Программа диспетчеризации здания. Диспетчеризация инженерных систем

В современном здании функционируют десятки различных инженерных систем и системы автоматики и диспетчеризации предназначены обеспечить эффективность функционирования этих систем. Применение автоматики и диспетчеризации в инфраструктуре здания позволяет контролировать состояние отдельных систем, протоколировать параметры их работы, снижать энерго- и тепло- затраты, износ оборудования, своевременно реагировать на внештатные ситуации.

Система автоматизации и диспетчеризации традиционно разделяют на 3 уровня:

Периферийное оборудование;
Полевые контроллеры;
Систему верхнего уровня.

Периферийное оборудование это различного рода датчики (давления воды, температуры воды, температуры воздуха и т.д.), запорно-регулирующая аппаратура, приводы, клапаны.

Контроллеры это центральная часть систем автоматизации и диспетчеризации. Конструктивно они могут иметь распределенную структуру модулей ввода-вывода, а могут быть представлены единым блоком. Контроллеры обычно устанавливаются либо в шкаф автоматики, либо в комбинированный шкаф, включающий как электрическую часть, так и автоматику.

В последнем случае должны быть предприняты специальные меры для защиты их от помех. Комбинирование силовых шкафов и шкафов автоматики позволяет сократить кабельные трассы и снизить общую стоимость инсталляции. Для обмена данными между контроллерами применяются сети со своими протоколами передачи данных: Lonworks, BACnet, ModBus, EIB, KNX, C-Bus и другие. Протоколы передачи данных могут быть как открытыми, так и закрытыми, используемыми только одним производителем контроллеров. Преимущества открытых протоколов перед закрытыми состоит в том, что заказчик не привязан к конкретному производителю оборудования и может использовать контроллеры различных фирм, использующих данный открытый проткол.

Lonworks - наиболее распространённое решение среди открытых систем. В мире установлены миллионы Lonworks- совместимых устройств в офисах, домах, на производстве, на транспорте. Устройства Lonworks способны передавать информацию по витой паре, сетям Ethernet, оптическому волокну, инфракрасным и радио каналам. Протокол передачи данных Lonworks одинаков для всех устройств, что обеспечивает совместимость различного оборудования: свободно программируемых контроллеров, панелей для задания температуры, клапанов, детекторов присутствия, кондиционеров, чиллеров, счетчиков тепло и электропотребления.

Cистемы верхнего уровня позволяют обслуживающему персоналу и пользователям отслеживать состояние системы, оперативно реагировать на аварийные и предаварийные ситуации, сохранять параметры технологических процессов и протоколировать действия операторов для дальнейшего анализа. Современные системы верхнего уровня дают возможность:

Создания графических экранов, мнемосхем, систем меню и окон для отображения технологической информации;
Архивации данных, переданных технологическим оборудованием или сформированных в процессе обработки;
Архивации событий, сигналов АПС, а также составление отчетов;
Защиты от несанкционированного доступа;
Регистрации запусков системы и других действий оператора (ведение системного журнала);
Использования мощной подсистемы статистической обработки;
Наличие базы данных реального времени, размещаемой в оперативной памяти, где находятся все системные и определяемые пользователем переменные, связываемые с технологическими данными и с отображаемыми на экраны объектами.
Построить распределенную иерархическую систему в которой сервер занимается сбором и хранением информации, а рабочие станции позволяют операторам осуществлять взаимодействие с технологическим оборудованием независимо друг от друга.

Каждый объект должен оснащаться противопожарными и другими устройствами, объединенными в единые комплексы. Выход из строя одного элемента может привести к неисправности всей системы, поэтому важно постоянно контролировать состояние оборудования.

Назначение диспетчеризации

На крупном объекте уследить за работой всего оборудования самостоятельно невозможно. Однако именно корректное функционирование автономных технических устройств обеспечивает безопасную и комфортную работу предприятия.

Главная функция системы диспетчеризации заключается в облегчении наблюдения и контроля за оборудованием здания.

По сути диспетчеризация это подключение устройств к одному компьютеру, с помощью которого можно управлять каждой составляющей системы и регистрировать ее текущее состояние.

Системы диспетчеризации проектируются индивидуально для каждого здания и выполняют ряд задач:

управляют всеми техническими устройствами на объекте;
контролируют состояние элементов комплекса;
моментально реагируют на возникновение аварийных ситуаций.

Функцией человека в данном процессе является только наблюдение за изменениями и принятие решений в случае нарушения работы устройств.

Плюсы диспетчеризации здания

Некоторые руководители и владельцы объектов отвергают идею о диспетчеризации здания из-за необходимости финансовых вложений, полагая, что сами в состоянии проконтролировать работу оборудования. Однако формирование системы диспетчеризации значительно упростит жизнь и руководства, и персонала.

Управление оснащением здания предоставляет значительные преимущества:

возможность получения сведений о состоянии оборудования и инженерных сетей в реальном времени с выведением данных на экран;
высокий уровень качества и наглядности предоставляемой картинки благодаря применению современного программного обеспечения и компьютеров;
автоматическое оперативное срабатывание защитных систем здания при обнаружении чрезвычайной ситуации;
возможность передачи информации из диспетчерской на личный компьютер или телефон руководителя;
создание объемной базы данных, содержащей статистику работы технических устройств здания;
отслеживание состояния оборудования и выдача сообщений о необходимости обслуживания или ремонта;
автоматическое фиксирование изменений параметров окружающей среды и корректирование режимов работы устройств;
управление системой в целом и отдельными ее частями.

Благодаря системе диспетчеризации здания можно круглосуточно контролировать функционирование и состояние технического оснащения без страха пропустить поломку ее элементов или сбои в работе.

Механизм работы комплекса диспетчеризации

Принцип работы диспетчеризации очень прост и имеет следующий алгоритм:

в случае аварии или опасной ситуации (пожар, проникновение злоумышленников, утечка газа и другие) в диспетчерский центр поступает сигнал;
компьютер, соединенный в единую сеть с контроллерами в серверной и частотными преобразователями на оборудовании, отображает полученную информацию на экране;
программа моментально отвечает на поступивший импульс и передает команду о ликвидации возгорания или другую в зависимости от типа угрозы.

Диспетчер на предприятии контролирует оборудование и параметры окружающей среды из специального пункта, а владелец или руководитель может наблюдать за устройствами в любой точке планеты.

Объекты системы диспетчеризации здания

Диспетчеризацию здания желательно проводить еще на стадии его проектирования. Такой дальновидный подход позволит компактно и грамотно распределить комплектующие и элементы системы. Внедрение комплекса диспетчеризации в процессе эксплуатации здания обходится несколько дороже финансово и требует больших временных затрат.

Для обеспечения безопасной и надежной работы объекта можно автоматизировать следующие системы:

электроснабжение и освещение (трансформаторные подстанции, распределительные устройства, электрообогрев труб, водостоков и воронок, дизель-генераторные установки);
газоснабжение;
теплоснабжение (котельные установки или индивидуальные тепловые пункты);
канализация и водоснабжение (станции управления насосами);
лифтовое хозяйство;
телекоммуникации;
сигнализация;
противопожарные устройства;
кондиционирование и вентиляция (вытяжные и приточные системы, регуляторы воздушного потока, тепловые завесы).

Диспетчеризация позволяет на 100% определить, в каком звене произошли нарушения и устранить их.

Финансовая сторона системы диспетчеризации

Первоначальные вложения в проектирование и монтаж комплекса диспетчеризации вернутся к владельцу здания за счет существенной экономии на:

оплате труда сотрудникам, ранее отвечавшим за состояние оборудование (теперь большую часть их работы выполняет компьютер);
расходовании ресурсов - сама система не является энергоемкой и способствует контролю расхода ресурсов жизнедеятельности человека.

Система диспетчеризации является непосредственным источником комфортности здания, за счет чего производительность труда на предприятии растет. Вместе с этим увеличивается и срок службы оборудования, так как постоянно контролируется корректность его работы и проводится регулярное обслуживание.

Современные крупные торговые центры, бизнес здания, а также товарищества собственников жилья и частные владения нуждаются в постоянном техническом контроле. Управление вентиляцией, водоснабжением, электроснабжением, невозможно осуществлять без помощи специальных компьютерных программ. Они автоматически контролируют и изменяют работу механизмов, а в случае возможных неисправностей и в чрезвычайных ситуациях система подает тревожный сигнал. Такое управление зданием (Building Management System) носит название "система диспетчеризации". Подробнее о том, как она проектируется и устанавливается, мы расскажем в нашей статье.

Система диспетчеризации: принципы работы

Современные диспетчерские оборудованы компьютерами управления инженерных систем. Они коммутируются с контроллерами в серверных и частотными преобразователями на установленном инженерном оборудовании. Системы диспетчеризации и автоматизации разработаны для облегчения наблдения за оборудованием здания.

При помощи компьютера диспетчер на предприятии, а владелец или в частном доме, наблюдает за изменением температуры приточного воздуха, перепадами давления в трубах и контролирует другие параметры различного оборудования.

Дистанционное управление

Дистанционно можно управлять вентиляционными приточно-вытяжными установками. Изменяя процент открытия клапана хладоносителя, можно воздействовать на температуру приточного воздуха. Система диспетчеризации здания дистанционно контролирует следующие объекты:

Главный распределительный щит электроснабжения и вводные распределительные устройства.
Внутреннее и наружное освещение.
Газоснабжение.
Приточно-вытяжные вентиляционные установки.
Кондиционеры и фанкойлы.
Водоснабжение и канализацию.
Систему водоотведения (дренажные приямки и ливневую канализацию).
Пожарную сигнализацию и противопожарный подпор воздуха.
парковочных помещений.
Контроль доступа в здание.
Лифтовое и эскалаторное оборудование.

Первоначальная подготовка и наладка

Об установке описываемого оборудования следует подумать еще на стадии Проектирование систем диспетчеризации производят специальные подрядные организации.

В проекте должны быть предусмотрены кабель-каналы, соединяющие все оборудование для связи с сервером. На серверные блоки по кабелю приходят сигналы от частотников, которые размещены на установках, насосах, энергетическом оборудовании и других системах.

Серверную комнату полагается размещать в отдельном, хорошо вентилируемом помещении, для того чтобы осуществлялось охлаждение блоков питания и вентиляторов, установленных внутри серверных стоек.

Монтажные работы

Монтаж систем диспетчеризации обычно производят специально нанимаемые подрядные организации. Как правило, они имеют свои готовые проекты, но могут работать и по проектам заказчика. Техническое обслуживание системы диспетчеризации на стадии гарантийного обслуживания производится подрядчиком, установившим данное оборудование.

По истечении гарантийного срока обслуживания контроль работы возможно осуществлять силами дежурной бригады. Обычно обслуживанием системы занимается инженер-слаботочник. В разных коллективах свой установленный график, и от этого зависит эффективность работы слаботочников с оборудованием.

Внутренняя начинка системы управления

Существует несколько компьютерных программ, осуществляющих контроль за установленным на объекте оборудованием. Не так давно популярны были программы Honeywell и Johnson Controls. Сейчас на новых объектах обычно устанавливают Siemens, "Орион" и другие, менее распространенные программы, а также модифицированные Honeywell и Johnson Controls.

Система диспетчеризации объекта требует постоянного контроля и обновления. Обычно все системы устанавливаются с продолжительным сроком гарантии, а впоследствии, по окончании гарантийного срока, обязательства по наладке и обслуживанию выполняют те же компании-подрядчики.

Для лифтового оборудования все устанавливается в зависимости от того, какая компания-подрядчик осуществляет монтаж и техническое обслуживание систем диспетчеризации лифтов (Kone-Lift, ThyssenKrupp AG, Otis и прочие).

Как работает противопожарная система

Автоматика установлена и на приборах противопожарного оборудования. Она срабатывает при задымлении и подает сигнал тревоги в диспетчерскую. Диспетчер на мониторе видит локацию датчика и сообщает о происшествии дежурной смене.

Если же срабатывают два дымовых извещателя, то тревожный сигнал сообщения о немедленной эвакуации зазвучит на все здание. При этом включится система подпора воздуха в лифтовых шахтах. Лифты автоматически опустятся на первый этаж и откроют двери, не реагируя на вызовы и приказы.

Как происходит управление автоматикой

На оборудовании, установленном в здании, размещены датчики и контрольно-измерительные приборы. Они собирают информацию о состоянии оборудования и взаимодействуют с контроллерами, которые передают сигнал системе автоматики и компьютеру, установленному в диспетчерском пункте. Оператор-диспетчер на рабочем мониторе видит состояние системы и при необходимости управляет установками.

Автоматика вентиляции регулирует заданные параметры согласно установкам температуры в помещении. Если это приточно-вытяжные установки, оборудованные рекуператором, теплообменником и холодным контуром, автоматика поддерживает нужную температуру, закрывая или открывая клапан холодной (горячей) воды или увеличивая скорость вращения рекуператора. Все эти изменения диспетчер наблюдает на экране монитора в диспетчерской.

В холодное время года, когда температура наружного воздуха становится ниже двадцати градусов Цельсия, возможно осуществлять перевод установок диспетчером или дежурным персоналом в ручной режим для предотвращения заморозки теплообменника.

Задавая необходимые параметры на своем пульте управления (компьютере), диспетчер наблюдает за изменениями и процессом работы установок. Обычно ведущие инженеры, заботясь о нормальной работе оборудования, размещают график и расписание работы вентиляционных установок на специальном стенде или в оперативном журнале диспетчера. Согласно ему, система диспетчеризации контролирует процессы теплообмена и холодоснабжения.

Системы безопасности

Упоминая о системах диспетчерского контроля, нельзя забывать о специальных системах диспетчеризации для охранной структуры. Сокращенно их называют Она не коммутируется с системой управления вентиляцией и другим инженерным оборудованием и оснащается специальным компьютером.

На компьютер управления приходят сигналы от всех электромагнитных замков, турникетов и других электронных считывателей, включая систему контроля въезда-выезда автомобилей с парковки. Все пропуска, выдаваемые сотрудникам и персоналу, имеют номера, по которым можно определить, в какое время проходил данный сотрудник через турникет или дверь, снабженную магнитным замком. Все эти данные, также передаваемые магнитными датчиками, поступают на специальный диспетчерский компьютер контроля доступа.

Система контроля удаленного доступа соединена с инженерной системой пожарной безопасности. В случае аварийной ситуации она автоматически разблокирует двери всех эвакуационных выходов.

Важное место в работе систем управления зданием занимает источник бесперебойного электропитания сервера. В случае просадки напряжения он сохранит его на диспетчерском пульте и позволит выключить системы без потери данных.

Где используют системы управления зданием

Без систем управления зданием не обходится ни один современный бизнес-центр. Даже обыкновенное освещение в зданиях включается через систему диспетчеризации. Кроме того, в бизнес-центрах важная роль отводится средствам безопасности. Следовательно, системы контроля доступа тоже устанавливаются. Ими обеспечивается работа а также въезд и выезд с парковочных мест. То же относится к лифтовому и к эскалаторному оборудованию.

В любых зданиях установка систем диспетчеризации облегчает работу дежурного персонала и позволяет экономить энергоресурсы, создавая комфортные условия в помещениях

Диспетчеризация инженерных систем здания, группы зданий, предприятия – дна из самых актуальных проблем во внедрении автоматизированных систем управления технологичискими процессами – АСУТП. Современные инженерные системы являются сложными, комплексными системами, для нормального функционирования которых требуются автоматизированные системы диспетчеризации. Инженерное оборудование, входящее в комплекс жизнеобеспечения зданий, имеет, как правило, огромный набор технологических параметров и сигналов, которые требуют непрерывного контроля. Обеспечить такой контроль под силу только современным системам диспетчеризации.

Диспетчеризация инженерных систем позволяет расширить традиционную автоматику инженерных систем и вывести ее на уровень, на котором мониторинг и управление всеми системами осуществляется с одного рабочего места диспетчера. Диспетчеризация инженерных систем позволяет поддерживать их работоспособность и повышать эффективность использования энергоресурсов. Благодаря оперативному контролю состояния инженерных систем и своевременному реагированию на изменения в работе систем и оборудования возможно эффективное принятие управленческих решений и предупреждение возможных сбоев.

Суть диспетчеризации заключается в визуализации информации о функционировании инженерных систем и предоставлении оператору возможности прямого управления оборудованием из диспетчерского пункта. Данные о состоянии инженерного оборудования поступают от контроллеров локальной автоматики и передаются на сервер. Обработанные технологические данные с необходимой аналитической информацией поступают на сервер диспетчеризации и выводятся на экранах компьютеров на рабочих местах операторов в наглядном динамическом графическом виде.

При использовании систем диспетчеризации инженерных систем повышается рациональность использования всех видов ресурсов и тем самым увеличивается прибыль от эксплуатации объектов. Автоматизированная система диспетчеризации инженерных систем позволяет учитывать энергоресурсы, нормировать их потребление, корректировать работу оборудования с учетом внешних условий. Таким образом, клиент может экономить существенную долю финансовых средств и направлять их на развитие бизнеса.

НТЦ Энерго-Ресурс эффективно разрабатывает и внедряет автоматизированные системы диспетчерского контроля (АСДК) и управления (АСДУ) инженерных систем различных объектов:

промышленных объектов и предприятий;
бизнес-центров;
торгово-развлекательных центров, гипермаркетов;
отдельно стоящих зданий или комплексов жилых зданий;
спортивных объектов;
медицинских учреждений;
складских комплексов;
отдельных участков внутри промышленного, хозяйственного, общественного, офисного или жилого объекта.

Внедрение системы диспетчерского контроля АСДК, а если требуется, системы диспетчерского контроля и управления АСДУ позволяет:

Графически, наглядно отображать информацию;
Вести учет и анализ потребления энергоресурсов;
Осуществлять круглосуточное оперативное управление в зависимости от ситуаций на объекте;
Быстро, достоверно диагностировать состояние объекта;
Снижать уровень воздействия человеческого фактора;
Существенно уменьшить численность обслуживающего персонала;
Снижать расходы на эксплуатацию;
Планировать сервисное обслуживание оборудования;
Оперативно отслеживать сбои, предупреждая развитие аварийных ситуаций в превентивном режиме;
Выдавать диспетчеру контекстные подсказки в аварийных ситуациях;
Вести журнал событий в автоматическом режиме, документальное определение причин аварий, потерь и их виновников;
Получение и анализ данных для разработки мероприятий, направленных на повышение энергоэффективности.

Диспетчеризация охватывает инженерные системы:

Освещение внутреннее и наружное;
Котельные установки и индивидуальные тепловые пункты, образующие систему теплоснабжения;
Элементы вытяжной вентиляции (ВВ) и приточной вентиляции (ПВ), центральные кондиционеры и кондиционеры-доводчики (фанкойлы, тепловые завесы, регуляторы воздушного потока);
Холодильные центры и станции холодоснабжения;
Охранно-пожарная сигнализация (средства дымоудаления, огнезащитные клапаны, системы водяного и газового пожаротушения и т.п.);
Отдельные скважины и водозаборные узлы, установки повышения давления;
Холодное водоснабжение (ХВС);
Горячее водоснабжение (ГВС);
Контроль протечек (затопление и дренаж);
Дизельные электростанции, трансформаторные подстанции, мощные ИБП, устройства распределения электроэнергии;
Узлы учета энергетических ресурсов;
Лифтовое хозяйство и эскалаторы;
Системы контроля и управления доступом, видеонаблюдение.

Система диспетчеризации инженерных систем является многоуровневой системой дистанционного контроля и управления. В ее состав входят:

Нижний уровень (полевой уровень) : датчики, исполнительные механизмы и кабельная система. Нижний уровень может включать в себя от единиц до тысяч источников сигналов, опрашиваемых датчиков, различных устройств, подключенных по различным типам интерфейсов, передающих информацию к оборудованию среднего уровня.

Средний уровень: контроллеры, осуществляющие прием и обработку аналоговых, дискретных сигналов и выработку команд управления. Оборудование среднего уровня представляет собой программируемые контроллеры, модули дискретных, аналоговых входов, релейных входов и выходов. Контроллеры производят преобразование данных, полученных от наблюдаемого оборудования, предварительные расчеты состояния оборудования, формирование пакетов данных, а также формируют сигналы для управляемых устройств. Объект может содержать сотни таких контроллеров в зависимости от структуры и размеров объекта.

Верхний уровень: управляющий компьютер с прикладным программным обеспечением (АРМ оператора). Оборудование верхнего уровня представляет собой компьютер со специальным программным обеспечением. Он запрашивает и получает данные от контроллеров.

Программное обеспечение, с которым работает оператор, отображает задействованное в системе оборудование в удобном для оператора виде (планировки здания с указанием на них размещения оборудования, структурные цепочки оборудования по различным подсистемам). Имеется возможность работы с журналами тревог, событий, действий операторов, фильтрации событий в журналах по дате, времени, типу события, виду оборудования. АРМ оператора может задавать параметры работы оборудования, с появлением тревог при выходе параметров за заданные рамки, отображать статистику изменения параметров систем в виде графиков и таблиц. Осуществляется также разграничение прав пользователей по возможностям управления, диспетчеризации инженерных систем.

Диспетчерский пост (АРМ оператора) оборудован источником бесперебойного питания, звуковой сигнализацией и имеет в своем составе 3 монитора (левый, центральный и правый). С точки зрения размещения информации на них, каждый монитор является независимым и самодостаточным. На каждый монитор можно вывести любой кадр с информацией. Распределение кадров с информацией по мониторам производит сам диспетчер, исходя из собственных предпочтений и удобства восприятия.

Существуют следующие типы кадров:

Стартовый кадр;
Главная мнемосхема строений;
Главная мнемосхема строения;
Мнемосхема контура инженерной системы;
Мнемосхема поэтажного плана размещения оборудования.

Для быстрого устранения неисправности предусмотрен вывод на экран поэтажной мнемосхемы размещения оборудования, на котором возможно точно определить место расположения аварийного оборудования.

После ввода системы диспетчеризации в эксплуатацию, компания НТЦ Энерго-Ресурс осуществляет сервисное обслуживание системы. Специалисты компании по согласованию с заказчиком, используя удаленный доступ, могут посмотреть реальную картину происходящего в любом контуре диспетчеризации объекта заказчика в режиме “on-line” и внести необходимые изменения в программное обеспечение.

Необходимость применения систем диспетчеризации инженерных систем очевидна. Они дают возможность надежного взаимодействия между всеми подсистемами жизнеобеспечения объекта, оперативного контроля и управления. Чем сложнее инженерный комплекс объекта, тем важнее роль систем диспетчеризации.

Независимо от своего типа – жилой ли это дом, офисный или торговый центр, или же спортивное сооружение – содержит большой объем инженерного оборудования. Причем доля инженерного оборудования в общей стоимости здания непрерывно растет. Почему? Потому что с каждым годом также неуклонно повышаются представления о комфортности пребывания человека в здании.
В настоящее время поддержанием в здании требуемых санитарно-гигиенических условий, обеспечением его безопасности и защищенности от внештатных ситуаций занимаются множество подсистем инженерного оборудования, каждая из которых характеризуется достаточно большим набором контролируемых технологических параметров и сигналов управления. В совокупности, все они образуют то, что называется системой жизнеобеспечения здания.
В общем случае, такая система включает в себя следующие направления (подсистемы):

вентиляции и кондиционирования воздуха (приточные и вытяжные системы, центральные кондиционеры и кондиционеры доводчики: фанкойлы и регуляторы воздушного потока, тепловые завесы);
холодоснабжения (холодильный центр, станции холодоснабжения);
теплоснабжения (индивидуальный тепловой пункт (ИТП) или котельные установки);
водоснабжения , водоподготовки, канализации, дренажа (станции управления насосами);
пожарная и охранная сигнализации ;
противопожарная автоматика (вентиляторы подпора воздухом и вентиляторы дымоудаления, огнезащитные клапаны и клапаны дымоудаления, система пожаротушения, системы водяного и газового пожаротушения);
электроснабжения и электроосвещения (трансформаторная подстанция, дизель-генераторная установка, распределительные устройства, мощные источники бесперебойного питания, электрообогрев трубопроводов, воронок и лотков водостока);
лифтовое и эскалаторное оборудование ;
Возможны и прочие подсистемы.

Зачем нужна диспетчеризация

Для организации взаимодействия между отдельными подсистемами инженерного оборудования, а также автоматизированного оперативного контроля и управления организуется система диспетчеризации, в которую, в виде отдельных составляющих, входят подсистемы автоматизации того или иного инженерного оборудования.
Необходимость создания такой системы диспетчеризации тем оправданнее, чем больше объем инженерного оборудования. Общее количество параметров контроля и управления современного здания (комплекса зданий) может достигать нескольких тысяч. Поэтому недопустим применяемый для небольших объектов подход, при котором автоматизация контроля и управления строится на отдельных локальных контроллерах, встроенных в оборудование или смонтированных отдельно и не связанных в единую систему. И вот почему.
Например, с помощью одного локального контроллера можно автоматизировать водоснабжение (управление работой насосов, поддерживание необходимого давления и уровня, автоматическое переключение основного и резервного насосов и т.п.). Аналогично - с индивидуальным тепловым пунктом. Автоматизированное управление противопожарной автоматикой дается чуть сложнее. Недостаточно просто закрыть огнезадерживающие клапана и включить противодымную вентиляцию. Надо, например, блокировать работу лифтов, произвести ряд регламентных действий с вентиляцией. А это уже - взаимодействие с другими подсистемами.
Автоматизацию системы вентиляции и кондиционирования воздуха (часто, одной из самых объемных по числу контролируемых технологических параметров и управляющих сигналов) можно, например, выполнить локальными регуляторами (что часто так и делается). Они будут добросовестно управлять приточными и приточно-вытяжными системами, вентиляторами и клапанами по сигналам от датчиков температуры, влажности и др., установленных в помещениях и воздуховодах данного этажа. Однако, в процессе эксплуатации уже сданных систем, службы эксплуатации многих зданий «входят во вкус» и требуют, например, «автоматизированное управление группами объектов по расписанию». Для этого необходимо все локальные регуляторы объединить локальной технологической сетью с выходом на ПЭВМ диспетчера (т.е. заранее предусмотреть систему диспетчеризации). А бывает и так, что уже закупленные и давно работающие регуляторы даже не имеют интерфейса для подключения в сеть…
Правда, достаточно часто, система диспетчеризации устанавливается поставщиком автоматики вентиляции, отопления и холодоснабжения. Однако, эта установленная система диспетчеризации «ничего не хочет знать» про все другие подсистемы. Потому, что другие подсистемы, например, проектировались разными проектными организациями или уже «de-facto» построены на разной программно-аппаратной базе. Попытки создать систему диспетчеризации в таком случае натыкаются на серьезные проблемы аппаратной и программной несовместимости и требуют затрат на установку дополнительного оборудования или разработку дополнительного программного обеспечения (в конечном итоге - дополнительных денег, и немалых).
Как и везде, в области автоматизации и диспетчеризации зданий есть и свои «рекордсмены» по трудоемкости автоматизации. Это, очень часто, офисные и банковские центры - понятно почему. Но мало кто знает, что создать систему диспетчеризации в современном медицинском центре или спорткомплексе ничуть не легче. Подобные объекты часто располагаются на территории несколько десятков гектар и обязательно имеют в своем составе сооружения так называемого технологического сопровождения (прачечные и дезкамеры, пищеблоки и др.), требующие отдельных более жестких санитарно- гигиенических условий и более сложных регламентов (алгоритмов) по их управлению.
Таким образом, современное здание сильно насыщено техническими средствами, автоматизировать, диспетчеризировать и обслуживать которые становится все сложнее.

Что предлагает ДЭП

Представляемый компанией ДЭП подход позволяет построить системы автоматизации и диспетчеризации практически любой конфигурации и сложности, используя единый унифицированный набор стандартных программных и аппаратных компонентов, разработанных с учетом специфических российских условий. В нашей стране слепое копирование «интеллектуального здания» по зарубежным образцам может просто оказаться экономически и технически нецелесообразным. Объективных причин тому – множество, наиболее, на наш взгляд, характерные - низкая стоимость энергоносителей и недостаточная квалификация персонала, обслуживающего систему после ее ввода в эксплуатацию. В результате сложившихся в нашей стране «структурных перекосов» многим потенциальным заказчикам не только «интеллектуальное здание», но и даже простейшая система диспетчеризации часто бывает не по карману.
Поэтому наш подход реализует современный уровень «интеллекта» для принципиально важных подсистем здания, обеспечивает требуемый комфорт и энергосбережение за приемлемую для российского заказчика цену.
Наш подход к созданию таких систем позволяет строителям и инвесторам оптимизировать затраты на строительство, а собственникам - сократить эксплуатационные расходы.

Комплекс ДЕКОНТ

Такой достаточно гибкий и эффективный инструментарий для создания описываемых систем предоставляет многофункциональный комплекс ДЕКОНТ(2). На базе этого конструктора создается единая автоматизированная система управления эксплуатацией здания. Система обеспечивает управление и мониторинг вентиляции и кондиционирования, электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения, освещения, лифтового хозяйства, тепловых пунктов, насосных станций, противопожарной автоматики, дымоудаления, а также учета энергоресурсов. За последнее время возможности нашего подхода значительно расширились за счет сертификации ДЕКОНТ для применения в системах пожарно-охранной сигнализации и управления.
Таким образом, предлагаемая единая программно-аппаратная база обеспечивает ЕДИНЫЙ диспетчерский пункт (очень часто это - просто одна ПЭВМ на ВСЕ перечисленные подсистемы).

Наши внедрения:

Подобным образом компания ДЭП только в Москве за последние три года внедрила более 20 систем автоматизированного диспетчерского контроля и управления (АСДКиУ) зданий различного уровня сложности. Приводим наиболее характерные:

Спортивные сооружения:

Центр борьбы «Лефортово»;
ФОК - Стромынка, вл. 20;
ФОК на Волгоградском проспекте;
Бассейн по ул. Ген. Белобородова;
Бассейн по ул. Старостина;
Бассейн по Керамическому проезду;
Бассейн по ул. Вильнюсская;
Бассейн - ул. Инженерная, вл. 7;
Бассейн - ул. Привольная, вл. 44;
Бассейн по ул. Академика Бакулева;
Бассейн в г.Зеленоград, 6 мкр.;
Крытый каток - ул. Профсоюзная.

Деловые и торговые центры:

Деловой центр «Орликов-5» (Центральный офис ГУТА–банка);
Деловой центр «ЭДАС» - Варшавское шоссе, дом 5;
Деловой центр, Научный проезд, д.18., вл. 1.;
Торговый центр «Старт», Ленинградский проспект;
Торговый центр, ул. Академика Анохина.

Разное:

Библиотечный корпус на 1 млн. томов – Российская таможенная академия г. Люберцы;
Наркологическая больница №-17;
Соборы Московского кремля;
Элитный жилой дом по улице Амундсена;
Жилой дом по ул. Марксистская;
Корпус №37 завода «Москабельмет»;
Городская больница им. Боткина;
УМНС №14;
Объединение ветеринарии, ул. Донская, д.37, к.3.

Реализуемые технологические подсистемы

В перечисленных объектах АСДКиУ обеспечивают контроль и управление следующих технологических подсистем:

системы вентиляции и кондиционирования;
системы противодымной защиты;
системы электроснабжения, освещения и подогрева;
системы теплоснабжения, отопления и горячего водоснабжения;
системы холодоснабжения;
системы водоснабжения, водоподготовки и канализации;
пожарно-охранной сигнализации и управления;
учета энергоресурсов.

Структура предлагаемой системы

АСДКиУ состоит из диспетчерского пункта и шкафов автоматики (ША), в которых размещаются свободно программируемый контроллер с модулями ввода-вывода, обеспечивающие функции управления и сбора данных с близлежащего инженерного оборудования. Количество и расположение шкафов автоматики в каждом здании может быть произвольным и, в основном, зависит только от планировки зданий и мест установки технологического оборудования. Как правило, шкафы автоматики располагаются вблизи инженерного оборудования.
Часто шкафы автоматики комплектуются не только по топологическому принципу («контролирую все, что рядом»), но и по функциональному, когда один ША обрабатывает сигналы только с одного агрегата или группы однотипных агрегатов. Функциональный подход, естественно, несколько дороже. Однако, на крупных объектах бывает так, что обслуживающий персонал поделен на независимые службы эксплуатации (например, на «вентиляционщиков», «электриков» и т.д.). По установленному регламенту каждая служба имеет право обслуживать только свои подсистемы и не имеет право открывать ША другого инженерного оборудования. В этом случае основным критерием проектирования ША должен быть функциональный подход.
Для управления жизненно важными узлами здания также практикуется резервирование информационных и управляющих каналов модулей ввода-вывода (на практике 10 - 20% запаса), а также установка по отдельному контроллеру на каждый критичный контур (агрегат) системы.
В диспетчерском пункте размещается, как правило, один персональный компьютер с установленным специализированным программным обеспечением «АРМ-Диспетчера». Все контроллеры шкафов автоматики связаны с компьютером через локальную технологическую сеть (ЛТС) на базе интерфейса RS485. Топология ЛТС не имеет ограничений и определяется только из условий наиболее экономичной прокладки кабелем типа «витая пара в экране». Длина каждого сегмента ЛТС может быть до 1,5 км. Количество сегментов в сети и суммарное количество подключаемых контроллеров в системе практически не ограничено.

Основные функции

АСДКиУ осуществляет выполнение следующих общих функций:

задание режимов работы инженерного оборудования и уставок регулируемых параметров;
автоматический контроль всех механизмов контролируемого инженерного оборудования (насосов, клапанов, задвижек, заслонок и т.д.) с отображением на диспетчерском пункте данных об их фактическом состоянии и положении;
индивидуальное и групповое телеуправление агрегатами и отдельными устройствами различных систем инженерного оборудования (кондиционерами, вентиляторами приточных и вытяжных установок, насосами, задвижками, воздушными заслонками и т.д.) по командам диспетчера и автоматическое по расписанию;
автоматическое обнаружение аварийных ситуаций, принятие действий по сохранению оборудования в этих ситуациях и по выходу аварийных ситуаций;
автоматическая передача на диспетчерский пункт аварийных и предупреждающих сигналов, их регистрация и требование диспетчеру по обязательному квитированию;
телеизмерение параметров, необходимых диспетчеру для оперативного контроля и управления работой инженерного оборудования, а также для предупреждения различных аварийных и предаварийных ситуаций;
телерегулирование различных параметров (температура, давление и т.д.) с помощью регуляторов температуры и давления, регулируемых воздушных заслонок с целью обеспечения нормальных условий работы для технологического оборудования, а также поддержания комфортных условий в помещениях.

Дополнительно АСДКиУ обеспечивает непрерывную диагностику каналов связи, работоспособности контроллеров, модулей ввода-вывода и оперативную индикацию диспетчеру выявленных неисправностей с автоматическим занесением в журнал. При этом система может запустить запрограммированный алгоритм останова соответствующего оборудования и запуск оборудования при устранении неисправности.

Режимы управления

АСДКиУ обеспечивает несколько режимов управления инженерным оборудованием:

Полностью автоматическое управление;
Дистанционное ручное управление исполнительными механизмами с ПЭВМ диспетчера;
Дистанционное ручное и дистанционное автоматическое управление исполнительными механизмами от панелей управления, встроенных в ША;
Дистанционное ручное управление исполнительными механизмами с помощью переносных минипультов, выдаваемых персоналу;
Дистанционное либо местное ручное управление от кнопок ручного управления, располагаемых либо в ША, либо непосредственно около исполнительного механизма.

В случае полностью автоматического управления, программируемые контроллеры, установленные в ША, реализовывают оперативный процесс управления самостоятельно, без участия ПЭВМ диспетчера. Из АРМ-Диспетчера могут лишь поступать (в автоматическом режиме) команды по смене установок и др., основанные, например, на заранее составленном диспетчером графике группового управления оборудованием. Отказ компьютера или линии связи между ПЭВМ и ША не приведет к остановке системы. Будет лишь затруднено получение информации и смена установок управления. Даже в случае выхода из строя АРМ диспетчера получение информации и коррекция установок (если необходимо) могут быть осуществлены с помощью локальных панелей индикации и управления, размещаемых на лицевой поверхности ША или же с помощью переносных малогабаритных минипультов.

Примеры

Система водоснабжения

Подсистема водоснабжения управляет работой насосов, контролирует поддержание необходимого давления или уровня. В целях равномерной выработки ресурса насосов производится автоматическое переключение основного и резервного насосов. В случае выхода насоса из строя, система автоматически подключает резервный насос, диспетчеру на ПЭВМ выдается аварийное сообщение. При этом диспетчер контролирует: давление в трубопроводах до и после насосов, состояние насосов, производительность насосов, уровни в дренажных приямках. При необходимости, осуществляется учет потребленной воды по каждому потребителю и по всей системе.

Система теплоснабжения

Подсистема теплоснабжения регулирует и поддерживает в заданных пределах следующие параметры: температуру и давление теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе (в зависимости от температуры наружного воздуха, в соответствии с графиком теплоснабжающей организации), величину открытия регулирующих клапанов, производительность и состояние циркуляционных насосов. Ведется учет ресурса оборудования, обеспечивается оперативная сигнализация о работе насосов, о превышении предельных значений давления и температуры в контролируемых точках. При необходимости, осуществляется учет потребленного тепла, а также учет потребленной воды на горячее водоснабжение.

Система вентиляции и кондиционирования

Подсистема вентиляции и кондиционирования осуществляет контроль и управление по сигналам от установленных в помещениях и в воздуховодах датчиков температуры, влажности и содержания углекислого газа в воздухе. Отслеживается ресурс и аварийные режимы работы оборудования. Дополнительно, с ПЭВМ диспетчера в автоматическом режиме также производится управление оборудованием с учетом алгоритмов энергосбережения - дополнительные режимы работы в часы пониженных нагрузок, а также отработка заданных алгоритмов группового включения-выключения.

Система электроснабжения

Система электроснабжения обеспечивает:

контроль и индикацию на ПЭВМ диспетчера положения коммутационных аппаратов и узлов электропитания;
обнаружение аварийных и предаварийных ситуаций и отказов аппаратуры по изменению положения коммутационных и защитных аппаратов;
автоматическое переключение на резервное или автономное электроснабжение при отключении или выходе из строя основного питания;
дистанционное управление коммутационными аппаратами и узлами с ПЭВМ диспетчера или ША;
контроль и учет энергопотребления.

Взаимодействие подсистем

Например, при поступлении сигнала пожарной тревоги в автоматизированном режиме выполняет ряд противопожарных мероприятий, в частности:

выключает вентиляционные установки и кондиционеры той пожарной зоны здания, откуда пришел сигнал пожарной тревоги, закрывает соответствующие огнезащитные клапаны;
открывает клапаны дымоудаления, включает противодымную вытяжную вентиляцию на путях эвакуации и систему подпора воздухом в лифтовые шахты и лестничные клетки;
выключает тепловые завесы и доводчики;
останавливает холодильные машины и насосы в системе холодоснабжения;
на лифты подается команда перевода в пожарный режим, блокируются кнопки управления, кабины принудительно опускаются на первый этаж и открываются двери;
выдает сигнал на пульт пожарной охраны района.

Технические средства системы

Контроллеры и модули ввода-вывода

Оборудование ДЕКОНТ использует промышленный свободно программируемый контроллер Деконт-182, набор сменных интерфейсных плат и широкий спектр модулей ввода-вывода. Все оборудование ДЕКОНТ работает в расширенном температурном диапазоне (-40…+70 град. С), имеет трехлетнюю гарантию, занесено в Госреестр средств измерений и имеет международный сертификат качества ISO 9001.
Контроллеры Деконт-182 имеют энергонезависимую память (1Мб), обеспечивающую хранение программ и данных до 10 лет. Кроме этого, в контроллерах установлен FLASH-диск (8Мб), на который после окончания конфигурации записываются алгоритмы и необходимые параметры управления. Контроллеры имеют часы реального времени - при необходимости, на FLASH-диске контроллеры ведут свои собственные архивы данных и событий (с привязкой к астрономическому времени), позволяющие восстановить картину аварии или сбоя питания. Для местной визуализации данных к контроллеру может подключаться переносной пульт с ЖК-дисплеем и кнопками.
В контроллер можно установить дополнительные интерфейсные платы (интерфейсы), с помощью которых существенно расширяются коммуникационные и связные возможности контроллера. Например, любой контроллер может работать по модемной связи (выделенные и коммутируемые телефонные линии), подключаться к радиостанциям с организацией радиосети, подключаться к GSM и GPRS-связи, передавать данные по линиям напряжения и др. С помощью интерфейсов также эффективно организуются резервные каналы связи.
Широкий спектр поддерживаемых аппаратных интерфейсов, стандартных коммуникационных протоколов обеспечивает безболезненную интеграцию с другими внешними системами. Поддерживаемые разнообразные уникальные протоколы общения (драйверы) гарантируют автоматическое сопряжение с периферийными интеллектуальными приборами сторонних производителей (локальные контроллеры, электро- и теплосчетчики, частотные регуляторы и др.).

Шкафы автоматики (ША)

Каждый ША является проектно-компонуемым изделием, т.е. количество и типы обрабатываемых сигналов выбираются исходя из конкретных технических характеристик автоматизируемого оборудования. Компоновка ША под требуемый набор сигналов производится путем выбора соответствующего количества модулей ввода-вывода. Внутри шкафа (используются шкафы со степенью защиты от окружающей среды - от IP54 до IP65) имеется вертикальная монтажная панель (многоуровневый монтаж), на которой устанавливаются модули ввода/вывода, контроллер, клеммные соединители, релейные элементы и крепежные элементы, перфорированные короба для подвода кабелей к модулям.
На дверце шкафа с внешней стороны размещаются органы управления/индикации (светодиодные индикаторы, кнопки управления, локальный пульт контроля и управления).
В комплексе ДЕКОНТ применены специальные конструктивные, схемотехнические и программные решения, обеспечивающие эффективную работу при высоком уровне электромагнитных помех и нестабильном питающем напряжении. Поэтому допускается размещение модулей ввода-вывода и контроллеров в непосредственное близости с силовым электротехническим оборудованием: автоматическими выключателями, контакторами, пускателями, а так же подключение периферийного оборудования посредством отдельных удаленных модулей ввода-вывода (терминальные выносы). Это позволяет создавать распределенные системы и комбинированные шкафы автоматики и управления (ШАУ).

Программное обеспечение

Программное обеспечение АРМ-Диспетчера обеспечивает современный интуитивно-понятный пользовательский интерфейс, а также включает удобные инструментальные средства. В частности, пользовательский интерфейс обеспечивает реализацию следующих функций:

отображение информации в виде мнемонических схем с выдачей на них в реальном времени значений измерений, значений установок регуляторов, различных пиктограмм и других графических объектов;
выдачу аварийных сообщений о нерасчетных режимах работы и параметрах, выходящих за пределы расчетных значений в виде сигнализаторов различного типа на экране (сообщение в информационном окне, выделение цветом неисправного устройства) и передачу аварийных сообщений в базу данных для формирования журнала отказов, а также, на звуковое устройство и принтер в реальном режиме времени;
ввод управляющих воздействий при помощи клавиатуры или мыши для изменения установок, смены просматриваемых мнемосхем, дистанционного ручного пуска и останова технологических установок;
автоматизированное «управление группами объектов по расписанию»;
Ведение архивов (трендов) для всех аппаратных сигналов и расчетных технологических переменных; количество архивируемых сигналов, групп трендов и количество трендов в группе ограничивается только ресурсами компьютера;
возможность гибкой фильтрации записей архивов по ряду критериев отбора;
возможность формирования отчетов на основе задаваемых пользователем шаблонов;
просмотр архивной информации в виде графиков и таблиц, возможность экспорта архивных данных в форматы данных других приложений;
Программное обеспечение поддерживает стандарт OPC в полном объеме для обмена данными с другими Windows-приложениями (если это необходимо).

Имеются средства разграничения доступа к системе (оперативные и архивные технологические данные, корректировка конфигурации и установок, выдача команд управления), а также возможности по организации на верхнем уровне нескольких рабочих мест для всех заинтересованных служб.
Отладка и загрузка программного обеспечения в контроллеры может производиться как локально (по месту установки, например с помощью Notebook), так и по локальной технологической сети - через ПЭВМ диспетчерского пункта.

Весь спектр услуг

Научно-технический потенциал компании ДЭП позволяет успешно разрабатывать и внедрять системы автоматизации и диспетчеризации на самых разнообразных объектах. Подразделения нашей компании имеют все необходимые лицензии и гарантируют выполнение всех этапов работ с требуемым качеством. Мы выполняем:

обследование объектов;
разработка технико-коммерческих предложений;
разработка и согласование проектной документации;
поставка оборудования;
выполнение монтажных и пусконаладочных работ;
сдача работ заказчику;
проведение гарантийного и послегарантийного обслуживания.

Наша компания всегда готова оказать бесплатную консультационную поддержку монтажным и пусконаладочным организациям, проектным учреждениям, системным интеграторам.
Компания ДЭП имеет свою собственную производственную базу на которой мы производим комплектацию, монтаж и тестирование шкафов автоматики, а также (перед отправкой заказчику) первичный прогон и сдачу (на площадке Исполнителя) всей системы диспетчеризации в сборе (с использованием имитаторов объекта).
Компания ДЭП имеет свою собственную учебную базу. Помимо также практикуемого первичного обучения обслуживающего персонала мы проводим двухнедельные углубленные курсы обучения с отрывом от производства.