سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان یا اصطلاح BMS و خانه هوشمند یکسان بوده و به سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان گفته میشود. در این سیستم میتوان کنترل بخشهای مختلف از جمله تهویه مطبوع، اطفاء حریق، دوربینهای مداربسته، سیستم روشنایی و… را کنترل کرد. با استفاده از این سیستم هوشمند به راحتی میتوان علاوه بر افزایش حفاظت ساختمان و آسایش کاربران آن، مصرف انرژی را کاهش داد. در ادامه به توضیحات بیشتری در مورد سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات در ساختمان خواهیم پرداخت.
- 1. سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان BMS چیست؟
- 2. اجزای اصلی یک سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
- 3. عملکرد و نحوه کار سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
- 4. انواع سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان بر اساس تکنولوژی و کاربرد
- 5. مهمترین قابلیتهای سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
- 6. مزایای استفاده از BMS در ساختمانهای تجاری و مسکونی
- 7. چالشها و محدودیتهای پیادهسازی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
- 8. آینده و روندهای جدید در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان
- 9. راهنمای انتخاب بهترین سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان برای ساختمان شما
- 10. جمعبندی | معرفی و بررسی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان (BMS)
سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان BMS چیست؟
سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان یا همان سیستم اتوماسیون هوشمند، به مجموعهای از تجهیزات با کمک روشهای کنترلی جدید گفته میشود که میتوان بخشهای مختلف ساختمان از جمله سیستم ایمنی، سیستمهای امنیتی مانند دوربین مداربسته، سیستم روشنایی و سیستم تهویه مطبوع را با کمک آن مدیریت کرد. سیستم مدیریت ساختمان به دو بخش سختافزاری و نرمافزاری تقسیم میشود.
تعریف BMS ( سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان ) و کاربردهای آن
سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان یا بیاماس به سیستمی گفته میشود که در ساختمان باعث راحتی، کارایی، ایمنی و عملکرد میشوند. در این سیستم مکانیزمهای سادهای از قبیل سوئیچینگ قرار دارند که از طریق سیستم مدیریت هوشمند ساختمان کنترل میشوند. چهار رکن اصلی سیستم شامل ساختار، خدمات، مدیریت و سیستمها دارای وظایفی هستند که در نهایت میتوانند محیطی متمرکز از نظر عملیاتی و مقرون به صرفه ایجاد کنند.
در واقع میتوان این سیستم را همانند یک سیستم کامپیوتری دانست که با نظارت روی محیط فیزیکی ساختمان و خودکار کردن برخی وظایف، مشکلات متعدد مربوط به مدیریت ساختمان را برطرف میکند.
مزایای استفاده از سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان در ساختمانهای مدرن
استفاده از سیستم بیاماس یا همان هوشمندسازی ساختمان میتواند مزایای متعددی به همراه داشته باشد. با کمک این سیستم در مدیریت ساختمان میتوان اطلاعات را به دست آورده و با تحلیل دادههای جمعآوری شده، بسیاری از مشکلات را در ساختمان شناسایی کرد. سپس بهبودهای لازم را نیز برای حل مشکل اعمال کرد. مهمترین مزایای استفاده از بیاماس در ساختمانهای مدرن شامل موارد زیر است.
- امکان کنترل دمای ساختمان و بخشهای مختلف از قبیل اتاقها
- مدیریت سیستم روشنایی مانند خاموش کردن لامپهای اضافه در زمان عدم استفاده
- هشدار جهت باز بودن درب و پنجره در زمان عدم حضور در خانه یا در فصول سرد و گرم
- خاموش کردن جریان الکتریکی در لوازم برقی
- افزایش کیفیت سرویس دهی در ساختمان و افزایش قیمت آن
- کاهش مصرف انرژی
- افزایش طول عمر تجهیزات در ساختمان
- دسترسی آسان و راحت به تجهیزات ساختمان با امکان گزارشگیری
- افزایش امنیت و ضریب ایمنی در ساختمان
- امکان برنامهریزی زمانی برای انجام برخی عملکردهای خاص
اجزای اصلی یک سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
این سیستم شامل یک مجموعه کنترلی متمرکز است که میتواند نظارت و مدیریت را در بخشهای تأسیسات، مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی در یک ساختمان پیادهسازی کند. بنابراین میتوان آن را با هدف افزایش کارایی، بهبود راحتی، امنیت ساکنین و کاهش هزینهها به کار برد.
-
حسگرها و سنسورها در سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
مهمترین و از اعضای اصلی در BMS ساختمان، حسگرها و سنسورها هستند. این قطعات میتوانند پارامترهای مختلف از قبیل رطوبت، دما، نور، فشار و موارد دیگر را اندازهگیری کنند.
-
کنترلرها و نقش آنها در مدیریت تأسیسات
منظور از کنترلکنندهها همان PLCها و DDCها هستند. این اجزا نیز میتوانند کنترل مدیریت تجهیزات مختلف را بر عهده بگیرند.
-
نرمافزارهای مدیریت و نظارت بر سیستم BMS
نرمافزار مدیریتی در بیاماس یک نرمافزار مرکزی است که میتواند اطلاعات را از اجزای مختلف جمعآوری و پردازش کند. سپس با کمک این اطلاعات امکان مانیتورینگ و کنترل ساختمان به اپراتورها داده میشود.
عملکرد و نحوه کار سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
سیستم مدیریت ساختمان شامل یک سیستم با بخشهای مختلف است که ابتدا به جمعآوری دقیق اطلاعات از سنسورها در ساختمان میپردازد. سپس با کمک پروتکلها و نرمافزارهای هوشمند، اطلاعات را پردازش میکند. با کمک اطلاعات به دست آمده از تجهیزات و پردازش آنها و همچنین برنامهریزیهای انجام گرفته و سناریوها، عملکرد هر کنترلر را ارائه میکند.
-
چگونگی جمعآوری و تحلیل دادهها در BMS
در این سیستم سنسورها اطلاعات را جمعآوری کرده و دستگاههای کنترلی نیز میتوانند وضعیت و عملکرد سیستم را نشان دهند. دادهها از طریق شبکه ارتباطی مانند کابلها یا به صورت بیسیم به سیستم مرکزی ارسال میشوند. نرمافزار در این سیستم میتواند اطلاعات جمعآوری شده را پردازش کند. در نهایت نیز دادهها از نظر خطا یا ناسازگاری بررسی میشوند. تحلیلهای انجام گرفته با کمک الگوریتمهای یادگیری ماشینی و تفسیر نتایج به تصمیمگیری بهتر در مورد بخشهای مختلف سیستم منجر میشود.
-
فرایند خودکارسازی تأسیسات ساختمان با BMS
تحلیل دادهها در سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان باعث میشود تا برخی فرایندها در تأسیسات ساختمان به صورت خودکار صورت گیرد. از جمله این بخشها میتوان بهینهسازی در مصرف انرژی، افزایش بهرهوری سیستمها، ایجاد یک ساختمان هوشمند با کاهش هزینههای عملیاتی اشاره کرد.
انواع سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان بر اساس تکنولوژی و کاربرد
سیستمهای بیاماس بر اساس تکنولوژی و کاربرد انواع مختلفی داشته و با توجه به تکنولوژی به کار رفته میتوانند دستهبندیهای مختلفی را شامل شوند.
-
سیستمهای BMS باسیم و بیسیم (Wireless vs. Wired)
دو روش برای ارتباط بخشهای مختلف در سیستم BMS وجود دارد. این بخشها را میتوان با استفاده از کابل به یکدیگر متصل کرد یا از طریق سیستم وایرلس امکان استفاده از بخشهای مختلف را فراهم کرد. خرید تجهیزاتی مانند خرید لوله مانیسمان نیز برای این سیستم الزامی است.
-
تفاوت سیستمهای متمرکز و غیرتمرکز در BMS
در سیستم متمرکز، کنترل مدیریت ساختمان از طریق یک نقطه مرکزی انجام میگیرد. اغلب یک کامپیوتر میتواند تمامی دادهها را جمعآوری، پردازش و در نهایت تصمیمگیری کند.
در سیستمهای غیرمتمرکز، کنترل و مدیریت بخشهای مختلف توسط دستگاههای کوچکتر انجام میگیرد. در نتیجه هر دستگاه مسئول کنترل بخش خاصی از ساختمان بوده و میتواند به به صورت مستقل تصمیمگیری کند.
پروتکلهای ارتباطی در سیستمهای هوشمند ساختمان (BACnet، KNX، Modbus و …)
پس از شناخت مفهوم سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان و دستهبندیهای مختلف آن، اکنون میتوان با پروتکلهای BMS آشنا شد.
- پروتکل Modbus
- پروتکل Modbus
- پروتکل Wi-Fi
- پروتکل Thread
- پروتکل Z-Wave
- پروتکل Bluetooth
- پروتکل Zigbee
مهمترین قابلیتهای سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
هوشمندسازی ساختمان دارای فواید بسیاری است که میتواند علاوه برطرف کردن نیازهای اساسی در ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری، مزایایی از قبیل صرفهجویی در مصرف انرژی و افزایش طول عمر مفید تجهیزات را نیز به دنبال داشته باشد. در ادامه به قابلیتهای این سیستم در مدیریت هوشمند ساختمان خواهیم پرداخت.
-
کنترل مصرف انرژی و بهینهسازی مصرف برق
استفاده از این سیستم میتواند به طور چشمگیری مصرف انرژی را در ساختمان و در تأسیسات سرمایشی و گرمایشی و موتورخانه کاهش دهد. در واقع سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان را میتوان یک عامل مهم در کاهش هزینههای نگهداری ساختمان در نظر گرفت.
-
سیستمهای امنیتی و نظارتی در BMS
این سیستم با کمک برنامهریزی دقیق باعث افزایش امنیت ساختمان میشود. سیستم هشدار و دوربینهای مداربسته، سیستم اعلام حریق و کنترل دسترسی بخشی از سیستم امنیتی محسوب میشوند. این بخشها نیز میتوانند به بیاماس متصل شده و باعث افزایش امنیت ساختمان شوند.
-
مدیریت هوشمند روشنایی و تهویه مطبوع
با استفاده از حسگرهای نور میتوان شدت نور محیط را اندازهگیری و برای خاموش روشن کردن چراغها در زمانهای لازم اقدام کرد. دیمرها در این سیستم باعث تنظیم شدت نور شده، تایمرها نیز میتوانند طبق برنامهریزی زمانی باعث روشن یا خاموش شدن چراغها شوند. خرید لرزه گیر صنعتی نیز میتواند در این سیستم مفید باشد.
-
نقش BMS در افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری
سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان باعث استفاده بهینه از تجهیزات خواهد شد. بدین ترتیب عمر مفید دستگاهها افزایش پیدا میکند. در واقع با استفاده از این سیستم، راهبری و نگهداری بهینه ساختمان انجام شده و میتوان آن را یک طراحی کارآمد برای نگهداری پیشگیرانه در نظر گرفت.
مزایای استفاده از BMS در ساختمانهای تجاری و مسکونی
استفاده از این سیستم در ساختمانهای تجاری و مسکونی با افزایش راحتی ساکنین، کاهش هزینهها و مزایای بسیار زیاد دیگر همراه است. در ادامه به مزایای به کارگیری سیستم BMS در ساختمانهای تجاری و مسکونی پرداخته شده است.
-
کاهش هزینههای انرژی و افزایش بهرهوری
مهمترین مزیت استفاده از سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان، بهینهسازی در مصرف انرژی است. زیرا با کمک این سیستم میتوان به صورت هوشمندانه مصرف انرژی را در سیستمهای گرمایشی، سرمایشی، روشنایی و دیگر تجهیزات کاهش داد.
-
بهبود سطح ایمنی و کنترل دسترسی
سیستمهای امنیتی مانند دزدگیر، کنترل دسترسی و دوربین مداربسته میتوانند توسط سیستم بیاماس کنترل شده و از این طریق امنیت ساختمان را افزایش دهند.
-
تأثیر سیستمهای هوشمند بر ارزش ملک و سرمایهگذاری
به طور کلی ساختمانهایی که به سیستم بیاماس مجهز باشند، ارزش بیشتری داشته و در واقع این سیستم را میتوان نوعی سرمایهگذاری در نظر گرفت. بیاماس به عنوان یک سرمایهگذاری بلند مدت باعث بهبود بهرهوری در ساختمان و کاهش هزینهها خواهد شد.
چالشها و محدودیتهای پیادهسازی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
به طور کلی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان یک سیستم پیچیده بوده و به چندین مرحله برای نصب و راهاندازی نیاز دارد. اجرای این سیستم در ساختمان باعث بهبود کارایی، کاهش مصرف انرژی و افزایش امنیت خواهد شد. با این حال، چالشهایی در زمان استفاده از این سیستم از جمله نیاز به نصب لوله پلیکا وجود دارد که باید مدیریت شوند.
-
هزینههای اولیه و نیاز به زیرساختهای مناسب
خرید تجهیزات، نصب و راهاندازی آنها در ساختمان ممکن است هزینه بالایی داشته باشد. از طرفی نگهداری و تعمیرات بخشهای مختلف آن نیز با هزینههایی همراه است. در صورتی که قرار است این سیستم در ساختمانهای قدیمی با ساخت سنتی اجرا شود ممکن است زیرساختهای مناسب مانند لوله کاروگیت برای انجام آن وجود نداشته باشد.
-
مشکلات یکپارچهسازی با سیستمهای قدیمی ساختمان
در برخی موارد در ساختمانها از تجهیزات قدیمی استفاده میشود که اجرای هوشمندسازی را با مشکلات فنی و نقصهایی مواجه خواهد کرد. استفاده از این سیستمها و یکپارچهسازی آنها نیز باعث کاهش عملکرد و بهرهوری سیستم مدیریتی ساختمان خواهد شد.
-
نیاز به نگهداری و به روزرسانی مداوم سیستم BMS
سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان و نرمافزارهای مرتبط با آن باید به طور مداوم به روزرسانی شوند. از طرفی سازگاری کل سیستم با نرمافزارهای جدید و نسخههای آن میتواند چالشهایی را ایجاد کند.
آینده و روندهای جدید در سیستمهای مدیریت هوشمند ساختمان
هوشمندسازی ساختمان به سرعت در حال تغییر بوده و آینده آن نیز شامل ترکیب با رویکردهای نوآورانه و فناوریهای پیشرفته از قبیل هوش مصنوعی و اینترنت اشیا است. ادغام هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی با دستگاههای مرتبط با خانه هوشمند، این سیستم را قادر میسازد تا نیازهای کاربران را پیشبینی کرده و سپس اجرایی کند.
-
استفاده از هوش مصنوعی در سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
اضافه شدن هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به سیستمهای بیاماس در آینده باعث میشود به راحتی بتوان رفتار کاربران و شرایط محیط را پیشبینی کرده و به صورت خودکار این تنظیمات را اجرایی کرد. همچنین امکان ایجاد تنظیمات شخصیسازی شده بیشتر نیز فراهم میشود.
-
نقش اینترنتاشیا IoT در توسعه سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
با استفاده از اینترنت اشیا و فزایش دستگاههای متصل به سیستم هوشمندسازی، امکان کنترل و مدیریت دقیقتر در بخشهای مختلف ساختمان فراهم میشود. در واقع میتوان یک کنترل یکپارچه روی تمامی دستگاهها ایجاد کرد.
-
توسعه سیستمهای مبتنی بر انرژیهای تجدیدپذیر
با کمک مدیریت انرژی هوشمند در سیستمهای جدید BMS میتوان انرژیهای تولید شده از طریق پنلهای خورشیدی یا توربینهای بادی را نیز مورد استفاده قرار داد. بنابراین BMS در آینده به شکل مؤثری روی استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر تمرکز خواهد کرد.
راهنمای انتخاب بهترین سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان برای ساختمان شما
برای اینکه بتوان بهترین سیستم بیاماس را برای ساختمان انتخاب کرد، بهتر است ابتدا نیازها و اهداف سیستم در ساختمان مشخص شود. به عنوان مثال ابتدا باید مشخص کرد که به چه سیستمهایی برای کنترل نیاز است یا چه سطحی از اتوماسیون قرار است در ساختمان اجرا شود.
معیارهای مهم در انتخاب یک سیستم BMS مناسب
- تعیین نیازها و اهداف برای مصرف انرژی و بهبود افزایش راحتی ساختمان
- میزان پیچیدگی و اندازه ساختمان
- توجه به هزینههای اولیه و دیگر هزینههای عملیاتی مربوط به نگهداری و تعمیرات سیستم مانند خرید شیرآلات صنعتی چدنی
- توجه به تکنولوژیهای استفاده شده در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان مانند پروتکلهای ارتباطی، سنسورها و نرمافزار
- توجه به خدمات پس از فروش، گارانتی و پشتیبانی ارائه شده توسط شرکتهای ارائه دهنده سیستم بیاماس و فروش لوله گازی خانگی
بررسی برندها و شرکتهای معتبر در حوزه BMS
یکی از اقدامات مهم قبل از اجرای سیستم بیاماس در پروژههای مختلف، مشاوره و دریافت پاسخ سؤالات در این حوزه است. در ابتدا بهتر است علاوه بر بودجه و نیازهای پروژه، برندها و شرکتهای معتبر بررسی شوند و در نهایت بهترین شرکت فنی مهندسی به عنوان مشاور و اجراکننده پروژه انتخاب شود.
نکات مهم در نصب و پیادهسازی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان
- نیازسنجی دقیق قبل از اجرای سیستم بیاماس در ساختمان
- ایجاد طرح جامع بر اساس نیازهای مشخص شده و برای پیادهسازی سیستم
- توجه به سازگاری تجهیزات با یکدیگر و پشتیبانی از پروتکلهای ارتباطی مورد نظر
- توجه به کیفیت تجهیزات، طول عمر و عملکرد آنها در سیستم
- استفاده از تجهیزاتی مانند سنسورها و پارامترهای اندازهگیری با کیفیت و تجهیرات زیرساخت مانند لوله پلی اتیلن
- استفاده از یک شبکه ارتباطی قوی و امن در انتقال داده
- نصب و راهاندازی تجهیزات مانند اتصالات پلی اتیلن توسط افراد متخصص همراه با رعایت استانداردهای ایمنی زیر نظر سازمان نظام مهندسی
- پیکربندی درست نرمافزار مطابق با نیازهای ساختمان و تجهیزات
جمعبندی | معرفی و بررسی سیستمهای هوشمند مدیریت تأسیسات ساختمان (BMS)
در این مطلب به معرفی سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، ویژگیها، کاربردهای منحصر به فرد و انتخاب بهترین تجهیزات و پروتکلها پرداخته شد. هوشمندسازی و پروژههای مرتبط به آن باعث افزایش امنیت، کارایی و کاهش هزینهها در ساختمان با استفاده از تجهیزات هوشمند خواهد شد.
با استفاده از این سیستم میتوان دستگاههای مختلف را در خانه به یکدیگر متصل کرد و در نهایت با یک سیستم کنترلکننده مرکزی به بهترین نحو آنها را مدیریت نمود. این سیستم در ساختمانهای اداری باعث بهرهوری کارکنان و جلوگیری از خستگی آنان خواهد شد. بررسی محل اجرا و انطباق مراحل اجرایی با محیط نصب برای دریافت نتایج مطلوب ضروری است.