حفاظت کاتدیک Cathodic protection

حفاظت کاتدیک Cathodic protection

در سیستم انتقال توسط لوله های فلزی، پوشش های محافظ، مانع خوبی در برابر خوردگی نیستند که در انتقال های مهم نظیر انتقال خطوط نفتی و اسکله های نفتی علاوه بر پوشش های محافظ روش دومی را برای حفاظت از لوله های انتقال استفاده میکنند که با  وارد کردن یک پتانسیل کاتدی به لوله ها، آنها را به قطب منفی کاتدی تبدیل میکنند که با رسیدن جریان محیط اطراف به لوله، آنها را در برابر خوردگی حفظ می کنند. در اعمال مقدار پتانسیل کاتدی به لوله ها باید اعواملی همچون مقاومت اهمی بستر خاک و تغییرات آن در طول زمان حفاظت توجه داشت، اعمال پتانسیل باید متناسب با این تغییرات قابل تنظیم باشند که برای دقت در انجام این تنظیم، منبع تغذیه هایی در این سیستم وجود دارد که سطوح ولتاژ و جریان کنترل شده ای به سیستم اعمال کند که به این روش حفاظت کاتدیک می گویند.

روش های حفاظت کاتدیک:

۱. روش آند های فدا شونده

۲. روش استفاده از ترانس های تزریق جریان کاتدیک

 

سیستم حفاظت به روش آند های فدا شونده:

آند های فدا شونده به آلیاژ هایی از روی، منیزیوم و آلومینیوم گفته می شود که در خاک و یا آب به صورت ساده و یا  به همراه یک پشت بند(back fill) مخصوص  نصب می شوند. این آند ها در روش آند های فدا شونده تحت حفاظت کاتدیک،   به صورت  انفرادی و یا گروهی اعمال می شوند. این روش عموماٌ در برای حفاظت از اجزایی که به پتانسیل کمی جهت حفاظت و یا در خاک با مقاومت الکتریکی پایین قرار داشته باشند کارایی دارند که به صورت نواری شکل در کل خطوط مسیر جهت جلوگیری از خوردگی نصب می شوند.

این آند ها طبق استاندارد  IPS-E-TP-820, IPS-D-TP-711  در موارد زیر کارایی دارند:

الف – خطوط لوله با پوشش خوب که نیاز به جریان حفاظتی خیلی کمی دارند.

ب – رفع مشکلات مربوط به تداخل و جریان های سرگردان

ج -خطوط لوله کوتاه با پوشش خوب

د – در نقاط مشخصی بر روی خطوط لوله (نقاط بحرانی) که ممکن است تنها چند فوت از خط لوله نیاز به حفاظت داشته باشد.

هـ – فراهم نمودن حفاظت موقتی قسمتی از خط لوله مدفون که در شرایط خوردگی موضعی قرار دارد. مانند منطقه عبور خط لوله از عرض رودخانه .

و – جهت حفاظت کف مخازن رو زمینی که دارای سطح وسیعی نباشند.

در انتخاب یک آند خاص برای یک منطقه باید به عوامل الکترولیت تاثیر گذاری همچون  مقاومت ویژه، Ph، رطوبت، خاصیت و قابلیت هر یک از آند ها توجه داشت که دسته بندی این آند ها در شکل زیر مشخص است

عموما از آند های فدا شونده  آلومینیومی در حفاظت از تاسیسات دریایی استفاده می شود که به منظور از جلوگیری از تشکیل لایه اکسید و روئین شدن فلز، از فلزاتی نظیر جیوه، روی، ایندیوم و سیلسیوم برای چلوگیری از اکسید شدن لایه ها استفاده می شود.

منیزیم رایج ترین آند فداشونده مورد استفاده برای حفاظت سازه های مدفون در خاک می باشد. همچنین آندهای منیزیم برای حفاظت داخلی آبگرمکن ها و مخازن آبی، مبدل های حرارتی، کندانسورها و دیگر سازه هایی که در تماس با آب هستند بکار می روند.

استاندارهای متداول آندهای منیزیم شامل ASTM-B 843،ASTM-G 97 ، BS 7361، IPS-M-TP-750 و NACE-RP0387 می باشند.

آندهای منیزیم از لحاظ ترکیب شیمیایی و نوع کاربرد به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

آند منیزیم استاندارد (AZ63)

آندمنیزیم پتانسیل بالا (M1C)

برای حفاظت کاتدی سازه های مدفون در خاک، استفاده از پشت بند (BackFill) اطراف آند بسیار مطلوب است. وظیفه مواد پشت بند عبارتند از:

  1. پایداری پتانسیل آند
  2. جلوگیری از پلاریزاسیون آند
  3. کاهش مقاومت بین آند و خاک و افزایش جریان خروجی آند
  4. با ایجاد خوردگی یکنواخت در آند موجب کاهش خودخوری آند و افزایش بازدهی آن می شود.

معمولاً مواد پشت بند مخلوطی از سنگ گچ (Gypsum) بنتونیت (Bentonite) و سولفات سدیم (sodium sulfate) است.

حفاظت کاتدی با روش تزریق جریان:

در این روش با اعمال جریان الکتریکی به عوامل حفاظت شونده از آنها حفاظت می کنند که این تزریق جریان توسط ترانسفورمر رکتیفایر انجام می شود. این ترانسفورمر ها با یکسو کردن جریان ورودی و اعمال آن به حفاظت شونده ها از آنها حفاظت می کنند.

این ترانسفورمر ها حفاظت کاتدی مناسبی در مناطق مرطوب، غبار آلود، نمک زار، داخل اتاق برق و … دارند که در شرایط حداکثر دما با سایه بان ۵۰ درجه، حداکثر  درجه حرارت برای فلز هایی که به مستقیم تحت تابش آفتاب هستند ۸۰ درجه، رطوبت ۹۵%، سطح ایزوکزونیک ۶۰ و با غلظت غبار ۷۰ الی ۱۴۰۰ میلی گرم  در متر مکعب  دائم کار بوده اند.

 انواع روش های حفاظت کاتدیک به روش تزریق جریان:

۱.ترانسفورمر دریایی

۲.ترانسفورمر  ضد خزه

۳.ترانسفورمر سوئیچینگ

۴.ترنسفورمر ضد انفجار

۵.ترانسفورمر چند مداره

۶.ترانسفورمر کشویی

۷. سیستم حفاظت خورشیدی

۸.سیستم حفاظت کافویی

ترانسفورمر رکتیفایر از نظر سیستم های خنک کنندگی به دو نوع :

خنک کنندگی با روغن (ONAN)  که به منظور اطمینان دستگاه در شرایط سخت ساخته می شوند. در این نوع از ترانسفورمر پل یکسو ساز و فیلتر های مورد نظر در روغن قوطه ور بوده اند.

خنک کنندگی با هوای خشک( AN)  در رنج های ۱۰ تا ۵۰ ولت و ۵تا ۳۰ آمپر ساخته می شوند، ولی در بعضی از موارد نیز با مقادیر بالا ساخته می شود که ترانسفورمر Rackmount جزو این دسته است.

 انواع ترانسفورمر رکتیفایر از نظر روش های کنترل:

الف) کنترل اتوترانسفورمری (REGAVOLT)

در این نوع ترانسفورمر رکتیفایر که با ورودی تکفاز و سه فاز تولید می شوند یک اتو ترانسفورمر متغیر (واریابل) در مدار اولیه ترانسفورماتور دستگاه نصب می گردد.توسط این اتوترانسفورمر، ولتاژ اولیه ترانسفورماتور اصلی بین صفر تا حداکثر قابل تنظیم بوده، بنابراین ولتاژ ثانویه ترانسفورماتورنیز بین صفر تا حداکثر رنج نامی تغییر می یابد، در نتیجه در صورت استفاده از پل یکسوساز دیودی ولتاژ خروجی یکسو شده نیز به همین ترتیب قابل تنظیم خواهد بود.

مزیت این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها تنظیم پیوسته ولتاژ خروجی از صفر تا حداکثر نامی آن می باشد. با توجه به شرح عملکرد ترانسفورمر رکتیفایر اتو ترانسفورمری این دستگاه ها از نوع ولتاژ ثابت محسوب شده که جریان مورد نیاز با تنظیم ولتاژ تامین خواهد گردید. ضعف عمده این ترانسفورمر رکتیفایرها این است که با تغییر مقاومت الکتریکی معادل سیستم حفاظت کاتدی (به هر دلیل مانند: بارندگی، خشکی الکترولیت خاک و …) به دلیل تثبیت ولتاژ در رنج تنظیمی میزان جریان تغییر یافته که در نتیجه نیاز به تنظیم مجدد ترانسفورمر رکتیفایر می باشد.

ب)  کنترل الکترونیکی با یکسو ساز تریستوری

در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها از پل یکسوساز تریستور استفاده می شود و به طور معمول یکسوساز از نوع تمام موج و نیمه کنترل یا تمام کنترل شونده بوده که در ثانویه ترانسفورماتور کاهنده نصب می گردد و با تغییر زاویه آتش تریستورها توسط مدار کنترل الکترونیک ، توان خروجی دستگاه تغییر خواهد یافت.

در رکتیفایرهای تریستوری بسته به نیاز و شرایط بهره برداری می توان کنترل را بر مبنای جریان (Current Source) یا تثبیت ولتاژ (Voltage Source) در نظر گرفت.

۱)  ولتاژ ثابت (Constant Voltage)

در ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت، واحد کنترل الکترونیک از ولتاژ خروجی بازخورد (فیدبک) گرفته و با تغییر در ولتاژ ورودی و جریان خروجی، ولتاژ خروجی را در مقدار تنظیم شده قبلی تثبیت می نماید. ضعف ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت مانند ترانسفورمر رکتیفایرهای اتو ترانسفورمری می باشد. بدین صورت که کاهش جریان تزریقی (در اثر افزایش مقاومت زمین) مشکل عدم حفاظت کاتدی و در صورت افزایش جریان تزریقی (در اثر کاهش مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت) موجب صدمه دیدن پوشش سازه تحت حفاظت کاتدی خواهد شد.

۲)  کنترل جریان (Constant Current)

به منظور برطرف نمودن مشکل بازدید و تنظیم ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت، ترانسفورمر رکتیفایرهای با جریان ثابت و کنترل الکترونیکی (AMP – O – MATIC) ساخته و به بازار عرضه گردیده است. در ترانسفورمر رکتیفایرهای جریان ثابت، با تغییر مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت، میزان جریان خروجی تغییر نیافته و ثابت مانده و این امر باعث تغییر ولتاژ خروجی ترانسفورمر رکتیفایر خواهد شد. بدین صورت اگر بنا به دلایلی مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت افزایش یابد برای تثبیت جریان تزریقی، ولتاژ خروجی متناسب با مقاومت معادل مدار افزایش می یابد.تثبیت جریان خروجی بوسیله واحد کنترل الکترونیک و با تغییر زاویه آتش تریستورها انجام می پذیرد. واحد کنترل الکترونیک با نمونه گیری از جریان خروجی دستگاه (بوسیله یک شنت نمونه گیر) هر گونه تغییر در مقدار جریان تنظیم شده را تشخیص داده و با تغییر زاویه آتش تریستورها، جریان خروجی را در مقدار تنظیم شده تثبیت می نماید. در صورتیکه به دلیل تغییر شرایط محیطی (به طور مثال تغییر فصل) مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت افزایش یابد ، ولتاژ خروجی تا ۱۰ درصد بیشتر از ولتاژ نامی دستگاه در جهت تثبیت جریان ترانسفورمر رکتیفایر افزایش یافته و از تغییر جریان تزریقی تنظیم شده جلوگیری می نماید.

انواع آند های تزریق جریان حفاظت کاتدیک:

آند میکس متال اکسادیس (mmo)

هسته مرکزی این آند ها عموماٌ از جنس تیتانیوم گرید ۱ یا ۲ انتخاب می شوند که توسط یک پوشش اکسید فلز مختلط فعال شده و در جهت استفاده در خاک با پشت بند های کربنی، آب شیرین، آب دریا و بتن استفاده می شوند و در تعمیرات و باز سازی پل ها،  خطوط لوله های فولادی، سازه های دریایی، پالایشکاه ها و کارخانه جات و کف مخازن ذخیره سازی کاربرد دارند.

این آند ها  با طراحی خاصی که دارند در فضایی که یون های کلر و اکسیژن در آن وجود دارد مقاوم بوده و صدمه نمی بیند و به علت پوشش کاتالیستی این آند ها مقاومت خیلی کمی در هر آند دارند. و به علت پایین بودن مقاومت، میزان مصرفی هر آند نسبت به طول عمرش بسیار کم خواهد شد بنابراین هسته تیتانیومی این دسته از آند ها در طول مدت بهره برداری از آند ثابت باقی می ماند.

آند های چدنی پرسیلیس:

به گونه ای می توان گفت که این آند ها پر کاربرد ترین آند های تزریقق جریان در تاسیسات هستند که در خاک مدفون شده اند که به علت  داشتن سیلیسیم و کروم بالا، مقاومت خوردگی بسیار بالایی دارند و موجب افزایش عمر دستگاه های حفاظت شده می شود. این آلیاژ با نام ” تانتریون ” معروف است و مطابق استاندارد حفاظت کاتدیک(ASTM-A 518 و IPS-M-TP-750 ) تولید می گردد. این آند ها از نظر ترکیبات  شیمیایی به دو دسته N و C  تقسیم بندی می  شود که تانتیرون C معمولا برای کار در محیط های خاک های اسیدی و قلیایی و یا آب شیرین پیشنهاد می شود.

آند سرب _ نقره:

این آند ها که از مواد با  درجه خلوص بالا بای  سیستم تزریق جریان حفاظت کاتدیک  ساحته شده اند کاربرد فراوانی در صنایع دریایی به خصوص در حفاظت از کشتی دارند. این تجهیزات به علت  به علت وزنشان در آب غوطه ور  می شوند که موجب تشکیل و حفظ لایه سرب بر سطح آند می شود.این لایه با توجه به این که اکسید سرب در آب دریا غیر قابل حل است به عنوان انتشار دهنده جریان عمل می کند و وظیفه یک هادی و منبع ایجاد سرب را دارد.

چگونه فیوزها را دسته بندی می کنند؟

چگونه فیوزها را دسته بندی می کنند؟

دسته بندی فیوز

فیوزها با جریان، ولتاژ، ظرفیت قطع (قابلیت وقفه)  و اینکه آیا آنها برای کار در مدارهای AC یا DC طراحی شده اند، دسته بندی می شوند.

دسته بندی جریان یک فیوز، جریانی است که می تواند برای دوره های زمانی نامحدود، بدون باز کردن، حمل کند.

دسته بندی ولتاژ، مربوط به توانایی فیوز برای عملکرد و خاموش شدن آرک های داخلی هنگام باز شدن است.

ظرفیت قطع کنندگی این است که چگونه یک مدار کوتاه یا جریان خطای فیوز می تواند را بدون وقفه و بدون آسیب رساندن به بدن فیوز یا نگهدارنده فیوز، بدون وقفه، قطع و یا متوقف کند.

فیوز چیست؟

فیوز چیست؟

بعد از تولید انرژی الکتریکی، انسان به این پی برد که این انرژی مهم و پر کاربرد علاوه بر مفید بودن در صورت استفاده  و یا اتصال نادرست می تواند خطرات جبران ناپذیری را برای انسان به همراه داشته باشد. از این رو در اواسط قرن ۱۹ میلادی دانشمندان با طراحی یک نوار پلاتینی ساده وسیله ای حفاظتی در برابر این انرژی خطرناک اختراع کردند.

فیوز یک وسیله حفاظتی است که  مدار را در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه حفظ می کند، این سیستم از آلیاژ هایی با نقطه ذوب متفاوت برای کار در حوزه کاری مختلف تعیین شده است. اساس کار فیوزها قطع جریان اصلی هنگام وجود اتصال کوتاه یا اضافه بار است  به گونه ای که هنگام عبور این موارد از نوار فلزی درون فیوزها باعث گسستگی آلیاژ آنها شده و مدار باز می شود  که به اصطلاح به آن عملکردن فیوز گفته می شود. در بعضی از فیوزها بعد از عمل کردن برای راه اندازی مجدد نیاز به تعویض فیوز است که به آن ها فیوزهای یکبار مصرف می گویند اما نوع دیگری از فیوزها هستند که برای راه اندازی مجدد کافیست که کلید را به حالت روشن برگردانیم.

فیوز چیست؟

 

شرکت فرزانگان کاسپین تولیدکننده انواع فیوزهای کاردی (چاقویی) با برند FC

 

منبع: ایکهربا

فیوز کاردی(چاقویی) knife fuse

فیوز کاردی(چاقویی) knife fuse

فیوز کاردی(چاقویی) knife fuse

 

فیوز های کاردی یا چاقویی به علت قابلیت تحمل ولتاژ بالا و تنوع در حوزه کاری از فیوز های پرکاربرد به شمار می روند.

فیوزهای چاقویی یا کاردی (Nh) با مشخصه Gg برای استفاده عمومی با مشخصه بالا هستند. این نوع فیوزها دارای خاصیت قطع بالا بوده و برای حفاظت از خط های قدرت و تجهیزات در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه با رنج ولتاژ ۵۰۰ Ac ولت (۱۰% تلرانس) و ۶۹۰  ولت Ac  (تلرانس ۵%) هستند. رنج جریان  قطع کننده ها ۱۲۰ کیلو آمپر برای ۵۰۰ ولت و ۸۰ کیلو آمپر برای ولتاژ ۶۹۰ ولت است. در فشار ضعیف تنوع زیادی از این فیوزها در سایزهای مختلف وجود دارد که از Nh000 تا Nh4  و از ولتاژ ۲ آمپر تا ۱۲۵۰ آمپر مختلف هستند.

فیوز کاردی gG

سازندگان جنس بدنه این فیوز کاردی را سرامیک انتخاب می کنند به دلیل اینکه سرامیک ها دارای مقاومت و تحمل بالایی در برابر فشار داخلی و شوک های حرارتی هستند. رابط درونی  این فیوز کاری  معمولا از سطح مسطح نقره و برنج ساخته شده اند که درون محفظه ای پر شده از براده های سرامیک، پودر چینی، خاک نرم کوارترز و ماسه جهت جلوگیری از جرقه و حفاظت فیوز قرار دارند که سازندگان طبق استاندارد IEC 60269  آن ها را انتخاب می کنند. سازندگان برای تشخیص راحت تر فیوزها مشخصات آنها را با رنگ های گوناگون نشان می دهند به گونه ای که مشخصات بدنه فیوز Gg با رنگ مشکی و مشخصات Am را با رنگ سبز نشان می دهند.

فیوز کاردی(چاقویی) knife fuse

فیوزهای NH با مشخصه Am برای سازه های موتوری با کارایی بالا مناسب اند، این فیوزها ظرفیت بالایی در قطع در برابر اتصال کوتاه در مدارهای موتوری دارند. مشخصات ولتاژ این فیوز کاری  نیز مانند مدل Gg است و در ۵۰۰ ولت جریان متناوب، ۱۲۰ کیلو ولت آمپر و ۶۹۰ ولت جریان متناوب، ۸۰ کیلو آمپر حوزه کاری دارند. در انتخاب این فیوزها باید توجه داشت که فیوزهای نوع am فقط در برابر اتصال کوتاه از مدار حفاظت می کنند و در مدارهایی که امکان اضافه بار وجود دارد نباید استفاده شوند. این فیوزها در ناحیه کاری ۶ تا ۱۲۵۰ آمپر متنوع اند و در رنج پایین دارای ابعاد مختلف هستند. جنس بدنه، ارتباط دهنده ها و مواد و ساختمان این فیوز همانند مدل gG آن است.

پایه فیوز کاردی

این فیوزها به علت شکل فیزیکی خاصی که دارند باید با پایه های مخصوص خود استفاده شوند و باید پایه فیوزهای آن به گونه ای باشد که به علت یکبار مصرف بودن این فیوزها علاوه بر اینکه در جای خود محکم شده باشند به راحتی قابل تعویض باشند. پایه فیوزهای نوع CR دارای دو تیغه زبانه ای شکل در دو سمت پایه فیوز هستند که وظیفه نگه داشتن فیوز را بر عهده دارند و همچنین یک پیچ  که می توان با آن بست ها را محکم کرد. در پشت بدنه این پایه ها سوراخ هایی جهت اتصال آنها به جعبه فیوز طراحی شده که در شکل کاملا مشخص است.

 

منبع: https://ekahroba.com/electrica/wiki/knife_fuse

هتل هوشمند Smart hotel

هتل هوشمند Smart hotel

هدف هر هتل جذب مهمان، کسب رضایت مشتری و پس از آن سود­­­­آوری می­باشد. در این میان قاعدتاً کسب رضایت مشتری از اولویت بالاتری برخوردار است، زیرا رضایت مندی مشتری خود بهترین تبلیغ برای یک هتل می­ باشد.

گاهاً اینگونه برداشت می­شود که افزایش رضایت و ایجاد رفاه بیشتر برای مهمان برابر با افزایش هزینه های جاری می­ باشد. سیستم­های هوشمند، خط بطلانی بر این برداشت داشته و با ارائه راهکارهای مفید، به اصلاح ساختار یک هتل بر اساس تکنولوژی هوشمند، حفظ کرامت مهمان و ارتقاء کیفیت هتل پرداخته است.

smart hotel-هتل هوشمند

تعریف هتل هوشمند:

هتل هوشمند به هتلی گفته می­شود که کنترل تمامی سیستم­های تاسیساتی (موتورخانه، روشنایی، نظارت تصویری، آبیاری فضای سبز، آسانسورها، سیستم های اعلام و اطفای حریق، کنترل پارکینگ و … .) و هچنین سیستم مدیریت مرکزی مهمانان به صورت هوشمند ­باشد.

 

هتل هوشمند کنترل4

سیستم مدیریت مرکزی میهمان

در این قسمت ما به عنوان مهمان وارد یک هتل هوشمند شده تا از نزدیک با امکانات آن آشنا شویم. در یک هتل هوشمند دو ناحیه برای هوشمند سازی داریم:

۱-  پذیرش و مدیریت هتل

۲- اتاق­های هوشمند

 

پذیرش(Reception):

در این قسمت پس از انجام تشریفات اداری و مراحل رزرو اتاق (این مرحله می­تواند از قبل و به صورت رزرو اینترنتی انجام گیرد)، یک کارت هوشمند با تکنولوژی RFID به ما داده می­ شود. اطلاعات این کارت شامل مدت زمان اقامت، مشخصات مهمان و موارد دیگر می­باشد. ما می ­توانیم به کمک این کارت از تمامی امکانات هتل نظیر رستوران، استخر، سرویس­های رفت و آمد و غیره استفاده و تمامی صورت­حساب­های خدمات داده شده به ما (در صورت رایگان نبودن) در حساب مان لحاظ می­ گردد. همچنین در قسمت پذیرش وضعیت جاری هر اتاق قابل روئیت است. به عنوان مثال می­توانیم از اتاق درخواست “نظافت” و یا “لطفا مزاحم نشوید”  را صادر و متصدی قسمت مربوطه آن را مشاهده و با توجه به وضعیت، دستور لازم را صادر نماید. این حالت بر روی پنل درب ورودی نیز قابل مشاهده است.

هتل هوشمند

کارمندان هتل نیز دارای این کارت ها می­ باشند که با توجه به برنامه زمانبندی و یا درخواست مهمان در محل حضور پیدا کرده و نسبت به انجام سرویس محوله اقدام می نمایند. تمامی این فعالیت­ها در حساب پرسنل ثبت و مدیریت در صورت لزوم می تواند به آن دسترسی پیدا نماید. بدیهی است که این امر موجب بالا رفتن بهره ­وری پرسنل می گردد. در نتیجه سیستم هوشمند با ایجاد یک شبکه قوی اطلاعاتی تمامی مراحل ورود و خروج مهمانان و سرویس­ های داده شده و فعالیت پرسنل را ثبت و ضبط می ­نماید و مدیریت هتل در صورت نیاز می­تواند گزارش­های مورد نیاز را (روزانه، هفتگی، ماهانه ­و …) تهیه و جهت برنامه ریزی بهتر به کار بندد.

 

اتاق هوشمند (Smart Room):

ما پس از انجام تشریفات قانونی به سمت اتاق رفته و با نزدیک کردن کارت به دستگاه کارتخوان درب اتاق را باز می­کنیم. پس از قرار دادن کارت در محل (Powerswitch) سیستم برق فعال می­ گردد.

در یک اتاق و یا سوئیت هوشمند معمولاً موارد زیر کنترل می ­گردد:

۱-  سیستم روشنایی.

۲-  سیستم برق­ رسانی (پریز).

۳-  سیستم سرمایش و گرمایش.

۴-  پرده های برقی.

۵-  سیستم امنیتی.

اینفوگرافیک هتل هوشمند

برای دیدن اینفوگرافیک هتل هوشمند  با کیفیت بالا کافیست برروی آن کلیک راست کرده و گزینه Open image in new tab را کلیک کنید.

این کنترل­ ها از طریق کلیدهای هوشمند با قابلیت سناریو پذیری و یا ریموت کنترل اعمال می­ گردد. همچنین این کنترل­ها را میتوان از داخل پذیرش نیز داشت.

۱-  سیستم روشنایی:

در هنگام ورود می­ توان به کمک کلیدهای هوشمند تعبیه شده در اتاق و با توجه به نیاز، سیستم روشنایی را تنظیم نمود. به عنوان مثال می­توان سناریوی به نام ” تلویزیون” ایجاد و آن را طوری تنظیم کنیم که شدت روشنایی به حداقل برسد و یا با اجرای سناریو “خواب” تمامی چراغ­ها خاموش و فقط چراغ آباژور روشن باشد.

۲-  سیستم برق رسانی پریز:

در حالتی که مهمان داخل اتاق نیست پریز­ها بجز پریز یخچال قطع می ­گردد.

۳- سیستم سرمایش و گرمایش:

از مهمترین قسمت­های یک اتاق هوشمند که تاثیر بسزایی در کاهش مصرف انرژی دارد مقوله کنترل سرمایش و گرمایش می­ باشد. به کمک سیستم هوشمند می­توان دمای اتاق را در حد مطلوب تنظیم و یا زمانی که مهمان داخل اتاق نیست سیستم سرمایش و گرمایش را خاموش و یا آن را در حالت Standby جهت کاهش مصرف قرار داد. همچنین می­ توان شرایطی را مهیا نمود که با باز شدن پنجره سیستم سرمایش و گرمایش قطع گردد.

۴-  پرده های برقی:

با توجه به شدت روشنایی به صورت اتوماتیک باز، تا ازروشنایی بیرون جهت تامین نور استفاده شود.

۵-  سیستم امنیتی:

در صورت نبودن مهمان در اتاق و باز ماندن درب، هشدارهای لازم به پذیرش ارسال و یا در زمانی که مهمان داخل اتاق نیست و شخص غیر مسئولی به هر طریق اقدام به باز نمودن درب کند آلارم­های مربوطه به صدا در ­آید.

کلیدهای هوشمند

این کلیدها با قابلیت سناریو پذیری ( خواب، خروج، مهمان، تلویزیون و …) و کنترل سیستم­های روشنایی، سرمایش و گرمایش، پرده­ های برقی، ارسال فرامین مختلف (در خواست نظافت اتاق، شستشوی البسه، مزاحم نشوید) به پذیرش و غیره، با توجه به معماری اتاق­ها و امکانات موجود در نقاط مختلف نصب می­ گردد. از قابلیت های این کلیدها می­توان به چند زبانه بودن آن اشاره کرد.

از دیگر امکانات سیستم هوشمند که می­شود در یک هتل از آن بهره برد،  به موارد زیر میتوان اشاره نمود:

–   سیستم تلویزیون تحت شبکه (IPTV)

–   شبکه های کامپیوتری (اینترنت)

–   سیستم صوت و تصویر

 

هتل هوشمند آریا

هتل هوشمند آریا Aria هوشمندسازی شده با برند کنترل۴

هتل هوشمندسازی شده با کنترل4

سناریو بیدارشدن در هتل هوشمند

سناریو بیدارشدن در هتل هوشمند

کنترل تاسیسات

کنترل موتورخانه: مجموعه اقداماتی که جهت به حداقل رساندن مصرف انرژی و افزایش راندمان در موتورخانه انجام می ­گیرد. در سیستم هوشمند قادر خواهیم بود، هر لحظه گزارش کاملی از رویدادهای جاری هتل داشته باشیم.

کنترل روشنایی: استفاده بهینه از منابع روشنایی و کاهش میزان برق مصرفی. می­ توان باوسیله سیستم­های کنترل تردد، روشنایی را فقط در مکان­ها و یا زمان­های مورد نیازاستفاده کرد.

نظارت تصویری: کنترل عبور و مرور و افزایش سطح امنیت.

آبیاری فضای سبز: جهت کاهش مصرف و به موقع آبیاری کردن فضای سبز سیستم هوشمند به کمک ما می­ آید.

پارکینگ هوشمند: کنترل تردد وسایل نقلیه و کاهش زمان یافتن جای پارک که باعث صرفه جویی دروقت و هزینه می­شود.

آسانسور: کنترل و مانیتورینگ وضعیت آسانسورها، تبدیل یک آسانسور به وضعیت VIP ، کنترل توقف در طبقات خاص و …. .

سیستمهای اعلام و اطفای حریق: ایجاد آلارم و اقدامات لازم جهت اطفای حریق و شناسایی کانون آتش.

 

تفاوت BMS و Home Automation در هوشمندسازی

تفاوت BMS  وHome Automation

اهمیت  Bms بر کسی پوشیده نیست. اما شناخت کامل از امکاناتی که Bms  در اختیار کاربر قرار میدهد و همچنین آشنایی با نقاط ضعف آن از نکات مهم در استفاده از این سیستم است.

BMS یا سیستم مدیریت ساختمان، عموماً در مشاعات کاربرد دارد و در موتور خانه متمرکز بوده، امکان کنترل را در این فضا مهیا میکند. استفاده از این سیستم بطور معمول در ادارات دولتی، مراکز تجاری، بیمارستانها و…معمول است. اما Home Automation  یا Smart Home  بر کنترل فضای داخلی یک واحد متمرکز می باشد و کنترل تجهیزات درون خانه را بر عهده دارد.

هوشمندسازی bms

استفاده از BMS در بیمارستان

با توجه به این تعریف سوالی که مطرح می شود این است که آیا استفاده تنها از BMS  می تواند همه ی اهداف ما برای صرفه جویی در مصرف انرژی را تامین کند یا خبر و جایگاهHome Automotion  دراین میان چیست؟

از دو منظر میتوان این مساله را مورد بررسی قرار داد و دو حالت مختلف را تعریف نمود. حالت اول زمانی است ک سیستم BMS درساختمان راه اندازی شده است و در کنار استفاده از این سیستم سعی شده تا با عایق کاری و سرویس مرتب موتورخانه همه پیش بینی های لازم برای بهینه سازی انجام شود. اما وقتی وارد فضای داخل واحد می شوید هیچ کنترلی بر تجهیزات داخلی وجود ندارد، به طور مثال اگر پنجره ای باز مانده باشد، با یکی از چراغ های درون خانه را خاموش نکرده باشید، دیگر کنترلی بر روی آنها ندارید. در واقع با وجودی که کلیه سیستم های گرمایش و سرمایش مرکزی هوشمند شده اند، اما هنوز کنترل کامل محقق نشده است. اینجاست ک نیاز به Home Automotion  احساس می شود. در واقع در این حالت Home Automotion  در ترکیب با BMS  کنترلی کاملی را در جهت صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان فراهم می آورد.

حالت دوم زمانی است که  BMS در ساختمان اجرا نشده است. در این حالت می توان با استفاده از Home Automotion بخش زیادی از اهداف بهینه سازی را درون واحد تامین نمود.

در مجموع می توان گفت ما به دو دلیل عمده نیازمند استفاده از Home Aotomotion  هستیم، یا به دلیل نبود BMS  در ساختمان و یا به این دلیل ک با وجود BMS  هیچ گونه کنترل هوشمندی در محدوده داخلی واحدها در اختیار کاربر قرار نمی گیرد. در نهایت این دو سیستم با وجود تفاوت هایی که در کاربرد دارند نه تنها یکدیگر را نقض نمی کنند بلکه تکمیل کننده هم می باشند.

در کنار همه این ها در صورتی که این دو سیستم را در ارتباط با قابلیت هایشان در کنار هم قرار دهیم، نکته ی مهمی جلب توجه میکند.

ساعات زیادی از اوقاتی که کاربران در منزل به سر می برند صرف تماشای تلویزیون یا پخش موسیقی می شود. از  آنجا که BMS امکان کنترل تجهیزات درون منزل را نداشته و فاقد قابلیت می باشد کاربر ناچار به استفاده از Home Automotion می باشد.

 

تعریف، اهداف و کاربری خانه هوشمند

یک خانه هوشمند از چند بخش اصلی تشکیل شده است. کنترل کننده ی مرکزی، پروتکل های ارتباطی، عملگر ها، سنسورها، نرم افزار ها و واسط های کاربری مجموعه بخش ها را تشکیل می دهند.

خانه هوشمند از این طریق کلیه تجهیزات منزل شامل روشنایی، گرمایش و سرمایش، پرده برقی، سینمای خانگی، درب پارکینگ، سیستم های امنیتی و …را یکپارچه کرده و آن ها را مدیریت و کنترل می کند. این کار با کمک تعریف سناریو های مختلفی بر پایه زمانبندی، شرایط محیطی(سنسور) و کنترل و مانیتورینگ صورت میگیرد. به عنوان نمونه شما می توانید سناریویی را تعریف کنید تا در همگام تماشای تلویزیون همه چراغ های اضافی به صورت هوشمند خاموش شوند، یا پرده ها را به نحوی برنامه ریزی کنید که نور اتاق را با توجه به روشنایی روز تنظیم کند.

سناریوهای بر پایه زمانبندی و سنسور، بیشتر در مکان های عمومی نظیر ادارات، بیمارستانها و ….به کار می روند.

امروزه هوشمند سازی خانه ها و ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری با سه هدف اصلی انجام می گیرد:

– صرفه جویی در مصرف انرژی

– آسایش،کنترل و امنین بیشتر

– کاهش هزینه های راهبردی

برای تحقق هدف اول یعنی صرفه جویی در مصرف اترژی سه عامل باید در کنار هم قرار گیرند: امکانات، هوشمند سازی و فرهنگ سازی.

هیچ کدام از این عوامل به تنهایی راهکار محسوب نمی شوند و در کنار هم و به همراه هم برای تحقق این هدف ضروری هستند. منظور از امکانات تجهیزاتی از قبیل لامپ های با مصرف انرژی پایین، سنسور ها، عملگرها و…است که با هوشمند نمودن آتها امکان صرف جویی در مصرف انرژی فراهم می آید.

با این وجود در صورت نبود فرهنگ مناسب، هر چقدر در فراهم آوردن این تجهیزات و هوشمند نمودن آن ها درست عمل کنید نمی توانید انتظار بهره وری بالایی داشته باشید. به طور مثال از آنجایی ک دمای آسایش برای افراد مختلف در حالت های مختلف متفاوت است، فردی که از فرهنگ سازی مناسبی بهره نبرده، در صورتی که کمی دمای تنظیم شده برای خانه از دمای آسایش بدن او بالاتر باشد ب جای تغییر تنظیمات فورا پنجره را باز می کند، یا در مواردی دمای منزل در هنگام شب به طور مثال بر روی ۱۸ درجه تنظیم شده است، کاربر در صورتی که کمی احساس سرما کند با تغییر تنظیمات کلی دمای تمام خانه را افزایش می دهد در واقع تا محدوده آسایش فرد با تنظیمات قبلی در تناقص قرار می گیرد به جای اصلاح این تنظیمات به روش های دستی روی می آورد.

اینجاست که می توان گفت فرهنگ سازی دشوارترین بخش این پازل سه گانه است که نیاز به توجه ویژه ای دارد تا بتوان الگوی مصرف را اصلاح کرد.

کاربری خانه هوشمند

روش های رایج هوشمند سازی در ایران

شرکت های هوشمند سازی (Home Automotion) در ایران از زمانی که این صنعت وارد کشور شده تا کنون از پروتکل های ارتباطی مختلفی استفاده کرده اند. در ادامه به بررسی این پروتکل ها و مزایا و معایب هرکدام می پردازیم. برای این کار این پروتکل ها را در سه بخش مختلف دسته بندی کرده ایم.

دسته اول پروتکل های بر روی سیم برق (X10,…)می باشند .از مزایای این پروتکل می توان به عدم نیاز به بسترسازی مجزا و عملکرد Standalone  آن اشاره کرد. اما در مقابل اطلاعات فقط در محدوده سیم برق منتقل شده، سرعت بسیار کمی دارد و با کارکرد همزمان بعضی دستگاه ها دچار  noise می شود. این پروتکل ها برای مولتی مدیا و تجهیزات جدیدتر کارایی چندانی ندارد.

دسته بعدی پروتکل های تحت Bus- KNX و… هستند. بسیاری از معایب پروتکل های قبلی در آن ها رفع شده است. انتقال اطلاعات با کیفیت و سرعت قابل قبول و کاهش  noiseبه علت دارا بودن –Busمجزا موجب شد تا شرکت های سازنده بیشتری به استفاده از این پروتکل ها روی آورند. از آنجایی که این پروتکل ها در ابتدا برای کاربری های صنعتی ساخته شدند پروژه هایی که با آن ها اجرا می شوند عموماً دارای ملاحظاتی می باشند. حجم سیم کشی زیاد در این پروژه ها عموماً منجر به افزایش ابعاد تابلو برق می شود. همچنین در عموم پروژه هایی که با این پروتکل ها اجرا می شوند تمام عملگرها در تابلو قرار گرفته و عملکرد   Standlone ندارند. این ویژگی اگرچه در ادارات، ساختمان های دولتی و بیمارستان ها یک ضرورت است اما برای پروژه های با ابعاد کوچک تر و کاربری های مسکونی یک عیب محسوب می شود چرا که به طور مثال اگر کاربری یکی از تجهیزات منزل مثلا خاموش یا روشن کردن چراغ ها به هرطدلیلی دچار مشکل شود، هیچ عملگر مجزایی در  منزل برای رفع موقت مشکل وجود ندارد و باید تا رسیدن مسئول فنی شرکت مربوطه منتظر ماند. البته بعضی از شرکت هایی که برروی –Bus کار میکنند این امکان را مهیا کرده اند یعنی با استفاده از ماژول هایی که پشت یا به جای کلید قرار میگیرند عملکرد Standalone  را ممکن ساخته اند. با این شیوه از حجم سیم کشی به سمت تابلو برق کاسته می شود. از دیگر ملاحظات این پروتکل ها صدای نسبتا زیاد عملگرها و قدرت کمتر برای کارهای مولتی مدیاست.

دسته آخر پروتکل های بی سیم فاقد استاندارد هستند که به طور معمول مورد استفاده قرار میگیرند. با وجودی ک این پروتکل ها ارزان قیمت بوده و استفاده از آن ها بسیار آسان است اما به علت استفاده از فرکانس های آزاد و کدگذاری های ساده، امنیت پایداری دارند. از این گذشته، این وایرلس ها دارای برد مشخصی بوده و گیرنده باید مستقیما اطلاعات فرستنده را دریافت کند. همچنین عموما فرستنده ها در این پروتکل ها یک طرفه بوده و امکان دریافت اطلاعات را ندارند.

 

معرفی خانه هوشمند Control4

خانه هوشمند Control4 یکی از سه برند برتر دنیا، شریک فنی شرکت Cisco  در زمینه هوشمند سازی و اولین شرکت هوشمندسازی حاضر در بورس نیویورک می باشد. محصولات این شرکت در بیش از ۷۳ کشور دنیا توزیع شده و بالغ بر ۲۶۰۰ نمایندگی فعال در سراسر دنیا دارد. Control4 با بیش از ۲۰۰ شرکت معتبر دنیا در زمینه های مختلف هوشمندسازی همکاری دارد.

هوشمندسازی ساختمان کنترل4

از آنجا که بیشتر این پروتکل ها برای فعالان این عرصه نامهای آشنایی هستند، به توضیح مختصری از پروتکل Zigbee بسنده میشود.

نام زیگبی از الگوی غیر ترتیبی زیگزاگی که زنبورها حین گرده افشانی دنبال میکنند، گرفته شده است. Zig  معرف حرکت زیگزاگی زنبورها و bee  به معنی زنبور است. این یادآوری مسیرهای نامری ارتباطی، در یک محیط کاملاً بیسیم شبکه ای زیگبی است.

این پروتکل از ابتدا برای سیستم های خانه هوشمند طراحی شده و دارای استاندارد جهانی IEEE:802.15.4 می باشد. در این روش ارتباطی، کلیه node  ها اطلاعات را برای یکدیگر تکرار می کنند. بدین ترتیب هر دستگاهی که به سیستم اضافه شود بدون نیاز به ارتباط مستقیم با دستگاه مرکزی کار میکند. با این ویژگی به صورت تئوری می توانیم سیستمی با برد بینهایت داشته باشیم. همچنین به دلیل این ویژگی زیگبی، در صورتی که هر کدام از دستگاه ها دچار مشکل شوندکارکرد کل شبکه دچار اختلال نمی شود. از ویژگی های آن می توان به تاخیر کم، مصرف پایین، پهنای باند کم، کد گزاری دیجیتال و در نتیجه امنیت بالا اشاره کرد.

هدف پروتکل زیگبی برای مصارف گسترده ای است که به نرخ ارسال داده و توان مصرفی کم نیاز دارند. تمرکز جاری زیگبی بر تعریف شبکه مش خود سازمان دهنده کم هزینه و همه منظوره است که در کنترل صنعتی، جمع آوری اطلاعات پزشکی ،اتوماسیون خانگی و ساختمانی و هشدار دهنده های دود مورد استفاده قرار گیرد.

 پیشنهاد می کنیم برای آشنایی بیشتر از کلیپ های زیر دیدن نمایید

انیمیشین زیبای نحوه ی هوشمند کردن خانه

دموی کامل یک خانه هوشمند

 

نتیجه گیری

در حال حاضر بازگشت سرمایه ناشی از صرفه جویی در مصرف انرژی در پروژه های هوشمند سازی به ویژه در پروژه های با ابعاد کوچک تر نیاز به گذشت زمان زیادی دارد اما هرچه ابعاد پروژه وسعت می یابد، در خانه های ویلایی، ادارات کوچک و مراکز عمومی و بویژه در ساختمان های بزرگ با بخش های متعدد، این بازگشت سرمایه در دوره های کوتاه تری اتفاق می افتد. به این نکته نیز باید توجه داشت که همانطور که در بخش های قبلی توضیح داده شد، صرفه جویی در مصرف انرژی تنها یکی از اهداف سه گانه ذکر شده برای هوشمندسازی ساختمان هاست به این معنی که فردی که اقدام به هوشمند سازی خانه اش می کند در کنار صرفه جویی در مصرف انرژی به آسایش کنترل و امنیت بیشتر نیز دست می یابد.

در حقیقت هزینه ای که کاربر می پردازد تا خانه اش را هوشمند کند در گام اول به او امکان میدهد تا کلیه بخش های خانه را به سادگی کنترل کند، امکاناتی را در اختیار فرد قرار میدهد که درجه آسایش زندگی را به ویژه سالمندان و کودکان افزایش می دهد. با سناریوهای مختلفی که تعریف می شود به افزایش امنیت محیط زندگی فرد کمک می کند و در مجموع امکان کنترل و مدیریت همه جانبه ای را در اختیار کاربر قرار می دهد.

 

 

تفاوت سنسورهای دیجیتال و آنالوگ

تفاوت سنسورهای دیجیتال و آنالوگ

برای دانستن تفاوت این دو نوع سنسور پیش از هرچیز بهتر است تا با مفاهیم سنسور، آنالوگ و دیجیتال به صورت جداگانه آشنا شویم.

سنسور مبدلی است که کار آن حس کردن مشخصه های محیطی است. این وسیله تغییرات یا اتفاقات را تشخیص داده و خروجی متناظر آن را عموما به صورت سیگنال های الکترونیکی یا اپتیکال فراهم می کند.
سنسورها در زندگی روزمره کاربردهای فراوانی دارند، از صنایع خودروسازی گرفته تا صنایع دریایی و حتی لامپ هایی که با لمس کردن نور آن تنظیم می شود، همه این ها با سنسورها سر و کار دارند.

استفاده از سنسورها به ویژه در صنعت و برای فرایند کنترل مساله ای حیاتی محسوب می شود. سیگنال آنالوگ و دیجیتال دنیایی که در آن زندگی می کنیم دنیای آنالوگ است.

بدین معنا که اغلب مفاهیمی که با آن سر و کار داریم از قبیل طیف های رنگی، صداها، بوها و … مفاهیمی پیوسته هستند. هر کدام از آن ها می تواند بی نهایت مقدار مختلف را در بر گیرند به طور مثال در میان دو رنگ متفاوت در دایره رنگ، بی نهایت رنگ مختلف وجود دارد، حتی اگر اختلاف میان این رنگ ها از نظر بصری قابل تشخیص نباشد.

تفاوت سنسور آنالوگ و دیجیتال

بر این اساس یک سیگنال آنالوگ مقداری پیوسته در زمان است که نوعی از اطلاعات را منتقل می کند. سیگنال های دیجیتال برخلاف سیگنال های آنالوگ سیگنال های گسسته هستند و مقادیر محدودی را چه از نظر زمان و چه از نظر مقدار در بر می گیرند. از نظر ریاضی می توان گفت که این سیگنال ها تنها از صفر و یک تشکیل شده اند.

کار کردن با ابزارهای الکترونیک به معنی سر و کار داشتن با هر دو سیگنال آنالوگ و دیجیتال است، چرا که ورودی و خروجی آن ها به نوعی با دنیای طبیعی و آنالوگ در تعامل بوده اما اغلب ریزپردازنده ها، کامپیوترها و … دیجیتال هستند.

 

سنسورها در گذشته از نوع آنالوگ بودند، اما امروزه هر چه بیشتر از سنسورهای دیجیتال استفاده می شود.
سنسورهای دیجیتال جایگزین مدرنی برای سنسورهای آنالوگ هستند. حال این سوال مطرح است که چرا با وجودی که سنسورهای آنالوگ به اطمینان و دقت بالا شناخته می شوند، روز به روز بر تعداد سنسورهای دیجیتال معرفی شده در بازار افزوده می شود. برای پاسخ دادن به این سوال لازم است تا هر دو سیستم آنالوگ و دیجیتال را به خوبی شناخته و با مزایا و معایب آن ها آشنا شویم.

سنسورها معمولا بخشی از یک زنجیره هستند. این زنجیره شامل خود سنسور، یک کابل و یک فرستنده است. در سیستم های آنالوگ سنتی سنسور مقادیر اندازه گیری شده را به سیگنال های آنالوگ تبدیل می کند. این سیگنال ها توسط کابل به فرستنده متصل شده اند و فرستنده آن ها را در فرمتی که قابل خواندن باشد ارسال می کند.
سنسورهای دیجیتال نیز همچون سنسورهای آنالوگ بخشی از زنجیره کابل، فرستنده و خود سنسور هستند. اما آنچه این سنسورها را با سنسورهای آنالوگ متفاوت می سازد وجود یک تراشه الکترونیکی است که مقادیر اندازه گیری شده را مستقیما به سیگنال های دیجیتال تبدیل می کند. انتقال داده ها توسط کابل نیز به صورت دیجیتال انجام می گیرد.

سنسورهای آنالوگ و دیجیتال

در واقع سنسورهای دیجیتال دارای خروجی های دیجیتال می باشند و سنسورهای آنالوگ خروجی آنالوگ دارند.

با وجود تعریفی که از سنسورهای آنالوگ و دیجیتال ارائه کردیم، این نکته را باید مد نظر داشت که در بازار ایران و در اصطلاح عام این تقسیم بندی نه براساس روش ارسال داده در سنسورها، بلکه با توجه به نوع داده ای که انتقال می یابد انجام می گیرد. یعنی سنسورهایی که کمیت های پیوسته ای همچون دما را آنالیز می کنند به سنسورهای آنالوگ و آن هایی که کمیت های گسسته و در اصطلاح صفر و یک _ مانند مگنت های در که حالت باز یا بسته دارند_ را آنالیز می کنند سنسورهای دیجیتال می نامند.

بر این اساس بخش زیادی از سنسورهایی که در بازار به عنوان سنسور آنالوگ موجود هستند، در حقیقت و با توجه به روش ارسال داده دیجیتال می باشند.

مزایا و معایب

همانطور که پیش از این اشاره شد، به دلیل ماهیت پیوسته سیگنال های آنالوگ سنسورهای آنالوگ از دقت و درجه اطمینان بالایی برخوردارند اما به جز این مزیت ها، این سیستم دارای چهار اشکال عمده می باشد.

سنسور دیجیتال

رطوبت و خوردگی اتصال دهنده ها در این سیستم به سادگی می تواند محتوای سیگنال ارسالی را تحت تاثیر قرار داده و آن را تحریف کند.

نوع کابل مورد استفاده در این سیستم بسیار با اهمیت بوده و این کابل ها باید دارای کیفیت بالایی باشند تا بتوانند سیگنال ها را از تغییر در اثر تداخل های الکترومغناطیسی حفظ کنند.

در این روش سنسورها تنها زمانی می توانند سنجش و تنظیم شوند که به طور کامل نصب شده باشند چرا که تاثیرات کابل از قبیل طول و مقاومت آن حتما باید مد نظر قرار گیرد. طول کابلی که در این سیستم می تواند مورد استفاده قرار گیرد محدود می باشد. سنسورهای دیجیتال دارای مزایای بسیاری می باشند.

از جمله کاهش هزینه های سیم کشی و امکان استفاده از کابل های طولانی، همچنین در این سیستم چند سنسور می توانند به طور همزمان از یک کابل استفاده کنند. تداخل الکترومغناطیسی دیگر بر آن موثر نیست و از کابل های استاندارد معمولی می توان استفاده نمود. در این سیستم سنسورها جدا از سیستم هم می توانند سنجش شوند. امکان قطع و وصل کردن ناگهانی سنسور از سیستم بدون اینکه کل مجموعه را تحت تاثیر قرار دهد وجود دارد.

همچنین می توان سنسورها را بدون نیاز به تغییر برنامه ریزی سیستم با سنسورهای دیگری جایگزین کرد. تکنولوژی دیجیتال همچنین امکان نظارت بر سنسور ها و آگاهی از خرابی های احتمالی را را فراهم کرده است.

 

 

هوشمندسازی وتاثیر آن در مصرف انرژی ساختمان ها

هوشمندسازی وتاثیر آن در مصرف انرژی ساختمان ها

کاهش مصرف انرژی ساختمان

بالــغ بــر ۴۰ درصــد انــرژی در بخــش ســاختمان ها (اعــم از سـاختمان های مسـکونی، تجـاری و اداری) مصــرف مــی شــود. دســته بنــدی ســاختمان های مســکونی بــر اســاس انــرژی مصرفــی ســالانه در هــر متــر مربــع تــا ۱۰۰ کیلــووات ســاعت بســیار خــوب اســت. بیــن ۱۰۰ تــا ۲۰۰ قابــل قبــول اســت. بین ۲۰۰ تــا ۳۰۰ مشــکل دارد و بایــد حــل شــود کــه بــرای آن از راهکارهــای ارزان قیمــت مــی تــوان اســتفاده کــرد. بیــن ۳۰۰ تــا ۴۰۰ مشــکل اساســی دارد و تعمیــرات اساســی نیــاز دارد مثــلا پنجره هــای آن بایــد کامــل عــوض شــود. از ۴۰۰ بـه بـالا اصـلاً قابـل سـکونت نیسـت. از روی قبـض بـرق و گاز مصرفـی مـی تــوان میــزان مصــرف انــرژی خانــه را حســاب کــرد. اعــداد ذکــر شــده مجمـوع انـرژی گاز و بـرق اسـت، کـه البتـه مصـرف انـرژی گاز بسیار بیشـتر از مصــرف انــرژی بــرق اســت. یعنــی مصــرف انــرژی گاز بــه بــرق در ســاختمان ها، معمــولاً نســبت ۴ بـه ۱ اسـت. کـه قابـل توجـه اسـت و مــا مصــرف انــرژی بــرای آب گــرم و پخــت غــذا و … را دســت کــم مــی گیریــم.

تراز مصرف کل حامل های انرژی ساختمان

تراز مصرف کل حامل های انرژی ساختمان

در ایــران بــه طــور عمــده ســاختمان های مســکونی در رده ۲۰۰ تــا ۳۰۰ کیلــووات ســاعت در متــر مربــع هســتند نــه اینکــه ســاختمان بــا مصــرف انــرژی ایــده آل ســاخته نشــود، امــا بیشــتر ســاختمان ها در ایـن رده قـرار دارنـد. مـا مـی خواهیـم آن هــا را بــه رده قابــل قبــول ۱۰۰ تــا ۱۵۰ کیلــووات ســاعت در ســال در هـر مترمربـع برسـانیم یعنـی مصـرف انــرژی را ۵۰ درصــد کاهــش دهیــم. ایــن ۵۰ درصــد مقایســه مــا بــا یــک ســاختمان در اقلیــم مشــابه در اروپــا، در مقیــاس کیلــووات ســاعت بـر مترمربـع اسـت. یعنـی مـا بـه طـور متوســط دو برابــر یــک ســاختمان در اروپــا در اقلیــم مشــابه خودمــان انــرژی مصــرف مــی کنیــم. اینکــه چگونــه بــه ایــن کاهــش دســت پیــدا کنیــم، یکــی از راهکارهــا، هوشمندســازی اســت. بــا اعمــال نظــارت مبحــث نــوزده مقــررات ملــی ســاختمان پتانســیل صرفــه جویــی ۵۰ درصــدی وجــود دارد. البتــه طبیعــی اســت کــه مــا بــرای رســیدن بــه ایــن کاهــش، در اولویــت اول از راه هــای کــم هزینــه و یــا بــدون هزینــه اســتفاده کنیــم. مثـلا شــعار ” لامــپ اضافــی خامـوش” یعنـی یـک حرکـت بـدون هزینــه. حــالا اگــر آن را هوشــمند کردیـم کـه خـودش بـه طـور خـودکار خامـوش شـود یعنـی مـا یـک هزینـه هوشمندســازی را اضافــه کردیــم. در مرحلــه بعــد بایــد برویــم ســراغ کارهایـی کـه بـا هزینـه کـم انجـام مـی شــود. ماننــد ســرویس ها و تعمیــر تأسیســات ســرمایش و گرمایــش. مثـلاً اضافــه کــردن یــک ســایه بــان همینطــور کــه مــی بینیــد روش هــای بهــره وری انــرژی بســیار کــم هزینــه اســت. بنابرایــن مخصوصــاً بــرای کشــور مــا کــه از ایــن لحــاظ عقــب هســتیم و خیلــی جــای کار داریــم رفتــن بــه ســمت انــرژی خورشــیدی منطقــی بــه نظــر نمــی رسـد. کشـورهای پیشـرفته اروپایـی و ژاپـن کـه درایـن بحـث در حـد اعـلا کار کـرده انـد آن هـا بـه سـمت انـرژی خورشــیدی و انــرژی بــادی مــی رونــد تــا مصــرف انــرژی فسیلی شــان بــه حداقــل برســد. امــا مــا کارهــای خیلـی جلوتـر از آن بایـد انجـام دهیم. وقتــی هنــوز روی کولرهای مــان یــک سـایبان ارزان قیمـت نگذاشـته ایـم، لامپ هــای رشــته ای پرمصــرف را جمــع نکــرده ایــم. خریــدن PV (انـرژی خورشـیدی) اصـلا اقتصـادی نیســت.

راهکارهای کاهش مصرف انرژی در اجلاس کپنهاک

وقتـی مـی توانیـم بـا ۲ سـنت در هـر کیلــووات ســاعت بــا کارهــای بهــره وری انــرژی صرفــه جویــی داشــته باشــیم رفتــن بــه ســمت اســتفاده از انــرژی خورشــیدی بــا ۳۳ تــا ۳ ســنت کار درســتی نیســت. در حقیقــت ۱۵ برابــر بیشــتر هزینــه مــی کنیــم. راهکارهــای زیــادی پیــش روی مــا قــرار دارد کــه هوشمندســازی یکــی از آن راهکارهاســت. مــی توانیــم لامپ های مــان را کــم مصــرف کنیـم. مـی توانیـم وسـایل پرمصـرف خانــه را بــا وســایل کــم مصــرف تــر جایگزیــن کنیــم. مــی توانیــم بــرای کولــر ســایبان بگذاریــم. یــا از رنــگ روشــن اســتفاده کنیــم. البتــه مــی توانیــم از PV یــا انــرژی خورشـیدی هـم اسـتفاده کنیـم و ۵۰ درصـد مصـرف بـرق خانـه را بـا انـرژی خورشـیدی تامیـن کنیـم، ولـی بایـد از کارهـای کـم هزینـه شـروع کنیـم. اگــر بخواهیــم دســته بنــدی کنیــم کارهــای هوشمندســازی جــزء راهکارهــای کــم هزینــه اســت، کــه بســیار جــای کار دارد. ایــن نمــودار (نمــودار ۲ ) مصــرف انـرژی فسـیلی یـا همـان تولیـد CO2 را نشــان مــی دهــد. کــه خــط قرمــز رونـد مصـرف انـرژی فسـیلی از سـال ۲۰۰۵ تــا ســال ۲۰۳۰ اســت کــه بــا فـرض تغییـر نکـردن رویـه، تولیـد گاز CO2 را تــا ســال ۲۰۳۰ پیــش بینــی مــی کنــد و رونــد وحشــتناکی را از لحــاظ گرمایــش زمیــن نشــان مــی دهــد. ۲ راهــکار بــرای کاهــش تولیــد CO2وجــود دارد کــه در راه حــل ۵۵۰ تولیــد آن افزایــش پیــدا نمــی کنــد و ثابــت مــی مانــد ولــی در راهــکار ۴۵۰ تولیــد CO2 کاهــش قابــل توجهــی پیــدا مــی کنــد. روشــهای کاهــش در راهــکار ۴۵۰ همانطــور کــه در نمــودار مــی بینیــد ۵۴ درصــد آن از طریــق بهــره وری انــرژی محقــق مــی شــود. ۲۳ درصــد آن بــا انــرژی هــای تجدیدپذیــر و ۹ درصــد آن بــا انــرژی هســته ای تامیــن مــی شــود. همانطـور کـه مـی بینیـد، بهـره وری انــرژی نقــش مؤثــری در کاهــش مصــرف ســوخت های فســیلی دارد و ســهم آن از ســایر روش هــا بیشــتر اسـت یعنـی بیـش از ۵۰ درصـد آن بـا بهــره وری انــرژی انجــام مــی شــود.

 

فرهنگ سازی خانه هوشمند، مهمتریــن موضــوع در بخــش هوشمندســازی ایــن اســت کــه شــرکت های صاحــب دانــش راهکار مناســب و اقتصــادی ارائــه دهنــد.

خانه هوشمند

با بکارگیری انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحد میتوان بصورت تداومی و بدون درنگ اطلاعات دما، فشار، رطوبت، دبی هوا و میزان اکسیژن و دی اکسید کربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد.

در یک ساختمان هوشمند با امکانات نرم افزاری بوجود آمده میتوان نمودارهای مختلفی را برحسب زمان در اختیار داشت و از آنها در جهت بهبود کیفی شرایط زیستی و حداکثر استفاده از هوای طبیعی را برای ساکنین بوجود آورد.

در زمان کارکرد سیستم هوشمند، ساکنان در جهت صرفه جویی مصرف انرژی حق باز کردن پنجره ها را نخواهند داشت و در ساختمانهای اداری قبل از اتمام ساعت کار این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش کردن سیستم های تهویه مطبوع می کند .

در یک ساختمان هوشمند با امکانات بوجود آمده می توان در هر زمان میزان مصرف انرژی بر پایه مصرف انرژی سوخت و برق را بدست آورد و از آن در جهت کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان ( مبحث نوزدهم – مقررات ملی ساختمان ) بهره برد.

بیشترین مصرف انرژی در ساختمان توسط سیستم روشنایی بوجود می آید که با هوشمندسازی این سیستم می توان از اتلاف انرژی تا حد زیادی جلوگیری کرد که این عمل با ترکیب روشنایی روز و روشنایی مصنوعی به بهترین نحو و خاموش کردن چراغ ها در زمان بدون مصرف بوجود می آید.

تاثیر هوشمندسازی در کاهش مصرف انرژی

تاثیر هوشمندسازی در کاهش مصرف انرژی

مدیریت ساختمان امروزه بر پایه و با امتیازات شبکه جهانی اینترنت و کنترل ساختمان از راه دور توسط سیستم های ارتباطی متداول در دنیا است به اینصورت که با راه اندازی سایت ساختمان مورد نظر و با وارد کردن شناسه کاربری و رمز عبور میتوان از هر مکانی بر ساختمان احاطه داشت .

در اینگونه ساختمان ها میتوان با نصب تابلوهای نمایشگر الکترونیکی در مکانهای خاص ساختمان و نمایش دادن اطلاعات مختلف از سیستم های کنترلی ساختمان زندگی را برای ساکنین لذت بخش کرد .

در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژی و بکارگیری فناوری ارتباطات و رایانه، عملکرد سیستم های مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشمگیرتر می گردند که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهد داشت بطوریکه صرفه جویی های ناشی از بکارگیری این سیستم ها در مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوطه می شود.

سیستم های کنترل هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود که میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود.

همچنین در هنگام بهره برداری براحتی میتوان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد.

 

منابع

مجله خانه هوشمند ما

http://www.betiss.com

سیستم روشنایی هوشمند ویژه پروژه های اداری

سیستم روشنایی هوشمند ویژه پروژه های اداری

 

سیســتم هوشــمند ســاختمانهای اداری یکــی از گروههــای اصلــی محصــولات Control4 مــی باشــد کــه قابلیت هــای بیشــماری را در اختیـار مدیـران و کارکنـان ایـن گونـه ســاختمانها قــرار مــی دهــد. بــا اســتفاده از ایــن سیســتم در ســاختمانهای اداری، عــلاوه بــر کنتــرل سیســتم روشــنایی و ســرمایش گرمایــش، مــی تــوان سیســتم هــای امنیتــی و اطفــای حریــق را نیــز بــه صــورت یکپارچــه کنتــرل نمــود. در ایــن مقالــه بخــش روشــنایی را مــورد بررســی قــرار مــی د هیــم.

 

 اهمیـت سیسـتم هـای هوشـمند روشـنایی

یکــی از وظایــف مدیــران در ســازمان ها، یافتــن راهــکاری بــرای کاهــش هزینــه هاســت. از جملــه هزینــه هــای جــاری، هزینــه هــای مصــرف انــرژی اســت. راهکارهــای متعــددی بــرای صرفــه جویــی از مصــرف انــرژی در ســازمان هــا و ادارات بیــان شــده اســت. برخــی از ایـن مـوارد، ملاحظاتـی اسـت کـه در حیـن فرآینـد سـاختمان سـازی بایـد مـورد توجـه قـرار گیرنـد. در حالـی کـه برخــی دیگــر از راه حل هــا مــی تواننــد در هــر زمــان بــه وقــوع بپیوندنــد. بررســی و تحلیــل مصــرف بــرق در کشــورهای پیشــرفته دنیــا نــکات جالبــی را بــه مــا نشــان مــی دهــد. در آمــاری کــه ســازمان Star Energy آمریـکا منتشـر کـرده اسـت، بـه طـور میانگیــن ۳۵ درصــد مصــرف انــرژی بــرق در ســاختمان هــای اداری در ایــن کشــور، در بخــش روشــنایی مصــرف میگــردد. درصــد اســتفاده از انــرژی بــرای مصــارف مختلــف در نمــودار زیــر آمــده اســت :

نمودار مصرف روشنایی در ادارات

 

اگـر کمـی در ایـن نمـودار و مفاهیـم نهفتـه در آن عمیـق شـویم، متوجـه مــی شــویم وضعیــت در کشــور مــا متفــاوت اســت. بــه واســطه ســطح تکنولــوژی بــه کار گرفتــه شــده در محصــولات روشــنایی در کشــور آمریــکا، ســطح بهــره وری بالاتــری نســبت بــه شــرایط موجــود در کشــورهای در حــال توســعه را بایــد انتظــار داشــت. بنابرایــن بــرای کشــورهای در حــال توســعه، بایــد درصــدی بیــش از ایــن را در نظــر داشــت کــه ایــن موضــوع اهمیــت فــراوان تمرکــز بــر بهینــه ســازی سیســتم هــای روشــنایی را بــه وضــوح بیــان مــی کنــد. یکـی از راهکارهایـی که در راسـتای کاهــش مصــرف انــرژی چنــد ســالی اسـت کـه در دنیـا بـه کار گرفتـه مـی شــود، اســتفاده از سیســتم هــای هوشــمند کنتــرل روشــنایی مــی باشــد. شــرکت ۴ Control بــا ارائــه محصولاتــی بــا فنــاوری روز دنیــا، عــاوه بــر محصــولات سیســتم هوشــمند روشــنایی، ســایر بخشــهای ســاختمان را نیــز مــی توانـد بـه صـورت یکپارچـه هوشـمند نمایــد . در ادامــه بــا ویژ گیهــای سیســتم هوشــمند روشــنایی Control4 کــه جهــت اســتفاده در ســاختمانهای اداری کاربــرد زیــادی دارد، آشــنا خواهیــد شــد.

 

انــواع سیســتم هوشــمند روشــنایی ویــژه پــروژه هــای اداری

در یــک تقســیم بنــدی کلــی مــی تــوان گفــت، سیســتم هوشــمند روشــنایی Control4 بــه دو نــوع مبتنــی بــر ســوییچ (روشــن/ خامـوش) و مبتنـی بـر دیمـر (کنتـرل میــزان نــور) تقســیم مــی شــود. اجــرای هــر یــک از ایــن سیســتم ها باعــث کاهــش چشــمگیر مصــرف انــرژی در ســاختمانهای اداری مــی گــردد. انتخــاب بیــن ایــن دو سیســتم بســتگی بــه نــوع لامــپ هـای اسـتفاده شـده در پـروژه دارد. ً لامــپ هــای کــم مصــرف عمومــاً و مهتابی هــا بــه وســیله ســوییچ (خاموش/روشــن) مدیریــت مــی شــوند و لامــپ هــای معمولــی رشــته ای و ســایر انــواع لامــپ هــای التهابــی، بــه وســیله دیمــر کنتــرل مــی گردنــد. از آنجایـی کـه در کشـور مـا اسـتفاده از المــپ هــای کــم مصــرف و انــواع مهتابــی در ســاختمانهای اداری معمــول تــر اســت، مــی تــوان اغلــب پــروژه هــای اداری کشــور را بــا اسـتفاده از سـوییچ هـای هوشـمند، مدیریــت نمــود. اســتفاده ترکیبــی از انـواع سـوییچ و دیمـر نیـز در پروژههـا امـکان پذیـر اسـت. بـه ایـن معنـا کـه بــرای برخــی خطــوط روشــنایی مــی تـوان دیمـر هوشـمند در نظـر گرفـت در حالیکــه برخــی دیگــر بــه ســوییچ مجهــز می گردنــد. حـال سـوال اینجاسـت که سیسـتم هوشــمند روشــنایی Control4 بــا چــه مکانیــزم هایــی موجــب صرفــه جویـی در مصـرف انـرژی مـی گـردد؟

سالن کنفرانس مجهز به سیستم کنترل4

پاســخ ایــن ســوال بــرای هــر دو نــوع سـوییچ و دیمـر تقریبـا بـه یـک شـکل اسـت، کـه در ادامـه بـه آن پرداختـه شـده اسـت. مکانیـزم هـای سیسـتم هوشـمند روشـنایی همانگونــه کــه در نمــودار زیــر مشـخص شـده اسـت، مکانیزم هـای مدیریــت هوشــمند روشــنایی در وهلـه اول بـه دو گـروه کنتـرل خودکار و کنتـرل دسـتی تقسـیم مـی شـوند. مکانیزم هــای خــودکار دســته ای هســتند کــه یکبــار بــرای سیســتم تعریــف مــی شــوند و وقــوع آنهــا بــه صـورت خـودکار مـی باشـد.

مکانیزم های مدیریت هوشمند مصرف انرژی

همانطور کــه در شــکل ماحظــه مــی نماییــد، مکانیـزم هـای کنتـرل خـودکار خـود بــه دو دســته اســتفاده از سنســورها و زمـان بنـدی سیسـتم تقسـیم مـی شــوند. مکانیزم هــای کنتــرل دســتی را وقایعــی تشــکیل مــی دهنــد کــه کاربــران فرمــان اجــرای آنهــا را بــه سیسـتم اعـام مـی نماینـد کـه خـود بــه دو مکانیــزم تقســیم شــده انــد. مکانیـزم اول کنتـرل سیسـتم توسـط افــراد مجــاز دارای ســطح دسترســی اســت و مکانیــزم دوم وقــوع ســناریوهای از پیــش تعییــن شــده بــه محــض دریافــت فرمــان کاربــران بــه سیســتم مــی باشــد. بــه طــور خاصــه چهــار مکانیــزم مختلــف بــرای سیســتم مدیریــت هوشــمند روشــنایی Control4 در ســمت چــپ نمــودار زیــر از شــماره ۱ تــا ۴ مشــخص شــده انــد. در ادامــه بــه ارائــه توضیحــات و مثالهایـی از ایـن چهـار مکانیـزم مـی پردازیــم.

 

 ۱.تنظیــم خــودکار سیســتم روشــنایی بــا توجــه بــه شــرایط محیــط

یکــی از مهمتریــن کارکردهــای سیســتم هــای هوشــمند، عملکــرد اتوماتیــک سیســتم نســبت بــه شــرایط محیــط اســت. در حقیقــت سیســتم هوشــمند بــا کمــک سنســورهای مختلــف از وضعیــت محیـط مطلـع مـی شـود و بـر اسـاس آنچــه از پیــش تعییــن شــده اســت، تغییــرات مــورد نظــر روی بخشــهای مختلـف سیسـتم اعمـال مـی شـود. مهمتریــن سنســورهایی کــه در بخـش روشـنایی مـورد اسـتفاده قـرار مــی گیرنــد، سنســورهای حرکتــی و نیــز سنســورهای شــدت نــور مــی باشــند. سنســورهای حرکتــی تاثیــر فــوق العــاده ای بــر مصــرف انــرژی مــی گذارنــد کــه در پایــان ایــن متــن بــه آن اشــاره خواهیــم کــرد. اســتفاده از ایــن سنســورها بــه خصــوص بــرای فضاهــای مشــاعات نظیــر راهــرو هــا و راه پلــه هــا بســیار مفیــد خواهــد بــود و باعــث مــی شـود سیسـتم روشـنایی تنهـا زمانـی اسـتفاده شـود کـه بـه آن نیـاز اسـت. سنســورهای شــدت نــور در هــر لحظـه نـور محیط را می سـنجند )نور طبیعــی خورشــید(. ایــن سنســورها شــدت نورهــای طبیعــی موجــود در محیــط را بــه اطــاع سیســتم مــی رســانند و سیســتم هوشــمند بــر اســاس برنامــه ای کــه از پیــش روی آن بارگــذاری شــده، تغییــرات را اعمــال مــی کننــد. مثــا ا گــر در یــک روز آفتابــی هســتیم و نــور طبیعــی زمانــی کــه قــرار اســت در یــک واحــد جلســه عمومــی برگــزار گــردد، مــی تــوان یــک ســناریوی هوشــمند روشــنایی تعریــف نمــود. در ایــن ســناریو، سیســتم روشــنایی اتــاق جلســات روشــن خواهــد شــد و چراغهــای مربــوط بــه ســایر بخش های واحــد خامــوش مــی گردنــد. وقــوع ایــن ســناریو بــا فشــردن یــک کلیـد سـناریوپذیر بـه سـرعت و بــه ســهولت امــکان پذیــر ا ســت، لامپهــای اضافــی بــه صــورت اتوماتیــک خامــوش مــی گردنــد.

 

  1. برنامــه ریــزی زمــان بنــدی شــده سیســتم روشــنایی بــرای ایــام و ســاعات مختلــف

در ابتــدای هــر ســال روزهــا و ســاعتهایی کــه اداره در آن زمانهــا تعطیــل اســت، مشــخص هســتند. ایــن روزهــا و ســاعات در سیســتم روشــنایی هوشــمند بــه عنــوان ایــام تعطیــل معرفــی مــی شــوند و سیســتم بــه صــورت خــودکار در آن ســاعات کلیــه الامــپ هــای موجــود در ســاختمان را بــه جــز مــواردی کــه بــه آن اعــلام مــی شــود، خامــوش نگــه مــی دارد. لازم به ذکر اسـت چنین سیسـتمی ً بــه صــورت هوشــمند و بــا در کامــا خورشـید بـرای فضـای داخـل کافـی اســت، لامپهــای اضافــی بــه صــورت زمانــی کــه قــرار اســت در یــک واحــد جلســه عمومــی برگــزار گــردد، مــی تــوان یــک ســناریوی هوشــمند روشــنایی تعریــف نمــود. در ایــن ســناریو، سیســتم روشــنایی اتــاق جلســات روشــن خواهــد شــد و چراغهــای مربــوط بــه ســایر بخش های واحــد خامــوش مــی گردنــد. وقــوع ایــن ســناریو بــا فشــردن یــک کلیـد سـناریوپذیر بـه سـرعت و بــه ســهولت امــکان پذیــر ا ســت. نظــر گرفتــن ملاحظــات مربــوط بــه شــرایط خــاص تعریــف مــی شــود. بــه عنــوان مثــال فــردی خــار ج از ســاعت اداری مــی خواهــد اضافــه کاری داشــته باشــد و سیستم بــه گونــه ای تعریــف شــده اســت کــه در ایــن ساعت چراغهــا بایــد خامــوش باشــد. در چنیــن شــرایطی باز هــم سیســتم هوشــمند عمــل مــی کنــد و اطلاعــات حضــور ایــن فــرد را از سنسـورهای مربوطـه مـی گیـرد، لـذا در تصمیمش در خاموش کــردن چراغهــا در آن لحظــه تجدیــد نظــر مــی کنــد.

 

۳. کنتـرل سیسـتم روشـنایی فقط توسـط افـراد تعریـف شـده

یکـی از مـواردی کـه موجـب مصرف بــی رویــه انــرژی در ســاختمانهای اداری مــی شــود، امــکان اعمــال تغییــرات در سیســتم روشــنایی توســط افــراد مختلــف اســت. بــه عنــوان مثــال زمانیکــه یــک کلیــد روشــنایی در محلــی تعبیــه مــی شــود کــه همــه افــراد بــه راحتــی بــه آن دسترسـی دارنـد، مـی تواننـد بنـا بـه نظـر و سـلیقه خـود وضعیـت ایـن کلیــد را تغییــر دهنــد. ممکــن اســت نظـر و سـلیقه فـرد، منطبـق بـا اصـول مصـرف بهینـه انـرژی نباشـد و بیـش از نیــاز واقعــی وی باشــد در حالیکــه وی بــه ایــن موضــوع بــی توجــه اســت. در چنیــن حالتــی مدیریــت مصــرف انــرژی بــه صــورت واحــد و یکپارچــه امــکان پذیــر نیســت. از طـرف دیگـر اگـر قـرار باشـد کلیـه خطــوط روشــنایی فقــط از تابلــو بـرق کنتـرل شـود، دسترسـی و تغییـر دادن وضعیـت آنهـا بـرای افـراد مجـاز نیـز دشـوار خواهـد بـود. بـرای اعمـال کوچـک تریـن تغییـری افـراد بایـد بـه محــل تابلــو بــرق برونــد و بــا انبوهــی از کلیدهــا مواجــه شــوند تــا بتواننــد تغییـر مـورد نظـر را کـه مثـلا خامـوش کــردن یکــی از چراغهــای راهــرو یکــی از طبقــات اســت، اعمــال کننــد. در سیســتم ســاختمان های اداری هوشـمند Control4 ایـن مسـئله بـه شـکلی باورنکردنـی رفـع شـده اسـت. اولاً کــه در ایــن سیســتم هیچگونــه کلیــدی روی دیوارهــا نصــب نمــی شـود، لـذا هـر فـردی امـکان تغییـر در سیســتم روشــنایی را نــدارد. در ایــن سیســتم ابتــدا افــراد مجــاز بـرای اعمـال تغییـرات روی سیسـتم روشــنایی تعریــف مــی شــوند. ایــن افــراد مــی تواننــد مدیــران ارشــد، مدیــران واحدهــا، یــا حتــی برخــی پرسـنل خدماتی سـاختمان باشـند. ســپس بــرای هــر یــک از ایــن افــراد سـطح دسترسـی تعریـف مـی شـود. بــه عنــوان مثــال مدیــر واحــد اداری و مالــی، فقــط مجــاز خواهــد بــود چراغهــای مربــوط بــه واحــد کاری خــود و راهــروی مجــاور آن را تغییــر دهــد. بـه لطـف یکـی از مهمتریـن ویژ گـی هــای سیســتم هوشــمند Control4 کــه تعــدد واســط هــای کاربــر (User Interface )مــی باشــد، افــراد مجــاز، بــه طــرق مختلفــی مــی تواننــد تغییــرات را اعمــال نماینــد. انــواع گوشــی هــای موبایــل، تبلــت هــا، کامپیوتــر و لــپ تــاپ، صفحــات لمســی و ریمــوت کنتــرل و … همگــی ابزارهایــی هســتند کــه مــی تــوان سیســتم روشــنایی هوشــمند را از طریــق آنهــا کنتــرل کـرد. بنابرایـن کافیسـت افـراد مجـاز بــرای سیســتم، یکــی از آنهــا را در اختیــار داشــته باشــد تــا بتوانــد در زمان هـای مـورد نیـاز تغییـرات مدنظـر خــود را اعمــال نماینــد.

 

 ۴ . اجــرای ســناریوهای از پیــش تعییــن شــده

در سیســتم هوشــمند Control4 مفهــوم ســناریو بــه مجموعــه ای از وقایــع اطـلاق مــی شــود کــه بــرای نیازهــای مختلــف طراحــی گردیــده انـد و در سیسـتم تعریـف مـی شـوند تـا در مواقـع لزوم بـه وقـوع بپیوندنـد. بـه عنـوان مثـال زمانـی کـه قرار اسـت در یـک واحـد جلسـه عمومـی برگـزار گــردد، مــی تــوان یــک ســناریوی هوشــمند روشــنایی تعریــف نمــود. در ایــن ســناریو، سیســتم روشــنایی اتـاق جلسـات روشـن خواهـد شـد و چراغهـای مربوط به سـایر بخش های واحــد خامــوش مــی گردنــد. وقــوع ایــن ســناریو بــا فشــردن یــک کلیــد سـناریوپذیر بـه سـرعت و به سـهولت امــکان پذیــر اســت.

سالن کنفرانس هوشمندسازی شده

تعریــف ســناریوهای مختلــف براســاس نیازهای بخشهای مختلــف ســازمان خواهــد بــود.

نمایی از کنترل سالن کنفرانس با اپلیکیشن کنترل4

نمایی از سناریو سالن کنفرانس

نتیجه گیری بــه طــور خلاصــه بایــد گفــت اســتفاده صحیــح از سیستم روشــنایی در پــروژه هایــی نظیــر ساختمان های اداری جــز بــا بکارگیــری سیســتم هــای هوشــمند یکپارچــه امــکان پذیــر نمــی باشــد. عوامــل مهمــی در در ارزیابــی سیسـتم هـای هوشـمند مـی تواننـد بــه انتخــاب درســت کمــک کنند. قابلیـت اطمینـان یکـی از مهمتریـن ایــن پارامترهاست. نکتــه دیگــری کـه در انتخـاب بایـد در نظـر داشـت، ســهولت اســتفاده از سیســتم اســت. در برخــی سیستم های هوشمندســازی، بــه قــدری پیچیدگـی وجـود دارد کـه بـه جز یک تکنسین الکترونیــک، فــرد دیگــری نمـی توانـد بـا آن کار کنـد. نـرم افـزار کنتــرل سیســتم در Control4 بــه قــدری ســاده و جــذاب اســت کــه هــر فــردی را قــادر مــی ســازد تــا بــه راحتـی بـا سیسـتم کنتـرل هـای لازم را انجــام دهــد.

 

 

منبع

مجله خانه هوشمند ما

سنسورهای خانه هوشمند

سنسورهای خانه هوشمند

برای رسیدن به امکانات و اهداف  خانه هوشمند نیازمند وجود انواع حساسه (سنسور) می باشیم تا با گرفتن اطلاعات از این حساسه ها درک بهتر ی از وضعیت کنونی خانه و یا بنا داشته باشیم و بتوانیم از این اطلاعات به منظور پیش بینی وضعیت آتی استفاده کنیم. در واقع مدیریت یک ساختمان بدون وجود حساسه های مختلف غیر ممکن خواهد بود. در زیر چند نوع از مرسوم ترین سنسورهای مورد استفاده در خانه هوشمند را مورد بررسی قرار می دهیم.

 

۱- سنسورهای حرکتی (Motion Detector):

یکی از متداول ترین سنسورهایی که امروزه در خانه هوشمند به عنوان سیستم های اعلام سرقت مورد استفاده قرار می گیرد سنسورهای حرکتی Motion Sensor می باشند که امروزه با اسامی گوناگون از جمله سنسورحرکتی ، چشمی ، رادار،  PIRو… می توان آنها را در بازار یافت.

سنسور حرکتی 360 درجه

سنسور حرکتی ۳۶۰ درجه

این سنسورها به خاطر دید وسیع و پروسسی که در محیط انجام می دهند امروزه به یکی از اجزاء اصلی سیستم های اعلام سرقت در خانه های هوشمند تبدیل شده اند به طوری که بیشتر شرکت ها در اکثر پروژه های اعلام سرقت خود از این سنسورها استفاده می کنند. ما می خواهیم با نگاهی دقیق تر بر روی این سنسورها به بررسی عملکرد این گونه سنسورها بپردازیم.

 

 PIR چیست؟                               

PIR  مخفف کلمه Passive Infrared Sensor است. عبارتPassive  در این سنسور به معنای آن است که این سنسورهیچ انرژی از خود ساطع نمی کند و فقط تششعات مادون قرمز را دریافت می کند و همچنین عبارت Infrared یا امواج فروسرخ  به عبارتی اشعه مادون قرمز در علم فیزیک به قسمی از طیف پرتوهای الکترومغناطیسی اطلاق می گردد که دامنه طول موج آنها از بالای نور سرخ مرئی آغاز و تا امواج غیرمرئی ریزموج ی مایکروویو را دربر می گیرند.
هر فردی که در زاویه دید این سنسور حرکت کند با دریافت امواج مادون قرمز ساطع شده از بدن فرد تحریک شده و فرمانی به سیستم کنترلر مرکزی ارسال می کند. به عنوان مثال در راهرو ساختمان ها یا آسانسورها و…. هر فردی با باز کردن در یا ابتدای ورود سنسور عمل کرده و تمام مسیر راهرو را روشن می کند تا آن فرد از راهرو خارج شود.

سنسور PIR

نحوه عملکرد سنسور                   

سنسور اصلی یک PIR ، یک قطعه فوق العاده حساس نسبت به نور مادون قرمز است که داخل یک کپسول کاملاً بسته قرار گرفته است. هر نور مادون قرمزی که به سطح سنسور بتابد در مشخصات الکتریکی سنسور تغییر ایجاد می کند. این تغییر توسط یک مدار الکترونیکی آشکار گردیده، تقویت شده و می تواند منجر به بروز یک آلارم در خروجی PIR شود . سنسور مادون قرمز فقط به دمای ناشی از بدن انسان یا حیوان خونگرم که در محدوده ۸-۴۱ mm است عکس العمل  نشان میدهد و طول موج های دیگر انرژی مادون قرمز مربوط به چراغ ها، نور خورشید، تجهیزات گرم کننده و غیره را به منظور کاهش نویز جهت تشخیص حضور یک فرد در محدوده خود فیلتر می کند .

 

تنظیمات سنسور                         

۱- قابلیت تشخیص روز و شب: کاربر می تواند با توجه به نیاز خود، نور را تنظیم کند. در صورت تنظیم روی خورشید(SUN)  دستگاه قابلیت کارکرد در روز و شب را دارد و هنگامی که روی ماه (MOON)  تنظیم شود، در این صورت تنها در نور کمتر از ۲۰ lux عمل خواهد کرد.
۲- فاصله آشکار سازی: با تنظیم حساسیت می توانید فاصله مورد نیاز خود را با توجه به حالت نصب دستگاه و زاویه آن، تنظیم نمایید. حساسیت رابطه ای مستقیم با جهت حرکت دارد.
۳- تاخیر زمانی : تاخیر زمانی با توجه به نیاز قابل تنظیم است. کوتاهترین زمان قابل تنظیم می تواند حدود ۱۰ ثانیه و بیشترین زمان ۶ دقیقه  ۹ دقیقه می باشد.

 

۲- سنسورهای دود (Smoke Detector) :

آشکارساز دود ابزاری است که برای حس کردن و آشکارسازی دود بویژه در سیستم‌های اعلام حریق یا اطفا حریق در خانه های هوشمند بکار می‌رود. برخی از آشکارسازهای دودی که معمولاً در سیستم‌های اعلام و اطفا حریق صنعتی، تجاری و یا مکان‌های پر رفت ‌و آمد مسکونی نصب می‌شود، پس از آشکارسازی دود یا آتش یک سیستم اعلام خطر یا سیستم خودکار اطفاحریق را فعال می‌کند یا سیگنال خطر را به مراکز آتش‌نشانی می‌فرستد. اما آشکارسازهای معمولی و خانگی معمولاً تنها یک زنگ خطر شنیداری یا نشانه‌های نوری دیداری از خود دستگاه آشکارساز ایجاد می‌کنند. سنسور دود با یک باتری ۱۲ الی ۲۴ ولت کار می کند.

Smoke Sensor

انواع آشکارسازهای دود        

  • آشکارساز نوری
    با استفاده از یک حسگر نوری و با ارسال علایم نوری به یک گیرنده (که درون خود حسگر است) میزان تغییر و کاهش نور رسیده را اندازه گیری می‌کند و اگر تغییر آشکاری در میزان نور دریافتی مشاهده شود، آن را به حریق تعبیر می‌کند. برای فضاهای بزرگ و باز آشکارساز دود باریکه نوری مناسبتر است.آشکارسازهای نوری برای تشخیص دودهای دارای ذرات درشت نسبت به آشکارسازهای یونیزاسیون مناسب‌ترند.سنسور دود نوری
  • آشکارساز یونیزاسیون:
    شامل دو صفحه نزدیک به هم (الکترودها) هستند و از هوای محیط به عنوان الکترولیت استفاده می‌کنند. چنانچه تغییر ناگهانی در غلظت هوای محیط روی دهد، حسگر آن را به حریق تعبیر می‌کند. حسگرهای یونیزاسیون، حاوی مقادیر کمی مواد رادیواکتیو بوده (برای یونیزه کردن ذرات موجود در هوای اطراف الکترودها)و برای همین عمر دائمی ندارند.ماده راکتیو مورد استفاده آمریکوم ۱۴۱ می باشد. در این آشکارسازها ذرات کوچک موجود در دود موجب کاهش جریان الکتریکی درون آشکارساز می‌شود. این نوع آشکارسازها برای تشخیص دودهای دارای ذرات بسیار ریز مناسبند.

 

۳- شیرهای برقی گاز

شیر برقی گاز با بازنشانی دستی (Manual Reset)

شیر برقی گاز بعد از شیر اصلی درون واحد و قبل از اولین انشعاب قرار می گیرد. شیرهای برقی با دو مدل “بسته در حالت عادی” و “باز در حالت عادی” در نظر گرفته شده است. این شیرهای برقی با دریافت دستور الکتریکال، وضعیت خود را تغییر می دهند. (البته در خانه های هوشمند  این تجهیزات را می توان از طریق گوشی هوشمند خود تحت کنترل و مدیریت داشته باشید)

 شیر با وضعیت عادی ، باز (Normaly Open): 

این شیر ها در حالت عادی باز بوده و به محض دریافت فرمان، بوبین به حالت مغناطیسی در می آید و ضامن شیر را آزاد نموده و شیر مسیر گاز را می بندد. بعد از رفع عامل انتشار گاز، به صورت دستی توسط بهره بردار، شیر در مدار قرار می گیرد. بوبین در حالت عادی فاقد هر گونه جریان الکتریکی است. پس از اینکه شیربرقی گاز توسط ساکنین بصورت دستی باز شد، در این حالت باقی می ماند و برای باز ماندن نیاز به برق نیست. بنابراین براثر قطع برق، گاز واحد شما قطع نخواهد شد.

همانطور که بیان شد برای باز کردن شیربرقی لازم است در محل حضور داشته باشید و شیر را بصورت مکانیکی با دست خود باز کنید. این قابلیت به این جهت طراحی شده است که کاربر بر اثر اشتباه، در صورت عدم حضور در منزل، نتواند آن را باز کند تا از خطرات احتمالی جلوگیری شود. (لازم به اشاره است شما می توانید تمام تجهیزات منزل هوشمند خود را از راه دور توسط تلفن یا تبلت کنترل کنید).

شیر برقی normall open

ضد انفجار(Explosiou Proof):

این شیر با مکانیسم سلونوئید عمل می کند که در خارج مسیر گاز قرار دارد و همچنین با یک جریان ضعیف لحظه ای با ولتاژ ۱۲ ولت عمل می کند لذا به لحاظ ایمنی بسیار قوی و قابل اطمینان است.

 

نکات مهم در نصب به شرح ذیل می باشد :

۱- شیر بصورت عمودی و افقی می تواند نصب شود.

۲- جهت فلش بر روی شیر ، نشانگر  جهت جریان گاز می باشد .

۳- جهت جریان فلش بر روی شیر با جریان گاز باید مطابقت داشته باشد .

۴- اگر شیر برقی با سنسور حساس به لرزه استفاده شود، شیر برقی همانند شیر حساس به زلزله عمل خواهد کرد و بعد از رگولاتور در ابتدای مسیر لوله کشی گاز ساختمان  هوشمند باید نصب گردد .

 

شیرهای شات آف  ( shut off)

شیرهای قطع اتوماتیک جریان گاز حساس به زلزله شیرهایی شات آف هستند که در ورودی لوله کشی گاز منازل هوشمند یا در ایستگاه های گاز نصب شده و در اولین لحظات زلزله جریان گاز را به صورت کاملاً خودکار قطع نموده و تا ریست شدن (فعال شدن) مجدد اجازه عبور گاز را نخواهد داد و از آتش سوزی، انفجار یا خفگی حبس شدگان داخل ساختمان های هوشمند بر اثر استنشاق گاز جلوگیری می کنند. این شیرها یا به واسطه انرژی الکتریکی تامین نیرو می گردند یا اینکه مستقل از انرژی برق بوده و به صورت مکانیکی عمل قطع را انجام می دهند. نصب این شیرها در بعضی از کشورها برای تمام مشترکان گاز شهری اجباری است. در کشور ما نیز بر اساس مبحث ۱۷ مقررات ملی ساختمان بسیاری از ساختمان ها از جمله ساختمان های خاص و عمومی الزام به نصب این سیستم ها دارند.

شیر برقی شات اف

۴- سنسورهای تشخیص میزان شدت نور:

سنسور های تشخیص شدت نور با ارزیابی مداوم میزان روشنایی و مقایسه آن با نور محیط به ما این امکان را می دهند تا از حداکثر میزان نور محیط جهت روشنایی خانه هوشمند بهره برده شود، که این خود علارغم زیبایی  و استاندارد نمودن میزان نور برای فعالیت های روزانه مانند مطالعه، تماشای فیلم و … می تواند در کاهش هزینه ­های مصرف انرژی نیز موثر باشد. به عنوان مثال راهروی خانه هوشمند می تواند با استفاده از سنسورهای شدت نور و سنسور تشخیص حرکت، شدت نور مورد نیاز را در ساعات مختلف شبانه روز کنترل و میزان نور مورد نیاز را برای محیط تامین نماید.

واحد اندازه گیری نور محیط، لوکس می باشد به عنوان مثال میزان شدت نور استاندارد و مناسب جهت مطالعه ۴۰۰ لوکس محاسبه شده است، با قراردادن این سنسورها در فضاهای مختلف خانه و جمع آوری اطلاعات مربوط به میزان شدت نور در بخش های مختلف خانه هوشمند و ارسال آن برای کنترل کننده مرکزی این امکان فراهم می شود که سیستم کنترل مرکزی با  پردازش این اطلاعات میزان روشنایی مورد نیاز در فضاهای مختلف را تامین کند. این روش مدیریت نورپردازی باعث به حداقل رساندن میزان مصرف انرژِی خواهد شد .

نورپردازی در هوشمندسازی ساختمان

چراغ­های تامین روشنایی فضای حیاط و باغ  نه تنها برای روشن کردن فضا مناسب است که در تامین امنیت نیز نقش مهمی دارند. تنظیم شدت نور چراغ ها با نور محیط توسط سنسور نور سنج متصل به کنترلر مرکزی این امکان را میدهد تا زمانی که خورشید کم کم غروب می کند، چراغ ها به آرامی روشن شده و با تاریک تر شدن هوا بر شدت روشنایی خود خواهند افزود همچنین این امکان وجود خواهد داشت تا در شب های مهتابی نور چراغ­ها کم شده تا در مصرف انرژی نیز صرفه جویی شود.

 

۵- سنسور نشت آب:

از جمله سنسورهایی که در خانه های هوشمند به دلیل اهمیت زمان در تشخیص به موقع شکستن لوله و نشت آب مورد استفاده قرار می گیرد، سنسور نشت مایعات است این سنسور ها در محل های خاصی که احتمال نشت آب می رود قرار داده می شوند مانند فضای زیر ظرفشویی و یا حمام و … در صورت وجود نشتی مایعاتی مانند آب در این محل ها سنسور تحریک شده و وضعیت ایجاد شده را به سیستم کنترل مرکزی اطلاع می دهد و کنترلر خانه هوشمند  در ابتدا جریان آب را در لوله های آن منطقه از فضای خانه قطع کرده و پیامی از طریق پیامک یا تماس تلفنی به اطلاع صاحب خانه می رساند.

 

۶- سنسور تعیین وضعیت در و پنجره:

​ این ماژول وضعیت باز و بسته بودن درب و پنچره را کنترل می­کند. باز بودن پنجره می­تواند مانع روشن شدن سیستم سرمایشی و گرمایشی جهت هدر رفتن انرژی در خانه گردد. با نصب این سنسور برروی درب ورودی می­توان باعث روشن شدن چراغ و یا راه اندازی سناریو دیگری مانند سناریو “برگشتن به خانه” شد. علاوه بر این از این سنسور می ­توان برای شناسایی و آگاه کردن از نفوذ بیگانگان به خانه هوشمند با به صدا در آوردن زنگ خطر استفاده نمود. تمام این ها تنها بخشی از امکانات این ماژول مفید می ­باشند.
این سنسور مانند سنسور دود و موشن از یک باتری ۱۲ الی ۲۴ ولت جهت تغذیه استفاده می کند و نیازی به زیر ساختی خاص نخواهد بود.

 

کلید محافظ جان :

ما در پیاده سازی خانه هوشمند تلاش می کنیم تمامی ملاحظات امنیتی را بررسی و مد نظر قرار دهیم از جمله این موارد استفاده از کلیدهای محافظ جان در باکس کنترل جامع می باشد که لطف بزرگ این تجهیزات، جلوگیری از برق گرفتگی در تمام منزل خواهد بود. در ادامه به منظور آشنایی بیشتر دوستان همراه، مطالبی را در خصوص کلیدهای محافظ جان  قرار دادیم :

کلید محافظ جان

کلید محافظ جان که با RCCB یا RCD نیز شناخته می‌شود، نوعی کلید است که با مقایسه جریان سیم‌های رفت و برگشت، در صورتی که اختلافی بین جریان رفت و برگشت وجود داشته باشد مدار را قطع می‌کند. این دستگاه جریان‌های نشتی کوچکی را که توسط فیوز شناسایی نمی‌شوند اما می‌توانند زمینه‌ساز آتش‌سوزی یا برق‌گرفتگی شوند شناسایی و مدار را در چند دهم یا صدم ثانیه قطع کند.

جریان نشتی ممکن است از راه بدن فردی که با زمین تماس دارد و تصادفاً دستش با قسمت برقدار مدار تماس پیداکرده است به وجود آید، کلیدهای محافظ جان به گونه‌ای طراحی می‌شوند که پیش از آسیب‌رسیدن به فرد مدار را قطع می‌کنند. این کلیدها برای قطع مدار در برابر اضافه‌بار و اتصال‌کوتاه طراحی نشده‌اند.