Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
12
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
199.87 Кб
Скачать

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ

«Умные» деревни

Николай Жиленков

На основе опыта построения интеллектуальной системы управления инженерными сетями и охранными комплексами коттеджного посёлка «Гринфилд» выработаны представленные в статье рекомендации по проектированию и принципы программно# аппаратных решений, которые могут быть использованы при тиражировании подобных систем не только в сфере коттеджного строительства, но и в городском жилищно# коммунальном хозяйстве.

 

РЫНОК НЕДВИЖИМОСТИ:

приятном месте и активно работать,

тельного времени. Во всём мире экс

 

КОНКУРЕНЦИЯ ТРЕБУЕТ

иметь постоянную связь со своим биз

плуатация жилья является прибыль

 

СМЕЛЫХ РЕШЕНИЙ

несом. Современные средства комму

ным бизнесом, и самым важным фак

 

Рынок недвижимости в России – са

никации предоставляют такие возмож

тором при этом становится оптимиза

 

мый быстрорастущий и самый привле

ности.

 

ция затрат на эксплуатацию. В основ

 

кательный для инвестиций. Вполне ес

 

 

ном они складываются из затрат на те

 

тественно, что на этом рынке конкури

КОММУНИКАЦИИ

кущий ремонт и содержание необхо

 

рует достаточно много игроков, и для

ИНВЕСТИЦИИ В БУДУЩЕЕ

димого персонала. Но в действитель

 

успешной работы компаниям прихо

Принятое решение о прокладке во

ности к большим затратам приводит

 

дится формировать уникальные торго

локонно оптического кабеля в каждый

устранение аварий и их последствий.

 

вые предложения. Одним из них стало

коттедж, возможно, покажется доро

Снижение вероятности возникнове

 

предложение компании «ИНКОМ Не

гим. Но те возможности, которые пре

ния аварий и минимизация их послед

 

движимость» по строительству «интел

доставляет

высокоскоростной и

ствий — самое главное условие опти

 

лектуальных» коттеджных посёлков в

надёжный канал связи, дают огромные

мизации затрат на содержание жилого

 

ближайшем Подмосковье. Предложе

преимущества и позволят наращивать

фонда.

 

ний на рынке элитных коттеджей дос

их в будущем по мере развития новых

Большинство потенциально аварий

 

таточно много, но то, о котором пойдёт

технологий без больших капиталовло

но опасных мест закладывается ещё на

 

речь, даёт клиенту не просто загород

жений.

 

этапе проекта. Это и инженерные

 

ное жильё, а возможность полноцен

Сервисы, предоставляемые каналом

ошибки, и экономия на материалах и

 

ной активной жизни, возможность на

связи:

 

технологиях, и отсутствие нужной сис

 

ходиться в информационном поле и

подключение к сети Интернет,

темы диагностики и обнаружения ава

 

вместе с тем чувствовать себя за

система охранной сигнализации,

рий. Грамотный комплексный подход к

 

щищённым.

система пожарной сигнализации,

проектированию посёлка как целост

 

Компания ПРОСОФТ активно уча

телевидение (в дальнейшем HDTV

ной системы, включающей в себя все

 

ствовала в разработке и реализации

каналы),

 

элементы системы жизнеобеспечения,

 

данного проекта совместно с компани

системы диспетчеризации жилищно

позволяет оптимизировать затраты на

 

ей «ИНКОМ Недвижимость».

коммунального хозяйства (ЖКХ),

строительство и последующую экс

 

Представленные в статье решения

телефония.

плуатацию. Включение в проект цен

 

реализованы при построении интел

В качестве коммутаторов и медиа

трализованной системы диагностики и

 

лектуальной системы управления ин

конверторов в проекте применено обо

обнаружения аварий — не просто мод

 

женерными сетями и охранными ком

рудование компании Cisco.

ное, но и экономически оправданное

 

плексами коттеджного посёлка «Грин

 

 

решение.

 

филд».

МАЛО ПОСТРОИТЬ,

В первую очередь нужно контроли

 

 

ЕЩЁ И СОДЕРЖАТЬ НУЖНО

ровать состояние и работоспособность

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ

При реализации проектов коттедж

систем общего пользования, аварии

 

ИНФРАСТРУКТУРА:

ного строительства большинство ком

которых влияют сразу на многих по

 

«НЕ В ЛЕСУ ЖИВЁМ»

паний инвесторов рассчитывают на

требителей:

 

Часть людей покупает загородное

получение прибыли только от разовой

водозаборные скважины,

 

жильё в поисках тишины, уединения и

продажи коттеджей и земли. Допол

системы водоподготовки,

 

отдыха. Такой коттедж ближе к даче,

нительную

прибыль риелтор может

канализационные насосные станции,

20

чем к постоянному жилью. Но многие

получать от эксплуатации построен

очистные сооружения,

люди хотят жить в экологически благо

ного посёлка, причём в течение дли

трансформаторные подстанции,

 

www.cta.ru

 

 

СТА 4/2006

© 2006, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru

 

 

 

С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й

 

 

 

 

Мультимедиа*сервер

 

 

 

 

Панель

Уровень коммуникации и систем развлечения

 

 

 

управления

 

 

 

комнатой

Аудиосистемы

 

 

 

 

 

 

Видеосистемы

 

 

 

Уровень инженерных систем

 

Интернет и телефония

 

 

 

 

Мультирум

 

 

 

Управление климатом

 

 

 

 

 

Мультимедиа

 

 

 

Управление освещением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Управление жалюзи

 

 

 

 

 

Управление воротами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Панель

 

 

 

 

 

 

управления

 

 

 

 

 

 

комнатой

 

 

 

 

Датчик

 

 

 

 

 

 

затопления

 

 

 

Сигналы

 

 

 

 

 

 

аварий от других

Датчик затопления

 

 

 

 

систем

 

Датчик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

давления

 

 

 

 

 

 

воды

 

 

 

 

 

Контроллер

 

 

 

 

 

 

 

Уровень безопасности

 

Датчик затопления

 

Ethernet

Медиаконвертор

 

 

 

и жизнеобеспечения

Датчик газа

 

 

 

 

 

 

Ввод электропитания

 

 

 

 

 

Давление газа

 

 

 

 

 

Давление воды

 

 

 

 

 

Утечка газа

 

 

 

 

Волоконно*оптический

Затопление помещения

 

 

 

Подпор канализации

 

 

 

кабель

 

Рис. 1. Основные системы автоматики в коттедже,

 

 

Пожарная тревога

 

На диспетчерский

 

Тревога системы охраны

их распределение по функциональным уровням

 

 

 

 

и коммутация в единую систему

 

пульт поселка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

газораспределительные узлы.

то важнее всего хорошее климатиче

РАЗБИЕНИЕ СИСТЕМЫ

 

Надёжность самих устройств контро

ское оборудование, а кому то доста

НА УРОВНИ

 

ля — ещё одно важное условие работо

точно автоматического включения ос

Для того чтобы разработать универ

 

способности системы. Устанавливае

вещения. Соответственно, очень слож

сальное решение, проще разделить все

 

мый в каждом из объектов контроля

но предложить готовое решение, одно

системы автоматики в коттедже на

 

шкаф управления должен быть ос

временно удовлетворяющее требова

функциональные уровни (рис. 1).

 

нащён резервным электропитанием,

ниям всех заказчиков.

 

1. Уровень безопасности и жизнеобес

 

системой подогрева и резервным кана

Если рассмотреть все системы авто

печения

 

лом связи с диспетчерским пультом.

матики в коттеджном посёлке в целом,

К нему можно отнести все системы,

 

Помимо основного волоконно опти

то можно разделить их по функцио

без которых невозможно функциони

 

ческого канала связи в составе кон

нальным особенностям и степени важ

рование коттеджа: системы подачи

 

троллера установлен GSM/GPRS мо

ности для жизнеобеспечения. К при

электроэнергии, воды, газа, отвода ка

 

дем.

 

меру, от неработающего домашнего ки

нализации, а также системы аварий

 

 

 

нотеатра отопление коттеджа работать

ной сигнализации об утечках, пожар

 

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПОДХОД

не перестанет, но при утечке газа или

ной и охранной сигнализации. В отно

 

К РАЗЛИЧНЫМ КЛИЕНТАМ

затоплении подвала стоками канализа

шении пожарной и охранной сигнали

 

У каждого клиента свои финансовые

ции качество звучания акустики в ки

зации функции этого уровня ограни

 

возможности и свои представления о

нотеатре уже не важно.

 

чиваются передачей сообщений на

 

комфорте. Для кого то совершенно не

Определив безопасность и живучесть

диспетчерский пульт посёлка; кон

 

обходимой вещью является домашний

как наиболее важные критерии, можно

троллеры этих систем устанавливают

 

кинотеатр и система распределённого

разделить все возможные системы на

ся по требованию заказчика с учётом

21

высококачественного звука, для кого

уровни.

 

 

конкретной конфигурации коттеджа,

СТА 4/2006

 

 

 

 

www.cta.ru

 

 

 

 

 

© 2006, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru

 

С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й

 

 

 

 

 

Контроллеры уровня безопасности

Системы общего пользования

К данному уровню можно отнести

 

и жизнеобеспечения отдельных коттеджей

Водозаборный узел

все системы: аудио, видео, коммуника

 

 

 

 

ционные и прочие, аварии которых на

 

 

Коттедж

 

Система водоочистки

 

 

 

прямую не влияют на работоспособ

 

 

 

 

и водоподготовки

 

 

 

 

Трансформаторные

ность двух других уровней. Правда, по

 

 

 

 

некоторым видам тревог эти системы

 

 

 

 

подстанции

 

 

Коттедж

 

Люки канализации

могут быть связаны дискретными сиг

 

 

 

налами с контроллером первого уровня

 

 

 

 

Канализационные

 

 

 

 

(безопасности и жизнеобеспечения).

 

 

 

 

насосные станции

 

 

 

 

 

Состав оборудования уровня коммуни

 

 

 

 

Очистные сооружения

каций и систем развлечения практиче

 

 

 

 

ски всегда уникален и зависит от инди

 

 

Коттедж

 

 

 

 

 

 

 

видуальных

потребностей

жильцов

 

 

 

 

 

коттеджа.

 

 

 

 

 

Коттедж

 

Коммутаторы,

«ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ»

 

 

 

 

маршрутизаторы

И «ПРОИЗВОЛЬНЫЙ» ПАКЕТЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕШЕНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

Предлагая клиенту «умный» кот

 

 

 

 

 

тедж, сложно избежать навязывания

 

 

 

 

 

готовых решений. Но, разделив систе

 

 

 

 

 

мы на уровни, можно чётко сформиро

 

 

 

 

 

вать «обязательный» и «произволь

 

 

 

 

Сервер

ный» пакеты решений. Стоимость

 

 

 

 

«обязательного» пакета заведомо будет

 

 

 

 

 

 

Рабочее место диспетчера

 

Рабочее место дежурного

минимальной из соображений необхо

 

службы эксплуатации

 

службы охраны

димой достаточности. Для

клиента

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Общая структура автоматизированной системы контроля и диспетчеризации

должно быть понятно, что этот пакет

 

коттеджного посёлка

 

 

гарантирует только безопасную экс

 

 

 

 

 

плуатацию и живучесть его жилища.

 

поэтому на общей схеме (рис. 1) они

монтный персонал не могут попасть

Фактически первый уровень системы

 

не показаны.

 

 

вовнутрь, а без этого эффективно уст

автоматики в большей степени связан с

 

Параметры,

процессы,

события,

ранить аварию нельзя). Но главная

центральным диспетчерским пультом,

 

контролируемые системами

безопас

причина кроется в другом – здесь в

чем с системами коттеджа, поэтому от

 

ности и жизнеобеспечения:

 

принципе не требуется оперативное

сутствие

альтернативных вариантов

 

ввод электропитания,

 

вмешательство, так как перегоревшая

«обязательному» пакету вполне оправ

 

давление газа (дискретно),

 

лампочка или заклинившие жалюзи не

данно.

 

 

 

 

давление воды (дискретно),

так страшны, как, скажем, прорванная

Конечно, имея уже встроенную сис

 

утечка газа,

 

 

канализация. Поэтому при авариях

тему автоматики первого уровня, боль

 

затопление помещения,

 

инженерных систем единственное, что

шинство клиентов задумаются над ус

 

подпор канализации,

 

сможет сделать диспетчер, – оповес

тановкой

дополнительных

систем.

 

пожарная тревога,

 

тить жильцов о возникшей неприятно

Благодаря тому что при разработке са

 

тревога охранной системы.

 

сти.

мой концепции автоматизации по

 

Контроллер этого уровня имеет не

Сигналы аварий инженерных систем

сёлков была предусмотрена возмож

 

сколько дополнительных входов для

поступают на пульт диспетчера через

ность установки любых из числа пред

 

приёма сигналов аварий от систем дру

контроллер уровня безопасности и

ставленных на рынке систем, выпол

 

гих уровней автоматики.

 

жизнеобеспечения. Именно для этого в

ненных по любой доступной техноло

 

2. Уровень инженерных систем

данном контроллере предусмотрено

гии, клиент имеет возможность сам

 

К данному уровню можно отнести

несколько дополнительных дискрет

выбирать подрядчика и проекты.

 

все системы,

предназначенные для

ных входов. Дискретные входы для

 

 

 

 

 

обеспечения условий жизни и ком

связи различных уровней – наиболее

ОРГАНИЗАЦИЯ

 

 

форта (управления климатом, освеще

универсальное решение. Дело в том,

ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОСЁЛКОВ

 

нием и т.д.). Их состав может сущест

что в мире существует огромный выбор

 

 

 

 

 

венно различаться в разных коттеджах

оборудования с различными интер

Человек – элемент системы

 

и зависит от требований конкретного

фейсами, и предугадать, какое именно

управления

 

 

заказчика. Вывод информации о рабо

оборудование заказчик пожелает уста

Установка автоматизированных сис

 

те этих систем на пульт диспетчера не

новить, очень сложно. Но в любом

тем контроля и диспетчеризации недос

 

имеет смысла, так как при получении

контроллере всегда можно реализовать

таточна для решения задачи оптималь

 

сигнала об аварии часто бывает просто

дискретный (релейный) выход, сигна

ного управления ЖКХ посёлка. Техника

 

невозможно принять срочные меры по

лизирующий о возникшей аварии.

может нормально работать только то

22

её устранению (например, жильцы до

3. Уровень коммуникаций и систем

гда, когда её эксплуатация согласована

ма отсутствуют, и диспетчер или ре

развлечения

с возможностями и организацией рабо

 

www.cta.ru

 

 

 

 

 

 

СТА 4/2006

 

 

 

 

© 2006, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru

С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й

ты обслуживающего персонала. Поэто му и составление служебных инструк ций, и распределение рабочих мест пер сонала являются неотъемлемыми час тями проекта автоматизации.

При рассмотрении всех возможных аварийных ситуаций стало ясно, что в посёлке должно быть два операторских рабочих места (рис. 2):

диспетчер ЖКХ,

дежурный службы охраны.

Разделение полномочий

Информационные потоки для обоих операторских рабочих мест обрабаты ваются одним сервером, но информа ция выводится на разные компьютеры. Обусловлено такое решение тем, что функции, которые обязан выполнять и которые реально может выполнять че ловек, должны совпадать.

Например, диспетчер ЖКХ не смо жет правильно отреагировать на трево гу охранной системы, а дежурный службы охраны не сможет принять мер по ликвидации аварии водопровода.

Заранее предусмотрев разделение полномочий и функций, можно обес печить нормальную работу служб посёлка.

Цель – снижение затрат

Ещё одной статьёй затрат на содер жание посёлка является зарплата пер сонала. И чем ниже требования к его численности и квалификации, тем эти затраты меньше. Грамотно распределив функции и составив на этапе проекта штатное расписание и должностные инструкции, можно снизить влияние человеческого фактора на работу сис темы в целом. Вместе с тем возникает проблема контроля за действиями пер сонала. Поэтому система автоматики должна не только сообщать диспетчеру о возникновении аварий, но и фикси ровать время поступления тревоги и время реакции на неё, контролируя тем самым оперативность действий персо нала.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА

Учитывая необходимость реализа ции множества функций, требуемую высокую надёжность системы и малое время для воплощения проекта, было принято решение о применении SCADA пакета GENESIS32 фирмы Iconics. Затраты на его приобретение можно считать полностью оправдан ными, учитывая высокую степень го

товности этого программного продукта и малые сроки внедрения.

Выбор аппаратной базы – учесть всё

Выбор аппаратных средств, с помо щью которых можно реализовать рас пределённую систему управления, на рынке огромен. И подобрать для реа лизации проекта тот или иной кон троллер, вроде бы, не представляет особого труда. Однако в действитель ности всё не так просто: свой выбор нужно основывать не только на стои мости самой аппаратной части, но и на анализе совокупности тех факторов её применения, которые могут привести к дополнительным затратам, порой мно гократно превышающим стоимость «железа».

Рассмотрим основные из этих фак торов, чтобы понять выбор в качестве аппаратной базы проекта контролле ров WAGO I/O серии 750 (рис. 3) не мецкой компании WAGO.

1. Программирование

Наличие квалифицированных раз работчиков, способных в требуемый срок подготовить необходимое про граммное обеспечение для системы, –

23

СТА 4/2006

www.cta.ru

© 2006, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru

© 2006, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru

 

С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й

 

 

 

 

очень важный фактор. Часто для

 

контроллеров. Специально

 

 

 

приходится проводить дополнитель

 

применения в жёстких условиях

 

ное обучение сотрудников или

 

эксплуатации были

разработаны

 

мать новых

специалистов.

 

датчики затопления, работаю

 

сальность программного обеспечения

 

щие на основе кондуктивного

 

позволяет сократить сроки выпол

 

принципа (рис. 4). Высокую ус

 

нения этого этапа и минимизиро

 

тойчивость к возможным хими

 

вать количество ошибок. В дан

 

чески агрессивным средам обес

 

ном случае наибольшей универ

 

печивает

покрытие

контактных

 

сальностью обладает среда раз

 

электродов

золотом и

специальная

 

работки CoDeSys, которая под

 

технология полимерного монолитно

 

держивает большое

количество

 

корпуса. Продуманная конструк

 

контроллеров

разных произво

 

обеспечила невысокую стоимость

 

дителей и 5 языков программи

 

и универсальность его приме

 

рования стандарта IEC 61131 3

 

.

 

 

 

Кроме того, освоить её можно

 

одна техническая проблема по

 

месяц, а человек, имеющий опыт

 

требовала оригинального решения –

 

работы с любым из языков: IL, LL,

 

необходимость обеспечения беспере

 

FBD, ST или FC, может сразу присту

Хорошо продуманная конструкция

бойного питания контроллеров. Для

 

пать к работе.

 

 

контроллеров WAGO I/O серии 750

снижения

стоимости

оборудования

 

У контроллеров WAGO I/O серии 750

оказалась наиболее удобной при мон

были разработаны достаточно простые

 

есть важное преимущество – обилие

таже, особенно когда приходится де

и надёжные устройства, обеспечиваю

 

готовых

и

бесплатных библиотек

лать перекоммутацию «на месте». А

щие заряд аккумуляторов и автомати

 

функций и функциональных блоков

при замене одного типа датчика на дру

ческое переключение

нагрузки при

 

для часто встречающихся задач.

гой требуется замена только одного мо

пропадании основного питания. При

 

2. Сроки поставки

 

дуля без демонтажа в шкафу управле

менение распространённых герметич

 

Не секрет, что у большинства произ

ния всего контроллера.

ных свинцовых аккумуляторов позво

 

водителей нужную продукцию прихо

4. Поддержка эксплуатации

лило в несколько раз снизить стои

 

дится

заказывать

предварительно,

Система управления делается в

мость решения по сравнению с индуст

 

причём сроки поставки могут быть

расчёте на длительный срок эксплуата

риальными

системами

зарубежного

 

весьма существенными. Тут дело чаще

ции, что требует соответствующей дос

производства.

 

 

всего в том, что фирма запускает изде

тупности запасных частей. Срок под

 

 

 

 

лие в производство только после полу

держки производителем своей продук

БАЗА ДЛЯ СЕРИЙНЫХ

 

чения заказа. Увеличение сроков вы

ции должен быть в данном случае не

РЕШЕНИЙ

 

 

 

полнения всего проекта из за задержек

менее 10 лет.

Реализация крупного и перспектив

 

в поставках ведёт к дополнительным

 

ного проекта, представленного в ста

 

издержкам от «замораживания» денег, а

Специфика решений

тье, – первый опыт создания автомати

 

при работе на кредитной основе – к

В ходе работы над проектом выяс

зированного жилого посёлка. Основ

 

прямым финансовым потерям.

нилось, что в номенклатуре даже са

ные идеи и принципы, заложенные в

 

У крупносерийных производите

мых крупных зарубежных производи

данном проекте, найдут применение

 

лей, к числу которых по праву отно

телей нет некоторых видов оборудо

не только в аналогичных проектах кот

 

сится компания WAGO, есть два пре

вания, отвечающих требуемым усло

теджного строительства, но могут быть

 

имущества – постоянное производст

виям. К примеру, существующие дат

полезны при создании автоматизиро

 

во (и, как следствие, небольшие сро

чики затопления и протечек либо не

ванных систем ЖКХ многоэтажных

 

ки поставки), а также более низкая

рассчитаны на нужный температур

микрорайонов. Переход от ЖЭКов к

 

цена, обусловленная меньшими за

ный диапазон, либо не стыкуются с

товариществам собственников жилья

 

тратами при крупносерийном произ

 

заставит внимательнее

относиться к

 

 

 

водстве.

 

 

 

учёту стоимости обслуживания и пре

 

3. Совместимость и удобство монта

 

дотвращению аварийных ситуаций, и

 

жа

 

 

 

 

помощь электроники здесь будет весь

 

Эти проблемы нужно внимательно

 

ма кстати. По мере развития систем ав

 

рассмотреть на этапе эскизного проек

 

томатизации и оптимизации приме

 

та. Часто из за простейшей нестыков

 

няемого оборудования стоимость та

 

ки разъёмов или электрических пара

 

ких решений может быть существенно

 

метров сигнала приходится уже на эта

 

снижена.

 

 

 

пе монтажа искать способы их согласо

 

 

 

 

 

вания или даже приобретать дополни

 

Автор — сотрудник

 

 

тельное оборудование и принадлежно

 

фирмы ПРОСОФТ

 

 

сти. Кроме того, в процессе монтажа

Рис. 4. Специально разработанный для

119313 Москва, а/я 81

 

важно предусмотреть меры по защите

применения в жёстких условиях

Телефон: (495) 234.0636

24

от ошибок (маркировка, кодирование

эксплуатации кондуктивный датчик

Факс: (495) 234.0640

 

разъёмов).

 

 

затопления

E.mail: info@prosoft.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.cta.ru

 

 

 

 

 

СТА 4/2006

Соседние файлы в папке АвтоматизацияЗданий