Entegrasyon ve Yapı Otomasyon Sistemleri
Modern binalar birçok sisteme, hatta sistemler sistemine sahiptir. Bu sistemlerin önemli kısmını enerji altyapısı ve enerji yönetim sistemleri oluşturmaktadır. Bir binayı vücudumuza benzetecek olursak, enerji sistemleri sindirim, solunum, dolaşım gibi hayati sistemlere benzer şekilde birbirleriyle entegrasyon içerisinde çalışır ve binayı ayakta tutar. İşte bu noktada, bina tasarımından itibaren bu sistemleri birbirleriyle entegre bir şekilde ayarlamak ve sürdürmek de aynı şekilde hayati öneme sahiptir.
Bir binada pek çok sistem birbirleriyle uyum içerisinde çalışır. HVAC (Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme) sistemleri, binalarda sıcaklık, nem ve hava kalitesini kontrol ederek konforlu ve verimli bir iç ortam sağlar. Yangın güvenlik sistemleri, yangın, duman, gaz kaçağı ve acil durumları algılayarak erken uyarı, otomatik müdahale ve güvenli tahliye süreçlerini sağlar. Aydınlatma sistemleri, binalarda ve açık alanlarda enerji verimli, otomatik veya manuel kontrol edilebilen aydınlatma çözümleri sunar. Acil durum aydınlatma sistemi, deprem ve yangın gibi afetlerde, aydınlatma sisteminin işlevsiz kaldığı durumlarda devreye girerek, bina sakinlerinin güvenli tahliyesini sağlar.
Tüm bu sistemler enerji tüketir, dolayısıyla binaların can suyu olan enerjinin verimliliği ve yönetimi çok önemlidir. Bir sistemin çalışması başka sistemlerin çalışmasını bozmamalı, hatta diğer sistemlerin çalışmasına katkıda bulunmalıdır. Örneğin aydınlatma sisteminden sağlanan bilgi, ısıtma sisteminin harcadığı enerjide tasarruf sağlayabilir. Havalandırma sisteminden gelen bilgiden güvenlik sisteminde yararlanılabilir. Buna paralel olarak, elektrik tesisatında çıkacak ufak bir aksaklık, sadece aydınlatma birimlerini değil, binadaki yangın ve güvenlik sistemlerini de etkileyebilir. Doğal gaz hattında oluşan bir gaz kaçağı HVAC veya yangın sistemleri tarafından algılanamazsa muhtemel bir patlama tüm sistemleri etkisiz hale getirebilir.
Dolayısıyla sistemlerin birbirleriyle etkileşiminin kurgulanması bina tasarımında hayati önem arz etmektedir. Yukarıdaki örneklerde olduğu gibi, spesifik sistemlerin bileşenleri, başka sistemlerin çalışması için de bilgi sağlar. Bu nedenle farklı sistemleri, entegrasyon içerisinde, birlikte çalışır ve enerji verimli bir şekilde tasarlamak, hem binaların güvenliği ve sürdürülebilirliği hem de içinde yaşayan insanların ve ekosistemin sağlığı ve konforu açısından önem arz etmektedir.
Tridium Niagara ve Entegre Sistem Tasarımı
Bina içi sistemlerin tasarımı ve devreye alınmasında Tridium firmasının Niagara altyapısı dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Niagara platformu, binalardaki farklı otomasyon sistemlerini merkezi bir ortamda birleştirerek merkezi kontrol, cihazlar arası birlikte çalışabilirlik, otomasyon, enerji verimliliği ve güvenlik sağlar. HVAC, aydınlatma, güvenlik, enerji yönetimi ve yangın sistemleri gibi farklı altyapıları entegre ederek, bina yönetimini daha verimli, akıllı ve güvenli hale getirir. Niagara, sunduğu altyapı ile farklı protokolleri tek bir platform üzerinden ‘konuşturur’. Bunun için, firmalar, geliştirdikleri ürünleri bu altyapıda ‘tanınır’ hale getirmek için yazılımlar üretirler. Örneğin, bir firmanın geliştirdiği bir enerji ölçüm cihazı veya aydınlatma kontrol ünitesi Niagara platformunda doğrudan tanınmaz. Bu cihazın Niagara ile iletişim kurabilmesi ve diğer sistemlerle entegrasyon sağlayabilmesi için özel bir sürücü (driver) geliştirilmesi gerekir. İşte bu noktada, Elekon olarak biz de kendi uzmanlık alanlarımız doğrultusunda Niagara platformu için sürücü geliştiriyoruz.
Niagara için sürücü yazma süreci, öncelikle entegre edilecek cihazın veya sistemin teknik gereksinimlerini anlamakla başlar. Java programlama dili ve Niagara’nın sunduğu API’ler (programlama arayüzleri) kullanılarak cihaz veya sistem ile veri alışverişi sağlanır. Temel bir iletişim altyapısı oluşturulduktan sonra, elde edilen veriler Niagara’nın standart veri modeli ile uyumlu hale getirilir ve kullanıcı arayüzüne entegre edilir. Böylece, kullanıcılar Niagara üzerinden entegre edilen cihazın durumunu takip edebilir, parametrelerini değiştirebilir ve içinde bulunduğu sistemi analiz edebilir. Kullanılan iletişim protokolleri, veri formatları, haberleşme yöntemleri gibi unsurlara ait pek çok parametrede değişiklikler yaparak sürücü konfigürasyonu yapabilir. Örneğin, enerji yönetim sistemlerinde yaygın olarak kullanılan Modbus, BACnet veya KNX gibi protokollerin kendilerine özgü parametreleri vardır. Modbus protokolünde master-slave yapısı kullanılmaktadır ve adresleme mevcuttur. Baud-rate (bağlantı hızı), timeout (yanıt süresi), input-holding register (bilgi tutan bankalar) gibi pek çok parametre ayarlanmaktadır.
Benzer şekilde, KNX protokolünde de bağlantı hızı, fiziksel adres, grup adresi gibi pek çok değişken vardır. Niagara platformu, bu farklı protokollere ait sürücülerden gelen verileri kendi altyapısında işler ve sisteme entegre edilen diğer bileşenleri yönetmek için kullanabilir. Bu aşamada, binanın mimari tasarımına benzer şekilde, platform üzerinde enerji yönetim sistemleri tasarlanmaktadır. Tasarımcı, dahil ettiği sistemlerin bileşenleri ile ‘senaryolar’ oluşturabilmektedir. Örneğin, normalde sadece aydınlatma sisteminin bir parçası olan lambalar, oluşturulan senaryoya göre ısıtma sistemine bilgi sağlayarak HVAC sisteminde de kullanılabilir.
Örnek bir senaryo üzerinden ilerleyelim:
Bir ofis binasında, akıllı aydınlatma sistemi hareket sensörleri ile entegre çalışmaktadır. Çalışma saatleri içinde alanda hareket algılanmazsa, ışıklar belirli bir süre sonra otomatik olarak kapanmaktadır. Ancak, aynı sistem HVAC ve güvenlik sistemleriyle de entegre edilirse, hareket algılanmayan bir odada sıcaklık kontrolü de enerji tasarrufu sağlamak amacıyla minimum seviyeye çekilebilir. Hatta gece saatlerinde binada hareket algılanmadığında, güvenlik sistemi devreye girerek belirli kapıları kilitleyebilir veya alarm durumuna geçebilir.
Bu tür entegre senaryolar, Niagara platformu sayesinde farklı sistemlerin birlikte çalışmasını mümkün kılar ve bina yönetimini daha verimli hale getirir. İşte bu senaryoyu mümkün kılan, aydınlatma birimlerinin, HVAC bileşenlerinin Niagara platformunda tanınmasını sağlayan sürücü yazılımlarıdır.
Elekon olarak geliştirdiğimiz sürücüler, DALI protokolü ile çalışan aydınlatma birimlerimizi Niagara platformuna dahil ederek sistemler sistemine entegre olmaktadır. Bu süreç, bina otomasyonu ve mühendisliğimizin tecrübelerini bir araya getiren kapsamlı bir süreçtir.
Önümüzdeki aşamalarda, farklı sistemlerin entegrasyonu ve gelişmiş analitik çözümler üzerine çalışmalarımızı paylaşmaya devam edeceğiz.
Yasin Alpay | Elekon Yazılım Takım Lideri
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.