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

ادامه دارد …

  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: