by Giới thiệu về Honeywell
Enterprise Buldings Integrator (EBI) là giải pháp quản lý, tự động hóa toà nhà toàn diện của Honeywell. Giải pháp này bao gồm đầy đủ các hệ thống từ BMS đến hệ thống điều khiển HVAC, điện năng; an ninh, âm thanh, ánh sáng, quản lý tài sản, quản lý bảo trì v.v. Cộng thêm vào đó Honeywell còn cung cấp các thiết bị phần cứng (các bộ điều khiển DDC, các cơ cấu chấp hành-actuator, cảm biến v.v.) với chất lượng công nghiệp cho phép đáp ứng mọi yêu cầu về đo lường, điều khiển.
EBI bao gồm một tập hợp các module phần mềm phục vụ việc quản lý tòa nhà và điều khiển tự động các thiết bị kỹ thuật lắp đặt trong đó.
Hơn thế nữa EBI còn có khả năng tích hợp với hệ thống quản trị cấp cao hơn, mở rộng phạm vị các ứng dụng vượt ra khỏi quy mô một tòa nhà, như quản trị nguồn nhân lực, tích hợp với hệ thống quản lý tài chính v.v.
EBI được xây dựng trên cơ sở kế thừa thành tựu của công nghệ tự động hóa SCADA trong công nghiệp: truyền thông chuẩn TCP/IP, kết nối các hệ thống thông qua mạng LAN, WAN; sử dụng kiến trúc mở khách/chủ (open Client/Server architecture) và chạy trên hệ điều hành Microsoft Windows. EBI được thiết kế với tính bảo mật hệ thống ở mức cao và có độ linh hoạt của mạng máy tính tiêu chuẩn. EBI cũng sử dụng giao diện dựa trên công nghệ Web quen thuộc; rất tiện lợi cho người quản lý và vận hành.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống
Giải pháp hệ thống quản lý tòa nhà của Honeywell sử dụng giao thức truyền thông BAcnet/IP, giao thức phổ biến nhất hiện nay trong tòa nhà. Giao thức BACnet là giao thức chuẩn được phát triển bởi Hiệp hội kỹ sư nhiệt lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) từ tháng 6 năm 1987. BACnet là một tiêu chuẩn thông tin giao tiếp không độc quyền, có tính mở. Nó có thể được áp dụng trong thực tế vào bất kỳ hệ thống nào của tòa nhà ngày nay, bao gồm HVAC, chiếu sáng, an toàn sinh mạng, kiểm soát truy cập access control và bảo trì (Chi tiết thông số kỹ thuật chuẩn BACnet xem thêm ở phụ lục 1). Ngoài chuẩn giao thức BACnet, hiện nay, các hệ thống trong tòa nhà cũng sử dụng các chuẩn như Lonworks, FCML, N2... Những chuẩn này là những chuẩn không có tính chất mở, chỉ có một số ít thiết bị chạy theo chuẩn giao thức này nên việc tích hợp, mở rộng hệ thống sẽ gặp nhiều khó khăn.
Giả sử hệ thống BMS phải kết nối tới 4 hệ thống con là hệ thống điều khiển quá trình PCS, hệ thống quản lý điện năng PMS, hệ thống quản lý nguy hiểm DMS và hệ thống công nghệ thông tin và truyền thống. Khi đó sơ đồ hệ thống sẽ như sau:
Để đảm bảo tính ổn định, tốc độ, độ tin cậy của hệ thống, thì có thể đề xuất cấu hình hệ thống gồm 06 máy chủ đảm nhiệm các chức năng khác nhau. Cấu hình cụ thể như sau:
- 02 máy chủ EBI:
Các máy chủ này chứa cơ sở dữ liệu của toàn bộ hệ thống BMS, chạy theo cơ chế dự phòng nóng. Ngoài ra, hai máy chủ này còn được hỗ trợ dự phòng đường mạng, cho phép từng máy chủ kết nối tới hai đường mạng khác nhau. Ở trạng thái hoạt động bình thường, hai máy chủ sẽ hoạt động cùng lúc: một máy chủ chính và một máy chủ phụ. Máy chủ chính sẽ thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống BMS và máy chủ phụ sẽ ở tình trạng nhàn rỗi, chờ đợi tiếp nhận vai trò máy chủ chính nếu cần thiết. Trên cả hai máy chủ sẽ cài phần mềm EBI R410 và được đồng bộ hóa trong quá trình cấu hình. Hệ thống BMS sử dụng phần mềm EBI R410 phiên bản mới nhất của Honeywell. Phần mềm EBI hỗ trợ đầy đủ các tính năng được trình bày ở phần sau.
Các máy chủ này chứa cơ sở dữ liệu cho các dịch vụ phụ trợ cho hệ thống quản lý tòa nhà như ứng dụng quản lý bảo trì (Maintenance Mate), ứng dụng cảnh báo (Reach), ứng dụng đặt phòng thông minh (iFacility)¼
- 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống PCS
Máy chủ này đóng vai trò như một giao diện liên kết giữa máy chủ EBI và các thiết bị hệ thống PCS. Thông thường, với các hệ thống BMS, máy chủ hệ thống sẽ vừa phải làm nhiệm vụ giao tiếp, vừa phải làm các chức năng khác như lưu trữ, phân tích¼ Việc tách máy chủ này giúp giảm tải rất nhiều cho máy chủ EBI, làm tăng tốc độ của hệ thống. Việc tách chức năng ra cũng sẽ giúp việc cài đặt mới hay cài đặt lại hệ thống thực hiện dễ dàng hơn.
- 01 máy chủ kết nối hệ thống mạng, 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống DMS và 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống PMS (tương tự máy chủ PCS)
Ngoài các máy chủ, hệ thống sử dụng 08 máy trạm kết nối trực tiếp đến máy chủ EBI qua mạng LAN. Người vận hành sẽ sử dụng các máy trạm này để giám sát và điều khiển các hệ thống con trong tòa nhà bao gồm 02 máy trạm BMS, 01 máy trạm hệ thống điều khiển quá trình, 01 máy trạm hệ thống quản lý năng lượng, 01 máy trạm hệ thống thông tin và truyền thông, 01 máy trạm quản lý nguy hiểm và 01 máy trạm cho việc sử dụng ứng dụng Maintenance Mate và 01 máy trạm cho việc sử dụng ứng dụng iFacility.
Ngoài màn hình cho từng máy trạm, hệ thống quản lý tòa sử dụng 01 màn hình lớn 85" nối với máy trạm BMS và 4 màn hình 50" để hiển thị thông tin của các hệ thống con còn lại. Màn hình lớn được điều khiển bởi một bộ chuyển mạch hình ảnh, cho phép hiển thị thông tin một cách linh hoạt. Bộ chuyển mạch cho phép màn hình lớn hiển thị hình ảnh của hệ thống BMS hoặc hiển thị hình ảnh của 1 hệ thống con bất kỳ.
Với cấu trúc hệ thống như trên, giải pháp này cho phép tích hợp toàn diện hệ thống BMS với các hệ thống điều khiển quá trình PCS, hệ thống công nghệ thông tin và truyền thông, hệ thống quản lý nguy hiểm DMS và hệ thống quản lý điện năng PMS. Hệ thống BMS đồng thời sẽ hỗ trợ tối đa các dịch vụ để người vận hành có thể dễ dàng quản lý các hệ thống trong tòa nhà.
Hình 2: Giới thiệu khả năng mở rộng của EBI
EBI được xây dựng trên cơ sở kế thừa thành tựu của công nghệ tự động hóa SCADA trong công nghiệp: truyền thông chuẩn TCP/IP, kết nối các hệ thống thông qua mạng LAN, WAN; sử dụng kiến trúc mở khách/chủ (open Client/Server architecture) và chạy trên hệ điều hành Microsoft Windows. EBI được thiết kế với tính bảo mật hệ thống ở mức cao và có độ linh hoạt của mạng máy tính tiêu chuẩn. EBI cũng sử dụng giao diện dựa trên công nghệ Web quen thuộc; rất tiện lợi cho người quản lý và vận hành.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống
Hình 3: Sơ đồ cấu trúc hệ thống quản lý tòa nhà của Honeywell
Giải pháp hệ thống quản lý tòa nhà của Honeywell sử dụng giao thức truyền thông BAcnet/IP, giao thức phổ biến nhất hiện nay trong tòa nhà. Giao thức BACnet là giao thức chuẩn được phát triển bởi Hiệp hội kỹ sư nhiệt lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) từ tháng 6 năm 1987. BACnet là một tiêu chuẩn thông tin giao tiếp không độc quyền, có tính mở. Nó có thể được áp dụng trong thực tế vào bất kỳ hệ thống nào của tòa nhà ngày nay, bao gồm HVAC, chiếu sáng, an toàn sinh mạng, kiểm soát truy cập access control và bảo trì (Chi tiết thông số kỹ thuật chuẩn BACnet xem thêm ở phụ lục 1). Ngoài chuẩn giao thức BACnet, hiện nay, các hệ thống trong tòa nhà cũng sử dụng các chuẩn như Lonworks, FCML, N2... Những chuẩn này là những chuẩn không có tính chất mở, chỉ có một số ít thiết bị chạy theo chuẩn giao thức này nên việc tích hợp, mở rộng hệ thống sẽ gặp nhiều khó khăn.
Giả sử hệ thống BMS phải kết nối tới 4 hệ thống con là hệ thống điều khiển quá trình PCS, hệ thống quản lý điện năng PMS, hệ thống quản lý nguy hiểm DMS và hệ thống công nghệ thông tin và truyền thống. Khi đó sơ đồ hệ thống sẽ như sau:
Hình 4: Sơ đồ chức năng hệ thống quản lý tòa nhà BMS
Để đảm bảo tính ổn định, tốc độ, độ tin cậy của hệ thống, thì có thể đề xuất cấu hình hệ thống gồm 06 máy chủ đảm nhiệm các chức năng khác nhau. Cấu hình cụ thể như sau:
Hình 5: Sơ đồ cấu trúc hệ thống quản lý tòa nhà BMS
- 02 máy chủ EBI:
Các máy chủ này chứa cơ sở dữ liệu của toàn bộ hệ thống BMS, chạy theo cơ chế dự phòng nóng. Ngoài ra, hai máy chủ này còn được hỗ trợ dự phòng đường mạng, cho phép từng máy chủ kết nối tới hai đường mạng khác nhau. Ở trạng thái hoạt động bình thường, hai máy chủ sẽ hoạt động cùng lúc: một máy chủ chính và một máy chủ phụ. Máy chủ chính sẽ thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống BMS và máy chủ phụ sẽ ở tình trạng nhàn rỗi, chờ đợi tiếp nhận vai trò máy chủ chính nếu cần thiết. Trên cả hai máy chủ sẽ cài phần mềm EBI R410 và được đồng bộ hóa trong quá trình cấu hình. Hệ thống BMS sử dụng phần mềm EBI R410 phiên bản mới nhất của Honeywell. Phần mềm EBI hỗ trợ đầy đủ các tính năng được trình bày ở phần sau.
Các máy chủ này chứa cơ sở dữ liệu cho các dịch vụ phụ trợ cho hệ thống quản lý tòa nhà như ứng dụng quản lý bảo trì (Maintenance Mate), ứng dụng cảnh báo (Reach), ứng dụng đặt phòng thông minh (iFacility)¼
- 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống PCS
Máy chủ này đóng vai trò như một giao diện liên kết giữa máy chủ EBI và các thiết bị hệ thống PCS. Thông thường, với các hệ thống BMS, máy chủ hệ thống sẽ vừa phải làm nhiệm vụ giao tiếp, vừa phải làm các chức năng khác như lưu trữ, phân tích¼ Việc tách máy chủ này giúp giảm tải rất nhiều cho máy chủ EBI, làm tăng tốc độ của hệ thống. Việc tách chức năng ra cũng sẽ giúp việc cài đặt mới hay cài đặt lại hệ thống thực hiện dễ dàng hơn.
- 01 máy chủ kết nối hệ thống mạng, 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống DMS và 01 máy chủ điểm dữ liệu kết nối hệ thống PMS (tương tự máy chủ PCS)
Ngoài các máy chủ, hệ thống sử dụng 08 máy trạm kết nối trực tiếp đến máy chủ EBI qua mạng LAN. Người vận hành sẽ sử dụng các máy trạm này để giám sát và điều khiển các hệ thống con trong tòa nhà bao gồm 02 máy trạm BMS, 01 máy trạm hệ thống điều khiển quá trình, 01 máy trạm hệ thống quản lý năng lượng, 01 máy trạm hệ thống thông tin và truyền thông, 01 máy trạm quản lý nguy hiểm và 01 máy trạm cho việc sử dụng ứng dụng Maintenance Mate và 01 máy trạm cho việc sử dụng ứng dụng iFacility.
Ngoài màn hình cho từng máy trạm, hệ thống quản lý tòa sử dụng 01 màn hình lớn 85" nối với máy trạm BMS và 4 màn hình 50" để hiển thị thông tin của các hệ thống con còn lại. Màn hình lớn được điều khiển bởi một bộ chuyển mạch hình ảnh, cho phép hiển thị thông tin một cách linh hoạt. Bộ chuyển mạch cho phép màn hình lớn hiển thị hình ảnh của hệ thống BMS hoặc hiển thị hình ảnh của 1 hệ thống con bất kỳ.
Với cấu trúc hệ thống như trên, giải pháp này cho phép tích hợp toàn diện hệ thống BMS với các hệ thống điều khiển quá trình PCS, hệ thống công nghệ thông tin và truyền thông, hệ thống quản lý nguy hiểm DMS và hệ thống quản lý điện năng PMS. Hệ thống BMS đồng thời sẽ hỗ trợ tối đa các dịch vụ để người vận hành có thể dễ dàng quản lý các hệ thống trong tòa nhà.
0 comments: