Tổng quan về tự động hóa tòa nhà
Theo xu thế phát triển của thời đại công nghiệp hóa, tự động hóa đã trở thành yếu tố thiết yếu trong các ngành nghề, lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt trong các năm trở lại đây, xu hướng tự động hóa tòa nhà bắt đầu trở nên phổ biến với sự ra đời của hàng loạt các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, khách sạn hiện đại, đầy đủ tiện nghi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.
TỰ ĐỘNG HÓA TÒA NHÀ LÀ GÌ?
Tự động hóa tòa nhà (Building Automation) là một hệ thống giám sát và quản lý của tòa nhà bao gồm các hệ thống: cơ khí, an ninh, chữa cháy và an toàn chống lũ, chiếu sáng, sưởi ấm, thông gió và điều hòa nhiệt.
Hệ thống tự động hóa tòa nhà (Building Automation System) viết tắt là BAS, bao gồm 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.
Khi các cơ sở được giám sát và quản lý một cách liền mạch, hệ thống này tạo ra một môi trường đáng tin cậy hơn cho những người sống hay làm việc trong tòa nhà. Hơn nữa, hiệu suất của hệ thống tự động hóa cho phép đội ngũ quản lý tòa nhà tiếp nhận các công nghệ bền vững hơn và giảm chi phí năng lượng.
SỰ PHÁT TRIỂN CỦA TỰ ĐỘNG HÓA TÒA NHÀ
Giống như hầu hết các công nghệ khác, tự động hóa tòa nhà chỉ bắt đầu phát triển trong những thập kỉ gần đây. Quay lại những năm 1950, các tòa nhà tự động chỉ dựa trên điều khiển chạy bằng khí trong đó khí nén là phương tiện trao đổi cho bộ giám sát và điều khiển trong hệ thống.
Đến những năm 1980, các bộ vi xử lý đã có kích thước và giá thành hợp lý để có thể được ứng dụng trong việc xây dựng hệ thống tự động hóa. Việc chuyển từ khí nén sang điều khiển analog đến điều khiển kỹ thuật số chính là một cuộc cách mạng của tự động hóa tòa nhà. Một thập kỷ sau, các giao thức mở đã được phát minh, cho phép các cơ sở kiểm soát có thể giao tiếp với nhau, và bước sang thiên niên kỷ này, công nghệ không dây đã cho phép các thành phần trong hệ thống tự động hóa giao tiếp với nhau mà không cần dây cáp.
MỘT SỐ THUẬT NGỮ CẦN PHÂN BIỆT
Hệ thống quản lý tòa nhà– Building Management System (BMS) và hệ thống điều khiển tòa nhà- Building Control System (BCS) là những thuật ngữ tổng quát hơn cho các hệ thống kiểm soát cơ sở vật chất của một tòa nhà, mặc dù chúng có thể không phải là một hệ thống tự động hóa.
Hệ thống tự động hóa tòa nhà– Building Automation System (BAS) – là một tập hợp con của các hệ thống quản lý và kiểm soát trên và có thể là một phần của BMS hoặc BCS.Cũng cần nói rằng, hệ thống quản lý tòa nhà và tự động hóa tòa nhà đã có thêm nhiều điểm tương đồng trong những năm gần đây, và đó là lí do tại sao nhiều người sử dụng những thuật ngữ này thay thế cho nhau.
Bộ quản lý điện thông minh tập trung ICP DAS PMC-5151
Hệ thống Quản lý năng lượng– Energy Management System (EMS) và hệ thống điều khiển quản lý năng lượng- Energy Management Control System (EMCS) – là những hệ thống cụ thể giám sát mức tiêu thụ năng lượng, đo lường, vv. BAS và EMS có nhiều chức năng tương đồng tới mức chúng có thể được xem xét là các thuật ngữ có nghĩa giống nhau..
Bộ đo điện thông minh 3 pha ICP DAS PM-3033/-MTCP/-CPS
Điều khiển kỹ thuật số trực tiếp– Direct Digital Control (DDC) – là một phát minh có được nhờ sự xuất hiện của các bộ vi xử lý trong những năm 1980. DDC là phương pháp mà thông qua đó các thành phần của một hệ thống kỹ thuật số có thể giao tiếp với nhau.
Giao diện lập trình ứng dụng– Application Programming Interface (API) – là một thuật ngữ phổ biến trong lập trình máy tính. Nó cho biết các mã mà qua đó hai hay nhiều phần mềm giao tiếp với nhau.
Một hệ thống tự động hóa tòa nhà có thể::
- Điều hòa không khí trong một phạm vi nhất định thông qua hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC): Điều khiển và giám sát phòng máy lạnh trung tâm: máy lạnh chiller, bơm nước lạnh, bơm nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt. 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 địa điểm khác nhau, v.v.
- Vận hành hệ thống theo công suất và năng lượng yêu cầu thông qua hệ thống điều khiển chiếu 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. Hệ thống này còn có khả năng điều khiển chiếu sáng theo thời gian thực
- Giám sát hiệu suất làm việc và tình trạng của các thiết bị trên toàn hệ thống thông qua hệ thống quản lý 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, và còn có thể cho phép đăng nhập từ xa qua mạng máy tính.
- Quản lý phương tiện báo động trong trường hợp có sự cố qua hệ thống điều khiển đảm bảo an toàn (security control): 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 này 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 lực lượng cảnh sát, cứu hoả, và các đội cứu hộ khác một cách tự động.
Cảm biến phát hiện chuyển động (PIR) + nhiệt độ kết nối RS-485 Modbus RTU ICP DAS PIR-130-AC
TẠI SAO CẦN DÙNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA TÒA NHÀ?
Với các hệ thống điều khiển tự động tích hợp như trên, những lợi ích của việc xây dựng tự động hóa tòa nhà là rất đa dạng, nhưng ba lợi ích lớn nhất hệ thống này đem lại cho các nhà quản lý là:
- Tiết kiệm chi phí
Một tòa nhà tích hợp hệ thống tự động có thể theo dõi phạm vi, dự đoán và ước tính được nhu cầu sử dụng năng lượng để có thể giảm thiểu tối đa tiêu tốn năng lượng không cần thiết. Hơn nữa, nó có thể đồng bộ với môi trường bên ngoài để đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng tối đa hơn.
Bên cạnh đó, việc có một hệ thống theo dõi, thống kê và báo cáo số liệu cũng giúp cho việc quản lý hiệu quả và bớt tốn kém hơn. Khi có sai sót, nhà quản lý sẽ không mất thời gian tìm kiếm hay cố gắng chẩn đoán vấn đề mà tất cả đều được báo cáo chi tiết và chính xác trên hệ thống.
Cuối cùng, tối ưu hóa hoạt động của các cơ sở xây dựng khác nhau giúp kéo dài tuổi thọ của các thiết bị thực tế, dẫn đến giảm chi phí thay thế và bảo trì.
- Tiện nghi và năng suất
Hệ thống tự động hóa tòa nhà sẽ cung cấp đầy đủ tiện nghi giúp cuộc sống của những cư dân tại tòa nhà trở nên nhanh chóng, dễ dàng và thoải mái, từ đó giảm thiểu các khiếu nại và thời gian giải quyết những khiếu nại. Ngoài ra, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cải thiện hệ thống thông gió và chất lượng không khí có tác động trực tiếp đến sức khỏe người trong tòa nhà, cho phép mọi người tập trung vào công việc hơn và tăng năng suất cá nhân của họ.
- Thân thiện với môi trường
Chìa khóa để giảm tác động lên môi trường của một hệ thống tự động hóa tòa nhà là hiệu quả quản lý năng lượng của nó. Bằng cách giảm tiêu thụ năng lượng, hệ thống này có thể làm giảm lượng khí nhà kính và cải thiện chất lượng không khí trong nhà của tòa nhà. Thêm vào đó, một hệ thống tự động hóa có thể kiểm soát lượng chất thải tại các cơ sở như hệ thống đường ống dẫn nước, và một hệ thống tự động hiện đại còn có thể lọc và đào thải ra ngoài môi trường một lượng chất thải rất nhỏ, giúp gia tăng đáng kể hiệu quả công tác bảo vệ môi trường.