ساختمان هوشمند

1393/05/25 عکس شماره 10234 ساختمان-هوشمند

امروزه سیستم مدیریتی در ساختمان به منظور نظارت و کنترل خودکار تأسیسات، تبدیل به یکی از گریز ناپذیرترین شاخه های علمی، تحقیقاتی و اجرایی شده است. همچنین با توجه به کمبود منابع انرژی در سطح جهان، اهمیت مصرف بهینهی سوخت بیش ازپیش مورد توجه است.

سیستم مدیریتی ساختمان (BMS) وظیفه مدیریت و کنترل وضعیت ساختمان را ازلحاظ سرمایش و گرمایش (HVAC)، روشنایی (Lighting)، کنترل تردد امنیت (Access)، سیستم اعلام حریق (FAS) و ارتباط منطقی این زیر سیستم ها را که از طریق یک پردازش گر دیجیتالی الکترونیکی برای کنترل الگوریتم ها استفاده می شود و قابلیت برقراری ارتباط با دیگر کنترلرها را امکان می سازد.

از آنجایی که به کارگیری سیستم های مدیریت ساختمان باید فاقد پیچیدگی های فنی باشد و به سادگی توسط کاربر انجام پذیرد، امروزه اغلب تولیدکنندگان سیستم های مدیریت ساختمان، نرم افزارهای گرافیکی کاربرپسندی را جهت کنترل سیستم ها ارائه می دهند. نرم افزارهای مربوطه به استفاده از اشیای گرافیکی مختلف، کنترل همه جانبه ساختمان را به آسانی در دسترس قرار می دهند.

در موردBMS دانستن چه مواردی ضروری است؟

اصطلاح BMS، تمامی المان های کنترلی شامل سخت افزاری، کنترلرها، شبکه های ارتباطی و کنترلرهای مرکزی را پوشش می دهد. به طور کلی یک سیستم کنترلی شامل سه بخش اصلی حس گر، کنترلر و یک وسیله کنترل کننده هست و هر مؤلفه در معماری شبکه به طریقی با سیستم ارتباطی در تماس است. شبکهی ارتباطی با دو قسمت ضروری مشخص شده است:

قسمت فیزیکی: که سیگنال های کنترلی را منتقل می کند از قبیل سیم، فیبر نوری، رادیو.

پروتکل: یک دسته از قوانین زبانی رایج برای ارتباط برقرار کردن سینگال ها. چندین پروتکل تا به امروز تدوین شده است، ولی همه آن ها هنوز برای استفاده درBMS استخراج نشده اند.

از نظر تاریخچه، تولیدکنندگان و سازندگان همواره قراردادهای مربوط به خود را توسعه داده اند که امروزه حرکتی نیرومند به سمت قراردادهای استانداردشده شکل گرفته است. یک مزیت عمده استفاده از شبکه BMS بر طبق یک پروتکل عملکردی استاندارد، افزایش میزان سازگاری میان اجزای مختلف تجهیزات کنترلی این سیستم می باشد. این سیستم زمانی مفید است که در یک سیستم کاری مجزا استفاده شود.

BACnet بالاترین سطح پروتکلی است که در صنعتBMS استفاده می شود و می تواند اتوماسیون ساختمان و محصولات کنترلی از سازندگان مختلف را باهم یکی نمایند و به یک سیستم به هم پیوسته و بی مانند تبدیل کند. (Newman M, 1996)

توابع اولیه سیستم های مدیریت ساختمان BMS توابع مختلفی را ارائه می کند که در زیر تمامی آن ها لیست شده اند:

سوئیچینگ خودکار ON/OFF تجهیزات: این تابع لحظه ای عمل میکند و نوع آن روزانه بر اساس شرایط محیطی قابل تغییر است.

مانیتورینگ وضعیت تجهیزات، همراه با شرایط محیطی: توسط این تابع پرسنل تعمیراتی ساختمان میتوانند توسط هشداردهنده (آلارم) در یک لحظه برای ترمیم سیستم اطلاع حاصل کنند و اقدام نماید. به بیانی دیگر یک سیستم خوب BMS به ما اجازه میدهد که به روش غیر فعال مدیریتی خطاهای موجود در سیستم را به صورت پیشگیرانه و فعال کنترل نماییم.

نگهداری و حفاظت انرژی: در طراحی خوب یک ساختمان و تجهیزات HVAC کارآمد، BMS نقشی اساسی در جلوگیری از اتلاف انرژی و کاهش اثرات محیطی ساختمان ایفا می کند.

مدیریت تجهیزات ساختمان: BMS خلاصه ای از الگوریتم ها و گزارش ها را در سطحی وسیع در اختیار قرار میدهد. این امر اطلاعات مفیدی را برای پیشبرد سرویس ها و هزینه ها تأمین میکند. این اطلاعات همچنین میتواند ارزش تجهیزات اضافه شده و در کل ارزش مالکیت موقت اضافه شده به سایت را در اختیار قرار دهد. برای نمونه، پس از ساعت ها استفاده از تهویه مطبوع می تواند به درستی عمل نظارت، ثبت و کنترل خودکار را هر جا که کاربردی داشته باشد انجام دهد.

قابلیت های کنترل از راه دور: BMS نظارت کنترلی و مرکزی یک ساختمان را فراهم میسازد. از یک مکان میتواند وضعیت دما، فشار و تجهیزات را در مکان های دیگر به دست آورد که این اطلاعات وضعیت ساختمان را کاملاً مشخص می نماید و این موقعیت مرکزی از نظر جغرافیایی محدودیت ندارد.

ردیابی خطا: BMS این امکان را فراهم میکند که تصویری بزرگ از سیستم های ساختمان در اختیار باشد و به کمک آن خطاهای موجود در فرایند بهره برداری مشخص گردد.

قابلیت یکپارچه کردن سیستم های ساختمان: انجام این کار باعث افزایش راندمان و کاهش هزینه های مربوط به راه اندازی سیستم می شود و از طرفی بازدهی کارکنان را نیز افزایش می دهد.

فواید استفاده از BMS

هدف اصلی به کارگیری BMS در ساختمان ها بهره گیری از مزایای اقتصادی و کاهش مصرف انرژی و ایجاد فضای امن و آرام در آن هاست. عموم مزایا و نتایج بهره برداری از BMS چند واژه اند از:

ایجاد محیطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان؛

استفادهی بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها؛

ارائه سیستم کنترلی با توانایی برنامه ریزی زمانی عملکرد؛

کاهش چشمگیر هزینه های نگهداری و تعمیرات؛

بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی؛

عدم نیاز به پیمانکار دائمی ساختمان؛

امکان مانیتورینگ و کنترل تمامی نقاط تحت کنترل از طریق یک PC، موبایل یا اینترنت؛

با توجه به یکپارچه سازی مدیریت تأسیسات و سیستم های مختلف در ساختمان، تمام تجهیزات به صورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشی از عدم هماهنگی از بین می رود؛

امکان گرفتن گزارش های آماری از تمامی تجهیزات و عملکرد آن ها به منظور بهینه سازی مصرف و عملکرد.

لازم است یادآوری کنیم که فواید BMS شدیداً هنگام درگیر شدن استفاده کنندگان مختلف با سیستم های ساختمان بروز پیدا می کند. موارد زیر افزون بر مزایایی که در بالا به آن پرداخته شد فهرست تعدادی از فوایدی را که تحت تأثیر یک BMS مدرن و موثر حاصل شده است، نشان میدهد [CIBSE guide 2000] این فواید تنها زمانی حاصل میشود که سیستم به درستی مشخص، نصب، سازمان دهی، اجرا و نگهداری شده باشد.