IH th ng BMS (Building Management System)
Hi n nay trên th gi i h u h t các toà nhà trong các đô th hi n đ i nh : t h p văn ế ế ư
phòng, chung c cao c p, nhà băng, nhà chính ph , toà nhà sân bay, đ u đ c trang bư ượ
h th ng BMS. Đi u này góp ph n quan tr ng trong vi c khai thác hi u qu và kinh t ế
các toà nhà, bên c nh đó giúp cho vi c s d ng các toà nhà đáp ng đ c các yêu c u ượ
v an toàn, an ninh. Các ch c năng, ph m vi ho t đ ng c a các h th ng BMS là r t
r ng l n vì nó qu n lí, đi u khi n m i ho t đ ng c a các thi t b toà nhà. Do v y, tuỳ ế
theo yêu c u, ch c năng ho t đ ng c a t ng toà nhà mà các h th ng BMS c n ph i
đ c trang b sao cho phù h p. Trên th gi i hi n nay có r t nhi u các hãng, các t pượ ế
đoàn công ngh trên th gi i đang t p trung nghiên c u, thi t k , ch t o và phát tri n ế ế ế ế
các h th ng qu n lí toà nhà nh : Siemens - Đ c, Honeywell - M , Yamatake - Nh t, ư
Advantech – Đài loan, Point Sys – Pháp. Các hãng trên tuỳ theo năng l c, th m nh c a ế
t ng thành ph n c a h th ng BMS nói chung. Ví d nh hãng chuyên v h th ng an ư
ninh, an toàn, có hãng l i chuyên v các ph n m m qu n lí h th ng ho c có hãng l i
chuyên v vai trò tích h p h th ng. Vi t Nam có kho ng 90% trong t ng s nhà
cao t ng thông th ng có h th ng c s h t ng t i thi u nh h th ng c p thoát ườ ơ ư
n c, đi n, báo cháy,… Có kho ng 50% toà nhà cao t ng đ c trang b h th ng đi uướ ượ
hoà t p trung, h th ng b o v và báo cháy, báo đ ng xâm nh p và giám sát b ng
camera nh ng ch a có h th ng đi u hoà t p trung, h th ng b o v báo cháy đ cư ư ượ
đi u khi n riêng bi t, không th trao đ i thông tin v i nhau, không có qu n lí và giám
sát chung, còn ph n qu n lí đi n năng thì m c th p. Kho ng 30% nhà cao t ng có
trang b h th ng đi u hoà t p trung, h th ng b o v và báo cháy, h th ng báo đ ng
xâm nh p và giám sát b ng camera có trang b h th ng BMS. T t c thi t b c a h ế
th ng đi u hoà, báo cháy đ c đi u khi n riêng bi t và tích h p t ng ph n. BMS cho ư
phép trao đ i thông tin, giám sát gi a các h th ng, qu n lí t p trung và qu n lí đi n
năng m c cao. Nh ng hi n nay t t c các toà nhà cao t ng hi n nay đ u ch a đ c ư ư ượ
trang b h th ng qu n lí toà nhà thông minh v i các h th ng đi u khi n đi u hoà,
báo cháy, … đ c đi u khi n t p trung, t ng tác b i h BMS. M t h th ng đ cượ ươ ượ
tích h p đ y đ h th ng thông tin, truy n thông và t đ ng hoá văn phòng. Đay còn
g i là các toà nhà hi u năng cao, toà nhà xanh, toà nhà công ngh cao, toà nhà có nh ng
ch c năng đ c bi t nh b nh vi n, c quan, Trung ng, nhà Qu c h i, … Nh v y ư ơ ươ ư
ph n l n vi c qu n lí nhà cao t ng Vi t Nam ch a đ c trang b h th ng BMS nên ư ượ
xét v m t ch t l ng và hi u năng s d ng thì ch a đ t yêu c u c a đô th hi n đ i. ượ ư
Hi n các toà nhà t i thi u đ u có h th ng cung c p n c nh ng do ch a đ c trang ướ ư ư ượ
b h th ng BMS và ti t ki m đi n năng nên ti n đi n th ng ph i chi nhi u h n. ế ườ ơ
N u xét v m t kinh doanh thì các nhà cao t ng không trang b BMS s không có tínhế
c nh tranh, r t d thua l . Nguyên nhân d n đ n t l áp d ng h th ng BMS Vi t ế
Nam còn th p là do: + Giá thành cho vi c trang b m t h th ng BMS đ ng b cho m t
toà nhà cao t ng là r t cao. Th ng chi phí này chi m t 10% đ n 15% chi phí xây ườ ế ế
d ng toà nhà (tuỳ theo m c đ hi n đ i c a h th ng BMS tri n khai). + Chi phí cho
vi c b o d ng, s a ch a và duy trì ho t đ ng c a h th ng khá cao. Gi i pháp đ ưỡ
nâng cao kh năng ng d gn h th ng qu lí đ i v i các toà nhà Vi t Nam: + Ph i
xây d ng đ c các đ n v trong n c có đ i ngũ cán b đáp ng đ c các yêu c u ượ ơ ướ ượ
sau: Làm ch k thu t và công ngh c a h th ng t đ ng đi u khi n, giám sát và
qu n lí nhà cao t ng, đáp ng đ c nhu c u c a th tr ng đ i v i các h th ng BMS ượ ườ
trong xây d ng và phát tri n đô th hi n đ i, phù h p v i đi u ki n Vi t Nam. Đ năm
l c đáp ng các d ch v k thu t (b o trì, nâng c p và thay th ,…) đ i v i các h ế
th ng qu n lí t h p văn phòng Vi t Nam.
H th ng qu n lý toà nhà BMS (Building Management System) là h th ng đi u khi n
và qu n lý cho các h th ng k thu t trong toà nhà nh h th ng đi n, h th ng cung ư
c p n c sinh ho t, h th ng đi u hoà thông gió, h th ng c nh báo môi tr ng, h ướ ườ
th ng an ninh, h th ng báo cháy - ch a cháy, giúp cho vi c v n hành m t toà nhà tr
nên hi u qu , k p th i. V i các yêu c u nh v y h th ng BMS có các tính năng chính ư
nh : - Qu n lý tín hi u c nh báo. - Giám sát & đi u khi n toàn b toà nhà. - Đ t l chư
ho t đ ng cho thi t b . - Qu n lý d li u g m so n th o ch ng trình, qu n lý c s ế ươ ơ
d li u, ch ng trình so n th o đ ho , l u tr và sao l u d li u. - Báo cáo, t ng ươ ư ư
h p thông tin. H th ng BMS có đ y đ các tính năng đáp ng đ c vi c giám sát ượ
đ c môi tr ng không khí, môi tr ng làm vi c c a con ng i. Ngoài ra h th ngượ ườ ườ ườ
còn có kh năng k t n i các h th ng k thu t nh an ninh, báo cháy, qua c ng giao ế ư
di n m c a h th ng v i các ngôn ng giao di n theo tiêu chu n qu c t . H th ng ế
BMS bao g m đ y đ các ch c năng đi u khi n - T ng h p thông tin - L u tr d ư
li u & C nh báo s c , đ a ra nh ng tín hi u c nh báo k p th i tr c khi có nh ng s ư ướ
c gây nên nh ng nh h ng t i ho t đ ng c a h th ng k thu t nói chung. H ưở
th ng BMS linh ho t, có kh năng m r ng v i các gi i pháp s n sàng đáp ng v i
m i yêu c u V i nhi m v nh v y, h th ng BMS bao g m: - Các thi t b c m bi n ư ế ế
và c c u ch p hành: đ t t i các thi t b tr ng nh : AHU, FCU, Chillers, ... Pump,ơ ế ườ ư
Fan, ... làm nhi m v thu th p các thông s : tr ng thái ho t đ ng, nhi t đ , áp su t,
m c, l u l ng, công su t, dòng, áp, ... Và th c thi các l nh đi u khi n : đóng/c t, ư ượ
quay, xoay các c c u c khí, đi u khi n các bi n t n, ... - Các b đi u khi n s DDC:ơ ơ ế
các b này có th n m t i nhi u phân l p m ng khác nhau trong h th ng: FLN :
m ng t ng tòa nhà, BLN : m ng t ng tòa nhà. Có th giao ti p qua các chu n TCP/IP, ế
Bacnet/IP, Bacnet MS/TP, ... làm nhi m v đi u khi n cho các h th ng ( các ch ng ươ
trình đi u khi n n m đây), thu th p và l u tr d li u ho t đ ng - H th ng qu n ư
và thu th p d li u: h th ng máy ch , ph n m m: làm nhi m v thu th p d li u t
các DDC lên h th ng BMS. T o ra giao di n đ h a ng i s d ng, t o ra công c ườ
l p trình t xa, t o ra công c giám sát, thu th p và x d li u, các tính năng di u
khi n nâng cao : PID s , t i u, b n v ng, remote, ... ư
II BMS (Building Management System) 1
Hi n nay, trên th tr ng đã xu t hi n r t nhi u các nhà cung c p gi i pháp ườ
SECURITY ( Camera và Giám sát vào ra), tuy nhiên vi c tích h p này còn r t nhi u
v n đ c n ph i bàn.
Ph n m m qu n lý ph n m m qu n lý Qu n lý video s Honeywell (DVM) R200.XX
là m t h th ng phát tri n video s d a trên n n IP doanh nghi p. Video digital trên
m ng IP có r t nhi u l i th khi so sánh v i h th ng giám sát CCTV analog truy n ế
th ng.Nh ng ích l i này dành cho ng i s d ng l n đ i ngũ tri n khai. Đ i v i ườ
ng i tiêu dùng cu i cùng, h có th truy nh p , qu n lý h th ng, ki m soát t các vườ
trí đ a lý xa xôi.V i đ i ngũ tri n khai, ph n c ng theo chu n IT và c s h t ng ơ
TCP/IP cho phép quá trình l p đ t di n ra h p lý. DVM là b c phát tri n ti p theo ướ ế
c a công ngh Video s , b i vì đ y chính là NVR. NVR có đi m khác bi t so v i
DVR ch nó s d ng ph n m m đ thay đ i thi t b chu n IT và ngu n video s ế
thành h th ng video có th qu n lý cho nh ng yêu c u v an ninh và giám sát.Ví d :
Vi c thêm không gi i h n các server cho phép qu n lý r t nhi u các camera c n thi t. ế
DVM cung c p các ích l i gia tăng c a m t c u trúc m , đi u này cho phép các video
M-Jpeg, MPEG2, MPEG4 có th đ c xem tr c ti p, ghi, sao và l u l i.C u trúc này ượ ế ư
đ c thi t k đ b o v s đ u t hi n t i trong khi cho phép k t h p v i công nghượ ế ế ư ế
c a t ng lai. DVM có th đ c dùng đ nâng c p h th ng CCTV hi n t i ho c ươ ượ
tri n khai m t h th ng video digital m i.DVM h tr r t nhi u thi t b Video khác ế
nhau t nh ng b gi i mã đ c l p cho đ n nh ng camera IP c đ nh ho c PTZ. Bên ế
c nh s phát tri n c a Video digital, DVM còn cho th y s cách m ng trong các ng
d ng c a Video.Công ngh cho phép theo dõi nh ng chuy n đ ng bên ngoài, giám sát
m c tiêu ... H th ng Honeywell Digital Video Manager System (H th ng qu n lý
video k thu t s Honeywell) cung c p 3 ch c năng ch y u. Đ u tiên là camera DVM ế
nh n, l u tr và truy n hình nh đ n cho khách hàng. Th 2 là m t server s hoá ư ế
DVM, server này s qu n lý server camera, hình nh khách hàng, ngu n video IP và t t
c các b ph n c u thành khác. M t h th ng DVM có th có 1 hay 2 server s hoá
khác (n u th a) và khi nhi u camera server c n l a ch n s l ng camera. Th 3 làế ượ
m t server phân tích hình nh không quy đ nh tr c, server này đ c thi t k riêng ướ ượ ế ế
nh m phân tích nh ng hình nh s ng và nh m b t đ u nh ng s vi c ch b ng h
th ng khi ng i s d ng l p trình tiêu chu n g p. Có th truy c p h th ng DVM ườ
b ng b t c máy tính nào có Microsoft Internet Explorer và đúng là ng i s d ng. ườ
Trong m t h th ng tích h p, DVM còn có th thông tin t i nhi u ph n m m ng
d ng qu n lý doanh nghi p khác c a Honeywell nh EBI, Experion và Prowatch. ư
III BMS (Building Management System) 2
T x a đ n nay, TĐH có tính h th ng (Automation System) v n ch đc bi t đ n t i ư ế ế ế
VN nh m t lĩnh v c riêng c a công nghi p, nh ng trên th gi i, h đã ng d ng r tư ư ế
r ng rãi nh ng công ngh này vào cu c s ng. C th , công ngh t đ ng hóa ng
d ng trong đi u khi n các h th ng c /đi n trong tòa nhà. H th ng BMS (Building ơ
Management System) là h th ng qu n lý tòa nhà v i các ch c năng và nhi m v sau: -
Đi u khi n và giám sát cho các h th ng c /đi n trong tòa nhà nh m đ m b o quá ơ
trình v n hành c a các h th ng này m t cách t i u và hi u qu - Ph i h p ho t ư
đ ng c a các h th ng c /đi n trong tòa nhà đ đáp ng t t nh t các yêu c u v m c ơ
đ s d ng, đ m b o an ninh, an toàn và ti n nghi, tho i mái cho con ng i trong tòa ườ
nhà. - T o ra m t công c giao ti p Ng i/Máy cho các nhân viên v n hành tòa nhà đ ế ườ
h có th v n hành các h th ng c /đi n trong tòa nhà m t cách an toàn, chính xác và ơ
hi u qu . - Th ng kê các s li u v tình tr ng ho t đ ng, thông s k thu t c a các
h th ng c /đi n trong tòa nhà d i d ng các báo cáo, c s d li u ... giúp cho vi c ơ ướ ơ
v n hành tòa nhà c a các k s v n hành t i u nh t. - T đ ng phát hi n s m các s ư ư
c , đ a ra các c nh báo nhanh chóng, chính xác nh t đ n ng i v n hành đ nhanh ư ế ườ
chóng s a ch a, kh c ph c, tránh các tai n n đáng ti c nh h ng tr c ti p đ n con ế ưở ế ế
ng i trong tòa nhà. - T o ra m t môi tr ng làm vi c thân thi n, tho i mái nh t choườ ườ
con ng i tham gia ho t đ ng trong tòa nhà, góp ph n nâng cao hi u qu s n xu t,ườ
làm vi c.
IV H th ng BMS- Đi u khi n HVAC, chi u sáng và giám sát thi t b ế ế
h th ng đi n
H th ng BMS- Đi u khi n HVAC, chi u sáng và giám sát thi t b h th ng đi n ế ế
BMS bao g m:
a. H th ng An toàn (Security) (Camera, C a ra vào)
b. H th ng Thông gió đi u nhi t (HVAC)
c. H th ng Đi u khi n chi u sáng (Lighting control) (chi u sáng, trang trí, rèm ế ế
c a, c m bi n ánh sáng) ế
d. H th ng Qu n lý năng l ng (Energy managerment) (đi n, n c, đi u hòa, ượ ướ
nóng l nh, khí ga,…)
e. H th ng D li u trung tâm (data center) (truy n hình cáp, internet, l u tr d ư
li u, trung tâm đi u khi n, truy n thông…)
f. H th ng Đi n (Phân ph i đi n, đi n ngu n…)
g. H th ng gi i trí hi n đ i, thông minh, t o s tho i mái cho ng i s d ng ườ
Các b n có th vào các trang web c a các hãng l n trên th gi i đ tìm hi u thêm: ế
Siemens, Metern, Crestron, Clipsal, Lagrange, Schneider, LG, Samsung... ho c shearch
trên m ng các t BMS, EIB, BACnet, C-Bus, I-Net, HomNet,... Có th dùng BMS c a
hãng YAMATAKE dùng đ đi u khi n cho chiller TRANE, AHU, FCU và các thi t b ế
khác.
* Nói thêm v BACNet, LonTalk: (BACnet - A Data Communication Protocol for
Building Automation and Control Networks) BACNet, LonTalk là 2 lo i chu n khác
nhau cho vi c truy n tín hi u; CHu n BACNet là dùng c p h th ng. Chu n Lontalk
là chu n m i h n dùng c p thi t b , truy n t i tín hi u nhanh h n giu 2 v trí xa ơ ế ơ
nhau. Dùng chu n Modbus đ liên k t 2 chu n trên l i v i nhau B n có th vào ế
mytranecontrols.com đ tham kh o thêm.
VBMS (Building Management System) 3
BMS ch là ch vi t t t, có m t s hãng quy đ nh nó là "Building Management System" ế
t c là: " H th ng qu n lý tòa nhà". Ngày nay, t đ ng hóa ngày càng xâm nh p, ng
d ng nhi u vào cu c s ng, vi c ng d ng t đ ng hóa vào các tòa nhà ngày càng tr
nên là m t nhu c u c n thi t. Thông th ng ch c năng c a m t h th ng BMS nh ế ườ ư
sau: - Qu n lý ra vào - Qu n lý h th ng đi n (H th ng thang máy, chi u sáng, đóng ế
ng t thi t b ...) - Qu n lý h th ng thông tin liên l c, gi i trí - Qu n lý môi tr ng: ế ườ
Nhi t đ , thông gió... - H th ng quan sát: Camera Trong t ng tr ng h p, nhu c u c ườ
th mà ng i ta áp d ng các cách qu n lý cho phù h p ch không ph i lúc nào cũng áp ườ
d ng t t c . V các thi t b đ ph c v cho h th ng BMS: Có nhi u hãng s n xu t, ế
Advantech là m t trong nh ng nhà s n xu t các thi t b ph c v cho BMS, các thi t b ế ế
v BMS c a Advantech có mã là: BAS-XXXX (BAS: Building Automation System),
các thi t b này đ c thi t k đ c bi t cho h th ng BMS. Tuy nhiên đ xây d ng m tế ượ ế ế
h th ng BMS có th c n nhi u thi t b khác, đôi khi không nh t thi t ph i s d ng ế ế
thi t b BAS, n u b n có nhu c n xây d ng h th ng BMS hãy tr c ti p liên l c v iế ế ế
công ty chúng tôi, đ a ra các yêu c u, chúng tôi s t v n đ xây d ng nên m t hư ư
th ng BMS hi u qu và ti t ki m nh t._________________ ế
VI BMS (Building Management System) 4
H BMS còn đc g i là BAS ( Building Automation System) n a. V b n ch t và c u
hình m ng , BMS gi ng nh 1 h DCS thu nh , nó khác h DCS công nghi p là nó ko ư
yêu c u tính realtime cao nên các b đi u khi n tr ng c a nó th ng có c u hình ườ ườ
th p h n, và ph n m m qu n lý, giám sát di u khi n thì có nhi u tính năng g n v i ơ
các ti n ích trong dân d ng, th ng m i h n thôi. M ng thông tin c a BMS chia làm 3 ươ ơ
c p ( ho c 02 c p) tùy vào t ng nhà cung c p: - m ng tr c backbone : th ng là m ng ườ
Ethernet : TCP/IP ho c Bacnet/IP 10100/1000Mb n i các b đi u khi n tòa nhà
( Builiding controllers) v i nhau và n i v i các Server c a h th ng ( th ng có 2 ườ
server ch y nóng và d phòng). - M ng đi u khi n t ng: là m ng dây ch y tr c ti p ế
trong t ng t ng, th ng là m ng RS485, chu n truy n thông th ng là LON, Bacnet ườ ườ
MS/TP, N2, P2, ... m ng này do b đi u khi n t ng qu n lý và liên k t các b đi u ế
khi n nh h n đ t t i t ng thi t b c th trong t ng c a tòa nhà. Th ng các h ơ ế ườ
BMS đ n gi n ch có 02 phân l p m ng nh v y. Các h th ng l n và yêu c u tíchơ ư
h p cao th ng có thêm phân l p m ng th 3 n m trên 2 l p trên : ALN ( Application ườ
Level network) Phân l p này th ng là l p m ng interconnect gi a r t nhi u h th ng ườ
khác nhau trong tòa nhà, cùng chia s thông tin và qu n lý, nó s có 1 h th ng SCADA
trung tâm đ thu th p và phân ph i thông tin cho các Client trong h th ng m ng.
VII BMS (Building Management System) 5
* M t k s đi n khi đ c giao thi t k m t công trình c s h t ng. Anh ta không ư ượ ế ế ơ
ch thi t k v đ ng l c, chi u sáng. Mà anh ta ph i đ m đ ng luôn t t c các h ế ế ế ươ
th ng trên. H th ng camera: Đây th t ra là h th ng an ninh. Nh h th ng camera
ng i v n hành có th ki m soát h t toàn b tòa nhà. Ngày nay v i kĩ thu t x nhườ ế ế
phát tri n.các camera th ng có đ phân gi i cao, màu hay tr ng đen tùy vào ng i sế ườ ườ
d ng. Ngoài camera ra,ng i thi t k cũng ph i ch n luôn c đ u ghi hình cho ườ ế ế
camera, b gi i mã, Monitor +Đ c bi t ngày nay còn xu t hi n m t lo i camera n a là
camera IP, ng i đi u khi n có th ki m soát thông qua Internet._________________ ườ
VIII BMS (Building Management System) 6
4.Tích h p v i h th ng đi u khi n d ch v toà nhà. 4.1 Gi i thi u chung. Ph n này
s gi i thi u chi ti t nh ng giao ti p t i m i ki n trúc d ch v . Chi ti t m i ph n s ế ế ế ế
có nh ng thông tin yêu c u và s đ gi a m i đi u khi n toà nhà và h th ng qu n lý ơ
và toà nhà BMS. Nhà cung c p th c hi n xây d ng BMS nên làm vi c v i m i nhà
cung c p nh ng d ch v và ch c ch n r ng cung c p đ y đ ch c năng đã đ c li t ượ
kê gi a toà nhà BMS và m i ki n trúc d ch v Nh ng h th ng con nên có s n nh ng ế
kh năng c n thi t trong th t hi n th và đi u khi n nh ng thi t b c a h th ng ế ế
con. T t c nh ng đi m nguy c p c a m i h th ng nh nên s n sàng cho h th ng
BMS. Trong chu n chung giao ti p gi a BMS v i nh ng h th ng con trong toà nhà ế
đ c chia làm hai lo i giao di n m c cao và giao di n m c th p. 4.2 M ng đi u khi nượ
c p cao, đi u khi n – giám sát Trong tr ng h p s d ng giao di n m c cao gi a ườ
BMS và nh ng h th ng con c a máy tính hay b đi u khi n, chúng s d ng m t vài
chu n nh là OPC, BACNet, MODBUS, LNS, P2, Active X và MetaSys...h tr chu n ư