Toà nhà văn phòng và chung cư ngày nay có sẵn nhiều hệ thống chạy song song: điều hoà không khí, chiếu sáng, thang máy, bơm nước, camera và bãi xe. Mỗi hệ có bảng điều khiển riêng, nên người quản lý toà nhà khó biết điện năng đang đi đâu. Hệ thống quản lý toà nhà Advantech gom các hạng mục đó về một giao diện, ưu tiên nhóm tiêu thụ nhiều điện nhất.
Phần điều hoà không khí thường chiếm tỷ trọng lớn nhất trong hoá đơn điện của một toà nhà lớn, nên đây cũng là hạng mục được đo trước.
Các hạng mục cần gom về một chỗ
| Hạng mục | Số liệu cần lấy | Việc làm được sau khi có số liệu |
|---|---|---|
| Điều hoà không khí | Nhiệt độ khu vực, trạng thái máy lạnh trung tâm, độ mở van, lưu lượng gió | Đặt lịch chạy theo giờ làm việc, phát hiện khu vực làm lạnh thừa |
| Điện năng | Công suất theo tủ, điện năng tiêu thụ theo tầng | So sánh suất tiêu hao giữa các tầng và các tháng |
| Chiếu sáng | Trạng thái tuyến đèn, cảm biến ánh sáng và chuyển động | Tắt bớt tuyến ở khu vực không có người |
| Bơm và bể nước | Mức bể, trạng thái bơm, áp lực đường ống | Báo sớm bơm chạy quá lâu hoặc rò rỉ đường ống |
| Thang máy | Trạng thái chạy, tín hiệu lỗi | Ghi nhật ký sự cố, gọi bảo trì đúng lúc |
| Bãi xe | Số chỗ trống, lượt vào ra | Hiển thị chỗ trống, đối chiếu doanh thu |
Không cần làm hết cùng lúc. Cách triển khai ít rủi ro là bắt đầu từ điều hoà và điện năng, chạy ổn định vài tháng, rồi thêm từng hạng mục vào cùng một giao diện.
Bốn lớp của một hệ giám sát toà nhà
- Lớp cảm biến và cơ cấu chấp hành: cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, van, biến tần bơm, công tơ đo điện.
- Lớp đọc tín hiệu: mô-đun vào ra đặt tại tủ cơ điện, đọc tín hiệu tương tự và tiếp điểm rồi đưa lên mạng.
- Lớp gom và điều khiển: máy hoặc bộ điều khiển đặt tại phòng kỹ thuật, chạy luật điều khiển và giữ dữ liệu.
- Lớp hiển thị: phần mềm giám sát nền web, dựng sơ đồ, bảng cảnh báo và báo cáo tiêu thụ.
Ranh giới giữa lớp thứ ba và lớp thứ tư nên rõ ràng. Luật điều khiển chạy tại lớp thứ ba để hệ vẫn hoạt động khi máy chủ hiển thị bảo trì, còn lớp thứ tư chỉ lo phần xem và báo cáo.
Thiết bị Advantech cho từng lớp
| Thiết bị | Vai trò | Điểm đáng chú ý |
|---|---|---|
| ADAM-6017 | Đọc cảm biến nhiệt độ và áp suất tại tủ | 8 kênh vào tương tự và 2 kênh ra số, nối thẳng lên mạng Ethernet |
| ADAM-6060 | Đọc trạng thái tiếp điểm, đóng cắt tuyến đèn | 6 kênh vào số và 6 kênh rơ-le, gửi bản tin khi có sự kiện |
| APAX-5580 | Chạy luật điều khiển và giữ dữ liệu tại phòng kỹ thuật | Không quạt, hai đầu vào nguồn, hỗ trợ bộ lưu điện, có cổng nối tiếp cách ly |
| UNO-2174G | Máy gom dữ liệu nhiều tuyến trong tủ | Bốn cổng mạng, bốn cổng nối tiếp, ra được hai màn hình cho phòng trực |
| EKI-5525MI | Nối các tủ cơ điện về phòng kỹ thuật | Nguồn vào dải rộng, quản lý qua SNMP, đọc trạng thái cổng bằng Modbus/TCP |
| WebAccess | Giao diện giám sát, cảnh báo và báo cáo | Chạy trên trình duyệt, có bảng thông tin tổng hợp, xuất báo cáo theo mẫu bảng tính |
Cải tạo toà nhà đã đưa vào sử dụng
Phần lớn dự án giám sát toà nhà tại Việt Nam là cải tạo chứ không phải xây mới. Thiết bị cơ khí đã có, tủ điện đã đấu xong, nên việc cần làm là lấy tín hiệu ra mà không dừng vận hành.
Bốn việc theo thứ tự: khảo sát từng tủ để biết tín hiệu nào đang có sẵn; gắn mô-đun đọc tín hiệu vào phần dự phòng của tủ; dùng lại mạng nội bộ với một dải địa chỉ riêng cho thiết bị cơ điện; dựng giao diện trên một máy chủ đặt tại phòng kỹ thuật. Việc thay biến tần hay thay van chỉ đặt ra khi số liệu đã cho thấy hạng mục nào đáng đầu tư.
Cách tách mạng thiết bị khỏi mạng văn phòng có ở bài nền tảng SCADA WebAccess, còn phần đo điện năng theo khu vực có ở bài máy tính công nghiệp quản lý năng lượng.
Ví dụ một toà nhà văn phòng mười tầng
- Mỗi tầng có một tủ cơ điện, gắn thêm mô-đun đọc nhiệt độ khu vực và trạng thái dàn lạnh.
- Tủ điện tổng lắp bộ đo điện năng cho từng tuyến, số liệu đọc theo chu kỳ mười lăm phút.
- Một máy không quạt trong phòng kỹ thuật gom dữ liệu, chạy lịch bật tắt điều hoà theo giờ làm việc.
- Phòng trực dùng một máy tính bảng điều khiển gắn tường xem sơ đồ tổng, một màn hình hiển thị danh sách cảnh báo.
- Báo cáo tiêu thụ theo tầng gửi cho ban quản lý vào đầu mỗi tháng.
Sau vài tháng, dữ liệu cho thấy các tầng có mức tiêu thụ chênh nhau rõ, và đó là căn cứ để đặt lại lịch chạy điều hoà thay vì phán đoán theo cảm nhận.
Chọn thiết bị cho hệ quản lý toà nhà
Máy gom dữ liệu và bộ điều khiển chọn trong danh mục máy tính không quạt, màn hình cho phòng trực chọn ở danh mục máy tính màn hình cảm ứng. Bối cảnh chung về dòng máy nhúng dùng cho hệ giám sát có ở trang máy tính nhúng Advantech trên IPC247.
Khi đã biết số tủ cơ điện, số điểm đo và các hạng mục cần theo dõi, lọc model bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu, ghi rõ máy đặt trong tủ hay trong phòng kỹ thuật để bên tư vấn chọn đúng kiểu lắp.
Câu hỏi thường gặp về hệ thống quản lý toà nhà Advantech
Toà nhà đã đưa vào sử dụng có lắp thêm hệ giám sát được không?
Được, và đây là trường hợp phổ biến. Cách làm là gắn thêm mô-đun đọc tín hiệu tại các tủ cơ điện có sẵn, dùng lại mạng nội bộ của toà nhà, rồi dựng giao diện giám sát trên một máy chủ đặt tại phòng kỹ thuật. Phần thiết bị cơ khí như bơm và van thường giữ nguyên.
Nên bắt đầu từ hạng mục nào?
Bắt đầu từ điều hoà không khí và điện năng tổng. Hai hạng mục này chiếm phần lớn hoá đơn điện của toà nhà, nên số liệu thu được cho thấy hiệu quả sớm nhất và làm cơ sở để mở rộng sang chiếu sáng, thang máy hay bãi xe.
Thiết bị cơ điện dùng nhiều giao thức khác nhau thì xử lý ra sao?
Dùng một lớp gom trung gian. Bộ điều khiển hoặc máy đặt tại tủ đọc từng nhóm thiết bị theo giao thức của nhóm đó rồi đưa lên một dạng dữ liệu chung cho phần mềm giám sát. Nhờ vậy phần giao diện không phải biết chi tiết từng loại thiết bị.
Phòng điều khiển cần bao nhiêu màn hình?
Tuỳ số hạng mục theo dõi cùng lúc. Một màn hình cho sơ đồ tổng và một màn hình cho danh sách cảnh báo là cấu hình gọn thường gặp. Chỉ thêm màn hình khi có người trực riêng cho từng nhóm hạng mục.
Mất điện hoặc mất mạng thì dữ liệu có mất không?
Không, nếu máy tại tủ có bộ nhớ đệm. Máy giữ số liệu tại chỗ trong lúc đường truyền gián đoạn và gửi bù khi kết nối trở lại. Với máy đặt ở tủ quan trọng, nên chọn loại có hai đầu vào nguồn hoặc kèm bộ lưu điện.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
