Комплексна автоматизація будівлі та автоматизація системи теплопостачання обьекту.  

Одним із способів забезпечення більш економічного і ефективного використання енергетичних ресурсів у житлово-комунальному господарстві (ЖКГ) є автоматизація інженерних систем житлових будівель. В основі концепції систем централізованого інтелектуального управління будівлею лежить новий підхід до організації системи життєзабезпечення будівлі, при якому за рахунок комплексу програмно-апаратних засобів значно зростає ефективність функціонування і надійність управління всіма інженерними системами і виконавчими пристроями будівлі. Даний підхід дозволяє за рахунок інтеграції інформації, що надходить від всіх експлуатованих підсистем (інформаційних мереж, електропостачання, систем опалення та вентиляції, охоронно-пожежної сигналізації та відеоспостереження, систем водопостачання, каналізації), отримати можливість оперативного доступу до інформації про стан всіх підсистем будівлі, відображаючи її в зручній та зрозумілій формі. "Централізовані системи інтелектуального управління будівлею" допомагають ефективно управляти інженерними системами будівлі - скоротити витрати на експлуатацію та операційні витрати, підвищити комфортність і безпеку користувачів, оптимізувати виробничі процеси, забезпечити безпеку людей, а також дорогого обладнання та майна.

Комплексна автоматизація будівлі це нова і важлива галузь автоматизованих систем керування теплопостачання (АСК ТП), так як всі системи автоматичного управління до сьогоднішнього дня виконувалися для промислових підприємств.

Підтримання в будівлі нормальних життєвих умов, забезпечення її безпеки і захищеності від позаштатних ситуації забезпечують безліч технологічних систем, кожна з яких характеризується великим набором параметрів і сигналів управління. Всі вони в сукупності утворюють те, що називається системою життєзабезпечення будівлі.

У сьогоднішні будинку встановлюють від 25 до 50 і більше різнорідних систем життєзабезпечення, які відрізняються не тільки призначенням та виконуваними функціями, але і принципами роботи: електричні, механічні, транспортні, електронні, гідравлічні і т.д. Кожна з цих систем поставляється виробником, як правило, у вигляді комплекту обладнання, на базі якого можна створити закінчене рішення з власною системою контролю та управління.

Для управління всіма цими системами організується диспетчерський пункт (один або декілька), що знаходиться на якому диспетчер постійно отримує інформацію про стан всіх вузлів системи життєзабезпечення і має можливість при необхідності подати необхідні сигнали управління. Проблема полягає в тому, що число параметрів контролю і управління для багатоповерхової будівлі може досягати декількох тисяч, тому неприпустимий застосовуваний для невеликих об'єктів підхід, при якому автоматизація контролю і управління будується на окремих локальних контролерах, вбудованих в устаткування або змонтованих окремо і не пов'язаних в єдиний комплекс.

Для того щоб всі ці розрізнені інженерні системи працювали в єдиному комплексі, здійснювали між собою обмін даними, контролювалися і керувалися з єдиної диспетчерської, головною ланкою інтелектуальної будівлі - є система  керування будівлею (BMS - Building Management System).

Система управління будівлею, яку називають ще і системою автоматизації та диспетчеризації інженерного обладнання, є ядром інтелектуальної будівлі і являє собою апаратно-програмний комплекс, який здійснює збір, збереження та аналіз даних від різних систем будівлі, а також  управління роботою цих систем через мережеві контролери (процесори ).

Інтелектуальні мережеві контролери, які використовують відкриті протоколи і стандарти передачі даних LonWork і BACNet, здійснюють контроль і управління роботою підвідомчих їм інженерних систем, а також обмін даними з іншими мережевими контролерами системи управління будівлею. На основі зібраної інформації мережеві контролери автономно посилають керуючі команди на контролери інженерних систем в рамках закладених в них алгоритмів реакції на події в штатних або позаштатних ситуаціях.

Така архітектура системи управління будівлею дозволяє:

- В автоматичному режимі управляти роботою систем вентиляції, кондиціонування, опалення, освітлення та ін, забезпечуючи в кожному приміщенні найбільш комфортні умови для персоналу по температурі, вологості повітря і освітленості;

- Отримувати об'єктивну інформацію про роботу і стан всіх систем і своєчасно повідомляти диспетчерам про необхідність виклику фахівців з сервісного обслуговування у разі відхилення параметрів будь-який з систем від штатних показників;

- Контролюючи максимально можливе число параметрів обладнання, точок контролю в будівлі і показників завантаженості систем, перерозподіляти енергоресурси між системами, забезпечуючи їх ефективне використання та економію енергоресурсів;

- Ввести оптимальний режим управління інженерним обладнанням з метою скорочення витрат на використання енергоресурсів, споживаних інженерними системами будівлі (гарячої й холодної води, тепла, електроенергії, чистого повітря і т.д.);

- Забезпечити централізований контроль і управління при нештатних ситуаціях:

- Здійснювати своєчасну локалізацію аварійних ситуацій;

- Оперативно приймати рішення при аварійних і нештатних ситуаціях (пожежі, затоплення, витоках води, газу, несанкціонований доступ в охоронювані приміщення);

- Ввести об'єктивний аналіз роботи обладнання, дій інженерних служб і підрозділів охорони при нештатних ситуаціях на основі інформації автоматизованих баз даних, що документують всі прийняті рішення і багато іншого.

Використовуючи відкриті протоколи обміну даними між різними системами будівлі, структуровані кабельні і LAN / WAN мережі, мережеві контролери системи управління будівлею дозволяють створити інженерну інфраструктуру, яка має високий ступінь відкритості для нарощування та швидкої модернізації інженерних систем. У максимальній конфігурації система управління будівлею зможе здійснювати централізований моніторинг обладнання і керування наступними інженерно-технічними системами і комплексами:

Система електророзподілу:

- Системи гарантованого та безперебійного електропостачання;

- Системи освітлення (кімнатні, коридорні, фасадні та аварійні);

- Система вентиляції;

- Система опалення;

- Система гарячого і холодного водопостачання;

- Системи каналізації та дренажні системи;

- Система оперативного зв'язку та відеоконференцій;

- Система воздухоподготовки, очищення та зволоження;

- Система холодопостачання

- Система кондиціювання та клімат-контролю;

- Система контролю загазованості.

Транспортні системи:

- Системи обліку та контролю витрачання ресурсів;

- Система охоронно-пожежної сигналізації;

- Система протипожежного захисту та пожежогасіння;

- Система охоронного відеоспостереження;

- Система контролю та управління доступом;

- Система управління паркінгом;

- Метеорологічних система;

- Система часу.

Застосування системи управління будівлею здорожує загальну вартість інженерії будівлі на 20-50 доларів США на 1 квадратний метр загальної площі будівлі і залежить від розмірів будинку і технічних вимог до роботи інженерних систем. Для будівель площею 15 000 кв. м. і більше подорожчання становить $ 20 на 1 кв. м. Для будівель з меншою площею ця цифра збільшується. Всі наведені оцінки зроблені без урахування вартості самого інженерного обладнання, яке використовує відкриті протоколи обміну даними і буде встановлено в будівлі.

У той же час, застосування BMS і ресурсозберігаючого обладнання дозволяє:

- Вписатися в обмежені енергопотужності і виключити витрати на будівництво додаткової підстанції і прокладку силових кабелів;

- Скоротити витрати на дорогі ремонт і заміну вийшов з ладу обладнання, продовжити термін його служби за рахунок постійного моніторингу параметрів інженерних систем і своєчасного проведення налагоджувальних робіт при виявленні відхилень параметрів систем від норми;

- Знизити на 20% щомісячні комунальні платежі (вода, тепло, каналізація, електропостачання) за рахунок роботи систем в найбільш економному режимі і автоматичного перекладу інженерії будівлі з денного в нічний режим роботи (коли автоматично вимикається освітлення, кондиціонери, знижується температура опалювальних батарей в кімнатах , персонал яких залишив будівлю);

- Скоротити в 3 рази витрати на службу експлуатації, оскільки більшість систем буде працювати в автоматичному режимі, що знижує витрати на ремонт або заміну дорогого устаткування, що вийшло з ладу через халатність персоналу або помилок оператора;

- Виключити витрати на інтелектуальну надбудову систем будівлі при розширенні числа інженерних систем та їх модернізації за рахунок використання можливостей відкритої архітектури системи управління будівлі;

- Знизити захворюваність співробітників за рахунок створення комфортних умов для їх роботи і, як наслідок, скоротити витрати на реабілітацію співробітників і страхові виплати.

Крім значного зниження чисельності персоналу, що обслуговує інженерні системи будівлі, за рахунок максимальної автоматизації процесів управління та контролю роботи систем життєзабезпечення, власник інтелектуальної будівлі може розраховувати на отримання наступних вигод:

- Збільшиться в 2 рази термін безперебійної роботи інженерних систем за рахунок автоматичної підтримки оптимальних умов роботи обладнання;

- При виникненні аварійних ситуацій оператори, які здійснюють контроль роботи обладнання, будуть мати повну інформацію про роботу кожної системи і рекомендації BMS з вибору оптимального і найбільш безпечного виходу з ситуації. При цьому велика частина завдань буде вирішувати автоматика будівлі;

- При появі збоїв у роботі обладнання BMS буде своєчасно інформувати служби експлуатації, що відповідають за роботу даного обладнання, а також головну службу експлуатації і суміжні підрозділи. Іншими словами, якщо оператор системи електропостачання заснув на робочому місці і BMS не бачить його реакції на тривожні повідомлення, то вона відправляє тривогу головному диспетчеру;

- Витрати на технічне обслуговування обладнання та інженерних систем будуть мінімальними; оскільки моніторинг параметрів всіх систем здійснюється цілодобово і при своєчасному виклику сервісних бригад, випадки серйозного ремонту обладнання будуть виключені;

- Всі дії автоматики та операторів систем протоколюються BMS, тому ймовірність виникнення ситуацій колективної безвідповідальності за зупинку або збій в роботі устаткування близька до нуля.

4.2. Вибір схеми автоматизації системи теплопостачання об’єкту

Даним проектом передбачається застосування автоматичного керування споживанням теплової енергії в системах опалення та вентиляції, встановлення приладів керування та захисту електродвигунів насосів.

Керування теплотою споживання у двох незалежних, паралельно включених контурах: опалення та вентиляції, здійснюється за допомогою багатофункціонального керуючого пристрою, з програмним вибором схеми керування, можливістю додаткового настроювання діапазонів значень вхідних  та вихідних сигналів, можливістю програмного зниження регульованих параметрів за часом. Принцип керування трипозиційний, ПІ-закон регулювання, окремий для кожного контуру, з можливістю програмної зміни настройок.

На мал.4. представлена обрана схема регулювання, що регулює температури теплоносія в системі опалення та вентиляції. Основні переваги даної схеми полягають в досить точному регулюванні та в простоті виконання.

Даним проектом передбачається застосування автоматичного керування споживанням теплової енергії в системах опалення та вентиляції, встановлення приладів керування та захисту електродвигунів насосів.

Керування теплотою споживання у двох незалежних, паралельно включених контурах: опалення та вентиляції, здійснюється за допомогою багатофункціонального контролера систем опалення Siemens RMH760, з програмним вибором схеми керування, можливістю додаткового настроювання діапазонів значень вхідних та вихідних сигнали й можливістю програмного зниження регульованих параметрів за часом. Принцип керування трипозиційний, ПІ-закон регулювання, окремий для кожного контуру, з можливістю програмної зміни настройок.

На мал.3. представлена обрана схема регулювання, що регулює температури теплоносія в системі опалення та вентиляції. Основні переваги даної схеми полягають в досить точному регулюванні та в простоті виконання.

 

 

                       Мал 3. - Обрана схема регулювання

 

Для порівняння надано ще декілька прикладів схем регулювання даного контролера.

На мал.4. представлена схема регулювання незалежного контуру системи опалення.

              

 

 

                           Рис.4 - Приклад схеми регулювання

На мал.5. представлена схема регулювання залежного контуру системи опалення та контуру ГВП.

 

 

 

                                     

                              Рис.5 - Приклад схеми регулювання

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: