مقدمه:

 سیستم های مدیریت ساختمان (BMS) ؛ همراه با سیستم های گرمایش، تهویه، و تهویه مطبوع (HVAC) و دیگر تکنولوژی های سیستم ساختمان ظرف چندین سال اخیر توسعه یافته اند.

تکنولوژی BMS اصول و معماری سیستم کنترل را بطور فزاینده ای بهبود داده است تا نیاز به اتوماسیون پیشرفته را برآورده سازد.

حاصل کار این بوده که از BMS در سراسر جهان و در انواع ساختمانها با کاربریهای متفاوت، همراه با راه حل های مدرن امروزی، مبتنی بر طراحی استاندارد نرم افزارها و سخت افزارها، بطور گسترده ای استفاده می شود.

همچنین، BMS اغلب راه حلی مؤثر برای ارزش گذاری راهبردهای مدیریت هوشمندساختمان است.

پیاده سازی BMS مدرن امروزی، مزایای متعددی را برای استفاده کنندگان و کاربران ساختمان ها به همراه دارد.

که به برخی از آنها اشاره می گردد:

(البته لازم به ذکر است که فقط به همین قابلیتها محدود نمی شود)

–  کنترل مؤثر فرآیندها و تجهیزات مربوط به ساختمان

–  نمایان بلادرنگ عملکرد سیستم مدیریت ساختمان

–  اعلام خطر در مواقع بروز رخدادهای غیرمترقبه

–  برنامه ریزی جهت تعمیر و نگهداری پیش بینی شده تاسیسات ساختمان

–  کنترل متمرکز و یا از راه دور امکانات و تجهیزات ساختمان

–  بهینه سازی مصرف انرژی

–  ذخیره سازی و مدیریت امن داده های عملکرد تجهیزات و فرآیندها

–  اجرای راهبردهای استاندارد شده مدیریت ساختمان

دامنه و تعریف BMS

کاربرد BMS به عنوان اسم جمع برای دامنه ای از:

سیستم های کامپیوتری،

شامل کنترل کننده های قابل برنامه ریزی منطقی (PLC) ،

سیستم های اکتساب داده ها و کنترل نظارتی (SCADA) ،

سیستم های کنترل توزیعی (DCS) ،

ایستگاه های راه دور / کنترل کننده ها و تجهیزات بکار برده میشود.

BMS می تواند همچون شبکه ای بزرگ از سیستم هایی که دربردارنده محصولات فروشندگان مختلف است، یا همچون سیستمی مجزا با پیچیدگی اندک، بکار رود.

نوع سیستم کامپیوتری بکار رفته و همچنین دامنه، اندازه ‌و پیچیدگی سیستم، تعیین کننده سطح دشواری می باشد که در آن سیستم برای هدف مورد نظر آماده شده است.

تجهیزات و دستگاه ها

تجهیزات و دستگاه ها، اطلاعات وضعیت و اندازه گیری ها را معمولاً به صورت خروجی های دیجیتال و آنالوگ به پردازشگر مرکزی منتقل می کند.

این اطلاعات توسط پردازشگر مرکزی سیستم تفسیر می شوند تا در مورد اقدامات کنترلی که جهت تصحیح کنترل فرآیند بکار می روند، نتیجه گیری شود.

نصب، درجه بندی (کالیبره کردن)، و میزان سازی چنین تجهیزاتی برای کنترل و نظارت فرآیند بسیار حائز اهمیت است.

کنترل

کنترل معمولاً با گردآوری توابع استاندارد کنترل، مثل:

حلقه های کنترل (P&ID یا نسبت) و توابع (کارهای)Start/Stop (شروع/توقف)، در برنامه (طرح) کنترل مورد نیاز، فراهم می آید.

پارامترهای تنظیم کنترل و درجه بندی ورودی های برنامه کنترلی هستند که خصوصیات فرآیند، زمان بندی های فرآیند و پاسخ دهی های برنامه کنترل را برقرار می سازد.

نظارت

بازخورد ناشی از تجهیزات بر برنامه کنترلی که به منظور حفظ پارامترهای فرآیند در داخل حدود پیکربندی شده پاسخگو خواهد بود، تأثیر می گذارد.

توابع نظارت یکپارچه و یا مستقل، داده های ورودی را با حدود و وضعیت های از قبل پیکربندی شده مقایسه و بررسی می کنند.

و زمانی که انحرافات تشخیص داده شود شرایط هشدار را برقرار می سازد.

مدیریت پارامتر کنترل

مدیریت پارامتر کنترل، امکان تغییر پارامترهای کنترل را برای کاربر فراهم می سازد تا مشخصه های مورد نظر در فرآیند را بدست آورد.

مثل درجات تنظیمی دما و رطوبت، تلرانس ها، دوره های زمانی، حدود هشدار و پویایی.

این پارامترها معمولا از طریق رابط های گرافیکی کاربر بطور مرکزی/محلی یا تجهیزات محلی/راه دور ثبت می شوند.

پارامترهای کنترل معمولا در طی پیاده سازی آغازین سیستم، پیکربندی و تست می شوند، و متعاقب تغییر فرآیند اصلاح می شوند.

 ثبت داده ها (Data Logging)

ثبت داده ها (تاریخی و لحظه ای) ضبط و ثبت رویدادها و داده ها را برای امکان نظارت، بررسی، یا بهینه سازی فرآیند فراهم می آورد.

داده های بحرانی اغلب بخشی از ثبت های تنظیم شده مثل ثبت های دسته ای را می سازند.

 هشدار و گزارش دهی واقعه

هشدارها معمولاً انحراف های معوق،‌ واقعی و مستمر از حدود فرآیند را به اطلاع می رسانند.

وقایع معمولاً نشان می دهند که شرط یا مرحله ای از فرآیند به انجام رسیده است (مثل تکمیل راه اندازی).

از هشدارها و وقایع می توان برای نشان دادن لزوم تعمیر و نگهداری  و یا گزارش دهی انحرافات فرآیند، استفاده کرد.

هشدارها و وقایع علاوه بر نمایش و چاپ می توانند ثبت شوند.

گزارش و اعلام هشدار بسته به منظور و اولویت هشدارها می تواند چندین صورت داشته باشد.

(مثلا هشدارهای صفحه نمایش، ایمیل، پیجر، نسخه چاپی).

بنابراین، BMS از لحاظ کاربردپذیری با هیچ سیستم کنترل فرآیند دیگری فرق ندارد.

آنچه که اهمیت BMS را مطرح می سازد، ماهیت فرآیندهای کنترل و نظارت شده و اثرات آنها بر محصول تولید شده است.

همانطور که در فهرست زیر مشهود می باشد، این فرآیندها در ریسک محصول متفاوت می باشند:

–  گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع تسهیلات تولید

–  گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع دفتر کار

–  گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع آزمایشگاه

–  تصفیه آب

–  کنترل و نظارت سردخانه

–  سیستم های اعلام خطر آتش و ایمنی

–  مدیریت انرژی

 بنابراین ضروری است که اثرات فرآیند کنترل شده BMS بر ویژگی های محصول توسط گروهی از افراد آگاه که باید متضمن مهندسی و تضمین کیفیت باشند، معلوم شود.

روابط عرضه کننده

عرضه کنندگان BMS بخشی جدایی ناپذیر از دستیابی به انطباق مقتضی هستند.

همانند تمامی سیستم های کامپیوتری، عرضه کنندگان ممکن است که سیستم ها را قبل از برقراری سیستم های مدیریت کیفیت ایجاد کرده باشند.

عرضه کنندگان باید سیستم های فعلی را بررسی کنند و برای تأیید کیفیت سیستم های در حال حاضر به بازار عرضه شده اقدامات اصلاحی کاربردی را در نظر بگیرند.

عرضه کنندگان BMS با ارائه خدمات پشتیبانی، امکان تصحیح خطا و ارتقاء سیستم را فراهم می سازند که چنین خدماتی از راه دور یا پشتیبانی در محل ارائه می گردد.

کنترل و قابلیت ردیابی خدمات پشتیبانی، به ویژه اصلاحات سیستم، حائز اهمیت است.

عرضه کنندگان با ارائه مکانیزم های کنترلی مستند که متضمن بررسی و تأیید تغییرات هستند می توانند سیستم های مشتریان را ارتقاء دهند.

نظارت BMS

بسیاری از سیستم های BMS سیستم های بزرگ و پیچیده ای هستند که دامنه ای از داده ها و فرآیندهایGMP و غیر GMP را کنترل و نظارت می کنند.

همچنین، برخلاف بسیاری از سیستم های دیگر، تعیین یک نقطه منفرد تماس برای اداره سیستم، مالکیت سیستم و مالکیت داده ها می تواند دشوار باشد.

با این وجود، حائز اهمیت است که مدلی ایجاد شود که به وضوح وظایف و مسئولیت هایی را برای موارد زیر تعریف کند:

–  پیکربندی، تعمیر و نگهداری،‌ و پشتیبانی پلات فرم

–  پیکربندی، تعمیر و نگهداری، و پشتیبانی سیستم

–  مدیریت و دسترسی داده ها

مدل نشان داده شده در تصویر زیر، مثالی از یک راه حل BMS شبکه ای است.

مدل واقعی پیاده شده در داخل سازمان به وظایف و مسئولیت های تعریف شده در داخل سازمان بستگی خواهد داشت.

با این وجود، این مدل لزوم در نظر گرفتن وظایف و مسئولیت های مختلف برای توسعه، عملیات، و پشتیبانی BMS را نشان می دهد.

این وظایف شامل سازمان های درونی و بیرونی خواهد شد.

تعمیر و نگهداری و کنترل های عملیاتی

شرایط تعمیر و نگهداری و کنترل های عملیاتی BMS با سایر سیستم های کامپیوتری فرقی ندارد؛ اما، برخی ملاحظات خاص وجود دارند که در بر داشتن روش های زیر را توجیه می کنند:

–  مقرر کردن بررسی سیستم

–  شناسایی صاحبان داده ها و سیستم و مشخص مسئولان تغییر داده ها و سیستم

–  تغییرات در فرآیند های تحت کنترل و نظارت و تجهیزات مورد نیاز برای بررسی BMS، به انضمام راهبرد تعمیر و نگهداری BMS
نا بهنجاری ها و نواقص سیستم باید ثبت و بررسی شوند.

–  کنترل ها بایستی برقرار شوند برای مدیریت و مستندسازی فعالیت های پشتیبانی بیرونی، شامل پشتیبانی راه دور (مثلاً، سوابق در محل و فعالیت های پشتیبانی راه دور باید مستند شوند)، به انضمام کنترل های بالقوه “سیستم باز”

–  کنترل تغییر یا کنترل های عملیاتی معادل باید برقرار شوند برای مدیریت تغییرات در حدود اعلام خطر، پیام های اعلام خطر، نموارها، طرح های کنترل، ثبت داده ها

–  روش های تغییر داده ها باید برقرار شود (رویه ای یا خود کار) مثل درجات تنظیمی

 –  تغییرات BMS همیشه در سرتاسر سیستم منتشر نمی شود.

کنترل های رویه ای باید برقرار شود برای این که تضمین شود تغییرات در تمامی محل های اجرا می شوند، مثلاً، تغییرات امنیتی در ایستگاه های کاری

–  بهبودی فاجعه و استمرار کسب و کار (اقدامات احتیاطی در برابر از دست دادن داده ها)

–  ارزیابی ریسک برای مدت قابل قبول از کار افتادگی و نرخ های بازیابی

نتیجه گیری:

این مقاله موضوعی برخی پیچیدگی های اداره کردن BMS ها، و همچنین مسائل مورد مواجهه هنگام تعیین مناسب ترین راهبرد تضمین کیفیت BMS را شرح داده است.

نکات مهم برگرفته از این مقاله به صورت زیر خلاصه می شوند:

*  تأیید اعتبار / صلاحیت / GEP سیستم های موجود می تواند دشوار باشد یا مقرون به صرفه نباشد، به دلیل تکامل تدریجی بلند مدت و نبود کنترل های مناسبت مدیریت کیفیت.

 *  برنامه ریزی استراتژیک کاربرد BMS برای وضوح مزایای BMS و تأثیر GMP حائز اهمیت است.

 *  ارزیابی ریسک برای تعیین حیاتی بودن BMS و هرگونه سیستم نظارتی مربوطه (خودکار یا دستی) مهم می باشد.

 *  ارزیابی ریسک باید بر احتمال تأثیرگذاری فرآیند تحت کنترل BMS بر ویژگی های محصول متمرکز باشد.

 *  تأیید اعتبار و یا سیستم های نظارتی مستقل درجه بندی شده می توانند اتکاء به BMS برای تصمیم گیری GMP را کاهش دهند و شیوه هزینه/سود متعادلی را برای تضمین کیفیت BMS فراهم سازند.

 *  تأیید اعتبار/صلاحیت جنبه های بطور بالقوه بسیار مهم کنترل های BMS باید در نظر گرفته شود.

(مثلاً، کنترل های ضدعفونی محیطی)

*  مدل نظارتی مستند برای کنترل عملیات، پشتیبانی،‌ و توسعه BMS حائز اهمیت می باشد.

 *  جابجایی جنبه های قدیمی تر سیستم برای بکارگیری فناوری های جاری و تأمین استانداردهای جاری سیستم ممکن است که تعادل هزینه/سود مناسبی را فراهم نیاورد.