خانه هوشمند

خانه هوشمند

نكات مهم در انتخاب سيستم اتوماسيون ساختمانی

خانه هوشمند

مقدمه:

(Building Management System)BMS يا (Building Automation System)BASياIntelligent Building

با هدف كلي خودكار سازي و يكپارچه نمودن تاسيسات وتجهيزات مستقر در داخل و خارج ساختمان در راستاي استفاده بهينه تر از امكانات به وجود آمده است. يكي از مزاياي رشد سريع فن­آوري اطلاعات،توسعه سيستمهايي است كه مي­توانند تغييرات اطراف ما را اندازه­گيري و ارزيابي كرده و نسبت به آنها عكس العمل داشته باشند.اين توانايي در كنترل تغييرات منجر به تغيير در محيط فيزيكي اطراف ما، بخصوص ساختمانهايي كه در آنها كار مي­كنيم،گشته است.

در نتيجه اين تغيير، ما شاهد وسيع و مهمي در زمينة ساختمانهاي هوشمند، ساختمانهايي كه سيستمهاي ارتباطاتي و فن­آوري اطلاعات را تركيب كرده و يك سيستم يكپارچة راحت، با امنيت بالا، سودمند از لحاظ اقتصادي و در نهايت با هزينه پائين بوجود مي­آورند،هستيم.

به طور كلي ساختمان هوشمند، ساختماني است كه مجهز به يك زير ساختار ارتباطاتي قوي بوده كه   مي­تواند به صورت مستمر نسبت به وضعيتهاي متغيير عكس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنين به ساكنين ساختمان اين اجازه را مي­دهد كه از منابع موجود به صورت موثرتري استفاده نموده و امنيت و آرامش آنها را افزايش دهد.

هزينه­هاي جاري يك ساختمان معمولا هزينه­هاي سربار زيادي را براي انواع مشاغل و ساكنان ايجاد    مي­كند، و همين موضوع مي­تواند در سود دهي نقش عمده­اي را ايفا كند. بعلاوه، خيلي از سازمانها در دنيا به صرفه­جويي در مصرف انرژي و هرچه بهتر كردن محيطهاي كاري و زندگي خود روي آورده­اند. صاحبان مشاغل مختلف به صرفه­جويي در مصرف انرژي و بهينه­سازي محيط زندگي و كم كردن هزينه­هاي سرويس و نگهداري براي اينكه بتوانند به هدف نهايي خود برسند از يك طرف، و از طرف ديگر احتياج آنان به امنيت و در دسترس بودن اطلاعات در زمان حقيقي، روي آورده­اند تا جايي كه اين تغييرات حتي در شركتهاي بسيار كوچك نيز بچشم مي­خورد.

مزاياي يك ساختمان هوشمند از طريق اتوماتيك كردن سيستمهايي مانند گرمايش،Ventilation  ، و تهويه مطبوع يا (HVAC)Air Conditioning، سيستم اعلام حريق و آتش­نشاني، سيستم­هاي امنيتي و مديريت انرژي و روشنايي بوجود مي­آيد. بطور مثال، در نظر بگيريد كه حريقي در يك ساختمان بوقوع بپيوندد، سيستم اعلام حريق به سيستم امنيتي بصورت خودكار ارتباط برقرار مي­كند و از اين طريق قفهاي كليه درب­ها باز مي­شوند و مردم مي­توانند به راحتي از محل حريق دور شوند و سيستم امنيتي با سيستم HVAC نيز ارتباطي خودكار برقرار كرده و از اين طريق هواي سالم جايگزين هواي دودآلود مي­شود.از سوي ديگر يكي از مزاياي بسيار مهم اين ساختمانها، صرفه­جويي در زمينه حامل­هاي مختلف انرژي    مي­باشد.

مساله انرژي در كشور ما سالها مورد توجه در خور نبوده و يارانه­هاي آشكار و پنهان دولتي همواره ما را از توجه واقعي به ارزش انرژي در اشكال مختلفش باز مي­داشته است. در سالهاي اخير، به دلايل گوناگون لزوم محاسبه ميزان مصرف و صرفه­جويي انرژي بعنوان يك ضرورت قطعي و چاره ناپذير،پديدار گشته است.سرعت رشد مصرف داخلي انرژي به حدي است كه با روند موجود توسعه منابع نفتي شايد با گذشت چند سال و اندي ديگر قادر به صادرات نفت نباشيم.

بخش ساختمان بيش از يك سوم انرژي مصرفي كشور را به خود اختصاص داده، كه به نظر مي­رسد ارزش آن به قيمت جهاني،ساليانه بالغ بر شش ميليارد دلار گردد.در صورتي كه مي­توان با اجراي سيستم­هاي نوين در ساختمانها،اين هزينه را به شكل قابل توجهي كاهش داد و هزينه­اي را كه براي پياده كردن اين سيستم اجرا مي­شود را در مدت زماني نه چندان دور از راه ذخيره انرژي بدست آورد.در مبحث صرفه­جويي در مصرف انرژي بيشتر نگاهها به سوي  BMSساختمان معطوف مي­گردد زيرا در  BMSمصرف كليه انرژي­ها مانند برق و انرژي حرارتي تحت كنترل در مي­آيد.

در ادامه با ذكر چند مثال كاربردی طريقه صرفه­جويی در مصرف انرژی را شرح می دهيم.

1.     در اكثر اداره­ها و سازمانها،كارمندان براي مصرف درست اهميتي قائل نيستند مثلاً وقتي كارمندي محل كار خود را ترك مي­كند حتي اگر بازگشت وي زمان زيادي طول بكشد سيستم تهويه و روشنايي خود را همچنان روشن مي­گذارد. در ساختار BMS در صورت عدم وجود كسي در محل، بصورت خودكار و پس از طي زماني، سيستم به حالت حداقل مصرف سوئيچ مي­كند تا دوباره شخص به محل كار خود باز گردد.

2.     در ساختمانهاي بزرگ اداري ساعت 7 صبح تمام سيستم تهويه و روشنايي كل ساختمان روشن      مي­گردد در صورتي كه ممكن است افرادي در مرخصي يا ماموريت بوده و يا با تاخير به محل كار بيايند كه در اين صورت انرژي بيهوده مصرف مي­گردد.در ساختار BMS تا فرد كارت حضور و غياب را در ورودي مي­كشد سيستم تهويه روشنايي اتاق او فعال مي­گردد، و بدين صورت از مصرف بيهوده جلوگيري مي­گردد.

3.     در ساختمانهاي بزرگ اگر كنترل و مديريتي روي تاسيسات مكانيكي نداشته باشيم بطور مثال بويلر را در نظر بگيريم مثلاً چهار بويلر داريم كه در صورت عدم وجود كنترل بر عملكرد مجموعه بويلر دو يا سه بويلر را همواره در مدار قرار مي­دهيم در صورتي كه ممكن است حتي يك بويلر نيز جوابگوي سيستم در زمانهاي خاصي باشد كه در اين صورت نيز مصرف بهينه نمي­باشد ولي اگر با استفاده از اندازه­گيري ، تعداد بويلر را تعيين كنيم همواره بصورت بهينه انرژي را مصرف مي­كنيم ضمن آنكه خللي در كار سيستم بوجود نمي­آيد.

4.     در هواساز ممكن است دماي مطلوب را بتوان از هواي محيط بيرون تامين نمود بدون اينكه نياز به فعاليت هواساز باشد.اگر مديريت و كنترل وجود نداشته باشد با اينكه محيط بيرون جوابگوي سيستم مي­باشد ولي همچنان هواساز نيز در حال كار است كه نتيجه عدم استفاده صحيح از انرژي مي­باشد.

بحث ديگري كه در بازگشت سرمايه نقش دارد مصرف بهينه از امكانات مي­باشد كه توضيحات آن به شرح زير مي­باشد:

1.     در سيستم مكانيكي با تقسيم زمانهاي كاركرد بين تمام اعضاي يك مجموعه (مثلاً مجموعه پمپ­هاي سيركولاسيون) فشار كاري بين همه اعضا تقسيم مي­شود. ضمن اينكه از غير فعال بودن يك بخش از مجموعه بطور دائم جلوگيري مي­كند كه خود باعث بهتر عمل كردن تمام مجموعه     مي­گردد.

2.     روي تمام تجهيزات مورد استفاده در ساختمان كنترل داشته و تمام وضعيتهاي موجود را اندازه­گيري كرده و در صورت بروز خرابي در سيستم بطور خودكار به مدStandby  سوئيچ كرده و خرابي را به اطلاع كاربر مي­رساند تا در اسرع وقت جهت تعمير اقدام گردد.

3.     زمان­هاي كاركرد تمام تجهيزات را ذخيره مي­نمايد و در زماني كه نياز به سرويس مي­باشد به كاربر اطلاع مي­دهد تا سيستم همواره در حالت مطلوبي كار نمايد.

4.     در تمام سيستمهاي تهويه مطبوع و تاسيسات مكانيكي (مثلاً مبدلها) علاوه بر اندازه­گيري دماي پروسه و نقطه تنظيم تعريف شده، با اندازه گيري دماي محيط بيرون روي نقطه تنظيم اثر گذاشته تا نوسانات دما جبران گردد.( با توجه به اينكه در اغلب مناطق ايران دماي شب و روز بسيار متفاوت مي­باشد با استفاده از اين روش براحتي مي­توان نوسانات ناشي از اين تغيير دما را بصورت خودكار جبران نموده بدون اينكه نيازي به تغييرات مداوم نقطه تنظيم باشد.با توجه به موارد ذكر شده و موارد بسيار ديگر كه در ساختار BMS قرار دارند، علاوه بر استفاده بهينه از تجهيزات بر عمر  تجهيزات نيز افزوده مي­گردد، ضمن اينكه فضاي كار را ايده­آل مي­نمايد. با توجه به مطالب ذكر شده و آمارهاي بدست آمده از پروژه­­هاي اجرا شده بر اساس ساختار BMS بطور ميانگين در بحث ذخيره­سازي انرژي حدود 25 الي 30 درصد كاهش مصرف وجود داشته است و بازگشت سرمايه در اثر استفاده از ساختار BMS در حدود 5/2 الي 3 سال امكان پذير مي­باشد.

خانه هوشمند

1.     BMS در ايران

در كشور ما BMS يك مفهوم جديد مي­باشد كه به جز معدودي از سازمان­ها آن هم به صورت بخشي و موردي،پياده­سازي نشده است. همچنين اكثر شركت­هاي ارائه كننده محصولات مرتبط با اين بخش،معمولا به صورت غير تخصصي و فقط نصب كننده تجهيزاتي هستند كه نمايندگي آنها را دارا مي­باشند.

اما انتخاب بهينه سخت افزار و نرم افزار در اين سيستم تاثير بسزايي بر كارآيي نهايي آن دارد.تا جايي كه ممكن است موفقيت كل طرح را زير سوال ببرد.

2.    اجزای اصلی يك سيستم BMS

در اين بخش به صورت خلاصه سيستم­هاي مختلفي كه در BMS مطرح مي­باشند، مورد بررسي قرار   مي­گيرد.لازم به ذكر است هر كدام از اين بخش­ها خود داراي دامنه وسيعي مي­باشد و نيز سيستم­هاي ديگري نيز وجود دارند كه مي­توانند در زمره مفهوم BMS قرار گيرند.

3-1- سيستم امنيتی و حفاظتی

3-1-1- سيستم حفاظت خارجی

·        فنس الكترونيك

جهت نظارت بر محيط ساختمان و يا محوطه و تشخيص هر گونه ورود غير مجاز،استفاده از فنس­هاي الكترونيكي يكي از بهترين روش­هاي موجود مي­باشد. تاكنون انواع مختلفي از اين فنس­ها ابداع گرديده است كه هر يك داراي قابليت­هاي مختلفي مي­باشد.با نصب اين گونه فنس­ها كه برخي به صورت يك كابل و برخي به صورت پرتوي مادون قرمز مي­باشند، مي­توان به راحتي نقطه­اي كه مهاجم قصد ورود از آنجا را داشته مورد شناسايي قرار داد و دوربين­ها و يا ساير سيستم­هاي موجود را بر روي آن نقطه متمركز نمود.

·       دوربين­های نظارتی محوطه خارجی

جهت نظارت كامل بر روي محوطه خارجي،درب هاي ورودي و ساير اماكن مهم، مي­توان از انواع مختلف دوربين­هاي نظارتي استفاده نمود. نوع و تعداد دوربين­هاي مورد استفاده بر حسب منطقه جغرافيايي، نوع كاربرد و نيازمنديها فرق خواهد نمود.اين دوربين­ها از طريق سيم و يا به صورت بيسيم اطلاعات خود را به شبكه BMS ارسال و از آنجا در دسترس كاربران قار خواهد گرفت.

·       سيستم كنترل تردد خودرو در درب­های ورودی

جهت نظارت دقيق­تر بر تردد خودروها و جلوگيري از ورود خودروهاي غيرمجاز و نيز ثبت خودكار اطلاعات خودروهاي ورودي و خروجي،اين سيستم در درب­هاي ورودي نصب مي­گردد كه به همراه سيستم نظارت تصويري، سيستم امن و دقيقي را ارائه مي­دهند. هم اكنون روش­هاي مختلفي براي پياده­سازي اين سيستم وجود دارد كه يكي از بهترين انواع آن استفاده از كارت­هاي بدون تماس راديويي مي­باشد. بدين ترتيب با نصب يك برچسب بر روي خودرو، مي­توان در فاصله چندين متري درب، اطلاعات خودرو را ثبت نمود و حق ورود وي را مورد كنترل قرار داد. در صورتي كه وي مجاز به ورود باشد، مانع به طور خودكار بالا مي­رود.

خانه هوشمند

·       سيستم گشت و نگهبانی در محوطه

جهت خودكار سازي و نظارت دقيق بر گشت و نگهباني در محوطه بيروني نيز روش­هاي مختلفي وجود دارد. يكي از اين روش­ها نصب نشانه­هاي راديويي ارزان قيمت بر روي مكان­هايي است كه بايد به آنها سركشي شود. نگهبان با يك دستگاه كوچك نزديك اين محل­ها مي­شود و دستگاه به طور خودكار شماره نشانه و زمان سركشي را ثبت و از طريق شبكه به سيستم ارسال مي­نمايد.

·       سيستم كنترل تردد در پاركينگ­ها

در اين سيستم با نصب دستگاهي مشابه آنچه كه در درب­هاي ورودي نصب مي­شود، فقط خودروهاي مجاز و ان هم در ساعات تعيين شده مي­توانند به پاركينگ­هاي اختصاصي دسترسي داشته باشند.

·       سيستم كنترل تردد افراد در درب­های ورودی

در مواقع لزوم و يا به طور دائمي مي­توان در درب­هاي ورودي Gate ­هاي ويژه­اي نصب نمود كه فقط كاركنان و افراد مجاز قادر به وارد شدن باشند.بدين ترتيب با استفاده از كارت­هاي بدون تماس و با سرعت بالا،افراد مجاز مي­توانند داخل شوند و اطلاعات آنها نيز بلافاصله و لحظه به لحظه در اختيار مديران مختلف قرار خواهد گرفت.براي مهمانان نيز مي­توان كارت­هاي ويژه­اي با حق دسترسي­هاي مختلف ارائه نمود و بدين ترتيب مي­توان اطلاعات مربوط به مهمانان و مكان­هايي را كه رفت و آمد نموده­اند به صورت زمان واقعي دريافت نمود.

3-1-2- سيستم حفاظت داخلی

·       سنسورهای آشكار سازی ورود غيرمجاز

انواع مختلفي از سنسورهاي آشكار­سازي ورود غير مجاز مي­تواند در داخل ساختمان نصب گردد مانند سنسورهاي آشكار ساز حركت مافوق صوت و مادون قرمز، سنسورهاي آشكار سازي باز شدن درب و يا پنجره، سنسورهاي آشكارسازي شكستن شيشه و يا سوراخ شدن ديوار و يا سقف و غيره.

·       دوربين­های نظارتی داخل ساختمان

در داخل ساختمان و يا داخل اتاق­ها مي­توان انواع مختلفي از دوربين­ها را با اهداف گوناگون مورد استفاده قرار داد. اطلاعات اين دوربين­ها نيز مي­تواند به صورت سيمي و يا بيسيم به شبكه BMS منتقل گردد.

·       سيستم گشت و نگهبانی داخل ساختمان

همانند سيستم گشت و نگهباني محوطه بيروني، در داخل ساختمان­ها نيز مي­توان سيستم نظارت لحظه به لحظه بر فعاليت­هاي نگهبانان را اجرا نمود.

خانه هوشمند

·       سيستم كنترل دسترسی به آزمايشگاهها و ساير مكان­های حساس

جهت نظارت و مديريت دقيق براي دسترسي به مكان­هاي حساس،مي­توان از انواع مختلفي از سيستم­هاي مبتني بر رمز،كارت هوشمند،كارت بدون تماس، اثر انگشت و غيره استفاده نمود.

·       سيستم حضور و غياب كاركنان

سيستم حضور و غياب كاركنان نيز بر اساس روش­هاي بند قبلي مي­تواند پياده­سازي شود.

3-3- سيستم كنترل HVAC

·           سيستم نظارت و كنترل بر تاسيسات ساختمان­ها

نظارت و كنترل كامل و لحظه به لحظه بر اجزاي مختلف تاسيسات مانند بويلر،شيرها،مشعل­ها و موارد ديگر و فرمان­پذيري آنها از كنترلها و سنسورهاي نصب شده در داخل و خارج ساختمان از جمله ويژگيهاي اين سيستم مي­باشد.

·        كنترلرهای هوشمند دما و تهويه مطبوع در داخل ساختمان

جهت مديريت دقيق و صرفه­جويي در مصرف انرژي، استفاده از كنترلرهاي هوشمند در داخل ساختمان مي­تواند تا حد زيادي كاهش هزينه­ها را در بر داشته باشد.

3-5-مديريت سيستم انرژی الكتريكی

·        مديريت تابلو برق­ها و ترانس­ها

نظارت و مانيتورينگ تاسيسات الكتريكي نصب شده، علاوه بر فراهم نمودن اطلاعات مفيد در زمينه اين تاسيسات مي­تواند تا حد صرفه­جويي انرژي تاثيرگذار باشد.

·        مديريت UPS های مستقر

نظارت و كنترل UPS­هاي مستقر، يكي ديگر از قابليت­هاي اين سيستم مي­باشد.

·        مديريت ديزل ژنراتورهای مستقر

همانند UPS ها، ديزل ژنراتورهاي مستقر، نيز مي­توانند از طريق اين سيستم مورد نظارت و كنترل قرار بگيرند.

·        مديريت سيستم روشنايی

مديريت صحيح و بهينه سيستم روشنايي داخل ساختمان­ها، يكي ديگر از اهداف پياده­سازي اين طرح مي­باشد كه تا حد زيادي مي­تواند مصرف انرژي الكتريكي را كاهش دهد.

3-6- مديريت ساير تجهيزات

·        كنترل و مديريت آسانسورها

نظارت بر نحوه كاركرد آسانسورها و كنترل تردد افراد به داخل آسانسورها مي­تواند در اين طرح مورد پياده­سازي قرار گيرد.

خانه هوشمند

شرکت پارس پندار

تلفن: 3210931 – 0131

همراه: 09115556640 

آدرس: گیلان , رشت , روبروی اداره برق , ساختمان ملت , ط 2 , واحد1