تصویر یک شخص که با لمس صفحه تبلت کنترل ساختمان با BMS را مدیریت می کند.

کنترل ساختمان با BMS از سطح مقدماتی تا پیشرفته:

کنترل ساختمان با BMS یک موضوع جذاب و پیچیده ای در علم تکنولوژی است. اگر به کشورهای پیشرفته سفر کرده باشید، به وضوح برایتان قابل درک می شود که تقریباً تمام جمعیت این کشورها با سطح رفاه بالایی زندگی می کنند. بخش زیادی از این رفاه و آسایش کشورهای پیشرفته مدیون تکنولوژی است.

ساختمان های سر به فلک کشیده، خدمات حمل و نقل بین شهری، امور بانکی، مراکز خرید و تفریح، ورزشگاه های وسیع همه به گونه ای طراحی شده اند که شاکله اصلی این طراحی اضافه کردن هوش مصنوعی، افزایش رفاه و صرفه جویی در مصرف زمان است. در واقع تکنولوژی در تار و پود زندگی بشر رخنه پیدا کرده و نقش مهم آن در زندگی راحت تر کردن انجام کارها است.

بعنوان مثال اگر تا چند دهه اخیر قطار ها از نظر کیفیت مسافربری در سطح بسیار پایینی بودند و مدت زمان سفرگاهاً به چند روز طول می کشید، امروزه سرعت حمل قطار ها آنقدر زیاد شده است که یک مسیر چند هزار کیلومتری را در مدت زمان اندکی طی می کنند. این در در حالیست که، مسافران حتی کوچکترین سرو صدا و لرزشی را در مسیر سفر احساس نمی کنند. چه بسا امکانات داخل کابین های قطار در سطح امکانات بهترین هتل های جهان باشد و کیفیت سفرها اصلاً قابل مقایسه با قبل نیست.

هوشمندسازی یکی دیگر از مقوله های پیشرفت تکنولوژی است که از آن در ساختمان سازی، هتل ها، حمل و نقل، خدمات درمانی، امور امنیتی و حفاظتی و غیره استفاده می شود. در این مقاله تنها به کاربرد و کنترل ساختمان با BMS اشاره می کنیم و در ادامه شیوه کارکرد هوشمندسازی در ساختمان را توضیح می دهیم.

در عصر جدید هوشمند سازی یک پیش نیاز برای BMS است و این دو مقوله، بهم مرتبط هستند اما یکسان نیستند. ابتدا بعد از اینکه ساختمان مجهز به هوشمندسازی شد، تجهیزات هوشمند شده نیاز به هماهنگی و کنترل دارند که به مدیریت کردن ساختمان هوشمند شده BMS می گویند. تجهیزات مجهز به هوشمندسازی در ساختمان مدام نسبت به تغییرات محیطی واکنش نشان می دهند و به مدیریت و کنترل ساختمان با BMS نیاز دارند،

 

تصویر مردی که با تماشای مانیتورینگ نحوه کنترل ساختمان با BMS را مدیریت می کند.

تفاوت خانه هوشمند با سیستم مدیریت ساختمان:

از نظر دامنه کاربردی خانه هوشمند، نسبت به سیستم مدیریت ساختمان وسعت بیشتری دارد و  در خانه هوشمند هدف کنترل یکپارچه کل ساختمان است، در حالیکه سیستم مدیریت ساختمان تنها تجهیزات هوشمند را تحت نظر دارد.

تفاوت اصلی خانه هوشمند با عملکرد سیستم مدیریت ساختمان BMS در چگونگی مدیریت و کنترل است. در خانه هوشمند همه افراد ساکن در خانه  به یک اندازه توانایی کنترل و مدیریت ساختمان را دارند. در حالیکه مدیریت BMS تحت یک مرکز اصلی و توسط یک شخص متخصص انجام می‌گیرد و ساکنین ساختمان در نظارت آن نقشی ندارند.

سیستم مدیریت ساختمان یک سیستم مبتنی بر رایانه است، که برای کنترل و نظارت بر وسایل و تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی ساختمان و منزل طراحی می‌شود. BMS به گونه ای طراحی می شود که ساکنین ساختمان علاوه بر نظارت کردن فضای داخل ساختمان، هنگامی که برای مدت طولانی در خانه حضور ندارند، می تواند خانه را از راه دور کنترل کنند. اجرای پروژه‌های هوشمند‌سازی مقوله‌ای جدای از سیستم مدیریت ساختمان است، پس از مجهز شدن ساختمان به سیستم هوشمند نوبت به مدیریت کردن این سیستم می‌رسد.

در واقع سیستم مدیریت ساختمان شبکه ای متشکل از سخت افزار ها و نرم افزار هایی است که در ساختمان نصب شده و سیستم‌هایی از ساختمان را سامل می‌شود مانند سیستم سرمایشی و گرمایشی، کنترل دما و تهویه، روشنایی و نظارتی، کنترل تردد و اعلام اطفاء حریق، توزیع دیتا و خطوط تلفن، تغذیه و روشنایی اضطراری، عکس العمل خطر و کنترل مصرف گاز، آب، برق و غیره.

این دو بخش اصلی یعنی سخت افزار و نرم افزارها، بواسطه یکسری پروتکل‌هایی بهم مرتبط می‌شوند. نمونه هایی از این پروتکل ها شامل: usp، soap، xlm، lonworks است. می بینید که در این عبارت کلمه سیستم ذکرشده، و این نشانگر این موضوع است که، تمامی این مراحل بصورت فرایندی است که اولاً بهم مرتبط هستند یعنی خروجی یک بخش ورودی بخش بعدی خواهد بود،دوماً این ارتباط یک طرفه نبوده و کاملاً دو طرفه است و این چرخه ارتباطی دائما در حال وقوع است.

عملکرد سیستم مدیریت ساختمان ( Building Management System ) چگونه است و روند استفاده از آن چطور پیش رفته است؟

عملکرد سیستم مدیریت ساختمان این روزها بهره وری و کیفیت زندگی بشر را بالاتر برده است. در گذشته داشتن یک خانه ای که فقط با زدن چند دکمه و کلید بتوان آن را در هر جای دنیا کنترل کرد یک خواب و خیال بود.

اینکه حتی اگر در خانه نباشیم و هنگام نشت گاز بطور خودکار شیرگاز قطع شود و مانع از انفجار ناگهانی ساختمان شود، یا هنگام تردد افراد ناشناس در منزل خیلی سریع از طریق تلفن همراه بما اطلاع داده شود، دور از انتظار بود.

اما اکنون تمامی این موارد به واقعیت پیوسته است و با هوشمندسازی ساختمان کاملاً بدیهی شده است. در این مثال نمونه ای از ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساخمان را توضیح دادیم تا برای شما بیشتر قابل درک باشد.

BMS مخفف عبارت انگلیسی Building Management System است که در اصطلاح فارسی به آن سیستم مدیریت ساختمان می گویند. با پیشرفت تکنولوژی روند زندگی بشر به سمت رفاه و آسایش بیشتر رفته است. خوشبختانه با کنترل ساختمان با BMS بسیاری از تصوراتی که تا چند سال پیش دور از ذهن بنظر می رسید هم اکنون قابل اجراست و اشخاص بمی توانند با کیفیت بیشتری زندگی کنند.

سیستم هوشمند مانند هر سیستم دیگری از سه بخش اصلی تشکیل شده است، بخش ورودی، پردازش، و خروجی که در سیستم هوشمند سنسور ها وظیفه جذب اطلاعات ورودی را دارند، و به مغز مرکزی سیستم منتقل می کنند تا اطلاعات پردازش شوند و بعد از پردازش پاسخ مناسبی در نظر می گیرند که این پاسخ خروجی محسوب می شود. پاسخ های در نظر گرفته شده توسط اپراتور ها یا عملگر ها در سیستم اجرا می شود. منظور از اطلاعات ورودی در سیستم هوشمند چیست؟ این اطلاعات شامل تغییرات محیطی مانند روشنایی، میزان دما و  نشت گاز، اکسیژن کافی و غیره است و سنسور ها در سیستم هوشمند وظیفه جذب این ورودی ها را دارند. تا اینجا در مورد ساختمان هوشمند توضیح دادیم. اکنون می خواهیم در مورد BMS صحبت کنیم.

در واقع BMS یک نوع سیستم هوشمند قابل اجرا در ساختمان ها است که با کمک آن بسیاری از امور بصورت خودکار انجام می گیرد، بنابراین با نصب این سیستم، ایمنی ساختمان، و عمر مفید تجهیزات بیشتر شده و همچنین روند مصرف انرژی برق و آب بسیار کاهش می یابد. کنترل ساختمان با BMS به دو روش بی‌سیم و با سیم صورت می‌گیرد، بدین صورت که برای تعبیه سیستم هوشمند به روش بی‌سیم یا همان (wireless) نیاز به وای فای بوده و خدمات آن با استفاده از شبکه بی سیم صورت می‌گیرد و برق کشی ساختمان تعویض نمی‌شود. درحالیکه در روش با سیم (wire) تبادل اطلاعات تنها از طریق چند سیم و بدون وای فای نصب شده و این چند سیم وظیفه ارتباط بین سرور و تجهیزات هوشمند را بر عهده دارد.

با اشاره به سیستم‌های تحت پوشش کنترل ساختمان با BMS تا حدی به محدوده کاربردی آن اشاره کردیم اما می‌خواهیم کمی واضح‌ تر برای شما توضیح دهیم که نقش BMS در هر کدام از این سیستم‌ها چیست؟

با اعمال این سیستم می‌توان در صورت نیاز آب گرمکن، چراغ‌های اتاق، کولر و تهویه هوا را بطور خودکار خاموش و روشن نمود، بدون اینکه نیازی به دخالت دست انسان باشد. همچنین در و پنجره اتاق‌ها نیز می‌توانند بطور اتوماتیک باز و بسته شوند و سایر کاربرد های مفیدی که در مصرف انرژی و زمان اشخاص صرفه جویی کرده است.

از سیستم مدیریت ساختمان می‌توان در مکان‌های مختلفی مانند، انبار‌ها، فروشگاه‌ها، مکان تجاری و اداری استفاده کرد، بنابراین می‌بینیم که محدوده کنترل ساختمان با BMS بسیار گسترده است و برای نشان دادن اهمیت این سیستم مثال‌هایی خواهیم زد تا بیشتر متوجه لزوم استفاده از آن در زندگی شوید.

 

تصویر شخصی که با کمک یک موبایل کنترل ساختمان با BMS را نظارت می کند.

کنترل ساختمان در زمینه آتش سوزی و نشت گاز:

می‌دانیم که امنیت مالی و جانی خواسته کانون گرم هر خانواده ایرانی است، از طرفی به این موضوع هم آگاهی داریم که حادثه هیچ گاه خبر نمی‌کند چرا که سالانه خسارت‌های هنگفتی بابت آتش سوزی بر جامعه تحمیل می‌شود که این ناشی از عدم رعایت نکات ایمنی و دقت لازم در زمینه مصرف گاز و سایر انرژی‌ها است.

گاهی حتی ممکن است تمام نکات ایمنی رعایت شده باشد اما به دلیلی ناخواسته مانند فراموشی برای قطع شیرگاز و غیره، گاز نشت کند و اگر افراد منزل در خواب عمیق فرو رفته باشند، کسی نیست که شیر گاز را ببندد و یا پنجره اتاق را باز کند، اما یک خبر خوب اینکه با کنترل سیستم مدیریت ساختمان یک ناجی بطور خودکار می‌تواند در هر ساعت از شبانه روز این حالت را تحت نظر قرار دهد و در صورت نشت گاز علاوه بر نکات گفته شده حتی سیستم برق کشی ساختمان را بطور اتوماتیک قطع کند. با نصب سیستم مدیریت ساختمان ماژول‌های گاز یاب، و آتش یاب دود و یا گاز CO۲ را تشخیص داده و این اطلاعات را به مغز مرکزی سیستم انتقال می دهند و بعد از پردازش این اطلاعات اپراتورهای عملگرا وارد میدان شده و شروع به بستن شیر گاز، قطع برق و باز کردن در و پنجره می‌کنند. بنابراین شخصی که محل سکونتش را به سیستم هوشمند مجهز کرده است نسبت به کسی که به روش سنتی در ساختمان زندگی می کند این امتیاز را دارد که در برابر خطرات ناشی از آتش سوزی در امان باشد.

کنترل ساختمان با BMS در زمینه امنیت و نظارت منزل:

از دیگر کاربرد‌های مهم کنترل ساختمان با BMS در زمینه امنیت، جلوگیری از سرقت و خطرات ناشی از آن است. حادثه سرقت ممکن است برای هر ساختمان مسکونی اتفاق بیوفتد بنابراین افراد با نصب سیستم های هوشمند نه تنها می توانند از این خطرات احتمالی در امان بمانند بلکه با BMS می توانند حتی از راه دور ساختمان را کنترل کنند. از طریق دوربین های مداربسته ای که در ساختمان نصب شده اند، تصاویری بصورت آنلاین بر روی تلفن همراه شما ارسال می شود و در هر جایی از دنیا  که باشید و در منزل حضور نداشته باشید می توانید نسبت به وضعیت تجهیزات خانه خود اطلاع داشته باشید.

کنترل ساختمان با BMS را در این بخش اگر بخواهیم شفاف تر توضیح دهیم باید بگوییم که با تعبیه سنسور‌های حساس به حرکت و دوربین مدار بسته برای ضبط فیلم می‌توان به سرعت وجود حرکات غیر متعارف سارق را در محدوده نظارتی تشخیص داد و پس از آن آژیر خطر فعال ‌شود. پس از تشخیص سنسور‌ها برای حضور سارق و دریافت احساس خطر این اطلاعات به سرعت بصورت انلاین یا غیر انلاین ( از طرق پیامک) به مالک ساختمان و پلیس انتقال داده می‌شود در این صورت می‌توان اقدامات لازم مانند قفل کردن در‌ها، پنجره‌ها و حتی تجهیزات برقی را انجام داد.

کنترل ساختمان با BMS در زمینه سیستم کنترل دما و تهویه:

براساس استاندارد های تعریف شده توسط Ashrae دمای نرمال در یک اتاق باید بین 67 تا 82 درجه فارنهایت و میزان رطوبت کمتر از 65% باشد. این میزان دما قطعا متأثر از دمای فضای بیرون و درون ساختمان است که در محوطه داخلی ساختمان تجهیزات برقی و گرمایشی دمای اتاق را بالا می برند. امروزه روند مصرف به سمت شخصی سازی پیش رفته است و ممکن است در یک ساختمان افرادی با طبع بدنی متفاوت زندگی کنند که برای یکی از آنها دمای مناسب 35 درجه سانتی گراد و برای دیگری 23 درجه سانتی گراد باشد. سیستم های هوشمند این نیاز شخصی سازی را برطرف نموده و به درخواست های افراد پاسخ مثبت می دهد.

در کنترل ساختمان با BMS ترموستات ها و کنترلرهایی نصب می شود که دائما نسبت به تغییرات دما حساسیت نشان داده و دمای اتاق را به تنظیمات اولیه ای که به سلیقه شخص سفارش گذاری شده است، برمی گرداند. بنابراین شخص بدون اینکه نیازی باشد خود را به زحمت بیاندازد سیستم هوشمند بطور خودکار دمای اتاق را به سلیقه او تنظیم می کند. ترموستات ها در سیستم های هوشمند ساختمان از نظر کاربردی به دو نوع تقسیم می شوند، ترموستات فن کویل که وظیفه آن کنترل و تنظیم جریان آب در مدار گردش آب و خاموش و روشن نمودن فن های موجود در سیستم است.

ترموستات گرمایش از کف که نوع دوم از نظر کاربردی است و وظیفه اصلی آن تنظیم و تولید گرمای ساختمان است. در واقع این ترموستات سنسورهای حساس به دما دارد که اطلاعات محیطی دما را به شیر های کلکتور گرمایشی منتقل کرده و به آنها فرمان می دهد که آب گرم را باز یا بسته کند. سیستم های تهویه مطبوع در BMS که به سیستم هایی برای تنظیم سرما، گرما، وابسته است. این سیستم بطور کلی یک حسگر و یا سنسوری دارد که وضعیت کنونی هوای اتاق را با وضعیت مطلوب مقاسیه نموده و اتمسفر فضا را مطابق با اطلاعات از پیش تعریف شده به تنظیمات مطلوب برمی گرداند.

کنترل در زمینه سیستم های روشنایی:

در سیستم های روشنایی می توان از دو نوع کلید استفاده کرد، یک نوع کلید ساده فقط چراغ را روشن و خاموش می کند و نوع دوم کلید دیمر است که در واقع بواسطه این نوع کلید می توان میزان روشنایی را تنظیم کرد. سیستم های روشنایی در کنترل ساختمان با BMS از چند بخش اصلی تشکیل شده است که این بخش ها شامل یک سنسور حرکت در فضای باز، سنسور تشخیص حضور فرد برای محیط داخلی، و سیستم های کنترل روشنایی شبکه است. سنسور حرکت در فضای باز نسبت به حرکات انسان یا ماشین در فضایی مانند حیاط و پارکینگ حساس است و به محض تشخیص حرکت چراغ ها روشن می شود. سنسور تشخیص حضور در فضای داخلی مانند اتاق ها با ورود و خروج افراد روشن وخاموش می شود.

سیستم های شبکه ای از یک طرف به نرم افزارهای نصب شده در موبایل متصل هستند و از طرف دیگر به سیستم روشنایی متصل هستند. با کمک نرم افزار های نصب شده در تلفن همراه می توان تمامی اطلاعات ذخیره شده و نمودار مصرفی سیستم های روشنایی را کنترل و نظارت کرد و از طرفی با فشردن آیکون های مربوط به هر کدام از سیستم های هوشمند در صفحه موبایل اپراتور های سیستم هوشمند چراغ ها را خاموش یا روشن می کنند  همچنین تایمر روشنایی چراغ ها هم با کمک این نرم افزار ها قابل تنظیم است. سیستم های شبکه ای می تواند به دو شیوه نصب شوند، یکی به روش مستقل و دیگری بصورت وابسته به هوشمندسازی ساختمان که با استفاده از این شبکه می توان سیستم روشنایی ساختمان را از طریق صفحه نمایش لب تاب یا تلفن همراه کنترل و نظارت کرد.

آسانسور: وضعیت آسانسور با کمک سیستم مدیریت ساختمان، پیوسته در حال بررسی قرار می گیرد و فیلم ورود و خروج اشخاص در آن ضبط می شود.

لوله کشی ساختمان: لوله کشی آب را هر لحظه تحت نظر دارد و جریان های هیدرولیکی را تشخیص می دهد.

نظارت بر توان الکتریکی تجهیزات برقی: میزان انرژی مصرفی و ذخیره شده در تجهیزات الکتریکی بررسی و کنترل می شود.

سیستم مدیریت ساختمان تمام تجهیزات الکتریکی و مکانیکی ساختمان را بواسطه یک رله مشترک به هم متصل می کند و با یکپارچه سازی تمام این تجهیزات عمر مفید آنها افزایش یافته و موجب بهره وری در زندگی بشر شده است.

سعی کردیم در این مقاله با ذکر مثال هایی عملکرد کنترل BMS در هر کدام از سیستم های ساختمان را شرح دهیم، چرا که هوشمندسازی ساختمان و مدیریت سیستم ساختمان یک مقوله تخصصی است که بهترین شیوه برای آموزش و اطلاع از نحوه عملکرد آن ذکر مثال هایی است که به آن اشاره شد. در صورت داشتن سؤالات تخصصی تر می توانید با شرکت ایلیا راژمان صدرا تماس حاصل نمایید، همکاران ما پاسخگوی سؤالات شما عزیزان می باشند.