Bms سیستم مدیریت هوشمند در ساختمان

[melijooon 723]

سیستم مدیریت هوشمند در ساختمان

به مجموعه (building management system )bms ) سیستم مدیریت هوشمند ساختمان مجموعه سخت افزارهاونرم افزارهایی ا طلاق می شود که به منظور مانیتورینگ و کنترل یکپارچه قسمت هایمهم و حیاتی در ساختمان نصب می شوند.

وظیفه این مجموعه، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان واعمال فرمان به آنها به نحوی است که عملکرد اجزای مختلف ساختمان متعادل با یکدیگرو در شرایط بهینه و با هدف کاهش مصارف ناخواسته و تخصیص منابع انرژی فقط به فضاهایدر حین بهره برداری باشد .

در این روش تابلوهای برق روشنایی عمومی، دیزل ژنراتور،سیستم اعلام و اطفای حریق، سیستم حفاظتی، آسانسورها، سیستم کنترل تردد و نیز اجزایموتورخانه مرکزی شامل چیلرها، بویلرها، پمپ های سیرکولاسیون، برج های خنک کن،هواسازها و اگزوزفن ها به نوعی به طور یکپارچه و به طور منسجم توسط یک یا چندرایانه هماهنگ و کنترل می شوند.

اجزای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

به طور کلی همانند دیگر سیستم های کنترلی نیز از سه بخش تشکیل می شود :

1 - حسگرها (sensors):

حسگرها سنجش پارامترهای محیطی و ارسال این اطلاعات به سیستم را عهده دار هستند. این اطلاعات می تواند دمای محیط بیرون و درون، دمای سیال گرم کننده یا خنک کننده، میزان روشنایی محیط، میزان رطوبت، مقدار گازها در هوا، حضور یا عدم حضور افراد در محل و دیگر اطلاعاتی که برای راهبری بهینه سیستم حیاتی است، باشد .

2 - کنترلر ها (controllers):

کنترل ها اجزایی از سیستم هستند که اطلاعات دریافتی از حسگرها را دریافت و بر اساس نرم افزار درونی خود یا نرم افزار شبکه پردازش و بر حسب نیاز فرامینی را به عملگرها ارسال می کنند .

3 – عملگرها (actuators):

عملگرها نیز اجزایی از سیستم هستند که فرامین ارسالی از کنترلر ها را دریافت و بر اساس آن واکنش نشان می دهند. این عملگرها می توانند شیرهای برقی سیالات، دریچه های قابل تنظیم عبور هوا، رله های قطع و وصل جریان الکتریکی و.... باشند .

سه بخش یاد شده توسط یک مکانیزم ارتباطی با هم مرتبط می شوند که خود از دو قسمت مهم تشکیل شده است :

1 - رسانه (مدیای) ارتباطی مانند سیم، فیبر نوری، امواج رادیویی

2 - پروتکل ارتباطی یا زبان محاوره اجزا مانند bacnet , lonworks

در حقیقت حسگرها، کنترلرها و عملگرها از طریق مدیای ارتباطی، براساس زبان محاوره ای یا پروتکل ارتباطی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند .

 

 

[melijooon 723]

مزایای کلی استفاده از bms

حذف مصارف ناخواسته:

از آنجا که سیستم فقط هنگام بهره برداری از فضا، اجازه استفاده از منابع انرژی از قبیل سرمایش و گرمایش و روشنایی را می دهد، مصارف ناخواسته انرژی از بین رفته و استفاده از انرژی بهینه می شود .

کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:

مدیریت بهینه استفاده از تاسیسات، موجب کاهش میزان ساعات کارکرد هر تجهیز شده و در نهایت به مقدار قابل ملاحظه ای هزینه های تعویض قطعات مصرفی و نیز خرابی های ناشی از کارکرد طولانی را کاهش می دهد .

پایش دائمی کلیه اجزای ساختمان:

کلیه اجزای مهم ساختمان از قبیل مجموعه های سرمایش و گرمایش و تهویه و آبرسانی و... به طور متمرکز از طریق یک کامپیوتر در محل ساختمان یا از راه دور و در تمام ساعات قابل پایش بوده و نیاز به سرکشی محلی هر تجهیز در محل نصب را مرتفع می کند .

حذف خطاهای اپراتوری:

از آنجا که پس از تنظیمات اولیه سیستم، کلیه کنترل ها توسط رایانه صورت می پذیرد، نگرانی اشتباهات و کوتاهی پرسنل بهره بردار و در نتیجه بروز خسارات از بین می رود .

اعلام وضعیت اجزا برای جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزای ساختمان:

با توجه به نمایش وضعیت کارکردی هر یک از المان های تاسیسات روی رایانه اصلی، کنترل سلامت اجزا به راحتی امکان پذیر است .

مدیریت ساختمان هنگام بروز حوادث :

مدیریت یکپارچه سیستم روی بخش های مختلف، باعث ایجاد هماهنگی بین بخش های مختلف از قبیل اعلام حریق، سیستم هوارسان، اگزوزفن ها، اطفای حریق و آسانسورها در جهت کاهش خطرات احتمالی در هنگام بروز حوادث می شود .

ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمت های مختلف ساختمان:

میزان دقیق استفاده هر قسمت یا واحد از منابع انرژی قابل ثبت است .

گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزای مختلف ساختمان:

کارکرد دقیق کلیه اجزای ساختمان در سیستم ذخیره می شود. این ذخیره سازی راهنمای مدیر تاسیسات ساختمان برای تنظیم بازبینی های و تعمیرات دوره ای است.

تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها:

کاربران سیستم با سطوح مختلفی از دسترسی می توانند به اجزای مختلف دسترسی داشته باشند .

اولویت بندی هوشمندانه مصارف هنگام اضطرار :

هنگام پیک مصرف یا هنگامی که منابع کافی برای در مدار قراردادن کلیه اجزا وجود ندارد، سیستم به طور هوشمندانه بر اساس اولویت های از پیش تعیین شده نسبت به تخصیص منابع اقدام می کند .

اعلام آلارم های هشداردهنده برای بازبینی های دوره ای تجهیزات:

بر اساس مشخصات ثبت شده هر المان تاسیساتی، زمان های بازبینی ها و تعویض و تعمیر توسط سیستم به اپراتور گوشزد می شود .

پایش کیفیت هوا و تنظیم پارامترهای مهم از قبیل میزان منواکسیدکربن، گازهای قابل اشتعال و دود:

سیستم به طور مستمر نسبت به کنترل کیفیت هوا اقدام کرده و در صورت وجود آلایندگی فراتر از حد مجاز، نسبت به افزایش ورورد هوای تازه و اعلام وضعیت اقدام می کند .

[melijooon 723]

مثالی از یک ساختمان مسکونی مجهزبه bms:

در یک ساختمان با کاربری مسکونی، گرمایش، سرمایش، تهویهو روشنایی فضاهای عمومی از قبیل لابی، سالن اجتماعات، مجموعه ورزشی و... در ساعاتشب باید به حداقل برسد .

در داخل واحد های مسکونی، ترموستات های دیواری علاوه برروشن یا خاموش کردن موتورفن کویل ها، دمای دلخواه هر ساکن را منفردا به سیستممخابره می کند. سیستم بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از کل واحدها، تعداد بویلرها،چیلرها، پمپ های سیرکولاسیون و دیگر اجزا را بر حسب نیاز کلی (overall demand) وارد مدار بهره برداریمی کند. بنابراین اجزای تاسیساتی موتورخانه فقط بر اساس نیاز واقعی در مدار خواهندبود .

از طرفی درخواست هر واحد به طور جداگانه در فایل مربوطبه آن واحد خاص ذخیره می شود. در نتیجه در پایان دوره های زمانی خاص می توان هزینههای بهره برداری از تاسیسات را به طور عادلانه و بر اساس اطلاعات مکتوب از ساکنانمطالبه کرد .

مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث از دیگر وظایف مهم bms است. هماهنگیعملیات بخش های اعلام حریق با سیستم هوارسان، اگزوزفن ها و اطفای حریق، مدیریتبهینه آسانسورها جهت تخلیه ساکنان، قطع جریان الکتریکی در هنگام نشت گازهای قابلاشتعال و نیز تهویه سریع فضا های آلوده به گازهای سمی از جمله قابلیت های یک سیستمجامع bms است .

سیستم کنترل تردد یکپارچه باعث می شود تا تردد درفضاهایی از قبیل پارکینگ، انباری ها، راهروهای طبقات فقط در ساعات مجاز و توسطمالکان همان مشاعات قابل دسترسی باشد.

عموما یک رایانه مرکزی نقش واسط بین سیستم و مدیرتاسیسات را بازی می کند. مدیر تاسیسات جدول تعطیلات رسمی و نیز زمان بندی حضورواحد های مختلف را که در سیستم به عنوان نواحی (zone) مجزا بخش بندی کرده است را درابتدا به سیستم وارد می کند. به عنوان مثال اگر واحد های اداری از ساعت 7:30 تا17:30 روزهای شنبه تا چهارشنبه، واحد پشتیبانی از7:30 تا 20 شنبه تا چهارشنبه و 9تا 13 روزهای پنجشنبه و جمعه، واحدهای تاسیسات و نگهبانی به طور دائم حضور داشتهباشند، سیستم به طور پیش فرض دمای داخلی را در ماه های سرد بین 18تا20 درجهسانتیگراد و در ماه های گرم بین 20تا22 درجه سانتیگراد تنظیم می کند. برای اینمنظور شیرهای آب گرم یا آب خنک (بسته به فصل) منتهی به فن کویل های هر ناحیه 30 تا60 دقیقه قبل از حضور کارکنان باز شده و فن کویل روشن می شود. در ساعات کاری،موتورالکتریکی فن کویل بسته به اطلاعات دریافت شده از حسگر دمای ناحیه روشن یاخاموش می شود. در پایان زمان کاری، سیستم از طریق حسگرهای حرکت، حضور افراد را درمقاطع مختلف کنترل نموده و نواحی بدون استفاده را از مدار عبور سیال گرم کننده یاسردکننده جدا و موتور فن کویل ها را خاموش می کند.

ازطرف دیگر حجم سیال گرم یا خنک کننده مورد نیاز کلساختمان محاسبه و تعداد پمپ های سیرکولاسیون مورد نیاز مشخص و باقی پمپ ها خاموشخواهند شد. همچنین سیستم، بویلرها یا چیلرهای موتورخانه را در ساعات غیرکاری وتعطیلات آخرهفته خاموش نموده یا در حداقل بار، ثابت می کند .

از طرف دیگر در صورت باز شدن هر کدام از پنجره ها، سیستمنسبت به خاموش نمودن موتورالکتریکی فن کویل آن قسمت اقدام می کند .

عملیات مشابه برای تابلوهای برق روشنایی عمومی و نیزواحد ها اتفاق می افتد. در ساعات خارج از ساعات کاری، روشنایی واحد ها فقط در صورتحضور پرسنل روشن مانده و چراغ های راهروها و مسیرهای داخلی به صورت محدود روشن میکند .

از این رو است که می توان در مصرف انرژی با استفاده ازسیستم مدیریت هوشمند ساختمان تا 45درصد مصرف قبلی صرفه جویی کرد .

لازم به یادآوری است که تغییر در هریک از پارامترهای یادشده مانند ساعات کاری یا نقاط تنظیم دما (set points) به سادگی از طریق نرمافزار سیستم برای موارد خاص یا مناسبت ها قابل انجام است .

[melijooon 723]

bms در ایران

متاسفانه در کشور ما تاکنون به دلیل عدم فرهنگ سازی صحیحو حضور کمرنگ شرکت های تخصصی فعال در این زمینه، تاکنون توجه جدی به استفاده از bms نشده است.تخصیص یارانه های انرژی باعث شده تا حتی با فرض هدر رفتن انرژی در طول دوره بهرهبرداری، سازندگان ساختمان از قبول هزینه اولیه این مجموعه در هنگام ساخت، سر باززدهو کماکان نسبت به بهره برداری سنتی از تاسیسات پافشاری کنند. عدم تقبل هزینه سرشکنشده سیستم مدیریت هوشمند ساختمان توسط خریداران واحدهای ساختمان نیز دلیل دیگریبرای مقاومت سازندگان ساختمان در مقابل اجرای پروژه های هوشمند سازی بنا به حسابمی آید. اگرچه در حال حاضر نیز اجرای پروژه های فوق در ساختمان ها با دید بلندمدتکاهش هزینه های مصرفی انرژی و نیز کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری توجیه اقتصادیدارد ولی حذف یارانه های انرژی در آینده نزدیک کمک به کاهش زمان استهلاک هزینهپروژه های bms خواهد داشت.

فرهنگ سازی در زمینه مصرف صحیح انرژی، باعث بهره مندیعادلانه از نعمات خدادادی و راهگشای اجرای پروژه های انرژی بر در کشور و در نهایتافزایش درآمد ملی خواهدبود .

:ws38: