Tự động hóa tòa nhà hay biệt thự

Tại sao phải tự động hóa: Ngày nay, khi mức sống người dân tăng cao, nhu cầu về ăn, ở cũng được nâng cao rất nhiều. Người ta không chỉ kiếm cho mình một chỗ ở cho qua ngày, mà phải tìm được một chỗ để hưởng thụ cuộc sống, để được hưởng sự thỏa mãn, thư dãn và thoải mái,… Họ sẽ tìm những căn nhà hiện đại, tiện nghi để đáp ứng nhu cầu đó

Một số thông tin về TỰ ĐỘNG HÓA TÒA NHÀ

Tự động hóa khu biệt thự

Tại sao phải tự động hóa: Ngày nay, khi mức sống người dân tăng cao, nhu cầu về ăn, ở cũng được nâng cao rất nhiều Người ta không chỉ kiếm cho mình một chỗ ở cho qua ngày, mà phải tìm được một chỗ để hưởng thụ cuộc sống, để được hưởng sự thỏa mãn, thư dãn và thoải mái,…

Họ sẽ tìm những căn nhà hiện đại, tiện nghi để đáp ứng nhu cầu đó Với một căn nhà hiện đại, việc đầy đủ tiên nghi sang trọng, đắt tiền chưa phải là tất cả, mà hiện đại phải đi đôi với việc tòa nhà của bạn có thông minh hơn, an toàn hơn, tiết kiệm hơn, …? Bạn có thể thấy một số ví dụ đơn giản của một căn nhà hiện đại như: bồn vệ sinh tự động xả nước, bồn nước nóng tự động chỉnh nhiệt độ nước theo sở thích của chủ nhân, cửa ra vào tự động, của rèm chớp đóng mở tùy theo nhiệt độ, độ ẩm, lượng thoáng khí, hay ánh sáng trong phòng Kết hợp giữa việc điều chỉnh đèn và chỉnh góc sáng sẽ tạo ra các kiểu ánh sáng khác nhau tùy theo hoàn cảnh Việc cảnh báo

an toàn cũng hết sức quan trọng, đảm bảo an toàn phòng chống chay nổ, hệ thống phun nước khẩn cấp khi có cháy, các cảm biến báo khói, cảm biến nhiệt độ, cảm biến hơi ga, khí độc được kết hợp và đặt nhiều nơi trong nhà Hệ thống thông khí, lò sưởi cũng được điều khiển hoàn toàn

tự động theo các thông số đặt trước Và bạn có thể yên tâm rằng mình luôn quản lý, giám sát được mọi hoạt động của căn nhà thông qua một màn hình hiển thị, hoặc một máy tính để bàn thông thường Bạn có thể theo dõi, bật tắt các loại đèn ở các vị trí khác nhau, có thể kiểm tra xem bình nóng lạnh, vòi phun nước tưới hoa, cổng ra vào… đã đóng hay vẫn đang mở, bạn cũng

có thể theo dõi năng lượng mà căn nhà đã tiêu thụ, bạn sẽ thấy rằng nó tiết kiệm tối đa mà vẫn hiệu quả về kinh tế

Mẫu biệt thự Song lập 1

Cùng với nhịp điệu phát triển của công nghệ điều khiển quá trình, công nghệ tự động hóa tòa nhà (TĐHTN) có một tốc độ phát triển mạnh mẽ chưa từng thấy Trên thế giới đã có các hãng, các tập đoàn lớn như Honeywell, Siemens… nghiên cứu công nghệ và chế tạo trang thiết bị

nhằm đáp ứng những yêu cầu TĐHTN Họ cũng có những quan điểm chung và riêng của mình

về khái niệm TĐHTN nhìn từ nhiều góc độ Nhưng khái niệm chung được thể hiện qua định nghĩa sau đây:

“TĐHTN là quá trình tích hợp của các hệ thống như hệ thống điều khiển và giám sát môi trường, điều khiển cổng vào/ra, mạch đóng/ngắt các tivi, điều khiển thang máy, giám sát nhà xe, giám sát cảnh báo cháy, và các hệ thống khác của toà nhà thành một hệ thống mạng thống nhất

có tên gọi là BAS”

BAS là viết tắt của cụm từ hệ thống tự động hóa tòa nhà viết bằng tiếng Anh (Building Automation System) BAS là hệ thống bao gồm các cụm thiết bị phần cứng như cụm cảm biến, cụm thiết bị chấp hành, cụm thiết bị điều khiển, cụm thiết bị chuyển đổi và xử lý tín hiệu, và hệ thống phần mềm Các cụm thiết bị này giao tiếp với nhau thông qua một hay nhiều phương tiện truyền thông trong một mạng công nghiệp sử dụng những giao thức chuẩn được cung cấp sẵn để thực hiện các nhiệm vụ quan sát, điều khiển và giám sát Giao tiếp giữa các thiết bị đó có thể thực hiện theo kiến trúc tay đôi (Peer-to-Peer) hoặc Chủ-Tớ (Master-Slave) hoặc cả hai Đó chính là chức năng của hệ thống phần mềm

Vậy hệ thống TĐHTN có cấu trúc cơ bản như thế nào và có những khả năng gì?

Cấu trúc cơ bản của các hệ thống TĐHTN gồm có:

Trạm điều khiển trung tâm để nhận cảnh báo và trạng thái hoạt động của toà nhà, bằng cách

tận dụng mạng cục bộ hoặc mạng diện rộng và nhiều trạm vận hành có phối hợp chặt chẽ

Hệ thống cảnh báo từ xa luôn thường trực trong mạng và modem điện thoại

Hệ thống cơ khí để đảm bảo duy trì sự kiểm soát và ngăn ngừa theo lịch hoạt động đặt trước

hoặc do người sử dụng đưa ra

Hệ thống điều khiển số có khả năng điều khiển chính xác các thông số môi trường như thiết lập

chế độ hoạt động các thiết bị, máy móc để giảm năng lượng tiêu thụ lãng phí

Và các hệ thống TĐHTN phải có khả năng:

Lập lịch và theo dõi để đảm bảo đáp ứng sự tiện nghi cho khách hàng và giảm chi phí

Phát hiện và xử lý các trạng thái hoạt động bất thường để đảm bảo an toàn và tiện nghi của

những người sống trong tòa nhà đó

Theo quan điểm chung của các hãng cung cấp thiết bị TĐHTN thì hệ thống TĐHTN bao gồm các hệ thống con sau đây:

Hệ thống điều hoà không khí (HVAC): nhiệm vụ của hệ thống này là điều hoà nhiệt độ, độ

ẩm, nồng độ các chất trong không khí và sự lưu thông không khí HVAC có khả năng giao tiếp với trạm điều khiển trung tâm để thực hiện giám sát và thay đổi tham số của hệ thống cho phù hợp với thời gian trong ngày, với các mùa, và các khoảng trống, v.v Hệ thống có thể giám sát

từ xa chất lượng không khí lưu thông trong tòa nhà và cho phép quan sát từ bất kì nút nào trong mạng thông tin

Hệ thống điều khiển ánh sáng (lighting control): điều khiển hệ thống chiếu sáng dựa vào nhiều

thông số như lưu lượng, cường độ ánh sáng, độ rọi để đảm bảo chất lượng chiếu sáng đúng như yêu cầu Bên cạnh hệ thống chiếu sáng bên trong phòng, còn có hệ thống chiếu sáng bên ngoài như chiếu sáng cầu thang, chiếu sáng buồng thang máy, chiếu sáng phòng lễ tân, phòng ăn…, cũng cần đảm bảo chất lượng chiếu sáng cả ngày và đêm Hệ thống điều khiển chiếu sáng có khả năng thông báo cho bạn biết khi nào ắc quy dự phòng của hệ thống chiếu sáng khẩn cấp ở trạng thái yếu, nhờ đó bạn có thể thay thế kịp thời Mọi sự cố liên quan đến hệ thống chiếu sáng đều được truyền về trung tâm, bạn cũng có thể biết những thông tin này ở bất cứ nút nào trong mạng điều khiển

Hệ thống điều khiển cổng vào/ra (access control): Hệ thống có thể đáp ứng yêu cầu bảo mật

riêng như cài mã đóng/mở cửa phòng, thu thập thông tin giám sát các cổng vào/ra về trung tâm, ngoài ra còn có thể cho phép đăng nhập từ xa qua mạng máy tính Hệ thống có khả năng điều khiển cho phép truy nhập và loại bỏ từ bất kì đường dẫn nào

Hệ thống điều khiển đảm bảo an toàn (security control): Các hệ thống điều khiển có tính phức

tạp và quan trọng trong toà nhà là hệ thống đảm bảo an toàn chống cháy nổ, khí độc, lụt lội trong khi sử dụng lửa, khí đốt, khói, nuớc… Hệ thống điều khiển an toàn có chức năng bảo vệ hàng hoá, tài sản và con người sống trong tòa nhà đó Hệ thống phải có khả năng phản ứng kịp thời đối với từng trường hợp thông qua liên lạc thông tin hai chiều giữa trung tâm điều khiển tòa nhà với cảnh sát, cứu hoả, và các đội cứu hộ khác một cách tự động

Hệ thống quản lý toà nhà (building management): phải có khả năng quản lý linh hoạt, giám sát

và điều khiển phối hợp các hệ con của hệ thống TĐHTN nhịp nhàng và tối ưu Công nghệ quản

lý toà nhà là quản lý mọi thành phần chứ không riêng gì các hệ: HVAC, hệ thống chiếu sáng, an ninh, lối ra vào, thang máy, điều khiển việc ra vào các nhà xe, quản lí thời gian, quản lí người sử dụng, quản lí năng lượng bao gồm theo dõi việc tiêu thụ Hệ thống quản lý toà nhà có thể phối hợp mọi thành phần hợp lý để có thể đáp ứng nhanh trong mọi tình huống yêu cầu và vì vậy nâng cao được tính hiệu quả của toàn bộ hệ thống Ví dụ, hệ điều khiển của thang máy có thể được giám sát và lập trình để đáp ứng tối đa nhu cầu, loại trừ những di chuyển không cần thiết, tối ưu hoá tính sẵn sàng dành cho những người đi thang máy, cắt giảm sự lãng phí năng lượng Đối với hệ HVAC, hệ thống chiếu sáng và thiết bị khác được lắp đặt trong toà nhà, hệ thống

giám sát và điều khiển có khả năng thông báo về tình trạng hiện nay và dự báo hỏng hóc

- Bộ điều khiển đa năng: Universal Intergrated Controller UIC

- Bộ điều khiển bảng tín hiệu: Annunciator Graphic Driver Master - AGM, Graphic Panel Driver GPD

- Annunciator - ANN

- Host Interface Master - HIM

- Các bộ điều khiển thông minh:

• ICC - Intelligent Compact Controler

• IDC - Intelligent Digital Controler

• IFC - Intelligent FCU Controler

• IVC - Intelligent VAV Controler

- Bộ thu thập số liệu thông minh - Intelligent Data Gathering Panel (I-DGP)

- Các thiết bị đo như Calorle Computer, Electrical Counter

Bộ trung tâm (CU), trạm vận hành từ xa (ROS), các bộ điều khiển tích hợp đa năng (UIC) và bộ điều khiển bảng tín hiệu (AGM) được nối với nhau thông qua mạng Internet

Các bộ điều khiển thông minh ICC, IDC, IFC, IVC, bộ thu thập số liệu thông minh I-DGP được nói với trung tâm và trạm vận hành từ xa thông qua bộ điều khiển tich hợp đa năng - UIC băng tuyến tín hiệu NC - Bus

Trạm vận hành từ xa (ROS) trên nguyên tắc có thể được tại bất kỳ nơi nào, có khả năng sử dụng như một thiết bị dự phòng của trung tâm nếu bộ trung tâm có sự cố

Các bộ điều khiển tích hợp đa năng (UIC) có chức năng tập hợp thông tin từ các bộ điều khiển gửi về bộ trung tâm và thực hiện chương trình điều khiển tiết kiệm năng lượng Các bộ UIC hoạt động liên tục thậm chí ngay cả lúc bộ trung tâm và trạm vận hành từ xa có ngưng hoạt động Lúc đó UIC sẽ tự lưu giữ các số liệu, thông tin trong một thời gian nhất định

Các thiết bị điều khiển thông minh (Intelligent Controler - IDC, ICC) là các thiết bị điều khiển theo chương trình lập riêng cho đối tượng điều khiển khác nhau, hoạt động độc lập theo mô hình của hệ thống điều khiển phân cấp (Distributed Control System) Vì vậy các bộ điều khiển này duy trì hoạt động ngay cả lúc các thiết bị khác trong cùng mạng bị ngưng hoạt động

Bộ thu thập số liệu thông minh - Intelligent Data Gathering Panel (I-DGP) thực hiện lấy mẫu, biến đổi mã hoá tín hiệu giá trị tức thời của các thông số kể cả trạng thái sau đó truyền về Bộ trung tâm để lưu trữ và xử lý Ngoài chức năng thu thập số liệu các bộ I-DGP còn có một số chức năng điều khiển

Các hệ thống trong một toà nhà được nối mạng và giám sát thông qua phần mềm giao diện người máy HMI tại một phòng điều khiển trung tâm Thường thì các hãng tự xây dựng cho mình một phần mềm riêng để phù hợp với các chuẩn của phần cứng của hãng như MicroNet View của Invensys, Metasys của Johnson Control

Vậy, khi bạn cần những tiện nghi như trên, bạn có thể tìm ở đâu, công ty nào có thể đáp ứng được các yêu cầu đó, khi đó bạn sẽ cần đến AMECO, công ty hàng đầu Việt Nam về tự động hóa tòa nhà, tự động hóa khu biệt thự, khu nhà cao cấp dành cho người nước ngoài, Việt kiều và người Việt Nam có thu nhập cao Chúng tôi sẽ đảm bảo cho bạn một cuộc sống tốt nhất, với lối phục vụ tận tình, chu đáo, bạn sẽ yên tâm khi giao căn nhà của bạn cho chúng tôi

Ý Kiến Thư 2

Tự động hoá toà nhà

Nguyễn Quốc Đạt, Bùi Trung Thể,

Nguyễn Đức Tùng

Điều khiển tự động đã được biết đến trong Công nghệ Điều khiển Quá trình (Process Control Technology), hệ thống điều khiển phân tán (Distributed Control System) trong các nhà máy chế biến như xi măng, cán thép, sản xuất giấy, nước ngọt.

Có một lĩnh vực điều khiển nữa mà chúng ta còn ít biết đến hoặc chưa quan tâm đến nhiều nhưng nó lại có tác dụng và ảnh hưởng trực tiếp đến con người, đó chính là

Tự Động Hóa Tòa Nhà (viết tắt là TĐHTN) Có ai không muốn được sống và làm việc trong một môi trường đầy đủ tiện nghi, không khí trong lành và đầy đủ ánh sáng? Có ai không muốn ngôi nhà của mình được bảo vệ an toàn chống được cháy

nổ và phòng ngừa được sự đột nhập của những người xa lạ? TĐHTN giúp chúng ta đạt được ước mơ đó

Hiện nay, trên đất nước ta, những tòa nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều, đặc biệt như các sân bay, trung tâm thương mại, ngân hàng, khách sạn, chung cư, trường học hay bệnh viện… Để tạo nên môi trường làm việc, sinh hoạt an toàn và tiện nghi thì TĐHTN là một yêu cầu không thể thiếu được trong mỗi công trình xây dựng

Cùng với nhịp điệu phát triển của công nghệ điều khiển quá trình, công nghệ TĐHTN có một tốc độ phát triển mạnh mẽ chưa từng thấy Trên thế giới đã có các hãng, các tập đoàn lớn như Honeywell, Siemens… nghiên cứu công nghệ và chế tạo trang thiết bị nhằm đáp ứng những yêu cầu TĐHTN Họ cũng có những quan điểm chung và riêng của mình về khái niệm TĐHTN nhìn từ nhiều góc độ Nhưng khái niệm chung được thể hiện qua định nghĩa sau đây:

“TĐHTN là quá trình tích hợp của các hệ thống như hệ thống điều khiển và giám sát môi trường, điều khiển cổng vào/ra, mạch đóng/ngắt các tivi, điều khiển thang máy, giám sát nhà xe, giám sát cảnh báo cháy, và các hệ thống khác của toà nhà thành một hệ thống mạng thống nhất có tên gọi là BAS”.

BAS là viết tắt của cụm từ hệ thống tự động hóa tòa nhà viết bằng tiếng Anh (Building Automation System) BAS là hệ thống bao gồm các cụm thiết bị phần cứng như cụm cảm biến, cụm thiết bị chấp hành, cụm thiết bị điều khiển, cụm thiết

bị chuyển đổi và xử lý tín hiệu, và hệ thống phần mềm Các cụm thiết bị này giao tiếp với nhau thông qua một hay nhiều phương tiện truyền thông trong một mạng công nghiệp sử dụng những giao thức chuẩn được cung cấp sẵn để thực hiện các nhiệm vụ quan sát, điều khiển và giám sát Giao tiếp giữa các thiết bị đó có thể thực hiện theo kiến trúc tay đôi (Peer-to-Peer) hoặc Chủ-Tớ (Master-Slave) hoặc cả hai

Đó chính là chức năng của hệ thống phần mềm.

Vậy hệ thống TĐHTN có cấu trúc cơ bản như thế nào và có những khả năng gì?

Cấu trúc cơ bản của các hệ thống TĐHTN gồm có:

Trạm điều khiển trung tâm để nhận cảnh báo và trạng thái hoạt động của toà nhà,

bằng cách tận dụng mạng cục bộ hoặc mạng diện rộng và nhiều trạm vận hành có phối hợp chặt chẽ.

Hệ thống cảnh báo từ xa luôn thường trực trong mạng và modem điện thoại

Hệ thống cơ khí để đảm bảo duy trì sự kiểm soát và ngăn ngừa theo lịch hoạt động

đặt trước hoặc do người sử dụng đưa ra.

Hệ thống điều khiển số có khả năng điều khiển chính xác các thông số môi trường

như thiết lập chế độ hoạt động các thiết bị, máy móc để giảm năng lượng tiêu thụ lãng phí

Và các hệ thống TĐHTN phải có khả năng:

Lập lịch và theo dõi để đảm bảo đáp ứng sự tiện nghi cho khách hàng và giảm chi

phí.

Phát hiện và xử lý các trạng thái hoạt động bất thường để đảm bảo an toàn và tiện

nghi của những người sống trong tòa nhà đó.

Theo quan điểm chung của các hãng cung cấp thiết bị TĐHTN thì hệ thống TĐHTN bao gồm các hệ thống con sau đây:

Hệ thống điều hoà không khí (HVAC): nhiệm vụ của hệ thống này là điều hoà

nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ các chất trong không khí và sự lưu thông không khí HVAC có khả năng giao tiếp với trạm điều khiển trung tâm để thực hiện giám sát và thay đổi tham số của hệ thống cho phù hợp với thời gian trong ngày, với các mùa,

và các khoảng trống, v.v Hệ thống có thể giám sát từ xa chất lượng không khí lưu thông trong tòa nhà và cho phép quan sát từ bất kì nút nào trong mạng thông tin

Hệ thống điều khiển ánh sáng (lighting control): điều khiển hệ thống chiếu sáng

dựa vào nhiều thông số như lưu lượng, cường độ ánh sáng, độ rọi để đảm bảo chất lượng chiếu sáng đúng như yêu cầu Bên cạnh hệ thống chiếu sáng bên trong phòng, còn có hệ thống chiếu sáng bên ngoài như chiếu sáng cầu thang, chiếu sáng buồng thang máy, chiếu sáng phòng lễ tân, phòng ăn…, cũng cần đảm bảo chất lượng chiếu sáng cả ngày và đêm Hệ thống điều khiển chiếu sáng có khả năng thông báo cho bạn biết khi nào ắc quy dự phòng của hệ thống chiếu sáng khẩn cấp ở trạng thái yếu, nhờ đó bạn có thể thay thế kịp thời Mọi sự cố liên quan đến hệ thống chiếu sáng đều được truyền về trung tâm, bạn cũng có thể biết những thông tin này ở bất

cứ nút nào trong mạng điều khiển.

Hệ thống điều khiển cổng vào/ra (access control): Hệ thống có thể đáp ứng yêu

cầu bảo mật riêng như cài mã đóng/mở cửa phòng, thu thập thông tin giám sát các cổng vào/ra về trung tâm, ngoài ra còn có thể cho phép đăng nhập từ xa qua mạng máy tính Hệ thống có khả năng điều khiển cho phép truy nhập và loại bỏ từ bất kì đường dẫn nào.

Hệ thống điều khiển đảm bảo an toàn (security control): Các hệ thống điều khiển

có tính phức tạp và quan trọng trong toà nhà là hệ thống đảm bảo an toàn chống

cháy nổ, khí độc, lụt lội trong khi sử dụng lửa, khí đốt, khói, nuớc… Hệ thống điều khiển an toàn có chức năng bảo vệ hàng hoá, tài sản và con người sống trong tòa nhà đó Hệ thống phải có khả năng phản ứng kịp thời đối với từng trường hợp thông qua liên lạc thông tin hai chiều giữa trung tâm điều khiển tòa nhà với cảnh sát, cứu hoả, và các đội cứu hộ khác một cách tự động

Hệ thống quản lý toà nhà (building management): phải có khả năng quản lý linh hoạt, giám sát và điều khiển phối hợp các hệ con của hệ thống TĐHTN nhịp nhàng

và tối ưu Công nghệ quản lý toà nhà là quản lý mọi thành phần chứ không riêng gì các hệ: HVAC, hệ thống chiếu sáng, an ninh, lối ra vào, thang máy, điều khiển việc

ra vào các nhà xe, quản lí thời gian, quản lí người sử dụng, quản lí năng lượng bao gồm theo dõi việc tiêu thụ Hệ thống quản lý toà nhà có thể phối hợp mọi thành phần hợp lý để có thể đáp ứng nhanh trong mọi tình huống yêu cầu và vì vậy nâng cao được tính hiệu quả của toàn bộ hệ thống Ví dụ, hệ điều khiển của thang máy có thể được giám sát và lập trình để đáp ứng tối đa nhu cầu, loại trừ những di chuyển không cần thiết, tối ưu hoá tính sẵn sàng dành cho những người đi thang máy, cắt giảm sự lãng phí năng lượng Đối với hệ HVAC, hệ thống chiếu sáng và thiết bị khác được lắp đặt trong toà nhà, hệ thống giám sát và điều khiển có khả năng thông báo về tình trạng hiện nay và dự báo hỏng hóc.

Nước ta là nước đang phát triển, chính vì vậy vấn đề xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết Trong đó các nhà cao tầng, các trung tâm công cộng là một thành phần thiết yếu, vì thế vấn đề thiết kế hệ thống tự động hoá toà nhà là không thể không coi trọng Tuy nhiên tuỳ theo tầm hoạt động của toà nhà mà các chức năng, thiết bị tự động hoá cũng thay đổi sao cho mức độ an toàn, tiện nghi và kinh tế hợp lí nhất Đáp ứng cho nhu cầu thiết kế hệ thống TĐHTN ở Việt Nam, chúng tôi xin được giới thiệu một số trang thiết bị trong hệ thống TĐHTN của hãng HoneyWell- một trong những hãng hàng đầu thế giới về công nghệ và trang thiết bị trong lĩnh vực này

Thiết bị điều khiển đa nămg có độ chính xác cao, dùng trong quá trình điều khiển các quá trình xử lý, nhiệt độ, áp suất lưu lượng, trọng lượng

H1: Màn hiển thị (Video Recorder) VRX series

Chức năng: Hiển thị trên màn hình LCD, không cần giây.

H2:Thiết bị đo nồng độ khí (CO Alarm) C8600A10 0 0

H3:Thiết bị thu nhận và chuyển đổi tín hiệu đo lường (Signal Transmitter)

Ngoài ra còn rất nhiều thiết bị khác mà chúng tôi không có điều kiện giới thiệu ở đây Vậy vấn đề lựa chọn giải pháp TĐHTN thế nào cho hợp lý và mang lại hiệu quả kinh tế cao là công việc của những nhà thiết kế hệ thống điều khiển tự động

Bài 3

PLC + PC = BMCS

Nguyễn Văn Tiến – Công ty Q Systems

Sự phát triển của các ngành tự động hoá, công nghệ thông tin, điện tử viễn thông ngày càng hữu hiệu không chỉ trong nhà máy mà còn trong cuộc sống hằng ngày Trong bài viết này tác giả xin giới thiệu chi tiết hơn việc ứng dụng hệ thống tự động hoá trong các toà nhà hiện đại mà chúng tôi đã có dịp đề cập

Dựa vào đây các nhà thiết kế, kiến trúc sư, các chủ đầu tư có thể dùng làm thông tin tham khảo trong các dự án xây dựng để nâng cao giá trị công trình, tối ưu hoá sự hoạt động và nâng cao độ kinh tế và an toàn của toà nhà Trên thế giới việc ứng dụng các hệ thống như vậy xuất hiện từ rất sớm Các hệ thống của họ luôn luôn được được cải tiến và thay thế bằng những công nghệ mới ở Việt nam trong những năm gần đây các building, khách sạn và các khu cao tầng được xây dựng nhiều Các hệ thống BMCS (Building Management Control System: Hệ thống điều khiển quản lý tòa nhà) có thể tham khảo bao gồm Ngân hàng VietcomBank, khách sạn Deawoo và khách sạn Melia ở Hà nội và Diamond Plaza, Metropolitan ở Tp HCM

Hình 1: Building ở Taipei, Đài Loan sử dụng hệ thống BMCS

Tổng quan

Trong một nhà máy công nghiệp, hệ thống DCS hay PLC+PC tập trung các tín hiệu điều khiển vào một phòng điều khiển trung tâm Ở đây, nhân viên vận hành có thể giám sát và trực tiếp sự điều khiển của toàn nhà máy Từ cơ sở dữ liệu, ban giám đốc và các kỹ sư có thể phân tích và nâng cao sự hoạt động của các thiết bị và sản xuất

Tương tự như thế, hệ thống BMCSlà một hệ thống tập trung, kết hợp chức năng điều khiển các thiết bị trong toà nhà với chức năng quản lý toà nhà Mục đích trang bị hệ thống kỹ thuật điều khiển và quản lý toà nhà như sau

- Điều khiển đóng, mở, điều chỉnh và theo dõi trực quan các thông số của các hệ thống kỹ thuật trong đó có hệ thống HVAC (điều hoà, thông gió, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, độ bụi, nồng độ

CO, CO2…), hệ thống cấp điện, nước, chiếu sáng, thang máy, báo cháy, an ninh, và các hệ thống khác theo đúng quy trình đã được thiết kế

- Quản trị dữ liệu (Data management) Các số liệu, các thông số kỹ thuật từ các hệ thống và lưu giữ dưới dạng cơ sở dữ liệu (Database) Thông tin lưu giữ trong Database có thể được xử lý, phân tích đánh giá với nhiều mục đích khác nhau trong đó có việc xác định lượng tiêu thụ năng

lượng và tính toán chi phí đối với từng đơn vị sử dụng riêng biệt Bằng cách đó cho phép người quản lý nắm rõ tình trạng kỹ thuật và chế độ bảo dưỡng duy tu các thiết bị sử dụng trong công trình, nâng cao độ an toàn và hiệu suất sử dụng, kéo dài tuổi thọ, giúp cho công việc quản lý toà nhà một cách tự động đạt hiệu quả cao nhất với chi phí thấp nhất, mau lẹ nhất

Chức năng hoạt động của hệ thống BMCS

Hệ thống thiết bị điều khiển và quản lý toà nhà phải đáp ứng được các chức năng hiển thị trạng thái phục vụ theo dõi giám sát vận hành, quản lý số liệu thu thập được từ các điểm cần kiểm soát trong thời gian dài cùng với chức năng điều khiển (phối hợp cùng các bộ điều khiển thiết bị khác trong toà nhà)

Chức năng hiển thị trạng thái phục vụ theo dõi giám sát và trợ cấp vận hành

- Hiển thị các thông số kỹ thuật theo mức cao/thấp hay mức tới hạn hoặc độ khác biệt so với mức yêu cầu

- Cho phép đặt giá trị và hiển thị toàn bộ các thông số yêu cầu (setpoint)

- Hiển thị các trạng thái báo động theo các tình huống định trước

- Hiển thị hoặc in danh mục các thiết bị trong kỳ cần bảo dưỡng

- Cho phép in ra giấy dữ liệu hoặc trạng thái tất cả các điểm quản lý theo yêu cầu

- Trạng thái của các thang máy, bariers của gala ô tô

Chức năng quản lý số liệu:

- Thu thập và lưu trữ dài hạn các thông số kỹ thuật và tình trạng hoạt động

- Tổng hợp thời gian/chu kỳ hoạt động (Runtime)

- In hoặc hiển thị báo cáo hàng ngày, hàng tháng, hàng năm

- Khảo sát diễn biến số liệu của thông số kỹ thuật cần kiểm soát

- Đặt hoặc hiển thị vận trình (schedule) mong muỗn cho một thông số kỹ thuật

- In các sự kiện báo động, thay đổi trạng thái hoạt động của thiết bị đã xảy ra

- Tính toán logic và số học

Chức năng điều khiển:

- Điều khiển nhiệt độ/độ

- Điều khiển theo lịch trình (Time Schedule Control)

- Cho phép điều khiển từ trung tâm điều hành thiết lập giá trị thông số (nhiệt độ, độ ẩm) của hệ thống điều hoà thông gió theo yêu cầu

- Điều khiển ngắt các hệ thống kỹ thuật liên quan trong đó có hệ thống điều hoà thông gió khi có

sự cố, đặc biệt là trong trường hợp hoạ hoạn xảy ra

- Điều khiển và quản lý hệ thống điện: Xác định công suất, dòng điện và hiệu suất sử dụng điện của từng nhánh, máy phát điện

- Điều khiển Interlock cho nhóm thiết bị (Equipment Interlock Control)

- Hoạt động phối hợp với hệ thống báo cháy nhằm tăng độ an toàn, hiển thị các thông báo, ghi nhận, tổng hợp báo cáo

Cấu hình hệ thống BMCS

Trên thế giới có nhiều công ty/tập đoàn xây dựng các hệ thống BMCStừ các sản phẩm tự động hoá của họ trong đó có một số hãng phải kể đến như: Yamatake, Yokogawa, JohnSon Control, Honeywell, Siemens, tập đoàn Invensys Nhìn chung hệ thống BMCScó cấu hình như (H.2) sau

- Bộ điều khiển đa năng: Universal Intergrated Controller UIC

- Bộ điều khiển bảng tín hiệu: Annunciator Graphic Driver Master - AGM, Graphic Panel Driver GPD

- Annunciator - ANN

- Host Interface Master - HIM

- Các bộ điều khiển thông minh:

ICC - Intelligent Compact Controler

IDC - Intelligent Digital Controler

IFC - Intelligent FCU Controler

IVC - Intelligent VAV Controler

- Bộ thu thập số liệu thông minh - Intelligent Data Gathering Panel (I-DGP)

- Các thiết bị đo như Calorle Computer, Electrical Counter

Bộ trung tâm (CU), trạm vận hành từ xa (ROS), các bộ điều khiển tích hợp đa năng (UIC) và bộ điều khiển bảng tín hiệu (AGM) được nối với nhau thông qua mạng Internet

Các bộ điều khiển thông minh ICC, IDC, IFC, IVC, bộ thu thập số liệu thông minh I-DGP được nói với trung tâm và trạm vận hành từ xa thông qua bộ điều khiển tich hợp đa năng - UIC băng tuyến tín hiệu NC - Bus

Trạm vận hành từ xa (ROS) trên nguyên tắc có thể được tại bất kỳ nơi nào, có khả năng sử dụng như một thiết bị dự phòng của trung tâm nếu bộ trung tâm có sự cố

Các bộ điều khiển tích hợp đa năng (UIC) có chức năng tập hợp thông tin từ các bộ điều khiển gửi về bộ trung tâm và thực hiện chương trình điều khiển tiết kiệm năng lượng Các bộ UIChoạt động liên tục thậm chí ngay cả lúc bộ trung tâm và trạm vận hành từ xa có ngưng hoạt động Lúc

đó UICsẽ tự lưu giữ các số liệu, thông tin trong một thời gian nhất định

Các thiết bị điều khiển thông minh (Intelligent Controler - IDC, ICC) là các thiết bị điều khiển theo chương trình lập riêng cho đối tượng điều khiển khác nhau, hoạt động độc lập theo mô hình của hệ thống điều khiển phân cấp (Distributed Control System) Vì vậy các bộ điều khiển này duy trì hoạt động ngay cả lúc các thiết bị khác trong cùng mạng bị ngưng hoạt động

Bộ thu thập số liệu thông minh - Intelligent Data Gathering Panel (I-DGP) thực hiện lấy mẫu, biến đổi mã hoá tín hiệu giá trị tức thời của các thông số kể cả trạng thái sau đó truyền về Bộ trung tâm để lưu trữ và xử lý Ngoài chức năng thu thập số liệu các bộ I-DGP còn có một số chức năng điều khiển

Các hệ thống trong một toà nhà được nối mạng và giám sát thông qua phần mềm giao diện người máy HMI tại một phòng điều khiển trung tâm Thường thì các hãng tự xây dựng cho mình một phần mềm riêng để phù hợp với các chuẩn của phần cứng của hãng nhưMicroNet View của Invensys, Metasys của Johnson Control

PLC + PC (Wonderware) = BMCS

Wonderware có nhiều module công cụ cho phép các kỹ sư thiết kế giao diện HMI thông minh và chuyên dụng Ta chỉ xét một số module cần thiết để xây dựng một hệ thống BMCS sau Không phải là chúng ta phải dùng tất cả các phần mềm sau để thiết kế hệ thống BMCS Một hệ thống rất đơn giản chỉ cần dùng InTouch và IOServer

InTouch: Công cụ tạo giao diện người máy HMI trên hệ điều hành Wondows của Microsoft và

Linux Thư viện hình ảnh Smart symbol phong phú hỗ trợ mạnh về Script Function, các kỹ sư hoàn toàn có thể thiết kế một giao diện người máy trực quan và sinh động, các đồ thị thời

gian(Trend), dữ liệu quá trình(Historical)

IOServer: Là dịch vụ quản lý vào ra, được tích hợp từ hầu hết các hãng sản xuất phần cứng nổi

tiếng trên thế giới AB, ABB, Mitsubishi, Siemens, Omron,… với hơn 1000 chủng loại thiết bị khác nhau và nhiều giao thức mở IOServer là cầu nối giữa thiết bị phần cứng (các bộ điều khiển)

và các phần mềm Wonderware thông qua các chuẩn truyền dữ liệu DDE, Net DDE và SuiteLink

InSQL: Module có chức năng thu thập dữ liệu từ các bộ điều khiển về máy tính chủ (Server)

dưới dạng cơ sở dữ liệu SQL của Microsoft theo thời gian thực (Real time)

ActiveFactory: Công cụ tạo những báo biểu và truy vấn từ cơ sở dữ liệu InSQL trên bộ

Microsoft Office của Microsoft như MS Word, Ms Excel Các kỹ sư, các nhà quản lý có thể thấy ngay được các báo cáo về hoạt động của toàn hệ thống trong từng khoảng thời gian nhất định

Suite Voyager: Công cụ cho phép tạo giao diện quản lý và giám sát hệ thống từ xa trên website

dựa vào chuẩn truyền thông TCP/IP của mạng Internet Các nhà quản lý, các kỹ sư vận hành, bảo trì có thể theo dõi được hoạt động của hệ thống từ mọi nơi có nối mạng Internet trên thế giới

SCADA Alarm: Công cụ xây dựng hệ thống quản lý các báo động từ xa dựa vào công nghệ

truyền thông không dây và Internet Voice Phần mềm này được thiết kế trên các thiết bị cầm tay như Palm, Tablet, PCS (Personal Communication System) phone… Đối với những nhà máy, hệ thống nằm trải trong một khoảng diện tích lớn hệ thống này rất có hữu hiệu: Ví dụ khi kỹ sư vận hành lái xe đi thăm hiện trường nhà máy, hệ thống có báo động mức cao vào thiết bị của anh ta Anh ta có thể lập tức thay đổi lại tình trạng hoạt động của Alarm thông qua Introduction voice hoặc qua hệ thống menu của thiết bị cầm tay, mà không cần phải về phòng trung tâm

Các kỹ sư hoàn toàn có thể sử dụng phần mềm Wonderware và giao thức Modbus để truy cập vào vùng dữ liệu của bộ điều khiển

Một ví dụ dùng PLC+PC= "BMCS" là toà nhà NanKang ở Taipei, Đài loan (Hình 1) Hệ thống BMCS ở đây quản lý và điều khiển 135.000 điểm của 8 toà nhà Dùng các bộ DDC (Direct Digital Controller) và các bộ PLC của Modicon làm các bộ điều khiển Sử dụng các phần mềm của Wonderware làm chức năng giám sát và điều khiển hệ thống cấu hình như sau:

Building Management Control System (BMCS)

1 InTouch 5K V7.11(ASI OEM): 51 Sets

1 InTouch 256 TAG V7.11: 50 Sets

Vấn đề mà chúng tôi đưa ra trong bài viết này là gì? Làm chủ công nghệ và khai thác triệt để các tính năng tự động hoá trong các toà nhà để nâng cao giá trị của công trình sử dụng

Ở Việt nam hiện nay có nhiều công ty hoạt động trong lĩnh vực tích hợp hệ thống, các thiết bị tự động hoá sử dụng trong toà nhà trên thị trường rất phong phú Vì vậy trong bài viết này chúng tôi

sẽ liệt kê ra một số thiết bị phần cứng cơ bản, các kỹ sư có thể tuỳ chọn từ các hãng khác nhau trên thị trường Sử dụng các phần mềm công nghiệp Wonderware làm chức năng HMI tại phòng điều khiển trung tâm, vì chỉ có Wonderware mới có thể kết nối được với các thiết bị “tạp nham”

đó một cách dễ dàng và ổn định được

Hệ thống BMCScó thể được chính Các Bạn thiết kế và xây dựng từ các PLC có sẵn trên thị trường như Omron, Allen Bradley, Modicon hay Siemens, cộng với một số PC chạy trên phầm mềm HMI của Wonderware Các thiết bị điều khiển khác có khả năng mở cũng có thể được nối với hệ thống BMCS này

Một tòa nhà hiện đại phải có BMCS Hệ thống này khi được thiết kế từ đầu vào công trình thì có chi phí rất thấp, nhưng nếu phải được đưa vào một toà nhà có sẵn thì có chi phí cao hơn nhiều, với lý do chính là phải đục tường để chạy dây và thay thế các bộ điều khiển không tương thích

Hệ thống đỗ xe tự động: Một giải pháp đáp ứng nhu cầu đỗ xe

Thực trạng ở Việt Nam và kinh nghiệm của các nước

Theo số liệu thống kê của Công ty khai thác điểm đỗ xe Hà Nội, hiện trên địa bàn

Hà Nội có 129 điễm đỗ xe công cộng do công ty quản lý, với tổng diện tích 22,94

ha, công suất đỗ 5.863 xe ô tô, trong đó có 123 điểm đỗ xe trên hè đường phố, diện tích khảng 70.430 m2), 6 điểm đỗ xe trong khuôn viên (tổng diện tích 158,984 m2) Với tổng diện tích nói trên, các bến, điểm đỗ xe chỉ mới đạt 0,45% quỹ đất xây dựng

đô thị dành cho giao thông tĩnh và chỉ đáp ứng được 15 - 20% nhu cầu xe của thủ đô.

Mà theo quy hoạch phát triển đô thị của Hà Nội đến năm 2010 đã được thủ tướng Chính phủ phê duyệt, quỹ đất xây dựng đô thị dành cho giao thông tĩnh phải đạt từ 3% - 5%, tức là phải có từ 500 - 750 ha đất để xây dựng bến đỗ xe công cộng Tuy nhiên, việc đáp ứng yêu cầu đất này ngày càng tỏ ra không khả thi do giá trị đất đang tăng nhanh, và nhu cầu đất cho các mục đích cấp bách khác cũng đang thiếu trầm trọng.

Hiện nay, để giải quyết vấn đề giống như các đô thị Việt Nam đang phải đối mặt này, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động, và đã trở thành phổ biến, không chỉ ở các nước châu Á đất chật người đông như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc… mà còn ở những nước châu

Âu và Mỹ Tại các nước này đều có các công ty chuyên kinh doanh bãi đỗ ô tô nhiều loại, trong đó hệ thống đỗ nhiều tầng tự động được sử dụng rất phổ biến Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tự động là các nhà chế tạo, không trực tiếp kinh doanh bãi đỗ xe mà chỉ cung cấp và lắp đặt thiết bị cho các nhà đầu tư Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tại các nước này đều là các công ty cơ khí có kinh nghiệm

về thiết bị nâng Ngoài ra, còn các hệ thống các công ty sản xuất các thiết bị phụ trợ như: hệ thống lấy vé tự động đọc thẻ, cửa trả tiền tự động, hệ thống máy tính điều khiển tự động…

Hệ thống đỗ xe tự động: Câu trả lời cho những nan giải

Cho đến nay tại Việt nam chưa có bãi đỗ ô tô nào dùng hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động Tuy nhiên xu hướng Việt Nam sẽ sử dụng loại này là tất yếu do mật dộ xe gia tăng nhanh hơn tốc độ phát triển mặt bằng giao thông, dẫn đến nhu cầu cấp thiết phải có kế hoạch xây dựng các bãi đỗ xe để tránh tình trạng ùn tắc giao thông do sử dụng mặt đường làm bãi đỗ xe

Để góp phần vào giải quyết vấn đề nhức nhối này, Công ty NMC đã đưa ra các giải pháp để “giải quyết nỗi lo của bạn về chỗ đỗ xe” Giải pháp mà NMC cung cấp do KOSTEC nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Hệ thống đỗ ô tô tự động của KOSTEC là loại thiết bị mang tính kỹ thuật cao, áp dụng hòa hợp các nguyên lý chung của hệ thống thang máy và hệ thống xếp dỡ tự động Những hệ thống này là các giải pháp thông minh, tiết kiệm tối đa diện tích bằng các công nghệ phù hợp nhất Sau đây xin giới thiệu với độc giả của Hiendaihoa một số hệ thống đỗ xe do NMC cung cấp:

Hệ thống đỗ xe loại thang nâng:

Loại hệ thống đỗ ô tô dạng thang nâng là loại hệ thống rất thuận tiện, an toàn, kinh

tế Với loại này sẽ tăng tối đa diện tích sử dụng, 60 xe có thể chỗ trên diện tích đất dành cho 3 xe (khoảng 48 m2); tốc độ xe ra vào nhanh (60m/phút) Hệ thống tương thích PC lập trình điều khiển toàn bộ vận hành của hệ thống nên các vấn đề xảy ra (nếu có) sẽ có thể được phát hiện và giải quyết tức thời Do tương thích PC nên hệ thống liên tục cập nhật các thông tin về tình trạng hoạt động của hệ thống và thu thập dữ liệu về xe vào, ra, cước phí trên cơ sở từng giờ, từng ngày, từng tuần… Hệ thống có thể được thiết kế với các kích thước khác nhau phù hợp với kích thước cho phép bên trong toà nhà Rung động, tiếng ồn và lượng điện tiêu thụ được giảm thiểu nhờ thiết bị biến tần.

Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển

Hệ thống đỗ xe dạng tầng di chuyển của KOSTEC là hệ thống thiết kế theo công nghệ cao mang tính nghệ thuật, kết hợp sự vận hành đồng bộ của thang nâng, hệ thống bàn nâng di chuyển Hệ thống này cho phép tận dụng tối ưu diện tích với số

xe đỗ tối đa, thời gian xe ra vào nhanh chóng Một số đặc điểm chính:

- Tăng tối đa diện tích sử dụng, 108 xe có thể đỗ trên diện tích đất 18 xe

- Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành đồng thời của các hệ thống thang nâng, bàn nâng di chuyển

- Rất thích hợp cho diện tích đỗ xe lớn với các kiểu lắp đặt khác nhau, ngầm dưới lòng đất.

- Thiết bị điều khiển xe ra/vào hoàn toàn tự động, hoạt động theo từng phần của hệ thống, tiết kiệm năng lượng.