330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / АвтоматизацияЗданий / 20072044
.pdf
РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ
Как здания становятся интеллектуальными
Дмитрий Швецов
Современные здания включают множество различных помещений и зон, которые требуют различных технологических условий по освещённости, безопасности, климатическим характеристикам, информационному сервису. В этой статье речь пойдёт об «интеллектуальной» системе управления, которая стала обязательным элементом современного здания высокого класса.
|
Специалисты компаний Iconics и |
ют регулировать необходимый уровень |
теля появляется широкий перечень |
||||
|
Johnson Controls успешно интегриро |
доступа к помещениям ИЗ. Регулируе |
возможных настроек. Например, мож |
||||
|
вали SCADA систему GENESIS32 En |
мый минимальный уровень доступа |
но учитывать стоимость энергии в за |
||||
|
terprise Edition в продукты Johnson |
выглядит довольно удачным решени |
висимости от времени суток: очевидно, |
||||
|
Controls, предназначенные для систем |
ем, хотя на практике сопряжён с неко |
что днём электроэнергия дороже, чем |
||||
|
управления интеллектуальными зда |
торыми затратами. |
|
ночью. Это обусловлено тем, что во |
|||
|
ниями (ИЗ). Данные решения исполь |
|
|
время максимальной нагрузки элек |
|||
|
зуются в семействе рабочих станций |
ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ |
|
троэнергия дороже, чем при мини |
|||
|
M Series Workstation. Применение |
ПОСТРОЕНИЯ |
|
мальной. И чтобы минимизировать об |
|||
|
компонентов |
Iconics |
AlarmWorX32 |
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЗДАНИЯ |
щие затраты на электроэнергию, необ |
||
|
HMI позволило пользователям M Se |
Концепция интеллектуального зда |
ходимо снизить потребление энергии в |
||||
|
ries Workstation не только наблюдать за |
ния основана на применении открытых |
период максимальной нагрузки и акку |
||||
|
состоянием |
подсистем |
комплекса |
систем автоматизации. В |
открытых |
мулировать её в период минимальной |
|
|
управления зданием на мнемосхемах, |
системах используется единый сетевой |
нагрузки. С помощью SCADA систе |
||||
|
но и получать сообщения о возникно |
стандарт. Все подсистемы, узлы и при |
мы можно всегда реализовать опти |
||||
|
вении нештатных ситуаций, использо |
боры интеллектуального здания вклю |
мальную модель энергопотребления, |
||||
|
вать векторную анимацию, отображе |
чены в единую сеть, тем самым появи |
прогнозировать критические ситуации |
||||
|
ние параметров системы, диагностику |
лась возможность независимо исполь |
и преодолевать аварийные ситуации, |
||||
|
оборудования и формирование деталь |
зовать оборудование разных произво |
не нарушая общей функциональности. |
||||
|
ных отчётов. |
|
|
|
дителей. Одними из основных преиму |
Так, например, система в период пико |
|
|
Сначала определимся, |
что именно |
ществ открытых систем являются не |
вой нагрузки энергосети во избежание |
|||
|
вкладывается в понятие «интеллекту |
только возможность компоновки сис |
перекосов напряжения питания может |
||||
|
альное здание» (ИЗ). Интеллектуаль |
темы на базе лучшего оборудования, но |
перераспределять нагрузку или огра |
||||
|
ное здание — это здание, обеспечива |
и реализация оптимальных стратегий, |
ничивать потребление энергии. Кроме |
||||
|
ющее продуктивное и |
эффективное |
направленных на оптимизацию энерго |
того, многие приборы могут регулиро |
|||
|
использование рабочего пространства |
потребления и других первичных ре |
ваться по линии питания через розетку |
||||
|
благодаря оптимизации |
|
его четырёх |
сурсов. Как пример можно выделить |
с учётом актуального тарифа на элек |
||
|
основных элементов: структуры, сис |
традиционную открытую |
систему |
троэнергию. Основная станция, высту |
|||
|
тем, служб и управления, а также обес |
LonWorks, которая, как правило, состо |
пая в качестве энергетического менед |
||||
|
печивающее |
взаимодействие между |
ит из основной станции, обеспечиваю |
жера, обрабатывает данные и передаёт |
|||
|
ними. Второе понятие, |
неразрывно |
щей задачу диспетчеризации, и неогра |
их в сеть. Но само управление прибо |
|||
|
связанное с ИЗ, — объединенная ка |
ниченного количества подстанций. |
рами осуществляется напрямую через |
||||
|
бельная система (ОКС) и система ка |
Подстанции по сути являются узлами |
подстанции и контроллеры. |
||||
|
бельной связи (СКС) — включает в се |
сети, которые могут работать самостоя |
Наряду с этим технология LonWorks |
||||
|
бя единую силовую сеть здания. И |
тельно, и преимущественно ориенти |
предоставляет широкий спектр функ |
||||
|
третье понятие — автоматизированная |
рованы на интеллектуальное управле |
ций, как общих, так и специфичных |
||||
|
служба безопасности (АСБ), с помо |
ние электроснабжением, освещением, |
для современной системы автоматиза |
||||
|
щью которой можно отследить дейст |
отоплением, вентиляцией и кондицио |
ции зданий, включая мониторинг, |
||||
|
вия каждого посетителя внутри здания. |
нированием, защитой от солнца и т.п. |
COS reporting, управление, измерение |
||||
44 |
Специальные смарт карты, которыми |
При использовании такой конфигу |
параметров и регистрацию событий, |
||||
обеспечиваются посетители, позволя |
рации сети в распоряжении пользова |
тренды, тревожное оповещение, опе |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
СТА 2/2007 |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
|
|
|
|
|
Р А З Р А Б О Т К И / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й |
|||||||
|
|
|
|
|
|
жит российской нефтяной компании |
||||||
|
|
|
|
|
|
TНK и британской нефтяной компа |
||||||
|
|
|
|
|
|
нии ВР. Это одно из крупнейших ин |
||||||
|
|
|
|
|
|
теллектуальных |
зданий |
в |
Европе. |
|||
|
|
|
|
|
|
Центр имеет восемь надземных и пять |
||||||
|
|
|
|
|
|
подземных этажей общей площадью |
||||||
|
|
|
|
|
|
43000 кв. м. В этом внушительном со |
||||||
|
|
|
|
|
|
оружении |
установлено |
более |
1200 |
|||
|
|
|
|
|
|
LonWorks устройств, обеспечивающих |
||||||
|
|
|
|
|
|
для персонала абсолютный комфорт и |
||||||
|
|
|
|
|
|
условия для эффективной работы. Зда |
||||||
|
|
|
|
|
|
ние снабжено передовыми системами |
||||||
|
|
|
|
|
|
автоматизации. Проект базировался на |
||||||
|
|
|
|
|
|
основе принципов корпоративной по |
||||||
|
|
|
|
|
|
литики и организации трудопроизвод |
||||||
|
|
|
|
|
|
ства, таких как энергоэффективность, |
||||||
|
|
|
|
|
|
удобство |
обслуживания, |
комфорт и |
||||
|
|
|
|
|
|
безопасность. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, АНАЛИТИКА, |
||||||
Рис. 1. Офисное здание |
|
|
ПРОГНОЗИРУЮЩАЯ |
|
|
|
||||||
«Центр Альфа Арбат» |
|
|
ДИАГНОСТИКА |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Структурная схема построения рабо |
||||||
ративный анализ па |
|
|
чей станции М Series представлена на |
|||||||||
раметров. |
Важной |
|
|
рис. 2. Основные компоненты, входя |
||||||||
особенностью явля |
|
|
щие в состав станции, позволяют осу |
|||||||||
ется |
возможность |
|
|
ществлять |
визуализацию, аналитику, |
|||||||
интеграции |
различ |
|
|
прогнозирующую диагностику. Далее |
||||||||
ных |
|
инженерных |
|
|
приведена краткая характеристика ос |
|||||||
систем и служб зда |
|
|
новных модулей станции. |
|
|
|
||||||
ния, реализуемых на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
любом уровне, таких |
|
|
Newron ОРС сервер |
|
|
|
||||||
как: |
|
|
|
|
|
Наличие Newron ОРС сервера дан |
||||||
● автономные служ |
|
|
ных позволяет присоединять М стан |
|||||||||
бы государственной и муниципаль |
Примером возможностей интеллек |
ции к SCADA системе, а также соеди |
||||||||||
ной принадлежности: |
туального здания может |
послужить |
нить большое количество разных доме |
|||||||||
● |
центральное отопление, |
офисное здание ТНК ВР «Центр Аль |
нов, представленных LonWorks сетями. |
|||||||||
● |
центральное водоснабжение, |
фа Арбат» (рис. 1), за которое компа |
|
|
|
|
|
|
|
|||
● |
силовое электроснабжение, |
ния «АРМО Инжиниринг» получила в |
M Graph |
|
|
|
|
|
||||
● |
сброс сточных вод и системы кана |
2005 году высшую награду на конкурсе |
Основной |
функцией |
приложения |
|||||||
|
лизации, |
|
"Best Multi Vendor Installation Award" в |
M Graph является динамическая визуа |
||||||||
● |
пожарная сигнализация, |
номинации «Лучший LonWorks проект |
лизация всех систем в режиме on line. |
|||||||||
● |
городская телефонная сеть; |
года». «Центр Альфа Арбат» принадле |
Отличительной особенностью является |
|||||||||
● собственные сервисы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
● |
силовая электросеть, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
● |
системы безопасности, |
M Series |
|
|
|
M Graph |
|
|
|
|||
|
системы коммуникаций, |
|
|
|
|
|
|
|||||
● |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
● интегрированные системы управ |
|
|
|
|
M Trend |
|
|
|
||||
|
ления, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
● |
специфическое оборудование. |
MCL Tool PC |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таким образом, инновационные тех |
|
|
M Alarm |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
нологии и решения малоэффективны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
без применения SCADA системы, яв |
|
Alarm&Event |
L Schedule |
|
|
|
||||||
ляющейся неотъемлемой составляю |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
щей любого интеллектуального зда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ния. Подобные системы содержат мне |
MCLT LNServer |
Alarm & Trend Plug in |
|
|
|
|
|
|
||||
мосхемы всех уровней здания, позво |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ляют анализировать данные и осущест |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
влять маршрутизацию тревог и собы |
Eshelon LNS 3.02 |
|
Newron OPC Server |
|
|
|
||||||
тий и работать с внешними базами дан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ных для сбора и обработки информа |
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
|||
ции в сетях LonWorks. |
Рис. 2. Структурная схема построения рабочей станции M Series |
|
|
|
|
|||||||
СТА 2/2007 |
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|||
|
|
|
|
|
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 |
Факс: (495) 232 1653 |
http://www.cta.ru |
|||||
Р А З Р А Б О Т К И / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й
|
интерактивный интерфейс |
|
Диаграмма |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
|
с поддержкой DDE, OLE, |
|
комфортности |
|
|||||
|
ActiveX, VB Scripts и техно |
|
Это приложение отве |
||||||
|
логии интерактивного диа |
|
чает за анализ комфорт |
||||||
|
лога. Пример |
экранной |
|
ных условий в помеще |
|||||
|
формы визуализации сис |
|
ниях в соответствии со |
||||||
|
тем управления ИЗ приве |
|
стандартом |
ASHRAE |
|||||
|
дён на рис. 3. |
|
|
55 2004A и анализ рабо |
|||||
|
|
|
|
|
ты локальной автомати |
||||
|
M Trend |
|
|
|
ки. |
|
|
|
|
|
Приложение осуществ |
|
|
|
|
|
|
||
|
ляет полную архивацию и |
|
Автономная |
|
|
||||
|
визуализацию |
данных в |
|
система |
|
|
|
|
|
|
режиме on line. В его |
|
управления |
|
|
||||
|
структуру интегрирована |
|
бесперебойным |
|
|||||
|
подсистема |
интеллекту |
|
энергоснабжением |
|||||
|
ального анализа измере |
|
Мнемосхемы автоном |
||||||
|
ний COS и подсистема ав |
|
ной системы управления |
||||||
|
томатизированного управ |
|
бесперебойным |
энерго |
|||||
|
|
||||||||
|
ления в чрезвычайных си |
Рис. 3. Экранная форма визуализации систем управления ИЗ |
снабжением представле |
||||||
|
туациях. Пример экран |
|
ны на рис. 5 и 6. |
|
|
||||
|
ной формы отображения |
|
В систему управления |
||||||
|
|
||||||||
|
диаграммы комфортности |
|
ИЗ включены: |
|
|
||||
|
из приложения M Trend |
|
● автоматическая |
под |
|||||
|
приведён на рис. 4. |
|
система |
управления |
|||||
|
|
|
|
|
распределением беспе |
||||
|
M Alarm |
|
|
|
ребойного |
|
электро |
||
|
В данном приложении |
|
снабжения при авари |
||||||
|
реализованы подсистема |
|
ях энергосети, рассчи |
||||||
|
регистрации, маршрутиза |
|
танная |
на |
нагрузку в |
||||
|
ции тревожных и преду |
|
720 кВ·А; |
|
|
|
|||
|
предительных |
событий, |
|
● подсистема |
высоко |
||||
|
интерфейс обработки тре |
|
скоростного |
монито |
|||||
|
вожных ситуаций, техно |
|
ринга данных о качест |
||||||
|
логия автоматизированно |
|
ве электроэнергии и |
||||||
|
го анализа ситуации и ар |
|
on line |
визуализации |
|||||
|
хивирования событий. |
|
состояния |
энергосис |
|||||
|
|
|
|
|
темы здания. |
|
|
||
|
MMX Alarm |
|
|
Архивация |
данных |
||||
|
Приложение |
MMX |
|
производится |
в |
базу |
|||
|
Рис. 4. Экранная форма отображения диаграммы комфортности из приложения |
||||||||
|
Alarm позволяет реализо |
M Trend |
данных Johnson Controls |
||||||
|
вать автоматизированное |
|
Metasys M5 |
database, и |
|||||
|
оповещение сотрудников |
|
суммарный объём архи |
||||||
|
|
||||||||
|
по e mail, пейджеру, c |
|
вируемых |
тегов состав |
|||||
|
помощью SMS и MS |
|
ляет более 31000. Систе |
||||||
|
сообщений и т.д., включая |
|
ма визуализации содер |
||||||
|
голосовые |
сообщения и |
|
жит 813 |
оригинальных |
||||
|
подсказки |
к действиям, |
|
графических |
мнемо |
||||
|
управление приложения |
|
схем. Общая информа |
||||||
|
ми. В приложении интег |
|
ционная структура сис |
||||||
|
рированы |
инновацион |
|
темы управления здани |
|||||
|
ные технологии анализа |
|
ем BMS (Building mana |
||||||
|
данных и сбора статисти |
|
gement system — система |
||||||
|
ки. |
|
|
|
автоматизации |
здания) |
|||
|
|
|
|
|
базируется на отказоус |
||||
|
Звёздная диаграмма |
|
тойчивой |
архитектуре |
|||||
|
С помощью этой утили |
|
сети TCP/IP. |
|
|
|
|||
|
ты производится мгновен |
|
|
|
|
|
|
||
|
ная оценка работоспособ |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
|
|||||
|
ности больших (>10000 то |
|
На примере офисного |
||||||
46 |
чек) систем и обнаруже |
Рис. 5. Мнемосхема автономной системы управления бесперебойным |
здания ТНК ВР «Центр |
||||||
|
|||||||||
ние точек отказа. |
энергоснабжением |
Альфа Арбат» мы убеди |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
СТА 2/2007 |
||
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
Р А З Р А Б О Т К И / А В Т О М А Т И З А Ц И Я З Д А Н И Й
лись, что применение SCADA системы и ши рокой гаммы оборудова ния LonWorks позволило реализовать автомати ческое управление осве щением, отоплением, вентиляцией и конди ционированием воздуха, учётом расхода электро энергии и водоснабже ния, а также многими другими системами. Появилась возможность делать индивидуальные настройки климатиче ских условий и уровня освещённости в отдель
ных помещениях с учё Рис. 6. Копия экрана автономной системы управления бесперебойным
том оптимального по энергоснабжением
требления энергии с лю бого автоматизированно го рабочего места через Интранет.
Таким образом были реализованы основные принципы корпоративной политики и организации трудопроизводства: энер гоэффективность, удобст во обслуживания, ком форт и безопасность. ●
Автор — сотрудник фирмы ПРОСОФТ 119313 Москва, а/я 81 Телефон:
(495) 234 0636 Факс: (495) 234 0640
E mail: info@prosoft.ru
47
СТА 2/2007 |
www.cta.ru |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru