Thuyet minh bms cantavil 20 06-2013 tien

THUYẾT MINH KỸ THUẬT

HỆ THỐNG BMS

TÒA NHÀ CANTAVIL-AN PHÚ

TP HỒ CHÍ MINH

1. Cấu hình hệ thống điều khiển giám sát tòa nhà BMS

1.1 Đáp ứng giải pháp thiết kế

Căn cứ vào yêu cầu đặt ra từ phía chủ đầu tư trong bản vẽ và thuyết minh thiết kế kỹ thuật, chúng tôi đề xuất giải pháp sử dụng hệ thống điều khiển và quản lý tòa nhà (viết tắt là BMS) với phần mềm ứng dụng Total Control phiên bản 3.3 - một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực tự động hóa tòa nhà. Phần mềm điều khiển toà nhà chuyên dụng này đã được sử dụng tại các công trình quan trọng ở rất nhiều nước trên thế giới với các ứng dụng khác nhau, trong đó có cả các tòa nhà tại Việt Nam

BMS: Building Management System là hệ thống điều khiển và quản lý tòa nhà hiện đại mang tính tổng thể. Đối với hệ thống sử dụng phần mềm điều khiển chuyên dụng Total Control, các yêu cầu giải pháp của các nhà đầu tư hoàn toàn được đáp ứng về các tính năng điều khiển cũng như công nghệ tiên tiến được ứng dụng đến từng thiết bị của hệ thống.

Với tính chuyên nghiệp trong vận hành điều khiển các toà nhà, hệ thống BMS sử dụng phần mềm Total Control thực hiện được đầy đủ các nhiệm vụ điều khiển vận hành và quản lý các hạng mục kỹ thuật trong toà nhà. Đây là môi trường thu nhận, quản lý toàn bộ các thông số kỹ thuật của thiết bị của các hệ thống kết nối tới. Thông qua trao đổi thông tin, BMS điều khiển vận hành các thiết bị chấp hành hoạt động của từng hệ thống kỹ thuật khác nhau hoạt động theo yêu cầu của người quản lý, đảm bảo các yếu tố kỹ thuật cũng như các yếu tố an toàn, an ninh và quan trọng nhất là tiết kiệm năng lượng vận hành tránh các lãng phí không cần thiết, giảm được các chi phí vận hành hệ thống nâng cao được tính chủ động của người quản lý hệ thống trong vận hành bảo dưỡng sửa chữa nâng cấp và khắc phục các sự cố kỹ thuật…

Đối với dự án Cantavil, hệ thống BMS sử dụng phần mềm Total Controls có khả năng tích hợp các phân hệ kỹ thuật khi chúng được xây dựng bằng các giao thức mở, phổ biến trong công nghiệp như Bacnet, ModBus, OPC phù hợp với tiêu chuẩn SSPC135/1995 của hiệp hội ASHREA Mỹ và hiệp hội các nhà sản xuất sản phẩm Bacnet.

1

CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT TÒA NHÀ

Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống mạng điều khiển hệ thống BMS

Cấu trúc của hệ thống điều khiển là hệ thống có cấu trúc mở và hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống BMS giám sát kỹ thuật – điều khiển của Cantavil cũng như đáp ứng được các yêu cầu về nâng cấp mở rộng trong tương lai. Với cấu trúc mở, giao thức mở và được xây dựng trên cơ sở của khoa học công nghệ tiên tiến hiện đại nhất hiện nay, hệ thống điều khiển tự động hóa tòa nhà cho phép tích hợp các hệ thống kỹ thuật đơn lẻ khác có sử dụng các giao thức chuẩn như đã được nêu trong bảng 1.1, và giúp người quản lý dễ dàng trong quản lý và vận hành điều khiển các hệ thống kỹ thuật tòa nhà.

Hệ thống có cấu trúc của hệ điều khiển phân tán Distributed Control System, phần mềm điều khiển đóng vai trò giao diện người máy HMI giữa máy tính điều khiển với các bộ điều khiển kỹ thuật số. Hệ thống sẽ hoạt động ổn định tại các thiết bị điều khiển số Building Controller, Advanded Application Controller, Advanded Programable Controller…cho dù có các gián đoạn truyền thông trong mạng điều khiển hay có sự cố đối với các máy tính điều khiển của hệ thống mạng tại cấp quản lý điều khiển tại phòng điều khiển trung tâm.

2

Bảng 1.1: Hệ thống BMS & yêu cầu với các hệ thống kết nối

Hệ thống kỹ thuật

Ứng dụng trong hệ thống Total Control Yêu cầu về giao thức cho các phân hệ

kỹ thuật được tích hợp với hệ thống BMS

Điều khiển Giám sát

A Điều hòa thông gió

Chiller x x BacNet, ModBus

Bơm nước chiller x x

Tháp giải nhiệt x x

Điều hòa FCU x x

Quạt cấp gió tươi x x

Quạt hút khí thải x x

Điều hòa FCU x x

Quạt điều áp thang X x

B Điều khiển chiếu sáng x x

C Điện

Trạm biến áp x

Máy phát dự phòng x

Tủ phân phối điện chính x

Tủ phân phối điện tầng x

UPS x BacNet, ModBus,

Đo đếm điện năng BacNet, ModBus,

D Hệ thống cấp thoát nước

Bơm cấp nước sinh hoạt x x

Bơm nước thải x x

E Hệ thống chữa cháy

Bơm chữa cháy dùng nước x

Chữa cháy dùng khí x

3

1.2 Thiết bị điều kiển trung tâm

Các máy tính điều khiển thu nhận và xử lý thông tin từ các hệ thống và thực hiện vận hành điều khiển các hệ thống được đặt tại phòng điều khiển trung tâm hệ thống BMS

BMS server được cài đặt trên máy tính với nền chương trình hệ điều hành Microsoft Window 7 Ultimate hoặc Window server 2003

Phần mềm điều khiển Total Contol phiên bản 3.3 là phần mềm chuyên dụng trong việc điều khiển, quản lý các toà nhà cao tầng. Phần mềm này có khả năng thu nhận thông tin, giám sát trạng thái làm việc của thiết bị, thực hiện quản lý hệ thống và điều khiển hoạt động của thiết bị. Chi tiết về các chức năng này xem thêm trong phần “mô tả phần mềm hệ thống”.

Phần mềm tương thích với các hệ thống tham gia tích hợp. Tại trạm vận hành trung tâm người vận hành được phân quyền có thể điều khiển từ xa, giám sát các đối tượng trong hệ thống, lập lịch vận hành cho thiết bị, theo dõi cảnh báo – báo động và hướng dẫn xử lý sự cố. Giao diện giữa người vận hành và hệ thống là giao diện đồ họa động thân thiện, tiện ích và thông minh.

Tại trạm vận hành nhánh, người vận hành hoàn toàn có thể thực hiện được những chức năng đầy đủ như trạm vận hành trung tâm nếu người vận hành đó được phân quyền.

Phần mềm có chức năng hỗ trợ truy cập qua web và có các chức năng chống tin tặc qua truy cập web.

1.3 Thiết bị điều khiển cấp tòa nhà

Các tủ điểu khiển kỹ thuật số được chế tạo với bộ vi xử lý 32bit có tốc độ xung lên đến 48MHZ và bộ nhớ RAM lên đến72 MB. Bộ vi xử lý này có khả năng lưu giữ toàn bộ các thông tin và chương trình điều khiển trong 20 ngày khi không có nguồn điện cung cấp nhờ nguồn pin nuôi gắn kèm. Các tủ điều khiển này có thể kết nối với các Server của phòng điều khiển trung tâm qua mạng Ethernet LAN TCP/IP 100 BaseT (EBLN: Ethernet Building Level Network). Người vận hành có thể lập các chương trình điều khiển rồi truyền tải qua mạng LAN TCP/IP từ các server tới các tủ điều khiển, mạng truyền thông cho phép thực hiện truyền tải các chương trình điều khiển trên mạng LAN tới các thiết bị điều khiển mà không cần phải ngừng các chương trình vận hành điều khiển hay làm gián đoạn các hoạt động của các thiết bị trong tòa nhà.

Các tủ điều khiển cho phép người quản lý truy nhập bằng các máy tính cá nhân của các nhân viên vận hành điều khiển, thực hiện việc sửa đổi chương trình làm việc của thiết bị, việc lập trình tại chỗ. Đồng thời bộ vi xử lý processor đã được cài đặt sẵn các chương trình ứng dụng nhúng giúp cho người vận hành lập các chương trình điều khiển cho thiết bị trên các ứng dụng điều khiển máy tính của hệ điều hành Microsoft Window.

Các tủ điều khiển có tính độc lập cao: khi hệ thống mạng từ server đến có sự cố thì các tủ điều khiển này có khả năng thực hiện các chương trình điều khiển thiết bị nhờ vào bộ nhớ RAM.

Mỗi NETWROK CONTROLLER có khả năng thiết lập được 2 mạng điều khiển Master/Slave, mỗi mạng này gồm 32 bộ điều khiển số cấp trường chuẩn Bacnet MS/TP điều khiển các thiết bị cấp trường như FCU, VAV Box, Bơm nước, Bơm nhiệt…

Khi có sự cố về nguồn cung cấp, các bộ điều khiển sẽ tự động lưu giữ các thông tin liên quan tới các quá trình vận hành điều khiển, các tham số này được lưu giữ tại trong thời gian do người vận hành chỉnh định từ 1 đến 20 ngày đảm bảo các yêu cầu về lưu trữ dữ liệu đặt ra.

4

Các NETWORK CONTROLLER thực hiện điều khiển và giám sát các thiết bị của các hệ thống:

Hệ thống điện

- Máy biến áp cao thế

- Máy phát điện dự phòng

- Các tủ phân phối nguồn chính và phân phối tầng

Hệ thống HVAC

- Chillers

- Bơm nước Chiller

- Quạt hút và quạt cấp gió tươi.

Cấu trúc mạng của hệ thống BMS cho phép trên mỗi EBLN thiết lập quan hệ ngang hàng 100 tủ điều khiển, Các NETWORK CONTROLLER được lắp đặt tại các phòng phòng kỹ thuật điện và các phòng máy điều hòa tại các tầng.

1.4 Thiết bị điều khiển chuyên dụng DDC CONTROLLER series

Bộ điều khiển số trực tiếp (DDC) series DDC Controller được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng điều khiển cấp độ vừa và nhỏ. Với khả năng lập trình linh hoạt, các bộ điều khiển DDC Controller dễ dàng tạo ra các giải thuật điều khiển thiết bị cho rất nhiều ứng dụng khác nhau.

Các DDC Controller là các bộ điều khiển có tính độc lập cao: khi hệ thống mạng từ server đến có sự cố thì các bộ điều khiển này có khả năng thực hiện các chương trình điều khiển thiết bị nhờ vào bộ nhớ RAM. Các giá trị đọc về từ các cảm biến, đầu dò.. được xử lý tại chỗ trên DDC do vậy nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng khi có các sự cố hệ thống mạng.

Các DDC Controller thực hiện điều khiển và giám sát các thiết bị của các hệ thống:

Giám sát hệ thống báo cháy – chữa cháy

Quạt điều áp cầu thang

Bơm cấp thoát nước

Giám sát nguồn cấp cho VRV, PA, TEL, Sercurity, Lift

1.5 Thiết bị điều khiển FCU

Flexstat (LCD Thermostat) là bộ điều khiển thiết bị chuyên dụng của hãng KMC, đáp ứng yêu cầu của bộ điều khiển FCU. Cấu hình của các Flexstat này đơn giản, dễ dàng cho việc đặt cấu hình, khởi động và vận hành.

Các ứng dụng điều khiển sử dụng Flexstat bao gồm: RAB20 điều khiển FCU có tích hợp cảm biến nhiệt độ phòng; bộ điều khiển van FCU.

Các flexstat này hoàn toàn có khả năng hoạt động độc lập theo yêu cầu.

Các máy điều hòa FCU được điều khiển bởi flexstat FCU với quạt 3 tốc độ.

5

1.6 Mạng và truyền thông

1.7.1 Mạng điều khiển cấp quản lý BLN (Building Level Network)

Mạng Ethernet LAN TCP/IP là là mạng truyền thông chính của hệ thống Total Control, các bộ điều khiển số trực tiếp NETWORK CONTROLLER tương đương với các bộ điều khiển kỹ thuật số DDC của thiết kế kỹ thuật được sử dụng cho tòa nhà sẽ kết nối với nhau và các máy tính điều khiển server của hệ thống điều khiển BMS Total Control.

Tiêu chuẩn hệ thống mạng

Là hệ thống cáp độc lập, hỗ trợ môi trường đa sản phẩm, đa nhà sản xuất.

Được thiết kế theo kiểu mạng hình sao.

Các thiết bị phần cứng và cáp mạng có thể được lắp đặt trước và đáp ứng yêu cầu của hầu hết các trình ứng dụng.

Tất cả các thiết bị kết nối cáp đều được tiêu chuẩn hóa

Có thể thay đổi thiết bị mạng mà không cần phải đi lại hệ thống dây, dễ dàng nâng cấp về số lượng thiết bị cũng như tốc độ hệ thống mạng.

Kết nối tập trung, cách đánh số hệ thống rõ ràng cho phép dễ dàng quản lý cũng như kiểm tra, cô lập và giải quyết sự cố trên mạng.

Hỗ trợ tất cả các loại cáp: UTP, STP, FTP, cáp đồng trục, cáp quang.

Hệ thống mạng tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế:

TIA/EIA – 568A/B cho việc phân chia các phần trong hệ thống cáp, loại cáp,connector tương ứng, khoảng cách cho phép... Đảm bảo tính tương thích của hệ thống đối với các sản phẩm từ nhiều nhà sản xuất.

TIA/EIA – 569 cho cách thức đi cáp, phân bổ các ổ cắm trong tòa nhà.

TIA/EIA – 606 cho các yêu cầu về quản trị hệ thống.

TIA/EIA – 607 cho các qui định về an toàn, nối đất đối với các thiết bị

1.7.2 Mạng điều khiển cấp trường FLN (Floor Level Network)

Mỗi bộ điều khiển NETWORK CONTROLLER hỗ trợ 2 mạng MS/TP theo cơ chế giao tiếp Master/Slave.

Trong mỗi mạng Master/Slave, NETWORK CONTROLLER đóng vai trò là bộ điều khiển Master và 32 bộ điều khiển cấp trường đóng vai trò là Slave. Mạng Master/ Slave sử dụng chuẩn truyền thông công nghiệp RS485, các giao thức được sử dụng trên mạng là giao thức truyền thông Bacnet MS/TP.

Mạng Bus truyền thông MS/TP sử dụng cáp một đôi dây xoắn có bọc kim tiêu chuẩn Mỹ AWG18 theo. Tốc độ truyền thông đạt 4800 - 76800 B/s. Mạng điều khiển FLN quản lý các thiết bị điều khiển cấp trường (các bộ điều khiển quạt FCU, các bộ điều khiển các hộp điều khiển lưu lượng khí VAV…) và các bộ điều khiển đèn , thực `hiện kết nối các bộ đo đếm điện năng Power meter, các bộ biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ (VSD).

1.8 Hệ thống BMS đáp ứng các yêu cầu thiết kế kỹ thuật

Bảng 1.2: Đáp ứng yêu cầu thiết kế

6

SttChi tiết

cung cấp thiết bị

Trách nhiệm nhà thầu BMSĐáp ứng kỹ thuật

Phần cứng Phần mềm Kéo dây

A Hệ thống điện

1 Báo lỗi Cung cấp đầu vào BMS, cung cấp các thông tin cần thiết về đầu vào cho nhà thầu điện.Kéo dây và thực hiện đấu nối về BMS

Cung cấp điểm đầu vào chuẩn kỹ thuật số DI

Thiết lập điểm trong file dữ liệu

Thực hiện kéo dây đấu nối

2 Báo trạng thái

Cung cấp đầu vào BMS, cung cấp các thông tin cần thiết về đầu vào cho nhà thầu điện.Kéo dây và thực hiện đấu nối về BMS,




3 Đo đếm các thông số của nguồn điện (điện áp, dòng điện, công suất, hệ số công suất..)Multirail

Cung cấp thiết bị đo và hiển thị Multirail nối mạng Bacnet, Modbus.

Cung cấp bộ chuyển độ giao thức Modbus sang Bacnet để kết nối về máy trạm .

Kéo dây từ các đồng hồ, đến các tủ Bacnet router

Cung cấp thiết bị đo và hiển thị Multirail nối mạng Bacnet, Modbus

Kết nối các thiết bị đo lường trên mạng Bacnet , Modbus vào mạng cấp trường. Thực hiện tích hợp các thiết bị đo lường

Kéo dây từ các thiết bị đo lường đến các thiết bị điều khiển Bacnet router

4 Thiết bị điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng

Cung cấp thiết bị điều khiển;Kéo dây mạng và thiết lập mạng điều khiển;Lắp đặt thiết bị điều khiển;Cung cấp bản vẽ chi tiết đấu nối cho nhà thầu điện;Phối hợp với nhà thầu điện khi đấu nối tủ điều khiển chiếu sáng. Thiết lập các chế độ chiếu sáng điều khiển bởi hệ thống BMS

Cung cấp các thiết bị điều khiển đèn đáp ứng thiết kế kỹ thuật

Thiết lập mạng điều khiển đèn trên các mạng điều khiển Master/ Slave.

Kéo dây cho hệ thống mạng Lighting control Network điều khiển đèn chiếu sáng

B Hệ thống điều hòa thông gió

1 Tích hợp Chiller

Cung cấp thiết bị tích hợp hệ thống chiller;Thực hiện kéo dây kết nối hai hệ thống;Thực hiện việc tích hợp hai hệ thống.

Cung cấp thiết bị tích hợp giao thức chuẩn Bacnet, LONmark, ModBus

Thực hiện việc tích hợp Chiller vào hệ thống BMS

Thực hiện kéo dây kết nối hai hệ thống

7

SttChi tiết




2 Báo lỗi Cung cấp thiết bị đầu vào BMS, cung cấp các thông tin cần thiết về đầu vào cho nhà thầu điều hòa.Kéo dây và thực hiện đấu nối về BMS;




3 Báo trạng thái

Cung cấp thiết bị đầu vào BMS, cung cấp các thông tin cần thiết về đầu vào cho nhà thầu điều hòa. Kéo dây và thực hiện đấu nối về BMS,




4 Thiết bị cảm biến

Cung cấp tài liệu liên quan tới các thiết bị cảm biến cho nhà thầu điều hòa;Cung cấp các thiết bị cảm biến tiêu chuẩn có đầu ra: 0÷10VDC; 4÷20mA; Pt…; Ni…cho hệ thống HVAC theo yêu cầu điều khiển hệ thống điều hòa;Kéo dây kết nối các thiết bị này về hệ thống BMS;Thực hiện kết nối các thiết bị này vào BMS.

Cung cấp các thiết bị cảm biến đáp ứng yêu cầu thiết kế với các chuẩn: U(0÷10VDC); I (4÷20mA); Điện trở: Pt100;Pt500; Pt1000…



6 Thiết bị chấp hành

Cung cấp thiết bị có đầu ra cho từng thiết bị cụ thể:0÷10VDC; 4÷20mA; biến đổi điện trở 0÷1000Ω; Điều khiển biến đổi số 0/1;Kéo dây tín hiệu điều khiển từ các thiết bị chấp hành về các tủ điều khiển NETWORK CONTROLLER, DDC Controller và thực hiện việc đấu nối tại NETWORK CONTROLLER,

Cung cấp điểm đầu ra đáp ứng yêu cầu thiết kế với các chuẩn: U(0÷10VDC)

I (4÷20mA)

R(0÷1000Ω)



7 Báo trạng thái, báo mức nước bể chứa

Cung cấp thiết bị đầu vào BMS, cung cấp các thông tin cần thiết về đầu vào BMS cho nhà thầu hệ thống chữa cháy; Kéo dây và thực hiện đấu nối về BMS,




8 Cảm biến Nhà thầu BMS cung cấp thiết bị Cung cấp các Thiết lập điểm Thực hiện

8

SttChi tiết




báo áp suất nước và áp suất khí của hệ thống chữa cháy

cảm biến báo áp suất của hệ thống chữa cháy nước và hệ thống chữa cháy nước, cung cấp các tài liệu liên quan của thiết bị cảm biến cho nhà thầu hệ thống chữa cháy và thực hiện việc kéo dây, đấu nối các thiết bị này về hệ thống BMS.

thiết bị cảm biến đáp ứng yêu cầu thiết kế chuẩn:

Điện áp: 0÷10VDC

trong file dữ liệu

kéo dây đấu nối

Để hoàn thiện hệ thống BMS với đầy đủ các ứng dụng giám sát điều khiển do thiết kế kỹ thuật, không chỉ nhà thầu BMS cần đáp ứng các yêu cầu này mà cần có đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật về phần cứng cũng như phần mềm của các hệ thống được điều khiển, giám sát hoặc được tích hợp vào hệ thống BMS.

Để thực hiện thành công việc giám sát , điều khiển, kết nối tích hợp các hệ thống này vào hệ thống BMS, các nhà thầu cũng cần có sự phối hợp, cử nhân viên với đầy đủ năng lực để cùng thực hiện các yêu cầu này với nhà thầu BMS.

9

2 Thuyết minh điều khiển BMS

2.1 Hệ thống HVAC

2.1.1 Điều khiển chiller

Hệ thống được chia làm 3 cụm chiller 1 ,2 và 3 . Một cụm chiller bao gồm bơm nước lạnh, van điện, máy làm lạnh nước , bơm nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt . Cơ sở cho việc điều khiển là thông số tính tải tiêu thụ BTU.h cho hệ thống và thời tổng thời gian vận hành của các thiết bị trong hệ thống để cân bằng thời gian làm việc của các thiết bị phục vụ công tác bảo hành bảo trì hệ thống sau này

Hệ thống Chiller có thể được vận hành bởi 2 chế độ:

Chế độ vận hành bằng tay được thao tác từng bước bằng nút nhấn trên bảng điện.

Chế độ tự động được vận hành bằng chương trình lập trình sẵn trên bộ nhớ của DDC. Trao tác vận hành được gọi từ giao diện trên máy tính hoặc thời gian biểu họat động “schedule” được lập sẵn.

Tải lạnh của hệ thống:

- Trong trường hợp hệ thống trang bị bộ đo đếm lưu lượng đường nước lạnh.

Được bộ lập trình DDC lập chương trình tính tóan theo dựa trên giá trị chênh lệch nhiệt độ nước đường cấp và đường hồi.

Công thức tính tải :

BTU.h = lưu lượng * (nhiệt độ nước hồi – Nhiệt độ nước cấp) * K

Trong đó K là hằng số tùy thuộc đơn vị tải được chọn

Điều khiển cấp chiller.

Phép điều khiển cấp xác định số cụm chiller cần chạy để đáp ứng được mức tải lạnh mà hệ thống tính được. Một cụm chiller bao gồm 01 bơm nước lạnh, 01 chiller và các van bướm trên các đường ống qua cụm chiller đó.

Khi hệ thống vận hành, cụm chiller ưu tiên số 1 (Lead) được gọi khởi động theo chu trình. Mức cài đặt tải (quan sát thời điểm mà Chiller chạy khoảng 90% tải thì giá trị chênh lệch nhiệt độ lúc đó cũng chính là mức cài đặt tải) xác định điểm tải cho phép khởi động cụm chiller kế tiếp (lag).

- Khi tải tăng đến điểm cài đặt thì cụm chiller lag được phép khởi động và khi tải giảm xuống dưới mức này một khoảng trễ thì cụm chiller lag sẽ dừng.

- Quá trình tăng giảm tải có một khoảng thời gian trì hoãn để tránh khởi động liên tục khi tải chập chờn.

- Giản đồ tăng giảm tải như hình sau:

10

Chu trình khởi động: theo thứ tự sau:

Mở van nước lạnh , van nước tháp giải nhiệt Chiller -> Chạy quạt tháp giải nhiệt -> Chạy bơm nước giải nhiệt -> Chạy bơm nước lạnh Chiller -> Chạy Chiller .

Chu trình giảm tải và dừng hệ thống.

Dừng Chiller -> Dừng bơm nước lạnh -> Dừng bơm nước giải nhiệt -> Dừng quạt tháp giải nhiệt -> Đóng van nước lạnh và van nước tháp giải nhiệt chiller

Quy tắc hoán đổi thứ tự vận hành.

Thứ tự vận hành được xác định theo mức ưu tiên vận hành, nó được xác định bởi thời gian họat động của từng thiết bị được đếm và lưu trữ trong bộ nhớ của DDC.

- Chiller có thời gian họat động ngắn nhất sẽ ưu tiên số 1, 2 chiller còn lại sẽ ưu tiên theo thứ tự tuần hoàn 1,2.

- Bơm nước lạnh có thời gian họat động ngắn nhất sẽ ưu tiên số 1.

Như vậy hệ thống sẽ có 6 (2x3) tổ hợp khác nhau của bơm, tháp, và chilller có thể hoạt động bất cứ trong tình huấn nào hệ thống cũng có thể vận hành được với điều kiện là có ít nhất 1 thiết bị mỗi lọai còn hoạt động được . Điều này cho phép hạn chế tối đa việc dừng hệ thống do lỗi của một vài bộ phận.

Điều khiển quạt tháp giải nhiệt :

Quạt tháp giải nhiệt được gọi khi cụm chiller tương ứng được gọi vào hoạt động. Số lượng quạt tháp cần chạy được điều chỉnh bởi cảm biến nhiệt độ nước về từ tháp. Một hàm thuật toán PID sẽ so sánh nhiệt độ nước về của tháp và nhiệt độ cài đặt để gọi số lượng quạt chạy sao cho nhiệt độ nước về đạt so với nhiệt độ cài đặt mong muốn. Giữa các lần thêm bớt quạt tháp sẽ có khoảng trễ để tránh trường hợp nhiệt độ nước về dao dộng.

Điều khiển các bơm nước lạnh và nước giải nhiệt:

Các bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt được gọi chạy khi cụm chiller tương ứng được gọi vào hoạt động. Các sensor áp suất 2 đầu hút và đẩy của bơm sẽ cho giá trị chênh áp khi bơm hoạt động. DDC sẽ dựa vào chênh áp này để xác định bơm có hoạt động hay không và quyết định gọi bơm dự phòng thay thế.

Sự cố khi khởi động.

Khi có bất cứ một thiết bị trong một cụm khởi động bị sự cố, thiết bị có mức ưu tiên tiếp theo của nó sẽ thay thế khởi động sau 1 khỏan thời gian kiểm tra cho phép.

Thạng thái sự cố được xác định bởi 2 mức:

N0.1

SETPOINT 1 SETPOINT 2

N0.1,2

TẢIRATE

SỐ LƯỢNG CHILLER HOAT ĐÔNG

11

Mức Trip : theo giá trị phản hồi từ các công tắc sự cố như relay quá nhiệt, trip Chiller. Mức báo động này không cho phép reset trên phần mềm mà người vận hành phải kiểm tra và sửa chữa trên phần cứng cho đến khi trạng báo động không còn.

Mức Alarm : Báo động khi kiểm tra trạng trái chạy bơm, chiller, đóng mở van sau thời gian khởi động để xác định trường hợp thiết bị không tự vận hành được nhưng không có công tắc báo trạng thái đưa về. Mức báo động này cho phép reset trên phần mềm sau khi đã xác định được nguyên nhân.

2.1.2 Điều khiển máy điều hoà AHU

Điều khiển nhiệt độ gió hồi : Một cảm biến nhiệt độ không khí được lắp đặt trong đường ống gió hồi để nhận biết nhiệt độ không khí trong đường ống này. Bộ điều khiển lập trình DDC sẽ so sánh nhiệt độ đọc được và nhiệt độ đặt. Nếu giá trị đọc được cao hơn hay thấp hơn giá trị đặt, bộ điều khiển lập trình DDC sẽ điều khiển tốc độ của AHU thông qua biến tần để duy trì nhiệt độ hồi mong muốn. Giá trị nhiệt độ đặt này có thể thay đổi được.

Điều khiển nhiệt độ gió cấp : Một cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trong đường ống cung cấp gió để so sánh với giá trị đặt trong bộ điều khiển lập trình DDC và điều khiển van nước lạnh để duy trì nhiệt độ gió cấp giữa giá trị nhiệt độ trong ống gió và giá trị đặt. Giá trị nhiệt độ đặt này có thể thay đổi được.

Điều khiển chất lượng không khí trong phòng (IAQ): Một cảm biến nồng độ CO2 được đặt trong đường gió hồi để nhận biết nồng độ khí CO2 trong phòng làm việc. Bộ điều khiển lập trình DDC sẽ điều khiển cửa gió tươi và cửa gió hồi để giảm độ chênh lệch nồng độ CO2 trong phòng và giá trị đặt. Giá trị đặt của IAQ có thể thay đổi được. Giá trị đặt được thiết lập là 600ppm.

Khóa liên động : Độ mở của van nước lạnh và của cửa gió tươi được khoá liên động với trạng thái của quạt AHU. Van nước lạnh và cửa gió tươi sẽ đóng khi quạt AHU không hoạt động và chỉ được điều khiển khi AHU hoạt động. Điều này làm giảm sự ngưng đọng và hao phí năng lượng. Đối với AHU có gắn cảm biến khói, nó sẽ dừng khi có khói được phát hiện. Cảm biến khói này được khoá liên động bằng phần cứng với mạch điều khiển AHU.

Lịch trình làm việc : Tất cả các AHU được lập trình để hoạt động hay dừng dựa trên lịch trình làm việc. Lịch trình làm việc được thiết lập bởi người sử dụng và có thể cài đặt cho phù hợp với thời gian làm việc của toà nhà. Hệ thống cũng cho phép lập trình làm việc cho các ngày nghỉ.

Các báo động được giám sát từ trung tâm điều khiển : Báo động quá tải của mô tơ quạt.Báo động nồng độ khí CO2 trong đường gió hồi cao.Báo động nhiệt độ giới hạn ở trong đường ống gió cấp cao/thấp.Báo động nhiệt độ giới hạn ở trong đường ống gió hồi cao/thấp.

2.1.3 Điều khiển máy điều hoà FCU

Điều khiển FCU sử dụng nước lạnh có thể được thực hiện như sau:

Từng FCU có trang bị các bộ điều khiển nhiệt độ flexstat riêng biệt, bộ điều khiển này được lắp đặt tại các vị trí cụ thể của từng FCU và có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ quạt, cài đặt nhiệt độ và điều chỉnh các van nước lạnh của các FCU.

12

Bộ điều khiển cho phép cài đặt cấu hình FCU (quạt 3 cấp tốc độ, 1 cấp tốc độ) , van nước lạnh (open/close hoặc modulating) , cho phép sử dụng nhiệt độ hồi trần điều khiển van

2.1.4 Điều khiển quạt thông hơi, quạt hút khí thải và quạt tạo áp cầu thang

Trên màn hình đồ họa hệ thống BMS Total Control, người vận hành thực hiện được việc điều khiển, quản lý tình trạng các quạt hút cũng như quản lý được chế độ vận hành của các quạt tăng áp cầu thang trong các điều kiện vận hành bình thường cũng như trong các các tình huống khẩn cấp có thoát hiểm báo cháy:

Các quạt hút được các DDC điều khiển tắt mở (ON/OFF), quản trị tình trạng hoạt động về điện và khí (công tắc báo áp suất dòng khí). Chúng được vận hành tự động theo yêu cầu vận hành của người quản lý. Trong tình huống có sự cố về cháy, các quạt này được các DDC điều khiển về trạng thái “OFF” để giảm đối lưu không khí trong tòa nhà, giảm tối đa tác nhân gây cháy, đảm bảo tính hiệu quả của việc dập tắt các đám cháy trong thời gian ngắn nhất.

Để giám sát các quạt tăng áp cầu thang tạo áp suất để đóng các cửa thông với hành lang tạo hành lang an toàn cho người thoát hiểm khi có sự cố trong khách sạn, các quạt này được các DDC quản lý về chế độ hoạt động trong tình huống sự cố về tình trạng điện và sự thay đổi áp suất không khí tại đầu ra của ống dẫn khí nhờ vào sự thay đổi trạng thái của công tắc báo chênh lệch áp suất, để chắc chắn rằng quạt tăng áp đã hoạt động trong gian có lệnh thoát hiểm.

2.2 Điều khiển – Giám sát – Đo đếm hệ thống điện

Hệ thống BMS thực hiện việc giám sát trạng thái hoạt động các thiết bị điện, các thiết bị bảo vệ tại các tủ đóng cắt đúng theo yêu cầu thiết kế..

Theo đúng yêu cầu thiết kế kỹ thuật, hệ thống BMS sẽ giám sát các thiết bị của hệ thống điện như sau:

2.2.1 Nguồn điện lưới – Tủ phân phối

Hệ thống BMS quản lý các thiết bị bảo vệ nguồn điện nằm trong các tủ điện phân phối nguồn điện chính và các tủ điện phân phối nguồn phụ cho các tầng. Bằng việc thu nhận các thông tin về trạng thái làm việc cũng như quá tải của các thiết bị bảo vệ nhờ các mô đun báo lỗi, báo trạng thái hoạt động. Các thiết bị bảo vệ của hệ thống điện thuộc nguồn điện lưới và tủ phân phối được giám sát bởi hệ thống BCMS gồm:

Máy biến áp

Các tủ điện phân phối chính MDB

Các tủ điện phân phối phụ DB

Tại các máy tính điều khiển trung tâm, nhân viên vận hành thực hiện việc giám sát các thiết bị bảo vệ của các tủ điện phân phối nguồn chính và các tủ điện phân phối nguồn phụ trên màn hình đồ hoạ của các máy tính điều khiển của hệ thống Total Control.

Mỗi thay đổi của các điểm vào ra I/O tại các tủ điều khiển trong nhóm thiết bị điện tại các tủ điều khiển gửi về sẽ làm thay đổi màu sắc của điểm điều khiển trên màn hình đồ h oạ của máy tính điều khiển cũng như có các báo cáo báo lỗi tại thời điểm xảy ra sự cố tại máy in báo sự kiện theo thời gian.

2.2.2 Máy phát điện dự phòng Diesel

13

Giám sát chế độ hoạt động của máy phát: BMS quản lý phát điện dự phòng và các thiết bị phụ trợ của nó, nhờ đó mà người quản lý sẽ giám sát một cách chặt chẽ các yếu tố sẵn sàng đáp ứng chế độ hoạt động thay thế khi mất điện lưới. Các yếu tố chính sẽ được hệ thống BMS giám sát là:

Nguồn nạp ắc qui

Mức nhiên liệu daily - tank

Bơm nhiên liệu

Chế độ standby

Chế độ vận hành đáp ứng các thông số kỹ thuật yêu cầu

2.2.3 Đo đếm điện năng

Để quản lý tốt hệ thống điện hệ thống BMS giám sát điện năng tiêu thụ của tòa nhà, thiết bị giám sát theo dõi được các thông số kỹ thuật chính của các nguồn điện được cấp đến từ trạm Biến thế hạ áp – Máy phát điện dự phòng:

Công suất hữu ích của tòa nhà P

Công suất biểu kiến S

Công suất phản kháng Q

Công suất tiêu thụ của tòa nhà kWh

Hệ số Cosφ

Điện áp dây tại tủ cấp nguồn chính (V)

Điện áp các pha tại tủ cấp nguồn chính (V)

Dòng điện của các pha tại tủ cấp nguồn chính (A)

Các thông số này được giám sát chặt vì nó sẽ ảnh hưởng rất lớn tới việc vận hành của tất cả các thiết bị sử dụng điện của tòa nhà, quản lý tốt các tham số chính này cũng đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành của tòa nhà, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị. Các tham số này cần thiết được đo đếm nhờ bộ đo đếm điện năng kỹ thuật số (Elnet series) có khả năng nối mạng và thể hiện các thông số đo lường trên giao diện màn hình máy tính điều khiển, có khả năng lưu giữ tại máy tính của hệ thống khi người quản lý có yêu cầu.

2.4 Giám sát hệ thống báo cháy – chữa cháy

Khi có các sự cố, tín hiệu báo động cháy được gửi từ hệ thống báo cháy tới, hệ thống BMS Total Control sẽ ra lệnh dừng tức thì đối với các máy điều hòa và thông gió để ngăn luồng không khí cấp cho các khu vực, trạng thái hoạt động của các thiết bị chữa cháy cũng được theo dõi trên các đồ họa giám sát hệ thống phòng và chữa cháy.

Khi có sự cố cháy:

Các Fire Fighting pump hoạt động

Pressurised Fan hoạt động

FCU và quạt thông gió ngừng hoạt động

Hệ thống các bơm chữa cháy Fire Fighting Pump được quản lý bởi bộ điều khiển kỹ thuật số PXC Compact đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, an toàn và tiện ích như sau:

Quản lý tình trạng hoạt động của các bơm trong điều kiện bình thường:

14

Tín hiệu nguồn cấp luôn sẵn sàng đáp ứng để các bơm chữa cháy điện hoạt động

Áp lực tĩnh của hệ thống ở mức duy trì sẵn sàng cho việc vận hành (áp suất làm việc)

Mức nước của các bể chứa nước cung cấp đảm bảo mức yêu cầu sẵn sàng đáp ứng cho hệ thống vận hành chữa cháy.

Trong điều kiện sự cố:

Kiểm soát chế độ vận hành của các bơm điện

Khi có sự cố cháy thật, để kiểm soát sự cháy, nhân viên vận hành sẽ nhận biết các tín hiệu cảnh báo về màu sắc trên màn hình đồ họa và tiếng kêu được cài đặt riêng cho tín hiệu báo cháy sẽ nhắc nhở nhân viên vận hành về các cảnh báo này.

2.5 Hệ thống cấp thoát nước

Giám sát các thông số kỹ thuật, trạng thái các bơm:

Bơm nước sinh hoạt.

Bơm nước thải.

Giám sát mức nước của bể chứa nước sinh hoạt.

Giám sát mức nước của bể chứa nước thải sinh hoạt và hệ thống xử lý.

Giám sát tổng thời gian của bơm để lập lịch bảo trì.

Tối ưu hóa số lần khởi động / dừng bơm.

Lập lịch vận hành bơm đối với các bơm nước thải.

Tương tự như hệ thống điện, các thiết bị trên mạch điện động lực cấp nguồn cho các thiết bị điện của hệ thống cấp thoát nước cũng cần phải đưa đến đầu ra các thông tin về trạng thái hoạt động, báo lỗi quá tải hệ thống. Các tín hiệu này cũng được kết nối về các tủ điều khiển kỹ thuật số DDC để giám sát – điều khiển tại máy tính.

15

3 Phần mềm điều khiểnTotal Control Design Studio là phần mềm ứng dụng chuyên dụng được thiết kế

cho hệ thống BMS chạy trên nền của hệ điều hành Window. Các ứng dụng được

thiết kế trên Total Controls sau đó sẽ được publish sang web server để hiển thị trên

nền web.

Main menu của Total Control Design Studio và các chức năng.

16

Giao diện đồ họa hệ thống trên nền web server

CÁC CHỨC NĂNG CỦA TOTAL CONTROL DESIGN STUDIO:

- Graphic Designer: chức năng mô phỏng điều khiển toàn bộ hệ thống dưới dạng

đồ hoạ, thư viện đồ họa sẵn có với nhiều module kết hợp với các công cụ vẽ cơ

bản của 1 phần mềm thiết kế cho phép người dùng dễ dàng thiết lập đồ họa lại

hệ thống thực tế.

Hệ thống cho phép thiết lập liên kết giữa các trang graphic, liên kết database

vào các hình vẽ, tạo hình ảnh động và thực hiện các thao tác lệnh trên nền các

trang đồ hoạ - commander

Cửa sổ graphic

- Network Manager: Công cụ để thiết lập sơ đồ cấu trúc thiết bị của hệ thống.

Nó mô tả cấu trúc vật lý thực của hệ thống, trạng thái kết nối hiện tại của mỗi

thiết bị. Đồng thời giúp việc thực hiện mở rộng hay điều chỉnh hệ thống online

trực tiếp mà không ảnh hưởng đến các thiết bị khác đang vận hành. Các thiết bị

kết nối vào hệ thống sẽ được hiển thị trên Network Manager dễ dàng bằng cách

dò tìm thiết bị.

17

Cửa sổ Network Manager

- Site Explorer: Công cụ dung để tạo và quản lý các trang graphic, cấu trúc thư

mục của Site Explorer sẽ tương ứng với cấu trúc thư mục của hệ thống khi chạy

trên web.

18

Cửa sổ Site Explorer

- Output Window: Hiển thị tất cả các trạng thái Alarm của hệ thống, các mức độ

Alarm có thể phân biệt theo biểu tượng ứng với các cấp độ (eeror, waning,

message) và phát tín hiệu ra hê thống âm thanh.

19

Cửa sổ Output Window

- Schedule:

Lập kế hoạch làm việc cho hệ thống theo thời gian có thể vận hành theo ngày trong

tuần, trong tháng, năm, ngày làm việc trong tuần và các ngày đặc biệt.

Schedule có thể thực hiện dưới 3 dạng:

o Zone schedule và Event schedule cho các thao tác lệnh đóng mở

o Trending schedule: thu thập dữ liệu từ các DDC về máy tính.

o Report schedule: Tự thực hiện các report: in ra, xuất ra màn hình hoặc tạo

file.

Schedule còn cho phép overrides kế hoạch của một ngày bất kỳ mà không phải thay

đổi kế hoạch chung.

Cửa sổ Schedule

- Trend Manager:

Tạo giản đồ theo dõi thay đổi của các point dữ liệu như nhiệt độ, độ ẩm… Có

thể tạo bằng giá trị hiện hành hoặc dữ liệu đã được thu thập từ trước dùng

trending.

20

Cửa sổ Web Trend Manager

3.2 Phương thức vận hành

3.2.1 Điều khiển và giám sát bằng đồ hoạ (Graphic):

Việc điều khiển và giám sát hệ thống được thực hiện trên các trang đồ hoạ. Nó cho phép sử dụng một cách dễ dàng và mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Phần mềm đồ hoạ hỗ trợ thể hiện các thiết bị, các khu vực trong Văn phòng VNPT bằng tiếng Việt để dễ dàng cho nhân viên vận hành.

Các dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng, trạng thái hoạt động và sự cố… được hiển thị trên hình vẽ mô phỏng của hệ thống..

3.2.2 Tạo lịch làm việc tự động

Lịch tự động làm việc cho hệ thống được tạo bằng công cụ Schedule của phần mềm quản lý. Lịch tạo theo từng ngày, theo tuần, theo tháng hoặc theo các ngày lễ, các ngày đặc biệt trong năm.

Chức năng Overrise cho phép thay đổi lịch của một vài ngày nào đó trong năm mà không cần thay đổi kế hoạch chung.

Lịch hoạt động có 03 phần chính:

Lịch vận hành đóng mở hệ thống (Zone Schedule và Event Schedule): cho phép chạy/ dừng một hoặc nhiều thiết bị. Có thể đóng mở một hoặc nhiều lần trong ngày/tuần, tháng/năm… Các thiết bị thường hoạt động theo lịch này gồm: Hệ thống chiller, Các FCU, quạt, đèn ...

Lịch thu thập dữ liệu (Trending Schedule): cho phép thu thập dữ liệu tại các thời điểm nào đó. Các dữ liệu cần thu thập là nhiệt độ, độ ẩm của các máy điều hoà đặc biệt, tải lạnh của toà nhà, điện áp, dòng điện, công suất của điện tiêu thụ cho các chiller…

Lịch tạo báo cáo (Report Schedule): Tự động tạo báo cáo theo các thời điểm cố định trong ngày/tuần/tháng. Báo cáo được in trực tiếp ra máy in, xuất ra màn hình của trạm quản lý và lưu dưới dạng file.

21

3.2.3 Quản lý dữ liệu và tạo báo cáo:

Dữ liệu được quản lý tại máy tính điều khiển trung tâm của hệ thống điều hoà. Các file dữ liệu tự động cập nhật và lưu vào ổ cứng của máy tính và có thể lưu trữ dưới dạng backup file.

Backup dữ liệu: lưu tất cả các dữ liệu của hệ thống vào một thư mục “Backup” dữ liệu này cho phép tái tạo (restore) toàn bộ dữ liệu khi gặp sự cố hoặc khi thay đổi máy tính trạm điều khiển trung tâm.

Tạo report: dùng công cụ Report Builder, các dạng báo cáo chủ yếu:

Trending report: báo cáo dữ liệu thu được từ hệ thống;

Point status, point log report báo cáo trạng thái các point dữ liệu.

Alarm report.

Schedule report…

22

Documents

Thuyet minh bms cantavil 20 06-2013 tien