ھوشمند سازی

آموزش ھوشمند سازی ساختمان (BMS) – قسمت دوم

درآموزش قبلی به اجزا و معماری هوشمند سازی ساختمان پرداخته شد. در این مقاله با ادامه آموزش همراه خانه هوشمند آیسا باشید.

مقدمه ای بر فواید سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) و صرفه جویی در مصرف انرژی

ھدف اصلی مدیریت ھوشمند سازی ساختمان (BMS) ذخیره سازی انرژی و مصرف صحیح و بھینه از امکانات ساختمان می باشد. ابتدا باید نقش ھوشمند سازی ساختمان (BMS) را در اجزای اصلی ساختمان از جمله کنترل سیستم ھای سرمایشی و گرمایشی ساختمان ( ھواساز ، فن کوئل ،چیلر ،بویلر ،مبدل ھا و پمپ ھا) بررسی کنیم. ھمچنین تھویه مطبوع ۶۰HVAC  درصد سیستم BMS را در اکثر ساختمان ھا و کنترل روشنایی و توزیع برق و سیستم ھای حفاظتی ،امنیتی ،آسانسور و اعلام حریق و غیره به صورت ۴۰ درصد باقی مانده ساختمان را در بر می گیرد.

در سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) با توجه به ھوشمند شدن و تجھیزات به کار برده شده و سیستم یکپارچه و عمل ورینگ مانیت دیگر نیاز به سرکشی ھای مدام و تنظیمات پیچیده و غیرقابل پیاده سازی توسط نیروی انسانی نداریم و در نتیجه باعث آسودگی و کاھش نیروی انسانی ناکارآمد می شود .یکی از قابلیت ھای سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) جمع آوری اطلاعات دقیق از تمامی تجھیزات حرارتی و برودتی نظیر فن، پمپ، فیلتر، شیرھای برقی، دمپرھا، چیلر، بویلر و غیره بر روی سرور مرکزی می باشد که می توان این اطلاعات را برای مدت طولانی ذخیره نمود. با دریافت سریع ھشدار، خرابی تجھیزات و رفع سریع عیب آنھا می توان عمر مفید تجھیزات را افزایش داد.

ذخیره انرژی خانه هوشمند

صرفه جویی انرژی از ناحیه ھواسازھا :

با توجه به تعداد دستگاه ھای ھوا ساز در ساختمان ھا جھت تأمین سرمایش و گرمایش مجموعه، عملکرد درست و دقیق دستگاه ھای فوق، تأثیر زیادی در صرفه جویی در مصرف انرژی دارد. ھوا ساز ھا می توانند دمای مطلوب را از ھوای محیط بیرون تأمین کنند، بدون آن که نیاز به ھدر رفتن آب سرد و یا گرم باشد. با ایجاد کنترل کامل بر روی ھوا ساز ھا می توان میزان ھوای مورد نیاز و مطلوب به ھر ساختمان را با استفاده از نقاط و پارامتر ھای کنترلی متفاوت ھمچون دمپر ھا، شیر ھای برقی و … دمای ھوا را کنترل کرد و از حداقل آب سرد و گرم برای سیکل عملیات حرارتی استفاده کرد.

صرفه جویی در قسمت سرمایشی و گرمایشی

در این سیستم می توان با استفاده ار روش مناسب، کنترل واقعی برودت یا گرمایش انجام بپذیرد و تعداد چیلرھا و بویلرھای روشن را تنظیم کند و در سیستم اشکالی به وجود نمی آید.

صرفه جویی در عملکرد پمپ ھا

برای مشاھده عملکرد پمپ ھا روی آنھا سنسورھای مناسبی نصب شده است. با استفاده از وظیفه عمل چرخه ( که براساس میزان ساعت کار کمتر ) پمپ ھای اصلی و پشتیبان مورد استفاده قرار می گیرند که این کار باعث افزایش عمر پمپ ھا می شود.

صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی روشنایی ھا

در این قسمت باتوجه به زون بندی کامل تابلوھای روشنایی می توان از اتلاف انرژی الکتریکی جلوگیری کرد. ھمچنین برای افزایش عمر ژنراتور ھای برق می توان آنھا را با برنامه به موقع وارد عمل کرد و به موقع ھم از چرخه خارج نمود.

زمینه ھای کاربرد تجھیزات مختلف ارتباطی BMS در پروتکل KNX

پروتکل KNX

وظیفه سیستم ارتباطی KNX، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرامین به آن ها به نحویست که عملکرد اجزا مختلف ساختمان، متعادل با یکدیگر و درشرایط بهینه و با هدف کاهش مصارف ناخواسته و تخصیص منابع انرژی فقط به فضاهای در حین بهره برداری باشد.

تجھیزات سازندگان مختلف با کاربردھای گوناگون که دارای لیبل تجاری KNX ھستند را می توان به گونه ای به یکدیگر متصل کرد تا یک سیستم یکپارچه و با کارایی بالا تشکیل شود، که این به لطف استاندارد سازی KNX در موارد زیر می باشد :

  • پیام ھا: ایجاد پالس ھای استاندارد توسط قطعات، اما تجھیزاتی وجود دارند که از فرصت ھای جدید پیام ها نیز پشتیبانی می کنند.
  • داده ھای مفید در پیام ھا: برای عملکرد ھای مختلف (مثل سوئیچر ھا، دیمر ھا، کنترل دریچه ھا، HVAC و …) استفاده از فرمت ھای از پیش تعیین شده یکی از الزامات برای صدور گواھینامه KNX می باشد.ھم چنین پیش بینی شده است که ETS در نسخه ھای بعدی، امکان اتصال محصولات پیکربندی نشده با حالت سیستمی را نیز پشتیبانی کند.

ھوشمند سازی ساختمان (BMS) می تواند در بر گیرنده تمام سرویس های الکتریکی , مکانیکی , و حفاظتی ساختمان باشد. این سرویس ها شامل گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، برق اضطراری، پله برقی، کنترل روشنایی، دوربین مدار بسته، اعلام و اطفای حریق، کنترل تردد و … هستند. مزایا استفاده از KNX به شرح زیر می باشد:

  • افزایش ایمنی
  • کاھش مصرف انرژی
  • سازگاری نصب و راه اندازی با نیازھای جدید کاربر
  • رفاه و آرامش
  • طول عمر بالای قطعات
  • طیف گسترده ای از تجھیزات با کاربردھای مختلف از تولیدکنندگان
  • خدمات فروش گسترده

مباحث فوق از نقطه نظر مشتریان و یا کاربران متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته اند. برای مثال ساختمان ھای اداری در مقایسه با ساختمان ھای مسکونی، افراد سالم نسبت به افراد معلول، افراد جوان نسبت به افراد مسن و …

با توجه به آن چه بر روی برچسب دستگاه مشخص شده است، می توان آن را از طریق موارد زیر پیکربندی کرد.

روش نصب آسان ( MODE-E)

پیکربندی بدون استفاده از یک PC بلکه با یک کنترل کننده مرکزی یا دکمه ھای فشاری تعبیه شده بر روی تجھیزات انجام می شود. این روش برای پیمانکاران ماھر با دانش عمومی در زمینه BUS در نظر گرفته شده است. محصولاتی که در این پیکربندی مورد استفاده قرار میگیرند قابلیت ھای محدودی دارند و برای نصب در پروژه ھای متوسط در نظر گرفته شده اند.

روش نصب و راه اندازی سیستمی (MODE-S)

برنامه ریزی و پیکربندی از طریق یک PC با نصب نرم افزار مستقل ETS انجام میگیرد. در این حالت اطلاعات مربوط به محصولات تولید کنندگان در پایگاه داده ETS موجود می باشد. این پیکربندی برای طراحان و پیمانکاران دارای مدرک KNX و برای نصب و راه اندازی در پروژه ھای بزرگ در نظر گرفته شده است.

تکنولوژی و خطوط انتقال KNX در ھوشمند سازی ساختمان

جھت ارتباط قطعات از روش پر کاربردی ھم چون “زوج به ھم تابیده (CAT6) که یک کابل کنترلی به موازات کابل ۲۳۰ ولت می باشد استفاده می شود. در واقع ھنگامی که دستگاه ھا و تجھیزات BUS به صورت غیر متمرکز مرتب شده اند، میزان کابل کشی در مقایسه با فناوری ھای نصب و راه اندازی مرسوم، به طور قابل توجھی کاھش می یابد.

با توجه به انعطاف پذیری تکنولوژی KNX ،نصب و راه اندازی این سیستم به آسانی با شرایط جدید کاربر سازگار خواھد بود. ھم چنین امکان پیاده سازی سیستم KNX بر روی کابل ھای ۲۳۰ ولت (خطوط انتقال جریان قوی)، فرکانس ھای رادیویی (دستگاه ارسال فرکانس رادیویی KNX و اترنت (“IP KNX) وجود دارد. از طریق درگاه ھای مناسب، امکان انتقال داده ھای KNX بر روی دیگر تجھیزات انتقال، به عنوان مثال فیبر نوری، نیز امکان پذیر خواھد بود. فرض کنید یک زوج به ھم تابیده، یک دستگاه انتقال جریان قوی، یک دستگاه انتقال RF و IP در اختیار داشته باشیم باید دقت داشت ھنگام اتصال تجھیزات مختلف، یک رابط صحیح انتخاب گردد.

رابط مناسب برای ھر دستگاھی بر روی لیبل محصول آن، قابل مشاھده میباشد.

KNX فناوری است که کنترل اتوماسیون کارکرد های هر ساختمان مسکونی ، تجاری یا صنعتی مانند HVAC ، سیستم های روشنایی ، چند رسانه ای ، امنیتی ، مدیریت انرژی و … را کنترل می کند. به منظور انتقال داده های کنترلی به کلیه قسمت های مدیریت ساختمان (یا تجهیزات خانه هوشمند) ، سیستمی لازم است که از مشکل داشتن دستگاه های پروتکل های مختلف جلوگیری کند. دستگاه های KNX می توانند نورپردازی ، پرده و کرکره ، HVAC ، سیستم های امنیتی ، مدیریت انرژی ، صوت ، نمایشگر ها ، کنترل از راه دور و غیره را مدیریت کنند.

آشنایی با معماری ھوشمند سازی ساختمان (BMS)

ھوشمند سازی BMS

معماری سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) معمولا در سه سطح دسته بندی می شود.در سطح صفر وسائل و تجھیزات، حسگرھا و اجزا نھایی سیستم کنترل قرار می گیرند. در سطوح سیستمی بعدی E&M (ایستگاه ھای مھندسی و اپراتوری سیستم) در این بخش قرار دارند و از طریق ورودی و خروجی ھایی به کنترلرھای یکپارچه منتقل می شوند.

این انتقال ممکن است به طور مستقیم و یا از طریق تابلو ھای طراحی شده صورت گیرد. اجزا پس از خاموش شدن سیستم وجود داشته و شامل سیستم ھای O/I ،کنترلرھا و نرم افزار ھای ارتباطی با سطح دو می باشد و تمامی الگوریتم ھای کنترلی و منطقی در این سطح انجام می شود.در سطح  دو یا سطح کنترل، نظارتی  سطحی  است که در آن ابزار ھای نظارتی و مدیریت اطلاعات شامل HMI ھا، سرورھا، تجھیزات ذخیره سازی و ایستگاه ھای کاری اپراتور ھا و مھندسان که باید با سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) در ارتباط باشند، قرار دارد.

ارتباط بین سطح یک و دو از طریق پروتکل ھای استاندارد صنعتی انجام می پذیرد. نرم افزار کنترلی سیستم ھای BMS دارای قابلیت ھای بسیاری ھستند.

این نرم افزار ھا دارای حداقل شرایط سطح سه قرار گرفته و روی سرور ھای مناسب نصب می شوند و معمولا به طور معمول ازBMS در اکثر ساختمان ھا برای کنترل تأسیسات گرمایش و سرمایش، روشنایی و کنترل تردد بھره برداری می شود. اما این سیستم ھا به دلیل استفاده از پروتکل ھای استاندارد و معماری مبتنی بر استاندارد ھای شناخته شده، امکان لینک شدن با کلیه سیستم ھای شمرده شده در بالا و شکل دھی یک مدل کنترل مجتمع برای ھمه اجزا قابل کنترل در ساختمان را ایجاد می نماید.

اجرای چنین سیستم جامعی در یک ساختمان واقعا سازه امن و ھوشمند تبدیل خواھد کرد. به کارگیری ھوشمند سازی ساختمان (BMS) در بھترین حالت باعث کاھش ۳۰ درصدی در مصرف انرژی در ساختمان ھا می شود. اما استفاده از سیستم ھای یکپارچه نسبت به سیستم ھای مجزا ۱۵ درصد قابلیت بالاتر را ایجاد می کند.

استاندارد ها و پروتکل ها برای مدیریت تجھیزات روی شبکه BAS

برای ارتباط در سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) به دلایل بسیاری استفاده از پروتکل باز و استاندارد BACnet دارای مزیت است از آن جمله می توان به اطمینان از عملکرد تجھیزات برندھای مختلف در کنار ھم بر اساس استاندارد BACnet، ایجاد فضای رقابتی برای افزایش کیفیت و قابلیت ھای تجھیزات BMS و افزایش مسوولیت تولید کنندگان در قبال اشکالات احتمالی تجھیزات و پشتیبانی فنی از آن ھا را نام برد.

ضمنا نرم افزارھای مختلف نمایشی، مدیریت و کنترل برای ایجاد سازگاری میان نرم افزار و سخت افزار سیستم ھای BAS، بنیاد OPC استانداردی را با ھمین نام منتشر نموده است.

دو نوع سیستم ارتباطی اصلی برای سیستم ھای DDC وجود دارد:

  • پروتکل ھای اختصاصی
  • پروتکل ھای باز

 پروتکل ھای اختصاصی

پروتکل ھای اختصاصی، پروتکل ھایی ھستند که در صورت استفاده از  آن ھا تجھیزات در یک بخش خاص سیستم تنھا با تجھیزات دیگری از ھمان برند می توانند اتصال برقرار کنند و امکان برقراری ارتباط ساده و مستقیم با دیگر تجھیزات تھیه شده از سایر برندھا را ندارند. به سرعت این سیستم ھا در حال حذف شدن از بازار تجھیزات ھوشمند سازی ساختمان (BMS) ھستند. اما مزیت این سیستم ها، پشتیبانی آن ها است، چون تنھا یک کارخانه سازنده و یک برند مسوول عملکردھا و خطاھای موجود در سیستم است.

پروتکل ھای باز

پروتکل ھای باز، پروتکل ھایی ھستند که در آن ھا از پروتکل ھای ارتباطی شناخته شده استاندارد، استفاده می شود که در اسناد علمی منتشر شده برای تمام تولیدکنندگان open source هستند. ASHRAE که نام انجمن مھندسی سیستم ھای گرمایش و سرمایش است در سال ۱۹۹۵ استانداردی باز با نام BACnet را منتشر کرد که مبنای طراحی ھای اکثر تولیدکنندگان سیستم ھای BAS قرار گرفت. استاندارد باز دیگری از این نوع با نام Lonworks ھم وجود دارد که البته با استقبال چندانی روبرو نشده است.

واسط کاربر وب (Browser Interface WEB) جستجوگر  وب به عنوان بخشی از نرم افزار ھوشمند سازی ساختمان (BMS) به کاربر اجازه می دھد تا به منابع اطلاعاتی دسترسی پیدا کرده و آن ھا را از طریق اینترنت ببیند. این امر قابلیت ھای کاربران را برای مدیریت تجھیزات روی شبکه BAS ساختمان، به شدت افزایش داده است.

شبکه کردن سیستم کنترل تجھیزات ھمچنین می تواند امکان ارتباط با سایر نرم افزارھای BMS را به سیستم ھای Online ھواشناسی کامپیوتری را فراھم آورد. با استفاده از این ابزار کلیه سیستم ھای تھویه، امنیت و روشنایی ساختمان ھا می تواند توسط ھر فرد یا گروه یا سازمانی از ھر نقطه از دنیا مانیتور و یا کنترل شود. البته دستیابی به این اطلاعات باید در چھارچوب ھای شناخته شده امنیت شبکه ھای کامپیوتری محدود شوند.

یکی از مزیت ھای اصلی واسط کاربر وب این است که باعث حذف کلیه واسطه ای کاربر سنتی برای مانیتور وضعیت تجھیزات می شود و کلیه تجھیزات از طریق واسط وب قابل دیدن و ارتباط با یکدیگر می شوند. دیگر اینکه کلیه امکانات شبکه جھانی اینترنت برای ساختن یک سیستم ھوشمند سازی ساختمان (BMS) موثر و مفید قابل به کارگیری است.

آموزش هوشمند سازی , هوشمند سازی خانه , آموزش هوشمند سازی ساختمان فنی و حرفه ای , آموزش هوشمند سازی ساختمان در کرج , آموزش رایگان هوشمند سازی ساختمان , آموزش هوشمند سازی ساختمان knx , آموزش ھوشمند سازی ساختمان

فهرست مطالب

مقالات مرتبط
آموزش ھوشمندسازی ساختمان (BMS) – قسمت چهارم
اموزش هوشمندسازی(BMS) – قسمت سوم
آموزش هوشمند سازی ساختمان (BMS) – قسمت اول
BMS چیست؟ مزایای سیستم هوشمند ساختمان
شیشه هوشمند چیست؟ هر آنچه باید بدانید

اشتراک گذاری :

اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email

3 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.