BMS
نظام إدارة المباني (BMS)
ما الذي يتحكم فيه نظام إدارة المباني، وأي الوظائف يملكها، وأين ينتهي BMS وتبدأ طبقة BAS أو IBMS.
ما يتحكم فيه نظام إدارة المباني
يقع BMS بين المعدات والأشخاص الذين يشغلونها. فعلى جانب المعدات يربط المبردات والغلايات ووحدات AHU ووحدات FCU والمضخات والصمامات والخانقات والعدادات والمستشعرات. وعلى جانب المشغل يوفر الرسوم والجداول الزمنية والإنذارات والاتجاهات وتغييرات نقاط الضبط. ويحدد النطاق بجدول نقاط: فكل مستشعر ومشغل وتلامس حالة وإنذار يصبح نقطة مسماة بوحدة ونطاق وحد إنذار ومالك. وإذا لم يكن الجهاز في جدول النقاط فهو ليس في BMS، حتى لو كان قائما في غرفة المعدات نفسها. لذا فإن BMS نظام محدود: واسع بما يكفي للإشراف على المعدات، وضيق بما يكفي لكتابة مسؤولياته. والحد أهم من العلامة التجارية.
- المبردات والغلايات والمضخات ودوائر المياه الأولية والثانوية
- وحدات AHU وFCU وأنظمة الهواء النقي والعادم
- الجداول الزمنية وأوضاع الإشغال ونقاط الضبط
- الإنذارات والاتجاهات وساعات التشغيل وحالة المعدات
- القياس والتقارير الأساسية للطاقة
الوظائف التي يملكها BMS فعلا
التحكم جزء واحد فقط من العمل. فالنظام العامل BMS يحمل أيضا منطق التشغيل الذي يبقي المعدات آمنة والمبنى صالحا للاستخدام: تسلسلات التشغيل/الإيقاف، والتناوب بين التقدم والتأخر، وتعديل الصمامات والخانقات، والحماية من الصقيع، وجداول نقاط الضبط، وحدود الإنذار، وعدادات ساعات التشغيل، وتقارير أعطال المعدات. وهو يسجل ما حدث ومتى. ويتيح للمهندس تعديل تسلسل دون إعادة كتابة البرنامج كله. ويجعل حالة المعدات مفهومة لمن ليس في غرفة المعدات. هذه الوظائف غير مبهرة، لكنها ما يلاحظه المشغل عندما يكون BMS غائبا أو سيئ التشغيل التجريبي. والنظام الذي يعرض لوحة تحكم مصقولة لكنه لا يستطيع تفسير سبب عدم تشغيل المبرد قد فشل في الاختبار التشغيلي. وتسلسل العمليات هو المواصفة الحقيقية؛ والرسوم مجرد عرض له. وينبغي أن يكون لكل وظيفة محفز محدد وحالة طبيعية محددة وحالة فشل محددة.
- تسلسل التشغيل/الإيقاف والتقدم/التأخر
- حلقات PID وتعديل الصمامات والخانقات
- الحماية من الصقيع والحد الأعلى وحماية المعدات
- حدود الإنذار والتوجيه والإقرار
- سجلات الاتجاهات وسجلات ساعات التشغيل
تسمية النقاط وجدول النقاط
تسمية النقاط قرار هندسي، لا تفصيلا في وضع الملصقات. فالعرف المفيد يحمل المبنى والطابق والنظام والجهاز والوظيفة ونوع الإشارة بترتيب ثابت، مثلا B01-L03-AHU-02-SAT لدرجة حرارة هواء الإمداد. وينبغي أن يكون الاسم فريدا ومستقرا وقابلا للقراءة دون الرسم. وينبغي أن يحتفظ سجل النقطة أيضا بوحدة التحكم والقناة ونوع الإشارة والوحدة الهندسية والنطاق الطبيعي وحدود الإنذار وفاصل الاتجاه وعلم القابلية للكتابة والجهة المسؤولة. والتسمية غير المتسقة تنتج نقاطا مكررة وإنذارات فائتة وتحديدا بطيئا للأعطال. وجدول النقاط المراجع هو العقد بين المصمم الميكانيكي ومقاول التحكم والمشغل، وينبغي تجميده قبل بناء الرسوم أو التسلسلات. وحين تكون النقطة محسوبة لا مقيسة، ينبغي أن يوضح السجل الصيغة ومدخلاتها.
- ترتيب ثابت: المبنى والطابق والنظام والجهاز والوظيفة
- نوع الإشارة والوحدة والنطاق وحدود الإنذار
- وحدة التحكم والقناة والجهة المسؤولة
- يتم تجميده قبل بناء الرسوم والتسلسلات
الإنذارات والاتجاهات وعبء عمل المشغل
الإنذار طلب إجراء، لا مدخل سجل. ويحدد ترشيد الإنذارات أي الظروف تستحق استجابة المشغل، وبأي أولوية، وبأي نطاق ميت وتأخير، وأي الظروف مجرد أحداث. والنطاق التخطيطي الشائع في عمليات المباني هو عدد صغير من الإنذارات القابلة للتنفيذ لكل مشغل في الساعة أثناء التشغيل العادي؛ أما العشرات فتعني عادة أن تصميم الإنذار يقيس الأشياء الخطأ. وجمع إنذارات المعدات المتكررة، واكتم الإنذارات من المعدات المطفأة عمدا، وافصل أعطال المعدات عن أعطال الاتصال. وتدعم الاتجاهات التشخيص: خذ عينات من درجات الحرارة والضغوط بفواصل تطابق ديناميكية المعدات، وسجل الأوامر وتغييرات نقاط الضبط مع المستخدم والطابع الزمني، واحتفظ بالسجل مدة كافية لمقارنة المواسم. وينبغي مراجعة جدول النقاط وجدول الإنذارات معا.
- الأولوية والنطاق الميت والتأخير لكل إنذار
- تجميع الإنذارات المتكررة وكتم الانقطاعات المخططة
- فصل أعطال المعدات عن أعطال الاتصال
- فواصل الاتجاهات مطابقة لديناميكية المعدات
- تعليق مؤقت مرئي محدود المدة بدلا من الكتم الدائم
أين ينتهي BMS
BMS ليس المبنى كله. فهو يتوقف عادة عند التحكم في المعدات والبيئة. ويبقى كشف الحريق ومكافحته نظامين منفصلين باعتماداتهما الخاصة؛ وقد يتلقى BMS الحالة ويصدر إيقافا محكما، لكنه لا يستبدل لوحة الحريق. والأمن والتحكم في الوصول وCCTV والمواقف تقع عادة على منصاتها الخاصة. والمصاعد وفوترة المستأجرين وتقنية المعلومات المؤسسية خارج نطاق BMS. وقد تدمج الإضاءة والتظليل حيث يطلب المشروع ذلك، لكنهما ليستا وظيفتين تلقائيتين في BMS. ويظهر هنا التمييز بين BMS وBAS وIBMS. فـ BAS يصف التخصص وطبقة التحكم؛ وBMS هو العرض الإداري لتلك الطبقة؛ وIBMS هو طبقة التكامل فوقها، يربط BMS بالأمن وحالة الحريق وغرف النزلاء وأنظمة أخرى. ولا ينبغي أن يطلب من مناقصة BMS تسليم نموذج تشغيل IBMS.
- إنذار الحريق: الحالة فقط؛ نظام الحريق يحتفظ بالصلاحية
- الأمن وCCTV: منصات منفصلة، وتكامل الأحداث فقط
- المصاعد وفوترة المستأجرين وتقنية المعلومات: خارج نطاق BMS
- الإضاءة والتظليل: اختياريان، حسب المشروع
- BAS وBMS وIBMS: ثلاثة نطاقات مختلفة
الاختبار والتشغيل التجريبي والتسليم
يثبت التشغيل التجريبي جدول النقاط، لا الكتيب التسويقي. فالاختبار من نقطة إلى نقطة يتحقق من كل مدخل مقابل محفز معروف ومن كل مخرج مقابل الجهاز الميداني. ويشغل اختبار التسلسل كل وضع للمعدات، بما في ذلك الفشل والاستعادة: التحويل بين التقدم والتأخر، وإنذار الصقيع، وفشل الصمام، وفقد الشبكة، وخروج المستشعر عن النطاق. وتؤكد اختبارات الاتجاه والإنذار أن الحدث الصحيح يصل إلى المشغل الصحيح بالأولوية الصحيحة. وتختبر الجداول الزمنية والتجاوزات عند الحدود، لا في منتصف النهار فقط. وينبغي أن تحتوي حزمة التسليم جدول النقاط كما نفذ ومخططات الشبكة ونسخ وحدات التحكم والبرامج الاحتياطية وجدول الإنذارات وقائمة الاتجاهات وسجلات الاختبار وتعليمات التشغيل وسجلات التدريب. واختبار قبول في الموقع بحضور الشهود، يوقعه الطرفان اللذان سيشغلان النظام ويصونانه، أنفع من مجلد من لقطات الشاشة. والتشغيل التجريبي هو أيضا حيث تظهر فجوات التسلسل: وضع لم يوصف قط، أو مستشعر لم يركب قط، أو ترابط موجود في السرد فقط.
- اختبار النقاط من نقطة إلى نقطة والتسلسل والفشل
- اختبار قبول في الموقع بحضور الشهود
- النقاط كما نفذت والنسخ الاحتياطية وجدول الإنذارات
- تدريب المشغلين وسجلات اختبار موقعة
- اختبارات قابلة للتكرار مع نتائج متوقعة
المسؤوليات والتحديث
معظم أعطال BMS هي أعطال حدود. فمقاول الأعمال الميكانيكية يملك المعدات وتجهيزات حمايتها؛ ومقاول التحكم يملك وحدات التحكم والتسلسلات والرسوم؛ وفريق تقنية المعلومات يملك الشبكة والوصول عن بعد؛ والمشغل يملك نقاط الضبط والجداول الزمنية بعد التسليم. وينبغي أن تسمي مصفوفة المسؤوليات كل واحد من هؤلاء، بما في ذلك من يورد التوصيلات الميدانية، ومن ينهي توصيل المستشعرات، ومن يكون عناوين IP، ومن يعتمد تغيير التسلسل. وفي التحديث، احتفظ بما هو قابل للصيانة، واستبدل ما ليس كذلك، ودمج الباقي عبر بروتوكولات مفتوحة. والتحويل المرحلي أكثر أمانا عادة: تكامل للقراءة فقط أولا، ثم نقل التحكم، ثم إخراج النظام القديم من الخدمة أخيرا. وينبغي أن يبقى النظام القديم متاحا حتى يجتاز الجديد اختباراته ويثق به المشغلون. وينبغي أن تتضمن الوثائق التسلسلات كما نفذت، لا الرسومات كما نفذت فقط، وأن يغطي التدريب التشغيل العادي والاستجابة للإنذارات والعشر دقائق الأولى من العطل.
- مصفوفة مسؤوليات المعدات والتحكم وتقنية المعلومات والعمليات
- تحويل مرحلي: قراءة فقط، ثم تحكم، ثم إخراج من الخدمة
- تسلسلات كما نفذت، لا الرسومات فقط
- تدريب على التشغيل العادي والاستجابة الأولى
- يبقى النظام القديم حتى القبول
وظائف BMS وملكيتها
14 rows| الوظيفة | دور BMS | الحد النموذجي |
|---|---|---|
| التحكم في المعدات | يملك التشغيل/الإيقاف والتعديل والتسلسلات | أجهزة السلامة تحتفظ بحمايتها الخاصة |
| الجداول الزمنية ونقاط الضبط | يملك البرامج الزمنية وأوضاع التشغيل | يتم تسجيل التغييرات وضبطها حسب الأدوار |
| جدول النقاط والتسمية | يحدد النقاط والوحدات والنطاقات والجهات المالكة | يتم مراجعتها وتجميدها قبل التنفيذ |
| الإنذارات | يولد إنذارات المعدات ويضبط أولوياتها ويوجهها ويسجلها | إنذارات الحريق والأمن تبقى في أنظمتها |
| الاتجاهات | يخزن سجل المعدات والمستشعرات بفواصل محددة | قد تقع تحليلات المؤسسة طويلة الأمد فوقه |
| قياس الطاقة | يقرأ العدادات ويقدم تقارير استهلاك المعدات | فوترة المستأجرين وظيفة منفصلة |
| الإضاءة والتظليل | تكامل اختياري عبر البوابات | ليس جزءا من نطاق BMS المقتصر على المعدات |
| التحكم في الوصول وCCTV | يتلقى الأحداث حيث يكون مدمجًا | مملوك لمنصات الأمن |
| إنذار الحريق | يتلقى الحالة ويشرف على الإيقاف | تحتفظ لوحة إنذار الحريق بالصلاحية |
| الوصول عن بُعد | يوفر اتصالًا خاضعًا للإشراف ومسجلًا | تحدد سياسة أمن تقنية المعلومات المسار |
| اختبار التسلسل والترابط | يثبت الأوضاع والفشل والاستعادة | يوقع اختبار SAT بحضور شاهد |
| التوثيق والتدريب | نقاط كما نفذت ونسخ احتياطية وتعليمات | شرط من شروط التسليم |
| الشبكة والأمن السيبراني | شبكة تحكم مجزأة وحسابات منفصلة | تقنية المعلومات تملك البنية التحتية |
| التحديث | انتقال مرحلي مع تحقق للقراءة فقط | إيقاف النظام القديم بعد القبول |
صور المشروع
3 images
الأسئلة الشائعة
01هل BMS هو نفسه BAS؟
ليس تمامًا. BAS هو التخصص الأوسع في أتمتة المباني، ويشير غالبًا إلى طبقة التحكم نفسها. أما BMS فيؤكد عادةً على الإشراف والإدارة: الجداول الزمنية والإنذارات والاتجاهات ومعلومات الطاقة والصيانة. وتستخدم مشاريع كثيرة المصطلحين بالتبادل، لذا ينبغي أن يحدد النطاق الوظائف المشمولة.
02هل يتحكم BMS في HVAC فقط؟
يشكل HVAC والمعدات النواة، لكن BMS يشرف غالبًا على المضخات والعدادات وبعض الإنارة والتظليل وحالة المعدات. وتأتي القائمة الدقيقة من جدول النقاط، لا من التسمية على النظام.
03هل يستطيع BMS التحكم في الإنارة والوصول؟
يمكنه تلقي الأحداث وإصدار الأوامر حيث توفر الأنظمة واجهة، لكن الإنارة والوصول تبقى عادةً على منصاتها الخاصة. يشرف BMS وينسق؛ ولا يصبح نظام التحكم في الوصول أو نظام الإنارة.
04ما الفرق بين BMS وIBMS؟
يشغل BMS المعدات والأنظمة الميكانيكية. أما IBMS فيدمج BMS مع الوصول وCCTV والمواقف وحالة الحريق وغرف النزلاء وأنظمة أخرى، ثم يطبق قواعد عابرة للأنظمة وصورة تشغيلية واحدة. ويشرف IBMS على BMS بدلًا من استبدال تسلسلات السلامة الخاصة به.
05هل يمكننا الاحتفاظ بـ BMS الحالي؟
غالبًا نعم. يمكن لطبقة تكامل أن تقرأ نظام BMS القائم عبر BACnet أو Modbus أو واجهة مفتوحة أخرى. أما الإبقاء عليه أو توسيعه أو استبداله فهو قرار تجاري ودورة حياة، يؤكد بعد تدقيق.
06هل يحتاج BMS إلى اتصال دائم بالإنترنت؟
لا. ينبغي أن يعمل التحكم في المعدات والجداول الزمنية والإنذارات على الشبكة المحلية. والوصول عن بُعد اختياري، وينبغي أن يكون خاضعًا للإشراف ومسجلًا ومجزأً عن شبكة التحكم.
07ما البروتوكولات التي ينبغي أن يدعمها BMS؟
كحد أدنى، البروتوكولات التي تستخدمها المعدات والعدادات المركبة. وتشمل الخيارات الشائعة BACnet/IP وModbus RTU/TCP وKNX وDALI والتلامسات الجافة. وينبغي أن يؤكد المشروع أي النقاط قابلة للقراءة والكتابة وموقوتة زمنيًا.
08كم يستغرق مشروع BMS؟
يعتمد ذلك على حجم المبنى وتعقيد المعدات وحالة الأنظمة القائمة وفترة التشغيل التجريبي. والبرنامج المرحلي الذي يشمل تدقيقًا وجدول نقاط واختبارًا في المصنع وتشغيلًا تجريبيًا في الموقع أكثر موثوقية من موعد نهائي واحد.
الخطوة التالية
أحضر إلينا المبنى.
أخبرنا بنوع المبنى والأنظمة ضمن النطاق والنتيجة التي تحتاج إليها. وسنرسم أقصر مسار إلى نظام يعمل.