سیستم BMS ساختمان یا سامانه مدیریت هوشمند، مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارها است که به کنترل و نظارت بخش های مختلف یک ساختمان کمک می کند؛ بخش هایی مثل روشنایی، سرمایش، گرمایش و امنیت.
هدف اصلی این سیستم، صرفه جویی در مصرف انرژی، افزایش راحتی ساکنان و مدیریت همه تجهیزات از یک نقطه مرکزی است. به زبان ساده، می توان گفت که سیستم BMS مانند مغز یک ساختمان عمل می کند؛ یعنی بخش های مختلف ساختمان با هم ارتباط برقرار می کنند و طبق برنامه ای که شما تعیین کرده اید، کار می کنند. در ادامه این مقاله از کوییکس هوم (متخصص در اجرای خانه هوشمند) به بررسی همه جنبه های سیستم BMS ساختمان میپردازیم.
BMS ساختمان چیست و چگونه کار می کند؟
بسیاری از افراد می پرسند که bms ساختمان چیست و چه تفاوتی با خانه هوشمند دارد. در واقع، سیستم هوشمند bms ساختمان یک شبکه کنترلی است که روی زیرساخت های اصلی بنا نصب می شود. این سیستم اطلاعات را از حسگرها (سنسورها) می گیرد، آن ها را پردازش می کند و سپس دستورات لازم را به دستگاه هایی مثل پمپ ها، شیرهای برقی یا چراغ ها می فرستد.
برای درک بهتر نحوه عملکرد این سیستم، می توان آن را به بدن انسان تشبیه کرد. سنسورها مانند حواس پنج گانه عمل می کنند و کنترل گر مرکزی مانند مغز است که دستور حرکت را به دست و پا (تجهیزات اجرایی) صادر می کند. در ادامه، اجزای اصلی تشکیل دهنده این شبکه را معرفی می کنیم.
اجزای اصلی سیستم مدیریت هوشمند
در این بخش، اجزای تشکیل دهنده یک سیستم استاندارد را در قالب یک جدول لیست کرده ایم تا با نقش هر کدام آشنا شوید.
جدول زیر نشان دهنده بخش های مختلف یک سامانه مدیریتی و وظیفه اصلی هر بخش است:
| نام بخش | نقش و وظیفه اصلی |
| حسگر | جمع آوری اطلاعات محیطی مانند دما، رطوبت و حضور افراد |
| کنترل گر | پردازش داده های دریافتی و صدور دستور بر اساس برنامه ریزی |
| عملگر | اجرای دستورات فیزیکی مانند باز و بسته کردن دمپرها یا شیرها |
| رابط کاربری | نمایشگر یا نرم افزاری که کاربر از طریق آن سیستم را تنظیم می کند |
| شبکه ارتباطی | مسیری که داده ها بین اجزا جابجا می شوند (باس یا بی سیم) |
bms در ساختمان چه مزایایی دارد؟
این سیستم از اتلاف بیهوده انرژی جلوگیری می کند؛ برای مثال، اگر پنجره ای باز باشد، سیستم به صورت خودکار دستگاه سرمایش آن اتاق را خاموش می کند.
مزایای استفاده از این تکنولوژی عبارتند از:
- کاهش چشمگیر هزینه های برق و گاز.
- طولانی شدن عمر مفید دستگاه های مکانیکی و الکتریکی.
- امکان کنترل از راه دور از طریق گوشی موبایل یا تبلت.
- گزارش گیری دقیق از میزان مصرف انرژی در بازه های زمانی مختلف.
- افزایش امنیت ساختمان در برابر حوادثی مثل نشت گاز یا آتش سوزی.
سیستم bms در ساختمان چه بخش هایی را کنترل می کند؟
بسیاری از مدیران پروژه می خواهند بدانند که دقیقاً چه بخش هایی از ساختمان را می توان به سیستم BMS وصل کرد. پاسخ این است که تقریباً تمام تجهیزات الکتریکال و مکانیکال قابلیت اتصال به این شبکه را دارند.
لیست زیر شامل بخش های مهمی است که تحت مدیریت این سیستم قرار می گیرند:
- سیستم های تهویه مطبوع شامل چیلر، فن کوئل و هواساز.
- مدارات روشنایی داخلی، نما و محوطه.
- سیستم های اعلام و اطفای حریق هوشمند.
- آسانسورها و پله های برقی.
- دوربین های مداربسته و کنترل تردد.
- سیستم های آبیاری فضای سبز.
- مخازن آب و پمپ های تحت فشار.
معرفی تجهیزات bms ساختمان
برای پیاده سازی این سیستم، نیاز به ابزارهای خاصی داریم. تجهیزات bms ساختمان شامل قطعات ریزی هستند که در تابلوهای برق یا در نقاط مختلف بنا نصب می شوند. انتخاب برند و کیفیت این قطعات مستقیماً بر عملکرد نهایی سیستم تاثیر می گذارد.
در ادامه به معرفی برخی از مهم ترین قطعات فیزیکی این سامانه می پردازیم:
کنترلرهای مرکزی (DDC)
این دستگاه ها وظیفه اصلی پردازش منطق سیستم را بر عهده دارند. آن ها معمولاً از پروتکل هایی مثل BACnet یا Modbus برای ارتباط استفاده می کنند.
ترموستات های هوشمند
این ابزارها جایگزین ترموستات ها یا کلیدهای کنترل متداول سیستم های سرمایش و گرمایش می شوند و علاوه بر نمایش دما، اجازه تنظیم دقیق آن را از طریق پنل لمسی یا موبایل می دهند.
ماژول های ورودی و خروجی
این ماژول ها نقش واسطه را دارند. آن ها سیگنال های دریافتی از کلیدها یا سنسورها را به زبان دیجیتال تبدیل کرده و به مرکز کنترل می فرستند.
تفاوت هوشمندسازی خانگی با سیستم مدیریت ساختمان
یکی از اشتباهات رایج این است که تصور می شود Smart Home همان BMS است. اگرچه هر دو از تجهیزات هوشمند استفاده می کنند، اما مقیاس آن ها متفاوت است. سیستم هوشمند bms ساختمان معمولاً برای مدیریت مشاعات، موتورخانه ها و سیستم های حجیم مرکزی طراحی می شود، در حالی که هوشمندسازی خانگی بیشتر روی رفاه داخلی واحدها تمرکز دارد.
در یک پروژه مهندسی کامل، این دو سیستم با هم لینک می شوند. یعنی اطلاعات از واحدهای مسکونی به مرکز کنترل ساختمان ارسال می شود تا موتورخانه بر اساس نیاز واقعی واحدها، دمای آب را تنظیم کند.
استانداردهای سیم کشی و اجرای پروژه
اجرای این سیستم نیاز به دانش فنی بالایی دارد. سیم کشی ها معمولاً به صورت ستاره ای یا خطی انجام می شوند و از کابل های شیلد دار برای جلوگیری از نویز استفاده می گردد. رعایت استانداردهایی مثل پروتکل KNX تضمین می کند که تجهیزات برندهای مختلف بتوانند در کنار هم بدون مشکل کار کنند.
مراحل اجرای یک پروژه استاندارد عبارتند از:
- طراحی نقشه های الکتریکال بر اساس نیاز کارفرما.
- لوله گذاری و کابل کشی مجزا برای دیتای سیستم.
- نصب سنسورها و پنل های کنترل.
- برنامه نویسی و سناریو نویسی برای دستگاه ها.
- تست نهایی و تحویل به بهره بردار.
چالش های رایج در استفاده از سیستم های هوشمند
با وجود تمام مزایا، برخی چالش ها نیز وجود دارد. برای مثال، اگر سیستم توسط افراد غیرمتخصص نصب شود، ممکن است با اختلالات مکرر روبرو شود. همچنین، نیاز به پشتیبانی و به روزرسانی نرم افزاری از مواردی است که باید در زمان عقد قرارداد با شرکت های مجری به آن دقت کرد.
نکات مهم برای جلوگیری از مشکلات:
- همیشه از برندهایی استفاده کنید که در ایران نمایندگی فعال دارند.
- از مجری پروژه بخواهید آموزش های لازم را به تیم نگهبانی یا ساکنان ارائه دهد.
- نقشه های نهایی سیستم (As-Built) را حتماً دریافت کنید.
نتیجه گیری
بهره گیری از فناوری های نوین در ساخت و ساز دیگر یک انتخاب لوکس نیست، بلکه ضرورتی برای حفظ منابع انرژی و افزایش کیفیت زندگی است. سیستم bms ساختمان به شما اجازه می دهد نظارت کاملی بر وجب به وجب سازه خود داشته باشید و از وقوع خسارات سنگین ناشی از خرابی تجهیزات یا حوادث ناگهانی جلوگیری کنید. با انتخاب صحیح تجهیزات bms ساختمان و همکاری با تیم های متخصص، می توانید بنایی هوشمند، ایمن و کم مصرف داشته باشید.
سوالات متداول
آیا می توان سیستم مدیریت هوشمند را در ساختمان های قدیمی هم نصب کرد؟
بله، امکان نصب وجود دارد اما روش کار متفاوت است. در ساختمان های قدیمی به جای تخریب دیوارها برای سیم کشی، معمولاً از تجهیزات بی سیم (Wireless) که بر پایه پروتکل هایی مثل Zigbee یا Wi-Fi کار می کنند، استفاده می شود.
هزینه نگهداری سالانه این سیستم ها چقدر است؟
هزینه ثابت و مشخصی وجود ندارد، اما معمولاً شامل بازدید دوره ای سنسورها و چک کردن سلامت باتری ها یا آپدیت نرم افزار است. این هزینه در مقایسه با صرفه جویی که در مصرف برق و گاز ایجاد می شود، بسیار ناچیز است.
اگر اینترنت قطع شود، کارکرد ساختمان مختل می شود؟
خیر. سیستم مدیریت ساختمان به صورت محلی و داخلی (Local) کار می کند. اینترنت فقط برای کنترل از راه دور (خارج از ساختمان) و دریافت نوتیفیکیشن ها روی گوشی موبایل کاربرد دارد.
چقدر زمان می برد تا هزینه صرف شده برای سیستم از طریق صرفه جویی انرژی بازگردد؟
بسته به ابعاد پروژه و نوع تجهیزات، معمولاً بین 3 تا 5 سال هزینه های اولیه از طریق کاهش مبالغ قبوض انرژی و کاهش هزینه های تعمیرات موتورخانه جبران می شود.
امنیت این سیستم ها در برابر هک شدن چگونه است؟
در سیستم های حرفه ای که از کابل کشی مجزا و پروتکل های استاندارد استفاده می کنند، نفوذ از خارج ساختمان در صورت رعایت پروتکلهای امنیتی بسیار دشوار است. برای بخش های تحت وب نیز از دیواره های آتش (Firewall) و رمزگذاری های چند مرحله ای استفاده می شود تا امنیت کامل برقرار باشد.
