فناوری خانه هوشمند بیش از یک دهه است که معرف مفهوم مدیریت شبکه وسایل و تجهیزات در خانه است. در حال حاضر با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، توسعه فناوری اطلاعات ساختمان های هوشمند توانسته اند که به این هدف انسان جامعه عمل بپوشاند. خانه های هوشمند با به کارگیری فناوری های نرم افزاری و سخت افزاری و اتصال به شبکه وب سامانه ای یکپارچه برای مدیریت و پایش تمامی بخش های ساختمان را فراهم می نمایند. یکی از مهم ترین مزایای این سیستم مصرف بهینه انرژی و در نتیجه کاهش قابل توجه هزینه هاي انرژي می باشد. در این نوشته تلاش داریم سیستم مدیریت ساختمان را معرفی و اجزای آن را تشریح کنیم.
سیستم مدیریت ساختمان (BMS)
صنعت ساختمان همچون دیگر صنایع تاثیرات شگرفی از پیشرفت های فن آوری و اینترنت پذیرفته است. مفاهیمی چون خانه هوشمند، پارکینگ هوشمند، رستوران هوشمند و شهر هوشمند امروزه در ادبیات مدیریتی و دانشگاهی جای خود را باز نموده اند. استفاده از اینترنت و تجهیزات ارتباطی فصل مشترک تمامی سیستم های هوشمند مدیریتی همچون سیستم های مدیریت ساختمان است. BMS مخفف عبارت Building Management System است و به طور خلاصه شامل کليه تجهيزات الکتريکي ساختمان است که توسط يک سامانه هوشمند مرکزي مدیریت مي شود. در واقع به مجموعه سخت افزارها و نرم افزارهایی گفته می شود که به منظور پایش و کنترل يکپارچه قسمت هاي مهم و حياتي در ساختمان نصب مي شوند. این سیستم علاوه بر مدیریت بخش های مختلف ساختمان امکان ایجاد شرایط محیطی مناسب با ارائه سرویس های همزمان را فراهم نموده و سبب بهینه سازی مصرف انرژی، کارایی و بهره وری سیستم ها و امکانات موجود در ساختمان می شود.
اجزای سیستم BMS
اجزای تشکیل دهنده این سیستم به طور کلی از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
- ورودی
- پردازش و تحلیل داده ها
- خروجی
تصویر (1) اجزای تشکیل دهنده سیستم BMS
1) ورودی سیستم
هر بخش از ساختمان هوشمند دارای تجهیزاتی است که توسط آن ها اطلاعات دریافت شده (ورودی) به واحدکنترل و پردازش ارسال می شود. ورودی های سیستم BMS شامل پنج دسته کلی به شرح زیر می باشد:
- حسگرها: پارامترهای محیطی سنجیده می شوند و پس از آن اطلاعات ورودی به سیستم کنترل ارسال خواهند شد.
- اینترنت: بخش های مختلف سیستم بروز رسانی می شوند و امکان دسترسی و کنترل سیستم از راه دور توسط کاربران ویژه فراهم خواهد شد.
- ورودی های دستی: برای کاربران ویژه امکان کنترل دستی وجود خواهد داشت.
- داده های گذشته: تاریخچه داده ها و اطلاعات گذشته در سامانه به عنوان پنجمین ورودی برای مقایسه و تصمیم گیری در هنگام تغییر احتمالی شرایط مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع حسگر ها
با توجه به نیازهای مورد نظر و سطح هوشمند سازی، در مرحله اول انواع سنسورها و حسگرها در نقاط مختلف ساختمان نصب می شوند. در گام بعدی مشخصات مورد نظر را تبدیل به سیگنال ها و اطلاعات مورد نظر نموده و از طریق خطوط ارتباطی به واحد کنترل مرکزی ارسال می نمایند. در گام سوم واحد کنترل، فرمان های لازم را به انواع کلید ها، زمان سنج (تایمرها) ارسال می کند. از انواع حسگرها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- حسگر آتش و دود
- دوربین های مدار بسته
- حسگرهای ورود و خروج
- سنجنده لرزش و شتاب
- حسگرهای حرکت
- تشخیص کیفیت هوا
- فشار سنج هوا
- تشخیص میزان مواد شیمیایی موجود درهوا
- میزان نور
- رطوبت سنج
- حسگر دما
2) پردازش و تحلیل اطلاعات ورودی
واحد پردازش اطلاعات توانایی کنترل همه سیستم را هم به صورت یکپارچه و هم جداگانه دارا می باشد.
3) خروجی سیستم
اطلاعاتی هستند که پس از پردازش ورودی ها در بخش خروجی سامانه اعلام می گردند.به طور نمونه تغییرات دما، نور، باز و بسته بودن درب ها و ... که از طریق ارسال پیامک ، تماس تلفنی، ایمیل و... به کاربران ویژه در صورت تغییرات صورت گرفته در شرایط محیطی اعلام می گردد.
تصویر (2) خروجی و ورودی سیستم مدیریت ساختمان
مزایای استفاده از سیستم BMS
- ایجاد محیطی مطلوب بر پایۀ داده های بدست آمده از ساختمان
- افزایش رفاه، تندرستی، رضایت مندی ساکنین
- صرفه جویی 15 تا 50 درصدی در مصرف انرژي و نرخ بازگشت سرمایه گذاري انجام شده
- کاهش هزینه تاسیسات سرمایشی و گرمایشی
- افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش آسیب دیدگی و خرابی آن ها
- کاهش نیاز به پیمانکاران خدمات ساختمان
- دسترسی آسان و سریع در وب و کنترل از راه دور
- امکان طراحی همگون سامانه با دکوراسیون داخلی بنا
