سیستم مدیریت هوشمند ساختمانBMS چیست؟
BMS یا سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (Building Management System) به مجموعه‌‌ی تجهیزات و روش‌های کنترلی به منظور کنترل و مانیتورینگ تجهیزات مکانیکی و الکتریکی ساختمان از جمله روشنایی، تهویه مطبوع، سیستم‌های امنیتی از قبیل کنترل تردد و دوربین مدار بسته و سیستم‌های ایمنی از قبیل اعلام حریق و … با استفاده از رایانه گفته می‌شود.
هدف اصلی سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، BMS چیست؟
در واقع هدف اصلی از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، BMS، اول کنترل سیستم تاسیسات مکانیکی و دوم تاسیسات الکتریکی ساختمان هوشمند است.
هر ساختمان از دو قسمت لوکال و عمومی تشکیل شده است. هر واحد تکی که کنترل آن توسط شخص و به صورت مجزا از کل ساختمان انجام می‌شود، قسمت لوکال است. کنترل اجزایی از ساختمان که برای آسایش تمام کاربران است، مانند چیلرها، موتور‌خانه، روشنایی محوطه در ساختمان‌های بزرگ که با پیاده سازی BMS انجام می‌شود، قسمت عمومی ساختمان است.
در کل سیستم BMS برای ساختمان‌های کوچک معنایی ندارد. هرچند گاهی از BMS با عنوان خانه هوشمند نام می‌برند ولی این دو کاملا با هم متفاوت است.
بخش‌ها و تجهیزات مختلفی که توسط سیستم BMS تحت کنترل هستند شامل موارد زیر است:
- سیستم کنترل روشنایی
- سیستم تهویه مطبوع
- سیستم مدیریت هوشمند انرژی
- سیستم کنترل تردد
- سیستم اعلام حریق
- سیستم مدیریت هوشمند واحدهای اداری و هتل‌ها، بیمارستان‌ها
- سیستم مدیریت هوشمند پارکینگ
- سیستم‌های قدرت (سیستم‌های ذخیره انرژی الکتریکی و تامین برق اضطراری)
- سیستم تجهیزات الکترومکانیکی (آسانسور، پله برقی و …) و …
مزایای استفاده از سیستم مدیریت ساختمان BMS
همان طور که پیش از این نیز به آن اشاره شد، سیستم مدیریت ساختمان یا BMS به صورت خودکار شرایط بهینه سازی بهره وری انرژی و آسایش ساکنان یک یا چند ساختمان را به وسیله ی یک رابط دیجیتال واحد فراهم می کند.
این سیستم به صورت هوشمند سرویس‌های الکترونیکی و مکانیکی ساختمان نظیر گرمایش، تهویه ی هوا و روشنایی را بررسی و کنترل کرده و خدمات ساختمانی گسترده تری مانند امنیت، کنترل دسترسی، آسانسور و سیستم‌های ایمنی را در خود جای می دهد. از مزایای بارز استفاده از این سیستم می توان به موارد زیر اشاره کرد.
فراهم کردن آسایش ساکنین و کاربران
- ایجاد محیط مطلوب و ارتقاء شرایط آسایش و راحتی ساکنین
- امکان جداکردن میزان مصرف انرژی در بخش‌های مختلف از ساختمان
- امکان مانیتورینگ وضعیت بخش‌های مجزای ساختمان و کنترل نمودن آنها از راه دور
افزایش امنیت
- افزایش ایمنی ساختمان و بهبود شرایط امنیتی آن در شرایط بحرانی
- جلوگیری از وقوع خرابی و یا گسترش آن
کاهش در مصرف انرژی
- صرفه‌جویی و بهینه‌سازی در مصرف انرژی‌های فسیلی و الکتریکی
- ترغیب مشتری به واسطه‌ی ارتقای رتبه‌ی انرژی ساختمان
رسیدگی و نگهداری از ساختمان
- کاهش هزینه‌ی استهلاک و خرابی سیستم‌ها و به تبع آن هزینه‌های نگهداری و تعمیرات
- جلوگیری از خرابی‌های غیرمنتظره‌ی تجهیزات
- گزارش نوع، محل و زمان وقوع خرابی در صورت خرابی و معیوب بودن هر یک از تجهیزات تحت کنترل
اثرات مثبت زیست محیطی
- کاهش تولید و انتشار آلاینده‌های زیست محیطی
- جلوگیری از پدیده‌ی گرمایش جهانی (Global Warming)
بخش های تشکیل دهنده سیستم مدیریت ساختمان BMS
این سیستم از دو بخش نرم‌افزار و سخت‌افزار و یک بخش ارتباطی بین آنها تشکیل شده است. بخش های سخت‌افزاری توسط کارشناسان کنترل راه اندازی می شود. به این ترتیب، داده‌های مورد نیاز از طریق حسگرهای نصب شده به عنوان یک نقطه ی کنترلی ورودی دریافت و فرمان های لازم به عنوان یک نقطه ی کنترلی خروجی به عمل گرهای مربوطه ارسال می شود.
بخش های نرم‌افزاری نیز وظیفه‌ی انجام تعاریف لازم روی کنترلر ها، پردازش اطلاعات موجود و اجرای سناریوهای از پیش تعریف‌شده را بر عهده دارد. نرم‌افزار ها در بخش اپراتوری وظیفه‌ی مانیتورینگ، ارسال گزارش و مدیریت ساختمان را بر عهده دارند. ارتباط میان سخت‌افزار و نرم‌افزار نیز توسط یک پروتکل باز انجام می شود.
لایه های کنترلی موجود در سیستم مدیریت ساختمان BMS
ساختار این سیستم به گونه ای است که از ساختار سلسله مراتبی تشکیل شده و می توان آن را به سه سطح یا لایه تقسیم کرد.
لایه اول یا لایه فیزیکی (Field Layer)
این لایه که لایه ی فیزیکی یا پایین ترین لایه نیز نامیده می شود شامل تمامی سنسورها و حسگرهای اطلاعاتی، امکانات و تجهیزات ارسال فرمان ها است. این لایه عملکرد هایی مانند اندازه گیری، سوئیچینگ، اعمال فرمان و … را بر عهده دارد. در این لایه سنسور ها، سوییچ ها، موتورها و … به صورت شبکه ای به یکدیگر متصل و در نهایت به لایه ی دوم وصل می‌شوند.
لایه دوم یا لایه اتوماسیون (Control Layer)
لایه دوم را با نام های لایه میانی، لایه اتوماسیون یا کنترل نیز می شناسند. تمامی کنترلرها و امکانات کنترلی در این لایه قرار گرفته و با یکدیگر یک شبکه را تشکیل می دهند. این شبکه وظیفه ی تشخیص، پردازش و ارسال اطلاعات در سیستم را از طریق حلقه‌های کنترلی بر عهده دارد.
لایه سوم یا لایه مدیریت (Management Layer)
این لایه که بالاترین لایه را تشکیل می دهد شامل یک سیستم و یا شبکه‌ی نرم‌افزاری است که در آن اطلاعات و رویدادهای لایه‌های قبلی ثبت و تاریخچه‌ای از تمامی اتفاقات ایجاد می شود.
تصمیمات سیستم بر اساس پردازش اطلاعات موجود در شبکه پایه ریزی می شود. به این ترتیب، اپراتوری اطلاعات، آنالیز نتایج و هماهنگی این زیرسیستم‌ها در این لایه انجام می پذیرد.
لایه مدیریت مهم ترین بخش از این ساختار هرمی است زیرا، بیشترین دانش مدیریتی و ارزشی در آن قرار دارد. به همین دلیل است که به آن لایه ی مدیریت (Management Layer) می گویند. در این لایه اطلاعات دسته بندی شده و مبنای یک تصمیم گیری منطقی و متناسب با روند وقایع را ایجاد می‌کند.
وظایف روزانه ی سیستم مدیریت ساختمان (BMS)
از مهم ترین و رایج ترین وظایف روزانه ی این سیستم کنترل گرمایش، تهویه و تهویه ی مطبوع ساختمان است. علاوه بر این، موارد زیر از دیگر وظایف متداول و روزانه ی این سیستم است.
- واحدهای جابجایی هوا
- دستگاه سردکننده‌ی آب
- برج‌های خنک‌کننده
- دستگاه گرم‌کننده‌ی آب
- سیستم‌های اگزوز
- کنترل زون‌ها (یا مناطق)
- کنترل سیستم‌ها و سرویس‌های ساختمان
- رابط کاربری گرافیکی (GUI)
- نظارت فوری بر عملکرد و کارآیی ساختمان
- تغییر و ثبت عملکرد و کارآیی ساختمان
- زمان‌بندی سیستم‌های ساختمانی
- مدیریت خطا و هشدار
- مدیریت انرژی و گزارش آن
مدیریت سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع با BMS
به وسیله ی این سیستم می توان گرمایش، تهویه و تهویه ی مطبوع را از راه دور کنترل کرد. در این صورت، کارکنان تعمیر و نگهداری مجبور نیستند برای خاموش کردن، روشن کردن، تنظیم سطح دما و یا تهویه از یک اتاق به اتاق دیگر بروند.
داده‌ها در یک سیستم واحد تلفیق می‌شوند. به این ترتیب سیستم BMS ، با گزارش دهی و مدیریت اطلاعات موجب بهبود کیفیت، تصمیم‌گیری آگاهانه، عملکرد بهتر و کاهش مصرف انرژی شده و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه ها می‌شود.
طراحی BMS
پس از توافق با کارفرما و مهندس مشاور پروژه در خصوص سناریوی مورد نظر سیستم کنترلی، لیست نقاط کنترلی (Point Summary) تهیه و تدوین می گردد. لیست نقاط کنترلی معیاری است برای مقایسه طراحی ها و پیشنهادات فنی مختلف. در هنگام تهیه لیست نقاط کنترلی باید نقشه های معماری، برق و مکانیک بررسی شود. توجه داشته باشید که طراحی BMS قبل از آماده شدن نقشه های فوق، امکان پذیر نیست. تمام نقشه ها بررسی، و تغییرات و اصلاحات مورد نیاز به مشاور پروژه اعلام می شود. در نهایت لیست نقاط کنترلی و لیست تجهیزات مورد نیاز تدوین خواهد شد. در این مرحله است که می توان برآورد عملیات اجرایی را نیز تهیه کرد. مرحله طراحی BMS نیازمند هماهنگی و همکاری با مهندس مشاور پروژه است تا بتوان با بهینه ترین هزینه، برآورد فنی را ارائه داد.
