بخشی از مقاله
چکیده
بی شک رشد و توسعه اقتصادی یکی از عوامل موثر در امر پیشرفت جوامع امروزی به شمار میآید. از این نگاه یکی از ملزومات آن نظارت دقیق و مستمر بر نحوه عملکرد ، بهبود و ارتقاء کیفی زیر ساختهای اقتصادی و اجرای هر جامعه ، به ویژه بخش ساخت و ساز ، مهندسی و معماری میباشد. و با توجه به بحران انرژی در جهان و فانی بودن منابع انرژیهای تجدید ناپذیر فسیلی و چالشهای پیش رو در زمینه محیط زیست ، موجب توجه و نگرش عمیق به رویکرد ادغام دو بخش صنعت ساختمان و فناوری اطلاعات شده است که در این زمینه میتوان به فرایند هوشمند سازی و به کارگیری پروتکلهای ارتباطی همچون KNX اشاره کرد.
پروتکل KNX رایج ترین پروتکل ارتباطی در زمینه مدیریت هوشمند سازی ساختمان - BMS - میباشد. که از استاندارد لایه باز نیز به خوبی پیروی میکند این پروتکل بوسیله حسگرها علائم و دادهها را دریافت کرده و به صورت کدهای رمز نگاری شده از طریق رسانه انتقال که سیم و یا کابل زوج به هم تابیده میباشد جهت انتقال داده استفاده میکند و همچنین با پشتیبانی از پروتکل - - KNX RF که از محدوده باند فرکانس 868 مگاهرتز همانند پروتکل ارتباطی ZigBee که از سیگنالهای رادیوییRF جهت انتقال داده - در محدوده 868 مگاهرتز تا 2.4 گیگاهرتز - از طریق رسانه انتقال هوا و به صورت بی سیم ، جهت رمز گشایی و پردازش توسط کنترلر مرکزی یا ریشه استفاده می کند. این فناوری میتواند سبب ایجاد احساس آرامش ، امنیت ، کنترل ، پایش و مدیریت هوشمندانه مصرف بهینه انرژی در ساختمان هوشمند شود.
-1 مقدمه
در سالهای اخیر به دلیل افزایش بهای تمام شده تولید انرژی و در پی آن ایجاد آلودگیهای مختلف زیست محیطی حاصل از تولید ، عرضه و مصرف سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر و پدیدار شدن چالشهای مختلف در عصر حاضر ، محققان و پژوهشگران را برآن داشت که راه کارهائی را برای مقابله با این فرایندهای مضر و چالشهای نگران کننده ارائه دهند. و پژوهشگران برای مقابله با این معضلات عصر فناوری اطلاعات و ارتباطات در بخش ساختمان و مهندسی معماری .
سیستم مدیریت هوشمند ساختمان - - BMS را در سال 1970 میلادی جهت ارائه مطرح و پیشنهاد کردنند. امروزه این سیستم هوشمند با عناوین مختلفی همچون - - BEMS، - BAS - ، - EMS - ازسوی کاربران در این زمینه بیان و مطرح می شود. سیستم BMS دارای پروتکلهای ارتباطی مختلفی می باشد که یکی از متداول ترین پروتکل های ار تباطی ، پروتکل KNX میباشد که یک پروتکل از نوع لایه باز می باشد یعنی میتوان در یک سیستم هوشمند مبتنی بر پروتکل KNX از قطعات و تجهیزات شرکتهای مختلف در یک مجموعه بدون هیچ گونه محدودیتی استفاده کرد.
در این نوع سیستم هوشمند با ایجاد سناریوهای مختلف می توان نحوه دسترسی یه تجهیزات موجود در یک ساختمان را برای کاربران تعریف کرد و کاربر می تواند بر حسب نیاز و یا دلخواه خود کلید با سناریو مورد نظر را انتخاب کند و از آن بهره مند شود . سیستم اتوماسیون ساختمان مبتنی بر پروتکل ارتباطی KNXعلاوه بر مدیریت هوشمندانه انرژِی و مقابله با چالشهای پیش رو ، در محیط کاربری ساختمانها باعث افزایش کیفیت رفاه زندگی ، و ایجاد محیط ایدهآل همراه با بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش هزینهها برای ساکنان خانه هوشمند میباشد.
-2 مفهوم و تاثیر سیستم هوشمند سازی ساختمان در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی و تجهیزات
به دلیل استفاده از نیروی انسانی در امر کنترل تجهیزات و تاسیسات ساختمان. موجب پدیدار شدن اشتباه و خطاهای مکرر از سوی کاربر و اپراتور شده و یا باعث ایجاد تاخیر در روند کنترل این تجهیزات میشود که این عوامل میتوانند باعث وارد شدن آسیبهای جدی به تجهیزات و ایجاد هزینههای برای ساکنان خانه هوشمند شود
و یا در زمان وقوع رخداد خطا و اختلال در نحوه کارکرد تجهیزات و تاسیسات ساختمان قادر به ارائه عکس العمل و بازخورد صحیح و مناسب در این وضعیت بحرانی نخواهد بود و یا اتوماسیون ساختمان به دلیل برخورداری از یک پردازنده و یا کنترلرگر مرکزی که ریشه نامیده می شود می تواند تمام مجموعه و سیستم هوشمند خانه سبز را در تمام طول مدت شبانه روز مورد پایش و کنترل بهینه قراردهد
و در کوتاه ترین زمان ممکن و کسر کوچکی از ثانیه بهترین عکس العمل و بازخورد مناسب را از خود به نمایش بگذارد. و دستورات مورد نیاز و مرتبط با این وضعیت را صادر کرده و وضعیت ساختمان سبز را مجددا مورد بررسی و آمایش قرار داده و بر تمام قسمتهای الکترونیکی ، الکتریکی و الکترومکانیک ساختمان نظارت دقیق و مناسبی داشته و میتواند در تحقق آروزی دیرینه انسانها جهت بهرهمندی از وجود سر پناهی امن ، ایمن و همراه با احساس آرامش برخوردار شوند و میتواند موجب بهینه سازی مصرف انرژِی در خانه هوشمند سبز شده و با گذشت زمان در ضمن بهرهمندی از آرامش میتواند موجب برگشت هزینههای صرف شده جهت هوشمند سازی ساختمان به ساکنان خانه هوشمند شود
-3 مزایای خاص خانه سبز یا هوشمند - BMS -
هدف از اجرای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان - BMS - برخورداری از ویژگی های اقتصادی و ایجاد خانهای ایدهآل برای ساکنان امروزی خانه سبز است ، که مزایای کلی و هدف از اجرای پروژه - BMS - در این ساختمان ها عبارتند از :
✓ کاهش هرینههای مربوط به سرویس و نگهداری تجهیزات
✓ عدم نیاز به سرویس کاران به صورت دائمی
✓ برخورداری ار سیستم مانیتورینگ ، پایش و کنترل تمامی نقاط مورد تردد بوسیله یک رایانه ، گوشی تلفن همراه و غیره
✓ ایجاد یک لیست از نحوه عملکرد تجهیزات جهت بهینه سازی مصرف انرژی
✓ کاهش و بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی
✓ ایجاد فضاء و محیطی توام با آرامش ، ایمنی و امنیت
✓ دارای سیستم مدیریت هوشمندانه جهت اولویت بندی زمانی و کارکرد تجهیزات
✓ استفاده بهینه از دستگاهها و تجهیزات خانه هوشمند و افزایش مدت زمان کارکرد و طول عمر مفید آنها
✓ به جهت برخورداری از یک سیستم مدیریت هوشمند جامع و یکپارچه در نحوه استفاده از تجهیزات امکان تداخل زمانی در لحظه شروع و راه اندازی و آماده به کار در این سیستم ها وجود ندارد
-4 امکانات فنی ، اقتصادی ، رفاهی و امنیتی ساختمانهای هوشمند - - BMS
ساختمان هوشمند یا خانه سبز از یک فضاء و محیطی امن ، پویا و با صرفه اقتصادی به جهت کاهش هزینهی ناشی از بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش هزینه های مربوط به بخش تعمیرات و سرویس برخوردار میباشد
و همچنین دارای قابلیت های از قبیل نظارت و کنترل بر زیر سیستمهای مدیریتی موجود در خانه سبز مانند - سیستمهای اعلام حریق و اطفای حریق ، سیستم اعلام زلزله ، سیستمهای امنیتی ، تردد و حفاظتی مانند دوربینهای مدار بسته ، سیستمهای روشنائی و تاسیسات ، سیستمهای حرارتی و برودتی ، سیستم اعلام نشت و مقدار گاز ، سیستم اعلام سرقت و مقابله با آن و تماس گیرنده تلفنی ، سیستم اعلام دما و رطوبت و غیره - میباشد. که موجب رضایت کاربران و ساکنان از خانه هوشمند می شود
