هوشمند سازی ساختمان ومعرفی سیستم BMS یا مدیریت ساختمان:

سیستم مدیریت ساختمان یا Building Management system (که به طور اختصار به آن BMS گفته می‌شود)، شبکه‌های کنترل ‌کننده‌ی مبتنی بر ریزپردازنده‌های هوشمند هستند که برای نظارت، بررسی و کنترل سیستم فنی یک ساختمان اعم از تهویه‌ی هوا، روشنایی و تاسیسات و تجهیزات الکتریکال و مکانیکال نصب می‌شوند. این سیستم‌ها به طور خاص، عملکرد تک تک تجهیزات ساختمانی را به هم پیوند می‌دهند تا همه‌ی آنها به عنوان یک سیستم یکپارچه عمل کنند.

قیمت سیستم  BMS یا همان هوشمند سازی ساختمان :

با توجه به تعریف کاربری های متنوع توسط کارفرمایان و تجمیع و یکپارچه سازی سیستم های هوشمند ساختمان اعم از سیستم امنیتی کنترل دسترسی، دوربین‌های مداربسته یا نظارت تصویری، سیستم اعلام حریق، آسانسور و سایر سیستم‌های رفاهی دیگر قیمت سیستم BMS (سیستم مدیریت ساختمان) بنابر بزرگی و پیچیدگی پروژه، بسیار متغیر است.

کاهش مصرف انرژی از اهداف هوشمند سازی ساختمان (BMS)

در اکثر کشورهای جهان مصرف انرژی در ساختمان‌ها حدود 40% از مصرف کل انرژی را به خود اختصاص می‌دهد. این رقم در کشور ما ایران  در بخش ساختمان‌های خانگی، تجاری و عمومی حدود 36% است که از این مقدار 86% مربوط به سوخت‌های فسیلی و 12% مربوط به مصرف برق می‌شود.

بعلاوه آمار نشان می‌دهد سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی بیشترین مصرف‌کنندگان انرژی هستند. به همین خاطر توجه به مصرف انرژی در سیستم‌های سرمایشی، گرمایشی، تهویه مطبوع و روشنایی ساختمان می‌تواند تاثیر زیادی بر بهینه‌سازی مصرف انرژی داشته باشد. در خصوص کاهش مصرف انرژی دو نکته مطرح است:

1.استفاده از عایق‌های حرارتی، جهت‌ پنجره‌ها، استفاده از پنجره‌های دو یا چند جداره و… صرفا برای جلوگیری از اتلاف انرژی هستند و بر مبنای مدیریت انرژی پایه‌گذاری نشده‌اند.

2.سیستم‌های مدیریتی سنتی به خاطر استفاده از نیروی انسانی با ضریب خطای بالا، فراموشی و عدم اعمال فاکتورهای مختلف همراه هستند که به دنبال خود باعث افزایش هزینه‌ها می‌شوند.

استفاده از سیستم BMS یا هوشمند سازی ساختمان:

در نتیجه استفاده از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان می‌تواند به مدیریت جامع بر میزان و نحوه‌ی مصرف انرژی منجر شود. استفاده از سیستم BMS (سیستم مدیریت ساختمان) با کاهش هزینه‌های جاری ساختمان از جمله هزینه‌های مربوط به انرژی، نگهداری و تعمیرات همراه است. این کاهش هزینه‌ها می‌تواند باعث جبران هزینه‌های طراحی و اجرای سیستم مورد نظر نیز شود.

سیستم BMS (هوشمند سازی ساختمان) به دلیل انعطاف‌پذیری بالای شبکه‌های زیرساخت و زیرسیستم‌های خود، به راحتی با نیازها و کارایی‌های مختلف منطبق می‌شود و امکان اعمال تغییرات در شیوه‌ی عملکرد، برنامه‌ریزی و مدیریت را نیز فراهم می‌کند. به همین خاطر انتخاب یک سیستم BMS (هوشمند سازی ساختمان) مناسب یکی از روش‌های سرمایه‌گذاری برای افزایش بهره‌وری و در عین حال صرفه‌جویی در مصرف انرژی و افزایش ایمنی و رفاه ساکنان خواهد بود.

اما  سیستم  BMS:

اتوماسیون ساختمان امروزه به عنوان ابزاری برای یکپارچه‌سازی، کنترل و مدیریت کلیه‌ی زیرساخت‌های موجود در یک ساختمان از جمله سیستم‌های تاسیسات مکانیکی (سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع)، تاسیسات الکتریکی (روشنایی، تابلوهای برق، منبع های خازنی، پست برق و دیزل)، سیستم‌های اعلام حریق، نظارت تصویری، مدیریت پارکینگ، کنترل تردد و دیگر زیرسیستم‌های پیاده‌سازی شده در ساختمان را در بر می‌گیرد و به آن سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) گفته می‌شود.

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان یا سیستم BMS چیست؟

این سیستم تغییرات محیط اطراف ما را اندازه‌گیری و ارزیابی می‌کند و نسبت به آنها عکس‌العمل نشان می‌دهد. این توانایی در کنترل تغییرات باعث تغییر در محیط اطراف ما، به ویژه ساختمان‌هایی که در آنها زندگی می‌کنیم، شده است.

هوشمند سازی ساختمان با کنترل بخش‌های مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب و ارائه‌ی سرویس‌های همزمان، باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی، افزایش کارآیی و بهره‌وری سیستم‌ها و امکانات موجود در ساختمان می‌شود. کنترل و دسترسی به سیستم نیز از داخل و خارج ساختمان از طریق نرم‌افزارهای مربوطه و به وسیله‌ی اینترنت امکان‌پذیر است.

بخش‌های مختلف سیستم BMS یا سیستم مدیریت ساختمان

هوشمند سازی ساختمان شامل دو بخش نرم‌افزار و سخت‌افزار و یک بخش ارتباطی بین آنها می‌شود. سخت‌افزارها توسط کنترلرها پیاده‌سازی می‌شوند و داده‌های مورد نیاز را از طریق حسگرهای نصب شده به عنوانی یک نقطه‌ی کنترلی ورودی دریافت کرده و فرمان‌های لازم را به عنوان یک نقطه‌ی کنترلی خروجی، به عملگرهای مربوطه ارسال می‌کند.

نرم‌افزار نیز در بخش مهندسی وظیفه‌ی انجام تعاریف لازم بر روی کنترلرها، پردازش اطلاعات موجود و اجرای سناریوهای از پیش تعریف‌شده را بر عهده دارد. نرم‌افزارها علاوه در بخش اپراتوری وظیفه‌ی مانیتورینگ، گزارش‌گیری و مدیریت ساختمان را بر عهده دارند. ارتباط میان سخت‌افزار و نرم‌افزار نیز توسط یک پروتکل باز انجام خواهد شد که در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

مزایای سیستم BMS (سیستم مدیریت ساختمان) در یک نگاه

سیستم BMS (هوشمند سازی ساختمان) دقت خودکار برای بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی و آسایش ساکنان یک یا چند ساختمان را به وسیله‌ی یک رابط دیجیتال، فراهم می‌کند. این سیستم سرویس‌های الکترونیکی و مکانیکی ساختمان مانند گرمایش و تهویه‌ی هوا و روشنایی را بررسی و کنترل می‌کند و بعلاوه می‌تواند خدمات ساختمانی گسترده‌تری مانند امنیت، کنترل دسترسی، آسانسور و سیستم‌های ایمنی را در خود جای دهد.

مزایای هوشمند سازی ساختمان در:

آسایش ساکنین و کاربران

• ایجاد محیط مطلوب و ارتقاء شرایط آسایش و رفاه ساکنین
• امکان مدیریت میزان مصرف انرژی در بخش‌های مختلف از ساختمان
• امکان مانیتورینگ وضعیت بخش‌های مجزای ساختمان و کنترل نمودن آنها از راه دور

بهبود امنیت

• افزایش ایمنی ساختمان و بهبود شرایط امنیتی آن در شرایط بحرانی
• جلوگیری از وقوع خرابی و یا گسترش آن
• سهولت در تعمیر و نگهداری های آتی

کاهش مصرف انرژی

• صرفه‌جویی و بهینه‌سازی در مصرف انرژی‌های فسیلی و الکتریکی
• ترغیب ساکنین به واسطه‌ی ارتقای رتبه‌ی انرژی ساختمان
• کاهش هزینه های مصرفی حامل های انرژی با توجه به افزایش روز افزون آن ها

راهبری و نگهداری ساختمان

• کاهش هزینه‌ی استهلاک و خرابی سیستم‌ها و همچنین 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

تاثیرات مثبت زیست محیطی

• کاهش تولید و انتشار آلاینده‌های زیست محیطی
• جلوگیری از پدیده‌ی گرمایش جهانی (Global Warming)

پروتکل‌های موجود در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

پروتکل چیست؟

پروتکل‌ها  قوانینی به شمار می‌روند که کنترل و تبادل اطلاعات در سراسر شبکه را امکان‌پذیر می‌سازند و باز بودن آنها این امکان را فراهم می‌کند که از قطعات ساخته شده توسط شرکت‌های مختلف به صورت هماهنگ و یکپارچه با یکدیگر استفاده شود.

معرفی پروتکل های سیستم BMS

در حال حاضر در دنیا، در میان شرکت‌های فعال در حوزه‌ی سیستم‌های مدیریت ساختمان، پروتکل‌های مختلفی از جمله BACnet، LonWorks، KNX و غیره وجود دارد. هر کدام از این پروتکل‌ها قوانین و مشخصات خاص خود را دارند و شرکت‌های تحت پوشش آنها، از این قوانین و الزامات برای ساخت دستگاه‌های خود استفاده می‌کنند. در ادامه به معرفی هر کدام از این پروتکل‌ها می‌پردازیم.

استفاده از پروتکل BACnet در سیستم BMS

پروتکل BACnet یا Building Automation and Controk Networks، یک پروتکل ارتباطی اطلاعات در زمینه‌ی اتوماسیون ساختمان و کنترل شبکه است.

این پروتکل در سال 1995 تحت حمایت انجمن مهندسین آمریکایی ASHRAE یا American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning با هدف استانداردسازی ارتباطات در تجهیزات اتوماسیون ساختمان سازندگان مختلف توسعه یافت و از گستره‌ی وسیعی از تجارب صاحبان صنایع، تولیدگنندگان، مهندسین مشاور، استفاده‌کنندگان نهایی و نمایندگی‌های دولتی بهره گرفته است.

این گسترش بیش از 9 سال به طول انجامید و سرانجام در سال 1995 موفق به اخذ استاندارد ANSI/ASHRAE Standard 135-1995 گردید. این پروتکل، استانداردی است که به صورت تخصصی در حوزه‌ی سیستم‌های BMS بنا نهاده شده است.

کاربرد پروتکل BACnet در سیستم BMS چیست؟

هدف از استاندارد BACnet تعریف سرویس‌ها و پروتکل‌های تبادل و مخابرات داده‌ها، برای تجهیزات کامپیوتری است که در کنترل و نظارت سیستم‌های  تهویه HVAC & R و دیگر سیستم های ساختمان استفاده می‌شوند و بعلاوه تعریف شیءگرا از اطلاعات مبادله شده بین چنین تجهیزاتی است که در نتیجه، باعث راحت‌تر شدن استفاده از فن‌آوری کنترل دیجیتال در ساختمان‌ها می‌شود.

از این پروتکل مجموعه‌ی مشروحی از پیغام‌ها برای تبادل اطلاعات باینری کد شده، آنالوگ و داده‌های الفبایی بین تجهیزات تعریف‌شده استفاده می‌شود که شامل موارد زیر می‌شود ولی به آنها محدود نیست:

• مقادیر باینری خروجی و ورودی سخت‌افزار
• مقادیر آنالوگ خروجی و ورودی سخت‌افزار
• مقادیر آنالوگ و باینری نرم‌افزار
• مقادیر رشته‌های عددی
• اطلاعات جدول زمان‌بندی
• اطلاعات حادثه و اخطار
• فایل‌ها و منطق کنترل

استفاده از پروتکل KNX در سیستم BMS

استاندارد KNX نیز یکی از راه‌های اصولی و عملی برای استفاده‌ی سیستم‌های هوشمند در ساختمان‌ها است. این استاندارد زیرساخت قدرتمندی برای ارتباط بین اجزای پیکره‌ی کنترلی ساختمان فراهم می‌کند. شرکت مستقل Konnex در سال 1990 در بروکسل تاسیس شد و اساس کار آن استانداردسازی پروتکل تحت عنوان EIB بود که مخفف کلمه‌ی European Installation Bus است. این نام بعد از چند سال به EIB/KNX و سپس به KNX تغییر پیدا کرد.

امروزه بیش از 300 شرکت معتبر عضو این انجمن هستند و 8000 نوع محصول مختلف بر پایه ی KNX در سراسر دنیا تولید می‌شود. از بزرگترین مزایای این محصولات می‌توان به کیفیت بالای محصولات تحت استاندارد قوی KNX اشاره کرد.

سیستم هوشمند با استفاده از پروتکل KNX در ساختمان‌ها با هدف صرفه‌جویی در مصرف برق، آب و گاز در تاسیسات صنعتی، تجاری، ادارات، هتل‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد و بهره‌برداری، طراحی و اجرای آن نیز آسان است.

قابلیت‌های پروتکل KNX در سیستم BMS

• بررسی دمای نقاط مختلف و کنترل آنها از طریق صدور فرمان‌های لازم نرم افزاری
• کنترل روشنایی و شدت نور برای اتاق‌ها، سالن‌ها، ورودی‌ها، محوطه و پارکینگ با توجه به نیاز و تعذبف سناریو های متنوع
• کنترل اتوماتیک نور و دما از طریق سنسورهای نوری و با استفاده از عملگرهای پرده هوشمند و با استفاده از سناریوهای مناسب
• قطع آب و گاز از طریق فرمان روی شیر برقی های مربوطه و از طریق سناریوهای مختلف
• خاموشی سراسری ساختمان در زمان ترک آن و قرار دادن تجهیزات به حالت ایمن

استفاده از پروتکل LonWorks در سیستم BMS

پیشرفت در تولید میکروکامپیوترها در دهه‌ی 80 میلادی امکان قرار گرفن پروسس‌های کنترلی در خود اجزا و قطعات را فراهم کرد. این میکروکامپیوترها همان پردازش‌هایی را انجام می‌دهند که به وسیله‌ی PLCها صورت می‌گرفت. به این روش کنترل غیرمرکزی نیز گفته می‌شود که از جمله پروتکل‌های این روش می‌توان به LON اشاره کرد.

Lon Talk یک پروتکل بر پایه‌ی شبکه‌ی LAN است که با استفاده از سخت‌افزار Neuron Chips ساخت شرکت Echelon کار می کند. LonWorks به خانواده‌ای از محصولات گفته می‌شود که توسط کمپانی Echelon و بر پایه‌ی پروتکل Lon Talk تولید می‌شوند.

آدرس‌دهی در این پروتکل به سه روش انجام می‌شود: آدرس فیزیکی که یک عدد 48 بیتی است و روی هر کدام از Neuron چیپ‌ها وجود دارد. آدرس دستگاه که به حای آدرس فیزیکی قرار می‌گیرد و آدرس گروهی که نشان‌دهنده‌ی آدرس گروهی از دستگاه‌ها است که کاربری مشترک دارند.

طراحی شبکه کامپیوتری در سیستم BMS یا سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

یک شبکه شامل مجموعه‌ای از کامپیوترها می‌شود که با استفاده از یک روش ارتباطی (کابل، امواج رادیویی، ماهواره) و به منظور اشتراک منابع فیزیکی (چاپگر) و اشتراک منابع منطقی (فایل) به یکدیگر متصل می‌شوند. شبکه‌ها نیز می‌توانند به هم مرتبط شده و شامل زیرشبکه‌هایی باشند. شبکه‌های کامپیوتری بر اساس یک سری مولفه تقسیم می‌شوند که در ادامه

1. توپولوژی BUS سیستم BMS

یکی از رایج‌ترین توپولوژی‌ها که در شبکه‌های LAN استفاده می‌شود، توپولوژی BUS است. در این مدل از یک کابل به عنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده می‌شود و تمام کامپیوترهای موجود در شبکه (سرویس‌دهنده و سرویس‌گیرنده) به آن متصل می‌شود.

از مزایای توپولوژی BUS می‌توان به کم بودن طول کابل، ساختار ساده و توسعه‌ی آسان آن اشاره کرد. کم بودن طول کابل باعث پایین‌آمدن هزینه‌های نصب می‌شود. بعلاوه به سادگی می‌توان در نقطه‌ای از شبکه یک کامپیوتر جدید اضافه کرد.

توپولوژی BUS با معایبی نیز همراه است که از جمله‌ی آنها می‌توان به مشکل بودن عیب‌یابی اشاره کرد. در صورت بروز خطا کشف آن ساده نیست و با ایجاد خطا نقاط زیادی از خط باید مورد بررسی قرار گیرد. بعلاوه ایزوله کردن خطا مشکل است و با مشکل‌دار شدن یک کامپیوتر در شبکه باید کامپیوتر را در همان جا رفع عیب کرد.

2. توپولوژی STAR سیستم BMS

در این نوع توپولوژی همانگونه که از نام آن مشخص است، از مدلی شبیه ستاره استفاده می‌شود. در این مدل تمام کامپیوترهای موجود در شبکه معمولا به یک دستگاه خاص به نام هاب متصل می‌شوند. از مزایای توپولوژی STAR می‌توان به سادگی سرویس شبکه، کنترل مرکزی و عیب‌یابی و روش‌های ساده‌ی دستیابی اشاره کرد.

از معایب توپولوژی STAR نیز می‌توان به زیاد بودن طول کابل اشاره کرد و بعلاوه اضافه کردن یک گره‌ی جدید به شبکه مستلزم یک اتصال از نقطه مرکزی به گره جدید است. با اینکه در زمان کابل‌کشی پیشبینی‌های لازم برای توسعه در نظر گرفته می‌شود اما برخی حالات مانند زمانیکه طول زیادی از کابل مورد نیاز بوده و یا اتصال مجموعه‌ای از گره‌های غیرقابل‌پیش‌بینی اولیه است، توسعه شبکه را با مشکل مواجه خواهد کرد.

3. توپولوژی RING سیستم BMS

در این نوع توپولوژی تمام کامپیوترها به صورت یک حلقه به هم مرتبط می‌شوند. تمام کامپیوترهای موجود در شبکه (سرویس‌دهنده و سرویس‌گیرنده) به یک کابل که به صورت یک دایره بسته است، متصل می‌شوند. در این مدل هر گره به دو کامپیوتر مجاور خود متصل می‌شود. اطلاعات از گره مجاور دریافت می‌شود و سپس به گره‌ی بعدی ارسال می‌شود.

بنابراین داده‌ها فقط در یک جهت حرکت می‌کنند و از ایستگاهی به ایستگاه دیگر انتقال پیدا می‌کنند. توپولوژی RING با مزایایی همچون کم بودن طول کابل مورد نیاز، عدم نیاز به فضای خاص برای انشعابات و قابلیت استفاده با فیبر نوری اشاره کرد که فیبر نوری نرخ سرعت اطلاعات را در شبکه افزایش می‌دهد.

زیرسیستم‌های سیستم BMS سیستم مدیریت ساختمان

از مهمترین زیرسیستم‌های الکتریکی و تاسیساتی که می‌توان با سیستم‌های مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) تحت کنترل و مانیتورینگ قرار داد، موارد زیر را می توان نام برد:

• سیستم‌های کنترل تاسیسات مکانیکی (HVAC Control)
• سیستم‌های کنترل تاسیسات الکتریکی (Lighting and Power Distribution Control)
• سیستم‌های ایمنی و امنیتی (Safety and Security)
• سیستم‌های اعلام حریق (Fire Alarm)
• سیستم‌های نظارت تصویری (CCTV)
• کنترل دسترسی و تردد (Access Control)
• مدیریت پارکینگ (Parking Management)

لازم به ذکر است علاوه بر این سیستم‌ها، تمام سیستم‌های جریان ضعیف دیگر مانند تلفن تحت شبکه (IP Telephony)، سیستم شبکه کامپیوتری (IP Network) و غیره را نیز می‌توان با سیستم‌های BMS تجمیع و یکپارچه  کرد.

مدیریت سرمایش / گرمایش و تهویه مطبوع با سیستم BMS سیستم مدیریت ساختمان

با سیستم مدیریت ساختمان یا bms می‌توان گرمایش، تهویه و تهویه‌ی مطبوع را از راه دور مدیریت کرد تا تیم بهره بردار مجبور نباشند برای خاموش کردن، روشن کردن یا تنظیم سطح دما یا تهویه از یک اتاق به اتاق دیگر بروند.

از آنجایی که داده‌ها در یک سیستم واحد تلفیق می‌شوند، سیستم BMS (سیستم مدیریت ساختمان) گزارش‌دهی و مدیریت اطلاعات، که منجر به کیفیت، تصمیم‌گیری و انتخاب آگاهانه، عملکرد بهتر و کاهش مصرف انرژی می‌شود، را بهبود می‌بخشد و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود.

نگهداری سیستم BMS

در نگهداری از سیستم BMS باید به موارد زیر توجه کرد:

• سیستم مدیریت ساختمان متعلق به صاحب ساختمان است که باید به عنوان بهره بردار آن در مدیریت سیستم BMSعمل کند.
• این سیستم باید همیشه مورد ارزیابی قرار گیرد تا از صحت کارایی آن اطمینان حاصل گردد
• مانند هر سیستم نرم‌افزاری دیگر از داده‌ها و فایل‌های روی سیستم باید به صورت منظم پشتیبان گرفته شود.
• اجزای حیاتی سیستم باید به طور منظم شناسایی و بررسی شوند.
• نگهداری و تعمیر باید برای عملکرد سیستم کنترل‌شده انجام شود نه اجزای جداگانه‌ای مانند دستگاه سردکننده و غیره.

طراحی، تامین، نصب و اجرای مدیریت هوشمند ساختمان BMS با آسا:

چنانچه به دنبال تجهیز ساختمان اعم از اداری، مسکونی، رفاهی، تجاری و حتی صنعتی، برج ، ویلا و یا محل کار خودتان به سیستم‌های مدیریت هوشمند ساختمان هستید می‌توانید نام آسا را در اینترنت جستجو کنید.

تلاش ما این است که با تلاش بسیار و بهره گیری از توان جوانان متخصص و علاقمند در کشور عزیزمان ایران یکی از بهترین شرکت‌ها در زمینه طراحی،  تامین تجهیزات هوشمند سازی و نیز اجرای پروژه‌های هوشمند سازی در ایران باشیم.

برای دریافت اطلاعات بیشتر و نیز دریافت مشاوره رایگان می‎‌توانید با شماره 02122271421 تماس بگیرید.

مشاوران ما هفت روز هفته از ساعت 8:30 صبح الی 17:30 پاسخگوی سوالات شما خواهند بود.

برای مشاهده اطلاعات کامل تر اینجا کلیک نمایید