سیستم مدیریت ساختمان (BMS) چیست؟

سيستم مديريت هوشمند ساختمان با بکارگيري از آخرين تکنولوژي ها در صدد آن است که شرايطي ايده آل ، همراه با مصرف بهينه انرژي در ساختمان ها پديد آورد. اين سيستم ها ضمن کنترل بخشهاي مختلف ساختمان و ايجاد شرايط محيطي مناسب با ارائه سرويس هاي همزمان ، سبب بهينه سازي مصرف انرژي ، سطح کارايي و بهره وري سيستم ها و امکانات موجود در ساختمان مي شود. کنترل و دسترسي به سيستم با استفاده از نرم افزارهاي مربوطه از هر نقطه در داخل ساختمان و خارج از آن از طريق اينترنت مقدور مي باشد. هم اکنون نيمي از ساختمانهاي بالاي 10000 متر مربع در سطح کشور آمريکا که در انها از انواع سيستمهاي BMS استفاده شده است، چيزي بالغ بر 10 درصد کل انرژي مصرفي در ساختمانهاي بالاي 10000 متر مربع را صرفه جويي مي کنند. در صورتيکه که استانداردهاي بين المللي در کليه پروسه هاي نيازسنجي، طراحي، نظارت و اجراي سيستم رعايت شده و در طول بهره برداري از سيستم آموزشهاي بومي لازم در اختيار بهره برداران و گروه نت ساختمان قرار گيرد، مي توان به ميزان مورد انتظار باعث ايجاد کاهش در مصرف انرژي گرديد.

مزاياي بهره گيري از BMS

هدف اصلي به کارگيري BMS در ساختمانها 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:

1. ايجاد محيطي مطلوب براي افراد حاضر در ساختمان.

2. استفاده بهينه از تجهيزات و افزايش عمر مفيد آنها .

3. ارائه سيستم کنترلي با قابليت برنامه ريزي زماني عملکرد.

4. کاهش چشمگير هزينه هاي مربوط به نگهداري و تعميرات.

5. بهينه سازي و صرفه جويي در مصرف انرژي.

6. عدم نياز به پيمانکار دائمي ساختمان.

7. امکان مانيتورينگ و کنترل تمامي نقاط تحت کنترل از طريق يک PC ، موبايل يا اينترنت

8. با توجه به يکپارچه سازي مديريت تأسيسات و سيستمهاي مختلف در ساختمان ، تمام تجهيزات بصورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشي از عدم هماهنگي از بين مي رود.

9. امكان گرفتن گزارش هاي آماري از تمامي تجهيزات و عملكرد آنها به منظور بهينه سازي مصرف و عملكرد.

استراتژي هاي مناسب سيستم BMS در کاهش مصرف انرژي:

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

1. خاموش و روشن کردن تجهيزات بر اساس جداول زمانبندي کارکرد،

2. Lock out يا بهره برداري از تجهيزات در صورت نياز و ضرورت.

3. بهره برداري از مي نيمم ظرفيت مجاز در بهره برداري از تجهيزات (Resets).

4. محدود کردن تقاضا يا Demand Limiting که موجب قطع برق تجهيزات در صورت بارگذاري بيش از حدود تعيين شده، خواهد شد.

5. مونيتورينگ وضعيت تجهيزات توسط اپراتورهاي آموزش ديده و بهره برداري از داده ها در رفع مشکلات تجهيزات و بررسي عمکلرد موثر آنها.

معماري سيستم BMS

سيستم معمولاً در سه سطح دسته بندي مي شود. در سطح صفر وسائل و تجهيزات، حسگرها و اجزاء نهايي کنترل قرار مي گيرند. سيستمهاي M&E (ايستگاههاي مهندسي و اپراتوري سيستم) در اين بخش قرار دارند و از طريق ورودي و خروجيهايي به کنترلرهاي يکپارچه منتقل مي شوند. اين انتقال ممکن است به طور مستقيم و يا از طريق تابلوهاي طراحي شده صورت گيرد.

اجزاء پس از خاموش شدن سيستم وجود داشته و شامل سيستمهاي I/O ، کنترلرها و نرم افزارهاي ارتباطي با سطح 2 مي باشد و تمامي الگوريتمهاي کنترلي و منطقي در اين سطح انجام مي شود.

در سطح 2 يا سطح کنترل نظارتي سطحي است که در آن ابزارهاي نظارتي و مديريت اطلاعات شامل HMI ها، سرورها، تجهيزات ذخيره سازي و ايستگاههاي کاري اپراتورها و مهندسان که بايد با سيستم BMS در ارتباط باشند، قرار دارد. ارتباط بين سطح يک و دو از طريق پروتکلهاي استاندارد صنعتي انجام مي پذيرد.

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:

1. داراي محيط گرافيكي مناسب و ساده براي كاربر عادي.

2. داراي مجموعه Library) ) از انواع راه حل ها و برنامه ها جهت آساني طراحي و توسعه سيستم در آينده .

3. داراي امكانات PM (سرويس و نگهداري) جهت راهبري سيستم در آينده بدون نياز به تهيه نرم افزار PM مجزا.

4. امكان تعريف طول و عرض جغرافيايي جهت تنظيم اتوماتيك شرايط طلوع و غروب خورشيد و كنترل مصرف انرژي.

5. امكان تعريف لايه هاي امنيتي دسترس به برنامه توسط كاربران متفاوت.

6. امكان تعريف لايه هاي امنيتي براي كاربران زير سيستم هاي متفاوت از قبيل Access ، HVAC ، Lighting و ….

7. امكان ذخيره سازي اطلاعات نرم افزار در بانكهاي اطلاعاتي SQL قابل كنترل توسط Microsoft Windows .

8. امكان تهيه ، تنظيم و مقايسه نمودارهاي مختلف عملياتي از جمله نمودار مصرف برق و … در بازه هاي مختلف زماني(Trends).

9. ارتباط ساده نرم افزار گرافيكي و I/O هاي سيستم.

10. امكان ذخيره سازي اطلاعات مربوط به خطاها و ديگر گزارشات تا مدتها قبل.

11. امكان رديابي و پيگيري درخت و توپولوژي شبكه BACnet توسط نرم افزار بطور Online بطوريكه در صورت قطعي عضوي از شبكه، سيستم بطور اتوماتيك آلارم ميدهد .

وظايف BMS در ساختمان

هم اکنون سيستمهاي يکپارچه BMS در ساختمانها، آسمانخراشها و برجهاي تجاري- اداري و مسکوني و يا مجتمعهاي صنعتي کنترل بخشهاي مختلفي را به عهده دارند:

1. سيستمهاي روشنايي.

2. فنها و تأسيسات سرمايش و گرمايش.

3. سيستمهاي کنترل تردد.

4. سيستمهاي نظارت تصويري.

5. تجهيزات اندازه گيري و ميترها.

6. سيستمهاي اعلام حريق.

7. سيستمهاي امنيتي و حفاظت پيراموني.

8. آسانسورها.

به طور معمول از BMS در اکثر ساختمانها براي کنترل تأسيسات گرمايش و سرمايش، روشنايي و کنترل تردد بهره برداري مي شود. اما اين سيستمها به دليل استفاده از پروتکلهاي استاندارد و معماري مبتني بر استانداردهاي شناخته شده، امکان لينک شدن با کليه سيستمهاي شمرده شده در بالا و شکل دهي يک مدل کنترل مجتمع براي همه اجزاء قابل کنترل در ساختمان را ايجاد مي نمايد. در شکل زير شماي کاملي از يک سيستم به هم پيوسته BMS مبتني بر وب را مشاهده مي کنيد. اجراي چنين سيستم جامعي در يک ساختمان واقعاٌ آن را به يک سازه امن و هوشمند تبديل خواهد کرد. تحقيقات نشان مي دهد که به کارگيري BMS در بهترين حالت باعث کاهش 30 درصدي در مصرف انرژي در ساختمانها مي شود. اما استفاده از سيستمهاي يکپارچه نسبت به سيستمهاي مجزا 15 درصد قابليت بالاتر ايجاد مي کند.