Обучение автоматизация и диспетчеризация инженерных систем зданий. Диспетчеризация (автоматизация), управление инженерными системами. Основные функциональные возможности систем управления верхнего уровня

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 .

Гарантия на оборудование

Гарантия на основное оборудование до 3х лет

Страхование работ по монтажу и проектированию

Все работы по монтажу и проектированию на вашем объекте застрахованы на 6 000 000 рублей

Компания Obion выполняет проектирование и монтаж систем автоматизации в Москве и МО. Мы предлагаем эффективные решения для промышленных предприятий, офисов, жилых комплексов и загородных коттеджей. Качественная автоматика позволяет решить такие задачи:

• Качественный контроль за работой всех инженерных систем и их отдельных элементов обеспечивается с минимальными вложениями.
• Эффективная диагностика элементов сетей и своевременное оповещение о необходимости в проведении технического обслуживания.
• Потребление энергоресурсов оптимизируется за счет учета времени суток, климатических условий, числа людей в здании и многих других аспектов.
• Снижения риска аварий на объекте и обеспечение высокого уровня безопасности для людей и имущества.

Виды автоматизации

Вентиляция, кондиционирование, пожаротушение, видеонаблюдение, отопление – все сети и коммуникации объекта берутся под единый контроль с применением управления и диспетчеризации инженерных систем.Автоматизация и диспетчеризация инженерных систем направлена на замещение ручного труда и исключение человеческого фактора в работе. Большинство задач берет на себя автоматика. В результате улучшается производительность труда, снижаются затраты и растет скорость реакции на возможные изменения или чрезвычайные ситуации (например, в случае пожара) в здании. Диспетчеризация инженерных систем – современное решение по оптимизации технических процессов.

Какие задачи решают автоматизированные системы?

Применение автоматизированных систем решает следующие задачи:

• экономия финансов на содержании здания;
• обеспечение должного уровня безопасности для находящихся в здании людей;
• единый контроль над работой коммуникаций;
• оперативная реакция на чрезвычайные происшествия;
• предотвращение экстремальных ситуаций;
• уменьшение штата работающего персонала;
• прозрачность операционных процессов.

В результате грамотного проектирования и качественного монтажа автоматизированных систем, потребление ресурсов сокращается от 30% до 50% по каждой подсистеме. Комфорт в помещении обеспечивается в соответствии с заданными параметрами (температура, влажность). Штат сокращается, а издержки предприятия сокращаются.

Перед тем, как начать монтаж по проекту
мы проверяем его по 3 критериям:

1. Работоспособность всех систем
2. Соответствие СП, ПУЭ, ГОСТ Р
3. Возможность оптимизации

Системы автоматизации и диспетчеризации: виды и особенности

В зависимости от поставленной задачи, интеллектуальное здание может быть автоматизированным как частично, так и в полном объеме. Следуя потребностям заказчика, технологи предложат соответствующее решение.

Проект должен быть продуман еще до начала строительства здания: это обеспечит понимание всего спектра работ и видение итогового результата. Автоматизация готового здания займет большее количество времени и ресурсов.

Диспетчеризация инженерных систем здания обеспечит автоматику всех процессов и коммуникаций:

• электроснабжение;
• освещение;
• водоснабжение;
• отопление;
• кондиционирование и вентиляция;
• пожаротушение;
• моторизованные жалюзи;
• охранная сигнализация;
• контроль доступа;
• сети связи;
• IP-мониторинг объекта;
• механизация здания.

Преимущества системы автоматизации и диспетчеризации зданий

Автоматизация и диспетчеризация объектов берет на себя всю рутинную работу, для выполнения которой требовался целый штат персонала. Внедрение оборудования позволяет повысить уровень комфорта, безопасности и качества деятельности сотрудников.

Приборы экономят время, обеспечивают эффективную работу подсистем, регулируют микроклимат, защищают оборудование от нагрузок. Возможности интеллектуальных зданий зависят от требований заказчика – современные технологии позволяют реализовать разнообразные идеи.

Главное преимущество автоматизации – в достижении повышенной эффективности работы систем здания, повышенная ее продуктивность и экономия ресурсов.

Автоматизация инженерных систем может быть внедрена в каждой промышленной отрасли. В уже готовых проектах это повлечет за собой полную переработку производственных линий и серьезные расходы, но окупаемость проекта не заставит себя ждать.

Проектирование диспетчеризации инженерных систем

Проектирование автоматизации и диспетчеризации, доверенное профессионалам, способно минимизировать расходы по обслуживанию объекта в будущем. Автоматизированные системы дают постоянный контроль за исправностью работы оборудования в режиме реального времени.

Система представляет собой определенную иерархию и включает в себя три уровня.

1. Исполнительные механизмы, соединения и датчики , которые осуществляют контроль, сбор данных о состоянии и параметрах оборудования, передают информацию на устройства управления.
2. Управляющие устройства – контроллеры, модули ввода и вывода, которые обеспечивают взаимодействие всех ресурсов и следят за эксплуатацией. С их помощью оператор может регулировать определенные параметры работы (например, показатели вытяжки или температурного режима). Некоторые устройства не дают установить ручную регулировку и действуют автоматически (как, например, стабилизаторы напряжения).
3. Мониторинг (высшая ступень иерархии) – компьютерный центр управления, в котором осуществляется контроль над отдельными коммуникациями. Технологичная система создается на базе компьютера и контролирует работу каждого элемента, как по отдельности, так и в комплексе.

Проектирование автоматизации инженерных систем необходимо объектам, коммуникационные сети которых распределены на больших площадях и размещаются в труднодоступных местах. Например, производственные комплексы, развлекательные и торговые центры, административные постройки.

Как производится автоматизация инженерных систем зданий?

Процесс внедрения управления автоматизации и диспетчеризации включает в себя следующие действия:

• обследование объекта;
• разработка проекта;
• согласование с заказчиком и определение технического задания;
• нахождение рационального технического решения;
• составление схем монтажа внедряемого оборудования;
• разработка отдельных проектов по автоматизации и диспетчеризации инженерных систем здания;
• объединение проекта диспетчеризации с работой коммунальных сетей;
• разработка программного обеспечения;
• поставка оборудования;
• разработка сметной документации.

Автоматизация управления и диспетчеризация инженерных систем минимизирует расходы на производственную часть и работу персонала, делает нахождение в помещении комфортным, повысит работоспособность и помогает выполнять поставленные задачи в короткие сроки.

Автоматизация и диспетчеризация инженерных систем с компанией Obion

Специалисты нашей компании готовы оказать вам помощь в создании единой интеллектуальной системы для управления технологическими процессами на вашем предприятии. Мы поможем разработать проект в соответствии с вашими потребностями, осуществим монтаж и подберем все необходимые материалы. Специалисты компании «Обион» имеют большой опыт работы в данной сфере, что позволяет нам гарантировать высокое качество проведенных работ.

Если у вас остались вопросы, свяжитесь с нами по телефону или напишите нам на сайте – мы с удовольствием ответим на все ваши вопросы.

Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 г. № 87 (ред. от 07.07.2017 г.) «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», пункт 19. Подраздел «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети» гласит, что в проекте должны быть указаны описания систем автоматизации и диспетчеризация процесса регулирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В этой связи наша компания предлагает услуги комплексного проектирования автоматизации и диспетчеризации инженерных систем. Здесь мы предлагаем обратить внимание на ряд ключевых моментов процесса проектирования.

О проектировании собственной автоматики инженерных систем

Мы выполняем проектирование собственной автоматики инженерных систем, то есть нами проектируются устройства управления, которые устанавливаются на инженерном оборудовании или размещаются рядом с ним локально в каждой инженерной системе - это и есть собственная автоматика систем и самый низший уровень автоматизации.

Ниже показан пример выполненного монтажа собственной автоматики системы отопления в коллекторном шкафу:

Установленная автоматика инженерных систем выполняет функции управления вне зависимости от исправности и работоспособности вышестоящей над ними системы управления, если такая существует на объекте (речь идет о системе «Умный дом», как любят её называть маркетологи).

Решения для автоматизации инженерных систем разрабатываются при проектировании данных систем и размещаются именно в этом проекте в виде схем и описаний.

К примеру, в эту пояснительную записку проекта отопления включено описание решений по автоматизации радиаторного, напольного отопления и котельной.

В проекте автоматики представлены схемы подключения сервоприводов, датчиков, терморегуляторов, контроллеров и климатического оборудования.

Решения по автоматизации в проектах не содержат сведений о прокладке кабелей собственной автоматики

Автоматика каждой системы включает десятки и даже сотни различных устройств, включенных в автоматику системы управления, которые связываются между собой линиями управления, то есть слаботочными кабелями.

К каждому термоэлектрическому приводу отопления в этих шкафах идут слаботочные кабели (это такие белые провода)

Если объект имеет большие по площади размеры, то оснащение его инженерными системами с собственной автоматикой требует серьезного подхода к проектированию. Здесь нужно акцентировать внимание на деталях каждого проекта инженерной системы, оборудованной автоматикой управления, так как система может быть спроектирована правильно, оборудование автоматики также будет указано в проекте в форме схем и описаний, но проектирование связей (слаботочных кабелей) между этими устройствами управления и инженерным оборудованием может быть не в полной мере и не должным образом отражено в существующих проектах инженерных систем для выполнения качественного монтажа автоматизированного инженерного комплекса.

О проектировании сетей автоматизации и диспетчеризации

Дело в том, что в проектах инженерных систем внимание сконцентрировано на проектировании инженерного оборудования. Автоматика в данных проектах является одним из элементов создаваемой системы (занимает один из разделов проекта ОВК и ВК), а линии и кабели этой автоматики, тянущиеся по всему зданию - это, вообще, дело десятое. Часто эти слаботочные кабели прокладывают сами инженеры, которые занимаются автоматикой, пуском и наладкой инженерных систем на основании схем автоматизации оборудования из проектов.

И в этом случае иногда возникают сложности, когда автоматика и различные элементы оборудования располагаются в разных концах здания: не ясно, как проложить кабели, где их можно вывести, как учесть расположение, подключение и т. д.

В общем, слаботочные кабели собственной автоматики инженерных систем также требуют к себе пристального внимания проектировщиков, строителей и монтажников для обеспечения высокого качества проектных и монтажных работ.

Кабели автоматики должны быть проложены правильно с соблюдением определенных условий, они должны быть увязаны с другими коммуникациями, эти слаботочные сети должны быть проложены вовремя (до отделки) и так далее, то есть для выполнения работ с высоким качеством потребуется разработка проекта сети автоматизации и диспетчеризации инженерных систем.

Проект сети автоматизации и диспетчеризации ≠ проект системы управления

Заостряем внимание, что проект сети автоматизации и диспетчеризации содержит информацию именно о кабелях низовой автоматики (собственной автоматики) инженерных систем. Не следует путать проект этой сети с проектом системы управления (она же система «Умный дом»), так как проект системы управления (или системы «Умный дом») - это аппаратная и программная надстройка, которая позволяет управлять всеми инженерными системами, то есть это верхний уровень автоматизации, которого, кстати, может и не быть, если заказчик откажется от его реализации, но это не значит, что все другие инженерные системы не будут работать.

На заметку: без системы управления или в случае ее отказа (она же система «Умный дом») автоматика будет работать локально в каждой инженерной системе.

Если проекта сети автоматизации и диспетчеризации нет

Заказчик может отказаться от проектирования сети автоматизации и диспетчеризации, в этом случае слаботочных кабелей связи между устройствами управления и оборудованием в проекте просто не будет, что потребуется учитывать тем монтажникам, которые будут заниматься автоматикой систем, чтобы проложить их на основании схем разделов автоматизации инженерных систем.

Мы предлагаем не перекладывать бремя стыковки локальной автоматики управления в системах на монтажников. Кабельные трассы низовой автоматики нужно проектировать.

Ключевые особенности проектирования автоматизации и диспетчеризации

При проектировании мы не подменяем штатную автоматику инженерных систем, поэтому вся автоматизация строится на 2-х уровневом принципе, низовой (локальной) и верхней (общей) автоматизации, которая находит свое отражение в 3-х проектах:

Низовой уровень:
1. Разделы автоматизации и диспетчеризации в самих проектах инженерных систем содержат информацию о собственной автоматизации этих инженерных систем, для целей обеспечения их работоспособности и возможностей дальнейшей диспетчеризации и подключения к верхнему уровню автоматизации.
2. Проект сети автоматизации и диспетчеризации включает разработку проекта кабельных трасс под задачи предыдущего пункта.
3. Верхний уровень: проект системы управления - в этом проекте разрабатывается всё, что относится к общей автоматизации комплекса систем.

Низовая автоматика может работать отдельно без верхнего уровня и системы управления, а вот если их объединить (к примеру, для управления использовать не локальные контроллеры инженерных систем Conductor Swegon, а главный контроллер AMX или Crestron), такого не произойдет. Если главный контроллер выйдет из строя, то управление нарушится во всех системах.

Особенность проектирования системы электроснабжения и освещения

Особенность проектирования сети автоматизации и диспетчеризации для системы электроснабжения и освещения заключается в необходимости учета коэффициента сложности, так как под схему «звезда» и «классическую» проекты существенным образом отличаются по объему работ.

В схеме «звезда» кабелей больше - проект сложнее

В проекте сети автоматизации и диспетчеризации системы электроснабжения и освещения по схеме «звезда» кабелей значительно больше, электрические щиты сложнее и крупнее, других вопросов проектирования также больше.

Схема «звезда» - для системы управления

В проекте сети автоматизации и диспетчеризации системы электроснабжения и освещения по схеме «звезда» наша компания закладывает все необходимые решения под автоматизацию и диспетчеризацию в самой сути проекта, а не каким-то отдельным разделом (как в ОВК и ВК), и система управления уже использует или не использует эти решения в своем проекте.