مطالب پر بازدید

مدیریت هوشمند ساختمان

مدیریت هوشمند ساختمان

در راستای استفاده بهیـنه انرژی و کنتـرل فرایند مصرف آن، کارشناسان و متخصصان عرصه فناوری دیجیــتال با ارائه روش ها و ابـزارهای خاص ، سعی در کنترل هوشـمند مصـرف انرژی در بخش های مختـلف نمـوده اند. سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیری آخرین فرایندها درصدد آن است که شرایطی ایده آل همراه با مصـرف بهینه انرژی در ساخـتمان ها پدید آورد.

این سیستم ضمن نظارت بر بخش های مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب با ارائه خدمـات همـزمان ، سبب بهینه سازی مصرف انرژی، ارتقای سطح کارایی و بهره وری دستگاه ها، ارزش افزوده و امکانات موجود در ساختمان می شود. بدیهی است با این کار سرمایه اولیه ای که صرف اجرای این سیسـتم شده است از راه صـرفه جوئی های حاصـل از آن بازگـشت خواهد داشت. در این سیستم انرژی به درستی مصـرف شده و ضمن محـافظت از انرژی تولید شده، راه های صـرفه جوئی  و بهره وری نیز نشان داده می شود.

 Building management system یا  "BMS" که در فارسی آن را مدیریت هوشمند ساختمان ترجمه کرده اند به مجموعه سخت افزارها ونرم افزارهائی اطلاق مي شود که به منظور مانيتورینگ وکنترل یکپارچه قسمتهای مهم وحياتی درساختمان نصب مي شوند.

سیستم مدیریت ساختمان سیستمی است که به فعالیت ها و امور ساختمان ها نظارت کرده و در مواقع لازم با توجه به تغییرات شرایط محیطی، تغییرات لازم را بطور خودکار اعمال می­نماید. این سیستم می­تواند با توجه به کاربری ساختمان ( مسکونی، اداری، تجاری، بیمارستان و ... ) جهت آنها طراحی و اجرا شده و بر کلیه فعالیت­های اعم از باز و بسته شدن درب، ورود و خروج افراد، سیستم­­های روشنایی، سیستم­های تهویه مطبوع پنجره و پرده اتاقها، صوتی و تصویری و ... نظارت داشته باشد.

ساختمان هوشمند

ساختمانی که مجهز به سیستم مدیریت BMS باشد اصطلاحاً ساختمان هوشمند می گویند. این سیستم به افراد ساکن این امکان را می­دهد که از تجهیزات بطور کاراکتری استفاده نموده و احساس امنیتو آسایش را در آنها افزایش می­ دهد و همچنین می ­تواند موجب صرفه­ جویی انرژی گردد.این ساختمان ها با استفاده از یک پارچه نمودن چهار عنصر اصلی سیستم­ ها، ساختار، سرویس و مدیریت و با برقراری ارتباط میان آنها محیطی پویا و مقرون به صرفه بوجود آورند.

BMS می تواند در برگیرنده تمام سرویس های الکتریکی , مکانیکی , و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل :

  • روشنایی
  • سیستم­ های حفاظتی و امنیتی
  • در، پنجره، پرده و سایبان
  • سیستم ­های سرمایشی و گرمایشی ( تهویه مطبوع)
  • سیستم­ های صوتی و تصویری، تجهیزات اداری
  • سیستم آیفون تصویری و ورود و خروج مهمانان یا مراجعه کنندگان
  •  کنترل تأسیسات استخر، سونا و جکوزی
  • سیستم­ های ارتباطی
  • وسایل الکتریکی ساختمان
  • سیستم آب یاری

معماري سيستم BMS

این سيستم معمولاً در سه سطح دسته بندي مي شود:

در سطح صفر وسایل و تجهيزات ، حسگرها و اجزاء نهايي کنترل قرار مي گيرند
کنترلرها و نرم افزارهاي ارتباطي با سطح 2 مي باشد و تمامي الگوريتم هاي کنترلي و منطقي در اين سطح انجام مي شود.
نرم افزار كنترلي سيستمهاي BMS داراي قابليتهاي بسياري هستند. اين نرم افزارها در سطح 3 قرار گرفته و روي سرورهاي مناسب نصب مي شوند و معمولاً داراي حداقل شرايط زير هستند:
داراي محيط گرافيكي مناسب و ساده براي كاربر عادي.
داراي مجموع از انواع راه حل ها و برنامه ها جهت آساني طراحي و توسعه سيستم در آينده .
داراي امكانات سرويس و نگهداري جهت راهبري سيستم در آينده بدون نياز به تهيه نرم افزار PM مجزا.
امكان تعريف طول و عرض جغرافيايي جهت تنظيم اتوماتيك شرايط طلوع و غروب خورشيد و كنترل مصرف انرژي.
امكان تعريف لايه هاي امنيتي دسترس به برنامه توسط كاربران متفاوت.
امكان تعريف لايه هاي امنيتي براي كاربران زير سيستم هاي متفاوت.
امكان ذخيره سازي اطلاعات نرم افزار در بانكهاي اطلاعاتي.
امكان تهيه ، تنظيم و مقايسه نمودارهاي مختلف عملياتي از جمله نمودار مصرف برق و … در بازه هاي مختلف زماني.
امكان ذخيره سازي اطلاعات مربوط به خطاها و ديگر گزارشات تا مدتها قبل.
امكان رديابي و پيگيري درخت و توپولوژي توسط نرم افزار بطور Online بطوريكه در صورت قطعي عضوي از شبكه، سيستم بطور اتوماتيك آلارم مي دهد.

وظايف BMS در ساختمان

  • سیستم های روشنایی
  • فن ها و تأسیسات سرمایش و گرمایش
  • سیستم های کنترل تردد
  • سیستم های نظارت تصویری
  • تجهیزات اندازه گیری و میترها
  • سیستم های اعلام حریق
  • سیستم های امنیتی و حفاظت پیرامونی.
  • آسانسورها

تحقیقات نشان می دهد که به کارگیری BMS در بهترین حالت باعث کاهش ٣٠ درصدی در مصرف انرژی ساختمانها می شود. اما استفاده از سیستمهای یکپارچه نسبت به سیستمهای مجزا ١۵ درصد قابلیت بالاتر ایجاد می کند.

معروفترين روشهاي به کار گرفته شده توسط طراحان BMS عبارتند از:

  •  خاموش و روشن کردن تجهيزات بر اساس جداول زمانبندي کارکرد.
  •  Lock out يا بهره برداري از تجهيزات در صورت نياز و ضرورت.
  • بهره برداري از مينيمم ظرفيت مجاز در بهره برداري از تجهيزات
  •  محدود کردن تقاضا يا Demand Limiting که موجب قطع برق تجهيزات در صورت بارگذاري بيش از حدود تعيين شده ، خواهد شد.
  •  مونيتورينگ وضعيت تجهيزات توسط اپراتورهاي آموزش ديده و بهره برداري از داده ها در رفع مشکلات تجهيزات و بررسي عمکلرد موثر آنها.

برخی از اهداف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

  • ایجاد محیطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان
  • استفاده بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها
  • ارائه سیستم کنترلی با قابلیت برنامه ریزی زمانی عملکرد
  • کاهش چشمگیر هزینه های مربوط به نگهداری و 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 و یا اینترنت
  • با توجه به یکپارچه سازی ساختمان ، تمام تجهیزات بصورت 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 آنها به منظور بهینه سازی مصرف و عملکرد

اجزای  سیستم BMS

متداول­ترین اجراء BMS به شرح زیر می ­باشند:

  • سیستم کنترل مرکزی
  • خطوط ارتباطی (BUS)
  • نقاط دسترسی و کنترل کننده (Access Point)
  • سنسورها
  • دیمرهای روشنایی
  • تایمرها
  • پریزها
  • نرم افزار سیستم
  • Web Server

مزاياي بهره گيري از BMS

هدف اصلي به کارگيري BMS در ساختمان ها بهره گيري از مزاياي اقتصادي و کاهش مصرف انرژي و ايجاد فضاي امن و آرام در آنهاست. عموم مزايا و نتايج بهره برداري از BMS عبارتند از:

صرفه جویی در مصرف انرژی( Energy Saving) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان: (BMS)

  • هوشمند شدن سیستم تهویه مطبوع و روشنائی با توجه به حضور اشخاص
  • تنظیم شدن خود کار سیستم روشنائی با توجه به میزان نور محیط
  • استفاده از ترموستات کنترل دما برای ثابت نگه داشتن دمای داخل
  • امکان ایجاد مناظر روشنائی به منظور جلوگیری از بیهوده روشن ماندن چراغها
  • خودکار شدن لامپها در راهروها و پارکینگ
  • تنظیم خود کار کرکره و پرده های موتوردار با توجه به میزان نور تابشی و دمای هوا
  • خود کار شدن سیستم آبیاری با توجه به وضعیت سنسورهای باران و سنسورهای رطوبت
  • ثابت ماندن دمای آب مصرفی و آب چرخشی با استفاده از سنسورهای دما در موتور خانه
  • عملکرد بهینه پمپ ها ، چیلر ، برج خنک کننده ، مشعل و کلیه ادوات مکانیکی نصب شده در موتورخانه ساختمان
  • امکان کنترل فن/کویلها ، هواسازها در ساختمان

ایجاد آسایش ( COMFORT ) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

تعریف کردن سناریو با کامپیوتر به منظور خود کار شدن برخی کارهای تکراری
اجرای سناریو با فشرن تنها یک دگمه
خود کار شدن سیستم تهویه مطبوع
پرده های موتور دار با توجه به روشنائی و وضعیت هوا
امکان تعریف و ایجاد انواع مناظر روشنائی در فرآیند های مختلف
امکان ایجاد سیستم صوتی هوشمند در بخشهای مختلف خانگی
امکان اطلاع یافتن از وضعیت کلیه وسایل الکتریکی و کنترل آنها وجود دارد. مثلاً پس از اتمام کار ماشین لباسشویی هشداری مبنی بر اتمام کار به اطلاع میرسد
خود کار شدن پرده
استفاده از ریموت کنترل برای کنترل تمامی تجهیزات برقی و الکترونیکی
تعریف کردن سناریو با کامپیوتر به منظور خود کار شدن برخی کارهای تکراری 
اجرای سناریو با فشرن تنها یک دگمه
استفاده از ریموت کنترل برای کنترل تمامی تجهیزات برقی و الکترونیکی
خود کار شدن سیستم تهویه مطبوع

افزایش امنیت (Security ) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

  • تشخیص ورود غیر مجاز با استفاده از سنسورهای : تشخیص حرکت ( چشم الکترونیک ) ، سنسور باز شدن درب و پنجره ( مگنت ) ، سنسور شکسه شدن شیشه
  • نظارت تصویری مناطق ، با استفاده از دوربینهای مداربسته و سیستم انتقال تصویر
  • استفاده از قفلهای الکترونیک و سیستم کنترل تردد
  • اعلام خطر اعلام سارق از طریق آژیر ، تلفن ، email ، sms ، fax ، pager
  • تعامل و هماهنگی با سایر زیر سیستمها از قبیل روشنائی ، کرکره و پرده های موتوردار ، قفل های الکترونیک

افزایش ایمنی ( Safety ) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

تشخیص خطراتی از قبیل آتش سوزی ، نشت گاز ، نشت آب
اعلام خطر از طریق آژیر ، تلفن ، email ، sms ، fax ، pager
تعامل و هماهنگی با سایر زیر سیستمها از قبیل روشنائی ، تهویه مطبوع ، سیستم نظارت تصویری ، قفل های دیجیتالی

دسترسی سریع( Remote Control) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

دسترسی به کلیه سیستها از طریق :

  • ریموت کنترل
  • کنترلرهای مرکزی
  • پنلهای لمسی با قابلیت نمایش گرافیکی
  • تلفن
  • موبایل
  • اینترنت
  • تعریف سناریو

کاهش هزینه تعمیر و نگهداری در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

  • در صورت خرابی و معیوب بودن هر یک از تجهیزات تحت کنترل ، بصورت هوشمند نوع ، مکان و زمان عیب گزارش می شود
  • با توجه به هوشمند شدن تجهیزات و سیستم روشنائی ، زمان روشن ماندن بی مورد تجهیزات و لامپ ها کاهش یافته و در نتیجه زمان خرابی آنها کاهش می یابد
  • با توجه به یکپارچه شدن کلیه زیر سیستم ها و آدرس پذیری کلیه تجهیزات ، حجم سیم کشی بشدت پائین می آید و عیب یابی بسیار آسان می باشد

انعطاف پذیری ( Flexibility) در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)

  • تعریف گروه و مناظر روشنائی با استفاده از کامپیوتر ، بدون نیاز به سیم کشی مجدد
  • امکان اضافه نمودن به سیستم و تغییر در پیکر بندی سیستم با استفاده از کامپیوتر
  • امکان اضافه کردن سوئیچ و تجهیزات بی سیم