Комплексный подход к построению диспетчерских систем зданий
Современное здание представляет с собой сложный объект с точки зрения управления.
Поддержание в здании нормальных жизненных условий, обеспечение его безопасности и защищенности от внештатных ситуация обеспечивают множество технологических систем, каждая из которых характеризуется большим набором параметров и сигналов управления. Все в совокупности они образуют то, что называется системой жизнеобеспечения здания.
Жизнеобеспечение здания включает в себя (в общем случае) следующие основные направления:
Пожарная и охранная сигнализация, противопожарная автоматика.
Лифтовое оборудование.
Электроснабжение и освещение
Возможны и прочие подсистемы.
Например, управление системой водоснабжения включает в себя управление работой насосов, поддерживание необходимого давления и уровня, автоматическое переключение основного и резервного насосов.
Управление противопожарной автоматикой заключается в закрытии огнезадерживающих клапанов, включении противодымной вентиляции, блокировании работы лифтов и.т.п.
Управление системой вентиляции и кондиционирования воздуха (одной из самых сложных по числу контролируемых параметров и управляющих сигналов) заключается в управлении приточными и приточно-вытяжными системами, вентиляторами и клапанами, по сигналам установленных в помещениях и воздуховодах датчиков температуры, влажности, содержания углекислого газа в воздухе.
Для управления всеми этими системами организуется диспетчерский пункт (один или несколько), находящийся на котором диспетчер постоянно получает информацию о состоянии всех узлов системы жизнеобеспечения и имеет возможность при необходимости подать необходимые сигналы управления.
Проблема заключается в том, что число параметров контроля и управления для многоэтажного здания может достигать нескольких тысяч, поэтому недопустим применяемый для небольших объектов подход, при котором автоматизация контроля и управления строится на отдельных локальных контроллерах, встроенных в оборудование или смонтированных отдельно и не связанных в единую сеть.
Очень часто различные подсистемы строятся на разной программно-аппаратной базе, что ведет к дополнительным трудностям при обслуживании системы, т.к. объективно необходимо объединение различных систем на верхнем уровне – это позволяет вовремя проинформировать о состоянии той или иной подсистемы соответствующую эксплуатационную службу и своевременно принять необходимые решения. Для этого практически необходимым является организация единого диспетчерского пункта, где вся информация будет представлена в удобной и наглядной форме, а процессы управления будут реализованы как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Представляемый компанией ДЭП подход к построению диспетчерских систем и систем автоматизации позволяет, используя некоторый набор стандартных программных и аппаратных компонентов, построить систему любой конфигурации и сложности. Для всех типов объектов управления используется единая элементная база, представляющая собой многофункциональный универсальный конструктор.
На базе этого многофункционального конструктора создается единая автоматизированная система управления эксплуатацией здания. Такая единая система обеспечивает управление и мониторинг вентиляции и кондиционирования, электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения, освещения, лифтового хозяйства, тепловых пунктов, насосных станций, а также учета энергоресурсов. За последнее время возможности единой автоматизированной системы расширились за счет внедрения системы управления противопожарной автоматикой и системой дымоудаления.
И самое главное – единая система обеспечивает ЕДИНЫЙ диспетчерский пункт, обладающий всеми перечисленными выше характеристиками. При этом программно-аппаратная база остается единой, что обеспечивает легкость объединения всех подсистем в единую сеть.Многофункциональный программно-аппаратный комплекс компании ДЭП имеет оптимальное сочетание параметров «цена/качество/возможности» и собранные на его базе системы функционируют в самых разнообразных отраслях – объемы продаж таких систем достигают 15000 в год. Автоматизированные системы управления и диспетчеризации производства компании ДЭП характеризуются высокой надежностью, стабильной и безотказной работой в течение долгого времени.
Основой построения этих систем, тем самым «многофункциональным конструктором», из которого, как из кирпичиков, собирается сколь угодно сложная конфигурация, является программно-технический комплекс ДЕКОНТ. Первым его важным компонентом является программируемый контроллер ДЕКОНТ-182. Такой контроллер может производить сбор параметров, выдачу сигналов управления и передачу этих параметров и сигналов по каналам связи. Контроллер оснащен четырьмя интерфейсами, из которых два являются универсальными и комплектуются специальными интерфейсными картами. ДЕКОНТ поддерживает любой тип модемной связи – по выделенным и коммутируемым линиям, связь по каналам RS232 и 485, радиосвязь. Имеется возможность подключения GSM и GPRS передатчиков.
Параметры и сигналы управления контроллер принимает с объектов и выдает с помощью подключаемых к нему модулей ввода-вывода. Их набор весьма многообразен, они включают в себя разные типы аналоговых и дискретных модулей, позволяющих подключить практически любые из известных типов датчиков и регулирующих устройств – о чем подробнее можно узнать из документации на интересующий модуль. Также имеется возможность программирования контроллера для работы с многочисленными типами интеллектуальных устройств – теплосчетчиков, расходомеров, и.т.п. Для подключения этих устройств модули ввода-вывода не требуются.
Программная часть комплекса ДЕКОНТ представляет собой набор стандартных программных компонентов, реализующих сбор и обработку данных с датчиков и тому подобных устройств, ведение архивов, передачу параметров по каналам связи, а также имеются компоненты, реализующие некоторые типовые алгоритмы управления. При этом, однако, имеется возможность написания алгоритмов любой сложности с использованием как достаточно наглядного языка функционально-блоковых диаграмм, так и с применением стандартного языка Си. Такой подход позволяет при необходимости легко совершенствовать или расширять систему, что выгодно отличает комплекс ДЕКОНТ от многих комплексов других производителей, которые позволяют использовать только ограниченный набор стандартных компонентов и не предоставляют возможности модификации готовой системы.
Структурной единицей диспетчерской системы, или, точнее, автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления (АСДКиУ) является так называемый контролируемый пункт (КП). Строгого определения, что такое КП, не существует. Это некая структурно выделенная часть объекта управления, сигналы и параметры которой собираются одним контроллером. КП при использовании комплекса ДЕКОНТ оснащается комплектным шкафом автоматики, в котором установлены модули ввода-вывода,
собирающие значения параметров и передающие сигналы управления на регулирующие устройства, а также контроллер ДЕКОНТ-182, эти сигналы и параметры обрабатывающий и передающий в диспетчерскую. Все КП связаны каналами связи с единым диспетчерским пунктом (ДП), на котором также установлен контроллер ДЕКОНТ-182, принимающий и передающий информацию контроллерам на КП, а также оборудовано автоматизированное рабочее место диспетчера, оснащенное персональным компьютером. На этом компьютере вся информация представлена в удобной и наглядной форме, ведутся архивы, составляются отчеты, рапорты, а также реализуются многочисленные прочие функции.
Отдельно взятый КП не обязательно привязан к какой-то подсистеме жизнеобеспечения здания. Скорее наоборот, чаще всего один КП охватывает различные группы сигналов, относящиеся к разным подсистемам, и привязан он к территориальной единице – этажу, котельной, подвалу или другой части здания.
Отдельно взятый КП
Это здание имеет три основных этажа, один технический этаж с двумя вентиляционными камерами, а также собственный индивидуальный тепловой пункт. АСДКиУ обеспечивает автоматизированный контроль, регулирование, управление, блокировки и защиты от аварийных режимов следующих инженерных систем:
Приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха (12 приточно-вытяжных систем, 3 приточных системы, 7 вытяжных вентиляторов).
Контролируемыми пунктами в данном случае являются каждый из трех этажей – они включают в себя по 12 клапанов дымоудаления, а КП третьего этажа еще и 7 вытяжных вентиляторов.
На техническом этаже 27 огнезадерживающих клапанов распределены по двум вентиляционным камерам и образуют еще два КП, затем по одному КП связано с каждой приточно-вытяжной системой и с каждой приточной системой.
Холодильные машины и вентиляторы дымоудаления образуют соответственно еще два КП, наконец, один КП привязан непосредственно к диспетчерской – он контролирует лифтовое хозяйство и насосы водоснабжения, и последний КП обслуживает индивидуальный тепловой пункт. Всего система включает 24 КП.
Контролируемый пункт
Нет смысла описывать все параметры, контролируемые каждым из КП. В общих чертах можно сказать, что для каждого клапана любого типа контролируется его состояние, а также предусмотрены сигналы на его открытие-закрытие.
Контролируемый пункт
Похожая ситуация с вентиляторами. Для приточных и приточно-вытяжных систем вентиляции
контролируются температуры подаваемого, наружного воздуха и воздуха в помещении, имеются сигналы запуска приточных вентиляторов и насосов теплоносителя, управления положением воздушных заслонок и клапанов теплоносителя.
В индивидуальном тепловом пункте контролируется температура подаваемой и обратной воды для отопления и горячего водоснабжения, наружного воздуха, состояние водяных насосов опять же отопления и горячего водоснабжения. Предусмотрены сигналы управления насосами и плавного управления клапанами подачи теплоносителя. Для лифтов предусмотрена возможность блокировки в случае пожара, для насосов водоснабжения контролируется их состояние.
Все каналы связи в данной АСДКиУ реализованы с применением интерфейса RS485.
Вообще, в системах на базе комплекса ДЕКОНТ для диспетчеризации многоэтажных зданий именно этот интерфейс является базовым, применяемым наиболее часто. Каналы связи объединяют все 24 КП в единую сеть и связывают их с диспетчерской, на которой оборудовано опять же единое рабочее место диспетчера, управляемое одним оператором с одного персонального компьютера, на котором установлена программа, реализующая автоматизированное рабочее место диспетчера.
автоматизированное рабочее места диспетчера торгового центра
На рисунке представлен один из технологических экранов автоматизированного рабочего места диспетчера торгового центра.
В левой части экрана перечислены все имеющиеся в системе КП, выбор любого пункта этого списка позволяет диспетчеру быстро переключаться между технологическими экранами всех этих КП (такие экраны называются также мнемосхемами).
автоматизированное рабочее места диспетчера торгового центра
На мнемосхеме в удобной символической форме отображены значения всех параметров, контролируемых на данном КП, и предусмотрена возможность быстрой и наглядной подачи сигналов управления.
Оцените статью!