سیستم های بزرگ و پیشرفته اتوماسیون ساختمان

پروژه های بسیار بزرگی که به سیستم های پیشرفته اتوماسیون ساختمان نیاز دارند، در کشور سوئد پراکنده هستند. این بیشتر زمانی است که یک بیمارستان یا صنعت بزرگ ساخته شده، که یکی از این سیستم های اتوماسیون پیشرفته برای آن طراحی شده است. هر پروژه در نوع خود بی نظیر است و غالباً تجربه کار با این پروژه ها وجود ندارد. ساخت بیمارستان بزرگ استکهلم، New Karolinska Solna، در سال ۲۰۱۱ آغاز شده است. سیستم های اتوماسیون ساختمان اکنون در مراحل برنامه ریزی و تهیه قرار دارند

ایجاد یک ساختمان با یکپارچگی کامل

در New Karolinska Solna هدف در ابتدا ایجاد یک ساختمان با یکپارچگی کامل تمام سیستم های فنی بود. این ادغام نه تنها برنامه ریزی شده بود که شامل سیستم های کنترل جو داخلی شود، بلکه آسانسورها، روبات های انتقال دهنده داروها، سیستم پیام رسانی، رختشوی خانه و غیره نیز باشد. از “مدرن ترین ساختمان جهان” برای توصیف این پروژه استفاده شده است. در مرحله بعدی در فرآیند برنامه ریزی، سطح ادغام کاهش می یابد تا عملکردهای کنترل بسیاری از سیستم ها را شامل نشود.

یکپارچه سازی کامل

در حال حاضر هدف این است که یکپارچه سازی کامل در سطح اتاق و یک سیستم SCADA برای کل بیمارستان که وظیفه کنترل تجهیزات مراقبتی و هشدارها را انجام می دهد. دو دلیل اصلی برای تغییر هدف وجود داشت.

• هزینه خیلی زیاد بود
• عدم صلاحیت در مرحله طراحی، شرکت هایی که بتوانند پیمانکاری با این اندازه انجام دهند، به تعداد کافی موجود نبود.

هزینه کل یک سیستم تحت تأثیر عوامل بسیاری است و پیش بینی آن دشوار است. یکی از عواملی که کار را برای پروژه های بزرگ که به سطح بالایی از ادغام نیاز دارند بسیار دشوار می کند را می توان با یک معضل توضیح داد. از آن جا که کلیه قراردادهای بزرگ در اتوماسیون ساختمان منحصر به فرد هستند، هیچ استانداردی برای چگونگی ادغام همه زیر سیستم ها وجود ندارد.

این امر به ویژه در مورد بیمارستان ها صادق است، زیرا آن ها نیاز به تجهیزات خاصی دارند. سپس ادغام تعدادی از زیر سیستم ها نیاز به مقدار زیادی کار دستی برای برنامه نویسی، آزمایش و پیرایش دارد. باید برای هر کترلر و RTU مشخص شود که چه مقادیری را می توان از دیگر زیر سیستم ها به دست آورد و چه ارزش هایی برای ارسال دارد.

استفاده از پروتکل مشابه

اگر زیر سیستم ها از تولید کنندگان مختلف باشد، مقادیر و پیام ها ممکن است در یک قالب یکسان نباشند و باید تبدیل شوند. این حتی اگر سیستم های فرعی از یک پروتکل مشابه استفاده کنند و روی کاغذ مشابه باشند، مشترک است.

میزان این مشکل به پروتکل مورد استفاده بستگی دارد. تبدیل بین قالب ها نیاز به نیروی کار اضافی دارد و احتمال خطا را افزایش می دهد که باعث افزایش هزینه می شود. برای ساده سازی سیستم و کاهش این هزینه، می توان در خرید مشخص کرد که کنترلر و RTU با کنترل یکپارچه باید از همان تولید کننده تهیه شده، یا حداقل از یک استاندارد معتبر برای ارتباطات پیروی کنند. این ممکن است در فرآیند تهیه مشکلاتی بوجود بیاورد که در بخش ۶.۱ در مورد آن ها بیشتر بحث خواهد شد.

کنترل تهویه و گرمایش

یک مشکل در همین راستا با ساخت یک بخش ترکیبی، بخش ترکیبی برای جراحی، اشعه ایکس ری و غیره، در بیمارستان دانشگاه Sahlgrenska تجربه شده است. در این مورد از کنترلر برای کنترل تأسیسات برقی استفاده می شد و از RTU برای کنترل تهویه و گرمایش استفاده می شد.

سطح بالایی از ادغام بین این دو دستگاه کاملاً مورد نیاز بود. کنترلر و RTU از تولیدکنندگان مختلف بودند و به طور جداگانه برنامه ریزی شده بودند. هنگامی که سیستم مورد آزمایش قرار گرفت، بسیاری از عملکردهای یکپارچه رضایت بخش نبودند. برای حل این مسائل، درایورهای مربوط به نحوه تفسیر یک دستگاه از پیام های دیگر به صورت دستی نوشته شد.

سایر مشکلات در مواردی که نقاط تعیین شده در کنترلر وجود داشت، به RTU ارسال شد و در RTU تغییر کرد بدون اینکه در کنترلر تغییر کند. این نتیجه باعث شد پانل اپراتور داده های منسوخ در مورد سیستم را نشان دهد. این خطاها نتیجه شکاف هایی در مشخصات موردنیاز است، برای مثال مشخص نشده است که داده ها باید در سیستم ذخیره شود. مشکلاتی مانند مواردی که در این جا شرح داده  شد در پروژه های اتوماسیون ساختمان های بزرگ تر بسیار رایج است.