هوشمندسازی ساختمان:

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (Building Management System) به مجموعه سخت افزارها و نرم افزارهائی اتلاق مي‌شود که به منظور مانيتورینگ و کنترل مصرف انرژی در ساختمان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. در واقع سیستمBMS  منابع، تولید کننده‌ها و مصرف کننده‌های انرژی به صورت مداوم و به هم پیوسته بررسی و پایش می کند تا بتواند شرایطی را فراهم آورد که از انرژی تولید شده در ساختمان حداکثر استفاده را داشته باشیم و مسلماً در نقطه مقابل حداقل اتلاف انرژی حاصل شود.

وظيفه این مجموعه، پایش مداوم بخش‌های مختلف ساختمان در بخش انرژی و مدیریت آن و اعمال فرامين به مناسب به نحوی است که عملکرد اجزاء مختلف ساختمان متعادل با یکدیگر و درشرایط بهينه و با هدف کاهش مصارف ناخواسته و تخصيص منابع انرژی فقط به فضاهای در حين بهره برداری باشد.

سیستمBMS  در برگيرنده سرویس‌های الکتریکی و مکانيکی در حوزه مدیریت انرژی ساختمان است. این سرویس‌ها شامل گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع، آسانسور، تابلوهای برق، پله‌های برقی، کنترل روشنایی و به طور کلی منابع تولید و مصرف انرژی می‌باشد.

مفاهیم و سرویس‌های سیستم مدیریت ساختمان:

سیستم مدیریت ساختمان مجموعه ی سخت افزاری و نرم افزاری است که امکانات لازم برای مدیریت، کنترل، خودکارسازی، پایش، گزارش گیری و روند گیری تجهیزات و کاربری‌های پروژه را فراهم نموده و اهدافی همچون مدیریت یکپارچه، کنترل بهینه، دستیابی به آسایش، بهینه‌سازی مصرف انرژی، خدمات بهینه‌ی نگهداری و مانند آن را پیگیری می کند. سیستم مدیریت ساختمان بر اساس نوع تجهیزات و خدمات خود در سه لایه تقسیم‌بندی می گردد. این سیستم مجموعه ای تجهیزات اندازه گیری و دریافت داده را شامل می شود که به طور مستقیم و از طریق ورودی/خروجی‌های فیزیکی و یا طریق شبکه‌های ارتباطی داده‌ها را دریافت نموده و بر اساس سطوح تصمیم گیری، فرآیندهای کنترلی و یا فرآیندهای واکنشی فرامین لازم را بصورت نقاط فرمان مستقیم فیزیکی یا فرمان شبکه ارسال می کند. لایه‌ی اول سیستم مدیریت ساختمان مربوط به ارتباط با تجهیزات و کاربری‌ها بوده و در واقع نقطه‌ی تعامل سیستم مدیریت ساختمان با دنیای حقیقی است. اندازه گیری دمای اتاق توسط سنسور اتاقی، فرمان به شیر گرمایش و سرمایش، فرمان به چیلر، دیگ و مانند آن در این لایه و با استفاده از فرامین فیزیکی و یا تحت شبکه صورت می گیرد.

قرائت داده‌ها از لایه‌ی اول، تحلیل آن و ارسال قرمان متناسب همگی توسط مجموعه ای از کنترل کننده‌های خودکار یا DDC  انجام می شود که داده‌های خود را از لایه‌ی Field دریافت نموده و پس از تحلیل و تصمیم گیری بصورت فرامین به تجهیزات لایه‌ی Field بر می گردانند. کنترل کننده‌ها در این لایه تجهیزاتی با عملکرد مستقل می باشند و در نبود تجهیزات دیگر به عملکرد خود ادامه می دهند.

سیستم مدیریت شامل لایه‌ی نرم افزاری است که از طریق شبکه با کنترلرهای سیستم مدیریت ساختمان در ارتباط بوده  داده‌های مورد نیاز خود را کنترل کننده دریافت نموده و یا فرمانین مدیریتی، Override‌ها زمانبندی‌ها و مانند آن را بر روی کنترل کننده‌ها اعمال می کند.

سیستم مدیریت ساختمان سرویس‌های مختلفی را در اختیار کاربر قرار می دهد. برخی از این سرویس‌ها بصوت عمومی و صرف نظر نوع سیستم ارائه می شود و برخی دیگر به نوع و تجهیزات و سناریوی کاری وابسته است.

لایه‌های تشکیل دهنده‌ سیستم مدیریت ساختمان:

سیستم مدیریت ساختمان در ابتدایی‌ترین لایه خود با تجهیزات ساختمان در ارتباط است. بنابراین در لایه‌ی اول از آن تعامل با تجهیزات شامل سنسورها، سوییچ‌های اندازه گیری و محرک‌ها و سوییچ‌های فرمان جای گرفته‌اند. کارت‌های ورودی/خروجی، شبکه‌های ارتباط با تجهیزات و مانند آن در این لایه جای گرفته‌اند. به همین دلیل این لایه با نام لایه‌ی Field  و یا همان تجهیزات شناخته می شود. این لایه بطور مستقیم با تجهیزات پروژه محرک و سنسور مورد استفاده برای کنترل تجهیزات در ارتباط است. این لایه در حقیقت فرمان‌های رسیده از لایه‌های بالاتر را به سیستم اعمال کرده و نتیجه‌ی اعمال چنین فرامینی را در اختیار لایه‌ی بالاتر قرار می‌دهد.در لایه‌ی دوم، داده‌ها بر روی تجهیرات کنترلی دیجیتال (DDC) جمع آوری، مدیریت، ذخیره‌سازی و در نهایت کنترل می گردد.. این لایه با نام اتوماسیون شناخته می شود. در این لایه DDC کنترل کنند‌ها جای گرفته‌اند که داده‌های لایه‌ی

پایین‌تر را جمع آوری نموده تحلیل و بررسی نموده فرامین مدیریتی را اعمال نموده و فرمان لازم را به محرک، سوییچ‌های کنترلی و مانند آن از طریق خروجی‌های فیزیکی و یا شبکه‌ی سطح پایین خود ارسال می کند.  کنترل تجهیزات HVAC از قبیل بویلر، چیلر، هواساز و غیره با استفاده از حلقه‌های کنترلی موجود در این لایه انجام می‌شود. این حلقه‌های کنترلی که در  DDC‌ها قرار دارند تلاش می‌کنند تا وضعیت کاری هر یک از تجهیزات HVAC را در محدوده‌ی تعریف شده حفظ کنند. برای مثال نقطه‌ی تنظیم تعریف شده یک دیگ در اختیار این حلقه‌های کنترلی قرار گرفته و این واحدهای کنترلی با در نظر گرفتن نقطه‌ی تنظیم و با ارسال فرامین به لایه‌ی Field (در اینجا کنترل کننده‌ی مشعل بویلر) تلاش می‌کنند تا دمای بویلر را به ست پوینت تعریف شده برسانند. وظیفه‌ی دیگر این لایه انجام واکنش مناسب به خطاها و تغییر شرایط در سیستم است. برای نمونه در صورت بروز یخ‌زدگی در کوئل هواساز فرمان خاموش فن هواساز یا گردش آب گرم بیشتر در سیستم و مانند آن از طریق این لایه در اختیار لایه‌ی فیلد قرار می‌گیرد.لایه‌ی آخر در این دسته‌بندی لایه‌ی مدیریت است. همان طور که پیش‌تر اشاره شد لایه‌ی کنترل عملیات کنترل خود را بر اساس مجموعه ای از تعاریف از جمله نقاط تنظیم انجام می‌دهد و واکنش خود به حالات خطا را طبق تعاریف سیستم انجام می‌دهد. این تعاریف و مقادیر از طریق لایه‌ی مدیریت در اختیار لایه‌ی کنترل قرار می‌گیرد و تنظیم آن توسط اپراتور انجام می‌شود. بدین ترتیب کنترل با حذف حضور فرد در چرخه‌ی کنترل عملیات را به ماشین می‌سپارد و لایه‌ی مدیریت اجازه‌ی نظارت بر سیستم کنترل و مدیریت و تغییر رفتار آن بسته به نیاز را به اشخاص می‌دهد.

لایه‌ مدیریت سیستم مدیریت ساختمان:

1. گزارش گیری و پایش: یکی از امکانات اولیه‌ی سیستم مدیریت ساختمان امکان پایش وضعیت تمامی سیستم‌های ساختمان است.
2. مدیریت خطا: با بروز خطا در هر یک از بخش‌های تجهیزات ساختمان عملیات کنترل و مدیریت خطا بر عهده‌ی واحد مدیریت ساختمان است.
3. تغییر الگوهای کاری: سیستم‌های مدیریت ساختمان امکان تغییر ست پوینت‌ها و محدودیت‌ها بر نحوه‌ی کار و نحوه‌ی عمل سیستم اعمال نظر می‌کنند. با در اختیار داشتن انواع زمان‌بند‌ها و برنامه ریز‌ها امکان زمان‌بندی اعمال تغییرات نیز در سیستم‌های مدیریت ساختمان فراهم می‌شود. برای نمونه در یک ساختمان تجاری گرمایش یا سرمایش در ساختمان بهنگام روز و یا شب قطعاً متفاوت خواهد بود. اعمال استراتژی‌های مختلف برای کنترل گرمایش و سرمایش در این گونه از ساختمان‌ها با استفاده از سیستم‌های مدیریت ساختمان براحتی میسر است.

مجموعه‌ی اقدامات انجام شده در لایه‌های مختلف یک کلیت واحد به نام سیستم مدیریت ساختمان را ایجاد می کنند. سیستم مدیریت ساختمان با در اختیار داشتن این امکانات و از دید اپراتور خدمات مشخصی را ارائه می‌دهد که بسته به نوع تجهیز، سناریوی کاری، سطح کنترل و مانند آن ممکن است تمامی خدمات یا بخشی از آن ارائه شود.

مزایای سیستم BMS:

• کنترل انواع المان‌های مختلف تاسیساتی و برقی در دسته‌بندی‌های متنوع شامل Lighting، Fire Alarm، HVAC، Energy Management، Air Freshener،Diesel Generator،Cooling Tower،… 

• استفاده از تجهیزات دارای استانداردهای روز دنیا(TÜV SÜD-certified, IEC 62443-4-1, CE, SAP, BTL and etc.) 

• افزایش بهره‌وری تجهیزات

• مانیتورینگ تمامی نقاط کنترلی با تمام جزئیات

• شناسایی قسمت‌های پرمصرف و کم‌مصرف

• شناسایی نقاطی که نیاز به سرویس و تعمیرات دارند
• شناسایی خطاهای سیستم
• قابلیت توزیع مناسب منابع انرژی متناسب با نیاز بخش‌های مختلف
• امکان ثبت تمامی رویدادهای موجود در سیستم 
• امکان گزارش‌گیری از جزئیات رویدادهای سیستم
• امکان تفکیک قسمت‌های مختلف و تخصیص هزینه‌های مربوطه به هر بخش
• تجزیه و تحلیل و مقایسه رویدادهای مختلف ثبت شده در سیستم و فراهم آمدن امکان تصمیم‌گیری
• قابلیت یکپارچه‌سازی با تمامی تجهیزات و تاسیسات در لایه‌های مختلف و با پروتکل‌هایی نظیر KNX، OPC،BAC Net Over IP و…
• قابلیت استفاده در شرایط مختلف اقلیمی
• شناسایی دقیق نقاط کنترلی و تخصیص تجهیزات لازم متناسب با نیاز هر بخش
• کنترل بار سرمایشی و گرمایشی بر اساس میزان Load تجهیزات
• مدیریت پیشرفته آلارم‌ها
• بهینه‌سازی هدفمند به منظور امکانسنجی اقتصادی دقیق‌تر
• امکان برنامه‌ریزی و زمان‌بندی انجام رویدادهای مختلف (Scheduling)
• کاهش مصرف انرژی در بخش تهویه که یکی از پرمصرف‌ترین موارد موجود در هر ساختمانی به شمار می‌رود از 20 تا 70 %
• پیاده‌سازی بر اساس کلاس EN15232 اروپا (High Energy Performance Class)
• محیط کاربری ساده و کاربر پسند و در عین حال پیشرفته
• استفاده از استاندارد نماد برگ سبز اروپا در مصرف بهینه انرژی
• ایمنی بالا و بهبود یافته از طریق مدیریت سریع و خودکار هشدارها
• قابلیت کنترل دسترسی از راه دور برای کاربران در سطوح مختلف دسترسی
• قابلیت Integration با Third partyهای مختلف
• قابلیت پشتیبانی و پاسخگویی Online و 24 ساعته
• انعطاف‌پذیری بالای سیستم در صورت نیاز به تغییرات و یا اضافه و کم شدن بخش‌های مختلف به سیستم 
  •