Интеграция инженерных систем здания в одну систему управления

• Управление освещением
• Управление электроснабжением
• Управление ресурсами
• Управление климатом
• Управление информационными системами
• Управление системами безопасности и контроля доступа
• Комплексный подход — гарантия качества
• Схема процесса создания инженерных систем

Под интеллектом понимается умение распознавать конкретные ситуации и соответствующим образом на них реагировать. В таких случаях одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Здание должно быть спроектировано так, чтобы все системы могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами (с точки зрения финансов, сроков и трудоемкости), а их обслуживание было организовано оптимальным образом. Кроме того, проектирование также предполагает возможность наращивания и видоизменения конфигурации инсталлированных систем, каковых в интеллектуальном здании предостаточно. Сущность интеллектуального здания определяется как набор систем, тесно интегрированных в одном или нескольких зданиях.

Основа интеллектуального здания – интегрированная, кабельная инфраструктура. Она включает в себя: структурированную кабельную систему (СКС), взаимосвязывающую компоненты шиной, для передачи управляющих сигналов системам автоматизации.

Приведем список классов, на которые можно разбить системы, составляющие в своей совокупности то, что может быть названо «интеллектуальным зданием»:

1. Системы управления инженерными коммуникациями и установками: отопление, вентиляция, кондиционирование, водоснабжение, канализация, электроснабжение, теплоснабжение, газоснабжение.
2. Технологические системы: система автоматического пожаротушения, система пожарной сигнализации, система безопасности и контроля доступа, системы связи (включая телефонию, телевидение, Интернет), системы управления некоторыми инженерными системами (вентиляцией квартиры или офиса, отоплением, и пр.), доступные пользователям, система управления освещением, системы управления бытовой техникой.
3. Системы управления бизнесом: фронт-офис автоматической системы управления, направленные на клиента или пользователя; бэк-офис, направленные на внутреннюю деятельность организации, включая склад, бухгалтерию и пр.

К интеллектуальному зданию можно отнести здание, если в нем присутствуют несколько вышеперечисленных систем и они объединены между собой. Современные системы построены по модульному принципу, позволяющие постепенно объединять, развивать и совершенствовать их.

Такая ситуация дает возможность устанавливать системы одну за другой, постепенно объединяя их.

Приведем пример практической реализации интеграции систем управления.

Управление освещением

Внутреннее и наружное освещение в системе интеллектуального здания обеспечивает комфортную деятельность людей в здании и безопасное передвижение за его пределами. 

Эффективное управление освещением предполагает рациональное использование искусственного и естественного света. Единый центр диспетчеризации здания позволяет управлять комплексом осветительных приборов и жалюзи всего здания, поэтажных уровней или отдельных помещений здания.

Например, можно централизованно отключить освещение выборочных помещений, этажей или всего здания, где работники и клиенты завершили свою деятельность и покинули помещения, тем самым отключая случайно забытые приборы освещения.

Помимо того, что управление освещением предполагает включение и регулировку яркости света одним нажатием кнопки на общей панели управления, дополнительно может быть создан список «световых сцен» для помещений различного назначения и здания в целом. «Световые сценарии» можно активизировать в зависимости от обстоятельств с общей панели освещения. 

Например, при активизации в конференц-зале сценария «Презентация» произойдет автоматическое закрытие всех жалюзи на окнах, включится общее освещение, локальная подсветка рабочей стойки докладчика и декоративное освещение элементов декора помещения. Или при активизации сценария «Выключить все» произойдет отключение освещения во всем здании или на определенных этажах.

Востребованной функцией в управлении подсистемой освещения является возможность установки режимов работы осветительных приборов, жалюзи и штор. Режимы освещения могут включаться по установленному расписанию, времени суток, запросу работников здания или другим условиям.

Например, при наступлении сумерек, автоматически активизируется режим «Вечер», который предполагает выполнение определенного алгоритма наружного и внутреннего освещения, в частности, загорится фасадная подсветка здания и корпоративная наружная реклама компании, закроются жалюзи на всех окнах и включится искусственное освещение в проходных зонах коридоров и лестниц.

Актуально использовать в подсистеме освещения здания датчики движения. Наиболее уместно это в местах общего пользования и служебных помещениях периодического присутствия людей. Как только в установленной зоне будет зафиксировано движение человека, «умный свет» включится автоматически, и выключится после ухода человека. Если в служебных помещениях имеется естественный свет, например, окна, то «следящий свет» будет функционировать только при наступлении сумерек, чтобы не расходовать электроэнергию напрасно. Таким образом, освещение в системе «интеллектуальное здание» способно «следить» за человеком и временем суток, исключая бесполезную работу приборов освещения в период отсутствия людей или достаточности естественного освещения.

По оценкам наших Заказчиков, интеллектуальное управление освещением позволило сэкономить расход электроэнергии на 35%. 

Управление электроснабжением

Качественное и бесперебойное энергоснабжение современного здания необходимо для стабильного функционирования комплекса технических средств и электронных устройств здания. 

Управление системой энергоснабжения позволяет эффективно управлять электропитанием здания, рационально распределять выделенную мощность здания и обеспечивать стабильность и качество подаваемой электроэнергии. 

Бесперебойное электроснабжение обеспечивают системы автономного электроснабжения, это бензиновые и дизель-генераторы, источники бесперебойного питания. Качество и равномерное напряжение в электрической сети обеспечивают стабилизаторы напряжения.

Для решения проблемы недостаточной выделенной мощности применяется система контроля нагрузок и приоритетного электроснабжения.

Система приоритетного электроснабжения позволяет нивелировать перегрузки в сети, нестабильность напряжения и избегать полного отключения электроэнергии. А именно, при кратковременном отключении электричества система «умного электроснабжения» сглаживает провалы и всплески напряжения.

При более длительном отсутствии электрического тока в сети происходит автоматический переход на автономное электроснабжение и последовательное отключение неприоритетных групп электропотребителей. Интеллектуальная система обязательно оставит под напряжением приоритетные группы жизненно необходимого электрооборудования, и после нормализации напряжения в электрической сети, автоматически произойдет последовательное подключение всех отключенных электронных приборов.

Такая система приоритетного электроснабжения позволяет рационально организовать выделенную мощность электропитания без покупки дополнительных киловатт энергомощности или строительства дополнительной подстанции и прокладку силовых кабелей. Это весьма актуально и для центральных частей города, где муниципальные власти ограничивают владельцев зданий в объемах энергопотребления, и в отдаленных частях города, где зачастую ограничены возможности дополнительного электроснабжения.

На диспетчерском пульте осуществляется непрерывный контроль множества параметров оборудования и показателей загруженности систем, и, при возникновении необходимости, происходит оперативное перераспределение ресурсов между системами, обеспечивая их эффективное использование и экономию, а также более длительный срок использования и защиту от выхода из строя электронных устройств и технического оборудования здания.

Управление ресурсами

Интеграция инженерных систем в «интеллектуальном здании» позволяет достичь рационального использования всех ресурсов, потребляемых инженерными системами, таких как горячая и холодная вода, газ, топливо различных видов, электроэнергия.

В условиях повышения тарифов на большинство ресурсов грамотная диспетчеризация инженерного оборудования и ресурсосберегающие технологии обеспечат существенную экономию денежных средств на эксплуатационных затратах здания.

Для достижения экономии на ресурсах программируются интеллектуальные режимы работы инженерного оборудования, в соответствии с определенным расписанием, временем года, запросом человека или другими условиями.

Например, в гостиничном комплексе удобно непосредственно со стойки оформления гостей включать/выключать системы отопления, теплых полов, освещения и водоснабжения в номерах, в зависимости от присутствия постояльцев. Или в спортивных и развлекательных центрах целесообразно понизить интенсивность работы системы вентиляции в определенные часы затишья посетителей. Или в бизнес-центрах, с 19:00 до 8:00 можно ограничить расход горячей воды. Для любого заведения массового посещения людей актуален режим ограничения расхода воды с помощью сенсорных датчиков в точках водозабора. 

В системе «интеллектуальное здание» интеграция инженерных систем позволяет автоматически наблюдать за техническими параметрами инженерного оборудования и контролировать состояние инженерных систем во избежание непредвиденных потерь и утечки ресурсов. 

Например, при обнаружении протечки воды на каком-либо участке внутреннего водопровода или в сантехническом оборудовании происходит автоматическое отключение подачи воды в аварийном контуре водоснабжения.

Диспетчерский пульт управления инженерными системами может быть взаимосвязан с аварийными и обслуживающими структурами и оперативно сообщать о сложившейся ситуации в соответствующие организации по сервису и ремонту инженерных систем.

Управление климатом

Интеграция климатических систем позволяет в автоматическом режиме управлять работой систем вентиляции, кондиционирования, отопления, обеспечивая в каждом помещении наиболее комфортные условия для персонала и клиентов, а также особые климатические условия в специальных помещениях, например: библиотеках, музеях, галереях, лабораториях, производственных помещениях.

В системе «интеллектуальное здание» все климатическое оборудование объединяется в общую систему «климат-контроля» с единым центром управления, программируется совместная и согласованная работа всей климатической техники.

Многочисленные действия по управлению системами вентиляции, кондиционирования и отопления оптимизируются и сводятся к простому действию. Потребуется лишь установить желаемую температуру в помещении на общей панели управления и система «управления климатом» автоматически активизирует выборочное климатическое оборудование для достижения поставленной задачи: включатся на необходимую мощность радиаторы, откроются клапаны для притока свежего воздуха, активизируются вытяжные вентиляторы и кондиционеры, а также устройства для обработки воздуха до заданного уровня влажности и ионизации. Желаемые условия комфортной атмосферы в выборочных помещениях здания будут автоматически поддерживаться до тех пор, пока не изменятся требования к климату в помещениях.

Система «управления климатом» позволяет рационально регулировать климат во всех помещениях здания в зависимости от человеческих потребностей. А также в соответствии с определенным расписанием, временем года или другими условиями программируются интеллектуальные режимы и сценарии работы инженерного оборудования.

Например, в торговых или выставочных центрах целесообразно автоматически регулировать качество и температуру воздуха. Так при включении общего освещения в здании можно запрограммировать автоматическое включение «комфортного» режима работы систем вентиляции и кондиционирования (2 скорость), и при увеличении температуры воздуха на 5-10 градусов, автоматически включится «интенсивный» режим работы климатического оборудования (3 скорость). В зимнее время года целесообразно установить автоматический режим отключения системы кондиционирования, при достижении температуры наружного воздуха, например - 25 градусов, для того чтобы исключить угрозу размораживания фреоновой трассы и поломки дорогостоящего кондиционерного оборудования в период отсутствия людей в здании. В образовательных учреждениях целесообразно устанавливать расписание работы климатического оборудования в соответствии с расписанием учебных мероприятий в классах и лекционных аудиториях.

Целесообразно применение различных сценариев в помещениях, меняющих свое назначение в зависимости от обстоятельств. 

Например, это актуально для больших мобильных офисов с открытым рабочим пространством. В условиях обычного режима работы нескольких рабочих мест в помещении может действовать режим «Офис», обеспечивая среднюю интенсивность работы климатического оборудования. При проведении в этом же помещении общего собрания всех сотрудников компании или презентации для посетителей, конференции или другого мероприятия, предполагающего большое скопление людей, можно включить сценарий «Презентация», и системы вентиляции и кондиционирования автоматически начнут интенсивную работу с установленными параметрами. При активизации сценария «Выключить все», прекращает свою работу сразу весь комплекс климатического оборудования.

Работа системы «управления климатом» может определяться количеством людей, находящихся в помещении и зависеть от передвижения людей по зданию, с применением датчиков движения. 

Например, это актуально для образовательных или государственных учреждений, которым свойственна неравномерная загрузка помещений. При появлении людей в помещении автоматически включаются системы вентиляции, кондиционирования и отопления, и при увеличении количества людей или повышении температуры в помещении, может увеличиваться интенсивность работы систем вентиляции, кондиционирования и отопления. В отсутствии людей в помещении, система «климат-контроль» минимизирует работу климатических систем, либо полностью отключает оборудование в пустующих помещениях.

Внедрение в «интеллектуальном здании» системы «климат-контроль» позволит оптимизировать работу комплекса климатического оборудования и существенно сэкономить ресурсы на его эксплуатацию. При этом интеллектуальное управление климатом создает комфортные условия для работы сотрудников и посещения потребителей, а значит, способствует снижению заболеваемости сотрудников и, как следствие, сокращению расходов на реабилитацию сотрудников и страховые выплаты, а также удовлетворяет требования посетителей к комфортному времяпрепровождению в здании.

Управление информационными системами

Система «интеллектуальное здание» предполагает интеграцию комплекса проводных и беспроводных телекоммуникаций, которые обеспечивают связь и передачу информации как внутри здания и между комплексом взаимодействующих зданий, так и вне каких-либо территориальных границ. Это все имеющееся многообразие различенных средств связи и коммуникационных инструментов: телефония, компьютерные сети, Интернет, телевизионная, спутниковая и радиосвязь.

Основа интегрированных информационных  систем – слаботочная кабельная сеть, которая позволяет интегрировать между собой различные инженерные подсистемы здания и обеспечивать их централизованное управление.

В системе «интеллектуальное здание» все проводные информационные системы объединены кабельной сетью, которая создает возможность подключения любого устройства в любом помещении здания. Универсальность кабельной сети позволяет подключать, перемещать и заменять любое телекоммуникационное оборудование в помещениях при возникновении производственной необходимости, изменении назначения помещений или в условиях быстрого развития технического оснащения и появления телекоммуникационных инноваций.

Управление системами безопасности и контроля доступа

В системе «интеллектуальное здание» интеграция систем безопасности позволит обеспечивать постоянную защиту здания, имеющихся материальных ценностей и находящихся в здании людей. Все системы безопасности классифицируются на системы личной безопасности, обеспечивающие защиту людей, и системы технической безопасности, отвечающие за сохранность здания, материальных ценностей и всех инженерных коммуникаций.

За личную безопасность людей и материальных ценностей в здании ответственны системы контроля доступа, сигнализации, видеонаблюдение на разных участках территории здания, устройства, позволяющие вызвать вневедомственную охрану, а также системы, передающие изображение с любой камеры видеонаблюдения через Интернет или кабельную сеть на диспетчерский пульт управления или центр наблюдения, находящийся на любом удаленном расстоянии от самого здания. 

За безопасность функционирования инженерных коммуникаций отвечают интегрированные системы охранно-пожарной сигнализации, аварийные сигнализации для вызова сервисных служб, а также защитные системы на основе датчиков протечки воды, утечки газа и датчиков возгорания.

Основная задача всех этих систем состоит в предупреждении потенциально опасных или аварийных ситуаций. Работа систем безопасности в системе «интеллектуальное здание» запрограммирована на постоянный контроль заданных участков здания. Устройства систем безопасности будут напоминать о своем существовании лишь в случае возникновения тревожных обстоятельств, а способы объявления о тревоге и алгоритм защитных действий определяются требованиями администрации здания и сотрудниками службы безопасности. 

Например, при возникновении потенциально опасной или аварийной ситуации могут появляться сообщения на диспетчерском пульте и/или локальных панелях управления зданием, на мобильных телефонах сотрудников, ответственных за безопасность здания. Также могут быть активированы Интернет оповещения, звуковая или световая сигнализация при отклонении параметров от штатных нормативов, а также блокировка работы аварийного участка инженерной сети в случае зафиксированной тревоги в инженерных коммуникациях здания.

Стабильная работа систем личной безопасности обеспечивает централизованный контроль и управление нештатными ситуациями, это гарантирует спокойное пребывание сотрудников и посетителей в помещениях и сохранность находящихся материальных ценностей в здании. 

Например, контрольно-пропускная система доступа на основе чип-карт позволяет учитывать передвижения по зданию всех посетителей и продолжительность их визитов, а также отслеживать перемещение определенных материальных ценностей и использование оборудования сотрудниками, это предупреждает несанкционированный доступ людей в запретные помещения или к определенному оборудованию и материальным ценностям.

Предупреждающая работа систем технической безопасности обеспечивает своевременную локализацию аварийных ситуаций и экономию средств, а также повышает эффективность эксплуатации здания. 

Например, при обнаружении протечки воды на любом участке водопровода или сантехническом оборудовании система защиты от протечек автоматически перекроет подачу воды в проблемной зоне, отправит оповещение на диспетчерский пульт управления зданием и своевременно вызовет специалиста обслуживающей службы.

Комплексный подход — гарантия качества

«Умный дом» или интеллектуальное здание — сложная комплексная система. Если к ее созданию подходить не комплексно, то она будет еще более сложна и, скорее всего, неработоспособна. К тому же создание инженерных систем по отдельности приводит к накапливанию различного рода нестыковок еще на этапе проектирования.

Именно поэтому мы пришли к идее комплексного создания инженерных систем, обеспечивающего достижение цели с наименьшими затратами во времени и в цене. Комплексный подход, учитывающий все аспекты создания инженерных систем, обеспечивает гарантированный результат успешной работы не только отдельной инженерной системы, но и всего инженерного комплекса под управлением системы управления «Умный дом».

Благодаря этому и достигаются привлекательные для клиентов качества создаваемых нами инженерных систем в области уюта, комфорта, безопасности, надежности и экономичной эксплуатации.

Схема процесса создания инженерных систем

Здесь мы графически изобразим процесс создания инженерных систем в виде схемы, на которой показаны 6 этапов работы с заказчиком инженерных систем.

• Аббревиатуры:
• ТУ — техническое условие;
• КП — коммерческое предложение;
• ЭП — эскизный проект;
• ТЭП — технико-экономическое предложение;
• ТЗ — техническое задание.

Синим цветом помечены документы, которые согласуются между заказчиком и исполнителем (т. е. нашей компанией).

Примеры построения интегрированных инженерных систем

Описываемые в данной статье примеры имеют практическую реализацию на наших объектах. Схемы примеров на практике могут упрощаться или усложняться в зависимости от технического задания на конкретный объект.

Пример 1: Интеграция системы контроля доступа, телефонной связи, видео-наблюдения и приема эфирного и спутникового телевидения.

                   

Данный пример имеет следующий алгоритм работы:

1. Гость подходит к калитке территории дома и нажимает вызывную кнопку на «антивандальной» панели домофона.
2. Вызов с домофона поступает на телефонную станцию системы телефонной связи дома.
3. Телефонная станция может направить вызов на радиотелефон, стационарный телефонные аппараты, мобильный или сотовый телефон,«MultiRoom» (для громкого вызова или оповещения), систему управления домом (для хранения информации о приходе Гостя), систему видео-наблюдения (для ее активизации) и т.д.
4. Сняв трубку, к примеру, телефонного аппарата хозяин может поговорить с гостем.
5. При необходимости, включить ближайший телевизор на нулевой канал (канал просмотра видеоизображения с видео-глазка калитки, настроенный раннее в системе приема эфирного телевидения) и посмотреть изображение гостя. Изображение будет присутствовать и в ночное время благодаря ИК-подсветки.
6. Если вы узнали гостя и хотите его впустить, то не отпуская телефонную трубку набираете на телефонном аппарате код открытия электрозамка (например код 13).
7. Электрозамок срабатывает и ваш гость проходит на территорию.

Реализацию функционирования системы контроля доступа можно осуществить не использую систему телефонной связи, а базируясь только на оборудовании системы управления домом.

Пример 2: Интеграция системы охранно-пожарной сигнализации, передачи SMS-сообщений, анти-протечек, электропитания и освещения.

                       

В этом примере используются семь интегрированных инженерных систем. Их взаимодействие может осуществляться, как напрямую, так и через другие инженерные системы. Например:

1. При протекании воды в туалетной комнате система анти-протечек мгновенно перекрывает стояк системы водоснабжения посредством специального быстрозакрывающегося клапана .
2. Далее передает сигнал протечки (замыканием «сухих контактов») в систему охранно-пожарной сигнализации или прямо в систему управления домом. Тот или иной способ выбирается исходя из технического задания на эти системы.
3. Система охранно-пожарной сигнализации сообщает о случившемся в городские службы помощи. Передача информации может осуществляться, как напрямую через стандартные технические средства оповещения, так и через систему управления домом посредством системы передачи SMS-сообщений.
4. В случаях возникновения протечек система управления домом может информировать об этом хозяев интенсивным миганием осветительных приборов системы освещения и отключением находящихся в зоне затопления электрических розеток.

На этом примере отчетливо видно, что «глубина» интеграции инженерных систем уже не зависит от возможностей используемого оборудования, а определяется лишь той ли иной необходимостью и вашей фантазией.

Пример 3: Интеграция систем вентиляции, кондиционирования и отопления

Компоненты интегрированных инженерных систем подробно описаны на самом рисунке. Однако стоит добавить, что данная схема была реализована с использованием утепленных жестких воздуховодов в системе вентиляции и медных трубопроводов в системе отопления. Кроме того, на схеме не показана интеграция в данный проект системы отопления с помощью «теплых полов», так как принцип очень похож на работу системы радиаторного отопления.

                        

Функционирование интегрированной системы вентиляции, кондиционирования и отопления осуществляется по следующему упрощенному алгоритму:

1. Хозяин на панели управления DMS устанавливает необходимую температуру в помещении (24°С).
2. Информация о реальной температуре в этом помещении (20°С) постоянно передается датчиком температуры, встроенного в панель управления DMS.
3. Если заданная хозяином температура в помещении (24°С) выше реально существующей (20°С), то процессор системы управления AMX подает на сервопривод системы отопления дома постоянное напряжение (в диапазоне 0…10 В) для его открытия. Тем самым, обеспечивая прохождения большего объема теплоносителя и разогрева радиаторов, находящихся на одной линии в данном помещении.
4. В этот же момент процессор системы управления AMX, также подает постоянное напряжение (в диапазоне 0…10 В) на воздушную заслонку приточного воздуха интегрированной системы вентиляции и центрального кондиционирования, обеспечивая тем самым уменьшение сечения прохождения охлажденного воздуха. Температура, подаваемого в помещения воздуха (22°С) определяется и задается через процессор приточно-вытяжной установки с помощью собственного пульта управления или через процессор системы управления AMX посредством модуля GOLDen GATE. Установка регулирует температуру приточного воздуха посредством рекуператора, калорифера и холодильной машины.
5. В результате этих действий в помещении становится теплее от разогретых радиаторов и прикрытых воздуховодов, подающих меньше холодного воздуха.

Вследствие постоянной работы заслонок приточного воздуха в воздуховодах системы вентиляции возникают временные перепады давления, которые регулируются автоматически изменением производительности самой приточно-вытяжной установки по информации от собственного датчика давления воздуха в воздуховоде. Вентиляторы приточно-вытяжной установки имеют частотный преобразователь и могут менять свою производительность по 10 м3/ч.

Как узнать цену и получить коммерческое предложение

Чтобы узнать цену решения для вашего объекта, вы можете:

• Отправить быструю заявку ниже, приложив при необходимости проект, план или смету.
• Отправить заявку на email: manager@promklimat.ru