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.

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.

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.

Внедрение системы управления энергетическими ресурсами (СМИС) оправдано не только в свете вопросов безопасности объекта, но и в контексте требований конкурентного рынка и планирования ресурсов. Система мониторинга потребления электроэнергии обеспечивает:

• предотвращение штрафов за превышение лимита электроэнергии;
• планирование и прогнозирование потребления электроэнергии;
• своевременное обнаружение несанкционированных подключений и непроизводственных расходов энергоресурсов;
• объективный контроль за планируемыми программами энергосбережения;
• сбор данных для отчетности и статистики;
• сокращение расходов на электроэнергию на 15%.

При использовании СМИС крупные предприятия могут сэкономить миллионы рублей ежегодно. Особенно актуальны вопросы энергосбережения для оборонного производства, ядерной энергетики, сетевых поставок электроэнергии, что подтверждается соответствующими нормативными документами, включая Федеральный закон от 23.11.2009 № 261 "Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности" и Приказ Правительства РФ от 04.05.2012 № 442 "Основы функционирования розничных рынков электрической энергии".

Фото: freepik.com