مجله کاران پلاس

برای شروع کار در حوزه هوشمند سازی ساختمان و اتوماسیون خانگی لازم است چه نکاتی را بدانید؟

اگر به دنبال کار در زمینه بازار اتوماسیون ساختمان هستید پیشنهاد می کنیم نوشته زیر را از دست ندهید.

در این مقاله علاوه بر توضیحی که در زمینه هوشمند سازی ساختمان خواهیم داد، مراحل ورود به بازار کار این زمینه را نیز معرفی خواهیم کرد.

7 گام اصلی که در این مقاله بررسی می کنیم:

1. هوشمند سازی ساختمان چیست؟
2. کنترل و ابزار دقیق در هوشمند سازی ساختمان
3. هوشمند سازی تاسیسات الکتریکی
4. هوشمند سازی تاسیسات مکانیکی
5. اتوماسیون و شبکه
6. مدیریت و سناریوهای هوشمند سازی
7. طراحی و اجرای هوشمند سازی ساختمان

1# هوشمند سازی ساختمان چیست؟

هوشمند سازی ساختمان به انگلیسی Building Intelligence اصطلاحی است که برای کنترل و یکپارچه سازی تجهیزات ساختمان به کار می رود.

شاید این در ذهن بیشتر افراد ایجاد شده باشد که منظور از هوشمند کردن ساختمان قراردادن کلید های لمسی، کنترل از راه دور تجهیزات با موبایل و اینترنت باشد یا
عده ای آن را یک سیستم پیشرفته که فقط در مراکز مهم به کار می رود می دانند اما
باید بگوییم این تعاریف قسمت کوچکی از هوشمند سازی ساختمان محسوب می شود.

 

1-1# خانه هوشمند چیست؟

تا اینجا گفتیم که منظور از هوشمند سازی ساختمان فقط به معنای استفاده از گجت های هوشمند در یک ساختمان مدرن نیست.

هوشمند سازی ساختمان کنترل کردن تمام تجهیزات ساختمان از تجهیزات موتورخانه گرفته تا سیستم های الکتریکی و مکانیکی آن است.

بعد از کنترل کردن لازم است وضعیت هر سیستم مانیتور شود پس باید نحوه کارکرد تجهیزات، برقراری ارتباط بین دستگاه ها و برنامه نویسی کنترلر هر یک را نیز بدانیم.

اگر تمام سیستم ها و تجهیزات به کار رفته در ساختمان تحت کنترل و مانیتورینگ ما باشند می توان ادعا کرد که یک خانه هوشمند داریم.

 

 

 

2-1# تفاوت خانه هوشمند و BMS

1- BMS به انگلیسی Building Management System به یک سیستم یکپارچه در ساختمان گفته می شود که کنترل و مانیتورینگ تمام تجهیزات را بر عهده دارد.

اما خانه هوشمند بخش کوچکی از یک سیستم BMS است. برای مثال:

ممکن است شما فقط سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی را کنترل و مانیتور کنید و بقیه سیستم ها به صورت سنتی و دستی تنظیم شوند.

در این حالت خانه شما هوشمند شده ولی نمی توان گفت که BMS به طور کامل در آن اجرا شده است.

2- تفاوت دیگر خانه هوشمند و BMS هزینه اجرایی آن است که BMS به مراتب هزینه بالاتری خواهد داشت.

3- دیگر تفاوت را می توان به این مورد اشاره کرد که در خانه هوشمند کنترل تجهیزات در اختیار مصرف کننده است در حالی که
در BMS کنترل تجهیزات در اتاق کنترل و در اختیار اپراتور است.

 

 

 

3-1# هزینه هوشمند سازی ساختمان چقدر است؟

 

پارامترهای مختلفی بر روی قیمت طراحی هوشمند سازی یک ساختمان اثر می گذارد.

مثلا ابتدا باید مشخص کنیم چه سطحی از هوشمند سازی مد نظر ماست.

آیا قرار است فقط سیستم روشنایی ساختمان هوشمند شود یا
قرار است تمامی سیستم های سرمایش و گرمایش و تجهیزات در موتورخانه ساختمان نیز تحت کنترل و مانیتورینگ ما باشند؟

پارامتر بعدی میزان متراژ ساختمان است که تاثیرگذار در هزینه شماست.

بنابراین مقدار دقیقی از هزینه پیاده سازی سیستم BMS را نمی توان بیان کرد.

 

 

4-1# درآمد هوشمند سازی ساختمان

به علت گستردگی در ساخت و ساز و نیاز هر پروژه به یک مهندس در این زمینه، بازار کار خوبی ایجاد شده است.

پس لازم است در زمینه هوشمند سازی ساختمان به تسلط کافی برسید که بتوانید در بازار کار این رشته فعالیت کنید.

صنعت هوشمند سازی ساختمان جای رشد زیادی دارد و به جرأت می توان گفت بازار کار این رشته جزو معدود کارهایی است که هنوز اشباع نشده است.

برای کار در زمینه هوشمند سازی ساختمان نیازمند این است که شما در کنار رشته برق از رشته مکانیک هم اطلاعات داشته باشید.

چون افراد کمی همزمان در این زمینه به صورت تخصصی کار می کنند بنابراین
در صورتی که اطلاعات کافی و به اصطلاح شسته رفته داشته باشید به راحتی می توانید به درآمد بالا در این زمینه برسید.

دانش مهندسی برق برای راه اندازی تجهیزات برقی و برنامه نویسی کنترلرها و اطلاعات مکانیکی برای شناخت تاسیسات به کار رفته در ساختمان، نیاز است.

 

 

 

 

 

2# کنترل و ابزار دقیق در هوشمند سازی ساختمان

در بالا اشاره کردیم که در هوشمند سازی ساختمان هدف کنترل تجهیزات و مانیتورینگ آنهاست.

برای اینکه بتوانید کنترل تجهیزات را پیاده سازی کنید لازم است تا
با بحث کنترل، تجهیزات اتوماسیون و به طور کلی دانش پایه ای از مهندسی کنترل داشته باشید.

1-2# پروسه کنترل

سیستم کنترل به مجموعه اقداماتی جهت مدیریت یک بخش، تجهیز یا یک فرآیند گفته می شود.

به کمک این سیستم می توانیم تجهیزات ساختمان را کنترل کنیم.

زمان روشن و خاموش شدن، مدت کارکرد و حتی نحوه کارکرد تجهیزات به کمک سیستم کنترل، مشخص می شود.

شما ابتدا باید بتوانید تجهیزی که قصد کنترل آن را دارید بشناسید سپس اقدام به پیاده سازی سیستم کنترلی آن کنید برای مثال:

اگر شما نحوه کارکرد یک هوارسان را ندانید چگونه می توانید آن را کنترل کنید؟

هر سیستم کنترلی از سه بخش اصلی زیر تشکیل شده است:

• ورودی
• کنترلر
• عملگر

به وسیله تجهیزاتی که در ادامه توضیح می دهیم، اطلاعات از محیط را دریافت می کنیم.

این اطلاعات وارد کنترلر می شود و کنترلر دستورات اجرایی را به عملگر (Actuator) منتقل می کند.

انواع مختلف روشهای کنترل یک تجهیز وجود دارد. سه روش کنترل کارکرد یک سیستم:

1. کنترل on/off
2. لوپ کنترل هیسترزیس
3. کنترل تدریجی

 

2-2# سیگنال های کنترل خانه هوشمند

سنسورهایی که در هوشمندسازی ساختمان استفاده می شود هر کدام ورودی و خروجی متفاوتی خواهند داشت.

سیگنال هایی که در بخش کنترل خانه هوشمند به کار می روند به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

• دیجیتال
• آنالوگ
• خاص

 

1) سیگنال دیجیتال

سیگنال های دیجیتال از دو حالت صفر و یک تشکیل شده اند.

در هنگام عملکرد سنسورهایی که خروجی آنها سیگنال دیجیتال است، ولتاژ 5 ولت ایجاد می شود و در زمان قطع ولتاژ 0 ولت دارند.

این سیگنال ها در لیمیت سوییچ ها، سنسورهای نوری، کلیدهای فشاری و … استفاده می شوند.

2) سیگنال آنالوگ

انواع سیگنال های آنالوگ برخلاف دیجیتال از دو سطح ولتاژ تشکیل نشده اند بلکه محدوده ای از ولتاژ یا جریان را شامل می شوند.

سیگنال های آنالوگ ولتاژی: محدوده ولتاژی این سیگنال ها بین 0 تا 10 ولت است.

سیگنال های آنالوگ جریانی: محدوده جریان 0 تا 20 میلی آمپر

3-2# سنسورهای هوشمند سازی ساختمان

سنسورها نقش ورودی سیستم را بر عهده دارند. به کمک سنسورها اطلاعات از تجهیزات یا محیط اطراف آنها جمع آوری می شود و به کنترل کننده ارسال می شود.

این تجهیزات کمیت های مختلف مثل فشار، دما، ارتفاع، وزن و… را اندازه گیری می کنند.

سیگنال های آنالوگ یا دیجیتال خروجی سنسورها به کنترلرها که می تواند PLC و یا هر کنترلر دیگر باشد، ارسال می شود.

پس برای فعالیت در زمینه اتوماسیون ساختمان شما نیاز دارید که نحوه کار با سنسورها و به طور کلی از اتوماسیون صنعتی مطلع باشید.

اما حوزه اتوماسیون صنعتی به دلیل گستردگی زیاد، نیازمند زمان و صرف هزینه زیاد است تا در این حوزه مسلط شوید ولی ما خبر خوبی برایتان داریم.

ما در این نوشته آنچه که از اتوماسیون صنعتی لازم است را آموزش می دهیم.

1) سنسور دما

سنسورهای دمایی برای اندازه گیری دقیق دمای یک محیط یا دمای یک مخزن به کار می روند.

در یک ساختمان از سنسورهای کوچک اتاقی و کانالی گرفته تا سنسورهای کمربندی که به دور لوله آب مخازن نصب می شوند، استفاده می شود.

 

2) سنسور فشار

از سنسور فشار برای اندازه گیری فشار مخازن و پیدا کردن ارتفاع آب مخازن استفاده می شود.

پرکاربردترین سنسورهای فشار در هوشمند سازی ساختمان:

سنسور فشار کانالی: از این سنسور برای اندازه گیری فشار هوای ورودی یا خروجی کانال های سرمایشی و گرمایشی مثل کانال هوارسان استفاده می شود.

سنسور فشار DPS: سنسوراختلاف فشار DPS یا Differential Pressure Switch برای ارزیابی سیستم تهویه مطبوع استفاده می شود.

ما به کمک این سنسور از عملکرد صحیح فیلترهای سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی مطلع می شویم.

 

 

 

3) سنسور رطوبت

برای اندازه گیری میزان رطوبت در هوای اتاق ها استفاده شده و به کمک اطلاعات این سیستم، کنترلر مرکزی تصمیم می گیرد که چه میزان از سیستم تهویه مرکزی استفاده کند.

این سنسورها هم در محیط اتاق و هم در کانال هوا نصب می شوند.

4) سنسور حرکتی

برای تشخیص حرکت افراد به کار می رود. به کمک این سنسور می توان سیستم روشنایی هوشمند را پیاده سازی کرد.

این سنسور بیشتر در راه پله ها و پارکینگ ها به کار می رود.

به محض حرکت در مقابل این سنسور، خروجی آن فعال شده و می توان به سیستم روشنایی متصل شود و پس از تشخیص حضور افراد لامپ ها روشن شوند.