فناوری ساختمان؛ سیستم‌ های هوشمند مدیریت ساختمان

در این مقاله با سیستم های هوشمند مدیریت ساختمان در آسانسورها از گذشته تا به الان + نقش این سیستم ها در عملکرد آسانسورهای هوشمند آشنا می‌شوید.

۱۷ مرداد ۱۴۰۲

پیتر دیگروت – پیتر دیگروت (Pieter J.de Groot) قراردادهای زیادی در زمینه آسانسور در کشورهایی از جمله هنگ کنگ، چین، ژاپن، کره جنوبی، کره شمالی و استرالیا داشته و همین امر سبب شده است تجربیات فراوانی در این زمینه کسب کند. وی در سال 1972 به‌عنوان مرد سال گروه شیندلر در منطقه آسیا و اقیانوسیه انتخاب شد. وی در این مقام اقدام به تشکیل و مدیریت هلدینگ «Jardine Schindler» (در شرق دور)، هلدینگ «SA» (1974) و (1980) «Schindler Lifts Pty.Ltd» (در استرالیا) کرد. دیگروت پس از بازنشستگی از شیندلر، تصمیم گرفت تحقیقاتی شخصی درباره کنترل گروهی مقصد (destination group controls) انجام دهد. او نویسنده کتاب «برنامه‌ریزی و عملکرد گروهی آسانسورها» (The Planning and Performance of Groups of Elevators) است. برای آشنایی بیشتر با صحبت‌های تپیتر دیگروت درباره سیستم‌ های هوشمند مدیریت ساختمان، ما را تا پایان مقاله همراهی کنید.

بازگشت به گذشته

صد سال پیش، سرپرستان و متصدیان آسانسور در نخستین ساختمان‌های بلندمرتبه، به‌خوبی از برنامه ترافیک این ساختمان‌ها مطلع بودند. در دوره‌های پرترافیک، آن‌ها کارکرد اتاقک‌ها را به‌منظور کاهش تعداد توقف‌ها، یعنی زمان رفت و برگشت اتاقک‌ها، هماهنگ می‌کردند تا ظرفیت‌های جابه‌جایی بالا و پایین را افزایش دهند. با تخصیص مسافران با مقصد دورتر به یک کابین خاص، سفرهای طولانی به دلیل کاهش توقف‌ها کوتاه‌تر می‌شد. با اختصاص دادن احضارهای با مقصد کوتاه به دسته دیگری از اتاقک‌ها، زمان سفرهای کوتاه نیز کاهش بیشتری یافت. هوش و تجربه انسانی، ارتباطات کلامی و کنترل با علائم و اشارات در این دوره، عملکرد کارآمد سیستم را تضمین می‌کرد. بعدها با کمک سیستم‌های ارتباط داخلی، این هماهنگی‌ها بهبود یافت.

مدیران ساختمان از متصدیان آسانسور برای کنترل گروهی آسانسورها استفاده می‌کردند و این امر بدنظر راه‌حل خوبی بود، زیرا متصدیان از شرایط و روند ترافیک و مقصد اکثر افراد آگاه بودند و بهترین راه‌حل‌ها برای شرایط ترافیکی لحظه‌ای را می‌دانستند و می‌توانستند به‌خوبی عملکرد آسانسور را در این زمان‌ها مدیریت کنند.

اگرچه فناوری آسانسور روی جابه‌جایی اتاقک‌ها و عملکرد درها متمرکز است، اما هماهنگی عملیات کابین، یعنی اختصاص مسافران به کابینهای خاص، یک مشکل جداگانه است. ماهیت اصلی این مشکل، ارتباط بین مسافران و سیستم‌های کنترل مقصد است. متصدیان و پانل‌های ثبت مقصد که مسافران را هدایت می‌کنند، راه‌حل‌های خوبی بودند، اما تلفن‌های همراهی که امکان ارتباط مستقیم با هر مسافر را فراهم می‌کنند، ممکن است راه‌حل نهایی باشند. بهترین راه‌حل باید در دسترس همه افراد قرار گیرد و می‌توان با تغییر سیستم کنترل سنتی به سیستم مدیریت هوشمند ساختمان به این امر دست یافت.

در شصت سال گذشته با جایگزینی واپایش‌های خودکار به جای کنترل با علائم و اشارات، سرپرستان و متصدیان آسانسور در ساختمان‌ها حذف شدند. به دنبال این موضوع، کارایی و کیفیت خدمات گروهی به میزان قابل توجهی کاهش یافت. از آن زمان، گروه‌بندی مرسوم با دکمه‌های احضار (بالا و پایین) در طبقات و شاسی‌های انتخاب طبقات در اتاقک‌ها با مقصد تصادفی مسافران کنترل می‌شد. این کاهش کارایی، حاکی از آن است که روش گروه‌بندی مرسوم در زمانی که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، یعنی در اوج ترافیک و زمان‌های بحرانی، دارای بدترین عملکرد است.

سیستم کنترل مقصد برای آسانسورهای گروهی

اولین سیستم کنترل گروهی مقصد در اواخر دهه ۱۹۶۰ در سیدنی نصب شد، اما به علت فناوری نامناسب رله‌ای با شکست مواجه شد. دومین نسخه کنترل گروهی مقصد با فناوری مدرن، حدود ۲۵ سال پیش معرفی شد و این بار عملکرد آن موفقیت‌آمیز بود و اینک از محبوب‌ترین سیستم‌های کنترل گروهی است. این سیستم‌ها از مسافران می‌خواهند مقصد خود را در پنل‌های کنترل لابی وارد کنند. سیستم با اختصاص مسافران هم مقصد به یک کابین خاص، به این درخواست‌ها پاسخ می‌دهد. تفاوت اساسی این سیستم با سیستم‌های احضار سنتی، نبود پنل شاسی طبقات در کابین‌هاست.

متأسفانه تاکنون به لحاظ نظری، پتانسیل عملکردی سیستم‌های کنترل مقصد ناشناخته است. به همین دلیل، نسل فعلی کنترل گروهی مقصد، از الگوریتم‌ها و سیستم‌های شبیه‌سازی برای اهداف کنترلی خود استفاده می‌کنند. این واپایش‌ها دارای عملکرد واکنشی و انفعالی هستند و فعال یا هوشمند نیستند. در نتیجه، سیستم‌های کنترل گروهی مقصد موجود، قادر نیستند بهترین عملکرد ممکن را در همه شرایط ترافیکی ارائه دهند یا تضمین کنند. نبود اطمینان درباره عملکرد گروهی، باعث شده است تا شرکت‌های آسانسوری اقدام به ارائه سیستم‌های کنترل گروهی مقصد اختصاصی خود کنند و اینک هر یک ادعا دارند که بهترین راه‌حل را ارائه داده‌اند.

پی بردن به رابطه ذاتی ظرفیت جابه‌جایی اتاقک‌ها، کیفیت خدمات در واحد زمان، فضا و انرژی موردنیاز گروه‌ها با یکدیگر، باعث ایجاد بستری برای طراحی سیستم‌های هوشمند کنترل گروهی مقصد شده است. این سیستم‌ها بهترین عملکرد ممکن را برای هر گروه در هر شرایط ترافیکی مهیا می‌سازند.

توانایی‌های ثبت در حافظه (به خاطر سپاری یا یادگیری)

سیستم‌های هوشمند کنترل گروهی مقصد، دامنه وسیعی از اطلاعات را به دلیل نظارت و تجزیه و تحلیل دائمی موقعیت و ظرفیت اتاقک‌ها، فراخوانی آسانسورها و سایر داده‌ها تولید می‌کنند. این سیستم‌ها و قابلیت ثبت و ضبط داده در آن‌ها، الگوهایی از تراکم ترافیک در جهت بالا و پایین، فراخوانی‌ها، جمعیت طبقه و اطلاعاتی اضافی را برای ساختمان‌های خاص یا بخشی از آن ارائه می‌دهند. این دانش فنی یا مدل‌سازی به‌منظور پیش‌بینی شرایط ترافیکی و ارائه بهترین پاسخ ممکن به هر فراخوانی در شرایط ترافیک لحظه‌ای استفاده می‌شود.

داده‌های استخراج‌شده از حافظه این سیستم‌ها نیز ممکن است برای مدیران و ساکنان ساختمان جالب باشد. بنابراین ادغام سیستم‌های هوشمند کنترل مقصد و قابلیت‌های ثبت و ضبط آن‌ها با سیستم‌ های هوشمند مدیریت ساختمان مفید واقع خواهد شد.

سیستم‌های ارتباط مستقیم

یکی از ویژگی‌های اساسی سیستم‌ های هوشمند مدیریت ساختمان، برقراری ارتباط مستقیم بین کاربران و سیستم‌های مدیریتی است. اگرچه می‌توان به هر سیستم کنترل گروهی آسانسور، یک سیستم ارتباط مستقیم اضافه کرد، اما می‌توان بهترین مفهوم و کارکرد منطقی را در سیستم مدیریت هوشمند ساختمان داشت. سیستمی با این ساختار، مزایای زیادی دارد.

ارتباط مستقیم را می‌توان با استفاده از تلفن‌های همراه برقرار کرد؛ به این شکل که هنگام ورود فرد به ساختمان، به‌طور خودکار به سیستم مدیریت ساختمان اطلاع داده شود. سیستم کنترل ممکن است به کاربر اعلام کند که کابین «E» یازده ثانیه دیگر به مقصد طبقه چهارده حرکت خواهد کرد. کاربر ممکن است با ثبت مقصد دیگری، این سفر را لغو کند. وی بلافاصله با دریافت پیام‌های جدیدی از سیستم راهنمایی خواهد شد. مراجعه‌کنندگان (غیر ساکنان) و افرادی که اولین بار به ساختمان وارد می‌شوند، باید ابتدا به واحد پذیرش مراجعه و مقصد خود را اعلام کنند تا از طریق تلفن همراه، امکان دسترسی به طبقاتی خاص را داشته باشد. اگر مراجعه‌کننده کابین را در طبقه‌ای غیرمجاز ترک کند، به‌طور خودکار بلافاصله نیروهای امنیتی ساختمان مطلع می‌شوند. دسترسی به تعداد محدودی از طبقات ممکن است هم برای بازدیدکنندگان و هم برای ساکنان ساختمان اعمال شود و حتی ممکن است دوره‌های زمانی مشخصی نیز برای این محدودیت‌ها در نظر گرفته شود.

ارتباط مستقیم به این معناست که سیستم مدیریت ساختمان می‌تواند بر جمعیت در حال نوسان هر طبقه نظارت کند. همچنین این اطلاعات برای ساکنان علاقه‌مند به مشاهده جریان تردد کارکنان و مراجعه‌کنندگان جالب خواهد بود. اطلاعات تراکم جمعیت طبقات می‌تواند به بهبود سیستم تهویه هوا و همچنین صرفه‌جویی در انرژی نیز کمک کند. مثلاً می‌توان سیستم تهویه مطبوع یا نور را زمانی که یک طبقه خالی است، کاهش داد.

الگوهای تراکم جمعیت و ترافیکی هر یک از طبقات، هنگام تمدید واگذاری واحدها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر جمعیت طبقه و داده‌های تراکم ترافیک با ساعات کار ساکنان هر طبقه مورد بررسی قرار گیرد، می‌توان میزان اوج ترافیک را کاهش داد.

اگرچه در گذشته متصدیان آسانسور منبع اطلاعاتی جالبی برای مدیران ساختمان بودند، اما بدیهی است سیستم‌های مدیریت هوشمند ساختمان قابلیت بسیار بالاتری دارند.

بهبود کارایی گروهی

ارتباط مستقیم به این معناست که سیستم مدیریت ساختمان در هر زمان اطلاعات کافی درباره نیازهای حمل و نقل ساختمان، یعنی وضعیت لحظه‌ای ترافیک را داشته باشد. در هر زمان، حجم ترافیک لحظه‌ای به و از هر طبقه، تعداد مسافران منتظر در هر طبقه و مقصد آن‌ها باید دانسته شود. زمان انتظار و سفر هر مسافر در کابین و زمان رسیدن به مقصد (مجموع زمان انتظار و سفر) ثبت خواهد شد. این داده‌ها را می‌توان برای هر دوره ترافیکی تجزیه و تحلیل و ارزیابی کرد. این امر دلالت بر صحت و دقت الگوهای تراکم ترافیک و اطلاعات ارائه‌شده از سوی گروهی مشخص دارد. همچنین به «هوشمند سازی» ساختمان‌ها کمک می‌کند؛ به این معنی که دانش پیش‌بینی وضعیت ترافیکی در هر لحظه و توانایی برقراری ارتباط با مسافران را که کدام کابین در سریع‌ترین زمان ممکن شما را به مقصد می‌رساند، داشته باشد.

ممکن است به مسافرانی که از طبقات بالا قصد جابه‌جایی به طبقات پایین را دارند، کابینی با جهت حرکت رو به بالا اختصاص داده شود که در آن طبقه توقف کند، زیرا قرار است این کابین به‌زودی تغییر جهت دهد و به پایین بازگردد. این کار باعث می‌شود کابین سایر آسانسورها یا کابین مورد نظر پس از تغییر جهت حرکت و در حین برگشت رو به پایین، از توقف در این طبقه معاف شود. به همین ترتیب، ممکن است کابینی با جهت حرکت رو به پایین، به مسافرانی که از طبقات پایین قصد جابه‌جایی به طبقات بالا را دارند، اختصاص داده شود تا در آن طبقه توقف کنند، زیرا این کابین به‌زودی به طبقات بالا باز خواهد گشت. اگر مسافری بهاشتباه وارد کابین تعیین نشده شود، اختصاص این مسافر به کابین دیگر به‌طور خودکار لغو و دستورالعمل‌های جدید به مسافر ارائه می‌شود. نویسنده این مقاله انتظار دارد که ارتباط مستقیم باعث افزایش بهبود کارایی تا حدود ۱۰درصد شود.

امنیت ساختمان

یکی از مسائل مهم ساختمان‌های مرتفع، حفظ امنیت ساکنان است که ممکن است با سیستم ارتباط مستقیم بهبود یابد. اگر در طبقه‌ای یا طبقاتی شرایط اضطراری و خطرناک پیش آید، مدیر ساختمان ممکن است با استفاده از این سیستم به ساکنان آن طبقه اطلاع‌رسانی کند. اگر مراجعه‌کننده‌ای کابین تعیین‌شده را در طبقه‌ای غیرمجاز ترک کند، به‌صورت خودکار به کاربر و تیم امنیت ساختمان اطلاع داده می‌شود و نگهبانان با فرد تماس و حرکات او را زیر نظر می‌گیرند. اگر مراجعه‌کننده یک دستگاه تلفن همراه را از پذیرش قرض گرفته باشد و آن را پس ندهد، قبل از ترک ساختمان متوقف می‌شود.

بیشتر بخوانید:

ارزیابی عملکرد گروهی

امکان مقایسه دقیق کیفیت خدمات بین برندها و انواع مختلف آن وجود دارد؛ به این صورت که نتایج شبیه‌سازی الگوهای ترافیکی آن‌ها را با یک الگوی واحد و استاندارد مورد مقایسه قرار می‌دهند. این بدان معناست که عملکرد هوشمند کنترل گروهی مقصد را می‌توان مستقل از سیستم‌های محاسباتی و ادعای منتشرشده از سوی سازنده، اثبات کرد.

برنامه‌ریزی گروهی

گروه‌های مقصد هوشمند، برنامه‌ریزی تنظیمات گروهی و کیفیت خدمات گروهی را به‌طور دقیق انجام می‌دهند. کیفیت خدمات مورد توافق دوجانبه را می‌توان به‌صورت قراردادی تضمین کرد. نظارت مستمر بر کیفیت همه خدمات گروه، مدیران ساختمان را قادر می‌سازد تا این خدمات را با داده‌های تضمین‌شده در قرارداد مورد مقایسه و بررسی قرار دهند.

ساختمان‌های هوشمند

ساختمان‌های آینده هوشمند و دارای ویژگی‌های جدید بسیاری از جمله کیفیت بهتر خدمات آسانسور خواهند بود. آسانسورهای این ساختمان‌ها معمولاً شامل پنج یا شش کابین با ظرفیت قراردادی بسیار کمتر است. در این ساختمان‌ها، محل قرارگیری آسانسورها می‌تواند در یک خط یا در مقابل یکدیگر باشد. در مقایسه با گروه‌های موجود، این پیکربندی به‌طور قابل ملاحظه‌ای زمان انتظار و سفر داخل کابین را کاهش می‌دهد.

در این ساختمان‌ها مسافران آسوده‌خاطر خواهند بود، زیرا نیازی به ثبت مقصد در پنل لابی و توجه به کابین تعیین‌شده نیست. مسافران مستقیم به سمت کابین تعیین‌شده می‌روند و از زمان حرکت آن مطلع می‌شوند. در مقایسه با گروه‌های موجود، سیکل خدمات برای گروه‌های شش‌تایی تا صددرصد بیشتر خواهد بود. این بدان معناست که تعداد مسافران داخل اتاقک‌ها و مسافران در انتظار کابین کاهش خواهد یافت. در اکثر مواقع، خدمات آسانسور با خدمات تاکسی قابل مقایسه است، زیرا مسافران کمتر در هر کابین به مقاصد کمتری می‌روند. در زمان اوج ترافیک، اتاقک‌ها بیش از حد پر نخواهند شد، زیرا کنترل تعداد توقف‌های مجاز شامل کنترل ظرفیت مسافر نیز می‌شود. در زمان افزایش ترافیک، تعداد توقف‌های مجاز به‌منظور افزایش ظرفیت حمل و نقل کاهش می‌یابد و این یعنی مدت‌زمان انتظار برای آسانسور افزایش خواهد یافت، اما در این حالت زمان سفر در اتاقک‌ها کاهش می‌یابد. این یکی از ویژگی‌های ذاتی کنترل هوشمند است که در آن کاهش میانگین زمان سفر در کابین از افزایش میانگین زمان انتظار بیشتر است. بنابراین میانگین زمان رسیدن به مقصد برای مسافران کاهش می‌یابد. این ویژگی می‌تواند به‌صورت قراردادی برای محدوده تراکم ترافیکی که اساس طرح‌ها و مفروضات یک ساختمان را تشکیل می‌دهد، تضمین شود.

با نوسازی و تبدیل آسانسورهای گروهی موجود به سیستم‌های کنترل هوشمند، ضمن بهبود کیفیت خدمات، به صرفه‌جویی در انرژی نیز کمک می‌شود.

همه ویژگی‌های یادشده، بر اساس توانایی‌های ثبت در حافظه سیستم‌های کنترل هوشمند است. آن دسته از آسانسورها که اطلاعات دقیقی از جمعیت هر طبقه یا الگوهای ترافیکی ندارند، نمی‌توانند تصمیم‌های کنترلی هوشمندانه‌ای بگیرند. اگر صد سال پیش، هر روز آسانسورها از سوی متصدیان مختلف اداره می‌شدند، متصدیان نمی‌توانستند خوب کارشان را انجام دهند. هنگامی که سیستم کنترل گروهی مقصد در اواخر دهه ۱۹۸۰ معرفی شد، نوسازی ساختمان‌های موجود با استفاده از این سیستم، پذیرش جهانی آن را تسریع کرد. نوسازی ساختمان‌های موجود با سیستم‌های کنترل هوشمند، ممکن است همین‌گونه باشد.

ترجمه و تنظیم: نعیمه گلی، یونس نجف نیا

منبع: