Мониторинг и управление инженерными системами зданий и сооружений

Современные здания и сооружения требуют продуманных инженерно-технических систем для успешной эксплуатации. При разработке таких систем необходимо учитывать не только удобство использования, но и оптимальность расходов на монтаж и обслуживание. Кроме того, требуется предусмотреть меры для предотвращения и преодоления возможных чрезвычайных ситуаций.

Чем больше объект, тем сложнее организованы его системы, такие как системы безопасности, обеспечения теплом, водой, электроэнергией, телекоммуникаций. Для управления эксплуатацией объекта используются комплексные системы мониторинга и диспетчеризации зданий.

Инженерные системы, необходимые для эксплуатации здания или сооружения, можно сравнить с функциями живого организма. Каждая система взаимосвязана с другой и необходима для его нормального функционирования. Ниже перечислены основные инженерные системы и решения, необходимые для зданий и сооружений:

• Электроснабжение: Включает источники электроэнергии, системы преобразования, передачи и распределения электроэнергии;
• Теплоснабжение: Предназначено для отопления помещений и снабжения объекта горячей водой;
• Холодоснабжение: Система, предназначенная для создания искусственного холода;
• Освещение: Отвечает за системы наружного и внутреннего освещения;
• Вентиляция и кондиционирование: Необходимы для обеспечения правильных параметров воздуха в помещениях;
• Водоснабжение и водоотведение: Водопровод и канализационные системы, обеспечивающие объект водой для различных целей;
• Кабельные системы: Электропитание, освещение, передача данных и безопасность;
• Системы безопасности: Контроль доступа, видеонаблюдение, сигнализация, пожарная безопасность;
• Специализированные системы: Инженерные разработки, удовлетворяющие специфические потребности объекта, например, домофонизация, часофикация, радиофикация, системы беспроводной связи.

Система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) нужна для контроля технологических процессов и функционирования оборудования. Она работает в реальном времени, сигнализируя о возникновении чрезвычайных ситуаций, требующих немедленного вмешательства.

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.

Существуют объекты, требующие повышенного внимания к работе инженерных систем круглосуточно, в то время как другие могут обойтись без постоянного мониторинга. Однако, в соответствии с нормативными актами, определенные объекты являются обязательными для мониторинга инженерных систем. Такие объекты не могут приступать к эксплуатации без наличия системы мониторинга. Список таких объектов включает:

• потенциально опасные промышленные объекты, включая атомные и гидроэлектростанции;
• речные и воздушные порты;
• мосты;
• объекты метрополитена;
• здания и сооружения для массового пребывания людей;
• крупные промышленные комплексы, где численность работников превышает 10 тысяч человек;
• высотные и уникальные объекты;
• административные здания и офисные центры;
• гостиничные здания.

Кроме вышеперечисленных объектов, установка системы мониторинга инженерных систем может быть экономически оправданной или соответствовать целям исполнения ФЗ «Об энергосбережении в РФ». Некоторые из этих объектов включают торговые центры, ИТ-компании и крупные склады.

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.

Компоненты Системы СМИС:

Основные принципы, на которых строится СМИС – автоматизация и диспетчеризация, позволяют снизить роль человеческого фактора при управлении инженерными системами и улучшить их быстродействие. Автоматизация обеспечивает управление системой, с помощью измерительных приборов, средств автоматизации и исполнительных механизмов, что повышает функциональность и скорость реагирования. Диспетчеризация, в свою очередь, предоставляет возможность управлять оборудованием из диспетчерского пункта на основе полученной оператором визуализированной информации.

Компоненты СМИС включают в себя:

• измерительные приборы, средства автоматизации и исполнительные механизмы;
• многофункциональную кабельную систему;
• проводные и беспроводные сети передачи данных;
• автоматизированное диспетчерское управление;
• сертифицированное программное обеспечение;
• административные ресурсы.

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.

Введение системы мониторинга и управления энергопотреблением на предприятии имеет не только важное значение для обеспечения безопасности объекта, но также является необходимым элементом планирования ресурсов и удовлетворения требований конкурентного рынка. Целесообразность внедрения систем управления энергопотреблением (СМИС) может помочь предприятию достичь ряда важных результатов, включая:

• Избежание штрафов за превышение лимита расхода электроэнергии
• Планирование и прогнозирование потребления электричества
• Своевременное выявление несанкционированных подключений и непроизводственных расходов энергоресурсов
• Объективный контроль выполнения энергосберегающих программ
• Сбор данных для отчетности и статистики
• Снижение расходов на электроэнергию до 15%

Внедрение СМИС может помочь крупным предприятиям экономить значительные суммы денег каждый год. Поэтому вопросы эффективного управления энергопотреблением, в частности в оборонном производстве, ядерной энергетике, а также в сетевых поставках электроэнергии, являются особенно актуальными. Для этих отраслей деятельности разработаны и введены в действие соответствующие нормативные документы, включая 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 «Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии».

Фото: freepik.com