TEHNOLOGIA INFORMA ğIEI [603653]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC ĂùI
TEHNOLOGIA INFORMA ğIEI

Cladiri inteligente – BMS
(building management system)

Prof. Coordonator:
Conf. Dr. Ing. Monica Popa

Student: [anonimizat]-C ăWălina Popa
SAA – Anul II

ORADEA
2017

1
Cuprins

I. Introducere …………………………………………………………………………………………………………………2
II. Aplica ܊ii gestionate de BMS…………………………………………………………………………………………4
III. Mod de ac ܊iune al BMS ……………………………………………………………………………………………..6
IV. Managementul energetic prin Building Management System (BMS)……………………………….8
V. Concluzii …………………………………………………………………………………………………………………10
Bibliografie ………………………………………………………………………………………………………………….12

2
I. Introducere

Conceptul BMS (building management system) a aparut din nevoia gestionarii mediului
unei cladiri sau a controlului parametrilor cladirii.
In contextul BMS conceptul de Parametru trebuie perceput ca fiind valoarea pe care o
are o anumita marime de masurat sau de descriere a starii intr-o aplicatie:
temperatura,
umiditate,
inchis /deschis,
activ / inactiv.

Sistem devine de o utilitate deosebita in cazul gospodaririi cheltuielilor aferente unei
cladiri mari prin posibilitatea de a coordona dintr-o singura locatie toti parametri unei cladiri
indiferent de distanta fata de punctul de comanda si a creeri de scenarii de interdependenta
a acestora.

Implementarea unui BMS intr-o cladire asigura urmatoarele deziderate:

ƒ importante economii de energie;
ƒ puteri instalate mai reduse;
ƒ marirea duratei de viata a echipamentelor ce deservesc cladirea;
ƒ atingerea unor parametri de confort apropiati activitatilor specifice.
ƒ eliminarea a zeci de regulatoare necesare controlului zonal al parametrilor.

Presiunile pie Ġei din ziua de azi impun diverselor companii reducerea costurilor globale de
funcĠionare, asigurarea unui program flexibil de lucru úi oferirea unor nivele de confort ridicate.
Companiile trebuie sã ofere mai mult control utilizatorului final, sã îi punã la dispozi Ġie
sisteme de monitorizare a propriului mediu úi sã reducã nivelul poluãrii atmosferice.
Factura de energie electricã a unei companii este, ca valoare dupã cea pentru personal úi
construcĠie.

3
Sistemul de control al clãdirilor asigurã controlul a aproximativ douã treimi din consumul
de energie.
FuncĠiile de control ale modernului BMS asigurã o semnificativã economisire.

Functiuni asigurate de BMS:
ƒ urmarirea starii sau a valorilor parametrilor din sistem;
ƒ controlul parametrilor cu posibilitatea modificarii dupa dorinta starii unor parametri
sau a valorii acestora;
ƒ inregistrarea in memorie sau pe un suport si la intervale de timp alese de utilizator
a evolutiei
ƒ alarmarea si actionarea asupra unor echipamente specializate in caz de situatii
definite ca avarii.
ƒ informarea intr-un sistem unitar ce poate fi usor de utilizat fara prea multe
cunostinte de calculator.

Conceptul modern de cl ădire inteligent ă răspunde prompt standardelor în cre ܈tere ale
constructorilor din România.
Supravegherea centralizat ă܈i locală a diferitelor subsisteme care echipeaz ă o clădire fiind
în prezent posibil ă prin implementarea sistemelor de automatizare BMS (Building Management
System) pentru cl ădiri, care sunt anume gândite pentru asigurarea eficient ă a controlului ܈i
monitoriz ării tuturor echipamentelor integrate, începând de la alimentarea cu ap ă܈i cu energie
electrică܈i ajungând pân ă la ventila ܊ie, prevenirea incendiilor sau sistemele de alarmare ܈i de
securitate.
Softul BMS este conceput pentru monitorizarea st ării ܈i a valorilor tuturor parametrilor din
sistem ܈i stocarea imediat ă a acestor informa ܊ii în baza sa de date, precum ܈i pentru comunicarea
optimă cu operatorii umani în toate situa ܊iile de urgen ܊ă când interfa ܊a BMS va reac ܊iona cu
promptitudine în caz de avarii, incendii, nereguli în func ܊ionarea subsistemelor sau încerc ări de
Sătrundere prin efrac ܊ie.
Sistemele BMS ofer ă solu܊ii rapide ܈i eficiente pentru fiecare urgenta, solicitând la fa ܊a
locului, dup ă caz, echipele de între ܊inere, agen ܊ii de securitate sau pompierii ܈i informând totodat ă
atât ocupan ܊ii, cât ܈i administratorii de cl ădiri asupra poten ܊ialelor riscuri la care sunt expu ܈i.

4
II. Aplicatii gestionate de BMS:

1. Aplicatia majora este:
ƒ cea calorica
ƒ cea termica
pentru motivul ca este cea care aduce cele mai mari costuri utilizatorului
Controlul zonal al temperaturii si controlul preparii apei calde sau reci poate aduce cele
mai mari economii.
Indiferent de tipul de sistem de incalzire sau de racire este foarte important sa se
monitorizeze/influenteze evolutia temperaturii pe anumite intervale de timp.
Foarte dificil de gestionat este cazul sistemelor de climatizare/ventilatie, in cazul
controlului cu regulatoare locale, acesta fiind o aplicatie tipica de utilizare a sistemelor BMS.

2. Sistemul poate comanda diferite echipamente electrice in functie de situatii:
ƒ Lumina electrica in functie de program,de senzor de lumina, de senzor de prezenta;
ƒ Comenzi de deschidere sau inchidere a unor usi, ferestre, ferestre de mansarda in
functie de senzori de prezenta, de temperatura , de umiditate, cu corelarea acestora.

Comanda unor sisteme de incalzire electrica a unor suprafete exterioare in functie de
temperatura si de umiditate.
Orice comanda pentru un sistem electric este posibila, conditionind aceasta comanda de
anumite stari ale sistemului.
O problema deosebita o constituie simetrizarea curbei de sarcina. Acest aspect reprezinta
de fapt optimizarea exploatarii echipamentelor producatoare de agent termic.

3. Securitatea. Cu o componenta legata de limitarea accesului personalului sau clientilor
in diferite zone ale cladirii.
O alta componenta legata de accesul persoanelor in cladire in functie de program cu
contorizarea numarului persoanelor intrate si iesite sau cu urmarirea timpului petrecut de angajati
in incinta.

5
Pot fi implementate direct in sistemul BMS cu ajutorul L: senzorilor/interfatelor potrivite
sau, dupa caz, sistemul BMS poate fi interfatat cu sistemele de acces / control/contorizare
persoane.

4. Protectia impotriva incendiilor este deasemenea poate fi gestionata de BMS.
Poate fi implementata direct in sistemul BMS cu ajutorul senzorilor/interfatelor potrivite
sau dupa caz sistemul BMS poate fi interconectat cu sisteme specializate de alarmare si protectie
in caz de incendiu putind asigura atit monitorizarea cit si controlul acestora.

Domenii de utilizare a BMS
Sistemele BMS sunt fiabile, flexibile ܈i răspund pe deplin cerin ܊elor constructorilor din
România, controlând automat toate func ܊iile unei cl ădiri ܈i chiar putând fi reprogramate ܈i
particularizate, la cerere, pentru siguran ܊a ܈i confortul sporit al ocupan ܊ilor.

BMS este o tehnologie de ultim ă oră care poate fi utilizat ă pentru:
ƒ Controlul ܈i monitorizarea instala ܊iilor de înc ălzire, ventilare ܈i climatizare
ƒ Controlul ܈i monitorizarea instala ܊iilor de alimentare cu ap ă
ƒ Controlul ܈i monitorizarea instala ܊iilor de alimentare cu gaz
ƒ Controlul ܈i monitorizarea instala ܊iilor electrice
ƒ Identificare echipamente/trasee defecte
ƒ Monitorizare condi ܊ii climatice exterioare
ƒ Controlul sistemelor audio-video
ƒ Controlul sistemelor de securitate
ƒ Controlul sistemelor de protec ܊ie la incendiu

Standardele BMS sunt apreciate de c ătre investitori ܈i clien܊ii acestora, dar ܈i de către
ecologi܈ti
Sistemele automatizate BMS reprezint ă nu doar solu ܊ia optimă pentru investi ܊iile din
domeniul construc ܊iilor, dar sunt în egal ă măsură܈i o tehnologie agreat ă de către forurile
responsabile cu protec ܊ia mediului.

6
BMS poate optimiza sim ܊itor administrarea inteligent ă a unei clădiri cu zero impact negativ
asupra mediului înconjur ător.
BMS garanteaz ă multiple beneficii pentru investitori, proprietarii de cl ădiri ܈i ocupan܊ii
acestora.

III. Mod de actiune al BMS

Control simplu úi eficient
Software-ul grafic COSMOS asigurã controlul imobilului úi oferã administratorului o
imagine clarã asupra func Ġionãrii instala Ġiilor úi a utilizãrii energiei.
InterfaĠele permit persoanelor aflate în imobil reglarea propriilor lor nivele de confort prin
simpla actionare a unei comenzi.

Integrarea intr-un sistem puternic
Pentru a se putea bucura de toate avantajele unui sistem de control integrat pentru clãdiri
úi de o realã interoperabilitate, sistemul trebuie conectat la alte servicii.
Sistemele dedicate, sistemele de protectie impotriva incendiilor, sistemele de control acces
úi securitate influen Ġeazã consumul de energie electricã úi trebuie sã func Ġioneze împreunã pentru
a asigura nivele optime de confort úi continuitatea func Ġionãrii instala Ġiei.
COSMOS poate fi perfect integrat echipamentului fabricat de al Ġi producãtori.
Schimbul de informa Ġii úi activarea interac Ġiunii instala Ġiei se realizeazã fãrã pierderi de
energie úi de eficien Ġã. Conectarea acestora prin BACnet, OPC, LON, EIB etc., asigura unicitatea
COSMOS printre sistemele concurente.
Sistemul poate fi integrat infrastructurii re Ġelei de comunica Ġii pre-existente a clãdirii
asigurãnd schimbul de informa Ġii úi resurse.

Structura de organizare pe nivele
COSMOS a fost creat pentru a asigura un real control al întregii re Ġele prin interfa Ġe locale
pentru toate nivelele de func Ġionare.

7
Schimbul eficient de informa Ġii poate fi realizat doar atunci cãnd interoperabilitatea are loc
la nivelul potrivit.
Sistemele co-operante pot func Ġiona împreunã în sinergie completã cu COSMOS.

Nivelul de Conducere
Utilizatorul poate:
ƒ configura úi monitoriza func Ġionarea instala Ġiei,
ƒ anticipa tendinta evolutiei sistemului,
ƒ creste eficien Ġa, analiza rapoartele de control,
ƒ efectua orice modificãri pentru ob Ġinerea unor avantaje de lungã duratã.

InformaĠia este propagatã prin intermediul re Ġelei printr-o varietate de interfe Ġe amplasate
strategic în clãdire.

Nivelul de Automatizare
Reprezinã creierul, unde diferen Ġele dintre func Ġionarea unui sistem de control pentru
clãdiri úi altul devin vizibile. Experien Ġa în domeniu a firmei Plueth se diferen Ġiazã prin eficien Ġa
unui bun sistem BMS.
StaĠiile de automatizare executã automat sarcinile analizând informa Ġiile primite de la
dipozitive úi transmiĠând semnale de control cãtre diferite elemente de executie.
FuncĠionarea „în func Ġie de eveniment” asigurã nu doar o maximã eficien Ġã, ci úi evitarea
transmiterii repititive a datelor – poate duce la modificarea informa Ġiei reale.
Controller-ele comunicã cu nivelul de conducere dacã un parametru al instala Ġiei depãúHúte
limitele sau dacã sunt efectuate modificãri printr-o interfa Ġã a vreunui utilizator.

Nivelul echipamentelor de camp este cel in care informa Ġia este captatã de la senzorii
din clãdire úi retrimisã nivelului de automatizare.
Sistemul COSMOS este utilizat incepind din anii 90 si in Europa unde marile companii
au considerat oportuna implementarea sa .
SoluĠiile oferite de Plueth Gmbh pot fi adaptate în func Ġie de tipul clãdirii , de tipul de
activitate desfã úuratã in aceasta úi de buget.

8

Parteneriatul cu firma germana Plueth Gmbh, pionier si lider in domeniu, garanteaza o
implementare profesionala a solutiei BMS .

IV. Managementul energetic prin Building Management System
(BMS)

Managementul energetic, reprezinta o activitate necesara pentru un mediu curat, sanatate
umana si costuri necesare.
Prin implementarea unei infrastructuri electronice si a unor programe de utilizare eficienta
a energiei se realizeaza dezideratele necesare intr-o Cladire inteligenta:
ƒ instalatiile,
ƒ aparatele si echipamentele- încalzire,
ƒ ventilare-climatizare, hidraulice, iluminat,
ƒ ascensoare,
ƒ prevenirea si stingerea incendiilor,
ƒ control acces,
ƒ supraveghere, antiefractie,
functioneaza optim, fiind supravegheate, monitorizate si controlate de un sistem
automatizat integrat-BMS prin sistemele lor de lucru si retelele de comunicare.
Monitorizare a functionarii cladirilor bazata pe tehnologia informatiei in Cladire inteligenta
– Smart Home promovata in SUA prin decuplarea prizelor neutilizate.
Acest sistem automatizat integrat asigura managementul fluxurilor informationale si
energetice dintr-o cladire. Raportul Agentiei Internationale de Energie arata ca potentialul de
economisire a energiei electrice în Europa de Est este de 40% din totalul consumului-conform
Legii nr.199 privind utilizarea eficienta a energiei electrice.
Conducerea inteligenta reprezinta un ansamblu de mijloace, proceduri si decizii care permit
realizarea tuturor functiunilor cerute de utilizatorii unui obiectiv, în conditii date de eficienta
economica, care pe lânga supravegherea la incendiu se ocupa si de gestionarea mai multor
functiuni ale obiectivului – prin tehnologii avansate de integrare a controlului single-mod într-un

9
control general care sa cuprinda toate sistemele cladirii, obtinându-se în acest fel un management
si o gestiune completa a tuturor functiunilor acesteia:
ƒ antiincendiu,
ƒ antiefractie,
ƒ iluminat,
ƒ încalzire,
ƒ ventilare.

Avantajele utilizarii sistemelor integrate:
ƒ reducerea substantiala a costurilor de reparatii si a mentenantei;
ƒ posibilitati de comanda si control evoluate incluzând un management probabilistic
al situatiilor;
ƒ sporirea confortului utilizatorilor;
ƒ capacitate sporita de evitare a disfunctionalitatilor diferitelor sisteme componente;
ƒ control centralizat al sistemelor operationale.

Strategii de management
Nivelul de iluminare artificial interior si exterior – Functionarea corpurilor de iluminat se
coreleaza cu senzorii de prezenta
Consumuri de energie activa si reactiva – Ameliorare factorului de putere prin cuplarea
automata a bateriilor de condensatoare
Functionare lifturi si scari rulante – Electronica de putere pentru motoare pentru limitare
armonici de curent ce scad valoarea factorului de putere
Instalatii HVAC:
ƒ asigurare timp optim de oprire/pornire;
ƒ utilizarea aerului exterior pentru racire daca temperatura acestuia este mai mica
decât cea a aerului refulat in interior;
ƒ automatizarea centralelor de tratare a aerului si a unitatilor terminale în functie de
entalpie;
ƒ adaptarea permanenta si pe zone cât mai restrânse la sarcina termica de
racire/încalzire;

10
ƒ utilizarea în anumite situatii doar a ventilarii;
ƒ optimizarea functionarii chillerelor prin cresterea progresiva pe cât posibil a
temperaturii apei racite;
ƒ conditionarea functionarii unitatilor terminale de senzorii de prezenta.

V. Concluzii
StaĠia de automatizare de baz ă – AS, care controleaz ă BMS-ul, permite conectarea unui PC
pe care va rula un soft unde este reprezentat ă grafic schema în ansamblu úi poate fi selectat oricare
utilaj/echipament.
Pentru fiecare valoare esen Ġială a sistemului va trebui s ă existe un tabel orar care s ă
cuprindă valorile solicitate de client (valori, pozi Ġii, on/off) úi care va fi implementat în BMS.
BMS controleaz ă în ansamblu mediul cl ădirii, controlând fiecare parametru prin comanda
utilajului/echipamentului, permi Ġând deasemenea pornirea/oprirea fiec ărui echipament în parte
precum úi monitorizarea timpilor de func Ġionare pe fiecare echipament în parte în vederea
efectuării service-ului aferent.
Se poate monitoriza consumul de energie pe fiecare echipament în parte dup ă care se poate
implementa monitorizarea pe fiecare bucl ă în parte sau pe grupe de echipamente.
Pentru asigurarea unui climat optim în cl ădire este necesar ă o dimensionare corect ă a
echipamentelor, o dimensionare corect ă a tubulaturilor pe diferitele sectoare ale cl ădirii, în func Ġie
de scopul/destina Ġia fiecărei arii deservite, de expunere la radia Ġia solară.
BMS va monitoriza valorile tuturor parametrilor din cl ădire corelând func Ġionarea
echipamentelor cu evolu Ġia acestora.
BMS va monitoriza valoarea curentului consumat, deconectând selectiv echipamentele în
funcĠie de scenariul pus la dispozi Ġie de beneficiar, putând efectua úi grafice ale curbei de sarcina,
cu toate avantajele care decurg din exploatarea coerenta acesteia .
BMS poate fi interfa Ġat cu sistemul de securitate al cl ădirii, având doar rol de monitorizare,
în cazul controlului accesului persoanelor fiind nevoie de precizarea locului de instalare a filtrelor
magnetice precum úi de precizarea nivelului de acces în func Ġie de competen Ġe.
BMS nu este controlat de PC, ci de sta Ġia centrală de automatizare.

11
Accesul la datele din sistem va fi permis pe baza de parole, care vor fi ob Ġinute de c ătre
fiecare serviciu în func Ġie de competen Ġele acordate .
Arhitectura sistemului COSMOS, este extrem de flexibil ă suportând nu doar comunica Ġii
cu diferite echipamente pe magistrala de date prin diferite protocoale, ci úi extinderi ulterioare .
Comanda sau monitorizarea unor sisteme sau echipamente este posibil ă doar în cazul în
care respectivele au posibilitatea comunic ării pe bus de date.
Este recomandat ca alimentarea sistemului BMS s ă se facă pe un circuit neîntreruptibil!

12
Bibliografie

[1] http://concept-casa.ro/constructii/casa-mea/sistemele-bms-reprezinta-viitorul-pentru-
administrarea-inteligenta-a-cladirilor-din-romania.html
[2] http://www.schneider-electric.ro/sites/romania/ro/produse-servicii/cladiri/cladiri-
inteligente/sisteme-management-cladiri.page
[3] https://eficientaenerg.files.wordpress.com/2008/11/un-sistem-de-management-pentru-
o-cladire-inteligenta.pdf
[4] http://www.bms-romania.ro/automatizari.html
[5] MP 013-02. Metodologie privind stabilirea ordinii de prioritate a m ăsurilor de
reabilitate termic ă a clădirilor úi instalaēiilor aferente. Buletinul Construc ēiilor nr.5/2002.
[6] I 13/1-02. Normativ pentru exploatarea instala ēiilor de înc ălzire central ă. Buletinul
Construcēiilor nr.14-15/2003.
[7] GP 051-2000. Ghid de proiectare, execu ēie úi exploatare a centralelor termice mici.
Colecēia Normative úi reglement ări în construc ēii – instala ēii, nr.14, Editura ARTECNO.
[8] I 5/2-98. Normativ privind exploatarea instala ēiilor de ventilare úi climatizare.
Colecēia INCERC, nr.105-106/2000.
[9] I 9/1-96. Normativ privind exploatarea instala ēiilor sanitare. Colec ēia Normative úi
reglement ări în construc ēii – instala ēii nr.9, Editura ARTECNO.
[10] Ionescu, C.–Performanta energetica a cladirilor, revista Masurari si Automatizari
nr.5/2005