نظام التحكم بالمباني Building management system (BMS)
الهدف منه مراقبة وتحكم وإدارة النظام الالكتروميكانيك الموجود في المبنى بغرض توفير الطاقة (Power/Energy Saving) وقد تصل نسبة توفير الطاقة إلى 30%، وهو من أهم الأنظمة الموجودة للتحكم بالمنشآت الضخمة (مطارات / فنادق / مشافي/ المباني الإدارية والحكومية)، ممكن أن يكون نظام BMS يقوم بمهمة المراقبة فقط ويعود ذلك لوظيفة المبنى أو طلب صاحب المشروع حيث يتم حساب تكاليف هذا النظام بعدد النقاط فكلما زاد عدد النقاط زادت التكلفة ويعود ذلك لوظيفة المبنى أيضاً.
يعد نظام التحكم بالمباني من الأنظمة التي تدعم إدارة التحكم المتكامل في المباني(Integration system).
1- الأحمال الالكتروميكانيكية: المضخات والمحولات والمصاعد
2- الأنظمة الذكية:
- نظام التحكم بالإنارة.
- نظام التحكم بأبواب الدخول.
- نظام التحكم بإنذارات الحريق.
- نظام التحكم بأنظمة المراقبة.
- نظام التحكم بالتكييف والتهوية.
هيكلية BMS:
1. أجهزة الموقع (Field devices): نظراً لأهمية هذا النظام يوجد نوعين من الأجهزة الأول في الخدمة دائماً والثاني في وضع الاستعداد وتكون موصولة على UPS، مثال:
الحساسات (الحرارة / الرطوبة/ الضغط …) وهي مصدر دخول البيانات للمتحكمات، والتي تقوم بمهمة المراقبة في هذا النظام.
2. DDCP (Direct digital control panel) لوحة التحكم الرقمي المباشر: وهي لغة المخاطبة بين أجهزة الموقع وغرفة التحكم وتقسم إلى:
- (Local control panel) لوحة تحكم محلية: تكون موصولة مباشرةً بأجهزة الموقع وموزعة بكامل المبنى (مثلاً في كل طابق).
- (Master control panel) لوحة تحكم رئيسية: موصولة مع اللوحات المحلية من جهة وغرفة التحكم من جهة أخرى (كل 10 طوابق مثلاً).
3. Floor Switch: تصل بين لوحات التحكم و Core Switch.
4. Core Switch: تصل بين Floor Switch ومحطة التحكم.
5. محطة التحكم (Control workstation): وهي عبارة عن غرفة تحوي شاشة وخادم ومتصفح ويب من أجل القراءة والتحكم بالبيانات الصادرة من أجهزة الموقع إلى غرفة التحكم عن طريق بروتوكولات إشارة وتحوي أيضاً طابعات لإخراج التقارير.
الأنظمة المُدارة عن طريق BMS:
إن نظام BMS هو نظام متكامل (Integration system) يمكن أن يدير عدة أنظمة من محطة تحكم واحدة، ومن أهم الأنظمة التي تُدار عن طريقه:
- نظام إدارة الحريق (Fire Alarm System).
- نظام إدارة الدخان (Smoke Management System).
- نظام مخاطبة الجمهور (Public Address System).
- نظام المراقبة (CCTV System).
- نظام التحكم بالدخول (Access Control System).
- نظام إنارة الطوارئ (Emergency light System).
- نظام التكييف (HVAC System).
- نظام غاز ثاني أوكسيد الكربون (Carbon dioxide (CO2) System): يوضع في مواقف السيارات تحت الأرض لمراقبة نسبة غاز ثاني أوكسيد الكربون الخارج من عوادم السيارات والتحكم بها.
البروتوكولات المستخدمة في BMS:
1. BACnet/IP و TCP/IP يستخدم :
- للربط بين workstation و Core Switch.
- للربط بين Core Switch و Floor Switch.
- للربط بين Floor Switch وDDCP.
2. BACnet MS/IP: يستخدم لربط المتحكمات (Controllers) ببعضها وربطها مع Floor Switch.
3. MODBUS: في حال وجود DPMs (Digital power meters) أو VFDs (Verbal frequency drives) يتم ربطها مع DDCP.
4. Fieldbus: يستخدم لربط بين DDCP و Field Devices.
أنواع الكابلات المستخدمة في BMS:
1. في البروتوكولات TCP/IP و BACnet:
- Fiber Optic Single model: نستخدم في المسافات الطويلة.
- Fiber Optic Multi model: نستخدم في المسافات أقل من 500متر.
- UTP (CAT 6A, CAT 7): نستخدم في المسافات أقل من 90متر.
- UTP (CAT6): نستخدم في المسافات أقل من 50متر.
2. في البروتوكولات MODBUS و BACnet MS/IP: نستخدم RS485.
3.في البروتوكول Fieldbus: نستخدم Copper 2,4,6.. Cores.
يسمح النظام المتكامل بجمع البيانات وتحليلها وتخزينها في محور مركزي واحد، مما يسهل الوصول إلى المعلومات والتحكم بها بسرعة ودقة. يمكن أن يساعد النظام المتكامل في تحديد المشكلات المحتملة قبل أن تصبح مشكلات خطيرة ويسمح باتخاذ قرارات أكثر دقة.
وفي النهاية يعد امتلاك نظام تحكم متكامل أداة لا تقدر بثمن للمساعدة في إدارة المبنى بشكل فعال.