Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Hệ thống quản lý nhà máy thông minh giải pháp tối ưu hóa hệ thống điện trong nhà máy Procter và Gamble

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

60
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu của luận văn này là nắm vững cấu trúc, nguyên lý giám sát điều khiển của một hệ thống BMS đối với các hệ thống cơ điện trong nhà máy. Trình tự thiết kế một hệ thống BMS, tính toán được hiệu quả kinh tế của nhà máy khi được tích hợp hệ thống BMS. Mô phỏng điều khiển và giám sát nhà máy bằng phần mềm Window Viewer.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Hệ thống quản lý nhà máy thông minh giải pháp tối ưu hóa hệ thống điện trong nhà máy Procter và Gamble

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HOÀNG THANH LAM HỆ THỐNG QUẢN LÝ NHÀ MÁY THÔNG MINH GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY PROCTER & GAMBLE (P&G) LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 9 năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HOÀNG THANH LAM HỆ THỐNG QUẢN LÝ NHÀ MÁY THÔNG MINH GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY PROCTER & GAMBLE (P&G) LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 9 năm 2016
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 25 tháng 9 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH Chủ tịch 2 PGS.TS ĐỒNG VĂN HƯỚNG Phản biện 1 3 TS. VÕ VIẾT CƯỜNG Phản biện 2 4 TS. VÕ CÔNG PHƯƠNG Ủy viên 5 TS. NGUYỄN HÙNG Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 10 tháng 9 năm 2016 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG THANH LAM Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/5/1986 Nơi sinh: Kiên Giang Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV:1441830012 I- Tên đề tài: HỆ THỐNG QUẢN LÝ NHÀ MÁY THÔNG MINH GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY PROCTER & GAMBLE (P&G) II- Nhiệm vụ và nội dung: Nhiệm vụ của Luận Văn “Hệ Thống Quản Lý Nhà Máy Thông Minh Giải Pháp Tối Ưu Hóa Hệ Thống Điện Trong Nhà Máy Procter & Gamble” này là nắm vững cấu trúc, nguyên lý giám sát điều khiển của một hệ thống BMS đối với các hệ thống cơ điện trong nhà máy. Trình tự thiết kế một hệ thống BMS, tính toán được hiệu quả kinh tế của nhà máy khi được tích hợp hệ thống BMS. Mô phỏng điều khiển và giám sát nhà máy bằng phần mềm Window Viewer. III- Ngày giao nhiệm vụ: 20/4/2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/9/2016 V- Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Hoàng Thanh Lam
LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ,hướng dẫn và góp ý nhiệt tình của quý Thầy Cô Trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh. Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tôi hoàn thiện luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp quý báo của quý thầy cô và các bạn để tiếp tục hoàn thành tốt nhất, đầy đủ nhất luận văn cao học này. Thành Phố Hồ Chí Minh,ngày....tháng.....năm 2016 Học Viên Hoàng Thanh Lam
TÓM TẮT Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế và xã hội Việt Nam hiện nay đặc biệt là nền công nghiệp. Ngày nay nhiều tập đoàn trong và ngoài nước đã và đang đầu tư rất nhiều nhà máy sản xuất hiện đại với qui mô lớn cũng như các cao ốc văn phòng ở nước ta. Một hệ thống hiện đại đòi hỏi phải có một giải pháp điều khiển,giám sát va thu thập dữ liệu từ các thiết bị như điều hòa nhiệt độ, chống cháy, chống trộm, tích hợp camera quan sát... Hệ thống quản lý tòa nhà(nhà máy) BMS(Building Managerment System) là một giải pháp cần thiết và hợp lý cho vấn đề này. Hệ thống BMS đã được nghiên cứu và phát triển từ nhiều năm qua ở các nước tiên tiến trên thế giới. Nhưng ở Việt Nam thì việc tích hợp BMS trong các nhà máy hay tòa nhà còn chưa được phổ biến, do chi phí ban đầu cho hệ thống BMS thường khá cao nên các chủ đầu tư rất đắn đo trong việc tích hợp hệ thống này. Trong hiện tại và tương lai thì việc tối ưu hóa hệ thống điện phải được ưu tiên hàng đầu, việc nâng cao tiêu chuẩn về an toàn và hiệu suất sử dụng năng lượng trong các nhà máy hay tòa nhà là điều tất yếu. Luận văn giải quyết các vấn đề sau: Đưa ra cấu trúc,nguyên lý giám sát điều khiển của một hệ thống BMS đối với các hệ thống cơ điện trong nhà máy PROCTER & GAMBLE. Trình tự thiết kế sơ bộ của hệ thống BMS, tính toán hiệu quả kinh tế của nhà máy khi được tích hợp hệ thống BMS. Mô phỏng quản lý hệ thống nhà máy PROCTER & GAMBLE bằng phần mềm Window Viewer.
ABSTRACT With the strong growth of the economy and social Vietnam today especially . date this industry many domestic and foreign corporations have been investing a lot of modern factory with large scale as well as office buildings in the country ta.Mot modern systems require a control solution, monitor and collect data from devices such as air conditioning, fire protection, anti-theft area where the building management system (factory) BMS (building Managerment system) is a solution needed and reasonable for this problem. BMS has been researching and developing for many years in the advanced countries in the world in Vietnam. System BMS integration in factories or buildings have not been popular, due to the initial cost BMS systems are usually quite high so very deeply invested in integrating this system. In the future, the present and optimizing electrical systems must be a top priority, improving the standards of safety and energy efficiency in factories or buildings is inevitable. Essays addressing the following issues: Provide structure, the principle of a supervisory control system BMS for electrical systems in factories PROCTER & GAMBLE.Trinh self preliminary design of BMS, calculate the economic efficiency of the plant as integrated systems management BMS. Simulation systems Procter & Gamble plant in software Window Viewer.
MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan về hệ thống BMS ............................................................... 1 1.1 Khái niệm về BMS ........................................................................................... 1 1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống quản lý tòa nhà BMS trên thế giới và tại Việt Nam ............................................................................................ 1 1.1.2 Khái niệm và các lợi ích của hệ thống quản lý tòa nhà BMS ................. 1 1.1.3 Các chức năng cơ bản của hệ thống BMS ............................................... 3 1.2 Một số hãng cung cấp giải pháp hệ thống quản lý tòa nhà BMS trên thế giới .... 5 1.2.1 Thị phần của thị trường BMS. ................................................................ 5 1.2.2 Giải pháp công nghệ của một số hãng cung cấp giải pháp BMS ............. 7 1.3 Thị trường BMS tại Việt Nam ........................................................................... 8 Chương 2: Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống quản lý tòa nhà BMS .................... 13 2.1 Tổng quan ....................................................................................................... 13 2.2 Mô hình hệ thống tự động hóa của hệ thống BMS ........................................... 14 2.3 Phòng điều khiển trung tâm............................................................................. 17 2.4 Các ứng dụng điều khiển giám sát ................................................................... 19 2.4.1 Giám sát thông số môi trường .............................................................. 19 2.4.2 Điều khiển đèn chiếu sáng ................................................................... 20 2.4.3 Giám sát điều khiển quạt thông gió ....................................................... 21 2.4.4 Giám sát nguồn điện và năng lượng điện............................................... 21 2.5 Kết nối tích hợp và điều khiển hệ thống .......................................................... 22 2.5.1 Tích hợp hệ thống điều hòa thông gió .................................................. 22 2.5.1.1 Kết nối hệ thống điều hòa VRV và Water Chiller .................................. 22 2.5.1.2 Kết nối hệ thống báo cháy và chữa cháy ............................................... 26 2.5.1.3 Kết nối hệ thống giám sát an ninh ......................................................... 26 2.5.1.4 Giám sát hệ thống thang máy................................................................ 27 2.5.1.5 Kết nối hệ thống phát thanh nội bộ........................................................ 28
2.6 Phần mềm điều khiển ...................................................................................... 29 2.7 Thiết bị điều khiển trực tiếp kỹ thuật số DDC (Direct Digital Controller) và các thiết bị giám sát ................................................................................................. 30 2.7.1 Bộ đo lường giám sát điện năng WM14-96 .......................................... 30 2.7.2 Bộ cảm biến nhiệt độ phòng QAA2071................................................. 32 2.7.3 Bộ cảm biến chất lượng không khí trong phòng BA/AQSR-10 .............. 33 2.7.4 Thiết bị đo áp suất không khí QBM81-3 ............................................... 33 2.7.5 Cảm biến áp suất tĩnh đường ống nước ................................................. 34 Chương 3: Cơ sở lý thuyết và logic điều khiển trong hệ thống BMS .................. 36 3.1 Mạng truyền thông trong hệ thống BMS ......................................................... 36 3.1.1 Khái niệm về mạng truyền thông ......................................................... 36 3.1.2 Cơ sở truyền dẫn .................................................................................. 36 3.1.2.1 Chuẩn truyền dẫn RS232 ...................................................................... 36 3.1.2.2 Chuẩn truyền dẫn RS485 ...................................................................... 37 3.1.3 Cấu trúc mạng...................................................................................... 37 3.2 Logic điều khiển trong hệ thống BMS ............................................................. 39 3.2.1 Điều khiển tỷ lệ P ................................................................................ 39 3.2.2 Điều khiển tích phân PI........................................................................ 40 3.2.3 Điều khiển PID .................................................................................... 41 Chương 4: Tính toán hiệu quả khi đầu tư hệ thống BMS ................................... 43 4.1 Tổng quan về hiệu quả tiêu thụ năng lượng trong tòa nhà ............................... 43 4.2 Hiện trạng sử dụng năng lượng của nhà máy P&G .......................................... 46 4.3 Tính toán hiệu quả khi đầu tư hệ thống BMS cho nhà máy P&G ..................... 47 4.3.1 Chi phí đầu tư hệ thống BMS cho nhà máy P&G ................................. 47 4.3.2 Tính toán công suất tiêu thụ của hệ thống HVAC và hiệu quả đầu tư BMS ............................................................................................................ 50 4.3.2.1 Tính toán điện năng tiêu thụ khi tích hợp bộ điều khiển tốc độ............. 50 4.3.2.2 Hiệu quả đầu tư.................................................................................... 51 Chương 5: Mô phỏng hệ thống giám sát, điều khiển nhà máy bằng chương trình Window Viewer ............................................................................................ 53 5.1 Tổng quan phần mềm Window viewer ............................................................ 53 5.1.1 Giới thiệu............................................................................................. 53 5.1.2 Tính năng phần mềm .......................................................................... 53
5.2 Vận hành chương trình .................................................................................... 54 5.2.1 Hệ thống kiểm soát BFA đầu vào......................................................... 54 5.2.2 Quá trình tạo White Base ..................................................................... 55 5.2.3 Quá trình chạy White Base .................................................................. 56 5.2.3.1 Qui trình CLP1 .................................................................................... 56 5.2.3.2 Qui trình CLP2 .................................................................................... 57 5.2.4 Quá trình tạo Bulk ............................................................................... 58 5.2.4.1 Nhánh LPD1 ........................................................................................ 58 5.2.4.2 Nhánh LPD2 ........................................................................................ 59 5.2.4.3 Nhánh LPD3 ........................................................................................ 60 5.2.5 Kết nối bulk với các tank chứa ............................................................. 61 5.2.5.1 Khu vực Kimchee ................................................................................ 61 5.2.5.2 Khu vực Surtic ..................................................................................... 62 5.2.6 Hệ thống cảnh báo nguyên vật liệu ...................................................... 63 5.2.7 Hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động và hướng dẫn di tản khi gặp sự cố ............................................................................................................ 64 5.2.8 Hệ thống camera quan sát thông minh ................................................. 65 Chương 6: Kết luận và kiến nghị .......................................................................... 66 6.1 Kết luận .......................................................................................................... 66 6.2 Kiến nghị ........................................................................................................ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 68
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1.P&G: Procter & Gamble 2.BMS: Building Managerment System 3.HVAC: Heating,Ventilation and Air-Conditioning 4.FCU: Fan Coil Unit 5.AHU: Air Handling Unit 6.MCN: Mạng Công Nghiệp 7.WB: White Base 8.CLP: Control Liquid Program 9.LPD: Liquid Program Digital
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thị trường BMS trên thế giới năm 2001 và 2006 theo nguồn của ARC Advise Group ............................................................................................................ 5 Bảng 1.2 Thị phần của các nhà cung cấp giải pháp BMS trên thế giới ....................... 6 Bảng 4.1 Bảng thống kê tính hiệu quả của tòa nhà khi tích hợp hệ thống BMS của hiệp hội điện lạnh Hoa Kỳ ASHRAE ....................................................................... 44 Bảng 4.2 Bảng thống kê chi phí thay thế, bảo dưỡng ............................................... 45 Bảng 4.3 Chi phí đầu tư hệ thống BMS cho nhà máy P&G ..................................... 47
DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương 1: Tổng quan về hệ thống BMS Hình 1.1 Biểu đồ thị phần của các nhà cung cấp BMS trên thế giới .......................... 6 Hình 1.2 Nhà máy sản xuất xe hơi Volkswagen ...................................................... 10 Hình 1.3 Nhà máy sản xuất máy bay Boeing. ......................................................... 11 Hình 1.4 Nhà máy sản xuất vải của Lauma,latvia ................................................... 12 Chương 2: Đặc điểm kỹ thuật của hệ thống quản lý tòa nhà BMS Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển, giám sát tòa nhà. ............................................ 14 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống quản lý nhà máy .............................................. 16 Hình 2.3 Bộ đo lường giám sát điện năng WM14-96. ............................................. 30 Hình 2.4 Bộ cảm biến nhiệt độ phòng QAA2071 .................................................... 32 Hình 2.5 Bộ cảm biến chất lượng không khí trong phòng model BA/AQSR-10 ...... 33 Hình 2.6 Thiết bị đo áp suất không khí QBM81-3................................................... 33 Hình 2.7 Cảm biến áp suất tĩnh đường ống nước..................................................... 34 Chương 3: Cơ sở lý thuyết và logic điều khiển trong hệ thống BMS Hình 3.1 Cấu trúc mạch vòng.................................................................................. 39 Hình 3.2 Sơ đồ khâu khuếch đại tĩnh....................................................................... 40 Hình 3.3 Sơ đồ khối của bộ điều khiển PI ............................................................... 40 Hình 3.4 Đáp ứng của bộ điều khiển PI ................................................................... 41 Hình 3.5 Đáp ứng của bộ điều khiển PID ................................................................ 42 Chương 4: Tính toán hiệu quả khi đầu tư hệ thống BMS Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện sử dụng năng lượng trong tòa nhà.. ................................ 43 Chương 5: Mô phỏng hệ thống giám sát, điều khiển nhà máy bằng chương trình Window Viewer Hình 5.1 Hệ thống kiểm soát BFA đầu vào ............................................................. 54 Hình 5.2 Quá trình tạo White Base(WB) ................................................................. 55 Hình 5.3 Qui trình CLP1(Control Liquid Program 1) .............................................. 56
Hình 5.4 Qui trình CLP2(Control Liquid Program 2) .............................................. 57 Hình 5.5 Quá trình tạo bulk ở LPD1 ....................................................................... 58 Hình 5.6 Quá trình tạo bulk ở LPD2 ....................................................................... 59 Hình 5.7 Quá trình tạo bulk ở LPD3 ....................................................................... 60 Hình 5.8 Kết nối bulk khu vực Kimchee ................................................................. 61 Hình 5.9 Kết nối bulk khu vực Suftic ...................................................................... 62 Hình 5.10 Hệ thống cảnh báo nguyên vật liệu ......................................................... 63 Hình 5.11 Nguyên lý hệ thống báo cháy. ................................................................ 64 Hình 5.12 Sơ đồ hệ thống báo cháy ......................................................................... 64 Hình 5.13 Hệ thống camera quan sát thông minh .................................................... 65
1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BMS 1.1 Khái niệm về BMS 1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống quản lý quản lý tòa nhà BMS trên thế giới và tại Việt Nam Thuật ngữ BMS ra đời từ những năm 1950, và từ đó đến bây giờ BMS đã thay đổi rất nhiều kể cả trên phương diện phạm vi và cấu hình hệ thống dựa trên sự phát triển không ngừng của ngành khoa học kỹ thuật số vi xử lý. Cách thức liên lạc của hệ thống phát triển từ đi dây cứng đấy đi dây hỗn hợp (multiplex) và giờ đây là hệ thống hai dây liên lạc số hoàn toàn. Ở các nước phát triển, hệ thống quản lý tòa nhà đã có lịch sử phát triển hơn 50 năm. Tuy nhiên, việc áp dụng BMS chỉ được phổ biến trong những thập niên cuối thế kỷ 20 khi các quốc gia châu Âu và một số nước châu Á đi vào giai đoạn phát triển toàn diện về kinh tế kỹ thuật. Trong giai đoạn này đã hình thành nên hầu hết các chuẩn phổ biến trong công nghệ BMS và BMS dần trở thành một yêu cầu khi xây dựng các tòa nhà. Hiện nay, thị phần chủ yếu của BMS tập trung chủ yếu ở các nước Bắc Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản. Các nhà cung cấp dịch vụ hàng đầu trên thế giới về tích hợp hệ thống BMS bao gồm: Siemens, Johnson Controls, Honeywell, Trane, Yamatake, Invensys, Tyco, GE Interlogix, Nowar PLC, Matshushita – Denko, Mitsubishi, TAC/CSI, Carrier… 1.1.2 Khái niệm và các lợi ích của hệ thống quản lý tòa nhà BMS BMS (Building Management System): Là hệ thống điều khiển dựa trên máy tính được tích hợp trong các tòa nhà để điều khiển và giám sát các hệ thống cơ điện trong tòa nhà như: hệ thống chiếu sáng, hệ thống điều hòa thông gió, hệ thống nguồn điện cung cấp cho tòa nhà, hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động, hệ thống an ninh… Một hệ thống BMS bao gồm các chương trình phần mềm và các thiết bị phần cứng, hệ thống thường được thiết lập cấu hình theo kiểu phân cấp và sử dụng
2 các chuẩn giao thức như C-bus, Profibus… Các nhà sản xuất cũng sản xuất các hệ thống BMS tích hợp sử dụng các chuẩn giao thức Internet và các chuẩn mở như DeviceNet, SOAP, XML, BACNet, Lonworks, và Modbus. Hệ thống quản lý tòa nhà BMS là hệ thống điều khiển và quản lý toàn nhà hiện đại mang tính tổng thể. Đối với hệ thống sử dụng phần mềm điều khiển chuyên dụng, các yêu cầu giải pháp của các nhà đầu tư hoàn toàn đáp ứng về các tính năng điều khiển cũng như công nghệ tiên tiến được ứng dụng trên từng thiết bị của hệ thống. Hệ thống BMS thực hiện được đầy đủ các nhiệm vụ điều khiển và quản lý các hạng mục kỹ thuật trong tòa nhà, quản lý toàn bộ các thông số kỹ thuật của các thiết bị của các hệ thống 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 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 tiết kiệm được năng lượng, giảm được chi phí vận hành, nâng cao tính chủ động trong quá trình vận hành, bảo trì nâng cấp hệ thống. BMS là một hệ thống hiện đại, được ứng dụng nhiều trong việc vận hành các tòa nhà ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới. Khi các tòa nhà được tích hợp hệ thống BMS sẽ mang lại nhiều lợi ích như: vận hành hiệu quả, chính xác, độ an toàn cao, mang lại cảm giác thoải mái cho người làm việc trong tòa nhà, tạo ra hiệu quả trong công việc. Ngoài ra hệ thống BMS có còn có khả năng giám sát, lập trình lịch vận hành các hệ thống cơ điện, cũng như các kế hoạch bảo trì, sữa chữa qua đó có thể tiết kiệm được năng lượng điện tiêu hao một cách đáng kể. Các lợi ích do BMS mang lại:  Giảm điện năng tiêu thụ (trung bình 15 – 20%).  Tiết kiệm chi phí vận hành, thời gian quản trị, nhân lực và các tài nguyên khác.  Tăng hiệu quả, độ bền, an toàn các thiết bị vận hành.  Tăng hiệu suất làm việc của người sinh hoạt trong tào nhà ( 2- 5 %).
3  Dễ dàng thay đổi, mở rộng, nâng cấp để đáp ứng nhu cầu phát triển.  Lập trình linh hoạt theo nhu cầu của từng tòa nhà.  Quản lý cơ sở, tài sản hiệu quả hơn nhờ các báo cáo ghi lại quá trình hoạt động, bảo trì và chức năng tự động gửi cảnh báo. 1.1.3 Các chức năng cơ bản của hệ thống BMS Hệ thống quản lý tòa nhà có thể thực hiện được các chức năng cơ bản như sau:  Giám sát và điều khiển hệ thống điều hòa thông gió Quản lý tòa bộ hệ thống điều hòa thông gió của tòa nhà từ trung tâm điều khiển. Toàn bộ bảng biểu, sơ đồ nguyên lý hoạt động, mặt bằng bố trí thiết bị, thông số kỹ thuật, trạng thái hoạt động thiết bị của hệ thống điều hòa không khí được thể hiện trên màn hình giám sát trung tâm cho phép giám sát và điều khiển một cách trực quan thông qua việc điều khiển các thiết bị như: Chiller, Bơm nước chiller, AHU, VAR, FAN...  Quản lý hệ thống điện Điều khiển và giám sát hệ thống cấp điện nguồn, hệ thống máy phát dự phòng, máy biến thế và các tủ phân phối điện chính và phân phối điện khu vực.  Hệ thống chiếu sáng Hệ thống đèn chiếu sáng trong và ngoài tòa nhà sẽ được thiết kế dựa trên những tiện ích cho người sử dụng và quản lý hệ thống. Các đèn chiếu sáng tại các khu vực được điều khiển đóng/mở từ xa tại phòng điều khiển trung tâm, từ các công tắc khả trình được lắp đặt tại các khu vực hoặc các công tắc trên Relay điều khiển RCM tại các tủ điều khiển. Các khu vực nhạy cảm như khu chế tác, khu trưng bày, khu văn phòng của công ty, hệ thống chiếu sáng được điều khiển liên động với hệ thống an ninh chống đột nhập bất hợp pháp. Khi có tín hiệu truy nhập bất hợp pháp
4 từ các khu vực này, đèn chiếu sáng được điều khiển tự động bật sáng để tăng cường độ chiếu sáng cho khu vực phục vụ cho việc thu hình của hệ thống các camera giám sát.  Hệ thống an ninh Cho phép giám sát, lưu trữ các hình ảnh thu được từ camera và điều khiển camera từ hệ thống BMS, giám sát các hoạt động truy xuất tại các cửa ra vào, ra lệnh đóng mở trong các tình huống khẩn cấp từ máy chủ hệ thống BMS như có sự xâm nhập trái phép hoặc các sự cố cháy nổ.  Hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động Giám sát và phát ra các tín hiệu cảnh bảo trên máy chủ hệ thống BMS và khi có sự cố cháy nổ, đồng thời phát tín hiệu cảnh báo qua hệ thống truyền thanh, báo động đến cơ quan chữa cháy. Điều khiển liên động tới hệ thống điều hòa không khí để hạn chế cháy lan truyền, cắt điện hệ thống điện nguồn và hệ thống chiếu sáng thoát hiểm được bật lên để dẫn mọi người ra lối thoát hiểm. Đồng thời các tín hiệu được đưa đến hệ thống phòng cháy tự động. Ngoài ra, khi ở trạng thái bình thường, hệ thống BMS giám sát toàn bộ trạng thái hoạt động của bơm chữa cháy, trạng thái của hệ thống chữa cháy tự động, mức nước tại các bể nước chữa cháy.  Hệ thống truyền thanh nội bộ Đưa ra các cảnh báo nội bộ (khi cố sự cố kỹ thuật hệ thống hoặc xảy ra sự cố cháy nổ) bởi các nhân viên kỹ thuật hay từ máy chủ hệ thống BMS khi có sự cố.  Quản lý hệ thống thang máy Giám sát trạng thái hoạt động của thang máy bao gồm nhiệt độ buồng thang, nồng độ Oxy buồng thang máy, trạng thái hoạt động của động cơ, vị trí thang máy. Điều khiển liên động đến thang máy khi có sự cố cháy nổ, điều khiển on/off động cơ thang máy.
5 1.2 Một số hãng cung cấp giải pháp hệ thống quản lý tòa nhà BMS trên thế giới 1.2.1 Thị phần của thị trường BMS Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều nhà cung cấp giải pháp BMS cho các tòa nhà, tập trung ở các nước Bắc Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản... Theo sự khảo sát của tổ chức ARC Advisory Group vào năm 2006 thì Bắc Mỹ dẫn đầu thế giới về thị trường BMS với hơn 12 tỷ đô la, chiếm 49,5% thị trường toàn thế giới. Tiếp sau là các nước châu Âu với 7,5 tỷ đô, chiếm 30% thì trường toàn thế giới. Tiếp sau là Nhật Bản, các nước châu Á và Châu Mỹ Latinh. Bảng 1.1 Thị trường BMS trên thế giới năm 2001 và 2006 theo nguồn của ARC Advise Group Về thị phần của các nhà cung cấp thì Siemens dẫn đầu về thị trường BMS ở châu Âu và trong những năm gần đây đã tập trung đến thị trường Bắc Mỹ. Siemens có khả năng mang đến giải pháp quản lý tòa nhà hoàn chỉnh về sự thoải mái, an ninh, an toàn trong cháy nổ, hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng và vận hành.