Автоматизация и диспетчеризация инженерного оборудования жизнеобеспечения зданий. Система диспетчеризации: проектирование, установка, монтаж, техническое обслуживание Диспетчеризация и управление инженерными системами здания

Система диспетчеризации предназначена для удалённого отображения сбора и хранения данных о работе технологического оборудования здания или производственного процесса, она передает информацию о параметрах протекающих процессов, режимах работы инженерных систем, нештатных ситуациях. Интерфейс системы диспетчеризации позволяет оператору удаленно задавать режимы работы системы в целом или отдельного оборудования.

Требование наличия систем диспетчеризации в современных зданиях определено СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий». ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования» - регламентирует проектирование систем диспетчеризации.

Т.о., основное назначение системы диспетчеризации - в централизации контроля и управления зданием.

Иногда возникает путаница, когда систему диспетчеризации здания определяют как систему управления зданием BMS . Это связано с тем, что в диспетчеризации применятся контроллеры и программное обеспечение SCADA систем BMS. Однако, система диспетчеризации является интерфейсной частью системы интеллектуального здания, она всего лишь выводит информацию на пульт и позволяет оператору вручную управлять частью процессов, пусть и удаленно. Алгоритмы оптимального и экономичного взаимодействия между подсистемами здания должны быть разработаны проектом автоматизации и запрограммированы в контроллерах управления, только тогда оператор освобождается от принятия большинства рутинных решений.

Система диспетчеризации не является полноценной системой автоматизации! Она выполняет функции, связанные с отображением - «диспетчерский контроль» и ручным удаленным управлением - «диспетчерское управление» инженерными системами.

Обычно, в функции системы диспетчеризации входит:

• Сбор данных с устройств и визуальное отображение процессов, происходящих с инженерным оборудованием здания (для современных систем, используя SCADA);
• Своевременное выявление нештатных ситуаций, предотвращение аварий;
• Формирование и отправка тревожных сообщений ответственным лицам;
• Дистанционное управление приборами инженерных систем;
• Сбор и хранение показаний приборов в автоматическом или ручном режиме;
• Представление данных в графическом и табличном виде;
• Ведение отчётности об энергопотребление, формирование в автоматическом режиме и по запросу оператора отчетов;
• При необходимости, передача данных на удаленный пульт более высокого приоритета.

На пульт диспетчера выводится информационный поток от следующих систем:

• Приточной и вытяжной вентиляции;
• Кондиционирования воздуха и холодоснабжения;
• Отопления;
• Теплоснабжения (ИТП или котельного оборудования);
• Водоснабжения, водоподготовки, канализации;
• Лифтового и эскалаторного оборудования;
• Электроснабжения и электроосвещения;
• Пожарной сигнализации и систем безопасности здания;
• Систем управления звуком;
• Противопожарной автоматики (противодымной вентиляции и пожаротушения);
• Других систем, связанных с производством или управления процессом.

Могут выводиться параметры температуры наружного воздуха, охлаждённой воды в/от системы вентиляции, охлажденного этиленгликоля, подогретой воды отопления; значения давления охлажденной воды или этиленгликоля систем вентиляции и кондиционирования; положения регулирующих клапанов; мощности на двигателях циркуляционных насосов или вентиляторов; ; данные о засорении фильтров; сигнализация об угрозе замораживания калориферов информации о состоянии лифтов, подкрепленные видеоданными; состояния автоматических выключателей в электрощитах и т.п.

Управление оборудованием в диспетчеризации ограничивается возможностью включения определенных режимов работы, например, режим запуска системы зимой или летом, режим максимальной производительности, аварийное отключение установки, ручное переключение с основного на резервный насос и т.д. В теории, диспетчер имеет возможность управления каждым из устройств, имеющих привод, однако на практике, один человек физиологически не сможет вручную управлять большой инженерной системой.

Управление такой системой осуществляется в режиме 24/7 квалифицированным персоналом, прошедшим специализированные курсы обучения. Кроме того, для каждой системы в процессе проектирования, наладки и эксплуатации технологами разрабатываются протоколы действий при возможных нештатных ситуациях.

Возможности современных систем диспетчеризации

Современные системы диспетчеризации все чаще реализовываются на контроллерах и программном обеспечении систем BMS . Это обуславливает большое количество программных возможностей по настройке их функций. В общем случае, системы диспетчеризации должны обеспечивать:

• Актуальную и полную картину состояния всех инженерных систем в любой момент времени;
• Удобный и понятный графический интерфейс;
• Быструю реакцию на аварийные ситуации;
• Возможность выдачи аварийных сообщений на экран монитора, принтер, удаленный компьютер, мобильный телефон;
• Регистрацию всех системных событий, что во многих случаях даёт возможность установить причину аварийной ситуации, ее виновника, а также предотвратить ее появление в дальнейшем;
• Подключение к системе удаленно, через интернет-браузер;
• Быструю и адекватную реакцию на изменение условий внешней среды;
• Автоматический подсчет моточасов, наработки оборудования на отказ и предупреждение о необходимости проведения тех обслуживания и профилактики;
• Широкие возможности по управлению системами, что позволяет сократить штат обслуживающего персонала;
• Возможность сбора статистической информации, формирования выборок, графиков сравнения прогнозирования расходов.

Отличие системы диспетчеризации от системы автоматического управления и диспетчеризации здания (САУиД)

Основные отличия функций системы диспетчеризации инженерного оборудования и системы автоматического управления зданием видны на приведенных ниже схемах. Типовая схема диспетчеризации инженерных систем объекта

Типовая схема автоматизации и диспетчеризации инженерных систем объекта (синонимы: BMS, интеллектуальное здание)

Таким образом, подсистема диспетчеризации является только частью системы управления зданием BMS .

Оборудование и программное обеспечение систем диспетчеризации

Задача диспетчеризации - отображение информации и предоставление возможности управления, следовательно, основными элементами системы диспетчеризации является программное обеспечение оператора и преобразователи интерфейсов, часто устанавливаемые в щитах автоматизации инженерного оборудования.

Как правило, современные контроллеры автоматизации имеют возможности работы со SCADA ПО системы диспетчеризации, они являются одновременно и преобразователями интерфейсов. Программное обеспечение обеспечивает реализацию таких функций как:

• Отображение информации в виде мнемонических схем с выдачей на них в реальном времени значений измерений, значений установок регуляторов, различных пиктограмм и других графических объектов;
• Формирование и выдачу аварийных сообщений;
• Ведение архивов (трендов) для всех аппаратных сигналов и расчетных технологических переменных;
• Возможность коррекции работы системы, без ее остановки;
• Возможность поиска и фильтрации записей архивов по ряду критериев отбора; возможность формирования отчетов на основе задаваемых пользователем шаблонов; просмотр архивной информации в виде графиков и таблиц;
• Возможности создания расписаний, многоуровневого доступа и прочие функции систем компьютерных систем управления.

Передача данных от локальной системы автоматизации к SCADA системе диспетчеризации может осуществляться напрямую или через интерфейс OPC (Open Platform Communication) сервера. При этом OPC сервер является переводчиком между языком, которое понимает установленное оборудование, и языком программного интерфейса диспетчера.

Главной целью стандарта ОРС явилось обеспечение возможности совместной работы средств автоматизации, функционирующих на разных аппаратных платформах, в разных промышленных сетях и производимых разными фирмами.

После того, как стандарт OPC был введён в действие, практически все SCADA-пакеты были перепроектированы как ОРС-клиенты, а каждый производитель аппаратного обеспечения стал снабжать свои контроллеры, модули ввода-вывода, интеллектуальные датчики и исполнительные устройства стандартным ОРС сервером. Благодаря появлению стандартизации интерфейса стало возможным подключение любого физического устройства к любой SCADA, если они оба соответствовали стандарту ОРС. Разработчики получили возможность проектировать только один драйвер для всех SCADA-пакетов, а пользователи - возможность выбора оборудования и программ без прежних ограничений на их совместимость.

IP оборудование

90% современных систем диспетчеризации имеют возможность обмена информацией по IP сетям. Преобразование данных в соответствующие протоколы происходит либо непосредственно в контроллерах, либо на серверах верхнего уровня (Schneider Electric Automation Server), либо через шлюзы, например, Xenta -911.

С удешевлением IP оборудования, функции передачи данных в сеть постепенно распространяются на полевые устройства (клапаны, преобразователи частоты и т.п.), однако это решение пока в любом случае более дорогое, а также требует разработки стабильной и безопасной СКС на объекте, это так же дорогостоящее мероприятие.

IP оборудование для систем автоматизации и диспетчеризации инженерных систем подбирается в зависимости от требований к его функциям. Как правило, достаточно иметь программный стык системы диспетчеризации с IP сетью предприятия, и появляется возможность подключения к SCADA системе дополнительной информации. В частности, для визуального наблюдения за с диспетчерского пункта за важными узлами или помещениями, к системе подключаются используются IP камеры наблюдения системы промышленного телевидения или безопасности.

Разработка и проектирование систем диспетчеризации

Проект системы диспетчеризации выполняется разделом комплекта чертежей системы автоматизации и диспетчеризации здания. Сигналы, выводимые на пульт диспетчера, определяются разработчиками технологии систем здания.

Норматив проектирования: ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования»

Проект системы диспетчеризации обычно сдержит следующие листы:

В рамках проекта диспетчеризации разрабатывается так же и автоматизированное рабочее место диспетчера. В зависимости от масштаба системы оно может быть оснащено:

Щитом с нанесенной мнемосхемой (в настоящее время такие системы встречаются все реже и на производствах);

ПК с установленной SCADA программой ;

ПК с доступом по веб-интерфейсу к контроллеру-серверу системы (пример: automation server Schneider Electric);

ПК с установленной SCADA системой с выходом на несколько мониторов и на мониторную стену .

Назначение
Система комплексной автоматизации и диспетчеризации предназначена для управления инженерными системами жизнеобеспечения объекта и создания комфортных условий жизнедеятельности работающего персонала.
Технические преимущества

• Автоматическое поддержание оптимальных режимов работы оборудования
• Прогнозирование выхода оборудования из строя
• Все функции по управлению инженерными системами доступны из единого пользовательского интерфейса
• Масштабирование от небольших систем до крупных систем со множеством подсистем
• Оперативное диспетчерское управление и оповещения технологическими процессами и оборудованием инженерных систем
• Централизованный контроль (мониторинг) в режиме реального времени состояния технологических параметров и оборудования инженерных систем
• Интеграция всех систем объекта, создание общекорпоративной системы безопасности и реализация единой политики реагирования
• Использование развитой системы управления аварийным оповещением
• Оперативное и наглядное отображение на экранах уведомлений об аварийных ситуациях
• Разграничение доступа к информации

Экономические преимущества

• Повышение эффективности управления, эксплуатации и безопасности инженерного комплекса объекта
• Экономия энергоресурсов
• Экономия трудозатрат эксплуатационных служб
• Эффективное планирование использования оборудования
• Повышение престижности объекта
• Снижение стоимости страхования объекта

Структура построения системы комплексной автоматизации и диспетчеризации инженерных систем
Система комплексной автоматизации и диспетчеризации инженерных систем строится по принципы двухуровневого интегрирования:

• Верхний уровень – система сбора и обработки данных
• Нижний уровень – локальные системы автоматики (ЛСА)

Система сбора и обработки данных обеспечивает

• Непрерывный контроль состояния оборудования инженерных систем объекта и протекания технологических процессов с постоянной регистрацией происходящих событий
• Долговременное хранение информации о событиях
• Привязку фиксируемых событий в различных системах инженерного обеспечения объекта к единой шкале времени
• Взаимодействие между системами в части функционирования в различных ситуациях, в том числе нештатных (аварийных).
• Визуальный контроль работы (состояния) оборудования контролируемых инженерных систем и протекания технологических процессов.
• Дистанционное управление инженерными системами и их отдельным оборудованием с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора.
• Дистанционное изменение режимов работы оборудования инженерных систем с АРМ оператора.
• Формирование различных отчетов о функционировании контролируемых систем инженерного обеспечения здания.

Состав основного оборудования системы сбора и обработки данных

• Сервер системы сбора и обработки данных.
• Интерфейсное оборудование связи сервера с локальными системами автоматики.
• Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора инженерных систем.
• Программное обеспечение системы сбора и обработки данных.
• Оборудование для создания ЛВС.
• Источники бесперебойного питания.

Предлагаемые производители оборудования и программного обеспечения системы сбора и обработки данных

• SIEMENS

Локальные системы автоматики обеспечивают работу инженерных систем в автоматическом режиме, как автономно, так и в составе системы комплексной автоматизации и диспетчеризации здания.

Состав основного оборудования локальных систем автоматики

• Контроллеры и модули ввода/вывода
• Периферийные средства автоматизации:
  • датчики технологических параметров (температура, влажность, давление, перепад давления, расход, уровень, освещенность и т.п.)
  • исполнительные устройства (клапаны, задвижки, привода и т.п.

Энергоэффективность
Интеллектуальная энергосберегающая система автоматизации зданий сокращает уровень вы- броса вредных веществ и позволяет снизить эксплуатационные расходы.

В отличие от конструктивных мер, автоматизация зданий - менее трудоёмкое и гораздо более дешёвое средство улучшения энергоэффективности. Система автоматизации – это мозг здания. Он ин- тегрирует информацию обо всех инженерных системах. Он управляет системами отопления и охлаж- дения, вентиляции и кондиционирования, электроснабжения и освещения. Поэтому именно мозг зда- ния должен быть наделён функциями контроля над использовани- ем энергоресурсов. Эти функции позволяют снизить энергопотреб- ление здания на 30%.

Повышение производительности и эффективности путем управления полным жизненным циклом здания ООО «РТК-системы» предлагает интеллектуальные интегрированные решения для жилых и нежилых зданий и инфраструктур общественного назначения. На протяжении всего жизненного цикла объекта наши услуги и решения в области низковольтных распределительных сетей и электроустановок, автоматизации зданий, пожарной безопасности и охранных систем гарантирует:

• оптимальный комфорт и высочайшую энергетическую эффективность зданий,
• защиту и безопасность людей, процессов и материальных ценностей,
• повышение производительности труда.

Перечень контролируемых систем: Система отопления (индивидуальный тепловой пункт) - диспетчеризация ИТП здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, сократить риски чрезвычайных происшествий связанных с неожиданным выходом из строя оборудования, минимизировать ущерб, связанный с разрывами трубопроводов, анализировать потребление тепла в различные периоды времени (и/или при различных обстоятельствах) для получения оптимальных (наиболее экономичных) настроек работы ИТП. Автоматику ИТП экономически и технически целесообразно выполнить в составе системы диспетчеризации, что позволяет осуществить полную интеграцию ИТП в систему диспетчеризации и при этом избежать дополнительных затрат связанных с дублированием оборудования, контролирующего одни параметры.

• Температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах теплосети, подающих и обратных трубопроводах контуров отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и стояков отопления. Контроль температур теплоносителя в различных точках технологического процесса позволяет оптимально настроить режимы потребления тепловой энергии различными потребителями, а также контролировать качество услуг предоставляемых теплосбытовой компанией.
• Давление в подающем и обратном трубопроводах теплосети - контроль качества услуг теплосбытовой компании.
• Давление в подающих и обратных трубопроводах контуров отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и стояков отопления - контроль состояния трубопроводов, наличия теплоносителя, защита от «сухого хода» насосов.
• Перепад давления на фильтрах и грязевиках - контроль засорения фильтров, своевременное оповещение персонала о необходимости чистки.
• Перепад давления на насосах - контроль исправности насосов, своевременное оповещение персонала о необходимости ремонта/замены.
• Управление положением запорно-регулирующей арматуры контуров отопления вентиляции и ГВС
• Поддержание тепловых режимов согласно заданным параметрам (уставкам), температуре наружного воздуха, температуре теплоносителя поступающего из теплотрассы.
• Управление положением запорной арматуры стояков отопления, оперативное прекращение утечки теплоносителя в случае нарушения герметичности контура.
• Интеграция средств коммерческого и/или технического учета потребления тепла и расхода ГВС.

Система вентиляции - диспетчеризация системы вентиляции здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, сократить риски чрезвычайных происшествий связанных с неожиданным выходом из строя оборудования (например установок дымоудаления), минимизировать ущерб, связанный с разрывами трубопроводов или простоем дорогостоящего оборудования. Автоматику систем вентиляции экономически и технически целесообразно выполнить в составе системы диспетчеризации, что позволяет осуществить полную интеграцию в систему диспетчеризации и при этом избежать дополнительных затрат связанных с дублированием оборудования, контролирующего одни параметры.

Контролируемые и управляемые параметры:

• Перепад давления на вентиляторе - контроль исправности вентилятора, оперативное оповещение персонала о необходимости ремонта/замены.
• Контроль положения и управления жалюзи и клапанов - открытие/закрытие жалюзи и клапанов, контроль неисправностей жалюзи и клапанов, оперативное оповещение персонала о необходимости ремонта/замены.
• Контроль температуры калорифера (для приточных установок) - защита от заморозки калорифера.
• Температура приточного воздуха (для приточных установок) - контроль соответствию заданному значению.
• Температура теплоносителя в обратном трубопроводе (для приточных установок) - контроль за соответствием заданного режима.
• Перепад давления на фильтре (для приточных установок) - контроль засорения, оперативное оповещение персонала о необходимости замены.
• Управление положением запорно-регулирующей арматуры контуров отопления и/или холодоснабжения (для приточных установок) - поддержание тепловых режимов согласно заданным параметрам, температуре наружного воздуха, температуре теплоносителя поступающего из ИТП.
• Управление положением запорной арматуры контуров отопления и/или холодоснабжения (для приточных установок) - оперативное прекращение утечки теплоносителя в случае нарушения герметичности контура.

Система холодоснабжения - диспетчеризация системы холодоснабжения здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, минимизировать ущерб, связанный с разрывами трубопроводов или простоем дорогостоящего оборудования. Автоматику системы холодоснабжения экономически и технически целесообразно выполнить в составе системы диспетчеризации, что позволяет осуществить полную интеграцию в систему диспетчеризации и при этом избежать дополнительных затрат связанных с дублированием оборудования, контролирующего одни параметры.

Контролируемые и управляемые параметры:

• Перепад давления на вентиляторе чиллера - контроль исправности вентилятора, оперативное оповещение персонала о необходимости ремонта/замены.
• Температура теплоносителя в обратном трубопроводе - контроль за соответствием заданного режима.
• Перепад давления на фильтре - контроль засорения, оперативное оповещение персонала о необходимости замены.
• Управление положением запорно-регулирующей арматуры контуров отопления и/или холодоснабжения (для приточных установок) - поддержание теплового режима согласно заданному параметру.

Система водоснабжения - диспетчеризация системы водоснабжения здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, сократить риски связанные с внезапным отказом и/или неготовностью ответственных узлов (например: пожарной насосной установки, щитов управления задвижками на обводных каналах водоснабжения (пожарными задвижками), узлов управления автоматическим пожаротушением и т.д.), минимизировать ущерб, связанный с разрывами трубопроводов или простоем дорогостоящего оборудования. Автоматику системы водоснабжения экономически и технически целесообразно выполнить в составе системы диспетчеризации, что позволяет осуществить полную интеграцию в систему диспетчеризации и при этом избежать дополнительных затрат связанных с дублированием оборудования, контролирующего одни параметры.

Контролируемые и управляемые параметры:

• Контроль и управление положением пожарных задвижек.
• Контроль параметров насосов повысительной установки - своевременное предупреждение персонала о необходимости проведения ТО и/или ремонта (замены) оборудования.
• Контроль готовности пожарной насосной установки - своевременное предупреждение персонала о необходимости проведения ТО и/или ремонта (замены) оборудования.
• Контроль давления на вводе в здание, а также на ответственных участках трубопроводов - своевременное предупреждение персонала о несоответствии параметров заданным значениям (т.е. о возникновении аварийной ситуации).
• Управление положением запорной арматуры - оперативное прекращение утечки в случае нарушения герметичности контура.
• Интеграция средств коммерческого и/или технического учета расхода воды.

Система водоотведения - диспетчеризация системы водоотведения здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, сократить риски связанные с внезапным отказом и/или неготовностью ответственных узлов (например: дренажных насосов, канализационных насосных станций), узлов управления автоматическим пожаротушением и т.д.), минимизировать ущерб, связанный с разрывами трубопроводов или простоем дорогостоящего оборудования.

Контролируемые и управляемые параметры:

• Превышение допустимого уровня сточных вод в дренажных приямках - оперативное оповещение персонала о необходимости срочной проверки работоспособности дренажного насоса и/или чистки отводящего трубопровода.
• Контроль состояния (готовности) канализационных насосных станций - оператиыное оповещение персонала о необходимости проведения ТО и/или о возникновении аварийной ситуации.
• Контроль протечек в санузлах и других местах общего пользования - оперативное оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации, выдача сигналов на закрытие запорной арматуры для прекращения подачи жидкости.

Система электроснабжения - диспетчеризация системы электроснабжения здания позволяет снизить влияние человеческого фактора при обслуживании, сократить время поиска неисправностей в системе электроснабжении и, тем самым, минимизировать ущерб, связанный с простоем дорогостоящего оборудования.

Контролируемые и управляемые параметры:

• Положение выключателей нагрузки высоковольтных распределительных устройств трансформаторных подстанций - контроль состояния РУ 10кВ трансформаторных подстанций и, косвенно, наличие напряжения на вводах (по состоянию вводных ВН и секционного ВН, управляемых АРВ по высокой стороне).
• Состояние (Включен/Выключен/Автоматическое отключение) автоматических выключателей низковольтных распределительных устройств трансформаторных подстанций - контроль состояния РУ 0,4кВ трансформаторных подстанций и, косвенно, наличие напряжения на вводах (по состоянию вводных АВ и секционного АВ, управляемых АРВ по низкой стороне).
• Температурные режимы трансформаторов ТП - предупреждение аварийных ситуаций, связанных с перегревом трансформаторов, путем оперативного оповещения персонала о приближении температуры к опасным значениям.
• Наличие напряжение на шинах распределительных щитов - оперативное оповещение персонала об отключении соответствующего распределительного щита (т.е. о возникновении аварийной ситуа-ции).
• Состояние (Включен/Выключен/Автоматическое отключение) автоматических выключателей особо важных групп распределительных щитов - оперативное оповещение персонала об отключении соответствующего АВ (т.е. о возникновении аварийной ситуации).
• Наличие напряжения в точках подключения особо важных потребителей (при наличии таковых) - оперативное оповещение персонала об отключении соответствующего потребителя (т.е. о возникнове-нии аварийной ситуации).
• Интеграция средств коммерческого и/или технического учета электроэнергии.

Система электроосвещения - диспетчеризация и автоматизация системы электроосвещения позволяет настроить управление освещением с максимальной экономичностью, используя различные комбинации задающих факторов (время, освещенность, присутствие человека) для каждой конкретной группы освещения.

Мониторинг микроклимата особо важных помещений - контроль температуры и влажности в особо важных помещениях (например: серверные, аппаратные, хранилища, холодильные камеры и т.д.) и оперативное оповещение персонала в случае выхода параметров за пределы допустимого диапазона.

Диспетчеризация вертикального транспорта (лифты, эскалаторы и траволаторы) - контроль состояния средств вертикального транспорта, обеспечение голосовой связи с кабинами лифтов.

Система пожарной сигнализации - диспетчеризация СПС позволяет проанализировать отработку всех средств противопожарной защиты здания (вентиляция, дымоудаление, пожарные режимы лифтов, огнезадерживающие клапана и т.д.) после сработки пожарной сигнализации. Система диспетчеризации способна проконтролировать правильность последовательности и времени отработки инженерных систем здания при пожаре, и, в случае сбоя, немедленно сообщить о нем обслуживающему персоналу. Использование отчетов системы диспетчеризации, в качестве критерия при оценке результатов комплексного опробывания технических средств противопожарной защиты, позволяет исключить влияние человеческого фактора, и получить максимальную достоверность результата.

Интеграция в систему любого оборудования, которое по желанию заказчика требует оперативного диспетчерского контроля и/или управления.

Системы автоматики и диспетчеризации – единая система управления отдельно стоящим зданием, комплексом зданий или отдельным участком внутри промышленного, хозяйственного, общественного или жилого объекта.

Чем привлекательны системы диспетчеризации для бизнеса? Прежде всего – возможностью значительно сократить расходы на содержание персонала. В условиях современного хозяйствования замена человека роботом является единственно верным решением по оптимизации производственных затрат и издержек эксплуатации. Кроме того, автоматизация инженерных систем исключает вмешательство человеческого фактора и проистекающих из него проблем, которые, как известно, возникают на предприятиях с большой долей ручного труда с завидным постоянством.

Обратная сторона прогресса – высвобождение значительного числа рабочих, занятых прежде на обеспечении инженерных систем, что не всегда означает значительное сокращение персонала компании. Квалифицированные сотрудники всегда могут быть направлены на другие участки расширяющегося за счет оптимизации управления инженерными системами производства.

Модернизация управления инженерными системами объекта имеет и другие плюсы. Автоматика реагирует на изменения условий значительно более оперативно. Так, за счет более точного управления процессами, происходящими в инженерных системах, достигается значительная экономия топлива и электроэнергии, а также наблюдается снижение износа оборудования, случаев аварийности, а следовательно, необходимости частого ремонта и замены узлов и механизмов, входящих в инженерную систему.

Задачи и принцип действия систем диспетчеризации

Принцип действия систем управления инженерными системами заключается в обеспечении всех блоков системы управляющими контроллерами. Контроллеры обеспечивают сбор информации о работе блоков, а также обеспечивают получение данных центральным постом с заданной периодичностью. Каждый контроллер, устанавливаемый на определенном участке, программируется индивидуально с учетом всех требований и особенностей работы данного блока. Собранные воедино, данные, поступающие с контроллеров, систематизируются в центральном посту и посредством специального программного обеспечения составляются в единое целое – графически отражаемый отчет о работе системы в режиме реального времени.

Однако роль контроллеров не ограничивается сбором данных о работе системы. Главная задача систем диспетчеризации состоит в управлении инженерными системами объекта.

Система диспетчеризации управляет холодоснабжением, системами противопожарной сигнализации, контролирует и управляет системами кондиционирования, вентиляции и обогрева, а также регулирует освещение помещений. Кроме того, система диспетчеризации отвечает за своевременное срабатывание противодымной вентиляции в помещениях.

Система собирает, систематизирует и каталогизирует информацию, поступающую с контроллеров. В случае выявления отклонений от заданных параметров, система подает сигнал контроллеру, который корректирует работу данного модуля для достижения нормативных параметров.

Кроме того, система анализирует общие энергетические затраты и корректирует работу всех модулей для достижения значительной экономии энергии.

Оперативна информация о состоянии системы в целом и отдельных модулей выводится на дисплей в диспетчерской в удобном для восприятия графическом виде таблиц и схем. Такой принцип подачи информации позволяет оценить оперативную обстановку с одного взгляда, и при необходимости откорректировать работу системы с пульта управления.

Программное обеспечение системы

Оборудование диспетчеризации инженерных систем поставляется в комплекте со специализированным программным обеспечением. Данное ПО выполняет сбор и обработку информации, автоматизирует процессы ее обработки, графического вывода на дисплей, а также управляет всеми модулями инженерной системы объекта.

Процессорные микроконтроллеры программируются непосредственно при проектировании системы для каждого конкретного модуля. Каждый контроллер связан с датчиками параметров для сбора информации, силовыми шкафами модулей для управления и центральным диспетчерским пультом для корректировки управления модулем в рамках системы в общем.

Контроллеры на каждом модуле работают автономно, но по мере необходимости корректируются системой.

ПО устанавливается на главный сервер в центральном диспетчерском пункте. На дисплей выводится графическая схема системы. Изменения в работе системы выводятся на дисплей и дублируются звуковыми сигналами.

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.

Внедрение систем автоматики и диспетчеризации сегодня обязательный пункт при строительстве любого объекта для всех, кто ставит перед собой следующие задачи:

• оптимизировать затраты потребляемых ресурсов (воды, электричества, газа, тепла);
• обеспечить автоматизированную и согласованную работу систем отопления, кондиционирования, водоснабжения, вентиляции и противопожарной защиты;
• сделать возможным мониторинг и управление инженерными системами из одной точки;
• снизить риск аварий и преждевременного износа оборудования;
• создать и поддерживать максимально комфортные условия для людей и стабильный фон для протекания технологических процессов.

КРОК уже более 20 лет занимается автоматизацией и диспетчеризацией инженерных систем зданий. Накопленный опыт позволяет нам внедрять автоматизированные системы любого уровня как в офисных и производственных зданиях, так и в торговых центрах, центрах обработки данных и спортивных сооружениях.

Локальная автоматика

Какой бы надежной и интеллектуальной не была система, любые инженерные решения нуждаются в локальной автоматике, ведь именно она обеспечивает независимую работу оборудования и его защиту в случае необходимости. Это своеобразный «ручной тормоз», который препятствует поломкам в экстренных ситуациях и позволяет специалистам корректировать работу оборудования в ручном режиме. Для локального управления инженерными системами специалисты КРОК могут предложить как готовые шкафы автоматики, так и собранные индивидуально под проект решения, которые можно интегрировать в общую систему диспетчеризации.

«Умный офис»

Комнатная или офисная автоматика - это решение, позволяющее поддерживать температуру, воздухообмен, освещенность и микроклимат в целом на должном уровне, соблюдая при этом баланс энергоэффективности. Контроллеры, лежащие в основе таких систем, сопоставляют данные от различных датчиков и на основании этого реализуют заложенные в них автоматические сценарии. В зависимости от состава систем такие сценарии могут контролировать как включение светильников в присутствии человека, так и изменение объема подаваемого в помещение воздуха в зависимости от уровня CO2. В связке с системой диспетчеризации комнатной автоматикой можно управлять централизованно и дистанционно, однако сами пользователи всегда могут задать нужные параметры вручную.

Системы диспетчеризации зданий

Автоматизированные системы оперативного диспетчерского управления (АСОДУ) незаменимы для крупных объектов, где важно иметь точные данные о состоянии каждого компонента инженерной инфраструктуры. Их цель - считать данные с каждого устройства локальной автоматики и предоставить специалистам службы эксплуатации объекта в информативной и наглядной форме.

АСОДУ включает в себя сеть передачи данных, вычислительные ресурсы, комплекс средств отображения информации, преобразователи интерфейсов, специализированное ПО, а также протоколы, с помощью которых происходит обмен информацией между контроллерами, исполнительными устройствами и датчиками. В результате оператор получает целостную картину о состоянии инженерных систем на экране диспетчерского пульта.

Система управления энергопотреблением

На крупных объектах вопрос о потреблении ресурсов всегда стоит достаточно остро, поскольку напрямую связан с объемом эксплуатационных затрат. Внедрение систем управления энергопотреблением (Energy management system, EMS) решает вопрос сбора и предоставления в наглядном виде информации со всех счетчиков газа, воды, электричества и тепла, установленных на объекте. Это ощутимо упрощает расчеты с арендаторами и позволяет производить своевременную оптимизацию потребления ресурсов.

Хотите снизить затраты на эксплуатацию?
Контролировать инженерные системы здания из единого центра?

Инженеры КРОК помогут найти решение!

Связаться

Система управления инфраструктурой центра обработки данных

Не секрет, что в дата-центрах важно поддерживать определенные параметры температуры и влажности. Но также крайне значимо то, сколько электроэнергии уходит на всю систему ЦОД и отдельные ее элементы, ведь на основе этих данных выясняется, каков текущий коэффициент энергоэффективности.

Помимо вопросов обеспечения условий для корректной работы серверного оборудования, часто возникают вопросы, связанные с самими стойками: например, где есть свободные вычислительные ресурсы и что нужно предпринять, чтобы масштабировать инфраструктуру в будущем? Системы управления инфраструктурой ЦОД (Data Center Infrastructure Management) позволяют виртуализировать информацию о всех физических и информационных активах дата-центров, а специалисты КРОК обладают колоссальным опытом их проектирования и внедрения.

Системы мониторинга инженерных систем и конструкций

Существуют сооружения, нуждающиеся в особом контроле не только со стороны службы эксплуатации объектов, но и со стороны единой дежурно-диспетчерской службы города или района. Это могут быть атомные и гидроэлектростанции, стадионы, крупные гостиницы, концертные площадки и другие многолюдные объекты. Именно для таких мест и предназначены СМИС/СМИК. Эти системы собирают и передают данные о состоянии инженерной инфраструктуры и нагрузке на конструкции в ЕДДС, поэтому в случае возникновения угрозы ЧС или теракта меры будут приняты незамедлительно.

Система управления процессом эксплуатации

Система управления процессом эксплуатации (Computer-aided facility management (CAFM) - это управление материальными ресурсами и процессами внутри зданий и сооружений, не относящихся к основной деятельности на данных объектах. Система автоматизирует основные информационные процессы в работе службы эксплуатации, что позволяет сокращать потребление энергетических ресурсов и уменьшить издержки на содержание здания, оптимизировать использование оборудования, эффективно управлять персоналом эксплуатационных служб, оперативно предотвращать нештатные и аварийные ситуации.