Мониторинг и управление инженерными системами зданий и сооружений

Нынешняя эксплуатация современных зданий и других сооружений практически неосуществима без инженерно-технических систем, лежащих в их основе. Однако, разработка этих систем не должна ограничиваться лишь вопросами комфортности эксплуатации, но также должна учитывать и оптимальность затрат на монтаж и управление системами. Кроме того, крайне необходимо предусмотреть меры, которые помогут избежать непредвиденных ситуаций в экстремальных обстоятельствах.

Чем больше размерность объекта, тем более сложно становятся его системы безопасности, обеспечения необходимыми коммуникациями и ресурсами, такими как тепло и электроэнергия. Управление и обслуживание объектов решаются через комплексные системы мониторинга, а также специализированные системы диспетчеризации зданий.

Инженерные системы зданий и сооружений

Современные здания подобны живым организмам, в которых множество взаимосвязанных систем исполняют различные функции. Для эксплуатации любого здания или сооружения необходимо наличие следующих инженерных систем и решений:

1. Электроснабжение - включает в себя источники и системы перевода, передачи и распределения электрической энергии.
2. Теплоснабжение - оборудование, предназначенное для отопления помещений и снабжения объекта горячей водой.
3. Холодоснабжение - системы, производящие искусственный холод.
4. Освещение - наружные системы обеспечивают зону около здания, внутренние - светом внутренние помещения.
5. Вентиляция и кондиционирование - системы, которые обеспечивают определенные параметры воздуха в помещениях.
6. Водоснабжение и водоотведение - другими словами, водопровод и канализация. Водопроводы обеспечивают водой для различных целей: продуктовых, для пожарной безопасности, для производства.
7. Кабельные системы - необходимы для электропитания, освещения, передачи данных и обеспечения безопасности.
8. Системы безопасности - обеспечивают контроль доступа, видеонаблюдение, сигнализацию, пожарную безопасность.
9. Специализированные системы - инженерные разработки, удовлетворяющие специальным потребностям объекта: домофонизация, часофикация, радиофикация, системы беспроводной связи.

Система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) предназначена для наблюдения за технологическими процессами и функционированием оборудования в реальном времени. Это гарантирует быстрое реагирование на чрезвычайные ситуации и принятие необходимых мер.

Задачей многих современных сетевых систем управления является обеспечение автоматизированного контроля и управления, необходимых для предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Для этого должны выполняться нормативные требования к мониторингу инженерных систем, которые установлены в ГОСТ Р 22.1.12-2005.

Этот стандарт включает не только основные положения и правила, но и два приложения. Приложение А является справочным и определяет порядок создания структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами потенциально опасных объектов, зданий и сооружений, а также их информационного сопряжения с органами повседневного управления РСЧС. Приложение Б является обязательным и определяет программу комплексных испытаний.

Еще одним стандартом, устанавливающим требования к системам мониторинга и управления, является ГОСТ Р 22.1.14-2013. Он устанавливает требования к комплексам информационно-вычислительных структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, а также методы их испытаний.

Чтобы соответствовать этим требованиям, СМИС должна иметь масштабируемость, возможность интеграции с другими информационными системами мониторинга и управления, а также наличие автоматического режима работы. Только при выполнении всех этих условий система обеспечит эффективный контроль и защиту инженерных систем зданий и сооружений.

Мониторинг инженерных систем является важным аспектом безопасности и экономии ресурсов. Однако не каждый объект требует повышенного круглосуточного внимания к инженерным системам. В соответствии с нормативными требованиями, объекты мониторинга, зависящие от функционирования систем, которые нельзя запускать без наличия Системы Мониторинга Инженерных Систем (СМИС), включают в себя следующие:

• потенциально опасные промышленные объекты (АЭС, ГЭС);
• речные и воздушные порты;
• мосты;
• объекты метрополитена;
• объекты массового пребывания людей;
• крупные промышленные объекты с численностью работников более 10-ти тысяч человек;
• высотные и уникальные объекты;
• административные здания и офисные центры;
• гостиничные здания.

Кроме того, внедрение СМИС может оказаться выгодным с экономической точки зрения, а также соответствовать целям, предусмотренным Федеральным законом «Об энергосбережении в РФ». Сюда можно отнести такие объекты, как торговые центры, ИТ-компании и крупные склады. Такие объекты, как и перечисленные выше, подчиняются тому же нормативному порядку и должны быть оснащены необходимым оборудованием для мониторинга инженерных систем.

Функциональность систем управления и мониторинга

Системы мониторинга инженерных систем должны обеспечивать непрерывность работы с информацией о функционировании объектов, с целью предотвращения возможных аварийных ситуаций. Также они должны своевременно оповещать специалистов о сбоях в состоянии инженерных систем и необходимости эвакуации людей с объектов, например из населенных пунктов. Важной функцией СМИС является автоматизированный или принудительный запуск специальных алгоритмов предупреждения или ликвидации чрезвычайных ситуаций, таких как прекращение подачи газа, воды, включение средств пожаротушения и т.д. Кроме того, все необходимые системы безопасности и жизнеобеспечения должны работать комплексно и взаимосвязанно.

Важно учитывать, что оснащение строящихся объектов СМИС должны быть вписаны в проектные, строительные и монтажные работы. Если же требуется установить СМИС на уже работающем объекте, то это делается во время планового капремонта.

Следует отметить, что пожары в общественных и промышленных зданиях зачастую возникают из-за несовершенства противопожарных систем и отсутствия возможности эффективного их использования в критических ситуациях. Внедрение СМИС позволяет снизить риски возникновения и распространения пожара, что особенно важно на объектах, где имеется высокий потенциал опасности.

Ключевыми принципами построения системы СМИС являются автоматизация и диспетчеризация, которые позволяют управлять инженерными системами более эффективно и быстро. Автоматизирование значительно уменьшает роль присутствия человеческого фактора в процессе управления системами и помогает улучшить их работоспособность. Диспетчеризация, в свою очередь, дает возможность управлять оборудованием прямо из диспетчерского пункта на основе полученной визуализированной информации.

Для обеспечения этих двух принципов в системе СМИС необходимы следующие компоненты:

• Измерительные приборы, средства автоматизации и исполнительные механизмы.
• Многофункциональная кабельная система.
• Проводные и беспроводные сети передачи данных.
• Автоматизированный диспетчерский пункт управления.
• Сертифицированное программное обеспечение.
• Административные ресурсы.

Эти компоненты обеспечивают автоматизацию процессов управления, а также контроль и мониторинг работы инженерных систем, что позволяет существенно повысить эффективность работы системы в целом.

Возможности автоматизации и диспетчеризации

В настоящее время существуют современные технические средства, которые помогают не только повышать эффективность работы Системы Мониторинга и Информации о Состоянии (СМИС), но и улучшать комфортность работы, а также увеличивать надежность инженерных сетей, не увеличивая штат сотрудников. Важную роль здесь играет программное обеспечение, которое позволяет:

• создавать аналитические отчеты;
• осуществлять резервное копирование информации;
• оперативно передавать данные посредством смс и е-mail;
• централизованно управлять всеми инженерными системами в рамках одного объекта или нескольких объектов;
• управлять инженерными системами удаленно из любой точки мира.

Внедрение систем управления связанных с безопасностью объекта - это не только ответственный шаг, но и экономически целесообразный. Кроме того, это позволяет обеспечить требования компетитивного рынка и спланировать расходы ресурсов. Например, системы мониторинга потребления электроэнергии обеспечивают следующие преимущества:

• Избежание штрафов за превышение лимита электроэнергии.
• Планирование и прогнозирование потребления электричества.
• Выявление несанкционированных подключений и невыполнение энергосберегающих программ.
• Объективный контроль выполнения энергосбережения программ и сбор данных для отчетности и статистики.
• Снижение расходов на электроэнергию до 15%.

Внедрение систем управления для крупных предприятий может сэкономить миллионы рублей в год. Особенно актуальное значение имеет в отраслях оборонного производства, ядерной энергетике и сетевых поставщиков электроэнергии, что подтверждается нормативными документами, такими как ФЗ от 23.11.2009 г. № 261 "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ" и ПП РФ от 04.05.2012 г. № 442 "Основы функционирования розничных рынков электрической энергии".

Фото: freepik.com