مقدمه

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان یا Integrated Building Management System (IBMS) برای مدیریت فناوری در ساختمان های مدرن استفاده می شود. سیستم های مدیریت ساختمان با ایجاد اینترنت و زیرساخت های لازم مربوط به آن ایجاد می شوند تا زمینه استفاده از IBMS ایجاد شود. تمام سیستم های نصب شده در یک ساختمان مبتنی بر IP در IBMS ادغام شده اند.

سیستم مدیریت ساختمان هوشمند| Building Management System (BMS)

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان یا BMS در میان تخصص های حوزه ساختمان به سیستم هایی گفته می شود که در ساختمان ها برای راحتی، عملکرد، کارآیی و ایمنی نصب شده اند. این مجموعه ها می توانند توسط مکانیزم های ساده ای مانند سوئیچینگ به شکل دستی، زمان سنج ها یا ردیاب هایی (مانند ترموستات) کنترل شده و یا توسط سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) کنترل می شوند.

سیستم کنترل مدیریت انرژی هوشمند | Energy Management System (EMS)

سیستم کنترل مدیریت انرژی هوشمند یا EMS نوع دیگری از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان برای کاهش مصرف انرژی، بهبود استفاده از سیستم ها، افزایش قابلیت اطمینان، پیش بینی عملکرد سیستم الکتریکی و بهینه سازی مصرف انرژی برای کاهش هزینه طراحی شده است.

سیستم اتوماسیون ساختمان هوشمند | Building Automation System (BAS)

سیستم اتوماسیون ساختمان یا BAS یک سیستم هوشمند از دو وجه سخت افزاری و نرم افزاری است که مجموعه سیستم های گرمایشی، تهویه مطبوع (HVAC)، روشنایی، امنیت و سایر اجزا را برای برقراری ارتباط با یک سیستم عامل متجمع می کند. بخش آرشیو و دیتابیس سیستم اتوماسیون اطلاعات مهمی در مورد عملکرد عملیاتی ساختمان و همچنین افزایش ایمنی و آسایش ساکنان به شما ارائه می دهد.

اجزای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

برای یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (IBMS) وظایفی در نظر گرفته شده است تا محیطی متمرکز از نظر عملیاتی و مقرون به صرفه ارائه دهد و چهار رکن مهم آن یعنی، ساختار، سیستم ها، خدمات و مدیریت برای ایجاد یک طراحی بهینه کاملاً ادغام شده اند. در زمان چرخه حیات یک ابنیه، هزینه بهره برداری و نگهداری آن بسیار بیشتر از هزینه ساخت خواهد شد. در عین حال، ساختمان هایی که کارایی بالا، مجموعه ابنیه هوشمندی هستند که نتایج قابل اندازه گیری داشته باشند. در برابر این نوع فناوری این انتظار نیز افزایش می یابد که ساختمانهای مربوط به سازمانها، نهادها و موسسات با در نظر گرفتن پایداری ساختمان طراحی شده باشند. بدین ترتیب، با در نظر گرفتن عملکرد کلی ساختمان پس از ساخت، طراحی هر ساختمان جدید به طور فزاینده ای عملیاتی چند وجهی است.

سیستم کنترل دما و تهویه هوا

هدف اصلی از طراحی سیستم کنترل دما و تهویه هوا ایجاد شرایط آسایش با کنترل دما، رطوبت و جریان هوا در داخل اتاق ها است. دستگاه های کنترل دما مطابق نیاز کاربر، دمای مناسب داخل اتاق را حفظ می کنند. با رسیدن به دمای مطلوب، کمپرسور سیستم تهویه مطبوع را خاموش شده و هنگامی که درجه حرارت تا حد مشخصی از سطح مورد نظر کاهش می یابد، کمپرسور دوباره راه اندازی می شود. تنظیم دما توسط کاربر به صورت دستی یا اتوماتیک و با استفاده از طراحی کنترل از راه دور سیستم تهویه هوا انجام می شود.

سیستم کنترل روشنایی هوشمند

سیستم های کنترل روشنایی هوشمند شامل چندین راه حل فنی و ویژگی است که به طور خودکار پارامترهای مختلف برای روشنایی مانند شدت و دمای رنگ نور را تنظیم می کند. این سیستم ها توسط ویژگی هایی مانند Active Dimming، Light Color Temperature و RGB Control Systems تولید شده اند تا به مشتری نورپردازی داخلی مقرون به صرفه، قابل اعتماد و دلپذیری را در کنار طیف وسیعی از گزینه ها ارائه دهند.

سیستم امنیتی و دوربین ‌های مدار بسته نظارتی

سیستم امنیتی و دوربین ‌های مدار بسته نظارتی بخشی اساسی در تأمین امنیت خانه یا محل کار شما هستند. این سیستم ها می توانند شامل مجموعه گسترده ای از دوربین های امنیتی بی سیم قابل استفاده در خانه تا سیستم های هشدار پیچیده باشند. وجود دوربین های امنیتی می تواند به عنوان یک عامل بازدارنده برای سارقان احتمالی عمل کند. این در حالیست که دوربین های مخفی می توانند بصورت کاملاً محافظت شده عمل کنند.

اگر قصد مراقبت از محیط و عملکرد کارمندان در تأسیسات خود را داشته یا هر شخصی را که به درب ورودی منزل شما نزدیک می شود کنترل کنید، تجهیزات مناسب برای این کار می توانند محافظت لازم را انجام دهند. جنبه ای که اغلب از سیستم های هشدار نادیده گرفته می شود، دستگاه ضبط و آرشیو است. از این گذشته، اطلاع دادن به نیروی انتظامی و به صدا درآوردن آژیر هشدار از سوی سیستم هشدار تنها نیمی از راه حل است. یک سیستم ضبط ویدئو دیجیتال (DVR) یا یک سیستم ضبط ویدئو شبکه (NVR) شواهدی از هر کاری که باعث فعال شدن سیستم هشدار می شود را ارائه می دهد. همچنین اگر پهنای باند بیشتری روی شبکه مهیا باشد. فیلم های ضبط شده با کیفیتی بالاتر می تواند بهترین انتخاب باشد.

سیستم کنترل تردد

تعدادی از استراتژی های کنترل تردد می توانند در عملیات شبکه کنترل به منظور بهبود جریان تردد کارکنان، جلوگیری از ازدحام و افزایش توان عملیاتی اجرا شوند. در کنار سیستم مدیریت هوشمند ساختمان از نرم افزارهای ITS که توسط داده های بلادرنگ پشتیبانی می شود، امکان تخمین دقیق وضعیت شبکه تردد نیز فراهم است. برای توسعه مدیریت و کنترل استراتژی های بهینه تردد که از اهداف سیاست شبکه پشتیبانی می کنند، استفاده می شود.

سیستم اعلام و اطفاء حریق

پانل ها و سیستم های اعلام و اطفاء حریق نتایج پردازش شده توسط سنسورها و دستگاه های هشدار دهنده را کنترل کرده و هشدارها را به ایستگاه های آتش نشانی اعلام می کنند. این سیستم ها به طور مداوم سیستم های خاموش کننده را از نظر عملکرد کنترل نموده و در صورت لزوم آنها را از طریق برق فعال می کنند. علاوه بر این، با سیستم مدیریت هوشمند ساختمان و به ویژه سیستم های مدیریت ریسک از طریق وب با دستگاه های مجهز به اینترنت ارتباط برقرار می کنند. این سیستم ها معمولا از یک پانل کوچک گرفته تا پانل های کنترل بزرگ پیچیده، امکان انتخاب صفحه کنترل آتش مناسب را فراهم می کند.

سیستم توزیع دیتا

سیستم توزیع دیتا در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان ،یک فضای یکپارچه داده ورزی مجازی را معرفی می کند که در آن برنامه ها می توانند به سادگی با خواندن و نوشتن اشیا، داده ای که با استفاده از یک نام تعریف شده توسط برنامه (موضوع) و یک کلید، اطلاعات را به اشتراک می گذارند. این سیستم ها دارای کنترل دقیق و گسترده پارامترهایی از جمله قابلیت اطمینان، پهنای باند، مهلت های تحویل و محدودیت های منابع است. سیستم توزیع دیتا همچنین از ساخت مدلهای محلی در بالای فضای داده پشتیبانی می کند.

سیستم خطوط تلفن

یک سیستم خطوط تلفن تعیین کننده مشترکات تلفنی از توالی های رقمی ایمن، استثنایی و مجوز دسترسی را فراهم می کند. در اینصورت کاربر برای برقراری ارتباط تلفنی با یک تماس الزاماً باید یک توالی رقم مجوز تعیین شده توسط مشترک را روی خط تلفن قرار دهد.

سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال

سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال در یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان شبکه ای از آنتن ها است که به یک منبع مشترک متصل شده و برای بهبود عملکرد شبکه در یک ساختمان یا یک منطقه نصب می شود. فاصله بین آنتن ها به اندازه ای است که هر آنتن بدون اینکه با سایر آنتن ها تداخل داشته باشد، می تواند در پوشش کامل شبکه نقش خود را ایفا نماید. از این رو تعداد آنتن های مورد نیاز برای پوشش کل ساختمان کاهش می یابد. این شبکه همچنین در مقایسه با یک آنتن بزرگتر که یک منطقه وسیع را پوشش می دهد، از نظر اقتصادی کارآمد هستند.

یک سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال می تواند برای استفاده در داخل و خارج از خانه طراحی شود. خدمات بی سیم که معمولاً توسط این سیستم ها ارائه می شود شامل PCS، تلفن همراه و Wi-Fi است. چنین سیستم هایی که نقش مهمی در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان ایفا می کنند، دارای دو جز اساسی شامل یک منبع سیگنال و یک سیستم توزیع است. منبع سیگنال ورودی شبکه است. این سیگنال می تواند یک BTS در محل گیرنده، یک سلول کوچک یا حتی یک سیستم خارج از فضای ساختمان باشد. قسمت دوم، یک شبکه سیستم توزیع است. هنگامی که سیگنال توسط منبع دریافت می شود، باید در سراسر ساختمان توزیع گردد. اساسا چهار نوع سیستم توزیع وجود دارد: فعال ، غیرفعال، ترکیبی و دیجیتال.

سیستم تغذیه اضطراری

کلیه تأسیسات ساختمانی باید مطابق با استانداردها دارای سیستم تغذیه اضطراری برای ایمنی باشند. این استاندارد ها و قوانین مستقیما در طراحی سیستم های اضطراری و آماده به کار می روند. این مجموعه ها می توانند از واحدهای باتری داخلی برای بخش های روشنایی منفرد در ساختمان ها استفاده کنند که در نتیجه برای سیستمهای دیگر به ژنراتور اضطراری احتیاج ندارند.

سیستم تغذیه اضطراری و سیستم های امنیتی باید با بخش باتری پشتیبان تهیه شوند. در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان ، سیستم های مبتنی بر ژنراتور باید از یک ژنراتور-موتور مرکزی و یک سیستم توزیع جداگانه با سوئیچ انتقال اتوماتیک، پانل های توزیع و صفحه روشنایی و همچنین ترانسفورماتور های نوع خشک که پانل ها را تغذیه می کنند تشکیل شود. در صورتی که محل نصب این سیستم ها در فضای باز قرار دارد، باید محفظه مناسبی برای آن فراهم شود و مقرراتی برای اطمینان از شروع مطمئن در هوای سرد فراهم کند. برای بهبود قابلیت شروع قابل اعتماد در هوای سرد می توان وسایل کمکی مانند بخاری آب گرم کن را تعیین کرد. هنگام نصب در ارتفاعات یا در دمای محیط بالاتر از حد مجاز، واحد باید مطابق با توصیه های سازندگان کاهش یابد.

سیستم روشنایی اضطراری

همانطور که از نام سیستم روشنایی اضطراری پیداست، روشنایی برای شرایط اضطراری است که منبع تغذیه اصلی قطع شده و یا روشنایی سیستم های عادی از کار بیفتد. اتلاف برق در شبکه می تواند نتیجه آتش سوزی یا قطع برق باشد. بدون روشنایی اضطراری، این مکانیزم می تواند منجر به تاریکی ناگهانی و خطر احتمالی برای افراد گردد. به طور معمول روشنایی اضطراری کاملاً اتوماتیک فعال شده و برای روشنایی سطح کافی است تا همه افراد بتوانند با خیالی آسوده محل را تخلیه کنند. در بیشتر ساختمانهای جدید روشنایی اضطراری در حین ساخت نصب شده است. طراحی و نوع تجهیزات مشخص شده توسط سازنده بر اساس استانداردها و مقررات ساختمان است.

سیستم اندازه‌ گیری و کنترل مصرف آب، گاز و برق

معمولا در یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان مجموعه سیستم اندازه‌ گیری و کنترل مصرف آب، گاز و برق، یک راه حل نوآورانه برای نظارت و کنترل است که میزان استفاده از ابزار را در طول زمان اندازه گیری و ثبت می کند.

از دیگر امکانات این سیستم ها امکان تجزیه و تحلیل آماری کیلووات / ساعت، متر مکعب گاز و لیتر آب مصرفی است. این مکانیزم می تواند به سرعت محدوده هدر رفت را شناسایی و در طی چند هفته پس از نصب منجر به صرفه جویی قابل توجهی گردد. سپس از داده های گزارش شده می توان برای تهیه سوابق ثبت شده به عنوان مستنداتی برای کاهش مداوم استفاده در طول زمان استفاده کرد. همچنین سنسورهای اضافی را می توان با کمترین اختلال در سراسر سایت مستقر کرد. نیازی به قطع منابع الکتریکی نیست زیرا دستگاه های کمکی از گیره های جریان هسته تقسیم شده برای نظارت بر مدارهای الکتریکی استفاده می کنند.

سیستم یکپارچه ‌سازی سیستم‌ ها

در یک سیستم مدیریت هوشمند ساختمان سیستم یکپارچه ‌سازی سیستم‌ های موجود و غالباً متفاوت به گونه ای است که بر افزایش ارزش برای مشتری متمرکز است (به عنوان مثال، بهبود کیفیت محصول و عملکرد). این مهم در حالی که ارزش عملیاتی سیستم ها و مشارکت آن ها را فراهم می کند، در دنیای مدرن که به اینترنت متصل است، نقش مهم متخصصان و مهندسان طراحی چنین سیستم هایی را مشخص می کند. هدف این است که سیستم های بیشتری برای اتصال، هم در سیستم در حال ساخت و هم به سیستم هایی که قبلاً مستقر شده اند، طراحی می شوند.

ویژگی سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

مصرف انرژی و اثر کربن ساختمان را کاهش می دهد

زیرساخت ها را حفظ می کند

باید با مقررات مطابقت داشته باشد

هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد

نیاز به بازرسی را کاهش می دهد

خطاها را کاهش می دهد

ایمنی ساختمان را بهبود می بخشد

مزایای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

بهره مند شدن از داده های هوشمند

مصرف بهینه انرژی

افزایش در ارزش دارایی

کاهش مصرف

اقدام در زمان واقعی

پیش بینی بسیار خوبی است

تعمیر و نگهداری هوشمندانه تجهیزات

پیروی از هنجارهای سبز

افزایش راندمان کار

صرفه جویی در هزینه عملیاتی

معایب سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

دسترسی و استفاده از داده ها پر هزینه است

ممکن است ارزش محدودی وجود داشته باشد

به احتمال زیاد تجهیزات کوچک وجود ندارد

مقیاس پذیری

کاربرد BMS

کاربرد سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (IBMS) برای مدیریت فناوری در ساختمانهای مدرن استفاده می شود. سیستم های مدیریت ساختمان با ایجاد اینترنت و زیرساخت های فناوری اطلاعات مربوط به آن ایجاد شده و امروزه در سیستم کنترل دما و تهویه هوا، سیستم کنترل روشنایی هوشمند، سیستم امنیتی و دوربین ‌های مدار بسته نظارتی، سیستم کنترل تردد، سیستم اعلام و اطفاء حریق، سیستم توزیع دیتا، سیستم خطوط تلفن، سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال، سیستم تغذیه اضطراری، سیستم روشنایی اضطراری، سیستم اندازه‌ گیری و کنترل مصرف آب، گاز و برق، سیستم یکپارچه ‌سازی سیستم‌ ها به کار می روند.

نتیجه گیری

به طور کلی درباره سیستم مدیریت هوشمند ساختمان می توان گفت که این سیستم ها مجموعه ای شگفت انگیز و پر کاربرد و مبتنی بر علم روز از نرم افزار و سخت افزار برای نظارت و کنترل بخشهای مختلف ساختمان ها است. اهداف اصلی از پیاده سازی این سیستم ها، ایجاد تعادل در کار اجزای مختلف ساختمان و بهینه سازی راحتی کاربر و مصرف انرژی است. برخی از این نوع سیستم ها به دلیل پردازش موازی می توانند عملیات ارائه پاسخ ها را تسریع کنند.