อ่าน 7 นาที
ระบบอัตโนมัติในอาคาร
ระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ ( BAS ) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ระบบบริหารจัดการอาคาร ( BMS ) หรือ ระบบบริหารจัดการพลังงานอาคาร ( BEMS ) คือระบบควบคุมส่วนกลางอัตโนมัติของระบบ ปรับอากาศ...
ระบบอัตโนมัติในอาคาร
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| ระบบอัตโนมัติ |
|---|
| ระบบอัตโนมัติโดยทั่วไป |
| วิทยาการหุ่นยนต์และหุ่นยนต์ |
| ผลกระทบของระบบอัตโนมัติ |
| งานแสดงสินค้าและรางวัล |
ระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ ( BAS ) หรือที่รู้จักกันในชื่อระบบบริหารจัดการอาคาร ( BMS ) หรือระบบบริหารจัดการพลังงานอาคาร ( BEMS ) คือระบบควบคุมส่วนกลางอัตโนมัติของระบบปรับอากาศ (HVAC) ระบบไฟฟ้าระบบแสงสว่าง ระบบบังแดด ระบบ ควบคุมการเข้าออกระบบรักษาความปลอดภัยและระบบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกันภายในอาคาร วัตถุประสงค์บางประการของระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ ได้แก่ การเพิ่มความสะดวกสบายของผู้ใช้งาน การทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของระบบต่างๆ ในอาคาร การลดการใช้พลังงาน การลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา และการเพิ่มความปลอดภัย
ระบบควบคุมอุณหภูมิภายในอาคาร (BAS) อาจช่วยรักษาอุณหภูมิภายในอาคารให้อยู่ในระดับที่กำหนด ให้แสงสว่างแก่ห้องต่างๆ ตามจำนวนผู้ใช้งาน ตรวจสอบประสิทธิภาพและการทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ และแจ้งเตือนความผิดปกติแก่เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาอาคาร BAS ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและการบำรุงรักษาอาคารเมื่อเทียบกับอาคารที่ไม่มีระบบควบคุม อาคารพาณิชย์ สถาบัน และโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่สร้างหลังปี 2000 จะมี BAS ติดตั้งอยู่ ในขณะที่อาคารเก่าอาจได้รับการติดตั้ง BAS ใหม่ในภายหลัง
อาคารที่ควบคุมโดย BAS มักถูกเรียกว่า "อาคารอัจฉริยะ" [ 1 ] "อาคารสมาร์ท" หรือ (ถ้าเป็นที่อยู่อาศัย) บ้านอัจฉริยะอาคารพาณิชย์และอุตสาหกรรมในอดีตอาศัยโปรโตคอลที่แข็งแกร่งและได้รับการพิสูจน์แล้ว (เช่นBACnet ) ในขณะที่โปรโตคอลที่เป็นกรรมสิทธิ์ (เช่นX-10 ) ถูกใช้ในบ้าน
ด้วยการเกิดขึ้นของเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายและอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ อาคารอัจฉริยะจำนวนมากขึ้นจึงหันมาใช้เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายพลังงานต่ำ เช่น Zigbee, Bluetooth Low Energy และ LoRa เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ แอคทูเอเตอร์ และอุปกรณ์ประมวลผลในพื้นที่[ 2 ]
อาคารสีเขียวหลายชั้นเกือบทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับระบบควบคุมอาคาร (BAS) เพื่อการอนุรักษ์พลังงาน อากาศ และน้ำการตอบสนองต่อความต้องการใช้ไฟฟ้า ของอุปกรณ์ไฟฟ้า เป็นหน้าที่ทั่วไปของ BAS เช่นเดียวกับการระบายอากาศและการตรวจสอบความชื้นที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับอาคารที่มีฉนวนกันความร้อนอย่างแน่นหนา อาคารสีเขียวส่วนใหญ่ยังใช้อุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงกำลังต่ำให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แม้แต่การออกแบบบ้านแบบพาสซีฟเฮาส์ที่ตั้งใจให้ไม่ใช้พลังงานสุทธิเลย ก็มักจะต้องใช้ BAS เพื่อจัดการการดักจับความร้อนการบังแดด และการระบายอากาศ รวมถึงการกำหนดตารางเวลาการใช้งานอุปกรณ์
ลักษณะเฉพาะ
ระบบบริหารจัดการอาคารมักถูกนำไปใช้ในโครงการขนาดใหญ่ที่มีระบบเครื่องกล ระบบปรับอากาศ และระบบไฟฟ้าที่ครอบคลุม ระบบที่เชื่อมโยงกับ BMS โดยทั่วไปคิดเป็น 40% ของการใช้พลังงานของอาคาร หากรวมแสงสว่างด้วย ตัวเลขนี้จะเข้าใกล้ 70% ระบบ BMS เป็นองค์ประกอบสำคัญในการจัดการความต้องการพลังงาน เชื่อกันว่าระบบ BMS ที่กำหนดค่าไม่ถูกต้องคิดเป็น 20% ของการใช้พลังงานของอาคาร หรือประมาณ 8% ของการใช้พลังงานทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา[ 3 ] [ 4 ]
นอกจากควบคุมสภาพแวดล้อมภายในอาคารแล้ว ระบบ BMS บางครั้งยังเชื่อมโยงกับระบบควบคุมการเข้าออก (เช่น ประตูหมุนและประตูควบคุมการเข้าออกอาคาร) หรือระบบรักษาความปลอดภัยอื่นๆ เช่นกล้องวงจรปิด (CCTV) และเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหว ระบบแจ้งเตือนไฟไหม้และลิฟต์บางครั้งก็เชื่อมโยงกับ BMS เพื่อการตรวจสอบด้วยเช่นกัน ในกรณีที่ตรวจพบไฟไหม้ แผงควบคุมระบบแจ้งเตือนไฟไหม้เท่านั้นที่จะสามารถปิดวาล์วในระบบระบายอากาศเพื่อหยุดการแพร่กระจายของควัน ปิดเครื่องปรับอากาศ เริ่มพัดลมดูดควัน และส่งลิฟต์ทั้งหมดลงไปจอดที่ชั้นล่างเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้คนใช้งานได้
ระบบการจัดการอาคารยังรวมถึงกลไกการตอบสนองต่อภัยพิบัติ (เช่นการแยกฐาน ) เพื่อปกป้องโครงสร้างจากแผ่นดินไหว ในช่วงเวลาที่ผ่านมา บริษัทและรัฐบาลได้พยายามค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายกันสำหรับเขตน้ำท่วมและพื้นที่ชายฝั่งที่มีความเสี่ยงต่อระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นสภาพแวดล้อมลอยน้ำที่ปรับตัวเองได้นั้นดึงเอาเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งใช้ในการลอยสะพานคอนกรีตและรันเวย์ เช่นSR 520 ของวอชิงตันและ Mega- Float ของญี่ปุ่น[ 5 ]
ประเภทของข้อมูลนำเข้าและข้อมูลส่งออก
เซ็นเซอร์
อินพุตแบบอนาล็อกใช้สำหรับอ่านค่าการวัดที่เปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้น และความดันซึ่งอาจเป็นเทอร์มิสเตอร์เทอร์โมมิเตอร์แบบความต้านทาน4–20 มิลลิแอมป์ 0–10 โวลต์หรือแพลทินัม(ตัวตรวจจับอุณหภูมิแบบความต้านทาน) หรือเซ็นเซอร์ ไร้ สาย
อินพุตดิจิทัลบ่งชี้ว่าอุปกรณ์เปิดหรือปิดอยู่ ตัวอย่างของอินพุตดิจิทัล ได้แก่ สวิตช์สัมผัสประตู สวิตช์กระแสไฟฟ้าสวิตช์ การไหลของอากาศ หรือ หน้าสัมผัส รีเลย์ แบบไม่มีแรงดันไฟฟ้า (หน้าสัมผัสแห้ง) อินพุตดิจิทัลยังอาจเป็นอินพุตแบบพัลส์ ซึ่งนับจำนวนพัลส์ในช่วงเวลาหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดการไหลแบบกังหันที่ส่งข้อมูลการไหลเป็นความถี่ของพัลส์ไปยังอินพุต
การตรวจสอบโหลดแบบไม่รบกวน[ 6 ]คือซอฟต์แวร์ที่อาศัยเซ็นเซอร์ดิจิทัลและอัลกอริธึมในการตรวจจับอุปกรณ์หรือโหลดอื่นๆ จากลักษณะทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็กของวงจร อย่างไรก็ตาม การตรวจจับเหตุการณ์นั้นใช้ระบบอนาล็อก ซึ่งมีประสิทธิภาพคุ้มค่าในการใช้งานอย่างมากและมีประโยชน์ไม่เพียงแต่สำหรับการระบุตัวตนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในช่วงเริ่มต้นความผิดพลาดของสายส่งหรืออุปกรณ์ ฯลฯ[ 7 ] [ 8 ]
เซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่จะตรวจจับการมีอยู่ จำนวน และบางครั้งตำแหน่งของผู้คนในพื้นที่ เพื่อเปิดใช้งาน ระบบ ควบคุมตามความต้องการสำหรับแสงสว่างระบบปรับอากาศและการจัดการพลังงาน ตัวอย่างแบบดั้งเดิม ได้แก่ เซ็นเซอร์ อินฟราเรดแบบพาสซีฟ (PIR)เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและเซ็นเซอร์ที่ใช้CO2 แต่ระบบขั้นสูงใช้ การถ่ายภาพความร้อนความละเอียดต่ำหรือเซ็นเซอร์พื้นที่เพื่อให้ได้ความแม่นยำในระดับโซนโดยไม่ต้องจับภาพที่สามารถระบุตัวตนได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความเป็นส่วนตัว (เช่นGDPR ) [ 9 ]เซ็นเซอร์เหล่านี้ส่งออกสัญญาณความร้อนแบบอนาล็อกหรือจำนวนนับแบบดิจิทัลที่ผสานรวมกับระบบการจัดการอาคารผ่านโปรโตคอลเช่นBACnetหรือ เครือข่าย IoT ไร้สาย ลดการใช้พลังงานได้มากถึง 40% ผ่านการควบคุมการระบายอากาศและแสงสว่างที่แม่นยำ[ 10 ]
การควบคุม
สัญญาณเอาต์พุตแบบอนาล็อกใช้ควบคุมความเร็วหรือตำแหน่งของอุปกรณ์ เช่นตัวขับความถี่แปรผัน (Variable Frequency Drive ), ทรานสดิวเซอร์ IP ( กระแสไฟฟ้าเป็นนิวแมติก ) หรือตัวขับ วาล์วหรือแดมเปอร์ ตัวอย่างเช่น วาล์วน้ำร้อนเปิดขึ้น 25% เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิที่ตั้งไว้อีกตัวอย่างหนึ่งคือตัวขับความถี่แปรผันค่อยๆ เพิ่มความเร็วของมอเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงการสตาร์ทแบบกระชาก
เอาต์พุตดิจิทัลใช้สำหรับเปิดและปิดรีเลย์และสวิตช์ รวมถึงขับโหลดตามคำสั่ง ตัวอย่างเช่น การเปิดไฟลานจอดรถเมื่อโฟโตเซลล์ระบุว่าข้างนอกมืด อีกตัวอย่างหนึ่งคือการเปิดวาล์วโดยปล่อยให้ไฟ 24VDC/AC ผ่านเอาต์พุตเพื่อจ่ายไฟให้วาล์ว เอาต์พุตแบบอนาล็อกอาจเป็นเอาต์พุตแบบพัลส์ที่ปล่อยพัลส์เป็นความถี่ในช่วงเวลาที่กำหนด ตัวอย่างเช่น มิเตอร์วัดพลังงานที่คำนวณ kWh และปล่อยพัลส์เป็นความถี่ตามนั้น
โครงสร้างพื้นฐาน

ตัวควบคุม
ตัวควบคุมโดยพื้นฐานแล้วคือคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ มีความสามารถในการรับและส่งข้อมูล ตัวควบคุมเหล่านี้มีหลายขนาดและความสามารถ เพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ที่พบได้ทั่วไปในอาคาร และเพื่อควบคุมเครือข่ายย่อยของตัวควบคุม
อินพุตช่วยให้ตัวควบคุมอ่านค่าอุณหภูมิ ความชื้น ความดัน กระแสไฟฟ้า ปริมาณลม และปัจจัยสำคัญอื่นๆ ส่วนเอาต์พุตช่วยให้ตัวควบคุมส่งสัญญาณคำสั่งและควบคุมไปยังอุปกรณ์รอง และส่วนอื่นๆ ของระบบ อินพุตและเอาต์พุตอาจเป็นแบบดิจิทัลหรือแบบอนาล็อกก็ได้ เอาต์พุตดิจิทัลบางครั้งเรียกว่าแบบแยกส่วน (discrete) ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต
อุปกรณ์ควบคุมที่ใช้สำหรับระบบอัตโนมัติในอาคารสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) ตัวควบคุมระบบ/เครือข่าย และตัวควบคุมหน่วยปลายทาง อย่างไรก็ตาม อาจมีอุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อเชื่อมต่อระบบจากผู้ผลิตรายอื่น (เช่น ระบบปรับอากาศแบบแยกส่วน) เข้ากับระบบอัตโนมัติส่วนกลางของอาคารได้ด้วย
โดยทั่วไปแล้ว ตัวควบคุมแบบเทอร์มินัลยูนิตเหมาะสำหรับการควบคุมแสงสว่างและ/หรืออุปกรณ์ที่เรียบง่ายกว่า เช่น เครื่องปรับอากาศแบบติดตั้งบนหลังคา ปั๊มความร้อน กล่องปรับปริมาณลม (VAV box) คอยล์พัดลม เป็นต้น ผู้ติดตั้งมักจะเลือกรูปแบบการทำงานที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าซึ่งเหมาะสมที่สุดกับอุปกรณ์ที่จะควบคุม และไม่จำเป็นต้องสร้างตรรกะการควบคุมใหม่
อัตราการเข้าพัก
โหมดการใช้งานเป็นหนึ่งในสองโหมดขึ้นไปสำหรับระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ โหมดอื่นๆ ที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ โหมดไม่มีผู้ใช้งาน โหมดปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมในตอนเช้า และโหมดลดอุณหภูมิในเวลากลางคืน
การควบคุมการใช้งานมักขึ้นอยู่กับตารางเวลาในแต่ละวัน ในโหมดการใช้งาน ระบบ BAS มีเป้าหมายเพื่อให้สภาพอากาศที่สะดวกสบายและแสงสว่างที่เพียงพอ โดยมักมีการควบคุมแบบแบ่งโซน เพื่อให้ผู้ใช้งานที่อยู่ด้านหนึ่งของอาคารมีเทอร์โมสตัท (หรือระบบ หรือระบบย่อย) ที่แตกต่างจากผู้ใช้งานที่อยู่ฝั่งตรงข้าม
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในบริเวณนั้นจะส่งข้อมูลไปยังตัวควบคุม เพื่อให้สามารถจ่ายความร้อนหรือความเย็นได้ตามต้องการ
หากเปิดใช้งาน โหมดวอร์มอัพตอนเช้า (MWU) จะทำงานก่อนที่ผู้ใช้งานจะเข้ามาใช้พื้นที่ ในระหว่างการวอร์มอัพตอนเช้า ระบบ BAS จะพยายามปรับอุณหภูมิของอาคารให้ถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ให้ทันเวลาสำหรับผู้ใช้งาน ระบบ BAS มักจะพิจารณาสภาพภายนอกและประสบการณ์ในอดีตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ MWU ให้เหมาะสมที่สุด ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการเริ่มต้นที่เหมาะสมที่สุด
อาคารบางแห่งใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับการใช้งานเพื่อเปิดไฟหรือระบบปรับอากาศ เนื่องจากอาจต้องใช้เวลานานก่อนที่พื้นที่นั้นจะเย็นหรืออบอุ่นเพียงพอ จึงมักไม่ได้เปิดระบบปรับอากาศโดยตรงผ่านเซ็นเซอร์ตรวจจับการใช้งาน
แสงสว่าง
แสงสว่างสามารถเปิด ปิด หรือหรี่ได้ด้วยระบบอัตโนมัติของอาคารหรือระบบควบคุมแสงสว่างโดยอิงตามเวลาของวัน หรือเซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว โฟโตเซนเซอร์ และตัวจับเวลา[ 11 ]ตัวอย่างทั่วไปอย่างหนึ่งคือการเปิดไฟในพื้นที่เป็นเวลาครึ่งชั่วโมงนับตั้งแต่ตรวจจับการเคลื่อนไหวครั้งสุดท้าย โฟโตเซลล์ที่ติดตั้งภายนอกอาคารสามารถตรวจจับความมืดและเวลาของวัน และปรับระดับแสงในสำนักงานภายนอกและลานจอดรถได้
ระบบแสงสว่างก็เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่ดีสำหรับการตอบสนองต่อความต้องการใช้พลังงาน (Demand Responseหรือ DR) โดยระบบควบคุมหลายระบบมีฟังก์ชันในการหรี่แสง (หรือปิดไฟ) เพื่อใช้ประโยชน์จากสิ่งจูงใจและการประหยัดพลังงานจาก DR
ในอาคารรุ่นใหม่ การควบคุมแสงสว่างสามารถใช้ระบบฟิลด์บัสDigital Addressable Lighting Interface (DALI) ได้ หลอดไฟที่มีบัลลาสต์ DALI สามารถหรี่แสงได้เต็มที่ นอกจากนี้ DALI ยังสามารถตรวจจับความผิดพลาดของหลอดไฟและบัลลาสต์ในโคมไฟ DALI และส่งสัญญาณแจ้งเตือนความผิดพลาดได้
การบังแสงและการเคลือบ
การบังแดดและการติดตั้งกระจกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบอาคาร ซึ่งส่งผลต่อความสบายทางสายตา เสียง และความร้อน ของผู้พักอาศัย และยังช่วยให้ผู้พักอาศัยได้ชมวิวภายนอกอาคาร[ 12 ]ระบบบังแดดและกระจกอัตโนมัติเป็นวิธีแก้ปัญหาในการควบคุมความร้อนจากแสงอาทิตย์และแสงจ้า[ 13 ]หมายถึงการใช้เทคโนโลยีในการควบคุมอุปกรณ์บังแดดภายนอกหรือภายใน (เช่น มู่ลี่และม่านบังตา) หรือกระจกเอง ระบบนี้มีการตอบสนองที่รวดเร็วและทันท่วงทีต่อข้อมูลภายนอกที่เปลี่ยนแปลงต่างๆ (เช่น แสงอาทิตย์ ลม) และต่อสภาพแวดล้อมภายในที่เปลี่ยนแปลง (เช่น อุณหภูมิ ความสว่าง และความต้องการของผู้พักอาศัย) ระบบบังแดดและกระจกของอาคารสามารถช่วยปรับปรุงความร้อนและแสงสว่างได้ทั้งในแง่ของการประหยัดพลังงานและความสบาย
การแรเงาแบบไดนามิก
อุปกรณ์บังแดดแบบไดนามิกช่วยให้สามารถควบคุมแสงแดดและพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาในสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นโดยสัมพันธ์กับสภาพภายนอก ความต้องการแสงแดด และตำแหน่งของดวงอาทิตย์[ 14 ]ผลิตภัณฑ์ทั่วไป ได้แก่มู่ลี่ม่านม้วนบานเกล็ดและบานเกล็ด[ 15 ] โดยส่วนใหญ่จะติดตั้งไว้ด้านในของระบบกระจกเนื่องจากต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ แต่ก็สามารถใช้ด้านนอกหรือใช้ร่วมกันได้ทั้งสองด้าน[ 16 ]
เครื่องปรับอากาศ
เครื่องปรับอากาศส่วนใหญ่จะผสมอากาศหมุนเวียนและอากาศภายนอก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องปรับอุณหภูมิ/ความชื้นมากนัก ซึ่งสามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้โดยการใช้น้ำเย็นหรือน้ำร้อนน้อยลง (เครื่องปรับอากาศบางรุ่นไม่ได้ใช้ระบบน้ำเย็นหรือน้ำร้อน) อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีอากาศภายนอกบ้างเพื่อรักษาสุขภาพของอากาศภายในอาคาร เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ในขณะที่รักษา คุณภาพอากาศภายในอาคาร (IAQ) ให้ดีระบบระบายอากาศแบบควบคุมตามความต้องการ (DCV)จะปรับปริมาณอากาศภายนอกตามระดับการใช้งานที่วัดได้
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบอนาล็อกหรือดิจิทัลอาจติดตั้งในพื้นที่หรือห้องท่อส่งและท่อรับอากาศและบางครั้งอาจติดตั้งในอากาศภายนอก ตัวกระตุ้นจะติดตั้งอยู่ที่วาล์วน้ำร้อนและน้ำเย็น และแดมเปอร์อากาศภายนอกและแดมเปอร์อากาศไหลกลับ พัดลมส่งอากาศ (และพัดลมดูดอากาศถ้ามี) จะเริ่มและหยุดทำงานโดยขึ้นอยู่กับเวลาของวัน อุณหภูมิ ความดันภายในอาคาร หรือการรวมกันของปัจจัยเหล่านี้
ระบบเตือนภัยและระบบรักษาความปลอดภัย
ระบบอัตโนมัติอาคารสมัยใหม่ทั้งหมดมีฟังก์ชันการแจ้งเตือน การตรวจจับสถานการณ์ที่อาจเป็นอันตราย[ 17 ]หรือมีค่าใช้จ่ายสูงนั้นแทบจะไม่มีประโยชน์เลยหากไม่มีใครที่สามารถแก้ไขปัญหาได้รับการแจ้งเตือน การแจ้งเตือนสามารถทำได้ผ่านคอมพิวเตอร์ (อีเมลหรือข้อความ) เพจเจอร์การโทรด้วยเสียงทางโทรศัพท์มือถือ สัญญาณเตือนด้วยเสียง หรือทั้งหมดนี้ เพื่อวัตถุประสงค์ด้านประกันภัยและความรับผิด ระบบทั้งหมดจะบันทึกว่าใครได้รับการแจ้งเตือน เมื่อใด และอย่างไร
สัญญาณเตือนภัยอาจแจ้งเตือนบุคคลทันที หรืออาจแจ้งเตือนเฉพาะเมื่อระดับความร้ายแรงหรือความเร่งด่วนของสัญญาณเตือนภัยเพิ่มสูงขึ้นถึงระดับหนึ่ง ในสถานที่ที่มีอาคารหลายหลัง ไฟฟ้าดับชั่วขณะอาจทำให้เกิดสัญญาณเตือนภัยหลายร้อยหรือหลายพันรายการจากอุปกรณ์ที่หยุดทำงาน ซึ่งควรระงับและพิจารณาว่าเป็นอาการของความล้มเหลวที่ใหญ่กว่า บางสถานที่ตั้งโปรแกรมให้สัญญาณเตือนภัยที่สำคัญถูกส่งซ้ำโดยอัตโนมัติในช่วงเวลาต่างๆ ตัวอย่างเช่น สัญญาณเตือนภัยที่สำคัญที่ส่งซ้ำ (ของเครื่องสำรองไฟในโหมด 'บายพาส') อาจดังขึ้นใน 10 นาที 30 นาที และทุกๆ 2 ถึง 4 ชั่วโมงหลังจากนั้น จนกว่าสัญญาณเตือนภัยจะได้รับการแก้ไข
ระบบรักษาความปลอดภัยสามารถเชื่อมต่อกับระบบอัตโนมัติของอาคารได้[ 17 ]หากมีเซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ ก็สามารถใช้เป็นสัญญาณเตือนภัยการบุกรุกได้เช่นกัน เนื่องจากระบบรักษาความปลอดภัยมักถูกทำลายโดยเจตนา เครื่องตรวจจับหรือกล้องอย่างน้อยบางตัวควรมีแบตเตอรี่สำรองและการเชื่อมต่อไร้สาย และความสามารถในการส่งสัญญาณเตือนเมื่อถูกตัดการเชื่อมต่อ ระบบที่ทันสมัยมักใช้พลังงานผ่านอีเธอร์เน็ต (ซึ่งสามารถใช้งานกล้องแพน-เอียง-ซูมและอุปกรณ์อื่นๆ ได้ถึง 30–90 วัตต์) ซึ่งสามารถชาร์จแบตเตอรี่ดังกล่าวได้ และทำให้เครือข่ายไร้สายว่างสำหรับการใช้งานไร้สายอย่างแท้จริง เช่น การสื่อสารสำรองในกรณีไฟดับ
แผงควบคุมสัญญาณเตือนไฟไหม้และระบบสัญญาณเตือนควันมักจะต่อสายไฟไว้ตายตัวเพื่อควบคุมการทำงานอัตโนมัติของอาคาร ตัวอย่างเช่น หากสัญญาณเตือนควันดังขึ้น วาล์วควบคุมอากาศภายนอกทั้งหมดจะปิดลงเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเข้ามาในอาคาร และระบบระบายอากาศสามารถแยกเปลวไฟได้ ในทำนองเดียวกัน ระบบ ตรวจจับความผิดพลาดทางไฟฟ้าสามารถปิดวงจรทั้งหมดได้ โดยไม่คำนึงถึงจำนวนสัญญาณเตือนที่ดังขึ้นหรือจำนวนคนที่ได้รับผลกระทบ อุปกรณ์เผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลก็มักจะมีระบบควบคุมการทำงานอัตโนมัติของตัวเองเช่นกัน เช่น ท่อส่ง ก๊าซธรรมชาติที่จะปิดเมื่อตรวจพบแรงดันลดลงอย่างช้าๆ (ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการรั่วไหล) หรือเมื่อ ตรวจพบ มีเทน มากเกินไป ในระบบจ่ายอากาศของอาคาร
รถโดยสารและระเบียบปฏิบัติ
เครือข่ายระบบอัตโนมัติในอาคารส่วนใหญ่ประกอบด้วยบัสหลักและ บัส รอง ซึ่งเชื่อมต่อตัวควบคุมระดับสูง (โดยทั่วไปแล้วจะเฉพาะทางสำหรับระบบอัตโนมัติในอาคาร แต่ก็อาจเป็นตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรม ได้ทั่วไป ) กับตัวควบคุมระดับต่ำกว่าอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต และ ส่วนติดต่อผู้ใช้ (หรือที่เรียกว่าอุปกรณ์ส่วนติดต่อมนุษย์) โปรโตคอลแบบเปิด BACnetของASHRAEหรือโปรโตคอลแบบเปิดLonTalkกำหนดวิธีการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ส่วนใหญ่ดังกล่าว ระบบสมัยใหม่ใช้SNMPเพื่อติดตามเหตุการณ์ โดยอาศัยประวัติศาสตร์หลายทศวรรษของโปรโตคอลที่ใช้ SNMP ในโลกของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ในอดีต การเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ มักใช้ใยแก้วนำแสงอีเธอร์เน็ต อา ร์ซีเน็ตRS-232 RS -485หรือเครือข่ายไร้สายเฉพาะทางที่มีแบนด์วิดท์ต่ำ แต่ระบบสมัยใหม่ใช้เครือข่ายแบบหลายโปรโตคอลที่ใช้มาตรฐาน เช่น มาตรฐานIEEE 1905.1และได้รับการตรวจสอบโดย เครื่องหมายรับรอง nVoyโดยทั่วไปแล้ว ระบบเหล่านี้รองรับเฉพาะเครือข่ายแบบ IP แต่สามารถใช้สายไฟที่มีอยู่แล้วได้ และยังรวมถึงเครือข่ายผ่านสายไฟกระแสสลับ (AC) เครือข่าย ผ่านอีเธอร์เน็ต (DC) ที่มีกำลังไฟฟ้าต่ำ เครือข่ายไร้สายที่มีแบนด์วิดท์สูง เช่นLTEและIEEE 802.11nและIEEE 802.11ac และมักจะรวมระบบเหล่านี้โดยใช้มาตรฐานเปิด Zigbeeสำหรับ เครือข่ายไร้สายแบบ Mesh เฉพาะอาคาร
ฮาร์ดแวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของแต่ละบริษัทครองตลาดตัวควบคุม แต่ละบริษัทมีตัวควบคุมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ บางรุ่นออกแบบมาให้มีการควบคุมที่จำกัดและไม่สามารถทำงานร่วมกันได้ เช่น ชุดควบคุมแบบสำเร็จรูปสำหรับติดตั้งบนหลังคาเพื่อระบบปรับอากาศ โดยทั่วไปแล้วซอฟต์แวร์จะไม่สามารถทำงานร่วมกับแพ็กเกจจากผู้จำหน่ายรายอื่นได้ดี การทำงานร่วมกันจึงอยู่ในระดับ Zigbee/BACnet/LonTalk เท่านั้น
ระบบปัจจุบันให้ความสามารถในการทำงานร่วมกันในระดับแอปพลิเคชัน ทำให้ผู้ใช้สามารถผสมผสานอุปกรณ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันได้ และสามารถบูรณาการกับระบบควบคุม อาคารอื่นๆ ที่เข้ากันได้ โดยทั่วไปแล้ว ระบบ เหล่านี้อาศัยโปรโตคอลSNMPซึ่งถูกใช้มานานแล้วเพื่อวัตถุประสงค์เดียวกันนี้ ในการรวมอุปกรณ์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่หลากหลายเข้าเป็นเครือข่ายเดียวที่สอดคล้องกัน
ระเบียบปฏิบัติและมาตรฐานอุตสาหกรรม
- สาย 1
- บีเอซีเน็ต
- บลูทูธ
- ดาลี
- ไดเน็ต
- เอนโอเชียน
- KNX
- ลอนทอล์ค
- โอพีซี
- โอเพ่นเทอร์ม
- OpenWebNet
- วีเอสซีพี
- ซี-เวฟ
- ซิกบี
ข้อกังวลด้านความปลอดภัย
ด้วยความสามารถและการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ ที่เพิ่มมากขึ้น ระบบอัตโนมัติของอาคารจึงถูกรายงานว่ามีความเปราะบางซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทำให้แฮกเกอร์และอาชญากรไซเบอร์สามารถโจมตีส่วนประกอบต่างๆ ได้[ 18 ] [ 19 ]แฮกเกอร์สามารถใช้ประโยชน์จากอาคารเพื่อวัดหรือเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมได้[ 20 ]เซ็นเซอร์ช่วยให้สามารถเฝ้าระวัง (เช่น การตรวจสอบการเคลื่อนไหวของพนักงานหรือพฤติกรรมของผู้พักอาศัย) ในขณะที่แอคทูเอเตอร์ช่วยให้สามารถดำเนินการต่างๆ ในอาคารได้ (เช่น การเปิดประตูหรือหน้าต่างสำหรับผู้บุกรุก) ผู้จำหน่ายและคณะกรรมการหลายรายเริ่มปรับปรุงคุณสมบัติด้านความปลอดภัยในผลิตภัณฑ์และมาตรฐานของตน รวมถึง KNX, Zigbee และ BACnet (ดูมาตรฐานล่าสุดหรือร่างมาตรฐาน) อย่างไรก็ตาม นักวิจัยรายงานว่ายังมีปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขหลายประการในด้านความปลอดภัยของระบบอัตโนมัติของอาคาร[ 21 ] [ 22 ]
เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน 2019 มีการเผยแพร่เอกสารวิจัยด้านความปลอดภัยจำนวน 132 หน้า ในชื่อ "I Own Your Building (Management System)" โดย Gjoko Krstic และ Sipke Mellema ซึ่งกล่าวถึงช่องโหว่มากกว่า 100 รายการที่ส่งผลกระทบต่อโซลูชัน BMS และระบบควบคุมการเข้าถึงต่างๆ จากผู้จำหน่ายหลายราย[ 23 ]
เมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2025 มีการเผยแพร่เอกสารวิจัยด้านความปลอดภัยจำนวน 161 หน้า ในชื่อ "Project Brainfog: Beyond the Facade - Exposing Smart Giants" โดย Gjoko Krstic ซึ่งกล่าวถึงช่องโหว่มากกว่า 1,000 รายการที่ส่งผลกระทบต่อตัวควบคุม BAS ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย 2 ตัวของ ABB Group [ 24 ]
ระบบอัตโนมัติภายในห้อง
ระบบควบคุมห้องอัตโนมัติเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ และมีวัตถุประสงค์คล้ายคลึงกัน คือ การรวมระบบหนึ่งระบบหรือมากกว่านั้นไว้ภายใต้การควบคุมส่วนกลาง แม้ว่าในกรณีนี้จะเป็นการควบคุมภายในห้องเดียวก็ตาม
ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดของการควบคุมห้องอัตโนมัติคือห้องประชุมของบริษัท ห้องนำเสนอ และห้องบรรยาย ซึ่งการใช้งานอุปกรณ์จำนวนมากที่กำหนดฟังก์ชันของห้อง (เช่นอุปกรณ์การประชุมทางไกลผ่านวิดีโอโปรเจ็กเตอร์วิดีโอระบบควบคุมแสงระบบเสียงประกาศสาธารณะฯลฯ) จะทำให้การควบคุมห้องด้วยตนเองมีความซับซ้อนมาก โดยทั่วไปแล้วระบบควบคุมห้องอัตโนมัติจะใช้หน้าจอสัมผัสเป็นวิธีหลักในการควบคุมการทำงานแต่ละอย่าง
เมื่อวันที่ 27 พฤศจิกายน 2018 บทความวิจัย 29 หน้าชื่อ "การทำนายจำนวนคนในห้องที่ปรับขนาดได้ด้วยการแยกส่วนอนุกรมเวลาที่ถ่ายโอนได้ของข้อมูลเซ็นเซอร์ CO2 "ได้รับการตีพิมพ์โดย Irvan Bastian Arief, Margaret Hamilton และ Flora Salim บทความนี้นำเสนอแนวทางใหม่ในการใช้ข้อมูลเซ็นเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )เพื่อทำนายจำนวนคนในห้อง ซึ่งช่วยให้ระบบอัตโนมัติของอาคารฉลาดขึ้นโดยการประมาณจำนวนคนในห้อง ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง[ 25 ]
ดูเพิ่มเติม
- การสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคาร (BIM)
- วิศวกรรมควบคุม
- บ้านดิจิทัล
- ดัชนีบทความเกี่ยวกับระบบบ้านอัจฉริยะ
- สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ
- การทดสอบ การปรับแต่ง การปรับสมดุล
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบอัตโนมัติในอาคาร
ระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ ( BAS ) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ระบบบริหารจัดการอาคาร ( BMS ) หรือ ระบบบริหารจัดการพลังงานอาคาร ( BEMS ) คือระบบควบคุมส่วนกลางอัตโนมัติของระบบ ปรับอากาศ...
ลักษณะเฉพาะ
ระบบบริหารจัดการอาคารมักถูกนำไปใช้ในโครงการขนาดใหญ่ที่มีระบบเครื่องกล ระบบปรับอากาศ และระบบไฟฟ้าที่ครอบคลุม ระบบที่เชื่อมโยงกับ BMS โดยทั่วไปคิดเป็น 40% ของการใช้พลังงานของอาคาร หากรวมแสงสว่างด้วย ตัวเลขนี้จะเข้าใกล้ 70% ระบบ BMS...
เซ็นเซอร์
อินพุตแบบอนาล็อกใช้สำหรับอ่านค่าการวัดที่เปลี่ยนแปลงได้ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้น และความดัน ซึ่ง อาจ เป็น เทอ ร์มิสเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ แบบความต้านทาน 4–20 มิลลิแอมป์ 0–10 โวลต์ หรือแพลทินัม(ตัวตรวจจับอุณหภูมิแบบความต้านทาน) หรือ เซ็นเซอร์...
การควบคุม
สัญญาณเอาต์พุตแบบอนาล็อกใช้ควบคุมความเร็วหรือตำแหน่งของอุปกรณ์ เช่น ตัวขับความถี่แปรผัน (Variable Frequency Drive ), ทรานสดิวเซอร์ IP ( กระแสไฟฟ้า เป็น นิวแมติก ) หรือ ตัวขับ วาล์วหรือแดมเปอร์ ตัวอย่างเช่น วาล์วน้ำร้อนเปิดขึ้น 25% เพื่อรักษา...