Современные подходы, используемые в автоматизированных системах управления и эксплуатацией зданием

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ЗДАНИЕМ

CURRENT APPROACHES USED IN AUTOMATED CONTROL SYSTEMS AND BUILDING MAINTENANCE

P.H. Ярулин R.N. Yarulin

МГСУ

Интеграция в единую информационно-управляющую систему отдельных подсистем и компонентов будущего здания и их взаимодействие на базе единой среды передачи информации рождают новое качество здания - его «интеллект».

Integration into a unified information management system of the individual subsystems and components of the future buildings and their interaction on the basis of a single transmission medium of information give rise to a new quality of the building - its "intelligence."

Современные бизнес-технологии предъявляют жесткие требования к надежности всех инженерных и информационных систем здания. Безотказность, слаженность, надежная защита от агрессий, высокая степень интеграции, адекватное реагирование -сегодня это обязательные условия успешной работы предприятия. Создание «Интеллектуального здания» является результатом использования современных информационно-коммуникационных технологий и отработанных технических и технологических решений в строительстве с целью максимального удовлетворения потребностей потенциальных пользователей - владельцев и арендаторов зданий, а также генеральных подрядчиков.

В Преимущества использования систем «Интеллектуального здания» можно отнести снижение расходов при эксплуатации объекта, повышение эффективности эксплуатации и качества обслуживания, снижение издержек по содержанию служб жизнеобеспечения предприятия, минимизация потерь, связанных с внештатными или критическими ситуациями. Одним из ключевых преимуществ использования таких систем выделяют повышение эффективности и надежности функционирования здания и его систем, повышение комфортности и комплексное обеспечение безопасности, в том числе пожарной и экологической безопасности, оптимизация и контроль затрат на техническое обслуживание и ремонт, поддержание здания и инженерных систем в работоспособном состоянии. Не маловажным является снижение аварийности оборудования, учет и экономия всех видов ресурсов, обеспечение доступа к информации о системах здания в любой момент и прочее.

Автоматизированная Система Управления Зданиями ( Building Management System, BMS) является основой интеллектуальных зданий. Система автоматизации и

4/2010 М1 ВЕСТНИК

управления зданиями (САиУЗ) - предназначена для решения задач оперативного контроля и управления технологическими процессами жилых и нежилых зданий. САиУЗ управляет всем жизненным циклом здания и его системами, как единым целым, обеспечивая современный уровень гарантий исправности работы всех инженерных систем, оптимальные режимы эксплуатации и экономичное потребление внешних ресурсов. САиУЗ позволяет управлять всеми инженерными системами одного или нескольких зданий с единого диспетчерского пульта.

Принято разделять АСУЗ на системы для крупных объектов недвижимости и на системы для автоматизации Жилых помещений (коттеджей, дач, офисов и отдельных квартир) - так называемая Home Automation. При построении АСУЗ, выделяется несколько уровней автоматизации:

1. Уровень диспетчеризации и администрирования (Management Level), на котором осущетсвляется взаимодействие между персоналом (операторами, диспетчерами, пр.) и системой через человеко-машинный интерфейс, реализованный на базе компьютерных средств и SCADA-систем.

2. Уровень автоматического управления (Automation Level), основновными компонентами которого являются контроллеры автоматического управления, модули ввода-вывода сигналов и электротехническое коммутационное оборудование.

3. Уровень периферийных устройств (Field Level), включающий в себя датчики и исполнительные механизмы, включая кабельные соединения.

Для АСУЗ разработан комплекс международных стандартов BUILDING AUTOMATION AND CONTROL SYSTEMS ISO 16484-XX.

В России к 2007 адаптированы первые части данного стандарта в виде комплекса стандартов АВОК АСУЗ (Ассоциация инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике).

Аппаратно-программная система управления зданием, являющаяся ядром интеллектуального здания, позволяет управлять системами жизнеобеспечения и контролировать до 32 000 инженерных точек здания. Через распределенные сетевые процессоры NCM (Network Control Module) и сети LonWork и BACNet она объединяет все системы жизнеобеспечения интеллектуального здания в единую отказоустойчивую архитектуру.

Информация о работе любой системы жизнеобеспечения здания поступает на сетевые процессоры от "интеграторов" типа METASYS Integrator и "полевых" контроллеров, каждый из которых получает данные от контролируемой системы жизнеобеспечения. Интеграторы представляют собой устройства, которые передают на процессор BMS информацию о работе систем с локальной автоматикой (в том числе, с интегрированных систем безопасности, лифтов, источников бесперебойного питания (ИБП), холодильных установок и др). Сигналы от "полевых" контроллеров и интеграторов поступают на сетевые процессоры BMS системы по сетям LonWork.

В Центре установлены сетевые процессоры, которые имеют архитектуру с распределенным интеллектом и осуществляют автоматическое управление всеми системами интеллектуального здания по запрограммированным в них алгоритмам. Такая архитектура существенно повышает надежность работы BMS, и выход из строя любого из процессоров не повлияет на работу контролируемой им системы жизнеобеспечения, поскольку его функции возьмет на себя другой процессор.

Через центральный сервер и АРМ (автоматизированные рабочие места) операторов функциональных систем, осуществляется архивирование данных, монито-

ринг и протоколирование работы систем жизнеобеспечения в интеллектуальном здании. Обмен данными между сетевыми процессорами BMS, сервером и рабочими станциями осуществляется по протоколу Ethernet/BACNet, что позволяет организовать мониторинг и дистанционное управление системами интеллектуального здания. Для обработки всей информации, поступающей с любой системы жизнеобеспечения, в Центре используется программное специальное обеспечение BMS .

Расчеты специалистов показали, что, несмотря на важность этапа строительства, доля затрат на данный этап в совокупной стоимости затрат 40-летнего периода эксплуатации составляет лишь 11%. Остальные расходы (эксплуатация, ремонт и платежи) и являются себестоимостью владения и именно от них зависят арендные ставки и, в конечном итоге, возврат инвестиций. Кроме того, из-за способности САиУЗ контролировать жизнеспособность здания, срок эксплуатации дома до капитального ремонта увеличивается до 50-55 лет.

Список литературы:

1. http://www.systematic.ru/sistemy_intellektualbnogo_zdaniya.html

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%A1%D0%A3%D0%97

3. Волков А.А. Информационное обеспечение в рамках концепции интеллектуального жилища // Жилищное строительство. - 2001. - №8. - с. 4-5.

4. Волков А.А. Основы гомеостатики зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. - 2002. - №1. - с. 34-35

References:

1. http://www.systematic.ru/sistemy_intellektualbnogo_zdaniya.html

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%A1%D0%A3%D0%97

3. Volkov AA Information provision in the concept of intelligent homes / Housing. - 2001. - № 8. - p. 4-5

4. Volkov AA Fundamentals Homeostatics buildings and structures / / Industrial and civil construction. - 2002. - № 1. - p. 34-35.

Ключевые слова: строительство, автоматизация зданий, интеллектуальное здание, энергоэффективность, управление, кибернетика

Keywords: construction, building automation, intelligent building, energy efficiency, control, cybernetics

Телефон автора: 8(905)78-6-98-48 E-mail автора: rn.yarulin@gmail.com

Рецензент: к.т.н. Зацепин П.M.