سیستم BMS ساختمان (سیستم خانه هوشمند BMS) چیست؟

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چگونه یک ساختمان می‌تواند هوشمندانه‌تر عمل کند و در عین حال مصرف انرژی را کاهش دهد؟ پاسخ در سیستم BMS نهفته است! سیستم مدیریت ساختمان BMS به مدیران ساختمان و اوپراتورها کمک می‌کند تا علاوه بر بهبود شرایط ساختمان از نظر مصرف انرژی و امکانات رفاهی، قادر به نظارت و کنترل تجهیزات مختلف ساختمان نیز باشند. برای آشنایی با سیستم خانه هوشمند BMS ، اجزا و عملکرد این سیستم، در این مقاله با شرکت خانه هوشمند فریتز _نمایندگی سیستم BMS_ همراه باشید.

سیستم BMS چیست؟

سیستم مدیریت ساختمان BMS که با عنوان سیستم اتوماسیون ساختمان (BAS) نیز شناخته می‌شود، یک سیستم کنترل است که برای نظارت و کنترل عملکرد ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم مدیریت ساختمان BMS برای نظارت و کنترل سیستم‌های مختلف ساختمان مانند گرمایش، تهویه، روشنایی، سیستم امنیتی، سیستم‌های مدیریت انرژی (برق، گاز، تجهیزات اندازه‌گیری)، کنترل دسترسی افراد و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساکنین ساختمان، اپراتورها و کارکنان می‌توانند با استفاده از پلتفرم متمرکز سیستم مدیریت ساختمان بی ام اس، شرایط ساختمان را مطابق با خواسته‌ها و نیاز ساکنین آن تنظیم کنند.

آموزش هوشمند سازی ساختمان | دوره آموزش خانه هوشمند

به طور خلاصه سیستم مدیریت ساختمان (BMS) یک سیستم کنترل و اتوماسیون هوشمند است که برای مدیریت و بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های مختلف یک ساختمان به کار گرفته می‌شود. این سیستم از طریق یکپارچه‌سازی سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی ساختمان از قبیل HVAC, روشنایی, ,امنیت امکان کنترل متمرکز و بهینه عملکرد آن‌ها را فراهم می‌کند.طول روز و شب، روشن و خاموش کردن چراغ‌ها به صورت خودکار و ارسال هشدار در صورت وقوع سرقت استفاده شود.

اهداف سیستم BMS در ساختمان

اهداف سیستم خانه هوشمند BMS عبارتند از:

• کاهش مصرف انرژی: این سیستم با کنترل دقیق سیستم‌های سرمایش، گرمایش و روشنایی، به کاهش مصرف انرژی ساختمان کمک کند.
• افزایش راحتی ساکنین: سیستم هوشمند BMS می‌تواند با ارائه امکاناتی مانند کنترل از راه دور روشنایی، دما و امنیت، راحتی ساکنین ساختمان را افزایش دهد.
• بهبود کارایی عملکرد ساختمان: این سیستم می‌تواند با نظارت بر عملکرد سیستم‌های مختلف ساختمان، از کارکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل کند.
• افزایش امنیت ساختمان: سیستم ساختمان هوشمند BMS می‌تواند با ارائه امکاناتی مانند تشخیص حریق و ورود غیرمجاز، امنیت ساختمان را افزایش دهد.
• کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری: این سیستم می‌تواند با نظارت دقیق از بروز خرابی‌های احتمالی جلوگیری کند. این امر می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری شود.

همچنین بخوانید: خانه هوشمند چیست + معرفی امکانات اسمارت هوم

معماری سيستم BMS

معماری سیستم BMS معمولا در سه سطح تعریف می‌شود. سطح اول شامل تجهیزات، حسگرها، سیستم کنترل و … است. سطح دوم با عنوان سطح کنترل نظارتی شناخته می‌شود و ابزارهای مدیریتی و نظارتی مانند سرورها، ابزارهای ذخیره سازی داده‌ها و … در این سطح قرار می‌گیرند. سطح دوم از طریق پروتکل‌های استاندارد صنعتی، با سطح اول ارتباط برقرار می‌کند. سطح سوم نیز شامل نرم‌افزارهای کنترلی سیستم است که بر روی سرورها نصب می‌شوند و قابلیت‌های مختلفی را برای کاربران فرا

عملکرد اجزای سیستم بی ام اس BMS

اجزای سیستم BMS را می‌توانیم به چند دسته مختلف تقسیم کنیم که با یکدیگر تبادل داده دارند و در کنار یکدیگر سیستم بی ام اس را تشکیل می‌دهند. متداول‌ترین اجزای سیستم BMS در ساختمان عبارتند از:

• نقاط جمع‌آوری داده: سنسورهای اندازه‌گیری رطوبت، دما، نور، آشکارساز نشت گاز مونواکسید کربن یا آشکارساز آتش‌سوزی، کنتورها و دستگاه‌های اندازه‌گیری مصرف انرژی، از مهم‌ترین اجزای تشکیل دهنده سیستم هوشمند BMS هستند.
• کنترل کننده‌ها: داده‌های جمع‌آوری شده توسط سنسورها و تجهیزات اندازه‌گیری به کنترل کننده‌ها ارسال می‌شوند که هسته مرکزی سیستم مدیریت ساختمان BMS نیز محسوب می‌شوند. کنترل کننده‌ها بر اساس داده‌های دریافتی، دستوراتی را به دیگر تجهیزات ساختمان ارسال می‌کنند.

• پروتکل‌های ارتباطی: تبادل داده بین اجزای سامانه مدیریت ساختمان بی ام اس با استفاده از یک زبان مشترک (پروتکل‌های ارتباطی) انجام می‌شود.
• رابط کاربری: رابط انسان و ماشین (HMI)، محیطی است که امکان تعامل افراد با سیستم مدیریت ساختمان BMS را فراهم می‌کند. سیستم BMS ساختمان معمولاً به صورت یک رابط گرافیکی روی نمایشگر کامپیوتر یا پنل لمسی طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. رابط کاربری سیستم مدیریت ساختمان‌های هوشمند، امکان مشاهده وضعیت سیستم، تنظیم پارامترها و مشاهده هشدار و اعلان‌ را فراهم می‌کند.
• زیرساخت ارتباطی: عملکرد سیستم‌های مدیریت ساختمان به وجود زیرساخت‌های ارتباط سیمی یا بی‌سیم متکی است که اتصال تجهیزات مختلف به این سیستم را امکان‌پذیر می‌کند. زیرساخت ارتباطی می‌تواند با استفاده از کابل شبکه، Wi-Fi یا دیگر پروتکل‌های سیمی یا وایرلس فراهم شود.
• سیستم ذخیره‌سازی داده‌ها: سیستم مدیریت هوشمند ساختمان حجم انبوهی از داده‌ها را جمع‌آوری و پردازش می‌کند. این داده‌ها برای تجزیه و تحلیل‌ یا بررسی میزان تغییرات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

زیرسیستم‌های BMS

انواع پروتکل های سیستم هوشمند BMS ساختمان

پروتکل‌های خانه هوشمند bms، شیوه‌های گوناگون برقراری ارتباط بین اجزای مختلف سیستم هستند. در ادامه مهم‌ترین پروتکل‌های سیستم خانه هوشمند bms را بررسی می‌کنیم.

1. پروتکل Modbus

پروتکل Modbus یک پروتکل ارتباطی ساده است که برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی مختلف استفاده می‌شود. این پروتکل دو نوع دارد؛ پروتکل Modbus RTU که بر اساس ارسال داده‌ها به صورت بیت‌های سریال از طریق پورت سریال کار می‌کند و پروتکل Modbus TCP که داده‌ها را به صورت بسته‌های TCP/IP از طریق شبکه ارسال می‌کند. این پروتکل معمولاً برای کنترل و مانیتورینگ دستگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و قابلیت ارتباط با تجهیزات مختلف مانند سنسورها، PLCها و دستگاه‌های دیگر را فراهم می‌کند.

2. پروتکل KNX

پروتکل KNX یک استاندارد ارتباطی برای سیستم هوشمند ساختمان bms است که برای کنترل و مدیریت تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروتکل بر پایه فناوری باس دیتا عمل می‌کند که به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا اطلاعات را بین خود به اشتراک بگذارند. پروتکل کی ان ایکس KNX به عنوان یک استاندارد باز، امکان ارتباط و ادغام تجهیزات گوناگون از تولیدکنندگان مختلف را فراهم می‌کند. با استفاده از پروتکل KNX، کاربران می‌توانند تجهیزات مختلف مانند وسایل روشنایی هوشمند، گرمایشی، خنک‌کننده، سنسورها و دیگر دستگاه‌ها را به یکدیگر متصل کنند و از طریق یک سیستم متمرکز یا کنترلر مرکزی آن‌ها را مدیریت کنند.

3. پروتکل Zigbee

پروتکل Zigbee یک پروتکل بی‌سیم با پهنای باند کم و مصرف انرژی پایین است که برای ارتباط بین دستگاه‌های مختلف در یک شبکه خانه هوشمند بیسیم bms استفاده می‌شود. این پروتکل در سیستم خانه هوشمند bms، امکان برقراری ارتباط با وسایلی مانند تجهیزات روشنایی، ترموستات هوشمند، درب‌ها، پنجره‌ها، سنسورها و دیگر تجهیزات را فراهم می‌کند. پروتکل Zigbee از معماری شبکه Mesh استفاده می‌کند که به افزایش پوشش و پایداری شبکه کمک می‌کند.

4. پروتکل Z-Wave

پروتکل Z-Wave نیز یک پروتکل بی‌سیم است که برای اتصال و کنترل تجهیزات و سنسورهای سیستم هوشمند ساختمان bms استفاده می‌شود. این پروتکل از امواج رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند و برای کاهش تداخل با سایر دستگاه‌های بی‌سیم در محیط مسکونی مناسب است. پروتکل Z-Wave هم مانند Zigbee از معماری Mesh برای ایجاد شبکه و برقراری ارتباط استاندارد استفاده می‌کند.

5. پروتکل WiFi

پروتکل وایفای یکی از فناوری‌های ارتباطی بسیار رایج است که برای اتصال دستگاه‌ها به شبکه اینترنت و شبکه‌های محلی استفاده می‌شود. این فناوری بیسیم می‌تواند در سیستم خانه هوشمند bms تجهیزات را با پهنای باند بالا و اتصال پایدار، به سیستم مرکزی متصل کند. از دیگر مزایای این پروتکل می‌توان به سرعت بالا و سازگاری با تجهیزات مختلف اشاره کرد.

6. پروتکل Bluetooth

فناوری بلوتوث، یک فناوری ارتباطی بی‌سیم است که می‌توان از طریق آن، بین دستگاه‌های نزدیک به یکدیگر ارتباط برقرار کرد. اگرچه فناوری‌های جدیدتری مانند وایفای معرفی شده‌اند، اما فناوری بلوتوث همچنان یکی از پروتکل‌های ارتباطی محبوب در ساختمان هوشمند bms به شمار می‌آید. در خانه هوشمند bms می‌توان از فناوری بلوتوث برای برای ارتباط بین تجهیزات خانه هوشمند، کنترلرها، سنسورها و دیگر تجهیزات استفاده کرد. از مزایای این پروتکل می‌توان به مصرف انرژی کم و اتصال سریع اشاره کرد.

7. پروتکل Thread

پروتکل Thread یک پروتکل ارتباطی بی‌سیم است که برای اتصال دستگاه‌های خانه هوشمند به یکدیگر استفاده می‌شود. این پروتکل بر پایه استاندارد IEEE 802.15.4 کار می‌کند و از معماری Mesh برای ایجاد شبکه‌های گسترده استفاده می‌کند. پروتکل Thread مزایایی مانند مصرف انرژی کم، پایداری و امنیت بالا برای ارتباط دستگاه‌ها در ساختمان هوشمند bms ارائه می‌دهد.  

هر کدام از پروتکل‌های سیستم هوشمند ساختمان bms، دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و برای انتخاب یک پروتکل مناسب، باید موارد مختلفی مانند تعداد تجهیزات، ابعاد ساختمان، قابلیت‌های موردنیاز و … را درنظر گرفت.

خرید دزدگیر خانه هوشمند با بهترین قیمت

مزایا و معایب سیستم BMS در ساختمان چیست؟

هر فناوری جدیدی که به مردم جهان معرفی می‌شود، مزایا و معایب خاص خود را دارد و سیستم BMS در ساختمان نیز از این قاعده مستثنی نیست. در ادامه مقاله با نقاط ضعف و قوت سیستم هوشمند BMS آشنا خواهید شد:

مزایای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS چیست؟

استفاده از سیستم مدیریت ساختمان بی ام اس مزایای متعددی را برای به حداقل رساندن مصرف انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌ها دارد. طبق گزارشی که با عنوان «Building Management System Market Forecast to 2023» منتشر شده، استفاده از سیستم BMS در ساختمان می‌تواند کاهش 30 درصدی در مصرف انرژی را به همراه داشته باشد. مزایای سیستم BMS ساختمان تنها به مصرف انرژی محدود نمی‌شود و این سیستم می‌تواند در اجرای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و کاهش هزینه‌ها نیز به ما کمک کند.

اگرچه پیاده‌سازی این سیستم مدیریت ارزان نیست اما بر اساس ادعای وب‌سایت infraspeak.com، هزینه اولیه اجرای این پروژه با توجه به تجهیزات مورد استفاده و محل استقرار ساختمان در طی 3 تا 8 سال به جیب مالک ساختمان باز می‌گردد. افزایش سطح رفاه ساختمان، کاهش انتشار گاز دی‌اکسید کربن و افزایش بهره‌وری از دیگر مزایای ساختمان هوشمند bms محسوب می‌شوند.

به طور کلی می‌توان مزایای سیستم هوشمند بی ام اس را در موارد زیر خلاصه کرد:

• کاهش مصرف انرژی: با پایش و کنترل تجهیزات، مصرف انرژی بهینه‌سازی و هزینه‌ها کاهش می‌یابد
• افزایش ایمنی و امنیت: ادغام با سیستم‌های امنیتی و ارائه هشدار در صورت خطر یا خرابی تجهیزات
• بهبود راحتی ساکنان: تنظیم خودکار دما، رطوبت و روشنایی با توجه به نیاز کاربران.
• افزایش طول عمر تجهیزات: پایش و پیشگیری از خرابی‌ها موجب کاهش استهلاک تجهیزات می‌شود
• بهبود بهره‌وری عملیاتی: خودکارسازی فرآیندها و کاهش نیاز به مدیریت دستی تجهیزات
• نظارت و گزارش‌دهی پیشرفته: ثبت و تحلیل داده‌ها برای بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها
• انعطاف‌پذیری و شخصی‌سازی: قابلیت سازگاری با پروتکل‌های مختلف و تنظیمات سفارشی
• سازگاری با محیط زیست: کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و حمایت از معماری پایدار

نمایندگی برند خانه هوشمند ABB (ای بی بی) در ایران

معایب سیستم بی ام اس چیست؟

اگرچه سیستم بی ام اس امکانات متعددی را در اختیار ما قرار می‌دهد اما مانند هر فناوری دیگری معایبی را نیز دارد. مهم‌ترین معایب آن عبارتند از:

• هزینه: پیاده‌سازی سیستم بی ام اس هزینه اولیه نسبتاً قابل توجهی دارد که هزینه خرید تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، سنسورها، کنترلرها و غیره را شامل می‌شود.
• نگرانی امنیتی: آسیب‌پذیری احتمالی در برابر حملات سایبری را می‌توانیم یکی از معایب استفاده از این فناوری ارزیابی کنیم.
• پیچیدگی: طراحی، نصب و پیکربندی به ویژه در ساختمان‌هایی با سیستم‌ها و تجهیزات متنوع می‌تواند پیچیده باشد. یکپارچه‌سازی سیستم‌های مختلف و کسب اطمینان از سازگاری تجهیزات مختلف می‌تواند چالش‌هایی را به همراه داشته باشد.

نمایندگی اشنایدر (برند خانه هوشمند Schneider) در ایران

مزایای خانه هوشمند بیسیم BMS نسبت به سیستم باسیم

ساختمان هوشمند bms به طور کلی به دو دسته باسیم و بیسیم تقسیم بندی می‌شوند که هر کدام مزایای خاصی را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. امروزه محبوبیت سیستم BMS بی‌سیم، به تدریج در حال افزایش است. در ادامه مقایسه‌ای بین خانه هوشمند بیسیم bms و باسیم ارائه خواهیم داد.

• انعطاف‌پذیری: پروتکل‌های ساختمان هوشمند bms بیسیم امکان انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها و سنسورها را بدون نیاز به سیم‌کشی فراهم می‌کنند. قابلیت انعطاف‌پذیری این پروتکل‌ها به شما اجازه می‌دهد که در زمان نیاز، سیستم BMS بیسیم ساختمان را به راحتی توسعه دهید و تغییراتی در طراحی آن اعمال کنید.
• نصب آسان: نصب و راه‌اندازی پروتکل‌های خانه هوشمند بیسیم BMS نسبت به پروتکل‌های باسیم سریع‌تر و آسان‌تر است. بنابراین بسیاری از کاربران می‌توانند این سیستم را با داشتن حداقل دانش فنی، راه‌اندازی کنند.
• هزینه کمتر: استفاده از خانه هوشمند بیسیم bms منجر به کاهش هزینه‌ نصب می‌شود؛ زیرا نیازی به خرید و نصب کابل‌ها و تجهیزات اضافی برای اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر نیست. همچنین به دلیل عدم نیاز به سیم، هزینه‌های نگهداری این سیستم‌ها نیز در طول زمان بسیار کمتر از سیستم‌های باسیم است.
• امنیت بالا: بیشتر تجهیزات bms ساختمان، از سطح امنیت بالایی برخوردار هستند و قابلیت رمزنگاری داده‌ها را فراهم می‌کنند. به این ترتیب، دسترسی غیرمجاز به داده‌ها در این سیستم‌ها بسیار دشوار خواهد بود.

اگرچه انتخاب سیستم خانه هوشمند bms با سیم یا بی‌سیم، به ترجیح و نیاز کاربران بستگی دارد؛ اما به طور کلی سیستم‌های بیسیم قابلیت‌های جدیدتری را به کاربران ارائه می‌دهند و استفاده از سیستم‌های باسیم به تدریج در حال کاهش است.

مقایسه ساختمان هوشمند BMS و معمولی

جدول زیر مقایسه‌ای بین ساختمان دارای سیستم مدیریت ساختمان (BMS) و ساختمان بدون سیستم BMS را نشان می‌دهد:

سیستم هوشمند BMS با ارائه کنترل مرکزی و نظارت بر تجهیزات و سیستم‌های مختلف، امکان بهره‌وری بیشتر، امنیت بالاتر و راحتی بیشتر را فراهم می‌کند. همچنین با کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش دوام و پایداری، در بلندمدت به صرفه‌تر است.

دوره آموزش BMS ساختمان با ارائه مدرک معتبر

پیاده سازی سیستم BMS ساختمان با شرکت فریتز

شرکت فریتز با سال‌ها تجربه در زمینه طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های مدیریت ساختمان (BMS)، راهکارهای هوشمند و کاربردی برای کنترل و نظارت بر تمام سیستم‌های حیاتی ساختمان‌ها ارائه می‌دهد.

مراحل پیاده‌سازی سیستم BMS با فریتز:

1. بررسی نیازهای خاص پروژه: در ابتدا، شرکت فریتز با مشاوره دقیق نیازهای خاص ساختمان شما را شناسایی و تحلیل می‌کند.
2. طراحی سیستم اختصاصی: بر اساس نیازها و ویژگی‌های ساختمان، یک طرح اختصاصی برای پیاده‌سازی سیستم BMS طراحی می‌شود.
3. نصب و راه‌اندازی: تیم فریتز با بهره‌گیری از جدیدترین تکنولوژی‌ها، سیستم‌های مدیریت ساختمان را به طور کامل نصب و راه‌اندازی می‌کند.
4. آموزش و پشتیبانی: پس از نصب، تیم فریتز آموزش‌های لازم را به کاربران ارائه داده و پشتیبانی فنی لازم را برای مشتریان خود به طور مستمر انجام می‌دهد.

با انتخاب شرکت هوشمند سازی فریتز برای پیاده‌سازی سیستم BMS، شما به یک ساختمان هوشمند و کارآمد دست خواهید یافت که بهره‌وری انرژی بالا، امنیت پیشرفته و راحتی ساکنان را به ارمغان می‌آورد.

خانه هوشمند در تهران (هوشمندسازی ساختمان در استان تهران)

پاسخ به سوالات متداول

خرید منبع تغذیه هوشمند (منبع تغذیه خانه هوشمند)

جمع‌بندی

امروزه، افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف انرژی ساختمان، اهمیت بسیار بیشتری در مقایسه با گذشته دارد و انتظار می‌رود که با گذشت زمان بر اهمیت این موضوع افزوده شود. در این بین، سیستم بی ام اس نقش مهمی در افزایش بهره‌وری، افزایش رفاه و امنیت یک ساختمان دارد. سیستم BMS در ساختمان با ایجاد امکان نظارت بر کیفیت هوا، تنظیم دما و روشنایی و کنترل سیستم‌های امنیتی، محیطی امن، سالم و سازگار با محیط زیست را فراهم می‌کند.

پیاده‌سازی و اجرای سیستم مدیریت ساختمان BMS کارآمد با طراحی دقیق این سیستم بر اساس شرایط ساختمان و نیازهای ساکنین آن امکان‌پذیر می‌گردد. برای دستیابی به این هدف، بهتر است تا مالکین ساختمان و اوپراتورها با شرکت‌ مجری پروژه تعامل تنگاتنگی داشته باشند تا امکان طراحی یک سیستم بی ام اس فراهم شود. همچنین گفته شد که قیمت سیستم هوشمند BMS به عوامل مختلفی مانند محل نصب، نوع تجهیزات BMS و … بستگی دارد.