BMS – Building Management System

باپیشرفت علم در تمام عرصه ها و زمینه ها در چند دهه اخیر ، بشر جهشی کنترل همزمان و بهینه کردن زمان و انرژی برداشته است .

با توجه به افزایش ساختمانهای مرتفع ، کارخانجات با تولیدات انبوه و متنوع که وسعت بنایی زیادی را دارا می بشاد ، کنترل و مدیریت این بناها که می بایست با هزینه های گزاف و با نیروی انسانی انجام شود توسط یک سیستم مرکزی به نام BMS با حداقل خطا در حال حاضر امکان پذیر می باشد . سیستم مدیریت ساختمان همان سیستم مرکزی جهت مدیریت واحد ،بدون مصرف هزینه و وقت برای بهینه سازی مصرف انرژی می باشد . بدیهی است که BMS شاخه ای از مدیریت ساختمان می باشد که می بایست با تجهیزات دیگر ساختمان از قبیل اعلام حریق ، سیستم های دوربین مداربسته HVAS ( تجهیزات گرمایش و سرمایشی ) و سیستم های امنتیتی و … در برجها و مراکز صنعتی با وسعت زیاد به صورت Trigger ( همزمان ) کار کند که این مجموعه از تجهیزات ، توسط Integrator System  کنترل و مدیریت می شود .

مزایای استفاده از سیستم Integrator System بشر علم و تکنولوژی جهت آرامش و آسایش بیشتر در زندگی به کار می گیرد . سرمایه گذاران ، تولید کنندگان و مصرف کنندگان که در این زنجیره بشری قرار میگیرند ،BMS برای سرمایه گذاران ، حفظ سرمایه و برای تولیدکنندگان ، کاهش هزینه ها و خدمات بهتر و برای مصرف کننده ، سهولت کارها و تبادل اطلاعات را به ارمغان می آورد. این سیستم از طریق دوربین ها و سیستم های امنیتی و مدیریت تمام تجهیزات ساختانی که مجهز به سیستم فوق می باشند و همچنین مصرف فعالیتهایی که از طریق BMS می توان انجام داد ، توسط یک PC در محل بنا موبایل و شبکه اینترنت قابل کنترل می باشد . به عنوان مثال می توان از کارخانه ای نام برد که با سیستم اتوماسیون ، مدیریت از راه دور آن مرکز را میسر می کند . کنترل روشنایی ، دربهای آن مرکز صنعتی ، دوربین های هوشمند و … که با برنامه ریزی این تجهیزات و تعریف پروتکل تمام مجموعه به طور هماهنگ کار کرده و با توجه به هوشمند بودن تجهیزات الکترونیکی به کار رفته در سیستم تجهیزات الکترونیکی به کار رفته در سیستم BMS ، خدمات هوشمندی را نیز در اختیار کاربر قرار می دهد .

همچنین ، می توان از مدیریت نام برد که با وسعت زیاد احتیاج به کنترل خاص دارد و نیازمند نیروی انسانی جهت محافظت است ( با در نظر گرفتن ضریب خاطاهای انسانی ) . با برنامه ریزی از قبیل تعیین شده در سیستم BMS ( که به درخواست کاربر قابل برنامه ریزی و تغییر ) است در صورت بروز حریق ، تمام عوامل هوشمند به کمک هم ، امکاناتی را در اختیار کساین که در معرض خطر هستند قرار می دهند وبه صدا در آوردن سیستم های دزدگیر ، قابلیت دیدن حریق با دوربین ها ، باز شدن دربها ، و توقف و یا به کار انداختن آسانسورها در مکان تعیین شده ، تماس هوشمند با پرسنل آتش نشانی و مراکز به خواسته کاربر و …

بنابراین هر آنچه در تصور مدیریت یک مجموعه میباشد با بکارگیری سیستمهای Integrator System با تجهیزات سازگار، قابل دسترسی است .

سیستم مدیریت ساختمان که توسط نرم افزار خاص خود راهبری می شود، شاخه های مختلفی از تجهیزات کاملی از محل مورد نظر در این نرم افزار در اختیار کاربر بر روی صفحه مایش ( مانیتور ) قرار می گیرد ، با استفاده از رایانه و Mouse یا مانیتور صفحه لمسی کاربر می تواند به هر قسمت از پلان ( قسمت مورد نظر در ساختمان وارده شده ، از طریق دوربین ها به محیط فیزیکی محل احاطه کامل داشته باشد وضعیت مورد نظر را تحت کنترل خود قرار دهد و در صورت نیاز کاربر شرایط حاکم به محیط را بنا به نظر خود تغییر دهد .

از قبیل کنترل روشنایی ، تهویه و دزدگیر ، با توجه به همه این امکانات کاربر می تواند با تعریف برنامه ، حضور خود را در منزل شبیه سازی کند یا در صورت لزوم نسبت به تغییر وضعیت مثلا بستن شیر گاز یا خاموش کردن تهویه اقدام نماید که در این مورد منجر به کاهش هزینه های انرژی و بهینه مصرف کردن مصرف سوخت یاحتی تردد کمتر می شود.

امنیت در دسترس بودن اطلاعات یک واحد مسکونی و صنعتی برای مدیریت بهتر آن توسط کارر مجاز ، حائز اهمیت می باشد . بدیهی است این مسئله در مجتمع های مسکونی ، تجاری و صنعتی بزرگ اهمیتی دو چندان دارد .

به مثال حریق می توان اشاره کرد که در روی صفحه نمایش کاربر ، محل مورد حریق مشخص شده و وضعیت هایی که برای سیستم های دیگراز قبیل تعیین شده اجرا می شود .از قبیل اعلام خطر ، باز شد درب های اضطراری ، کنترل آسانسور ، سیستم های تهویه ، اطفای حریق ، اعلام وضعیت به ملح های از پیش تعیین شده و بستن شیر گاز که تماما باعث می شود که خطرات ناشی از حریق و ادامه آن ، کنترل گردد و هزینه های خسارت ناشاز این مسئله را به حداقل رساند که این امر فقط با هوشمند سازی و تبادل اطلاعات و علمکرد تجهیزات الکترونیکی میسر می شود .

BMS در یک واحد ساختمانی یک شاخه ای از Integrator System می باشد . مانند – HVAC CCTV که با مدیریت Integrator System همه آلمانها تحت برنامه ریزی واحد کنترل کننده Integrator System به صورت هماهنگ با هم کار کرده و به کاربر ای توانایی را می دهند که در صورت خرابی نقاط مختلف ، از آنها با خبر شده و در وقت و هزینه صرفه جویی گردد .

در کل تمامی یک ساختمان ( جدا از نوع کاربری آن ) را می توان در هر کجا مدیریت و در مواقع دلخواه کنترل نمود .

امکانات جانبی ، تفریحی ، تبادل اطلاعات و مولتی مدیا

امکانات جانبی که BMS در اختیارکاربر قرار می دهد از قبیل سرویس اینترنت ، تماس با واحدهای دیگر ، ارسال پیام ، پخش موسیقی و کنترل وسایل برقی و الکترونیکی که با BMS سازگاری دارند می باشد

نیازمندی به سیستم های مدیریت ساختمان

ساختمان ها دارای مدلهای متنوعی از تجهیزات مکانیکی و الکتریکی می باشند که تامین کننده امکانات لازم برای خدمات رسانی و بالا بردن کیفیت محیط کار ( زندگی) هستند .این تجهیزات می بایست از طریق یک کنترلر مرکزی مدیریت شوند به عنوان مثال می توان سیتم تهویه یک مجتمع تجاری اشاره نمود که برای ایجاد تهویه مکان مورد نظر می بایست تعداد زیادی از دستگاه های هواساز و هوا رسان را روشن و خاموش نمود و درجه و زمان بندی آنها را تنظیم نمود همچنین پمپ ها و ولوها وفن ها را بررسی کرد . هدف از اجرای سیستم های مدیریت ساختمان تحت کنترل قراردادن و هوشمند کردن فعالیت آلمانهای ساختمانی و بهینه نمودن فعالیتها و بازدهی می باشد که تحت کنترل واحد قرار گرفته و نظم کاری بین آلمانها ( اعلام حریق ، اطفاء حریق ، دزدگیر ، دوربین مدار بسته و … Hvac ایجاد می نماید .

BMS Building Management System مبتنی بر یک کامپیوتر مرکزی دارای نرم افزار خاص سازنده تجهیزات هوشمند یازی و همچنین سخت افزارهایی (PCB) که واحد ارتباط انتقال دیتاهای آلمانهای ساختمان به نرم افزار هستند می باشد . نرم افزار BMS نیز واحد پردازشگر دیتاهای دریافتی ، کنترل وضعیت فعالیت آلمانها و ایجاد نظم کاری بین تجهیزات و تعریف زمان بندی فعالیت می باشد که بر روی پلا ساختمان محل سنسورها ، آلمانها و نوع فعالیت آنها مشخص بوده و موارد کنترلی قابل تعریف می باشد . بر حسب اطلاعات دریافتی inputs روشن یا خاموش کردن ( فعالیت ) آلمانها بر مبنای تنظیمات اولیه از طریق فرمانی که نرم افزار برای المانهای ساختمان از طریق سخت افزارهای مربوطه (outputs) صادر می کند ، انجام میگیرد.

هزینه های بالای راه اندازی سیستم های هوشمند باعث شده تا مدیران پروژه ها در بکار گیری از این سیتم ها عقب نشینی کنند اما بر اساس آمار و ارقام ارائه شده در سایتهای معتبر از طرف کمپانی های سازنده و دانشگاه های معتبر دنیا سیستم های هوشمند ساز ساختمان نه تنها هزینه ای اضافه در ساختمان، به حساب نمی آنید بلکه بر اساس بحث EMS-Energy management system سیستم مدیریت انرژی ، پایه ریزی شده اند . بر اساس تحقیقات انجام شده راه کاری مناب نیز جهت بهینه سازی مصرف انرژی ( که هزینه ای بالا در ساختمان ها می باشند ) و هزینه های انجام شده جهت راه اندازی و خرید تجهیزات BMS در مقابل کم کردن هزینه های مربوط به مصرف انرژی در ساختمان قابل چشم پوشی می باشند .

نکته حائز اهمیت در مورد سیستم های هوشمند ساز BMS بالا بردن امنیت و ایجاد محیطی امن و حفاظت شده است که در این نقطه نظر دارای کارایی و بازدهی بالا بوده که بسیار قابل بحث می باشد .صرف نظر از بحث بهینه سازی مصرف انرژی ، در حال حاضر کاربری BMS در مواردی از این قبیل می باشد: حفاظت از ساختمان و لوکس نمودن واحد ساختمانی، فراهم نمودن رفاه عمومی و خصوصی ، کنترل یکپارچه و هوشمند سازی ساختمان ، به طور خلاصه می توان گفت با توجه به کنترل همه المانها در یک محل و هوشمند بودن این سیستمها و دخیل نبودن خطای انسانی در امور امنیتی و حفاظتی از یک طرف و از طرفی ابعاد اقتصادی در کم کردن هزینه ها مربوط به امور نگهداری و خدماتی تجهیزات ساختمانی و بهینه سازی مصرف انرژی ، سیستمهای مدیریت هوشمند را به یکی از تجهیزات مهم و لاینکف ساختمان تبدیل نموده و نیاز به راه اندازی یک کنترل کننده مرکزی و مانیتورینگ ،در هر پروژه مشهود میباشد .

احراز هویت از قبیل پایگاه های داده ( national residents . ID cardها و غیره ) ، در صورتی که خود اشخاص تمایل داشته باشند و اجازه بدهند ، می تواند کمک کار دولتمردان در ردگیری و شناسایی انسان ها تلقی گردد .

تا به اینجا مقدمه ای در مورد هوشمند سازی ساختمان ها بیان گردید و لزوم ایجاد یک شبکه هوشند جهت تجهیزات ساختمانی مورد بررسی قرار گرفت . درادامه به ذکر مدل های مختلف هوشمند سازی ونحوه کاربری هر مدل اشاره خواهد شد .

هوشمند نمودن یک کارخانه صنعتی ، ساختمانی اداری ، واحدهای تجاری ، پارکینگ های طبقایت ، یک واحد ویلایی ، و یا یک ساختمان مسکونی که هر کدام دارای کاربردی خاص می باشد ، قطعا متفاوت خواهد بود . به عنوان مثال می توان به یک واحد ویلایی اشاره کرد که برای اتوماتیک کردن تک تک اقلام خانه از بعد طراحی و انتخاب قطعات با هوشمند سازی یک ساختمان که سیتم های CCTV و Hvac آنها می بایست integrate شود ، متفاوت خواهد بود .

خانه هوشمند یثا Smart home نامی است که برای هوشمند کردن یا اتوماسیون یک یا چند واحد مسکونی یا محل کار ، بکار برده می شود . جذابیت ، لوکس بودن ، آسایش و راحت طلبی بحث اول در Smart home به شمار می آید .

مطلبی که بوضوح ( با مراجعه به سایت های اینترنتی و مطالب موجود در سایت ها ) دیده می شود کنترل Lighting یا روشنایی در Smart home است که فصل مشترک دهه کمپانی ها می باشد .

از نقطه نظر معماری داخلی ، روشنایی ، طراحی ، نورپردازی جایگاه بسیار تأثیر گذاری در زیبا سازی فضای یک واحد ساختمانی دارد . به همین منظور در هوشمند نمودن یک واحد مسکونی کنترل روشنایی از اهمیت بسزایی برخوردار است و در قالب سناریوهای مختف ، روشن یا خاموش شدن اتوماتیک ، کم نور یا پر نور شدن چراغ ها در ساعت های مختلف شبانه روز ، تعریف می شود . به عنوان مثال می توان از تبلیغات یک کمپانی هوشمند ساز نام برد که در صفحه اول سایت خود به عنوان جلب مشتری به ذکر این نمونه اشاره داشته : کنترل روشنایی به طوری که با روشن کردن DVD PALYERو نمایش یک فیلم به طور اتوماتیک چراغ ها در حالیت قرار می گیرند که جهت دیدن فیلم مناسبت باشد ( حالت سینمایی ) و از طریق نور پردازی فضای یک سینما را شبیه سازی می کنندو به محض اینکه فیلم مورد نظر PAUSE یا STOP می شود ، روشنایی به حالت اولیه باز میگردد .

به مثالی دیثگر که جنبه حفاظتی دارد توجه فرمایید : با اتوماتیک نمودن خانه خود می توانید حضور خود را در خانه شبیه سازی کنید به طوری که بریا افراد سودجو (دزد این تفکر بوجود می آید که در خانه کسانی حضور دارند .

در این مورد بحث حافظت از خانه مد نظر قرار گرفته که در قالب تعریف سناریوها انجام می پذیرد . سناریوها مهمان ، صبح بخیر ، شب بخیر ، بهینه سازی مصرف برق ، مطالعه و …. موارد دیگری در کنترل روشنایی می باشند .

کنترل سیستم های هوای مطبوع Air conditione فن کوئل ها ، هواساز ها مورد دوم توجه استفاده کنندگان Smart home ، کمپانی های تولید کننده میباشند . کنترل متمرکز سیستم هوای مطبوع از یک نقطه و همزمانی و یکپارچه کردن این سیستم ها با روشنایی فضایی بسیار دلنشین را ایجاد می نماید . با تحقیقاتی که در علم پزشکی انجام پذیرفته و با کمی تحقیق می توان به این نکته رسید که انسان در زمان خواب ، بیداری ، استراحت ، غذا خوردن ، ورزش و … فعالیت درونی متفاوتی دارد ودر هر کدام از این حالت ها دمای بدن انسان فرق داشته و دمای بیرونی مناسبی را جهت انجام فعالیت مربوطه نیاز دارد .

حال می توان مثال هایی که در قسمت Lighting به آنها اشاره شد تعمیم داد . در هنگام شب که بدن به حالت استراحت می روند و فعالیت های سلول های بدن به حالت استراحت می روند و فعالیت های سلول های بدن به غیر از سلول های گوارشی پایین می آید دمایبدن نیز افت خواهد داشت بنابراین می توان در سناریوی شب بخیر دمای مطلوب مورد نیاز شب (sleep mode) را تعریف نمود تا بدن انسان آرامش بیشتری داشته باشد و مطمئنا این دما با دمایی که سناریو های مهمان و یا روز تعریف می شود فرق خواهد کرد .

با اندکی تامل و بررسی و تلفیق علم های مختلف که در ظاهر ارتباطی با هم ندارند می توان محیطی بسیار مناسب جهت کار و سکونت فراهم نمود . نصب دوربین و دزدگیر ACCESS CONTROL ، کنترل تلفنی و اینترنتی ، کنترل آب پاش چمن و کنترل آب نماهای حیاط ، فرستادن پیغام از طریق پانل های کنترل از دیگر موارد قابل ذکر می باشد . هدف از هوشمند سازی یک واحد ساختمانی تنها ایجاد یک ساختمان لوکس ، با رفاه بالا نیست ، بلکه تولید کنندگان این سیستم ها در ایجاد یک ساختمان هوشمند، با نگاهی حفاظتی ، بالا بردن امنیت را مدر نظر قرار داده اند . نصب دزدگیر ها و mothon detectors در خانه ها ، نصب دوربین در محیط پیرامون و در داخل ، راه اندازی کنترل وورد و خروج (access control) و … موکد این بیان می باشد .

با جاگذاری دزدگیر در مثال های بالا می توان در سناریوها مختلف تعریف نمود که در هنگام شب دزدگیرها فعال و در هنگام شبیه سازی حضور در منزل دزدگیرها فعال باشند تا هر تحرک غیر معمول در محیط درونی ساختمان را حس کرده و اطلاع بدهند .

نصب دوربین در اتاق کودکان و کنترل کودک این امکان را به سایر اعضاء خانواده می هد که در کمال آرامش به کار یا استراحت پرداخته و از مکانی دیگر تحرکات کودک خود را تماشا کنند . ضبط تصاویر از طریق دوربینها یا دیدن تصاویر از طریق اینترنت امکانات بسیار موثری در ایجاد یک فضای امن و آرام می باشند . سیستم های Smart home متشکل است از دیوایس های سخت افزاری مختلف جهت یکپارچه کردن فعالیت تجهیزات مختلف ساختمانی ، کنترل پانل مرکزین تجهیزات اینترنتی و سیم کابل ارتباطی .

در کنترل پانل مرکزی می توان تجهیزات مختلف مرتبط با پانل را کنترل نموده و سیستم ها را مانیتور نمود . به عنوان مثال سناریو های مختلفی که بیشتر به آنها پرداخته شد از طریق نرم افزاری و کنترل پانل قابل تعریف و اجرا می باشد . زمان بندی فعالیت ها ، مانیتور کدرن تصاویر دریافتی از دوربین ها ، کنترل عبور و مرور به این طریق مانیتور و کنترل می گردد . بنابر توانایی پانل ها تولید شده کمپانی های سازنده تجهیزات هوشمند ، این قابلیت ها در دسترس می باشد . پلان خانه در روی صفحه نمایش کنترل پانل قابل رویت بوده و دیوایس های کنترلی در پلان جاگذاری شده و دسترسی به آنها از این طریق میسر می باشد .

روشن و خاموش کردن چراغ ها ، هواسزی ، درها ، فن ها ، دوربین و دزدگیر ، زمان بندی آبیاری حیاط و … همگی از طریق یک کنترل پانل مرکزی قابل کنترل می باشند.

با راه اندازی مدول های اینترنتی یا تلفنی می توان خانه خود را کنترل کرد . با تلفن می توان دستور قطع و وصل ، کم و زیاد شدن و روشن یا خاموش شدن المان ها را صادر کرد . بدی ترتیب که قبل از رسیدن به محل با تلفن می توان از اوضاع خانه با خبر شد و هواسازها را روشن نمود . از طریق اینترنت و توسط pc شخصی می توان یک کنترل پانل مجازی بر روی صفحه نمایش ایجاد نموده ، تصاویر خانه را نیز مشاهده نمود و دستورات کنترل اعم از موارد بالا را اجرا کرد . فرستادن پیغام از طریق کنترل پانل ها مجازی بر روی صفحه نمایش ایجاد نموده ، تصاویر خانه را نیز مشاهده نمود و دستورات کنترل اعم ازموارد بالا را اجرا کرد . فرستادن پیغام از طریق کنترل پانل ها به یکدیگر ، و راه اندازی یک سیستم صوتی مرتبط با این تجهیزات وتلفیق آن با سناریوها از دیگر امکانات Smart home یا خانه هوشمند می باشد. نکته قابل اهمیت برای خریداران این است که راه اندازی این تجهیزات در هر برندی متفاوت می باشد چه از نوع کابل کشی و سیم کشی ( EIB-CAT 5-6 ) و چه از لحاظ مدول های سخت افزای و نرم افزاری .

مطالبی که در این مقاله به آنها اشاره شد یک سیستم کامل از هوشمند کردن می باشد و تمامی کمپانی های سازنده این تجهیزات توانایی کنترل تمام این اقلام و انعطاف پذیری ذکر شده را ندارند .