Диспетчеризація та моніторинг інженерних систем

В процесі централізованого чи розподіленого оперативного контролю інженерних систем будь-якої будівлі та дистанційного керування його об'єктами може бути використаний ряд спеціальних технічних засобів. Насамперед виділяється клас автоматизованих систем управління будівлею (АСУБ), призначених для підтримки комплексів Інтелектуальних будівель. З іншого боку, існують технології автоматизації інженерних мереж (САІС), однією з основних функцій яких є контроль та управління технологічними та комунікаційними об'єктами у різних житлових, комерційних чи державних будівлях. Простішими аналогами автоматизації або індивідуальними комплексами життєзабезпечення в рамках одного будинку чи квартири є домашня автоматизація або більш звичне для нас поняття система Розумний дім.

Об'єкти системи диспетчеризації та моніторингу

Багато інженерних підсистем в Інтелектуальній будівлі повинні бути схильні до диспетчеризації та моніторингу, оскільки такий підхід необхідний з метою забезпечення безпеки, економії та комфорту. Технологічна інфраструктура, для якої потрібне застосування АСУБ або САІС, складається з наступних основних об'єктів середовища життєдіяльності будь-якої споруди, що функціонує:

• Електропостачання
• Газопостачання
• Теплопостачання
• Освітлення
• Водопостачання
• Каналізація або водовідведення
• Телекомунікація
• Сигналізація
• Ліфтове господарство

Загальний пристрій диспетчеризації та моніторингу

Стандартна СДМ складається з диспетчерського пункту, в якому знаходиться центральний пульт моніторингу та управління, а також шаф автоматики з запрограмованими контролерами, які відповідають за збирання показників та стану інженерного обладнання.

АСУБ або САІС у частині апаратно-програмного комплексу, розміщеного у диспетчерській, забезпечує взаємодію всіх таких контролерів з єдиною точкою управління за допомогою локальної кабельної мережі.

SCADA-системи

Збір та обробка характеристик функціонування Розумної споруди є ємним завданням для здійснення, якого необхідне спеціальне програмно-апаратне оснащення, наприклад SCADA комплекси, націлені на контроль мережевих елементів у режимі реального часу з подальшою систематизацією отриманих даних, їх візуалізації та зберігання для статистики. SCADA-системи, як правило, є складовими для АСУБ чи САІС, тощо.

З метою охоплення різноманітних інженерних та інформаційних розгалужень, SCADA-комплекси можуть бути укомплектовані додатковим апаратним та програмним забезпеченням. Такі СДМ класу SCADA SoftLogic вважаються найбільш інтегрованими у загальну структуру Інтелектуальної будови. Зокрема, це дозволяє застосовувати СДМ при розвитку різних методологій автоматизації, в тому числі, для управління та контролю технологічних процесів диспетчеризації та моніторингу.

Застосування диспетчеризації та моніторингу

У технологіях застосування засобів СДМ можна перерахувати, виходячи зі способів організації процесу, такі підходи:

• Диспетчеризація та моніторинг у локальному режимі. Замкнена система, всі елементи якої розміщені в одному місці комплексно, що служить для передачі контрольних даних від інженерних мереж на пункт управління.
• СДМ у дистанційному режимі. Відкрита топологія, призначена для об'єднання локальних комплексів і що дозволяє зібрати докупи дані про контроль з розрізнених технологічних засобів.

СДМ в Інтелектуальних будівлях

Розумна будівля є багатофункціональним комплексом з ієрархічною мережевою структурою об'єктів, що до нього входять. У ньому за допомогою комунікаційних елементів пов'язане обладнання, що керує роботою окремих пристроїв. Для забезпечення відмовостійкості всіх складових повинен застосовуватися оперативний моніторинг заданих показників з подальшою диспетчеризацією за рахунок закладених алгоритмів контролю, візуалізації та оповіщення.

Споруда може керуватися не тільки АСУБ чи її частиною, а й включати засоби САІС, тобто. для диспетчеризації та управління можливе використання різних програмно-апаратних пристроїв. Головне, щоб таке середовище задовольняло основний критерій управління інженерно-технічними об'єктами всередині цієї будівлі.

Під керуванням комплексу засобів АСУЗ/САІС може також здійснюватись контроль взаємодії різних інженерних та інформаційних мереж. Таким чином, ці типи СДМ використовуються не тільки під час експлуатації промислових будівель, а й у ході автоматизації приміщень побутового призначення. Структурований комплекс Розумної будівлі не повинен підтримувати весь спектр процесів диспетчеризації та моніторингу, але можливе застосування будь-якої їхньої частини залежно від оснащеності різними технологічними системами.

Основні підходи щодо впровадження СДМ у структуру забудови

Як АСУБ, так і САИС використовують загальні методологічні принципи, закладені в алгоритми їх функціонування під час управління Інтелектуальним будинком. У загальному сенсі, кабельна технологічна мережа такої будови є структурованою системою, побудованою за заданими правилами і нормами.

Для застосування обладнання різних виробників оптимізовані стандартні відкриті протоколи, що дозволяє реалізувати комплексну інтеграцію інженерних мереж із засобами диспетчеризації та моніторингу.
Принцип незалежності та самостійності (т. зв. розподілений штучний інтелект) пристроїв СДМ обумовлює надійність і стійкість до відмови при функціонуванні системи. Взаємозамінність вузлів управління дозволить, у ході поломки якогось із таких приладів, передати його завдання працездатному об'єкту.

Масштабування забезпечує необхідне і достатнє нарощування потужності АСУБ / САІС, тобто, можна підключати до них необхідні об'єкти диспетчеризації та моніторингу. У цьому розширення комплексу управління Інтелектуальним будинком допускається у частині самих елементів СДМ.

В інженерному плані СДМ, виходячи з індивідуального розміщення об'єктів життєзабезпечення приміщень, проектується з урахуванням таких особливостей та принципу оптимальності витрати комплектуючих. Наприклад, мережеві контролери можуть розміщуватись у шафах або щитах автоматики – залежно від зручності вертикальної або горизонтальної установки пристроїв та прокладання кабелю відповідно. За такого підходу використовується, зокрема, принцип локальної прив'язки від об'єкта зберігання автоматики до головного центру управління.

Оскільки контроль ведеться за допомогою інтелектуального високотехнологічного обладнання (мережевих контролерів чи процесорів, датчиків моніторингу, схем диспетчеризації тощо), то такий процес автоматизований. З зібраних даних елементи СДМ направляють інженерним вузлам відповідні службові команди, визначені закладеним алгоритмам реагування. Такі сценарії взаємодії передбачені як для регламентних ситуацій, так і для випадку виникнення позаштатних подій. Завдяки використанню цих запрограмованих алгоритмів, змодельованих на етапі проектування Інтелектуальної споруди, забезпечується злагоджена робота у будь-яких проблемних зонах СДМ.

Переваги диспетчеризації та моніторингу

Без використання СДМ насамперед ставиться під питання безпека, включаючи захист усіх приміщень в аварійних ситуаціях. Своєчасний контроль, а у разі неполадок із обладнанням та оповіщенням, є однією з основних переваг проактивного моніторингу всіх значущих об'єктів життєзабезпечення.

Диспетчеризація дозволяє безпомилково визначити, усунувши проблему, в якій саме ланці всередині інженерних систем або на їх стиках стався збій, а також заощадити час на реагування. Таким чином, загальну безпеку Інтелектуального будинку буде підтримано за рахунок попередньої реакції на можливість аварії не лише з боку автоматизованого комплексу, а й з боку оперативної диспетчерської бригади, яка отримала оповіщення в онлайн-режимі.

Не менш важливою перевагою комплексної інтеграції СДМ необхідно визнати економне витрачання ресурсів життєдіяльності. Загальне управління СДМ, яке контролює функціонування систем усередині будівлі, дозволяє тримати ситуацію в рамках допустимих відхилень, що призводить, наприклад, до скорочення споживання енергії. Крім того, таке раціональне використання обладнання призводить до його довговічного використання та продовження терміну стабільної служби, а також скорочення амортизаційних витрат.

Грамотна диспетчеризація та відповідний моніторинг дозволяє здійснювати постійний контроль заданих технологічних параметрів. У режимі реального часу СДМ управляє середовищем життєзабезпечення, а також технологічними процесами, що відбуваються в ній, проводить аналіз діяльності всіх інженерних об'єктів.

Фінансова складова проекту СДМ

Інвестиції в проекти з впровадження Інтелектуальних будівель, що містять комплексні системи диспетчеризації та моніторингу, є економічно вигідними з точки зору закладеної окупності таких систем. Повернення вкладень визначається як прямою, так і непрямої фінансової віддачою.

В якості прямих економічних вигод можна розглянути такі основні аспекти:

• Скорочення витрачання ресурсів. Витрати зменшуються як у частині експлуатації Розумної споруди, так і за допомогою застосування СДМ з її ресурсномісткими алгоритмами функціонування.
• Зменшення фонду оплати праці. Відповідальні за експлуатацію будівлі співробітники залучаються набагато рідше до виходів поза зміною, оскільки скорочується кількість поломок в інженерних мережах.
• Збільшення орендної плати. Інтелектуальна будівля з АСУБ/САІС включається до групи будівель найвищих категорій. Власники приміщень у такому комплексі отримують додатковий дохід від здачі їх у найм.

Непрямі фінансові переваги, як правило, можна визначити за такими показниками:

• Комфортність усередині будівлі. Продуктивність людей, за рахунок більш прийнятних умов відпочинку та праці, буде підвищено.
• Оптимальність режиму роботи. Завдяки цьому термін служби об'єктів інженерних мереж буде продовжено.

Загалом, незалежність від зовнішніх та внутрішніх загроз для функціонування систем життєзабезпечення всередині Інтелектуальної будівлі є незаперечною перевагою як для бізнесу, оскільки зумовлює його безперервність та стабільність в очах клієнтів, так і для звичайних людей, які відчувають свій комфорт, безпеку та економію коштів.

По матеріалам компанії DarDali - https://dardali.com
Київ 2016

Також буде цікаво ознайомитись:

• Розумний будинок без ремонту та дротів
• Як дізнатися вартість системи Розумний дім
• Автоматика Crestron, рішення, яке може практично все
• Як Розумний будинок допомагає економити енергоресурси

Технічна консультація та придбання