 Интеллектуальное здание Тема: МАСТЕРАМ Дата: 28.8.05 Термин «интеллектуальное здание» (ИЗ) в последнее время стал очень популярным. При этом разные компании часто трактуют его по-своему. Существует ряд определений, суть которых можно кратко сформулировать как здание, которое обеспечивает продуктивную и экономически эффективную среду путем оптимизации четырех элементов: структуры, систем, обслуживания, управления и их взаимосвязей. Существует более общее и всеобъемлющее определение этого понятия — совокупность функций интегрированной инфраструктуры. В дальнейшем будем пользоваться именно этим определением, постепенно раскрывая стоящее за ним содержание. Растущие потребности российского рынка привели к тому, что на нем сегодня представлен широкий спектр производителей оборудования, реализующего различные функции ИЗ. Многие из ведущих производителей этого оборудования претендуют на реализацию концепции ИЗ в своей собственной трактовке. В такой ситуации полезно определить границы оптимального применения различных инженерных решений относительно различных трактовок концепции ИЗ. Требования к инженерным системам ИЗ можно условно разделить на две группы: требования обслуживающего персонала инженерных систем здания и требования пользователей инженерных систем — владельцев и арендаторов помещений. Первая группа определяет инженерную инфраструктуру здания, вторая — структуру систем управления комфортом и пользовательские интерфейсы общих инженерных систем здания. Системы ИЗ делятся на инженерную инфраструктуру, технологические системы и системы безопасности. Инженерная инфраструктура интеллектуального здания образует системы жизнеобеспечения персонала и технологическую платформу, на которой функционируют остальные системы. К инженерной инфраструктуре относятся: 1. Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) здания. 2. Сеть кабельной канализации (СКК). 3. Структурированная кабельная система (СКС). 4. Система электроснабжения, которая в свою очередь включает следующие системы: - общего электроснабжения (СОЭ); - гарантированного электроснабжения (СГЭ); - бесперебойного электроснабжения (СБЭ); - систему освещения. 5. Система кондиционирования и вентиляции воздуха. 6. Система водоснабжения. 7. Система канализации. 8. Система теплоснабжения. 9. Система лифтового оборудования. 10. Система часофикации. Технологические системы интеллектуального здания формируют производственную среду, позволяющую осуществлять основную деятельность предприятия или учреждения на основе информационных и телекоммуникационных технологий. К технологическим системам относятся: 1. Информационные сети. 2. Телекоммуникационные системы. 3. Телефонные станции и системы связи. 4. Система коллективного приема телевизионных сигналов Системы безопасности интеллектуального здания обеспечивают безопасность персонала, сохранность самого здания и имущества и сохранность информации, включая защиту от несанкционированного доступа и преднамеренного воздействия с целью разрушения инфокоммуникационных систем. К системам безопасности относятся: 1. Система оповещения. 2. Охранная сигнализация. 3. Система контроля доступа (СКД). 4. Пожарная сигнализация. 5. Система автоматического пожаротушения. 6. Система подпора воздуха и дымоудаления. 7. Система теленаблюдения. 8. Система безопасности компьютерной информации. С точки зрения управления комфортом инженерные системы здания можно разделить на две группы: оборудование, обеспечивающее глобальные параметры здания, и оборудование, обеспечивающее привязку этих параметров к требованиям каждого конкретного помещения и индивидуальную доводку. К первой группе можно отнести системы отопления, кондиционирования и вентиляции, водоснабжения, электроснабжения и т.п. Их задача — обеспечение параметров, общих для здания в целом. Такое оборудование, обычно высокой производительности и мощности, — это, в частности, промышленные кондиционеры и вентиляционные системы, крышные котельные, устройства резервирования электроснабжения и др. Они задают уровень температуры воды, подаваемой в системы отопления и горячего водоснабжения, средние величины притока свежего воздуха, качественные параметры силовой электросети и пр. Таких систем в здании немного; они, как правило, территориально разнесены, имеют встроенную автоматику, работающую по индивидуальному алгоритму, и не требуют объединения в сеть. Мониторинг таких систем осуществляется через их штатные средства или с применением промышленных контроллеров. Обеспечение индивидуальных параметров каждого помещения — задача второй группы оборудования. Количество устройств этой группы оборудования в здании велико и может исчисляться сотнями — это датчики температуры, освещенности, влажности, устройства управления освещением, жалюзи, клапанами отопления и собственно исполнительные устройства: клапаны радиаторов отопления, светильники, сплит-кондиционеры, заслонки систем вентиляции, жалюзи и др. Уже само обилие этих устройств приводит к идее объединения в единую управляющую сеть датчиков, исполнительных устройств и контроллеров управления, что и происходит реально. Стандартизация в этой области постепенно привела к тому, что появился ряд открытых протоколов, таких как M-bus, profi-bus, EIB, Lontalk, и других промышленных протоколов, поддерживающих управление инженерным оборудованием. Производители оборудования начали выпускать аппаратуру сопряжения устройств с различными протоколами для работы в единой сети. При этом подход к построению системы, разработанный для конкретной аппаратной реализации, часто оказывается применим и для других технических решений. Так, с бурным развитием Интернет-технологий появились примеры реализации Интернет-управления системами интеллектуального здания и использования для этого сотовых телефонов с WAP-доступом. Для обеспечения функционирования и управления оборудованием инженерных систем обычно применяют специализированные системы локальной автоматики либо системы на базе универсальных промышленных контроллеров. Специализированные системы, как правило, ориентированы на управление конкретными технологическими процессами вентиляции, кондиционирования, отопления и т.д. Алгоритмы управления процессами при этом представлены резидентным программным обеспечением в управляющем оборудовании. За счет специализации оборудования упрощается процесс управления подсистемой, однако это же делает более сложной интеграцию специализированного оборудования в единую систему централизованного мониторинга и управления. Системы на базе универсальных промышленных контроллеров могут применяться как вместо специализированных систем, так и совместно с ними. За счет своей массовости они дешевле специализированных систем и более гибки, чем системы управления комфортом, однако они требуют разработки алгоритмов их функционирования применительно к конкретной инженерной системе. Поэтому их место — автоматизация нестандартного оборудования и использование в качестве так называемых proxy-систем для мониторинга и управления разнородным инженерным оборудованием, которое по своим техническим характеристикам не обладает возможностью обмена информацией с внешними системами. Системы управления комфортом реализуются в рабочих зонах - в масштабах офиса или здания для обеспечения локального климат-контроля, управления освещением, жалюзи, некоторыми бытовыми приборами и мультимедийными приложениями. Каждая из систем не является универсальной и имеет свою область применения. В этой ситуации целесообразно построение структуры управления ИЗ на базе набора систем, оптимальным образом связывающего инженерное оборудование конкретного объекта. Таким образом, с позиции управления инженерными системами интеллектуального здания четко определяется необходимость сетевого управления оборудованием, обеспечивающим индивидуальные параметры климата и комфорта каждого помещения. Интернет-технологии позволяют упростить решение задачи дистанционного управления и контроля. Увязка же всех инженерных систем здания, обеспечение их оперативного мониторинга и управления приводят к необходимости создания автоматизированной системы диспетчерского управления. Инженерная инфраструктура Без преувеличения можно сказать, что одной из основных систем интеллектуального здания является автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ). АСДУ — это комплекс программно-аппаратных средств, основной задачей которого является организация надежного оптимального управления всеми системами, расположенными в здании. АСДУ способна за счет сбора и обработки взаимоувязанной информации от всех функционирующих систем — электроснабжения, водоснабжения, кондиционирования, ЛВС, телефонии, пожарно-охранной сигнализации, системы теленаблюдения и т.д. — предложить сбалансированное адекватное решение и обеспечить его реализацию, проинформировать профильную эксплуатирующую службу о событиях. АСДУ выполняется по открытой технологии для обеспечения возможности расширения возлагаемых на неё функций, использования новых технологий и решения в дальнейшем возникающих новых задач. Используя универсальные контроллеры, можно выбрать управляющую программу из обширной библиотеки приложений, если существуют какие-либо специфические особенности управления. Возможно создание драйверов (программ управления устройствами) и программных модулей «под заказ». Структурированная кабельная система (СКС) предназначена для создания слаботочных систем, включая АСДУ. Основным принципом создания СКС является интеграция вычислительных, телефонных и других коммуникационных сетей в едином кабельном пространстве, т.е. объединение всего оборудования в здании. Единая СКС создается в расчете на длительную перспективу и исключает необходимость прокладки дополнительных кабелей при изменении требований к системе коммуникаций, при подключении нового и перемещении существующего оборудования. Назначение сети кабельной канализации (СКК) — размещение, защита и упорядочение раскладки кабелей. СКК является основой для построения других систем здания, использующих силовые и слаботочные кабельные проводки. СКК проектируется и монтируется в расчете на то, что в последующем все остальные системы будут использовать трассы и конструкции СКК в целях прокладки линий соединения своих элементов. СКК проектируется и монтируется с избыточностью, которая определяется в техническом задании и существующей нормативной документации. Обычно избыточность закладывается в объеме 15...30%. Система электроснабжения ИЗ является основой функционирования всех систем. Отказ электроснабжения означает остановку подачи тепла, воды, выключение вентиляции и кондиционирования и, что самое главное, остановку основных технологических процессов обработки и передачи информации, осуществляемых в ИЗ. Существуют различные способы резервирования электроснабжения на разных уровнях, для различных групп потребителей. Система кондиционирования и вентиляции воздуха обеспечивает оптимальные климатические условия в помещениях здания. Комплекс управления вентиляцией и кондиционированием позволяет обеспечить управление оборудованием для создания комфортных условий деятельности персонала и надежного функционирования оборудования. Системы контроля и управления вентиляцией и кондиционированием разработаны как для типовых случаев, когда используется оборудование одного производителя, так и для оборудования различных производителей. В последнем случае решение задачи осуществляется средствами объединенной АСДУ. Системы водоснабжения и канализации предназначены для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности персонала и удовлетворения технологических нужд оборудования. Система теплоснабжения обеспечивает объект тепловой энергией. Применение управляющих контроллеров, интегрированных в объединенную АСДУ, позволяет обеспечить управление оборудованием теплоснабжения для создания комфортных условий деятельности персонала и применить энергосберегающие технологии. Система лифтового оборудования выполняет управление лифтами в нормальном режиме и позволяет управлять ими по заранее заложенной программе, рассчитанной на возникновение аварийных и критических ситуаций (пожар, доставка VIP и особо ценных грузов, блокировка нежелательных лиц и т. д.). Система часофикации предназначена для обеспечения хронометрической информацией о реальном времени пользователей и технологических систем. Технологические системы Как было сказано выше, инженерные системы образуют инфраструктуру (платформу), на базе которой функционируют технологические системы. Под технологическими системами понимаются инфокоммуникационные системы, обеспечивающие основную деятельность организаций, предприятий, компаний и фирм, размещающихся в ИЗ. Основная деятельность этих производственных структур базируется на информационных и телекоммуникационных технологиях, и в этом смысле технологические системы являются средствами производства. Информационная сеть образует сетевую инфраструктуру и поддерживает следующие сетевые приложения и сервис: - интегрированная передача голосовых, видео- и цифровых данных; - создание виртуальных локальных и частных сетей; - управление сетью; - учет используемых ресурсов; - управление пользователями; - функционирование приложений; - построение сетей Internet, Intranet, Extranet. Телекоммуникационные системы в общем случае являются составной частью интеллектуальных сетей здания и обеспечивают выход в глобальные информационные сети и системы связи. Основное телекоммуникационное оборудование и системы — каналообразующая аппаратура и системы спутниковой связи, системы проводной и беспроводной связи. Телефонные станции и системы связи. Центральное место в этой группе оборудования занимают цифровые учрежденческие автоматические телефонные станции (УАТС). Эта группа включает в себя каналы связи, аппаратные средства и абонентские устройства: телефонные аппараты, телефаксы, компьютеры и т.п. Система коллективного приема телевизионных сигналов предназначена для трансляции программ местного, всероссийского и спутникового телевещания и FM-радиопрограмм. Системы безопасности Персонал, здание, его инженерные и технологические системы нуждаются в обеспечении безопасных условий работы. Системы безопасности обеспечивают комплекс мер по пожарной, охранной, инженерной и информационной безопасности. Система оповещения предназначена для управления эвакуацией персонала и может использоваться для трансляции сообщений и радиопрограмм. Система охранной сигнализации предназначена для автоматизированной охраны помещений и подступов к объекту. Система охранной сигнализации сопрягается с системой телевизионного наблюдения для обеспечения комплексной охраны объекта. Система контроля доступа применяется для ограничения и запрещения прохода в охраняемые помещения или на контролируемую территорию. Среди современных систем контроля доступа наиболее распространенными и оптимальными по безопасности и стоимости являются устройства и системы, считывающие идентификационный код, записанный на различных носителях. Широко распространены системы, использующие пластиковые карточки. Система пожарной сигнализации предназначена для автоматизированного обнаружения возгорания или задымления и выдачи сигнала на запуск систем автоматического пожаротушения, подпора воздуха и дымоудаления. Система пожарной сигнализации имеет связь с системами безопасности, лифтовым оборудованием, системами оповещения, электроснабжения и средствами автоматизации. При возникновении пожара по сигналу от системы осуществляется эвакуация персонала и принимаются меры, обеспечивающие сохранность оборудования. Система телевизионного наблюдения предназначена для охраны подступов и внутренних помещений объекта. Она обеспечивает круглосуточное телевизионное наблюдение за территорией, зданием и внутренними помещениями объекта и отображение формируемых изображений на экранах мониторов в центре управления безопасностью. Прогрессивным решением является применение компьютерных систем, которые автоматически регистрируют перемещения в охраняемых зонах, сообщают об этом оператору и производят запись изображения. Система безопасности компьютерной информации предназначена для защиты информации в компьютерных сетях (локальных или глобальных) и включает комплекс мероприятий, проводимых с целью предотвращения утечки, хищения, утраты, несанкционированного уничтожения, искажения, модификации, несанкционированного копирования, блокирования информации и т.п. Системы ИЗ в совокупности образуют среду, позволяющую предприятию осуществлять свою деятельность с высокой производительностью и качеством, предоставляют персоналу комфортные и безопасные условия труда. Инженерные системы, технологические системы и системы безопасности находятся в определенной функциональной связи друг с другом (рис. 1.2). Инженерные системы обеспечивают функционирование технологических систем, а также систем безопасности и создают комфортные условия деятельности персонала. Персонал использует в своей основной деятельности технологические системы. Человекомашинный интерфейс является двунаправленным и учитывает связи только основных процессов производственной деятельности. Взаимодействие персонала с инженерными системами и системами безопасности в явном виде на рис. 1.2 не показано. Системы безопасности обеспечивают функционирование как основных процессов, включая работу персонала, так и инженерной инфраструктуры.
Рис. 1.2. Взаимосвязь систем интеллектуального здания
© А.Ю. Воробьёв Эта статья взята с сайта ElectroMaster - электрика и сантехника .65 https://electromaster.ru URL этой статьи: https://electromaster.ru/article.php?storyid=359 |
