1-1 مقدمه

ساختمانهای تجاری، اداری، هتل ها، بیمارستان ها ، داروسازی ها ، مجموعه های چند منظوره فرهنگی ورزشی بزرگ بعنوان یک مصرف کننده عمده انرژی مطرح می شود و نگهداری و راهبری آن بعنوان یک مسأله مهم تلقی می گردد زیرا:

1. امروزه بهای انرژی بسرعت روند عمودی را طی می نماید.
2. ارزش نیروی کار و بخصوص نیروهای متخصص روز به روز افزایش می یابد.
3. قیمت تمام شده تأسیسات بسیار زیاد بوده و هزینه تعمیرات و قطعات یدکی دو چندان شده است.
4. استاندارد های مربوط به ساختمان های مرتفع ، سرویس بی وقفه و با کیفیت مناسب را ديكته میکنند.

از این رو سیستم بایستی بگونه ای طراحی شود که ضمن حفظ کیفیت مطلوب و بی وقفه سرویس ها، مصرف سوخت و انرژی بهینه شود، و استهلاک تاسیسات کاهش یافته و عمر مفید آنها طولانی گردد.

با توجه به مطالب فوق، نیاز به یک سیستم کنترل و نظارت ساختمان(BMS) بعنوان بخش تکمیل کننده تاسیسات و تجهیزات ساختمان ، کاملا احساس میگردد.

سیستم BMS در حالت کلی میتواند علاوه بر سیستم های تهویه مطبوع و روشنائی عمومی ، آسانسورها، تابلوهای برق، سیستم های اعلام حریق، صوتی، حفاظتی و سایر تجهیزات را نیز تحت پوشش قرار دهد. اما بمنظور ساده تر نمودن سیستم، طراحی BMS بگونه ای بایستی انجام شود که کنترل هر یک از کاربردهای فوق الذکر بطور مستقل انجام شده ولی از نظر فیزیکی، کنترل کننده های مرکزی، در یک اتاق (بنام اتاق کنترل مرکزی و مدیریت الکتریکی ساختمان) مجتمع میگردند، به عبارت دیگر، هر کدام از کاربری ها، مونیتور و کنترلر (CONTROLLER) مربوط به خود را خواهد داشت ولی مشاهده و کنترل آنها از یک محل انجام میشود.

1-2 عملکرد سیستم BMS

محل مناسبی را در ساختمان، برای اتاق BMS در نظر می گیریم. در این نقطه تجهیزات مرکزی BMS نصب میگردد و افراد مسئول، تمام تاسیسات مکانیکی و الکتریکی ساختمان را بشرح زیر تحت نظارت و کنترل قرار میدهند.

الف- تاسیسات مکانیکی

منظور از تاسیسات مکانیکی، دستگاهها و تجهیزاتی است که برای تامین آب سرد و گرم، هوای تازه و دمای مناسب (تهویه مطبوع) پیش بینی میشوند. سیستم BMS کنترل تمام تاسیسات مکانیکی از چیلرها و دیگهای بخار گرفته تا هواساز ها ، پمپ ها و شیرها و لوله ها را تحت نظارت و کنترل قرار داده و وظایف زیر را بعهده خواهد داشت:

• وارد و خارج نمودن (روشن و خاموش کردن) اجزای سیستم ، شامل فن ها ، پمپها ، … به مدار با توجه به میزان بار مصرفی.
• جابجائی ظرفیت سیستم از مصرف کننده ای به مصرف کننده دیگر به هنگام تغییر مصارف.
• نمونه گیری از وضعیت ها و پارامترهای اجزای سیستم و تشخیص زودرس خرابیها و بیش از عمده شدن آنها و ایجاد خسارت (مانند نشت آب ، صعود یا نزول بیش از حد دما ، تغییرات پیش بیتی نشده فشار ، … )
• نظارت و کنترل آسانسورها

ب – تاسیسات الکتریکی

در این ساختمان سیستم BMS بصورت زیر بر تاسیسات الکتریکی نظارت و کنترل خواهد داشت:

• نمونه گیری از مصرف مشترکین بمنظور اطمینان از عدم تجاوز از حدود مجاز جریان (با دستکاری فیوزها) و بروز آتش سوزی.
• توزیع برق اضطراری بین مصرف کننده ها بصورت قابل انعطاف بدین معنی که در صورت عدم مصرف کامل توسط برخی از مشترکین (بدلیل تعطیل بودن ، مسافرت و …) امکان تامین انرژی بیشتر برای سایرین فراهم شود.
• بهینه سازی مصارف انرژی در ساختمان از قبیل کنترل مصرف سیستم روشنائی و برقرسانی.

1-3- معماری و مشخصات سیستم BMS

همانطور که پیشتر گفته شد ، دستگاه مرکزی سیستم BMS در اتاقی در یک نقطه مناسب ساختمان نصب می گردد. این تجهیزات در واقع رابط بین سیستم BMS و پرسنل مسئول خواهند بود. بدین معنی که اطلاعات دریافت شده از نقاط مختلف ساختمان را بنمایش درآورده و فرامین دریافتی از متخصصین مستقر در محل را نیز برای کنترلرهای مختلف ساختمان ارسال می کنند.
سایر اجزای سیستم، کنترلرهای هوشمندی خواهند بود که در نقاط مختلف ساختمان برای کنترل اجزای مختلف نصب میگردند.
سیستم از اجزای الکترونیکی، میکروپروسسوری و کامپیوتری تشکیل شده و قابل توسعه خواهد بود. در طراحی سیستم حداقل کابل کشی مد نظر قرار میگیرد

1-4- ساختمان هوشمند

ساختمانی که مجهز به سیستم  BMS باشد، کلیه اقدامات مدیریتی و ایمنی و عملیات راهبری و نگهداری توسط سیستم های اتوماتیک و بصورت مرکزی انجام میشود.سیستمهای مختلفی که در ساختمان مدرن و هوشمند بکار گرفته می شوند  عبارتست از:

• سیستم مدیریت و صرف جویی در مصرف انرژی
• سیستم های امنیتی و ایمنی جانی
• سیستم کنترل تردد و دسترس
• سیستم اعلام و اطفاء حریق
• سیستم مخابراتی
• سیستم کنترل تصاویر
• سیستم توزیع برق اضطراری (GPS, UPS )
• سیستم اخباری خطرات احتمالی (سیستم لرزه)
• سیستم مدیریت یکپارچه (MIS) و انبارداری هوشمند
• سیستم کنترل یکپارچه فروش تحت ترمینالهای POS بدلیل ویژگی ساختمان

در ادامه گزارش ، توضیحات فنی تفصیلی در رابطه با مشخصات فنی ساختمان هوشمند را ارائه می نمائیم.

بخش دوم- ساختمان های هوشمند و بحث صرفه جویی در مصرف انرژی

2- ساختمان های هوشمند و موضوع صرفه جوئی در مصرف انرژی

2-1- مزایای یک ساختمان هوشمند

 مزایای یک ساختمان هوشمند از طریق پیاده سازی سیستم های ذکر شده به همراه مزایای یک سیستم یکپارچه کامل ارائه می شود.
همانطوریکه مشخص است هر یک از زیرسیستم های مذکور خود به تنهایی مزایای بسیاری را در راستای کنترل ساختمان ایجاد می نمایند. با داشتن پیش فرض امکانات بسیار سودمند فوق، هم پوشی و تعامل سیستمهای فوق بر این مزیت می افزاید.

برای مثال ، در نظر بگیرید که حریقی در یک ساختمان به وقوع بپیوندد ، سیستم اعلام حریق با سیستم امنیتی بصورت خودکار ارتباط برقرار می کند و از این طریق قفلهای کلیه دربها باز میشوند و مردم می توانند به راحتی از محل حریق دور شوند و سیستم امنیتی با سیستم HVAC نیز ارتباطی خودکار برقرار کرده و از این طریق هوای سالم جایگزین هوای دودآلود می شود. علاوه بر این مزایا یک ساختمان هوشمند مزایای زیر را نیز برای صاحبان این نوع ساختمانها به ارمغان می آورد.

• محیط کابل کشی استاندارد (UTP & Fiber)
• مدیریت متمرکز کل سیستم
• صرفه جوئی در مصرف تاسیسات حرارت مرکزی
• صرفه جوئی در مصرف برق
• صرفه جوئی در هزینه کابل کشی های آتی و پراکنده
• بالا رفتن کیفیت سرویس ساختمان ( ارزش ساختمان)
• درآمد برای سرمایه گذاران اصلی ساختمان بصورت کاهش شارژ خدماتی
• بالا رفتن ضریب تجمل(لوکس) ساختمان

2-1-1- یک ساختمان هوشمند چگونه مقرون به صرفه عمل می کند؟

اصول یک ساختمان هوشمند می گوید که هزینه های واقعی یک ساختمان فقط هزینه های ساخت نیست بلکه باید به آنها هزینه های راهبری و تعمیرات را نیز اضافه کرد. ساختمان هوشمند تمامی این هزینه ها را بوسیله کنترل اتوماتیک و یکپارچه ، مخابرات ، و سیستم مدیریت کم میکند.

2-1-2- نمودار چرخ هزینه ها در یک ساختمان

در نمودار زیر هزینه های مربوط به یک ساختمان در طول عمر معمولی حدود 40 سال دیده می شود. همانطور که در این نمودار مشخص است نگهداری بیشترین سهم را در هزینه های جاری یک ساختمان در طول عمر متوسط 40 سال آن دارا می باشد. در این راستا هزینه های نگهداری یک ساختمان هوشمند تا 50% کاهش می یابد که خود علاوه بر ، برگشت هزینه ها امکانات رفاهی بسیاری را ایجاد می نماید.

نمودار زیر نشان دهنده تفاوت هزینه ها در ساختمان های سنتی و ساختمانهای هوشمند می باشد.

2-1-3- آمار مقایسه اتلاف انرژی

براساس گزارش سازمان محترم بهینه سازی مصرف سوخت، بخش ساختمان بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده، که ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بالغ بر شش میلیارد دلار می گردد.

در صورتی که می توان با اجرای سیستم های نوین کنترلی در ساختمانها ، این هزینه را به شکل قابل توجهی کاهش داد و هزینه های نصب و پیاده کردن این سیستم را در مدت زمانی نه چندان دور از راه ذخیره انرژی جبران نمود.

طراحی و نظارت و اجرا و تست، در هوشمند سازی سیستم های مخابراتی، سیستم امنیتی و ایمنی جانی ، اعلام و اطفاء حریق ، کنترل تردد و دسترس، سیستم مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی، سیستم کنترل تصاویر، توزیع برق اضطراری، سیستم اخباری خطرات احتمالی، سیستم مدیریت یکپارچه MIS در ساختمان.

4- نیازها

4-1- مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی

طرح ساخت ساختمان هوشمند باعث شده که در مصرف انرژی به مقدار قابل ملاحظه ای صرفه جویی شود و همچنین مدیریت آن بسیار آسان گردد،که به دو سیستم اصلی زیر می توان اشاره نمود:

4-1-1 سیستم کنترل روشنایی(Lighting Control )

سیستم کنترل روشنائی عبارت است از سیستمی که بر پایه آن کلیه مدولهای روشنائی بصورت آدرس پذیر بوده و امکان کنترل آنها بطور کاملا هوشمند امکان پذیر است.در چارچوب کنترل روشنائی دیگر از داخل کلیدهای روشنائی ولتاژ 220 عبور نمی کند بلکه تنها یک سیگنال کنترلی جهت عملکرد سوئیچها در داخل آنها جریان دارد که این امر تا حد بسیار زیادی از برق گرفتگی توسط سیستم روشنائی جلوگیری میکند. در این سیستم امکان آن بوجود می آید که چراغها براساس برنامه ریزی های متفاوتی فعالت کنند که میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

• برنامه ریزی زمانبندی شده جهت زمان روشن و خاموش کردن تجهیزات روشنائی.
• برنامه ریزی جهت ترتیب روشنائی چراغها بسته به نوع استفاده از محیط.
• کنترل سیستم روشنائی به وسیله تضعیف کننده های ولتاژ بصورت دستی و اتوماتیک (Dimming)
• کنترل فعالیت چراغها بوسیله دستگاه ریموت کنترل.
• قابل کنترل بودن پرده ها (کنترل موتوری) به لحاظ شدت روشنائی به دو صورت تاریک و روشن شدن و نیز باز یا بسته بودن.
• کنترل فعالیت چراغها براساس حرکت یک متحرک در محیط.
• کنترل روشنائی براساس شدت نور محیط.
• بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی از طریق حذف روشنائی های بی مورد.
• تعامل سیستم روشنائی با دیگر سیستم های کنترلی در چارچوب یکپارچه سازی سیستم.
• امکان کنترل سیستم روشنائی با استفاده از شبکه جهانی اینترنت (Web Base) از طریق نرم افزار مربوطه

4-1-2- سیستم کنترل گرما و شرایط دمایی (BMS ) و (HVAC )

در این سیستم که مبتنی بر بهینه سازی مصرف انرژی و کنترل صحیح تجهیزات مولد انرژی می باشد محل کنترل در سطوح مختلف ساختار برودتی و رطوبتی سیستم اعمال می شود.
سالهاست که چیلرها ، بویلرها ، فن کوئلها و دیگر تجهیزات مکانیکی یک ساختمان امکان کنترل را دارا می باشند که این کنترل بصورت کاملا بسته و محلی صورت می گیرد . برای مثال در صورتی که فشار بخار داخل بویلر از حد استاندارد بالاتر رود بطور خودکار مشعل خاموش شده و یا شیر اطمینان عمل می کند.
در چنین سیستمی تمامی کنترلها و عملکردهای تجهیزات بصورت دستی صورت می گیرد مثلا در ابتدای فصل این مدیر واحد تاسیسات است که تصمیم می گیرد چند درصد از سیستم فعال شده و چه تعداد از پمپها در مدار قرار گیرند و یا اینکه توالی فعالیت پمپها طوری انجام گیرد که استهلاک بصورت متناسب انجام شود.

ولی در سیستم مدرن و نوین ، طی پیاده سازی یک شبکه عصبی و کنترلی ، اطلاعات مربوط به کلیه تجهیزات اعم از فشار مایع ، فشارگاز ، دما ، رطوبت ، فرمان حرکت و غیره در یک کنترلر مرکزی وارد شده و سپس با نرم افزاری که در آن کلیه ساختمان و تجهیزات مکانیکی آن بصورت گرافیکی شبیه سازی شده است عمل برنامه ریزی صورت می گیرد. با این برنامه ریزی امکان آن بوجود می آید که:

• در مصرف انرژی تا 30% صرفه جوئی شود.
• هزینه های نگهداری تجهیزات مکانیکی ساختمان کاهش می یابد.
• استهلاک دستگاهها تا حد بسیار زیادی کاهش یابد.
• دمایی مطلوب بدون نیاز به کنترل لحظه ای و حتی مستقل از فصول در تمام طول سال ایجاد گردد.
• امکان تعامل سیستم با دیگر زیر سیستم های ساختمان مانند کنترل روشنائی ، اعلام حریق و غیره وجود داشته باشد.
• تمام تجهیزات از راه دور توسط شبکه جهانی اینترنت قابل کنترل باشند (Web base ).

خرابی تجهیزات مکانیک می تواند بلافاصله پس از وقوع و توسط فکس ، پست الکترونیکی (E-Mail ) آلارم ، تلفن ، SMS و دیگر روشهای ممکن جهت پیگیری و رفع سریع آن به فرد مسئول اعلام شود.همچنین سیستمهای کامپیوتری قابل ملاحظه ای در این رابطه استفاده می شوند ، این سیستمها با نامهای مختلفی شناخته شده اند نامهایی چون:

• سیستم اتوماتیک سازی ساختمان (BAS)
• سیستم مدیریت انرژی (EMS)
• سیستم مدیریت و کنترل انرژی (EMC )
• سیستم کنترل مرکزی و مانیتورینگ (CCMS)
• سیستم مدیریت Facilities) FMS)

1-2- 5 سیستمهای امنیتی و ایمنی جانی (Life Safety)

ساختمانهای هوشمند در جهت ایمنی جانی با استفاده از فن آوری روز توانسته اند که سرعت زیادی به اصول قوانین ایمنی جانی و سیستمهای امنیتی بدهند و در همین زمان هزینه های این سیستمها را نیز پایین بیاورند.

فاکتورهایی که با یکپارچه سازی آنها می توان ایمنی و امنیت یک ساختمان هوشمند را بالا برد عبارتند از:

• دوربین های مدار بسته
• کنترل تردد بوسیله کارت
• آلارم شناسایی دود
• کنترل اضطراری برای آسانسورها ، سیستم تهویه مطبوع و دربها
• برق اضطراری
• سیستم های لرزه یاب

در طراحی تمامی زیر سیستمهای یک ساختمان هوشمند سعی می شود بالاترین ضریب ایمنی و امنیتی در نظر گرفته شود. بطور مثال در چهارچوب سیستم کنترل روشنایی هوشمند دیگر از داخل کلیدهای روشنائی ولتاژ 220 عبور نمی کند بلکه تنها یک سیگنال کنترلی جهت عملکرد سوئیچها در داخل آنها جریان دارد که این امر تا حد بسیار زیادی از برق گرفتگی توسط سیستم روشنائی جلوگیری می کند. همچنین با یکپارچه سازی این زیر سیستمها می توان این امکان را بوجود آورد که بهترین عملکرد و مدیریت  در زمان بروز حوادث غیر مترقبه بکار گرفته شود. بطور مثال در زمان بروز یک آتش سوزی در محلی از ساختمان سیستم تشخیص و اعلام حریق ضمن فرمان به سیستمهای اطفاء حریق (در صورت موجود بودن) می تواند به سیستم دوربین مدار بسته فرمان دهد تا محل حادثه را تحت پوشش تصویری قرار داده و همچنین با فرمان به سیستم کنترل تردد دربهای فرار را برای خروج اضطراری باز نماید و به سیستم تهویه مطبوع فرمان دهد تا با بکارگیری اگزوز فن ها هوای آلوده و دود را از ساختمان خارج و پس از خاموش شدن آتش هوای تازه را از طریق هواسازها به داخل ساختمان تزریق نماید.

 6-1-2سیستمهای کنترل تردد:(Access control)

7-1-2 سیستم کنترل تردد (Access control )

همانگونه که از نام این سیستم کاملا مشخص میباشد در این سیستم ما می توانیم دسترسی به مکانهای مختلف را بصورت طبقه بندی شده کنترل کنیم. منظور از طبقه بندی، برنامه ریزی روی زمان، مکان و افراد است برای مثال راهروئی در تمام ساعات روز پر تردد و در ساعات خاصی از شب تردد ممنوع میباشد. در این صورت چنانچه اتفاق خاصی خلاف روال عادی رخ بدهد سیستم به ما اطلاع خواهد داد و یا اینکه برخی از دربها تنها اجازه ورود به افراد خاصی را می دهند و همه امکان ورود و خروج ندارند بدیهی است با پیاده سازی سیستم مذکور تنها افرادی مجاز به تردد خواهند بود که دارای مجوز عبور (کد شش رقمی، کارت ورود، اثر انگشت معرفی شده و … ) باشند.

بطور کلی در چارچوب کنترل دسترسی زیر سیستمهای اصلی زیر معرفی می شوند:

سیستم کنترل دربها (Key Less)

سیستم کنترل تردد عمومی.

8-1-2 سیستم کنترل دربها (Key Less )

در این سیستم امکان آن وجود دارد تا کلیه درها ، دروازه ها (Gates ) و دیگر ورودیها را با استفاده از سیستم هوشمند کنترل نمود.

بدینوسیله با استفاده از امکاناتی از قبیل:

• کنترل از طریق صفحه کلید (Key Pad)
• کنترل از طریق اثر انگشت (Finger Touch )
• کنترل از طریق سیستم کارت خوان (Proximity Card Reader)
• کنترل از طریق مردمک چشم (Iris)
• کنترل چهره
• کنترل از طریق تلفیق سیستمهای بالا (Combination)

می توانیم مشخصات افرادی را که قصد تردد دارند آشکار نموده و نهایتا در صورتیکه شخص مذکور در زمان فوق اجازه ورود داشته باشد درب مورد نظر باز شود. البته باز شدن درب به روشهای مختلف قابل انجام است به عبارت دیگر قفلی که برای گیت مورد نظر استفاده می شود میتواند شرایط متفاوتی داشته باشد که بسته به شرایط شکل باز شدن تغییر می نماید.

9-1-2 سیستم کنترل تردد عمومی

در این سیستم با استفاده از:

• تجهیزات حساس به حرکت(Motion Sensor )
• حساس به نور
• سنسورهای مربوط به قفل درها و پنجره ها
• سنسورهای حساس به لرزش شیشه

امکان آن وجود خواهد داشت که جدای از کنترل تصویری تردد با استفاده از دوربیتهای مدار بسته ، به طور کلی هر نوع حرکت و با انجام اعمال غیر متعارف را آشکار (Detect ) نموده و واحدهای مرتبط را مطلع ساخت.
علاوه بر آن در یک سیستم یکپارچه در صورتیکه اتفاقی از قبیل ورود اشخاص غیر مرتبط به فضاهای ممنوع رخ بدهد پس از ورود ، امکان استفاده از امکانات دیگر سیستمها نیز بوجود می آید (از جمله قفل شدن دربهای منتهی به آن قسمت و یا روشن شدن چراغهای ساختمان و … )

1-3 سیستم اعلام و اطفاء حریق

1-1-3 سیستم اعلام حریق آدرس پذیر (FAS)

با توجه با آنکه با استانداردهای اخیر سازمان آتش نشانی هر مکان و یا فضایی در ساختمان میبایست به سیستم اعلام حریق مجهز باشد ، ایجاد این سیستم در داخل ساختمان امری واجب می باشد.

سیستم اعلام حریق ، براساس اعلام حریق آدرس پذیر بهترین نوع این پیاده سازی می باشد زیرا که امکان کنترل محل دقیق حریق وجود خواهد داشت و نیز ایجاد خطا در آشکار سازی حریق به حداقل میرسد. در هنگام یکپارچه سازی سیستمها باید زمان سفارش خرید امکان ارتباط سیستم اعلام حریق با دیگر زیر مجموعه های BMS ساختمان در نظر گرفته شده باشد. نصب بردهای BMS Interface به همراه نرم افزار گرافیکی مربوطه ، به کاربران آن کمک میکند که علاوه بر ردیابی محل دقیق وقوع حریق ، بتوانند با اتصال به دیگر زیر سیستم های ساختمان در یک سیستم جامع وقوع حوادث مالی و جانی را به حداقل برسانند.

2-1-3 سیستم اطفاء حریق (FFS)

در مکانهایی که وقوع حریق باعث ایجاد خسارتهای شدید می شود ، پیاده سازی سیستم اطفاء حریق اهمیت خاص پیدا می کند. مکانهایی از قبیل: کتابخانه ها ، مراکز جمع آوری اسناد و مدارک ، آرشیوها ، اتاق سرورها ، پارکینگها و غیره مکانهایی هستند که علاوه بر مجهز بودن به سیستم اعلام حریق میبایست مجهز به سیستم اطفاء نیز باشند.
عامل اطفاء میبایست متناسب با شرایط محیطی انتخاب گردد که این عامل می تواند آب و یا گازهای متناسب با ازون  انتخاب گردد.
تمام سیستم های اطفاء حریق با سیستم اعلام حریق ساختمان امکان اتصال داشته که نهایتا قابل کنترل با سیستم مدیریت یکپارچه ساختمان میباشند.

1-4 سیستمهای مخابراتی

سیستمهای مخابراتی که در یک مجموعه ساختمان هوشمند می توانند بکار گرفته شوند قابلیتهای بسیار بالا با هزینه های پایین را با خود به همراه دارند. برخی از امکانات مخابراتی که می توان در یک ساختمان هوشمند بکار برد عبارتند از:

2-4 سیستم توزیع تلفنی (TEL)

در طراحی تمامی واحدهای اداری و تجاری ساختمان یک سیستم تلفن مرکزی طوری باید انتخاب  شود که تمامی افراد با یک توزیع منطقی ، به یکدیگر دسترسی داشته باشند.

اما مهمترین نکته در این بحث استفاده از پروتکل ارتباطی مناسب و نیز ارائه راه حل بهتر جهت دستیابی همگان به این سیستم    می باشد. بنابراین در این سیستم از دو راهکار اساسی مدد می گیریم:

الف- استفاده از تلفن های IP Base و یا در واقع VOIP که در این سیستم با استفاده از خط دیتا توزیع تلفنی نیز انجام می گیرد. البته این سیستم تنها جهت ارتباطات بین سازمانها و نیز بین واحدها و سازمان مرکزی توصیه می شود.
در چنین وضعیتی بدون پرداخت هزینه های ناشی از ارتباطات مخابراتی هر یک از واحدها می توانند با واحد مرکزی و یا دیگر واحد ها ارتباط برقرار سازند.

ب- استفاده از دستگاههای سوئیچ تلفنی (PABX ) که این سیستم برای ارتباطات داخلی سازمانی توصیه می گردد. در این سیستم شبیه زیر سیستم توزیع دیتا با استفاده از همان کابل کشی ساختار یافته که در توزیع دیتا با تمام واحدها استفاده می شود امکان آن بوجود می آید تا سیستم تلفن داخلی بطور منطقی توزیع شود.
سیستمهای مخابراتی که در یک مجموعه ساختمان هوشمند می توانند بکار گرفته شوند قابلیتهای بسیار بالایی در کنار هزینه های راهبری کمتری نسبت به سیستمهای سنتی با خود به همراه دارند. برخی از امکانات مخابراتی که می توان در یک ساختمان هوشمنند بکار برد عبارتند از:

• PABX  Telephone System
• Video Text
• Electronic Mail
• Internet
• GPRS
• Conferencing

3-4 سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال IF, RF) SMATV)

امروزه امکان استفاده از شبکه های تلویزیونی و وسایل ارتباطات جمعی (تلویزیون) در تمامی محلها امری بسیار عادی و مهم شده است.

برنامه های تلویزیونی می توانند از طریق شبکه های سراسری صدا و سیما ، تجهیزات پخش تصویر مانند  VCD و DVD و … و یا حتی آنتن های ماهواره ای پخش شوند. در این مقوله بحث بیشتر روی نحوه توزیع صحیح سیگنالهای تلویزیونی میباشد همانطوریکه همگان بتوانند در سطح خود از این سیستم استفاده بهینه نمایند. بنابراین در تمام مکانها اعم از واحدهای تجاری ، اتاقهای اداری ، سالنهای اجتماعات و هر مکان دیگر که استفاده از این ابزار مهم تبلیغاتی و فرهنگی ضروری باشد امکان نصب یک یا چند دستگاه تلویزیون تعبیه شده است که بسته به محل نصب ، مجوز استفاده از شبکه ها و یا فرستنده های خاص داده میشود. لازمه این نوع انعطاف پذیری ایجاد یک طراحی و زیر ساختار صحیح در پیاده سازی سیگنال RF و IF میباشد.

در این روش با استفاده از گیرنده ها (Antenna) ، مبدل های فرکانسی ( Receiver ) و توزیع کننده های  RF (Multiplexer ) و … امکان ان بوجود خواهد آمد که:

• تصاویر شبکه های تلویزیونی داخلی
• تصاویر شبکه های ماهواره ای بصورت محدود و یا نامحدود
• تصاویر مربوط به برخی از دوربینهای مدار بسته داخل ساختمان
• تصاویر مربوط به دستگاههای مولد از قبیل VCD-DVD-VHS و …

را تنها با استفاده از همان کابل کشی ساختار یافته در هر نقطه از ساختمان توزیع نمود.

4-4 سیستم شبکه گسترده اطلاعات (WAN )

شبکه داخلی ساختمانها و سازمانهای اداری و تجاری بطور کلی با شبکه سیمی و یا فیبر نوری ایجاد میگردد که با این سیستم مزایایی از قبیل:

• ارتباط دیتای داخلی در سطح سازمان
• ارتباط تلفنی در داخل کلیه سطوح (VOIP )
• امکان دسترسی به کلیه اطلاعات مدیریتی داخلی بوجود خواهد آمد ، اما در صورتیکه:
• در سطح مدیریت سازمان خواسته شود تا تمامی اطلاعات مربوط به واحدها مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد
• واحدها اطلاعات یکدیگر را به مشارکت بگذارند
• ایجاد ارتباط داخلی تلفنی سازمان بدون محدودیت مکانی و بدون هزینه ارتباطات تلفنی مورد نظر باشد.
• ارسال بدون وقفه اطلاعات (Online ) در سطح سازمان و بین کلیه واحدها مورد نظر باشد.

ایجاد یک شبکه گستره (WAN ) الزامی خواهد بود اما روش ایجاد این شبکه سراسری متفاوت میباشد ، که پیشنهاد نحوه پیاده سازی این سیستم با بررسی های منطقه ای کاملا بدست خواهد آمد.

در یک شبکه گسترده امکان آن وجود دارد که با یکدیگر ارتباط داخلی داشته باشند بدین شکل که هر واحد با واحدهای دیگر ارتباط داشته سپس ارتباط در سطح واحد مرکزی و در نهایتا ارتباط با مدیریت کلی سازمان، برقرار شود که در نهایت دهکده کوچک ارتباطی در سطح سازمان برقرار میگردد.

1-5 سیستم دوربین مداربسته (CCTV)

در چارچوب استفاده از سیستم CCTV در داخل این سازمان پیوسته دو هدف کلی را میتوان دنبال نمود:

• کنترل امنیت مکانها بصورت تصویری
• کنترل تردد افراد به لحاظ بررسی شرایط محیطی

در ساختمان هر دو نوع هدف قابل پیگیری میباشد. هنگام استفاده از دوربین ها این مکان بوجود می آید که تصاویر را بر اساس یک واحد زمانی مثل ثانیه یا دهم ثانیه و … بصورت فریم – فریم مشاهده نمود، بسته به حساسیت مکان ، این مشاهده در واحد کوچکتری از زمان نیز صورت می گیرد.

با امکاناتی که ذیلا به آنها اشاراه میشود می توان از دوربینهائی که تحت شبکه(  Network Camera ) فعالیت می کنند نیز جهت کنترل کاملا کامپیوتری از راه دور (حتی حرکت لنز دوربین) استفاده نمود. این کنترل را میتوان بصورت بدون سیم (Wire Less ) نیز اجرا کرد.

این نوع کنترل تصویری باعث قوی تر شدن کنترل هوشمند ساختمان میشود که امکانات زیر در آن قابل پیاده سازی میباشد.

• استفاده از آیفونهای تصویری بر کنترل ورودیها
• استفاده از دوربینهای IP Base
• استفاده از دوربینهای متحرک
• استفاده از سنسورهای حرکتی منطبق با دوربینها
• استفاده از دوربینهایی که در مقابل حرکت فعال میشوند و در نتیجه امکان ضبط وقایع بصورت هوشمند بوجود می آید.
• با ایجاد یک زمانبندی و یا جدول بندی خاص این امکان وجود خواهد داشت تا کلیه تصاویر را به صورت تناوبی ضبط نمود تا بعدها امکان تحلیل وجود داشته باشد.
• ضبظ تصاویر به صورت نرم افزاری و کاملا قابل برنامه ریزی

1-6 سیستم توزیع برق اضطراری (GPS, UPS)

با در نظر گرفتن آنکه وجود انرژی الکتریکی در داخل ساختمان به دلیل حساسیت عملکرد برخی از تجهیزات بسیار حیاتی است زمان قطع احتمالی جریان برق ، امکان بروز خسارات جبران ناپذیر بسیار متحمل خواهد بود ، بنابراین ایجاد یک خط انتقال نیروی برق اضطراری امری است مهم که در این راستا یک سیستم موتور ژنراتور و یا UPS بسته به نوع نیاز می بایست انتخاب گردد.

البته UPS جهت تغذیه سیستم های هوشمند و نیز سایتهای کامپیوتری و موتور ژنراتور جهت پشتیبانی و شارژ UPS و نیز تامین برق مصرفی مکانهای حساس استفاده میشود.
در این جهت هم UPS و هم موتور ژنراتور هر دو دارای یکسری پارامترهای کنترلی هستند که ذیلا اشاره میشود:

الف- UPS

• بار الکتریکی اعمال شده روی هر کدام از فازهای خروجی
• ظرفیت برق ذخیره داخل باطریها
• درصد جریان کشیده شده از هر UPS بر حسب بار نامی

ب- دیزل ژنراتور (GPS )

بار الکتریکی روی هر کدام از فازها

• پارامترهای موثر موتور از قبیل:
• فشار روغن
• دمای آب
• شارژ دینام
• وضعیت ولتاژ و فرکانس خروجی
• وضعیت مدار تغییر اتوماتیک Chang Over

این پارامتر ها با استفاده از بردهای  BMS Interface مستقیما به نرم افزار یکپارچه سازی متصل شده و در نتیجه امکان کنترل بهینه سیستم یوجود می آید.

1-7 سیستم های اخباری خطرات احتمالی (سیستم لرزه)

خطرات طبیعی بسیاری شبیه سیل و زلزله و نیز آتش سوزی عواملی هستند که سالانه میلیاردها ریال خسارت به برجها و ساختمانهای مسکونی ، اداری و تفریحی وارد می سازند.
در بسیاری از مواقع اگر چند لحظه قبل از وقوع حادثه از رخداد آن اطلاع حاصل شود امکان جلوگیری از وقوع حوادث شدید وجود خواهد داشت.
در همین راستا در اکثر مواقع نصب یکدستگاه لرزه یاب (وقوع زلزله را تا چند ثانیه قبل از وقوع تشخیص می دهد) و یا سنسورهای تجمیع آب (جهت نصب در بام ، هنگام وقوع بارندگی شدید و یا در چالهای آسانسور جهت جلوگیری از تخریب پی های ساختمان در اثر تجمع آب) توصیه میگردد تا برای مثال هنگام وقوع زلزله در همان چند لحظه پیش از وقوع با ایجاد خرابی ، کلیه جریانهای الکتریکی و نیز شیرهای گاز و سوخت مصرفی ساختمان و نیز آب ورودی بسته شود که بدینوسیله تا حد بالایی از ایجاد صدمات وابسته به این عوامل جلوگیری بعمل آید.

8- طرح ساختمان هوشمند:

لیست سیستمهای ساختمان هوشمند عبارتند از:

1. سیستم شیکه دیتا با Back Bone فیبر نوری
2. سیستم برق اضطراری و UPS
3. سیستم تلفن مرکزی IP Base
4. سیستم دوربین مدار بسته IP Base
5. سیستم هوشمند روشنائی با قابلیت تنظیم هوشمند روشنائی فضاهای نورگیر با توجه به میزان نور محیط و قابلیت خاموش کردن زونهائی که در آنها کسی حضور ندارد و قابلیت برنامه ریزی و انتخاب هوشمند سناریوهای متفاوت
6. سیستم هوشمند کنترل و نظارت بویلر و منابع کویلی
7. سیستم هوشمند کنترل و نظارت بر چیلر و برجهای خنک کننده
8. سیستم هوشمند کنترل پمپها
9. سیستم هوشمند کنترل تهویه مطبوع و هواسازها با توجه به تعداد افراد داخل فضا
10. سیستم هوشمند تشخیص زلزله
11. سیستم اعلام و اطفای حریق
12. سیستم کنترل دسترسی برای فضاهای حساس
13. سیستم هوشمند کنترل آسانسورها و پله های برقی
14. سیستم هوشمند کنترل مرکزی

1-8 سیستمهای کابل کشی Video Voice Data Telephone) VVDT) و برق نرمال و اضطراری

با توجه به مطالب ذکر شده راهکارهای اجرایی زیر پیشنهاد می گردد:

– در هر طبقه بسته به تقکیک فضاها  یک تا چند رک شبکه در نظر گرفته شده است که از هر نود شبکه باید یک رشته کابل CAT6 به رک مربوطه کشیده شود.

– در هر طبقه بخش یک رک مرکزی دیتا می باشد که تمامی رکهای آن بخش توسط یک رشته کابل CAT6 به آن متصل می شوند. این رک مرکزی توط فیبر نوری به Back Bone اصلی ساختمان متصل می شود که در نهایت تمامی این رکها توسط فیبر نوری ذکر شده به رک اصلی کل ساختمان در اتاق BMS متصل می شوند.

– تمامی دوربینهای پیشنهادی برای این پروژه از نوع IP Base  می باشند و به ازای هر دروبین یک رشته کابل CAT6 باید به نزدیکترین رک کشیده شود.

– به ازا هر یک از تابلوهای سیستم BMS   بسته به تعداد نودهای کنترلی آن تابلو یک تا چند رشته کابل CAT6 باید به نزدیکترین رک کشیده شود(اکثرا یک رشته کفایت می کند و حداکثر 3 رشته می باشد).

– تمامی تابلوهای سیستم BMS باید به صورت خطی توسط یک رشته کابل CAT6 به یکدیگر متصل شوند.

– در هر طبقه یک رک برای سیستم تلفن وجود دارد که از تمامی نودهای تلفن یک کابل 4 رشته شیلددار تلفن باید به آن کشیده شود و از این رک نیز یک رشته کابل CAT6 باید به نزدیکترین رک کشیده شود. در اتاق BMS  رک مرکزی تلفن ساختمان قرار می گیرد که به رک اصلی شبکه ساختمان متصل می باشد.

– برای هر یک از تابلوهای سیستم BMS  باید برق نرمال – اضطراری و UPS  کشیده شود. برق UPS برای مصرف سیستم هوشمند و برق نرمال – اضطراری برای مصرف کننده های آن طبقه می باشد.

– در کنار هر یک از نودهای شبکه یک پریز برق نرمال – اضطراری و یک پریز برق UPS باید قرار بگیرد.

– برای هر یک از رکهای شبکه و تلفن باید برق UPS تامین گردد.

2-8 سیستم کنترل روشنائی و تشخیص حضور:

– منظور از زون روشنایی تمام مجموعه لامپهایی است که باید با یکدیگر کنترل و یا روشن و خاموش شوند.

– تمام زونهای روشنایی باید بصورت مجزا داخل تابلو BMS مربوطه آورده شوند.

– در داخل تابلوی BMS  بسته به نوع زون روشنائی و توان مصرفی آن عملگر مخصوص (Actuator) آن زون تعبیه می گردد و سیستم هوشمند با استفاده از این عملگرها سیستم روشنائی را کنترل و مانیتور می کند.

– برای هر یک از فضاها بسته به نوع و کاربرد آن چندین سناریوی متفاوت توسط سیستم هوشمند مشخص می شود و سیستم هوشمند به صورت خودکار با توجه به پارامترهای مختلف مانند ساعت ، تاریخ ، شدت روشنائی محیط و … سناریوی مورد نظر را اجرا می کند. برای مثال در سالن های سینما می توان سناریوهای زمان اکران ، زمان پایان فیلم ، زمان سخنرانی و … را تعریف کرد که هر کدام از آنها زونهای مورد نظر را با شدت تعریف شده ای روشن می کنند.

– برای تمامی فضاهایی که نورگیر مناسبی دارند  سیستم هوشمند تنظيم روشنائی پیاده سازی می شود. در این سیستم شدت روشنائی لامپها با توجه به شدت روشنائی محیط تنظیم می شود. برای این منطور در هر زون یک مالتی سنسور قرار می گیرد که جدا از اندازه گیری شدت روشنائی بر حسب لوکس حضور را نیز در آن فضا تشخیص می دهد و در صورت عدم حضور کسی در آن فضا زونهای روشنائی آن فضا را خاموش می کند. تمامی مالتی سنسورها و پنلهای کنترلی توسط یک رشته کابل CAT6 به صورت خطی به یکدیگر و در نهایت به  تابلوی BMS مورد نظر متصل می شوند.

– همانطور که اشاره شد در سیستم روشنائی هوشمند کلیه کلیدهای سنتی جمع و به جای آنها یک پنل کنترلی هوشمند قرار    می گیرد که توسط کابل دیتا به صورت خطی به سیستم هوشمند BMS  متصل می باشد. با استفاده از این پنلهای کنترلی می توان تمامی زونهای روشنائی آن فضا را کنترل و سناریوها را انتخاب کرد. ظاهر مدرن و زیبای این پنلها باعث افزایش ضریب تجملی فضا می گردد.

3-8سیستم کنترل  و نظارت سیستم HVAC:

– بویلرها با توجه به دمای محیط بیرون و بار مصرفی به صورت کاملا هوشمند و بر اساس منحنی دما کنترل می شوند. در این سیستم می توان در مواقعی که بار کمتری لازم می باشد یک یا چند تا بویلر را از مدار خارج کرد و با برنامه زمانبندی مناسب آنها را به نوبت در مدار قرار داد تا استهلاک آنها کمتر شود.

– منابع کویلی به صورت هوشمند و با توجه به دمای آب بازگشتی کنترل می شوند. در این سیستم به میزان افت دما در آب بازگشتی منبع کویلی شار آب گرم ورودی بیشتر می شود و بالعکس. با پیاده سازی این سیستم مصرف انرژی و استهلاک بویلر بسیار کمتر می شود.

– تمامی پمپها تحت نظارت سیستم هوشمند می باشند بدین گونه که در صورت بروز کوچکترین مشکلی برای آنها می توان آن را تشخیص و تا انجام سرویس از مدار خارج کرد و یا در مواقعی که بار مصرفی کم است به صورت هوشمند تعدادی از پمپها را از مدار خارج کرد و همانند بویلرها برای کم کردن استهلاک به نوبت در مدار آورد .

– چیلرها و برجهای خنک کننده نیز به صورت هوشمند و با توجه به بار مصرفی توسط سیستم BMS کنترل می شوند.

– در این سیستم دمپرهای هواسازها با توجه به تعداد افراد داخل  و دمای فضای بیرون کنترل می شوند. بدین گونه که یک سنسور شمارنده در هر در نصب می شود و دمپر هوای تازه تزریقی به سیستم با توجه به آن و دمای بیرون تنظیم می شود. با پياده سازی این سیستم در مواقعی که تعداد کمی در فضای مورد نظر هستند به نسبت هوای تازه کمتری وارد سیستم  می شود و به نسبت انرژی کمتری برای تنظیم دمای محیط صرف می شود.

– در این سیستم دمای هوا در هواساز با توجه به دمای هوای دم و باز دم به صورت هوشمند کنترل می شود. بدین گونه که میزان آب در گردش کویلها با یک کنترلر PI  و با توجه به دمای هوای دم و بازدم  تنظیم می شود.

4-8سیستم لرزه:

– برای شیر اصلی آب و گاز ورودی و برای پست برق اصلی ساختمان باید از شیرهای برقی و کلید اتوماتیک استفاده شود تا در هنگام بروز زلزله بتوان بطور خودکار آنها قطع کرد.

5-8 سیستم کنترل پله های برقی و آسانسورها:

در این سیستم پله های برقی و آسانسورها توسط سیستم هشمند BMS کنترل می شوند و می توان در ساعاتی که تردد کمتری وجود دارد تعدادی از آنها را از مدار خارج کرد.

5-8 سیستم اعلام و اطفائ حریق:

با توجه به تردد بالا و مساحت زیر بنای ساختمان برای تمامی فضاهاسیستم اعلام حریق آدرس پذیر در نظر گرفته میشود تا بتوان در صورت بروز کوچکترین حریقی در کمترین زمان ممکن و قبل از انتشار آن به دیگر فضاها از محل دقیق آن مطلع و آن را مهار کرد. چیدمان و نوع دتکتورها بر اساس استاندارد NFPA مشخص می شود.تمامی تابلوهای سیستم اعلام حریق به سیستم BMS متصل هستند و در صورت بروز حریق سیستم BMS سناریوی حریق را پشتیبانی می کند.

6-8 سیستم کنترل مرکزی:

تمامي سیستمهای ذکر شده در نهایت در اتاق BMS به صورت یکپارچه و مرکزی کنترل و نظارت می شوند. همانطور که ذکر آن رفت تمامی تابلوهای BMS به شبکه اصلی ساختمان متصل می شوند و در اتاق BMS با استفاده از OPC Server ها نقاط کنترلی آنها در یک نرم افزار تجمیع می شود.