Infra System Control
POCZTA ISC login: hasło:
Infra System Control
Infra System Control
Fotografia
O NAS USŁUGI POMOC STAN SIECI ZAPYTANIE OFERTOWE
 
Usługi Usługi: Inteligentny budynek -> - Budowa oraz zasada działania

Możliwość sterowania budynkiem w sposób w pełni zautomatyzowany pojawiła się stosunkowo niedawno. Początkowo każde urządzenie stanowiło w pełni autonomiczny układ, którego sterowaniem i nadzorem zajmował się tylko i wyłącznie człowiek - konserwator, który czuwał nad poprawną pracą odpowiednich instalacji lub komfortem ludzi przebywających w pomieszczeniu. Następnym krokiem w automatyzowaniu pracy budynku było sprzęgnięcie ze sobą czujników i elementów wykonawczych w taki sposób, by zmiana stanu czujnika automatycznie wpływała na działanie układów wykonawczych. Kolejnym etapem było połączenie ze sobą wszystkich elementów danej grupy, przez co powstał podsystem odpowiedzialny za określoną funkcjonalną część instalacji. Umożliwiło to, poza autonomicznym sterowaniem pojedynczych pomieszczeń, kontrolowanie i traktowanie budynku jako całości. Dzisiaj trudno już mówić, że w pomieszczeniu budynku znajduje się np. klimatyzacja, używa się raczej określenia, iż to obiekt traktowany całościowo jest klimatyzowany, a za utrzymanie odpowiedniej temperatury w budynku odpowiada automatyka nawiewu i klimatyzacji.

Oczywiście każdy z podsystemów może funkcjonować niezależnie, utrudnia to jednak zarządzanie budynkiem. Monitorowanie, kontrola działania, wykrywanie niesprawności i ich usuwanie oraz modyfikacje i rozwój instalacji stają się znacznie łatwiejsze dzięki wprowadzeniu komputerowych systemów zarządzających, które wspomagają operatorów. Systemy takie, poprzez integrację podsystemów, zapewniają pełniejszą i łatwiejszą w zarządzaniu strukturę, która może samodzielnie reagować w zmieniających się sytuacjach eksploatacyjnych i awaryjnych w zależności od stopnia zakłócenia (zagrożenia) i miejsca jego wystąpienia.

Opisanie wszystkich możliwości opcji i niuansów, oferowanych przez informatyczne systemy zarządzania budynkami (i ich twórców!), przekracza możliwości tej strony, zamieszczone tu informacje to jedynie wstęp do tematu.

Podział i klasyfikacja systemów zarządzających

W inteligentnych budynkach najczęściej stosuje się zintegrowane systemy zarządzania i kontroli budynku - tzw. BMS (Building Management System), które umożliwiają nadzór i sterowanie większością instalacji technicznych budynku. Poza programami typu BMS, które są najpełniejszymi systemami integracyjnymi, wyróżnić można (patrz schemat obok):

* systemy centralnego sterowania i nadzoru instalacji technicznych BAS (Building Automation System) oraz
* systemy centralnego monitoringu instalacji bezpieczeństwa DMS (Danger Management System, nazywane też SMS - Security Management System).


Systemy BAS i DMS mogą być stosowane jako podsystemy działające pod nadzorem BMS-a lub pracować jako niezależne (np. w budynkach o mniejszej skali i/lub wyposażonych tylko w wybrane instalacje). Częstym wymogiem inwestorów jest oddzielenie systemów bezpieczeństwa od systemów technicznych. Nie chodzi tutaj o podział funkcjonalny w ramach jednego systemu centralnego zarządzania i nadzoru, ale o zastosowanie dwóch bardzo luźno połączonych ze sobą systemów. Ma to na celu zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa systemów zabezpieczeń budynku, do których nie ma w tym wypadku dostępu z poziomu jakiejkolwiek instalacji technicznej czy systemu sterowania.

Z uwagi na bezpieczeństwo użytkowników i samych podsystemów zintegrowany system zarządzania BMS nie powinien ingerować w pracę systemów zabezpieczeń (zakres DMS), a jedynie monitorować je, pobierając od nich informacje o ich działaniu, analizować je i wizualizować. Pełna kontrola może dotyczyć za to systemów sterowania (zakres BAS) - BMS może nimi zarządzać i kontrolować, np. włączając lub wyłączając i regulując ich działanie wg zadanych parametrów (potrzeb).

Budowa systemów BMS

Aby sprostać wymaganiom inwestorów i projektantów budynków, systemy BMS muszą być w pełni elastyczne (pozwalać na zmiany konfiguracji wraz ze zmianą potrzeb) i skalowalne (umożliwiać rozbudowę od małego do dużego systemu, obejmującego wiele obiektów). Wymagania takie spełnia filozofia budowy modułowej, która pozwala w pełni wykorzystywać możliwości tkwiące w integrowaniu podsystemów, zapewnia dużą elastyczność w adaptacji i rozbudowie instalacji, a także wyklucza konieczność wyłączania całego systemu w przypadku awarii jego części (awaria jednego z elementów nie wpływa na pracę pozostałych).

Poszczególne podsystemy mogą być sterowane przez BMS-a za pośrednictwem modułów sterujących lub przez niezależne i wyseparowane centrale - dzięki temu mogą pracować w sposób autonomiczny, tzn. mieć możliwość zupełnie niezależnej realizacji wszystkich przeznaczonych im funkcji.

Kluczowym elementem dla inteligencji budynku jest zintegrowana współpraca poszczególnych podsystemów. Budynek musi posiadać więc infrastrukturę komunikacyjną, czyli sieć zapewniającą dwustronną łączność pomiędzy urządzeniami końcowymi automatyki a centrami zarządzającymi. Sieć ta musi rozumieć "komunikaty" każdego przyłączonego do niej urządzenia i potrafić przekazać mu odpowiednie rozkazy.

Komunikacja z podsystemami

Połączenia systemu zarządzającego z modułami dopasowującymi (interfejsy) i komputerami przyłączonymi do sieci wewnętrznej realizowane są za pomocą różnego rodzaju magistral (sieci) komunikacyjnych oraz różnych protokołów transmisji zapewniających pełną wymienialność informacji pomiędzy BMS-em a podsystemami (np. sygnalizacją włamania i telewizją dozorową) lub elementami tego samego podsystemu (np. sterownikami poszczególnych central klimatyzacyjnych).

Są to bardzo istotne elementy systemu. Z technologicznego punktu widzenia sieć komunikacyjna powinna być otwarta (obsługująca urządzenia i podzespoły wykonane w wielu różnych standardach), a protokół oparty o standard przemysłowy, a nie firmowe rozwiązanie producenta systemu BMS. Zagwarantuje to możliwość współpracy z urządzeniami pochodzącymi od producentów niezależnych bez konieczności każdorazowego pisania nowej aplikacji. Jeżeli każde z urządzeń działających w ramach podsystemu wysyła komunikaty we własnym, indywidualnym formacie, stosowane są tzw. moduły dopasowujące (interfejsy). Ich rolą jest przekonwertowanie informacji wysyłanych z podsystemu do standardu, jakiego używa kolejny element w hierarchii. Aby wszystkie elementy mogły ze sobą w pełni współpracować, w fazie projektu należy zadbać o to, aby każda z instalacji, która chcemy, aby była sterowalna poprzez system BMS, miała odpowiednie interfejsy.

Okablowanie sieci sterowników wykorzystywanych do sterowania budynkiem jest najczęściej odrębną podsiecią, przygotowaną specjalnie pod potrzeby danego podsystemu. Do tego celu może być również wykorzystane okablowanie strukturalne (teletechniczne) istniejące już w budynku, co może ograniczyć koszty instalowania podsystemów, ale pociąga za sobą zmniejszenie liczby gniazd użytkowych (telefonicznych, komputerowych).

Komunikacja z użytkownikiem

Ideą zarządzania inteligentnym budynkiem za pomocą systemu BMS jest skoncentrowanie w jednym miejscu wszystkich funkcji sterowniczych i kontrolnych. Oczywiście system taki jest obsługiwany przez człowieka, więc stacja nadzoru musi posiadać odpowiedni interfejs użytkownika. Właściwie we wszystkich przypadkach realizowany jest on poprzez interfejs graficzny - GUI (Graphics User Interface), czyli oprogramowanie wizualizacyjne, które pozwala na stałe monitorowanie stanu wszystkich systemów oraz graficzne przedstawienie na monitorze komputera każdego pomieszczenia i każdej kontrolowanej instalacji.

Oprogramowanie to służy do rutynowej kontroli i jednocześnie pełni rolę systemu ostrzegawczego, zapewniającego ciągły podgląd wszystkich wartości, które możemy odczytać i pobrać z instalacji budynku. W ten sposób systemy BMS dają możliwość pełnego i prostego odzwierciedlenia stanu obiektu, przedstawiając schematycznie rzeczywiste układy pracujące w budynku. Dodatkowe możliwości wizualizacyjne oferują tablice meldunkowe i sygnalizacyjne, synoptyczne tablice wskaźnikowe i wyświetlacze ciekłokrystaliczne.

Zasady działania BMS w praktyce

Użytkownik inteligentnego budynku, decydując się na taką inwestycję, spodziewa się, że wszystkie zachodzące w budynku procesy będą realizowane w sposób w pełni autonomiczny i bezobsługowy zgodnie z ustawieniami ustalonymi w procesie uruchamiania bądź zadanymi przez użytkownika (zmiennymi w bezpiecznym zakresie). Jeśli większość operacji zadanych odgórnie potrafią realizować sterowniki sieci przemysłowej inteligentnego budynku, to nadzór nad nimi sprawuje system BMS, rozszerzając ich funkcjonalność o możliwość ustalania np. katalogów czasowych - czyli wymuszenia określonego działania poszczególnych elementów w miarę potrzeb. Najprostszą funkcją realizowaną przez taki katalog jest załączanie i wyłączanie urządzeń w odpowiednich porach doby, dzięki czemu użytkownik uzyskuje oszczędności energii. Oczywiście część funkcji można realizować w sposób w pełni autonomiczny poprzez odpowiedniego rodzaju czujniki, np. czujnik zmierzchowy sterujący oświetleniem zewnętrznym.

Systemy BMS nie poprzestają jednak na pobieraniu informacji i ewentualnym pozwalaniu administratorowi na podejmowanie określonych czynności. Same także podejmują działania, zwłaszcza w sytuacjach krytycznych, na podstawie tzw. scenariuszy postępowania - gotowych lub z możliwością dowolnego definiowania przez uprawnionych użytkowników. Możliwość tworzenia takich procedur dla powtarzalnych operacji znacznie upraszcza sterowanie systemem. Jako przykład posłużyć może następujący algorytm wykonywany podczas alarmu pożarowego. Alarm ten jest wykrywany i sygnalizowany przez system sygnalizacji pożaru. Jeśli po kilkuminutowym oczekiwaniu nie następuje reakcja obsługi, system rozpoczyna realizację następujących funkcji: zatrzymanie pracy klimatyzacji, zamknięcie części klap dymowych w kanałach wentylacyjnych, oddymianie, zwolnienie dróg ewakuacji, sprowadzenie wind na poziom parteru, poinformowanie ludzi. Opisany scenariusz jest jednocześnie dobrym przykładem współpracy kilku podsystemów zintegrowanych BMS-em - wentylacji i klimatyzacji, instalacji oddymiającej, kontroli dostępu, sterowania windami, systemu nagłośnienia.

W każdej instalacji istnieją również sytuacje, gdy należy chwilowo zrezygnować ze sterowania automatycznego i kontrolować urządzenia ręcznie. Systemy BMS umożliwiają więc także sterowanie ręczne, oczywiście pojęcie to oznacza w tym przypadku, że automatyczna praca urządzeń zostaje wstrzymana, po czym pracują one i utrzymują stan zadany przez system BMS.

Dzięki wszechstronnym możliwościom i tak dużej elastyczności system BMS integruje cały budynek i w miejscu kontroli stacji operatorskiej tworzy serce całego obiektu. Z użytkownikami oraz innymi osobami i służbami specjalnymi systemy BMS potrafią komunikować się poprzez: telefon, faks, systemy przywoławcze (pagery), SMS-y, pocztę e-mail. Często pozwalają także na sprawdzanie aktualnego stanu systemu z dowolnego miejsca za pomocą telefonu i Internetu.

Data ostatniej modyfikacji treści: 16.10.2013 09:31:25

designed by home.pl

  ul. Rayskiego 35/1, 70-426 Szczecin, tel.: (91) 483-52-03, fax: (91) 483-52-03, e-mail: biuro@isc.szczecin.pl
Systemy alarmowe SSWiN Systemy telekomunikacyjne Monitoring wizyjny