بخشی از مقاله
چکیده:
خانه هوشمند مجموعه ای از تکنولوژیها در شبکهای خانگی برای بهبود کیفیت زندگی است، که در سالهای اخیر بسیار گسترش یافته و به جزء جدایی ناپذیر تمامی ساختمان های مسکونی و غیرمسکونی تبدیل شده است. بیشتر ابزارهایی که در سیستم های کامپیوتری استفاده میشوند میتوانند در سیستم خانه هوشمند، مجتمع سازی شوند. جدیدترین ایده برای حفظ انرژی استفاده از تجهیزات و سیستمهای جدید میباشد که به همین منظور در نظر گرفته شدهاند. سیستمهای مدیریت انرژی ساختمان از این جملهاند؟ ساختمان هوشمند ساختمانی است که دربردارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویسها و مدیریت و رابطه میان آنها میباشد. سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکارگیری از آخرین تکنولوژیها در صدد آن است که شرایطی ایدهآل همراه با مصرف بهینه انرژی در ساختمانها پدید آورد.
کلمات کلیدی:
خانه هوشمند، تکنولوژی، سیستم مدیریت
مقدمه
انسانها از بدو پیدایش در آرزوی مکانی امن ومطمئن برای زندگی بوده اند و برای رسیدن به این آمال هیچ وقت دست از تلاش و تحقیق برنداشته اند ؟حال در هزاره سوم و عصر ارتباطات و کامپیوتر تنها ساختمانهای هوشمند هستند که به این خواسته جامه عمل میپوشاند؟ بدین منظور تلاش برای کنترل ساختمان ها شروع شده است و ادامه دارد ؟امروزه بسیاری از ساختمان ها، ادارات، منازل، و حتی مراکز صنعتی به صورت هوشمند کنترل میشوند؟ همچنین در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان واستفاده بهینه از تکنولوژی و به کارگیری فناوری ارتباطات و رایانه عملکرد سیستمهای مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشم گیرتر میگردند که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهد داشت؟ به طوری که صرفه جوییهای ناشی از به کارگیری این سیستم ها از مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه ای مربوطه می شود. سیستمهای کنترل هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود که میتوان بهراحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود؟ همچنین در هنگام بهرهبرداری براحتی می توان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد؟
انرژیهای مصرفی درساختمان معمولا در قالب روشنایی، حرارتی و برودتی می باشند. برای صرفه جویی در مصرف انرژی، باید بتوان انرژی هایی که در ساعات مصرف بیش از حد مصرف می شوند را مهار نمود و نیز انرژی هایی را که در ساعات خالی از سکنه تلف می شوند را حذف کرد. عمده مصرف انرژی الکتریکی در روشنایی و فن کویل ها می باشد .در صورتیکه صاحب واحد از آن خارج شد، فن کویل خاموش شده و کلیه چراغ های روشنایی خاموش می گردد. در ساعت خاصی از صبح، سیستم فن کویل شروع به کار کرده و دمای واحدها را به دمای نرمال تنظیم شده میرساند. در ساعاتی که سکنه در واحد حضور دارند، دمای واحد در بازه خاصی قرار دارد و فن کویل تا دمای واحد در درجه تنظیم شده ثابت بماند ها به صورت خودکار کنترل می شوند. کنترل فن کویل های هر واحد در اختیار کنترل کننده محلی آن واحد قرار دارد و نیز برنامه های دمایی جهت صرفه جویی انرژی را از نرم افزار مرکزی دریافت مینماید.
روش تحقیق
روش گردآوری اطلاعات در این مقاله شامل کار کتابخانه ای”استفاده از منابع معتبر به صورت کتاب، مقاله“ بوده است؟
معرفی سیستم مدیریت ساختمان - Building Manage System -
سیستم مدیریت ساختمان - BMS - به سیستمی اطلاق می شود که در یک ساختمان نصب شده و از طریق اجزای خود کنترل قسمتهای مختلف ساختمان و نمایش خروجیهای مناسب را برای کاربر امکان پذیر می نماید. قسمتهای مختلف تحت کنترل معمولا شامل تاسیسات مکانیکی، سیستم تهویه مطبوع و تجهیزات روشنایی بوده که می تواند به سیستمهای ایمنی، آتش نشانی، تنظیم دسترسی، تامین برق اضطراری و ... نیز تسری یابد .به طور کلی هدف از استفاده از سیستمهای BMS در یک ساختمان تطبیق شرایط کارکرد اجزای مختلف با توجه به شرایط محیطی و نیاز ساختمان در آن زمان است.
در سیستم مدیریت ساختمان بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط سیستمهای هوشمند انجام می گردد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه نیروی انسانی شده و بعلاوه کاهش مصارف انرژی، کاهش هزینه های انرژی، کاهش خطاپذیری و افزایش اثربخشی سیستم را به دنبال دارد. با بکارگیری انواع حسگرها در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک سیستم واحد میتوان بصورت لحظه ای، کنترل تمامی شرایط آسایشی و امنیتی را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. برای این منظور، نیاز به تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری خاص میباشد که با گرد آوری اطلاعات محیطی و انتقال داده ها به سیستم مرکزی، روند کنترل و مدیریت ساختمان اجرا میگردد. در ساختمانهای هوشمند با استفاده از سیستم خودکار کنترل روشنایی ساختمان، کنترل سیستم سرمایش و گرمایش، کنترل دوربین های مدار بسته، کنترل در ها، کنترل وضعیت های اضطراری همچون آتش سوزی، زلزله و بسیاری کنترلهای هوشمند دیگر، مصرف انرژی به نحو چشمگیری کاهش می یابد.
مزایای هوشمند سازی ساختمان
با وجودیکه اجرای سیستم مدیریت ساختمان سبب افزایش هزینههای ساخت ساختمان می گردد، میزان صرفه جویی در هزینههای جاری ساختمان ناشی از اجرای این سیستم، میتواند در مدت کوتاهی هزینههای اولیه را جبران نماید و بعلاوه سطح بالاتری از آسایش را برای ساکنان به همراه داشته باشد .سیستمهای کنترل هوشمند دارای سطح انعطاف پذیری بالایی هستند که میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود. همچنین در هنگام بهرهبرداری به راحتی میتوان عملیات تغییر و بهینهسازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینههای انرژی و کاهش هزینههای تعمیراتی را انجام داد .همچنین سیستمهای مدیریت ساختمان از قابلیت کنترل پذیری بالایی برخوردار بوده و با اجرای ساختار مناسب، کنترل اجزای مختلف آن از سرتاسر دنیا امکان پذیر است .با تعریف سطوح دسترسی مختلف میتوان قابلیت کنترل پذیری اجزای مختلف را سطحبندی نمود تا امکان اعمال برخی تغییرات تنها برای کاربران مجاز و در صورت وارد نمودن رمز عبور تعریف شده امکان پذیر باشد.
اهداف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان
✓ ایجاد محیطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان
✓ استفاده بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها
✓ ارائه سیستم کنترلی با قابلیت برنامه ریزی زمانی عملکرد
✓ کاهش چشمگیر هزینه های مربوط به نگهداری و بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی
✓ عدم نیاز به پیمانکار دائمی ساختمان
✓ امکان مانیتورینگ و کنترل تمامی نقاط تحت کنترل از طریق یک کامپیوتر یا اینترنت
✓ با توجه به یکپارچه سازی ساختمان ، تمام تجهیزات بصورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشی از عدم هماهنگی از بین می رود
✓ امکان گرفتن گزارش های آماری از تمامی تجهیزات و عملکرد آنها به منظور بهینه سازی مصرف و عملکرد وظایف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان
✓ کنترل تاسیسات مکانیکی و الکتریکی
✓ کنترل سیستمهای روشنایی
✓ کنترل تهویه مطبوع
✓ سیستم اعلام حریق و کنترل دود
✓ کنترل تردد و حفاظت
✓ مدیریت آسانسورها در زمانهای خاص ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی
✓ بالا بودن رشد جمعیت و نیاز به تقاضای بیشتر انرژی
✓ محدودیت منابع انرژی به دلیل تهدید ناپذیر بودن آن
✓ رشد بالای مصرف انرژی به دلیل الگوی نا صحیح مصرف انرژی
✓ عدم وجود سیستم بازیافت انرژی
✓ وجود صنایع و کارخانجات فرسوده
✓ متکی بودن اقتصاد ملی به درآمدهای نفتی
✓ افزایش گازهای گلخانه ای و باران های اسیدی اجزاء سیستم خانه هوشمند
✓ واحد مرکزی - Central unit -
✓ ماژول های کنترل “Control Modules -
✓ ماژول های تصویری - Vision Modules -
✓ کارت های کنترل - Control Cards -
✓ سنسورها و تجهیزات تکمیلی - Sensors & Auxiliary Equipments”
✓ سیم های ارتباطی و کابل های شبکه - Wires and Network Cables -
✓ لوازم جانبی - Accessories”
بطور کلی این سیستم دارای یک شبکه اصلی است که این شبکه ارتباطات، اطلاعات و فرامین را مابین اجزای فوق جابجا مینماید؟ هر سیستم دارای یک واحد مرکزی و تعدادی ماژول کنترل میباشد که هر ماژول کنترل، مدیریت بخشی از خانه را بعهده خواهد داشت ؟ناحیه کنترل شده توسط هر ماژول کنترل یک زون نامیده می شود؟
