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.

О каждом современном здании можно сказать, что оно является живым организмом, необходимо функционирование которого обусловлено согласованной работой множества взаимосвязанных инженерных систем. Чтобы было возможным эксплуатирование объекта, следующие инженерные системы и инфраструктура необходимы:

1. Электроснабжение: источники, переводчики и распределительные системы, необходимые для преобразования, передачи и дистрибуции электроэнергии;
2. Теплоснабжение: устройства и оборудование, предназначенные для обеспечения тепла внутри здания и горячей водой для объектов бытового назначения;
3. Холодоснабжение: системы, производящие искусственный холод;
4. Освещение: системы наружного освещения для обслуживания территории вокруг здания и внутреннего освещения для обеспечения света в помещениях;
5. Вентиляция и кондиционирование: системы, контролирующие необходимые параметры воздуха внутри зданий;
6. Водоснабжение и водоотведение: также известные как водопровод и канализация. Водопровод обеспечивает объект водой для различных целей, включая хозяйственные и производственные нужды, противопожарную защиту и другие;
7. Кабельные системы: используются для подавления электропитания, освещения, трансляции данных и обеспечения безопасности;
8. Системы безопасности: предоставляют контроль за доступом, видеонаблюдение, сигнализацию и пожарную защиту;
9. Специализированные системы: инженерные разработки, созданные для удовлетворения определенных потребностей объекта, например домофоны, часофикаторы, радиофикаторы и системы беспроводной связи.

Для наблюдения за работой технологических процессов и контроля функционирования оборудования создана Система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС). Данный мониторинг проводится в реальном времени, таким образом, возможно на ранней стадии контролировать любые нештатные ситуации и незамедлительно принимать необходимые меры.

Нормативные требования к управлению сетями

ГОСТ Р 22.1.12-2005 устанавливает основные требования к мониторингу инженерных систем. Но помимо этих требований и правил, данный ГОСТ включает два приложения.

Первое приложение, являющееся справочным, предусматривает порядок создания структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, а также их информационного сопряжения с органами повседневного управления РСЧС.

Второе приложение, которое является обязательным, представляет собой программу комплексных испытаний.

Согласно ГОСТ Р 22.1.14-2013, требования к комплексам информационно-вычислительных структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, а также методы их испытаний должны соответствовать установленным нормам.

Кроме того, структурированные системы мониторинга и управления должны быть автоматизированы и иметь возможность предотвращать и ликвидировать чрезвычайные ситуации. Они должны также быть масштабируемыми и иметь возможность интеграции с другими информационными системами мониторинга и управления, а также работать в автоматическом режиме.

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.

Основные компоненты системы СМИС

Системы мониторинга и управления инженерными системами (СМИС) основаны на автоматизации и диспетчеризации, что позволяет повысить эффективность управления объектами и уменьшить роль человеческого фактора. Для обеспечения этих принципов, в системе СМИС используются следующие компоненты:

1. Измерительные приборы, средства автоматизации и исполнительные механизмы, которые позволяют контролировать параметры и состояние инженерных систем, а также выполнять различные операции автоматически.
2. Многофункциональная кабельная система, которая используется для передачи данных и сигналов между компонентами СМИС.
3. Проводные и беспроводные сети передачи данных, которые обеспечивают связь между компонентами СМИС, а также передачу информации на диспетчерское управление.
4. Автоматизированное диспетчерское управление, которое предоставляет возможность удаленного управления объектами, а также наблюдать за их состоянием на основе визуализированной информации.
5. Сертифицированное программное обеспечение, которое используется для контроля и управления инженерными системами, а также анализа полученной информации.
6. Административные ресурсы, которые обеспечивают правильное функционирования и обслуживание СМИС.

Благодаря использованию этих компонентов, системы СМИС обеспечивают автоматизацию и диспетчеризацию, что повышает эффективность и надежность управления инженерными системами.

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