Hệ thống quản lý toà nhà Building Management System

Hệ thống quản lý toà nhà Building Management System

Đến thời điểm hiện tại, hầu hết các tòa nhà cao tầng, các trung cư dù cao cấp hay bình dân đều có những hệ thống quản lý tòa nhà riêng. BMS – Building Management System đang trở thành một phần không thể thiếu của cả các dự án xây dựng. Cùng tìm hiểu về hệ thống quản lý tòa nhà BMS qua bài viết sau.

1. Hệ thống quản lý tòa nhà BMS là gì?

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS – viết tắt của Building Management System, là hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý các hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà như điện, nước, điều hòa, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy và chữa cháy…

BMS là hệ thống đồng bộ theo thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện và có nhiều người dùng. Nó bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào và ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và được điều khiển thông qua các ma trận điểm.

Mục đích của hệ thống quản lý tòa nhà Building Management là đảm bảo việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành.

he thong quan ly toa nha bms 1
Hệ thống quản lý tòa nhà – Building Management System BMS là gì

2. Tính năng của hệ thống quản lý tòa nhà BMS

Các tính năng quan trọng của hệ thống quản lý tòa nhà BMS bao gồm:

  • Điều khiển các thiết bị và tiện ích trong tòa nhà hoạt động đồng bộ và chính xác theo sự điều khiển của người vận hành.
  • Điều khiển mọi ứng dụng trong tòa nhà thông qua hệ thống cáp điều khiển và giao thức mạng.
  • Giám sát hệ thống không khí và môi trường làm việc của con người trong tòa nhà.
  • Kết nối với hệ thống an ninh và an toàn của tòa nhà qua các cổng giao diện mở của hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế.
he thong quan ly toa nha bms 2
Tính năng của hệ thống quản lý tòa nhà BMS
  • Cảnh báo các sự cố và đưa ra tín hiệu kịp thời.
  • Quản lý cơ sở dữ liệu, chương trình soạn thảo đồ họa, lưu trữ và sao lưu dữ liệu.
  • Tổng hợp và báo cáo thông tin.
  • Là hệ thống điều khiển tòa nhà linh hoạt, có thể mở rộng các giải pháp và sẵn sàng đáp ứng mọi yêu cầu của con người.

3. Hệ thống BMS điều khiển các hệ thống nào

Hệ thống quản lý tòa nhà Building Management là một hệ thống tổng hợp và quản lý nhiều thiết bị và hệ thống khác nhau trong một tòa nhà hoặc khu vực. Dưới đây là một số hệ thống và thiết bị tiêu biểu:

  • Trạm phân phối điện: kiểm soát và theo dõi hệ thống điện như tải điện, điện áp, dòng điện và phân phối điện.
  • Máy phát điện dự phòng: điều khiển và theo dõi máy phát điện dự phòng, bao gồm việc khởi động tự động khi cần thiết.
  • Hệ thống chiếu sáng: điều chỉnh độ sáng, bật/tắt đèn tự động dựa trên cảm biến ánh sáng hoặc thời gian.
  • Hệ thống điều hòa và thông gió: quản lý hệ thống điều hòa không khí và thông gió để duy trì điều kiện nhiệt độ và không khí thoải mái.
  • Hệ thống báo cháy và chữa cháy: theo dõi và điều khiển hệ thống báo cháy, bao gồm cả việc kích hoạt hệ thống chữa cháy tự động.
  • Hệ thống thang máy: quản lý lịch trình hoạt động của thang máy và kiểm soát chế độ hoạt động an toàn.
  • Hệ thống âm thanh công cộng: điều khiển hệ thống âm thanh công cộng như loa và thông báo tự động.
  • Hệ thống thẻ kiểm soát ra vào: kiểm soát và giám sát quyền truy cập vào các khu vực bằng thẻ thông minh hoặc hệ thống tương tự.
  • Hệ thống an ninh: theo dõi các thiết bị an ninh như camera, cảm biến chuyển động và hệ thống báo động.

4. Ưu điểm của hệ thống quản lý tòa nhà Building Management

4.1 Điều khiển toàn bộ tòa nhà

BMS quản lý tòa nhà một cách tự động hóa với việc phân tích dữ liệu thông minh giúp chúng ta tập trung vào bức tranh toàn cảnh, cung cấp các kết quả đơn giản, dễ hành động thay vì một loạt danh sách cảnh báo và siêu dữ liệu. Đáng chú ý, hệ thống này có thể cung cấp khả năng:

  • Xóa dữ liệu sử dụng năng lượng tổng thể
  • Thông tin chi tiết dựa trên ngữ cảnh thời gian thực về điều kiện xây dựng, tài sản và thiết bị
he thong quan ly toa nha bms 3
Điều khiển toàn bộ tòa nhà

4.2 Báo cáo tùy chỉnh và đơn giản hóa

Các báo cáo từ hệ thống quản lý tòa nhà Building Management có thể được điều chỉnh theo sở thích của con người và đóng một vai trò thiết yếu trong việc nâng cao hoạt động của tòa nhà. Những nền tảng phân tích tốt nhất sẽ tạo ra các báo cáo:

  • Hiển thị các xu hướng và chứng minh các cải tiến với các mục tiêu hiệu quả
  • Chủ động đề xuất các thay đổi để giải quyết vấn đề
  • Có thể tạo theo yêu cầu và tự động trong khoảng thời gian đều đặn
  • Được phân phối đến đúng các bộ phận liên quan và dễ dàng truy cập thông qua các cổng giao tiếp trực tiếp với khách hàng
he thong quan ly toa nha bms 4
Báo cáo có thể tùy chỉnh và đơn giản hóa

4.3 Hệ thống nội bộ sắp xếp hợp lý

Một mạng lưới các công cụ phân tích và quản lý tòa nhà Building Management sẽ được kết nối với nhau cho phép khả năng liên tục thu thập và phân tích dữ liệu từ nhiều loại thiết bị và cảm biến được liên kết. Bao gồm:

  • Cảm biến chất lượng không khí trong nhà
  • Điều khiển hệ thống HVAC
  • Điều khiển ánh sáng
  • Cảm biến chiếm dụng
he thong quan ly toa nha bms 5
Hệ thống nội bộ sắp xếp một cách hợp lý

4.4 Đồng hồ đo nước, khí và điện

Việc kết hợp các cảm biến và thiết bị với nền BMS sẽ tạo ra một hệ thống được quản lý hoàn toàn, hiệu suất cao:

  • Ưu tiên báo thức
  • Phát hiện và sửa chữa các vấn đề có thể bị bỏ qua
  • Phản hồi trước khi cần sửa chữa hoặc gặp sự cố hệ thống
  • Ngăn ngừa việc kém hiệu quả trong tương lai

4.5 Thời gian hoạt động được cải thiện

Giám sát liên tục hiệu suất các thiết bị là điều cần thiết để duy trì thời gian hoạt động của hệ thống, mang lại giá trị cho không chỉ chủ sở hữu tòa nhà mà còn cho các nhóm tích hợp, bảo trì và dịch vụ. Hệ thống chính và phụ trợ trong đó bao gồm:

  • Hệ thống cảnh báo BMS hiện có
  • Máy phát điện
  • Thiết bị bay và thiết bị ven nước
he thong quan ly toa nha bms 6
Thời gian hoạt động được cải thiện

4.6 Tăng hiệu quả sử dụng năng lượng

Hệ thống quản lý tòa nhà BMS tòa nhà cung cấp thông tin cần thiết cho các sáng kiến tự động hóa quy trình quản lý tòa nhà một cách thông minh và tiết kiệm năng lượng. Đối với chủ sở hữu tòa nhà, đây thường là ưu tiên hàng đầu, vì nó có thể tiết kiệm đáng kể. Theo một số ước tính, chỉ riêng việc tự động hóa hệ thống HVAC và chiếu sáng có thể giảm tiêu thụ năng lượng tổng thể tới 30%.

he thong quan ly toa nha bms 7
Tăng hiệu quả sử dụng năng lượng

Để cải thiện năng lượng và hiệu quả sử dụng, khả năng phân tích thông minh, hệ thống quản lý tòa nhà Building Management thực hiện:

  • Theo dõi mức tiêu thụ năng lượng và tạo báo cáo hiệu quả năng lượng
  • Cung cấp các phân tích về không khí có giá trị liên quan đến các quạt của hệ thống HVAC, cuộn dây quạt và các hệ thống thể tích không khí thay đổi, bao gồm xác định hoạt động sưởi ấm và làm mát không
  • Cần thiết cũng như cài đặt giờ của hệ thống sưởi và làm mát
  • Tạo cơ hội cho việc quản lý điểm đặt thiết bị
  • Xác định rò rỉ van

3.7 Nhóm bảo trì được tối ưu hóa

Với các mô hình truyền thống, việc bảo trì dựa vào các lần bảo dưỡng định kỳ để phòng ngừa và chúng có thể cần hoặc không. Với phân tích theo hướng dữ liệu và tự động hóa, bảo trì có thể được tối ưu hóa bằng cách:

  • Loại bỏ những lần bảo trì không cần thiết
  • Giám sát thiết bị và tài sản một cách hiệu quả để giảm sự cố hệ thống
  • Nâng cao hiệu quả của những lần đi bảo trì thực địa và cho phép các nhóm bảo trì nhỏ hơn

5. Cấu trúc của hệ thống quản lý tòa nhà BMS

5.1. Cấp chấp hành

Cấp chấp hành là hệ thống kết nối các thiết bị cảm biến và các thiết bị chấp hành, đảm bảo tính chính xác và đáp ứng nhanh chóng khi cần thiết. Hệ thống quản lý tòa nhà có nhiệm vụ đo lường, dẫn động và chuyển đổi tín hiệu để giúp các thiết bị hoạt động theo ý muốn của người điều khiển.

Nhiều thiết bị cảm biến và chấp hành còn được trang bị bộ vi xử lý để xử lý thông tin và chuẩn bị dữ liệu trước khi truyền lên cấp trên điều khiển. Việc này giúp đảm bảo tính chính xác và nhanh nhạy của hệ thống cấp chấp hành.

Các thiết bị chấp hành bao gồm các thiết bị điều khiển như quạt, điều hòa, đèn, còi, chuông, loa, máy bơm, van, động cơ và các thiết bị cảm biến bao gồm các hệ thống cảm biến, camera, đầu thẻ và các thiết bị đo lường khác.

he thong quan ly toa nha bms 10
Cấp chấp hành

5.2. Cấp điều khiển

Cấp điều khiển thường được đại diện bởi các bộ điều khiển DDC, PLC, PXC, PAC,… Các hệ thống điều khiển này có chức năng nhận thông tin từ các bộ cảm biến, xử lý thông tin đó và truyền đạt kết quả xuống các bộ chấp hành. Máy tính được sử dụng để giám sát các công cụ đo lường và thực hiện các thao tác như mở/đóng van, điều chỉnh cần gạt, xoay núm,…

Cấp điều khiển được đặc trưng bởi khả năng xử lý thông tin. Cấp điều khiển và cấp chấp hành thường được gọi chung là cấp trường (Field level), bởi vì các bộ điều khiển, cảm biến và chấp hành được lắp đặt trực tiếp tại hiện trường, gần với hệ thống kỹ thuật.

he thong quan ly toa nha bms 9
Cấp điều khiển

5.3. Cấp điều khiển giám sát

Cấp điều khiển giám sát có chức năng quản lý và điều khiển một quá trình kỹ thuật, hỗ trợ người dùng trong việc cài đặt ứng dụng, giám sát vận hành và xử lý tình huống bất thường.

he thong quan ly toa nha bms 8
Cấp điều khiển giám sát

Ngoài ra, cấp này còn thực hiện các bài toán điều khiển phức tạp như điều khiển phối hợp, điều khiển trình tự và điều khiển theo công thức. Điều khiển và giám sát ở cấp này thường không đòi hỏi thiết bị phần cứng đặc biệt, ngoài máy tính thông thường.

6. Ứng dụng thực tế của hệ thống quản lý tòa nhà Building Management

  • Trong các khu phức hợp: Hệ thống quản lý tòa nhà Building Management được áp dụng trong các cao ốc văn phòng, trung tâm thương mại, ngân hàng, và công ty bảo hiểm để tối ưu hóa môi trường làm việc và tiết kiệm năng lượng.
  • Trong các tòa nhà công cộng: Các toà nhà hành chính công cộng sử dụng BMS để quản lý nhiệt độ, ánh sáng, và an ninh, giúp cung cấp môi trường thuận tiện cho người dùng.
  • Trong môi trường sản xuất: Các nhà máy sản xuất công nghiệp áp dụng hệ thống BMS để điều khiển các quy trình sản xuất, duy trì môi trường làm việc an toàn và hiệu suất cao.
  • Trong lĩnh vực y tế: Hệ thống BMS được ứng dụng trong các toà nhà dược phẩm và bệnh viện để kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, và các yếu tố quan trọng khác để bảo quản thuốc và đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.
  • Trong giao thông vận tải: Các nhà ga tàu, tàu điện ngầm sử dụng BMS để quản lý thông tin lịch trình, nhiệt độ, và an ninh, tạo ra trải nghiệm an toàn và thuận tiện cho hành khách.
  • Trong ngành dịch vụ: Các khách sạn, nhà hàng, và nhà ăn sử dụng BMS để duy trì môi trường thoải mái cho khách hàng và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
  • Trong lĩnh vực giáo dục: Các trường đại học và trường phổ thông áp dụng BMS để quản lý nhiệt độ trong phòng học, tạo điều kiện tốt cho việc học tập.
  • Trong ngành truyền thông: Trung tâm điện thoại, giải trí, và truyền hình sử dụng BMS để kiểm soát và quản lý các thiết bị liên quan đến truyền thông.
  • Trong ngành điện năng: Các nhà máy điện sử dụng BMS để theo dõi và kiểm soát quy trình sản xuất điện, đảm bảo ổn định và an toàn.
  • Trong cơ sở hạ tầng: Các sân bay, trung tâm thông tin sử dụng BMS để quản lý hệ thống an ninh, thông tin lịch trình, và năng lượng tiêu thụ.