مقدمه :
باپيشرفت علم در تمام عرصه ها و زمينه ها در چند دهه اخير ، بشر جهشي كنترل همزمان و بهينه كردن زمان و انرژي برداشته است .
با توجه به افزايش ساختمانهاي مرتفع ، كارخانجات با توليدات انبوه و متنوع كه وسعت بنايي زيادي را دارا مي بشاد ، كنترل و مديريت اين بناها كه مي بايست با هزينه هاي گزاف و با نيروي انساني انجام شود توسط يك سيستم مركزي به نام BMS با حداقل خطا در حال حاضر امكان پذير مي باشد . سيستم مديريت ساختمان همان سيستم مركزي جهت مديريت واحد ،بدون مصرف هزينه و وقت براي بهينه سازي مصرف انرژي مي باشد . بديهي است كه BMS شاخه اي از مديريت ساختمان مي باشد كه مي بايست با تجهيزات ديگر ساختمان از قبيل اعلام حريق ، سيستم هاي دوربين مداربسته HVAS ( تجهيزات گرمايش و سرمايشي ) و سيستم هاي امنتيتي و ... در برجها و مراكز صنعتي با وسعت زياد به صورت Trigger ( همزمان ) كار كند كه اين مجموعه از تجهيزات ، توسط Integrator System  كنترل و مديريت مي شود .
مزاياي استفاده از سيستم Integrator System بشر علم و تكنولوژي جهت آرامش و آسايش بيشتر در زندگي به كار مي گيرد . سرمايه گذاران ، توليد كنندگان و مصرف كنندگان كه در اين زنجيره بشري قرار ميگيرند ،BMS براي سرمايه گذاران ، حفظ سرمايه و براي توليدكنندگان ، كاهش هزينه ها و خدمات بهتر و براي مصرف كننده ، سهولت كارها و تبادل اطلاعات را به ارمغان مي آورد. اين سيستم از طريق دوربين ها و سيستم هاي امنيتي و مديريت تمام تجهيزات ساختاني كه مجهز به سيستم فوق مي باشند و همچنين مصرف فعاليتهايي كه از طريق BMS مي توان انجام داد ، توسط يك PC در محل بنا موبايل و شبكه اينترنت قابل كنترل مي باشد . به عنوان مثال مي توان از كارخانه اي نام برد كه با سيستم اتوماسيون ، مديريت از راه دور آن مركز را ميسر مي كند . كنترل روشنايي ، دربهاي آن مركز صنعتي ، دوربين هاي هوشمند و ... كه با برنامه ريزي اين تجهيزات و تعريف پروتكل تمام مجموعه به طور هماهنگ كار كرده و با توجه به هوشمند بودن تجهيزات الكترونيكي به كار رفته در سيستم تجهيزات الكترونيكي به كار رفته در سيستم BMS ، خدمات هوشمندي را نيز در اختيار كاربر قرار مي دهد .
همچنين ، مي توان از مديريت نام برد كه با وسعت زياد احتياج به كنترل خاص دارد و نيازمند نيروي انساني جهت محافظت است ( با در نظر گرفتن ضريب خاطاهاي انساني ) . با برنامه ريزي از قبيل تعيين شده در سيستم BMS ( كه به درخواست كاربر قابل برنامه ريزي و تغيير ) است در صورت بروز حريق ، تمام عوامل هوشمند به كمك هم ، امكاناتي را در اختيار كساين كه در معرض خطر هستند قرار مي دهند وبه صدا در آوردن سيستم هاي دزدگير ، قابليت ديدن حريق با دوربين ها ، باز شدن دربها ، و توقف و يا به كار انداختن آسانسورها در مكان تعيين شده ، تماس هوشمند با پرسنل آتش نشاني و مراكز به خواسته كاربر و ...
بنابراين هر آنچه در تصور مديريت يك مجموعه ميباشد با بكارگيري سيستمهاي Integrator System با تجهيزات سازگار، قابل دسترسي است .

Integrator System
سيستم مديريت ساختمان كه توسط نرم افزار خاص خود راهبري مي شود، شاخه هاي مختلفي از تجهيزات كاملي از محل مورد نظر در اين نرم افزار در اختيار كاربر بر روي صفحه مايش ( مانيتور ) قرار مي گيرد ، با استفاده از رايانه و Mouse يا مانيتور صفحه لمسي كاربر مي تواند به هر قسمت از پلان ( قسمت مورد نظر در ساختمان وارده شده ، از طريق دوربين ها به محيط فيزيكي محل احاطه كامل داشته باشد وضعيت مورد نظر را تحت كنترل خود قرار دهد و در صورت نياز كاربر شرايط حاكم به محيط را بنا به نظر خود تغيير دهد .
از قبيل كنترل روشنايي ، تهويه و دزدگير ، با توجه به همه اين امكانات كاربر مي تواند با تعريف برنامه ، حضور خود را در منزل شبيه سازي كند يا در صورت لزوم نسبت به تغيير وضعيت مثلا بستن شير گاز يا خاموش كردن تهويه اقدام نمايد كه در اين مورد منجر به كاهش هزينه هاي انرژي و بهينه مصرف كردن مصرف سوخت ياحتي تردد كمتر مي شود.
امنيت در دسترس بودن اطلاعات يك واحد مسكوني و صنعتي براي مديريت بهتر آن توسط كارر مجاز ، حائز اهميت مي باشد . بديهي است اين مسئله در مجتمع هاي مسكوني ، تجاري و صنعتي بزرگ اهميتي دو چندان دارد .
به مثال حريق مي توان اشاره كرد كه در روي صفحه نمايش كاربر ، محل مورد حريق مشخص شده و وضعيت هايي كه براي سيستم هاي ديگراز قبيل تعيين شده اجرا مي شود .از قبيل اعلام خطر ، باز شد درب هاي اضطراري ، كنترل آسانسور ، سيستم هاي تهويه ، اطفاي حريق ، اعلام وضعيت به ملح هاي از پيش تعيين شده و بستن شير گاز كه تماما باعث مي شود كه خطرات ناشي از حريق و ادامه آن ، كنترل گردد و هزينه هاي خسارت ناشاز اين مسئله را به حداقل رساند كه اين امر فقط با هوشمند سازي و تبادل اطلاعات و علمكرد تجهيزات الكترونيكي ميسر مي شود .
BMS در يك واحد ساختماني يك شاخه اي از Integrator System مي باشد . مانند – HVAC CCTV كه با مديريت Integrator System همه آلمانها تحت برنامه ريزي واحد كنترل كننده Integrator System به صورت هماهنگ با هم كار كرده و به كاربر اي توانايي را مي دهند كه در صورت خرابي نقاط مختلف ، از آنها با خبر شده و در وقت و هزينه صرفه جويي گردد .
در كل تمامي يك ساختمان ( جدا از نوع كاربري آن ) را مي توان در هر كجا مديريت و در مواقع دلخواه كنترل نمود .

امكانات جانبي ، تفريحي ، تبادل اطلاعات و مولتي مديا
امكانات جانبي كه BMS در اختياركاربر قرار مي دهد از قبيل سرويس اينترنت ، تماس با واحدهاي ديگر ، ارسال پيام ، پخش موسيقي و كنترل وسايل برقي و الكترونيكي كه با BMS سازگاري دارند مي باشد

نيازمندي به سيستم هاي مديريت ساختمان
ساختمان ها داراي مدلهاي متنوعي از تجهيزات مكانيكي و الكتريكي مي باشند كه تامين كننده امكانات لازم براي خدمات رساني و بالا بردن كيفيت محيط كار ( زندگي) هستند .اين تجهيزات مي بايست از طريق يك كنترلر مركزي مديريت شوند به عنوان مثال مي توان سيتم تهويه يك مجتمع تجاري اشاره نمود كه براي ايجاد تهويه مكان مورد نظر مي بايست تعداد زيادي از دستگاه هاي هواساز و هوا رسان را روشن و خاموش نمود و درجه و زمان بندي آنها را تنظيم نمود همچنين پمپ ها و ولوها وفن ها را بررسي كرد . هدف از اجراي سيستم هاي مديريت ساختمان تحت كنترل قراردادن و هوشمند كردن فعاليت آلمانهاي ساختماني و بهينه نمودن فعاليتها و بازدهي مي باشد كه تحت كنترل واحد قرار گرفته و نظم كاري بين آلمانها ( اعلام حريق ، اطفاء حريق ، دزدگير ، دوربين مدار بسته و ... Hvac ايجاد مي نمايد .
BMS Building Management System مبتني بر يك كامپيوتر مركزي داراي نرم افزار خاص سازنده تجهيزات هوشمند يازي و همچنين سخت افزارهايي (PCB) كه واحد ارتباط انتقال ديتاهاي آلمانهاي ساختمان به نرم افزار هستند مي باشد . نرم افزار BMS نيز واحد پردازشگر ديتاهاي دريافتي ، كنترل وضعيت فعاليت آلمانها و ايجاد نظم كاري بين تجهيزات و تعريف زمان بندي فعاليت مي باشد كه بر روي پلا ساختمان محل سنسورها ، آلمانها و نوع فعاليت آنها مشخص بوده و موارد كنترلي قابل تعريف مي باشد . بر حسب اطلاعات دريافتي inputs روشن يا خاموش كردن ( فعاليت ) آلمانها بر مبناي تنظيمات اوليه از طريق فرماني كه نرم افزار براي المانهاي ساختمان از طريق سخت افزارهاي مربوطه (outputs) صادر مي كند ، انجام ميگيرد.
هزينه هاي بالاي راه اندازي سيستم هاي هوشمند باعث شده تا مديران پروژه ها در بكار گيري از اين سيتم ها عقب نشيني كنند اما بر اساس آمار و ارقام ارائه شده در سايتهاي معتبر از طرف كمپاني هاي سازنده و دانشگاه هاي معتبر دنيا سيستم هاي هوشمند ساز ساختمان نه تنها هزينه اي اضافه در ساختمان، به حساب نمي آنيد بلكه بر اساس بحث EMS-Energy management system سيستم مديريت انرژي ، پايه ريزي شده اند . بر اساس تحقيقات انجام شده راه كاري مناب نيز جهت بهينه سازي مصرف انرژي ( كه هزينه اي بالا در ساختمان ها مي باشند ) و هزينه هاي انجام شده جهت راه اندازي و خريد تجهيزات BMS در مقابل كم كردن هزينه هاي مربوط به مصرف انرژي در ساختمان قابل چشم پوشي مي باشند .
نكته حائز اهميت در مورد سيستم هاي هوشمند ساز BMS بالا بردن امنيت و ايجاد محيطي امن و حفاظت شده است كه در اين نقطه نظر داراي كارايي و بازدهي بالا بوده كه بسيار قابل بحث مي باشد .صرف نظر از بحث بهينه سازي مصرف انرژي ، در حال حاضر كاربري BMS در مواردي از اين قبيل مي باشد: حفاظت از ساختمان و لوكس نمودن واحد ساختماني، فراهم نمودن رفاه عمومي و خصوصي ، كنترل يكپارچه و هوشمند سازي ساختمان ، به طور خلاصه مي توان گفت با توجه به كنترل همه المانها در يك محل و هوشمند بودن اين سيستمها و دخيل نبودن خطاي انساني در امور امنيتي و حفاظتي از يك طرف و از طرفي ابعاد اقتصادي در كم كردن هزينه ها مربوط به امور نگهداري و خدماتي تجهيزات ساختماني و بهينه سازي مصرف انرژي ، سيستمهاي مديريت هوشمند را به يكي از تجهيزات مهم و لاينكف ساختمان تبديل نموده و نياز به راه اندازي يك كنترل كننده مركزي و مانيتورينگ ،در هر پروژه مشهود ميباشد .
احراز هويت از قبيل پايگاه هاي داده ( national residents . ID cardها و غيره ) ، در صورتي كه خود اشخاص تمايل داشته باشند و اجازه بدهند ، مي تواند كمك كار دولتمردان در ردگيري و شناسايي انسان ها تلقي گردد .
تا به اينجا مقدمه اي در مورد هوشمند سازي ساختمان ها بيان گرديد و لزوم ايجاد يك شبكه هوشند جهت تجهيزات ساختماني مورد بررسي قرار گرفت . درادامه به ذكر مدل هاي مختلف هوشمند سازي ونحوه كاربري هر مدل اشاره خواهد شد .
هوشمند نمودن يك كارخانه صنعتي ، ساختماني اداري ، واحدهاي تجاري ، پاركينگ هاي طبقايت ، يك واحد ويلايي ، و يا يك ساختمان مسكوني كه هر كدام داراي كاربردي خاص مي باشد ، قطعا متفاوت خواهد بود . به عنوان مثال مي توان به يك واحد ويلايي اشاره كرد كه براي اتوماتيك كردن تك تك اقلام خانه از بعد طراحي و انتخاب قطعات با هوشمند سازي يك ساختمان كه سيتم هاي CCTV و Hvac آنها مي بايست integrate شود ، متفاوت خواهد بود .

خانه هوشمند Smart home
خانه هوشمند يثا Smart home نامي است كه براي هوشمند كردن يا اتوماسيون يك يا چند واحد مسكوني يا محل كار ، بكار برده مي شود . جذابيت ، لوكس بودن ، آسايش و راحت طلبي بحث اول در Smart home به شمار مي آيد .
مطلبي كه بوضوح ( با مراجعه به سايت هاي اينترنتي و مطالب موجود در سايت ها ) ديده مي شود كنترل Lighting يا روشنايي در Smart home است كه فصل مشترك دهه كمپاني ها مي باشد .
از نقطه نظر معماري داخلي ، روشنايي ، طراحي ، نورپردازي جايگاه بسيار تأثير گذاري در زيبا سازي فضاي يك واحد ساختماني دارد . به همين منظور در هوشمند نمودن يك واحد مسكوني كنترل روشنايي از اهميت بسزايي برخوردار است و در قالب سناريوهاي مختف ، روشن يا خاموش شدن اتوماتيك ، كم نور يا پر نور شدن چراغ ها در ساعت هاي مختلف شبانه روز ، تعريف مي شود . به عنوان مثال مي توان از تبليغات يك كمپاني هوشمند ساز نام برد كه در صفحه اول سايت خود به عنوان جلب مشتري به ذكر اين نمونه اشاره داشته : كنترل روشنايي به طوري كه با روشن كردن DVD PALYERو نمايش يك فيلم به طور اتوماتيك چراغ ها در حاليت قرار مي گيرند كه جهت ديدن فيلم مناسبت باشد ( حالت سينمايي ) و از طريق نور پردازي فضاي يك سينما را شبيه سازي مي كنندو به محض اينكه فيلم مورد نظر PAUSE يا STOP مي شود ، روشنايي به حالت اوليه باز ميگردد .
به مثالي ديثگر كه جنبه حفاظتي دارد توجه فرماييد : با اتوماتيك نمودن خانه خود مي توانيد حضور خود را در خانه شبيه سازي كنيد به طوري كه بريا افراد سودجو (دزد اين تفكر بوجود مي آيد كه در خانه كساني حضور دارند .
در اين مورد بحث حافظت از خانه مد نظر قرار گرفته كه در قالب تعريف سناريوها انجام مي پذيرد . سناريوها مهمان ، صبح بخير ، شب بخير ، بهينه سازي مصرف برق ، مطالعه و .... موارد ديگري در كنترل روشنايي مي باشند .
كنترل سيستم هاي هواي مطبوع Air conditione فن كوئل ها ، هواساز ها مورد دوم توجه استفاده كنندگان Smart home ، كمپاني هاي توليد كننده ميباشند . كنترل متمركز سيستم هواي مطبوع از يك نقطه و همزماني و يكپارچه كردن اين سيستم ها با روشنايي فضايي بسيار دلنشين را ايجاد مي نمايد . با تحقيقاتي كه در علم پزشكي انجام پذيرفته و با كمي تحقيق مي توان به اين نكته رسيد كه انسان در زمان خواب ، بيداري ، استراحت ، غذا خوردن ، ورزش و ... فعاليت دروني متفاوتي دارد ودر هر كدام از اين حالت ها دماي بدن انسان فرق داشته و دماي بيروني مناسبي را جهت انجام فعاليت مربوطه نياز دارد .
حال مي توان مثال هايي كه در قسمت Lighting به آنها اشاره شد تعميم داد . در هنگام شب كه بدن به حالت استراحت مي روند و فعاليت هاي سلول هاي بدن به حالت استراحت مي روند و فعاليت هاي سلول هاي بدن به غير از سلول هاي گوارشي پايين مي آيد دمايبدن نيز افت خواهد داشت بنابراين مي توان در سناريوي شب بخير دماي مطلوب مورد نياز شب (sleep mode) را تعريف نمود تا بدن انسان آرامش بيشتري داشته باشد و مطمئنا اين دما با دمايي كه سناريو هاي مهمان و يا روز تعريف مي شود فرق خواهد كرد .
با اندكي تامل و بررسي و تلفيق علم هاي مختلف كه در ظاهر ارتباطي با هم ندارند مي توان محيطي بسيار مناسب جهت كار و سكونت فراهم نمود . نصب دوربين و دزدگير ACCESS CONTROL ، كنترل تلفني و اينترنتي ، كنترل آب پاش چمن و كنترل آب نماهاي حياط ، فرستادن پيغام از طريق پانل هاي كنترل از ديگر موارد قابل ذكر مي باشد . هدف از هوشمند سازي يك واحد ساختماني تنها ايجاد يك ساختمان لوكس ، با رفاه بالا نيست ، بلكه توليد كنندگان اين سيستم ها در ايجاد يك ساختمان هوشمند، با نگاهي حفاظتي ، بالا بردن امنيت را مدر نظر قرار داده اند . نصب دزدگير ها و mothon detectors در خانه ها ، نصب دوربين در محيط پيرامون و در داخل ، راه اندازي كنترل وورد و خروج (access control) و ... موكد اين بيان مي باشد .
با جاگذاري دزدگير در مثال هاي بالا مي توان در سناريوها مختلف تعريف نمود كه در هنگام شب دزدگيرها فعال و در هنگام شبيه سازي حضور در منزل دزدگيرها فعال باشند تا هر تحرك غير معمول در محيط دروني ساختمان را حس كرده و اطلاع بدهند .
نصب دوربين در اتاق كودكان و كنترل كودك اين امكان را به ساير اعضاء خانواده مي هد كه در كمال آرامش به كار يا استراحت پرداخته و از مكاني ديگر تحركات كودك خود را تماشا كنند . ضبط تصاوير از طريق دوربينها يا ديدن تصاوير از طريق اينترنت امكانات بسيار موثري در ايجاد يك فضاي امن و آرام مي باشند . سيستم هاي Smart home متشكل است از ديوايس هاي سخت افزاري مختلف جهت يكپارچه كردن فعاليت تجهيزات مختلف ساختماني ، كنترل پانل مركزين تجهيزات اينترنتي و سيم كابل ارتباطي .
در كنترل پانل مركزي مي توان تجهيزات مختلف مرتبط با پانل را كنترل نموده و سيستم ها را مانيتور نمود . به عنوان مثال سناريو هاي مختلفي كه بيشتر به آنها پرداخته شد از طريق نرم افزاري و كنترل پانل قابل تعريف و اجرا مي باشد . زمان بندي فعاليت ها ، مانيتور كدرن تصاوير دريافتي از دوربين ها ، كنترل عبور و مرور به اين طريق مانيتور و كنترل مي گردد . بنابر توانايي پانل ها توليد شده كمپاني هاي سازنده تجهيزات هوشمند ، اين قابليت ها در دسترس مي باشد . پلان خانه در روي صفحه نمايش كنترل پانل قابل رويت بوده و ديوايس هاي كنترلي در پلان جاگذاري شده و دسترسي به آنها از اين طريق ميسر مي باشد .
روشن و خاموش كردن چراغ ها ، هواسزي ، درها ، فن ها ، دوربين و دزدگير ، زمان بندي آبياري حياط و ... همگي از طريق يك كنترل پانل مركزي قابل كنترل مي باشند.
با راه اندازي مدول هاي اينترنتي يا تلفني مي توان خانه خود را كنترل كرد . با تلفن مي توان دستور قطع و وصل ، كم و زياد شدن و روشن يا خاموش شدن المان ها را صادر كرد . بدي ترتيب كه قبل از رسيدن به محل با تلفن مي توان از اوضاع خانه با خبر شد و هواسازها را روشن نمود . از طريق اينترنت و توسط pc شخصي مي توان يك كنترل پانل مجازي بر روي صفحه نمايش ايجاد نموده ، تصاوير خانه را نيز مشاهده نمود و دستورات كنترل اعم از موارد بالا را اجرا كرد . فرستادن پيغام از طريق كنترل پانل ها مجازي بر روي صفحه نمايش ايجاد نموده ، تصاوير خانه را نيز مشاهده نمود و دستورات كنترل اعم ازموارد بالا را اجرا كرد . فرستادن پيغام از طريق كنترل پانل ها به يكديگر ، و راه اندازي يك سيستم صوتي مرتبط با اين تجهيزات وتلفيق آن با سناريوها از ديگر امكانات Smart home يا خانه هوشمند مي باشد. نكته قابل اهميت براي خريداران اين است كه راه اندازي اين تجهيزات در هر برندي متفاوت مي باشد چه از نوع كابل كشي و سيم كشي ( EIB-CAT 5-6 ) و چه از لحاظ مدول هاي سخت افزاي و نرم افزاري .
مطالبي كه در اين مقاله به آنها اشاره شد يك سيستم كامل از هوشمند كردن مي باشد و تمامي كمپاني هاي سازنده اين تجهيزات توانايي كنترل تمام اين اقلام و انعطاف پذيري ذكر شده را ندارند .
سيستم مديريت ساختمان BMS
سيستم مديريت ساختمان BMS



خنك كننده شبانه
از خنك كننده شبانه براي كاهش انرژي لازم براي مقاصد خنك سازي استفاده مي شود در طول روز اتاقهاي و ساختمانها به وسيله خورشيد گرم شده و حرارت را ذخيره مي كنند .
اگر درطول شب ، دماي خارجي از دماي داخل ساختمان پايين تر بيايد . فن هاي تخليه روشن شده و هواي خنك را به داخل ساختمان مي دمند . در نتيجه ساختمان بدون استفاده از سيستم تهويه مطبوع خنك مي شود .

محدود كردن بار پيك
شكرتها و سازمانهايي كه توان الكتريكي بالايي مصرف مي كنند ، بايد دو نوع بهاي انرژي مصرفي را يكي بابت انرژي كه واقعا مصرف كرده اندو ديگري بابت حداكثر مصرف انرژي در بازه زماني مشخص ( مثلا 15 دقيقه ) به سازمان بخش عمومي ، پرداخت نمايند . وظيفه برنامه محدود كننده بار پيك ، خاموش و روشن كردن بارها به طور خودكار در طول روز است .

تنظيم آنتالپي
در روش تنظيم آنتالپي ، براي محاسبه حداقل توان لازم براي تنظيم دماو رطوبت هواي ورودي به مقدار تنظيمي هواي منبع ، از نمودار hx ارتباط بين دما هوا و رطوبت ، استفاده مي شود .
اين محاسبات بر اساس اين واقعيت كه مقدار انرژي و هزينه لازم براي گرم كردن و يا مطربو كردن هوا از مقدار انرژي لازم براي خنك يا خشك كردن آن كمتر است ، پايه گذاري شده اند .

ارتباط در سطح كنترل و اتوماسيون

شبكه سطح كنترل و اتوماسيون CLN
ارتباط بين كنترلرها با يكديگر و سطح مديريت در ردس ساختار سلسله مراتبي با CLAN ( Control and Automation Level Network) برقرار مي گردد . به دليل ضرورت مبادله داده ها بين سطوح مديريت و سطح كنترل اتوماسيون ، اين شبكه بايد قابليت انتقال حجم بيشتري از اطلاعات را نسبت به شبكه سطح ميدان داشته و سرعت انتقال نيز بيشتر سطح ميدان باشد .
كنترلرها براي ارتباط با هر دو شبكه سطح ميدان و سطح كنترل و اتوماسيون ، مي توانند به دو كنترلر ارتباطي CC(Communication Controller) برقرار مي گردد . به دليل ضرورت مبادله داده ها بين سطوح مديريت و سطح كنترل اتوماسيون ، اين شكبه بايد قابليت انتقال حجم بيشتري از اطلاعات را نسبت به شبكه سطح ميدان داشته باشد و سرعت انتقال نيز بيشتر از شبكه سطح ميدان باشد .
كنترلرها براي ارتباط با هر دو شبكه سطح ميدان و سطح كنترل و اتوماسيون ، ميتوانند به دو كنترلر ارتباطي CC(Communication Controller) مجهز شوند . سيستم هاي ويژه اختصاصي DSS Dedicated Special Systems ، نظير سيستم هاي آلارم را مي توان توسط واحد رابط داده DIU(Data Interface Unit) مثل يك دروازه به شبكه سطح كنترل و اتوماسيون و در نتيجه به سيستم كنترل ساختمان متصل كرد .

سطح مديريت

سطح مديريت بالاترين سطح سلسله مراتب سيستم كنترل ساختمان است .

ارتباط بين انسان و ماشين
برنامه هاي آماري و تمام ارتباط بين انسان و ماشين (Man-Machine Communication )MMC در اين سطح پردازش مي شوند .

اين عملكرد عبارتند از :

- نمايش و چاپ پيامهاي رويداد

- اضافه كردن توضيحات نوشتاري به پيامهاي رويداد ( متن شرح دهنده چگونگي پاسخ به رويدادها )

- كنترل كردن اعلام كننده ها

- نمايش گرافيكي ساختمانها ، اتاقها و سيستم هايي كه نمايش دهنده وضعيت عملياتي ، مقادير اندازه گيري دشه و مصرف هستند .

- كنترل سيستمهاي فراخوان در صورت وقوع خطاي فني

گزارش عملياتي ، آمار
گزارشهاي عملياتي و آمار به كاركنان امكان تعيين نقطه ضعفهاي سيستم خدمات و بررسي ميزان بهره وري انرژي براي كاهش هزينه ها را ميدهد . به عنوان مثال ، آمار در سطح مديريت شامل موارد زير است :

- آمار خطا

- گزارش وضعيف حرارتي روزانه

- آمار مصرف

- آمار توان

اتاق كنترل
در گذشته ، از كامپيوترهاي قدرتمند در اتاقهاي كنترل استفاده مي شد . امروزه در اتقاهاي كنترل از شبكه چندين كامپيوتر شخصي (PC) و ايستگاه كاري (WS) متصل به يك كامپيوتر مركزي (Server Station) استفاده ميشود . معمولا هر يك از كامپيوترهاي متصل به كامپيوتر مركزي براي پردازش يك وظيفه مشخص استفاده مي شود .
مثلا از آنها به عنوان ايستگاه هاي واحدهاي مانتورينگ و اپراتور (MOU) يا به صورت واحدهاي برنامه ريزي (PU) استفاده مي شود .

ارتباطات در سطح مديريت

شبكه سطح مديريت MLN
تجهيزات اتاق كنترل توسط شبكه سطح مدسيريت MLN ( Management Level Network) به يكديگر متصل هستند . به دليل آنكه اكثر اين تجهيزات ، كامپيوترهاي شخصي يا ايستگاه هاي كاري كه از حجم انبوهي از آمار نگهداري مي كنند و حجم زيادي از ارتباطات بين انسان و ماشين را پردازش مي كنند شبكه بايد قابليت انتقال حجم زيادي از اطلاعات را با سرعتهاي بسيار زياد دارا باشد.

اتصال سيستمهاي خارجي
سيستمهاي خارجي ( سيستمهاي ويژه اختصاصي) نظير سيستمهاي كنترل دستي ، آشكار ساز حريق و ورود غير مجاز و سيستمهايي براي مديريت خدمات تعمير و نگهداري و مديريت امكانات ، معمولا با استفاده از دروازه DIU ( Data Interface Unit) به سطح مديريت متصل مي وشند . هدف از اين نوع اتصال ، اطمينان از استفاده از يك فرمت استاندارد در نمايش داده هاي سيستمهاي خارجي متفاوت و زير سيستمها در اتاق كنترل اتوماسيون ساختمان است ( جايي كه تمام اطلاعات در آن متمركز مي گردد) .
سطوح شبكه ميدان وسطوح شبكه كنترل و اتوماسيون را مي توان با استفاده از ورودي يا دروازه DIU ، مستقيما نيز به شبكه مديريت ، متصل كرد .

استانداردهاي ارتباطي
امروزه ، اكثر تجهيزات كنترل و مانيتورينگ در سيستمهاي كنترل ساختمان مجهز ميكروپروسسورها و رابط هاي ارتباطي براي تبادل اطلاعات با تجهيزات ديگر مي باشند . تباديل اطلاعات مي تواند بين تجهيزات واقع در يك سطح ( ارتباط نظير به نظير ) و يا بين دو سطح متفاوت با يك سيستم خارجي انجام گيرد . در گذشته ، سخت افزار و پروتكلهاي مورد استفاده در تبادل اطلاعات در سيستمهاي كنترل ساختمان براي توليد كننده اي تا توليد كننده ديگر متفاوت بوده است.

پروتكلهاي استاندارد شده و واسط هاي ارتباطي
موضوع فوق ، مصرف كنندگن را مجبور به استفاده از تجهيزات توليد شده از يك توليد كننده واحد مي كرد ، زيرا امكان اتصال تجهيزات توليد شده از يك توليد كننده واحد مي كرد ، زيرا امكان اتصال تجهيزات ساخت توليد كنندگان مختلف فقط از طريق ورودي هاي گران ميسر بوده است . به طور خاص ، سازمانهاي عمومي تمايل به استفاده از كنترلرهاي ساخت توليد كنندگان متفاوت را در اتاقهاي كنتل داشتند . اين ويژگي تنها در صورت قابل پياده سازي خواهد بود كه توليد كنندگان از پروتكلها و رابطه هاي استاندارد استفاده نمايند .

استانداردهاي ارتباط گروهي
گروهي از متخصصين در CEN TC247 , WG4 ، استفاده از استانداردهاي ارتباطي زير را براي اتوماسيون سيستم ساختمان در نظر گرفته اند :

سطح مديريت : BACent ( اترنت ) 0/FND1.

سطح كنترل و اتوماسيون BACent (LON),PRPFIBUS , WorldFIP

BACent
استاندارد Building Automation and Co troll Network در آمريكا و توسط يك گروه در ASHRAE-American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers توسعه داده شد .اوصل انتقال داده طبق استادا ISO 8802/3 ( اترنت) و تكنولوژي LON(Local operating Network) توسط Echelon توسعه داده شده است . استاندارد ( اترنت BACent ، توسط CEN به صورت پيش نويس استاندارد اروپاييENV180501 تدوين شده و از ديد متخصصين استاندارد بين المللي آينده براي ارتباطات در سيستم اتوماسيون ساختمان خواهد بود .

استاندارد BACent(LON) ، به صورت پيش نويس استاندارد اروپايي ENV13321-1 تدوين شده است .

./FND 1
استاندارد ./FND 1 ( انتقال داده مستقل از شركتها ) در آلمان توسعه داده شده (DINV 32735) و در تعدادي از تأسيسات توسط سازمانهاي عمومي به كار رفته است . البته اين استاندارد نه در آلمان و نه در سطح بين المللي برقرار نگرديد . CEN استاندارد ./FND 1 را به صورت پيش نويس استاندارد اروپايي ENV 1805-2 تدوين كرده است .

EIBent
EIBent توسعه داده شده پروتكل سطح ميدانEIB براي استفاده در سطح اتوماسيون و كنترل است، اصلو انتقال داده نيز بر اساس استانداردهاي موجود ، نظير ISO8802/3 (اترنت) مي باشد . ELBent به صورت پيش نويس استاندارد اروپايي ENV13 321-2 تدوين شده است .

PROFIBUS
PROFIBUS (Process Field Bus) فيلد باس پروسه در آلمان طراحي و توسعه يافت . ( DIN 19245 , EN 50170.2) پروفايل كاربري ديگري مخصوص سيستمهاي ساختماني ساخته شده است . بررسيهاي كاربردي زيادي براي انواع سيستمهاي كنترل ساختمان به انجام رسيده است . PROFIBUS به عنوان سيستم كنترل مطابق با استاندارد اروپايي ENV13 321-1 طراحي شده است .

WorldFIP
استاندارد (EN50170Vol.3) WorldFIP در فرانسه براي پردازش اتوماسيون توسعه داده شده و تا به حال در اتوماسيون سيستم ساختمان مورد استفاده قرارنگرفته است . WorldFIP به صورت استاندارد ( پيش نويس ) اروپايي ENV 13 321-1 تدوين شده است .

BatiBUS
BatiBUS در فرانسه (NFC-46/620) براي اتوماسيون سيستم ساختمان و اتوماسيون سيستم در ساختمانهاي مسكوني توسعه داده شده است .اين استاندارد در فرانسه و اروضاي جنوبي مورد استفاده قرار گرفته است .

EHS
استاندارد EHS(European Home System) پروتكلي است كه به عنوان بخشي از برنامه ESPRET توسعه يافته است و براي اتوماسيون سيستم در ساختمانهاي مسكوني مورد استفاده قرار مي گيرد . مهمترين ويژگي EHS در استفاده از از تكنولوژي راه اندازي سريع نهفته است . تا اين لحظه از اين استاندارد در اتوماسيون استفاده نشده است .

(Local Operating Network)LON

تعاريف و اصطلاحات مربوط به شبكه (Local Operating Network)LON
يك شبكه گسترده و باهوش مي باشد كه تجهيزات دخيل در آن با همديگر در ارتباط مي باشند . اين شبكه بسيار قابل انعطاف بودهو مي توان در هر زمان آنرا گسترش داده و يا بهينه نمود .

Neuron – Chip
هسته اصلي اين شبكه Neuron – Chip مي باشد كه توسط كمپاني هاي Motorola , Toshiba ساخته مي شود .Neuron – Chip از سه پروسسور(CPU) تشكيل شده است :

- Application ( APP ) – CPU

- NetWork ( NET) – CPU

- Media Access Control (MAC) – CPU
اين Chip با زبان Neuron – C برنامه نويسي دشه و فعلا دو نوع مختلف آن يعني مدل 3120 و 3150 به بازار عرضه مي شود .

LONBuilder
در حقيقت نرم افزاري مي باشد كه كاربر با آن سيستم LON خود طراحي نموده و ابزار عيب يابي و Projecting در اين نرم افزار لحاظ گرديده است .

LONMark
علامت ثبت شده شبكه LON مي باشد كه سازندگان مختلف تجهيزاتLON با چاپ اين آرم كه ، از طرف انجمن LON اعطا مي گردد ، بر روي محصولات خود كاركرد صحيح تجهيزات و ادوات ارايه شده رادر شبكه LON گارانتي مي نمايند .

LON Works

اسم ثتب شده براي اين شبكه ميب اشد كه شامل كليه تكنولوژي مورد استفاده در آن مي باشد .

LUI ( Lon Users International )
انجمن سازندگان تجهيزات LON مي باشد كه در بخش هاي مختلف همانند تبليغات ، اتوماسيون سازه هاي ساختماني ، اتوماسيون صنعتي و غيره فعاليت دارد .

خصوصيات شبكه LON
تا اواسط 1997 ، LONTalk فقط با Neuron Chip سازگار بود و سازندگان تجهيزات LON مي باشد حتما از اين chip استفاده مي نمودند . ولي نياز به Open سيستم LUI را وادار ساخت كه اين محدوديت را برداشته و هم اينك پروتكل LON را مي توان با هر ساختار سخت افزاري دلخواهي مورد استفاده قرار داد .
يك مزيت شبكه LON نسبت به EIB در مورد استاندارد تعريف شده براي آن مي باشد كه امكان استفاده از اين شبكه را علاوه بر سطح Field در سطوح بالاتر اتوماسيون امكان پذير مي سازد .
در يك شبكه LON ، كه در اينجا EIB در مورد استاندارد تعريف شده براي ان مي باشد كه امكان استفاده از اين شبكه را علاوه بر سطح Field در سطوح بالاتر اتوماسيون امكان پذير مي سازد .
در يك شبكه LON ، كه در اينجا Domain ناميده مي شود ، تقسيم بندي منطقي براي زير مجموعه هاي آن در نظر گرفته شده است . به طور كلي يك شبه LON مي تواند داراي 255 انشعاب و يا به اصطلاح Subnet باشد كه به هر انشعاب مي توان حداكثر 127 گروه و يا به عبارتي 127 دستگاه متصل نمود . در مجموع يك Domain مي تواند شامل 32385 گره باشد . جهت جداسازي Subnet ها از Router استفاده مي شود كه يكي از خواص Router محدود ساختن فيزيكي شبكه از نظر دريافت پيغام ها به دلخواه طراح مي باشد .
در شبكه LON هر گروه تقريبا مستقل بوده و مي تواند راسا به برنامه هاي مختلف را پردازش نمايد . در حقيقت در يك شبكه LON هر گره هوشمند مي باشد و تا حدود زيادي بدون وابستگي به گره هاي ديگر با سيستم مركزي كار مي نمايد .

گره ها نيز به نوبه خود به انواع مختلف تقسيم مي شوند . همانند :

- حسگرها

- جمع آوري سيگنال ها ( ورودي ها )

- عملكردها

- كنترل كننده ها

و غيره ...
در شبكه LON از روش Differential – Manchester Code(dmc) جهت كد بندي پيغام ها استفاده ميشود با توجه به خواص DMC مي توان اطلاعات و Power را بر روي يك سيستم منتقل نمود . كه اين خطوط مي تواند برق AC مورد استفاده در ساختمان ها باشد .
جهت ارتباط بين گره ها مي توان از كابل )) IR Infrared Radio Frequency(RF) , Power Line ((PL) , Twister Pair(TP) , Fiber Optic (FO و يا Coaxial Cable استفاده نمود .
سرعت انتقال اطلاعات با توجه به نوع محيط انتقال انتخابي جهت انتقال اطلاعات بين kibt/s2 تا 1.25 Mbit/s قابل تغيير مي باشد . از نوعي روش تغيير يافته CSMS/CD كه بنام PredictiveP-Persistent معروف مي باشد جهت برقرار ارتباط بين گره ها استفاده مي گردد . اين روش جديد همان CSMA / CD مي باشد با اين فرق كهامكان از بين رفتن اطلاعات به علت Collision در آن وجود دارد ولي در صد پيش آمد چنين اتفاقي محدود شده است .

بصورت اجمالي مشخصات LON بدين شرح مي باشند :

- توپولوژي : خطي ، درختي و ستاره اي ( بسته به نوع محيط انتقال مورد استفاده)

- درااي حداكثر 225Subnet و هرSubnet شامل 127 گره ، 32385 گره در كل

- حداكثر طول شبكه km 6/1 در سرعت Kbit/s5

- حداكثر طول شبكه km 6/1 در سرعت Kbit/s5
- حداكثر فاصله بين گره ها در حالت PL – 32 متر مي باشد يعني خط انتقال قدرت و اطلاعات مشترك مي باشد. در غير اينصورت عملا محدوديتي وجود ندارد

- روش برقراري ارتباط بين گره ها :

Predictive – P – Persistent CSMAKD

- داراي قابليت Multicast – Broadcast

- حداكثر سرعت Mbit/s 25/1

- حداكثر زمان عسك العمل Vms
- حداقل زمان Transaction Time برابر 3 ميلي ثانيه است يعني حداقل زماني كه يك گره پس از گذشت آن مي تواند دوباره اطلاعات خود را ارسال نمايد .

- اينترفيس شبكه در حالت RS 485 : TP

امكان استفاده در محيط هاي EX با تغييراتي در لايه فيزيكي امكان دارد .

- امكان تعويض گره ها در هنگام كاركرد شبكه يا محدوديت هايي امكان پذير مي باشد .

- پشتيباني كاملا لايه هاي هفت گانه ISO/OSI

- داراي استاندارد شماره IEC2026 ( سيستم Open مي باشد .)

- از شركت هاي سازنده اروپايي براي تجهيزات LON مي توان شركت Wleid muller را نام برد.

استانداردEBI ( European Installation Bus)

مشخصات عمومي شبكه EIB

- توپولوژي : خطي ، درختي و ستاره اي
- ساختار شبكه : حداكثر 15 منطق ، هر منطقه شامل حداكثر 12 خط و هر خط حداكثر 64 گره را شامل مي شود . يعني احداكثر عناصر متصل به شبكه و يا به اصطلاح گره ها 11520 مي باشد .
لازم به ذكر مي باشد كه مي توان تعداد گره ها را در هر خط با اضافه نمودن Repeater ( حداكثر 3 عدد) تا 256 عدد افزايش داد .

- طول هر خط حداكثر 1000 متر ( بدون Repeater)

- امكان ارسال اطلاعات بر روي خط تغذيه وجود دارد (LP)

- روش ارتباط گره ها با همديگر CSMA/CA :

- سرعت شبكه 9/6 Kbit/S

- دريافت صحيح اطلاعات با فرستادن پيغام تاييد مي گردد .

- داراي استاندارد اروپا 5090 EN .

- فاصله گره ها در يك خط : حداكثر 700 متر

- طرق انتقال اطلاعات Twisted pair (TP) , Power line (PL) , Radio Frequency(RF) , Infrared (IR)

- روش هاي سريع انتقال اطلاعات EIB.Net و EIB.MMS

سیستم حفاظتی بی سیم مورد استفاده در اتوماسیون خانگی
سیستم حفاظتی بی سیم مورد استفاده در اتوماسیون خانگی



گروه RISCO تهیه کننده روش های حفاظتی جامع ، اخیرا اقدام به عرضه محصولی با نام Agility کرده است .Agility یک سیستم بی سیم انعطاف پذیر جدید است که امنیت ، حفاظت و اتوماسیون خانگی را فراهم م یآورد در این محصول طراحی شیک و با سلیه ، با سادگی منحصر به فردی ترکیب شده است .
این محصول تکنولوژی پیشرفته بی سیم دو طرفه را به خدمت گرفته و انعطاف پذیرترین سیستم را برای بازار رو به رشد حفاظت مسکونی و SOHO فراهم آورده است جایی که دیگر پنل های ضد سرقت مرسوم پاسخگوی نیازهای کاربردی نمی باشند وجود پشن های متعدد برای نصاب امکان انتخاب یک یا همه ماجول های مخابراتی را فراهم آورده است . GPRS/GSM ,IP و PSTN سریع که8 همه درون محفظه اصلی محصول گنجانده شده اند این محصول همچنین شامل یک دستگاه کنترل از راه دور منحصر به فرد دو طرفه با حفاظت PIN code و نمایشگر وضعیت سیستم است .
محدوده ی وسیعی از ادوات جانبی اتوماسیون خانگی که از هر دو مخابرات یک یا دو طرفه استفاده می کنند را می توان به صورت ترکیبی به همراه Agile نصب کرد برای حصول حفاظت خانگی برتر این محصول به آشکر سازی های حفاظت پیرامون داخلی و خارجی بی سیم و آژیرهای کاملا بی سیم مجهز شده است .
محدوده غنی ادوات جانبی محصول Agility شامل تجهیزات مونیتورینگ و امنیتی ، باعث حمایت از خانواده و مایملک افراد می شود با خدمات یکپارچه ویدئویی این محصول هم صاحبان خانه و هم ایستگاه های مونیتورینگ می توانند با نمایشس دادن ویدئوی ضبط شده از سایت قبل و بعد از رخدادن آلارم وضعیت آلارم را مورد بررسی قرار دهند . در طراحی این محصول تسهیل کار نصب مد نظر قرار گرفته است صفحه کلید بی سیم دو طرفه با کمک منوهای ساده و ابتدایی امکان برنامه ریزی کامل سیستم را فراهم آورده اند به علاوه پنل ها ، صفحه کلید و آشکارسازها برای راحتی نصب مجهز به قلاب های دیواری شده اند .