В интеллектуальных зданиях (ИЗ) с большим числом инженерных и инфокоммуникационных систем целью автоматизированного управления является совершенство­вание человеческого труда, повышение его эффективности, расширение возможно­стей процессов обработки информации, снижение эксплуатационных расходов на период всего жизненного цикла объекта.

Существует ряд решений, обеспечивающих объединение управления электро­снабжением, отоплением, кондиционированием, вентиляцией, системами безопас­ности. Построением централизованных комплексов управления зданиями (Building Management System, BMS), охватывающих все инженерные системы, занимается ограниченное число организаций, среди которых крупные международные компа­нии: Honeywell, Andover Controls, Johnson Controls, Siemens, Invensys Building Sys­tems, TAC, Tridium. Некоторые производители интегрированных систем безопасно­сти также претендуют на право быть представленными в этом списке, например Ademco Group и Simplex. Ведущие производители увеличивают поставки оборудо­вания, поддерживающего протоколы международных ассоциаций.

Традиционные решения BMS предполагают автоматизацию локальных инже­нерных систем здания, не рассматривая комплексный подход к автоматизации зда­ния в целом. В настоящее время крупные здания включают в себя значительное ко­личество различных инженерных систем, обеспечивающих жизнедеятельность пер­сонала и технологические процессы организаций, находящихся в здании. Развитие этих систем и мониторинг их состояния в большинстве случаев осуществляются экстенсивно — мониторинг инженерных систем производят для каждой из систем оборудования специфичным способом, используя при этом кабельную сеть в каче­стве сети связи инженерного оборудования с управляющей станцией мониторинга. Каждая из систем мониторинга выполняет ограниченные локальные задачи автома­тизации и диспетчеризации соответствующей инженерной системы. Многие инженерные системы вообще не имеют средств мониторинга.

Анализ существующих систем мониторинга показывает, что, как правило, в той или иной мере им присущи следующие недостатки:

- недостаток информации у служб эксплуатации;

- отсутствие координации между системами мониторинга различных инженер­ных систем;

- снижение общей надежности технологического процесса;

- применение морально устаревших технических средств;

- отсутствие унификации оборудования и кабельных сетей;

- отсутствие запасного серийно выпускаемого оборудования;

- значительные эксплуатационные затраты;

- значительное время реакции на отказ оборудования;

- отсутствие технических решений по обеспечению живучести системы;

- отсутствие функций автоматического управления;

- ограниченные возможности диспетчерской связи и передачи информации в эксплуатационные службы здания.

Устранение перечисленных выше недостатков возможно с помощью техноло­гии построения структурированных систем мониторинга и управления инженер­ным оборудованием зданий. Основные принципы этой технологии следующие:

- использование единой структурированной кабельной сети здания;

- создание структурированной иерархической системы управления и сбора ин­формации;

- концентрация и распределение информации в соответствии с потребностями и полномочиями;

- комплексная автоматизация учета и обработки информации;

- применение оборудования инженерных систем с встроенными функциями мо­ниторинга и управления;

- унификация оборудования и информационного обеспечения;

- типизация проектных решений.

Структурирование информационных потоков в системе позволяет сократить по­требности в пропускной способности каналов передачи информации и наиболее эф­фективно войти в инфраструктуру управления зданием.

Функционирование инженерных систем здания взаимосвязано — состояние од­ной системы влияет на состояние другой. Вследствие этого администратор здания и диспетчер службы эксплуатации должны иметь необходимую информацию о смеж­ных инженерных системах. Информация о состоянии инженерных систем нужна также администраторам ЛВС здания и других инфокоммуникационных систем, со­ставляющих технологический процесс организаций, находящихся в здании.

Иерархическое построение позволяет интегрировать структурированную систе­му мониторинга и управления с другими автоматизированными информационными системами в составе ситуационных центров и диспетчерских пунктов различного уровня.

Компанией «ЭкоПрог» создана технология PROFIVE™, предназначенная для построения интегрированных комплексов оборудования ИЗ. Эта технология бази­руется на защищенных российскими патентами структурированной системе мони­торинга и управления инженерным оборудованием здания и многофункциональной кабельной системе здания. Пятиуровневая модель PROFIVE™ (рис. 11.1), реализующая методы создания систем управления зданий, определяет взаимодействие датчиков и исполнительных устройств инженерных систем, много­функциональной кабельной системы, интеллектуальных контроллеров инженерных систем, программного обеспечения сбора и обработки информации и служб адми­нистративного управления.

Рис. 11.1. Управление по технологии PROFIVE™ (источник: компания ЭкоПрог)

Компоненты технологии управления зданием находятся в иерархической связи согласно модели, показанной на рис. 11.1. Важным свойством использования ком­понентов на любом уровне иерархии является возможность применения оборудова­ния различных производителей, поддерживающих стандартные интерфейсы.

Датчики и исполнительные устройства осуществляют связь инженерного обо­рудования с системой диспетчерского управления. Возможны следующие варианты использования и интеграции датчиков:

- датчики, измерительные преобразователи, исполнительные устройства, под­ключенные непосредственно на шину промышленных контроллеров;

- датчики, измерительные преобразователи, панели управления, имеющие ин­терфейсные выходы, требующие конвертации протоколов, либо подключае­мые к серверу сбора и обработки информации, минуя шины промышленных контроллеров;

- датчики и исполнительные устройства, не входящие в состав контролируемо­го оборудования и передающие информацию на сервер ввода/вывода по одно­му из двух вышеуказанных способов.

Технология PROFIVE™ допускает применение датчиков и исполнительных устройств любых производителей и вне зависимости от оснащения контролируемо­го оборудования интерфейсами. Такой подход делает систему открытой и масшта­бируемой без непроизводительных затрат на замену оборудования.

Многофункциональная кабельная система — единая среда, обеспечивающая функции электроснабжения инфокоммуникационного и офисного оборудования, передачу и распределение информационных сигналов инфокоммуникационных систем, а также передачу параметров режима и управляющих воздействий систем и отдельных единиц инженерного оборудования при автоматизации подразделений здания и здания в целом.

Разумеется, единую среду многофункциональной кабельной системы не следует понимать как единую кабельную сеть, предназначенную для передачи как инфор­мации, так и энергии. Силовые и слаботочные электропроводки выполняются в со­ответствии с предъявляемыми к ним требованиями нормативных документов, а способ построения кабельной системы согласно позволяет обеспечить перечис­ленные функции.

Создание многофункциональной кабельной системы в строящемся здании или в здании, подлежащем капитальной реставрации (реконструкции), позволяет пере­вести данное здание в категорию интеллектуальных зданий. Особенностью этих зданий является то, что монтируемые в них слаботочные системы инвариантны к целевому назначению помещений и не требуют реконструкции при изменении их назначения и режима использования.

Эксплуатационная долговечность и надежность этой кабельной системы здания являются следствием реализации способа её формирования. Он характеризуется тем, что прокладка кабелей сети электроснабжения и сетей слаботочных систем здания осуществляется одновременно и структурировано в соответствии с единой инфраструктурой здания, в соответствии с планом здания и планами помещений на различных этажах.

Для прокладки кабельной сети осуществляют кабельную проводку до каждого рабочего места, которая включает по крайней мере один силовой кабель, слаботочный кабель на основе витой пары и волоконно-оптический кабель.

Интеллектуальные контроллеры инженерных систем осуществляют локальное управление в масштабах единиц или групп оборудования, составляющих каждую из инженерных систем здания.

Программное обеспечение сбора и обработки информации построено на базе SCADA-систем. Оно устанавливается на серверах сбора информа­ции, предназначено для анализа данных, поступающих по многофункциональной кабельной системе от датчиков, и выдает команды управления для интеллектуаль­ных контроллеров инженерных систем. К программному обеспечению также отно­сятся драйверы контроллеров основных фирм-изготовителей инженерного обору­дования и нестандартные драйверы, созданные с применением построителя драйве­ров (опция программного пакета SCADA-систем).

Административная служба — структурированная система мониторинга и управления инженерным оборудованием здания. Данный патент направлен на решение технической задачи по устранению ука­занных выше недостатков существующих систем BMS. Структурированная систе­ма мониторинга и управления инженерным оборудованием здания позволяет, используя установленные соответствующим стандартом кабели сетевой проводки ог­раниченной длины, обеспечить полный мониторинг и надежное централизованное управление всеми инженерными системами здания, характеризующегося большими площадями и этажностью. Достигаемый при этом технический результат заключа­ется в улучшении эксплуатационных качеств и эффективности системы мониторин­га и управления, выражающихся в повышении общей надежности функционирова­ния инженерных систем здания.

Техническое решение, соответствующее патенту, позволяет за счет измене­ния схемы системы мониторинга и управления обеспечить полный охват контролем и управлением всего оборудования инженерных систем и комплексов, независимо от места их расположения по отношению к серверу АСДУ при со­хранении пропускной способности сети и качества сигнала. Система позволяет не только осуществлять централизованный сбор информации и контроль из общего центра, но и передавать часть своих функций на локальные диспетчерские станции (АРМ диспетчеров), обслуживающие функционально самостоятельные инженер­ные комплексы и системы при сохранении контроля за их работой. При этом сервер АСДУ может быть подключен к внешней глобальной сети для связи с другими внешними системами мониторинга и управления.

PROFIVE™ — совершенствующаяся технология, использующая новые разра­ботки, появляющиеся на рынке систем управления интеллектуальными зданиями. В последнее время она пополнилась Интернет-приложениями и новой разработ­кой компании «ЭкоПрог» — EIBuilder™, которая сразу стала популярной среди пользователей EIB-технологий. EIBuilder™ предназначена для удаленного мони­торинга и управления EIB-систем через Интернет, в том числе мобильный. Поль­зователь со своего мобильного телефона может проверить функционирование систем автоматики EIB, параметры системы и среды в здании, задать новые ус­тавки и дать команду системам управления оборудованием на выполнение опре­деленных действий.

PROFIVE™ базируется на оригинальных решениях, на основе которых реализованы многофункциональная кабельная система и структурированная систе­ма мониторинга и управления инженерным оборудованием здания. Подана заявка с приоритетом от 16.10.2001 на патент «Управляемая система гарантированного электроснабжения здания». Главный распределительный щит, выполненный на управляемых автоматических выключателях, составляет основ­ную отличительную черту данной заявки. Ядром системы является «виртуальный» щит гарантированного электроснабжения, физически являющийся частью ГРЩ. Все его необходимые функции реализуются программным путем под управлением системы автоматики, интегрированной в структурированную систему мониторинга.

Таким образом, уровни интеграции систем по технологии PROFIVE™ обеспе­чиваются как представленными на рынке технологиями, так и оригинальными раз­работками, защищенными патентами и торговыми марками.