Любой современный промышленный объект, офисный центр, жилой комплекс оснащен множеством автономно работающих инженерных систем. Постоянная диагностика, сервис и непрерывный контроль состояния зачастую затруднительны в виду большого их числа и нахождения в труднодоступных местах.
Эффективно решить подобные задачи позволит проектирование систем диспетчеризации с последующими установкой и подключением. Создание такой проектной документации – прерогатива специализированной компании, имеющей серьезные наработки и опыт в этой сфере.
Суть и этапы создания проекта систем диспетчеризации
Диспетчерские системы дают возможность визуализировать в режиме реального времени и задокументировать информационные данные о работе инженерных сетей.
СД делают возможным непосредственно управлять аппаратным оснащением оператору с диспетчерского пульта. Полученную информацию сенсоры и управляющие ЧИПы локальной автоматики передают на сервер. После обработки в виде аналитических отчетов данные выводятся наглядно на дисплеи компьютеров рабочих мест операторов графически и в динамике.
Проектирование систем диспетчеризации (СД) – это двухэтапные комплексные мероприятия по разработке чертежей, схем и планов, выбору технических решений, проведению расчетов, подбору максимально подходящих технических средств, созданию спецификаций оборудования и материалов. Как правило, они включают:
- предпроектное исследование нюансов объекта (натурное, документальное, инструментальное);
- разработку ТЗ (техническое задание) и согласование с заказчиком;
- создание проектной и рабочей документации;
- оформление эксплуатационных инструкций;
- авторский надзор (по желанию клиента) реализации всех этапов проекта на объекте.
В результате всех проведенных мероприятий оформляется пакет документов. Он может входить в полную строительную документацию как ее часть или быть самостоятельным проектом. Качественно проведенные изыскания и работа над расчетами обеспечивают работоспособность, эффективность эксплуатации, возможность реорганизации и дооснащения СД. После полного завершения проекта осуществляют установку аппаратуры и пусконаладочные операции.
Специализация компании — проектирование и сдача под ключ СД на технологических объектах и промышленных предприятиях, в детских учреждениях, торгово-развлекательных центрах, жилых постройках, офисных комплексах и объектах иного предназначения.
Приоритеты в создании СД
Компания компетентно и с высоким качеством выполняет проектировочные работы на объектах различной сложности, объема и назначения. На них СД реализуются в виде отдельных структур или скомпонованных в единое целое, как по формату собираемых и представляемых данных, так и по аппаратному обеспечению. Это могут быть сети диспетчеризации с непосредственным управлением или с удаленным доступом к контролю:
- кондиционирования и вентилирования внутренних пространств;
- теплоподачи и отопления;
- охранной сигнализации, противопожарной;
- электроснабжения и освещения (газо- и водопоставки, канализации);
- управления сетями видео- и акустического надзора;
- пассажирских и грузовых лифтов;
- торговых и производственных холодильных установок;
- технологических сооружений (котельные, теплопункты, насосные и пр.).
Законодательная база для проектирования СД
Компания осуществляет деятельность, разрабатывая проектную и рабочую документацию в соответствии с действующими нормативными требованиями. На обеих стадиях документы создаются на основании:
- Постановления правительства РФ № 87 от 16 февраля 2008 г. «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;
- Градостроительного Кодекса;
- ГОСТ Р 1001-2009;
- ГОСТ Р 21.1101-2009 и пр.
Проектирование СД осуществляется в соответствии со СНиП, действующими нормативами, техническими допусками. Компания имеет все разрешительные документы на проведение подобных работ на объектах разных категорий.
Как формируется цена на проектирование СД
Стоимость проектной документации складывается из:
- объема трудозатрат,
- степени сложности объекта (в том числе необходимости установки датчиков, работающих на различных физических принципах),
- необходимости разработки специального ПО;
- необходимости объединения нескольких отдельных систем в единый комплекс.
Окончательное формирование сметы проектирования будет осуществлено после согласования перечня и объемов работ с заказчиком.
Преимущества заказа проектирования СД
Оснащение объекта эффективной системой диспетчеризации – залог безопасности и защиты зон, важных для жизнеобеспечения в аварийных ситуациях. Она даст возможность точно установить звено в инженерных сетях или определить место стыковки нескольких структур, где произошел сбой (отказ), затем устранить неполадку и сократить ущерб за счет реагирования автоматики и оперативного оповещения диспетчерской службы.
Заказ проектирования СД в компании гарантирует получение проекта, оптимально подходящего под условия эксплуатации объекта.
И набор библиотечных элементов проекта, реализующих типовые объекты ЖКХ, позволяют «собирать» системы диспетчеризации из готовых компонентов. Данная разработка позволяет резко упростить создание проектов и на порядок сократить сроки их разработки.
Себестоимость и сроки реализации проектов диспетчеризации оказывают все большее влияние на принятие решений по выбору инструментов для их реализации. Лишние затраты особенно болезненны в ситуации всеобщего секвестра бюджетов, а сроки иногда горят по той же причине – поздно выделяют средства на приобретение комплектации и оплату работ. Не секрет, что в последние годы значительная часть затрат в большинстве проектов приходится на оплату труда разработчиков. Специалистов мало, стоят они не очень дешево. В такой ситуации велик соблазн использовать специализированные системы. Но все, кто пытался идти этим путем, уже в курсе, что он приводит к слишком жесткой системе, не полностью учитывающей локальные особенности и потребности. В результате эффект от ее внедрения во многом сводится на нет. Так что же делать, тратить дефицитные и дорогие силы разработчиков и создавать систему «с нуля» на базе универсальной SCADA-системы?
К счастью, есть и золотая середина. Ее предлагает на базе своей широко распространенной в ЖКХ по всей территории РФ системы и набора типовых элементов проекта. основана на объектной идеологии, поэтому каждый такой элемент проекта полностью реализует типовой объект ЖКХ, включая перечень опрашиваемых и управляемых параметров, их архивы и сообщения, алгоритмы обработки и мнемосхемы, окна управления и отчеты, графики изменения параметров и журналы событий.
Среди типовых объектов:
Индивидуальные тепловые пункты (ИТП);
Газорегуляторные пункты;
Насосные всех видов (водопроводные, канализационные, пожарные, ливневые);
Вентиляционные установки;
Трансформаторные подстанции;
Резервное энергоснабжение (АВР и ДГУ);
Квартирный и домовой учет ресурсов.
Рис. Автоматически конфигурируемая мнемосхема типовой вентустановки
Наряду с библиотекой объектов ЖКХ в есть и полный комплект элементов проекта, необходимый для создания АСКУЭ (АСКУТЭ, АИИС КУЭ): это все требуемые формы отчетности, а также OPC-серверы для большинства распространенных типов счетчиков, например «Меркурий», СЭТ‑4 и др.
Как создается проект из библиотечных типовых объектов?
Для «специализированных» систем (только вентустановки или только ИТП) проект можно просто сгенерировать. Для этого надо задать код состава оборудования. Идея позаимствована из программного продукта SM Constructor, с помощью которого компания Segnetics (г. Санкт-Петербург) конфигурирует свои контроллеры для управления вентиляционными установками и ИТП. Но если там код является результатом конфигурирования, который может быть сразу введен в , то при использовании контроллеров других типов, например Regin, надо проставить «галочки» в опросном листе в файле Excel. Они автоматически суммируются и дают искомый код. На базе этого кода формируется не только состав проекта и связи проектных объектов с установленными контроллерами, но и внешний вид мнемосхем оборудования – неиспользуемые элементы просто отключаются из пользовательского интерфейса. Типовые объекты вентустановок или ИТП могут быть поставлены в открытом (с возможностью их редактирования) или закрытом виде. В последнем случае доступны только «клеммники» объектов для установления связей с оборудованием.
Для систем поквартирного учета ресурсов, которые практически не требуют настройки своего состава, используется другой подход. В проект включены объекты «дом», «подъезд», «этаж», «квартиры», а также сценарий (скрипт), который надо запустить в режиме разработки после того, как для каждого дома будет задано количество подъездов, этажей и квартир на этаже. Проект, включая обзорную мнемосхему, обеспечивающую навигацию по дому, будет сгенерирован полностью автоматически. Важно отметить, что сам скрипт (на языке С#) доступен в редакторе, встроенном в интегрированную среду , в абсолютно открытом виде и может быть изменен для учета особенностей конкретного проекта.
Рис. Генерация проекта поквартирного учета ресурсов с помощью скрипта
Теперь рассмотрим случай, когда в проекте есть объекты самых разных типов. Каждый из них вставляется из библиотеки как единое целое. Для того чтобы реализовать проект, остается выполнить две операции: привязку к оборудованию и размножение объекта данного типа в необходимых количествах. Привязка не вызывает проблем даже у начинающих «автоматизаторов». Дело в том, что уже упомянутый механизм «клеммников» объектов понятен на интуитивном уровне, и перетягивание входов/выходов контроллеров на эти клеммники – дело нескольких минут. Но это несколько минут на один объект. А если их много? В случае если объекты типовые, достаточно будет потратить всего пару дополнительных минут на задействование механизма вызываемых объектов. В проекте так и останется один образцовый объект этого типа, но после задания количества его экземпляров будет автоматически сгенерирован их список и связи каждого экземпляра с оборудованием. Разумеется, переименовать конкретный экземпляр или изменить его связи можно затем при необходимости и вручную. В режиме исполнения можно будет вызвать документ отдельного экземпляра из их полного списка.
Мы рассмотрели ситуацию со строго однотипными объектами. Что же делать в ситуации, когда они имеют некоторые различия? В этом случае на помощь приходит другой механизм – шаблон-экземпляр. Типовой библиотечный элемент выступает в качестве шаблона, а размноженные в проекте экземпляры в точности его повторяют, не теряя связи с оригиналом. Мы можем отредактировать любой из них, просмотреть все отличия экземпляров от шаблона, а при изменении шаблона применить эти изменения во всех или в выбранных экземплярах.
Рис. Синхронизация объектов с шаблоном
Как же в случае разнотипных объектов создается обзорная, как правило, стартовая мнемосхема? В данном случае, вероятно, нецелесообразно писать «одноразовый» скрипт. предоставляет разработчику проекта на выбор два основных механизма – кнопка объекта и символ объекта. Проектный объект просто перетаскивается на обзорную мнемосхему, и на ней по выбору разработчика либо создается кнопка со сжатым статическим изображением мнемосхемы объекта, либо «вклеивается» изображение с принадлежащими конкретному экземпляру данными – символ типового объекта, созданный его автором. И в том, и в другом варианте, кроме визуального представления объекта, есть возможность щелчком мыши по кнопке или символу вызывать его мнемосхему или любой иной имеющийся у объекта документ, например журнал сообщений или отчет о расходе ресурсов.
Общие сведенияНастоящим разделом проекта разрабатывается проектная документация по оборудованию многофункционального здания системой автоматизации и управления зданиями (САУЗ).
Проектная документация выполнена в соответствии с требованиями следующих норм, положений и стандартов:
- ГОСТ 21.1101-2009 «Основные требования к проектной и рабочей документации»;
- Постановления правительства РФ N 87 от 16 февраля 2008 г. «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;
- ГОСТ 21.404-85 “Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах”;
- ГОСТ 21.408-93 “Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов”;
- СНиП 3.05.07-85 “Системы автоматизации”;
- СНиП 3.05.06-85 “Электротехнические устройства”;
- СНиП 21-01-97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений”;
- СП 31-110-2003 “Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий”;
- СП 6.13130-2009 “Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности”;
- №384-ФЗ от 30.12.2009 “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”;
- №123-ФЗ от 22.07.2008 “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”;
- ГОСТ Р 53315-2009 “Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности”;
- СП 10.13130-2009 “Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности;
- ВСН 60-89 “Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования”;
- ГОСТ Р 22.1.12-2005 “Безопасность в ЧС. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений”
- ПУЭ «Правила устройства электроустановок». 7-е издание, а также существующими положениями по технике безопасности и порядку ведения работ на объекте.
Документация несущая рекомендательный характер:
- стандарт IEEE 802.11 (IЕЕЕ 802.11b, IЕЕЕ 802.11g) - стандарт связи, описывающий локальные компьютерные сети, построенные на основе беспроводных технологий;
- стандарт IEEE 802.3af - электропитание по сетям ethernet;
- ANSI/TIA/EIA-568-B –2001 «Commercial Building Telecommunications Cabling Standard» (Кабельные системы для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций);
- TIA/EIA-569-A–1990 «Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces» (Кабелепроводы и технологические помещения для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций;
- TIA/EIA-606-A–1993 «Administration Standard for Telecommunications Infrastructure of Commercial Building» (Техническая документация и маркировка кабельных систем для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций);
- TIA/EIA-607 «Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for the Telecommunicatopns Industry» (Требования к системе заземления телекоммуникационных служб зданий);
- ISO/IEC 11801 - Generic Cabling for Customer Premises.
- ISO 9000 - "Стандарты на управление качеством и обеспечение качества".
Основные решения
Объектами управления САУЗ является оборудование систем инженерного обеспечения, включая локальные средства автоматики.
В данном проекте разрабатывается система автоматизации и диспетчеризации следующих инженерных систем объекта:
- система водоснабжения и канализации;
- система приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования;
- система холодоснабжения;
- система электроснабжения и электроосвещения;
- тепловые пункты.
Автоматизация водяного пожаротушения, газового пожаротушения рассмотрены отдельным разделом «Системы пожарной безопасности».
Диспетчеризация лифтов рассмотрена отдельным разделом «Вертикальный транспорт и оборудование».
Мониторинг строительных конструкций рассмотрен отдельным разделом «Автоматизированная система мониторинга деформационного состояния конструкций (СМИК)».
Назначение системы диспетчеризации
Целью создания САУЗ является:
- снижение эксплуатационных затрат общественно-делового центра за счет получения полной информации о состоянии инженерных систем и оптимального управления подсистемами.
- получение экономии средств, вследствие сокращения обслуживающего персонала, эффективного энергосбережения, уменьшения затрат на страхование;
- повышение надежности инфраструктуры, и, следовательно, безопасность объекта.
Проектируемая система автоматизации и диспетчеризации предназначена для выполнения следующих функций:
- дистанционный контроль/управление работой оборудования инженерных систем;
- получение оперативной информации о состоянии и параметрах оборудования инженерных систем;
- повышение надежности, безопасности, и качества функционирования оборудования инженерных систем;
- регистрация и создание архива технологических процессов инженерных систем и действий эксплуатационных служб;
- оптимизация работы инженерных систем.
- предупреждение диспетчера (службы эксплуатации) о возникших аварийных или нештатных ситуациях;
- организацию автоматизированного коммерческого и технического учёта энергоресурсов;
- разграничение полномочий и ответственности служб при принятии решений.
- обеспечение оперативного взаимодействия эксплуатационных служб, планирование проведения профилактических и ремонтных работ инженерных систем;
Объектами автоматизации САУЗ, являются процессы контроля и управления инженерных систем здания, осуществляемые эксплуатирующим персоналом.
Объектами оптимизации САУЗ являются режимы работы инженерных систем и алгоритмы межсистемного взаимодействия.
Структура построения системы САУЗ
САУЗ имеет следующую многоуровневую структуру:
Уровень 1 – полевой уровень (Field Level) – включает в себя устройства автоматики (полевые приборы) и электрическое оборудование, которыми могут быть полевые датчики и исполнительные устройства, полевые контроллеры с технологией DDC (прямое цифровое управление) или PLC (программируемые логические контроллеры), локальные комплектные пульты и панели управления оборудованием. В качестве физических интерфейсов и протоколов допускается использовать только стандартизованные открытые интерфейсы и информационные протоколы (LONWork, Bacnet, N2 OPEN, MODBUS, JBUS, и пр.).
Датчики и исполнительные механизмы должны взаимодействовать с управляющими контроллерами нормализованными сигналами со стандартными уровнями: сигнал «сухой контакт», сигнал с уровнем 0-10V или 4-20mA для датчиков температуры, давления, влажности, положения клапана, сигнал управления 24V для управления контакторами электродвигателей и пр.
Для крупных технологических агрегатов, автоматизируемых средствами автоматизации, поставляемыми комплектно (холодильные установки, повысительные насосные станции, прецизионные кондиционеры, дизель-генераторы, источники бесперебойного питания, системы учёта энергоносителей и пр.), проектом должна быть предусмотрена интеграция при помощи вышеперечисленных цифровых протоколов.
Шкафы автоматики и управления для размещения контроллеров САУЗ должны удовлетворять требованиям для щитов 0,4кВ.
Степень защиты шкафа от механических ударов – не меньше IK08.
Конструкция низковольтного щита – отдельностоящий, напольный или навесной. Конструкция шкафа должна исключить доступ к токоведущим частям.
В конструкции щита вводной выключатель должен монтироваться "отдельно" над или под остальными.
В каждом щите 25% объема должно быть зарезервировано для установки дополнительного оборудования.
Щиты должны иметь возможность подвода кабелей сверху и снизу. Ввод кабелей необходимо осуществить через сальниковые вводы.
Низковольтные комплектные устройства должны быть изготовлены, собраны и испытаны в заводских условиях и соответствовать требования ГОСТ 51321.1.
Кабели системы САУЗ должны быть с медными жилами, оболочка и наполнение безгалогенными, с низким дымовыделением с огнестойкостью 180 мин. и отвечать следующим требованиям:
- Кабели цепей управления 220В должны быть сечением не менее 0,75мм2.
- Цепи контрольно-измерительные 24В – не менее 0,5мм2.
Все кабели, прокладываемые в пределах площадки строительства здания и внутри него, за исключением проводов и кабелей электрического освещения и розеточных сетей, должны иметь нижеследующую маркировку.
маркировка силовых кабелей учитывает:
- уровень напряжения (В – выше 1 кВ, Н – ниже 1 кВ);
- порядковый номер этажа, на котором располагается начало кабельной линии (питающий щит);
- маркировка контрольных кабелей учитывает:
- функциональное назначение кабеля (К – цепи управления и сигнализации на напряжении 220 В, И – измерительные и информационные цепи до 24 В);
- порядковый номер этажа, на котором располагается объект управления, сигнализации, измерения;
- порядковый номер кабеля на этаже.
Маркировка кабелей, прокладываемых в пределах отдельных установок должна учитывать функциональное назначение кабеля и его порядковый номер.
Уровень 2 – уровень Автоматизации (Automation Level) – системный уровень включает в себя роутеры и межсистемные шлюзы данных аппаратного уровня.
Роутеры должны содержать средства организации независимого обмена информацией между собой (системами), серверами (на базе локальной вычислительной сети) и полевыми контроллерами. Шлюзы данных должны обеспечивать преобразование протоколов и форматов данных для интеграции отдельных локальных систем в САУЗ на аппаратном уровне. В качестве сети передачи данных на этом уровне должна использоваться выделенная локально-вычислительная сеть на базе высокоскоростных, не менее 10/100 Мб/с, протоколов (Ethernet, TCP/IP и пр.). Данная сеть спроектирована в разделе 68-ИОС4.1.1 и является физически отделённой от остальных ЛВС объекта, и предоставляет необходимое количество портов Ethernet на каждом этаже. Требования по резервированию канала передачи данных, организации шлюзов между системой САУЗ и другими системами учтены при создании выделенной системы СКС и рассмотрены соответствующим разделом.
Роутеры и шлюзы предоставляют возможность мониторинга нарушения топологии (обрыва линии, пропадания узла сети, переход на резервный канал связи).
Уровень 3- уровень Управления (Management Level) – уровень управления обеспечивает централизованный всесторонний мониторинг и контроль всех систем, которые являются составной частью системы диспетчеризации. Система состоит из серверов, операторских рабочих станций (АРМ), станций визуализации, портативных компьютеров, принтеров и системы внешнего оповещения. На этом уровне иерархии на рабочих станциях функционирует специализированное программное обеспечение для мониторинга и управления оборудованием инженерных систем. Станции визуализации предназначены для одновременного отображения нескольких систем здания по команде оператора или по заранее выработанному сценарию.
Структура построения уровня управления
Уровень управления САУЗ выполнен на базе SCADA-системы. Основной режим работы САУЗ автоматический с возможностью вмешательства оператора диспетчерского пункта.
Проектом предусматривается несколько диспетчерских пунктов:
- центр управления зданием ЦУЗ – центральный диспетчерский пункт инженеров, располагаемый в стилобатной части пом. №100 на отм. -6.800;
- локальные диспетчерские пункты располагаются в МФЗ.
Основу уровня управления составляют два сервера САУЗ (со специализированным программным обеспечением SCADA-системы с применением технологии горячего резервирования), осуществляющие сбор и обработку информации, поступающей посредством выделенной сети передачи данных ЦУЗ от контроллеров (полевой уровень) и рабочих станций диспетчеров (АРМ). Серверы располагаются в стилобатной части пом.218 (серверная) на отм. 0.800.
В помещении ЦУЗ предусматриваются рабочие места по принадлежности к отдельным системам: энергетика, теплоснабжение, водоснабжение, противопожарные мероприятия, вентиляция, холодоснабжение, лифтовое оборудование и т.д. Количество определяется на стадии рабочей документации по согласованию с Заказчиком и эксплуатирующей организации. Допускается количество персонала меньше, чем количество рабочих мест. Минимальное количество рабочих мест по инженерным системам - 9. Там же предусматривается место и техническая возможность установки рабочего места оператора СМИС для связи с городскими службами в кризисных ситуациях. Кроме того, в центральной диспетчерской устанавливаются рабочие места операторов противопожарных систем, охранных систем, систем видеонаблюдения с целью оперативного взаимодействия и принятия решений в кризисных ситуациях по прибытию оперативных служб реагирования.
В помещении ЦУЗ предусматривается две рабочих станции с мониторами. К работе со станциями диспетчеризации может быть допущен только специально обученный персонал, знакомый с принципами работы механического оборудования здания и спецификой объекта.
Программная интеграция системы САУЗ с системами противопожарной защиты (пожарная сигнализация, пожаротушение) не предусматривается. Интеграция осуществляется на физическом уровне систем посредством «сухих» контактов.
Специализированное программное обеспечение сервера САУЗ посредством технологии ОРС взаимодействует с сервером структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами (СМИС). Для защиты информации от несанкционированного вмешательства в систему диспетчеризации, специализированное программное обеспечение SCADA-системы обеспечивает различные уровни доступа, которые подлежат реализации на этапе пуско-наладочных работ: диспетчер, опытный пользователь, администратор.
Программное обеспечение SCADA системы обеспечивает выполнение следующих функций:
- сбор, обработка, представление и архивирование всей информации о состоянии работы инженерных систем, поступающей с локальных контроллеров на АРМ;
- представление технологического оборудования инженерных систем в виде графических мнемосхем на экране монитора рабочей станции;
- формирование и архивирование сообщений о событиях в системе;
- архивирование действий оператора;
- формирование и выдача на печать различных отчётов, графиков и таблиц;
- оптимизацию работы систем автоматизации в соответствии с заданной целевой программой управления.
Для организации правильного учета действий операторов системы, каждый пользователь системы должен работать под своим собственным паролем.
Пользователь имеет возможность контролировать параметры системы, как в реальном времени, так и обрабатывать архивные данные за любой временной промежуток. Процесс архивирования осуществляется непрерывно и независимо от процесса дальнейшей обработки. Сбор и архивация параметров системы производиться по характерным точкам процесса один раз в 5 минут.
Ведется журнал аварийных событий. Кроме аварийных событий, необходимо архивировать события:
- перевод системы в ручной режим
- включение двигателей.
Для получения операторами рабочих станций оперативной информации о метеоусловиях проектом предусматривается размещение комплектной метеорологической станции МК-26 фирмы НТЦ Гидромет (Россия, г. Обненск) на кровле одного из зданий. Комплектная метеорологическая станция позволяет измерять в реальном времени температуру окружающего воздуха, атмосферное давление, направление и скорость ветра, солнечную радиацию. Данная информация передается в систему САУЗ по стандартному цифровому протоколу Modbus и имеет возможность интегрироваться в SCADA посредством OPC-сервера LectusSoft (или при помощи преобразователя протокола/интерфейса). Передаваемая информация носит информативный характер.
Структура программного обеспечения (SCADA-система) SCADA - система должна иметь модульную структуру, обеспечивая легкость наращивания системы. Ниже приводится пример функционирования SCADA на примере программного комплекса Simens, Германия.
Данная SCADA - система построена по модульному принципу, не привязана к оборудованию какого-либо производителя и имеет следующие программные компоненты: zenon supervisor 7.0 development, zenon supervisor 7.0 runtime, ZM-ETM, ZM-ARCH, ZM-REPORT, DIV-DONG-USBCM - Электронный ключ для защиты ПО на порт USB zenon supervisor 7.0 development- это модуль разработки SCADA.
- Программирование Интерфейса (VBA/C#/VB.NET)
- Мультипроектное администрирование
- Эффективная возможность многократного использования
- Ориентированная на объект параметризация
- Интеллектуальная интеграция
- Международное языковое переключение
- Разные системные драйверы
- Ясно структурированное дерево и показ списка
- Удаленная разработка и обслуживание
- Поддержка проектов CE
- Совместимость с более старыми версиями
- Проект-versioning
- Руководство онлайн
- Планировщик
- Распределенная разработка
- FDA 21CFR zenon supervisor 7.0 runtime представляет собой среду визуализации.
Функции, выполняемые данным модулем:
- Разные системные драйверы
- Видео интеграция, экран HTML, экранная клавиатура
- Дополнительная возможность программирование интерфейса и событий на VBA и C#/VB.NET
- Набор стандартных шаблонов
- Онлайн-переключение языка и шрифтов
- Сигнальное управление и Chronological Event List (CEL) со всесторонними фильтрами
- Отдаленная разработка и обслуживание
- Мультипроект и технология мультисервера
- Возможность Онлайн-перезагрузки
- Детальная организация сети
- Система справочной информации
- Меню и контекстные меню
- Встроенная поддержка directX 11
- Встроенная поддержка multitouch
- Поддержка WPF
- Экран Worldview
- FDA 21
- Process Control Engine (PCE)
- History Starter Edition (SE)
ZM-ETM - Расширенный графический модуль
Функции, выполняемые данным модулем:
- Неограниченное количество кривых
- Редактор функций
- Логарифмический дисплей на 2 X-оси
- Посторенние нескольких Y-осей параллельно
- Построение до 8 кривых одновременно
- Активный X/Y Дисплей
- Масштабирование для сенсорного экрана
ZM-ARCH – Модуль архивации
Функции, выполняемые данным модулем:
- Экспорт данных в XML, ASCII или dBase
- Каскадные архивирования
- Пакетные записи и сдвиг записей
- Кольцевой буфер
- Запись данных в реальном времени (RDA)
- Ручная доработка архивных данных
- Считывание и запись в базу данных SQL
ZM-REPORT – Модуль отчетов(генератор отчетов)
Функции, выполняемые данным модулем:
- Таблично-ориентированный генератор отчетов с бесплатной графической оболочкой и возможностью широкого анализа данных
- Документации, анализ и презентация данных
- Удобный пользовательский интерфейс в виде таблицы
- Доступ к онлайн-данным и архивным данным
- Вычисление и вывод данных
- 150 функций обработки дданных
- Ручной ввод/редактирование
- Ввод и чтение значений
Интерфейс эргономичен и интуитивно понятен. Настройка и редактирование всего проекта ведется в одном окне, запуск дополнительных приложений не требуется. Реализована удобная навигация по дереву проекта, а также быстрый доступ ко всем свойствам объектов.
Журналы аварий и событий, а также страницы просмотра трендов и отчетов создаются на основе готовых шаблонов и не требуют дополнительной настройки.
Работа с векторной графикой делает возможным масштабирование проекта на любое разрешение экрана. Обширная библиотека символов, а также редактор собственных символов, позволяет оптимизировать работу с графическим наполнением мнемосхем и в дальнейшем упростить работу. Так же в проектах zenon доступно переключение между цветовыми палитрами, добавление подложек pdf и dxf, элементов wpf.
Преобразование проекта в мультиязычный может быть выполнено на любом этапе разработки, при этом добавление новых слов в языковую таблицу выполняется прямо в редакторе и не требует дополнительного программного обеспечения. Языковые таблицы могут быть импортированы в другие проекты.
Графические объекты интерфейса поддерживают основные жесты (касание, листание, увеличение/уменьшение) при работе с сенсорными мониторами.
Имеется возможность группового редактирования переменных. Если в проекте требуется вывести несколько однотипных экранов, достаточно создать лишь один экран, а для последующих объектов только заменять привязки.
Для создания специфических функций можно использовать встроенные редакторы как vba, так и.Net.
При построение сетевого проекта достаточно указать ip-адреса или имена компьютеров, которые будут выступать в качестве сервера и клиентов.
База данных SCADA построена на технологии SQL, к которой применяются все правила и преимущества данной технологии.
Аварийные сценарии
В режиме ЧС система автоматизации работает согласно алгоритму, разрабатываемому на стадии рабочей документации. Предусматривается отключение систем вентиляции при пожаре, переход на резервные источники энергии и т.д. Конкретные решения предусматриваются на стадии рабочей документации после утверждения схем взаимодействия.
Программное обеспечение и оборудование системы автоматизации и управления зданием позволяет реализовать любые сценарии аварийных и чрезвычайных ситуаций. На стадии рабочего проектирования должны быть разработаны возможные сценарии аварийных и чрезвычайных ситуаций и соответственно алгоритмы их ликвидации или минимизации их последствий. При применении для диспетчеризации специализированного программного обеспечения «экспертного» типа, реализация алгоритмического (программного) обеспечения может содержать рекомендации по необходимым действиям дежурному персоналу в различных ситуациях. Применяемая SCADA должна позволять реализацию резервного копирования базы данных в автоматическом режиме.
Автономность управления и функциональные связи системы управления
Для реализации автономности управления данным проектом в качестве основного протокола передачи данных выбран открытый коммуникационный протокол BACnet IP, который разрабатывался специально для управления инженерными системами зданий. Отличительной особенностью данного протокола является полная интеграция оборудования и программного обеспечения разных производителей. Благодаря своим преимуществам, BACnet чаще всего применяется в крупных зданиях со сложной инженерной инфраструктурой, когда систему управления необходимо построить таким образом, чтобы оборудование различных производителей функционировало совместно.
Благодаря выбранному IP протоколу, верхний уровень (уровень управления) получил возможность доступа ко всем IP-устройствам, которые работают в рамках данной подсистемы (помимо того, что сами устройства в данной подсистеме имеют возможность использовать информацию, полученную от других устройств, без участия верхнего уровня). Любой локальный диспетчерский пункт может получать всю информацию не только от устройств, работающих в данном пожарном отсеке, но и от любого другого устройства в данной подсистеме.
Таким образом, устройства управления взаимодействуют между собой автономно без участия верхнего уровня, а в случае отказа оборудования центрального диспетчерского пункта любой из локальных диспетчерских пунктов может взять на себя роль центрального сервера. Переключение серверов с основного на резервный происходит за счет применения технологии SQL. Для непрерывного мониторинга состояний инженерных систем в случае отказа сервера центральной диспетчерской, должна производиться непрерывная репликация баз данных. Данное требование реализовывается на этапе программирования верхнего уровня.
Взаимодействие систем между собой достигается благодаря использованию единого протокола передачи данных. Получение единого протокола достигается закладкой оборудования с BACnet IP протоколом и установкой шлюзов для преобразования интерфейсов RS485 в Ethernet с протоколом BACnet IP. Таким образом, всё оборудование становится участником единой IP-сети с единым открытым протоколом передачи данных. В тоже время, верхний уровень, включая локальные диспетчерские пункты, так же является членом этой сети, и получают полный доступ ко всем данным, которые транслируют локальные устройства управления и шлюзы. В случае невозможности преобразования протокола в BACnet IP применяется технология OPC UA (или DA 2.0), которая позволяет получить SCADA-системе информацию об устройстве с закрытым информационным протоколом.
Автоматизация теплоснабжения
ИТП оснащаются приборами и устройствами системы автоматики. В состав оборудования входят:
- контрольно - измерительные приборы (термометры и манометры);
- циркуляционно-повысительные насосы;
- шкафы управления насосами и клапанами.
По показаниям контрольно-измерительных приборов осуществляется:
- настройка системы теплопотребления при первичном вводе в эксплуатацию;
- контролируются параметры теплоносителя (температура, давление на подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, внутренней системы отопления, системы теплоснабжения калориферов;
- степень загрязненности фильтров.
Расчет за потребленную тепловую энергию и израсходованный теплоноситель производится по данным коммерческого учета.
Предусматриваются узлы учета тепловой энергии и теплоносителя с выводом контролируемых параметров на диспетчерские пульты, включая центральный пульт.
Система автоматизации выполняет алгоритмы контроля и управления оборудованием ИТП для обеспечения эффективной работы ИТП, сохранности оборудования и минимизации ущерба в случае возникновения аварийных ситуаций.
Система автоматизации ИТП обеспечивает:
- динамическое отображение на локальных панелях оператора, встроенных в щиты управления, состояния оборудования и значений параметров, определенных технологической необходимостью эффективного управления, с помощью контроллерного оборудования, устанавливаемого в щитах;
- для контроля оборудования ИТП:
- отображение состояния работы циркуляционных насосов;
- аварийных сигналов;
- передачу состояния насосов в систему диспетчеризации;
- для управления оборудованием ИТП:
- ввод уставок технологических параметров и поправок с контроллерного оборудования установленного в щитах ИТП;
- автоматическое и ручное управление циркуляционными насосами;
- возможность переключения режимов управления оборудованием ИТП (автоматическое/ручное) с сохранением возможности автоматического контроля основных технологических параметров.
- автоматическое переключение насосов в режиме основной/резервный.
Автоматизация теплоснабжения должна быть интегрирована в систему САУЗ по цифровому протоколу на уровне системы автоматизации. Система САУЗ должна обеспечивать дистанционное снятие показаний, управление и отработку аварийных и нештатных ситуаций по данной системе.
Индивидуальный тепловой представляет собой коллектор, на котором размещается узел учета тепловой энергии, фильтры, запорная арматура, приборы КИПиА, насосы заполнения и регулятор разности давлений.
Для диспетчеризации ЦТП на всех отводах коллектора и вводе устанавливаются датчики температуры на прямом и обратном трубопроводах, а так же датчики давления. Для контроля работы насосов заполнения устанавливается датчик перепада давления между подающим и всасывающим трубопроводом. Включение насосов производится по датчику давления, установленному на трубопроводе подпитки. Защита насосов от «сухого» хода осуществляется прессоставом, установленном на всасывающем трубопроводе подпитки.
ИТП состоят из теплообменников 1-ой и 2-ой ступени системы ГВС, теплообменников системы вентиляции и отопления. В ТО 1-ой ступени системы ГВС поступает горячая вода с параметрами 50-40 градусов от чиллера, расположенного в холодильном центре. Данный контур является основным для системы ГВС. В случае, когда параметры воды 1-ой ступени недостаточны, подключается ТО 2-ой ступени. Поддержание температурных параметров теплоносителя для калориферов системы ГВС производится по датчику температуры, установленному на подающем трубопроводе при помощи двухходового клапана. Циркуляционные насосы системы ГВС применяются с частотным преобразователем, позволяющем поддерживать заданное давление при любых колебаниях давления в системе. Поддержание заданного давления производится по датчику давления. Для контроля работы насосов заполнения устанавливается датчик перепада давления между подающим и всасывающим трубопроводом. Защита насосов от «сухого» хода осуществляется прессоставом, установленном на всасывающем трубопроводе. Насосная установка является комплектным изделием, все приборы управления, приборы измерения и контроля поставляются штатно.
Поддержание температурных параметров теплоносителя для калориферов систем вентиляции и отопления выполняется по температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха с контролем температуры обратного сетевого теплоносителя. Поддержание температурных параметров производится при помощи двухходового клапана, установленного на подающем трубопроводе сетевого теплоносителя. Циркуляционные насосы системы вентиляции, их комплектация и принцип работы аналогичен циркуляционным насосам системы ГВС.
Автоматизация холодоснабжения
Каждая холодильная машина оборудована собственной автоматикой с микропроцессором, имеет возможность дистанционного управления через центральную систему контроля и управления, кроме этого предусмотрено дистанционное снятие параметров холодильных машин через встроенный в них цифровой интерфейс через САУЗ.
Автоматика систем холодоснабжения обеспечивает:
- регулирование температуры холодоносителя;
- защиту оборудования от замораживания;
- автоматический перезапуск установок после нештатной остановки;
- автоматическую диагностику отказов оборудования;
- отключение по сигналу «Пожар»;
- включение холодильных машин только при наличии циркуляции холодоносителя в системе;
- прогрев картера компрессоров;
- местное (в месте установки) и автоматическое управление системой;
- визуальный контроль технологических параметров.
Система автоматизации и диспетчеризации предусматривает работу холодоснабжения в зимнем и летнем режимах. Переход на летний/зимний режим осуществляется по команде диспетчера.
Оборудование системы холодоснабжения работает в режимах местного, дистанционного и автоматического управления. Перевод оборудования системы в местное управление осуществляется на щите управления переключателями ручной/автомат. Работа в дистанционном режиме предполагает изменение уставок оператором с ЦДС или с пульта оператора, встроенного в щит автоматики. В автоматическом режиме работы система автоматизации отрабатывает заложенные в неё алгоритмы. Штатным режимом работы является автоматический режим работы.
Для контроля концентрации хладагента (фреона) в воздухе помещений холодильных станций предусматривается установка датчиков её измерения. При утечках хладагента выдаётся сообщение в диспетчерскую САУЗ и СМИС.
Система САУЗ должна контролировать:
- параметры теплоносителя (температуру давление) в характеристических точках системы;
- параметры окружающей среды (температуру и влажность);
- состояние автоматических выключателей, контакторов, ключей «ручной/автоматический» для насосов;
- положение моторизированных клапанов и задвижек по сигналу обратной связи от оборудования.
Для контроля состояния системы холодоснабжения в диспетчерскую САУЗ передаются сигналы:
- состояние (работа/дежурный режим/отключено);
- температура хладагента на входе и выходе холодильных машин.
Система САУЗ по разделу холодоснабжние включает в себя щиты с контроллерным оборудованием и датчики и не включает щиты управления электродвигателями, клапаны, задвижки и приводы к ним.
Автоматизация системы холодоснабжения обеспечивает:
- управление работой холодильных машин с учетом режима работы субарендаторов. Холодильные машины поставляются комплектно с автоматикой. Контроллер, поставляемый комплектно с холодильной машиной получает сигнал на запуск машины от системы автоматизации (управления);
- поддержание постоянного перепада давления между прямой и обратной магистралями холодоснабжения для стабилизации работы потребителей холода;
- контроль состояния холодильных машин (работа/авария, вкл./выкл.). Сигналы типа «сухой контакт» поступают от контроллера, входящего в состав холодильной машины;
- защиту циркуляционных насосов от кавитации вследствие падения давления в системе;
- предварительный пуск циркуляционных насосов, осуществляемый автоматически перед включением холодильной машины;
- стабилизацию температуры охлаждающей жидкости подаваемой к холодильным машинам за счет управления производительностью насосов внешнего контура осуществляемую плавно с помощью частотного регулятора по температуре охлаждающей жидкости.
- работу систем в режимах полной и неполной нагрузок.
- дистанционное включение циркуляции через резервные промежуточные теплообменники в случае потери параметров холодоносителя (давление, температура);
- автоматическое регулирование температуры холодоносителя, подаваемого к потребителям, осуществляемое управлением регулирующим клапаном на трубопроводе подачи холодоносителя в теплообменник;
- автоматическое включение «подпитки» в случае падения давления в контурах системы;
- автоматическое включение резервных циркуляционных насосов в случае аварии работающих насосов и его отключение.
- в системе теплоснабжения второго подогрева приточного воздуха автоматическое включение циркуляции через резервные промежуточные теплообменники в случае падения температуры теплоносителя ниже установленного значения;
- контроль температуры и давления прямого и обратного холодоносителя (воды) во всех контурах системы холодоснабжения;
- передачу по сети аварийных сигналов.
Описание режимов работы холодильного центра
Режим 1
В зимний период и в начале сезона холодопотребления ведется мониторинг температуры наружного воздуха и максимально используется возможность естественного охлаждения с использованием теплообменников свободного охлаждения в составе градирен, через промежуточные теплообменники включенные в контур испарителей ХМ.
Режим 2
При достижении температуры наружного воздуха значений, при которых свободное охлаждение недостаточно для существующих потребностей в холоде, последовательно активируются холодильные машины ХМ 1-2, потом ХМ 8-9, не связанная гидравлически с льдогенераторами, и обеспечивает потребную на данный момент нагрузку по холоду.
Режим 3
В конце рабочего дня система холодоснабжения комплекса отключается и отдельная группа холодильных машин ХМ3 - 7 переключаются на режим генерации льда.
Прецизионные кондиционеры ЦОД обеспечиваются охлажденным холодоносителем от градирен с температурой не менее 180С.
Режим 4
В период наибольших нагрузок по холоду работают все холодильные машины ХМ 1 – 9, как описано выше, а в аккумуляторах холода накоплен дополнительный холод. При достижении холодильными машинами их максимальной производительности трехходовой управляющий клапан направляет необходимое количество первичного теплоносителя (раствора гликоля) для прохождения через аккумуляторы холода и дополнительного охлаждения в них. Таким образом, поддерживается требуемая температура воды в системе холодоснабжения для покрытия высоких потребностей в холоде.
Отепленный холодоноситель контура «градирни-конденсаторы ХМ» используется для второго подогрева приточного воздуха в ЦК и 4-х трубных фанкойлах.
Режим 5
В период небольших нагрузок и проблем с электроэнергией возможен режим обеспечения отдельных помещений комплекса холодоносителем только от аккумуляторов холода.
Прецизионные кондиционеры ЦОД обеспечиваются охлажденным холодоносителем от градирен с температурой не менее 180 С.
Режим 6
В переходные периоды при температуре наружного воздуха +50 С отдельная группа чиллеров ХМ 8 9 переключаются на режим получения горячей воды с температурой 50400 С. Горячая вода применяется для систем отопления и ГВС. При этом холодная вода направляется на охлаждение ЦОД, серверные и на аккумуляторы льда, поддерживая в них более низкую температуру.
Холодильные машины ХМ 1-2 обеспечивает потребную на данный момент нагрузку по холоду.
Отдельная подсистема работает круглосуточно и круглогодично на потребителей, где такой режим необходим (центр обработки данных (ЦОД), серверные, диспетчерские, посты охраны, помещения трансформаторных подстанций).
Для охлаждения конденсаторов холодильных машин применены гибридные градирни модели VXI-360-2 производства компании «BALTIMORE AIRCOIL COMPANY» (или аналоги), шесть градирен (одна резервная) общей мощностью 22158 кВт. Градирни располагаются на кровле здания с атриумом на отм. +33.600. Работа установок оборотного водоснабжения полностью автоматизирована и управляется общим диспетчерским пунктом.
Автоматизация общеобменной вентиляции
Для подготовки воздуха для помещений предусмотрены системы центрального кондиционирования.
Система автоматизации и диспетчеризации предусматривает работу вентиляционных установок в зимнем и летнем режимах, а также в переходный период. Переход на летний/зимний/переходный режим осуществляется по команде диспетчера.
Независимо от режима работы для приточных вентиляционных установок предусмотрено выполнение следующих функций:
- контроль и поддержание температуры подаваемого воздуха в обслуживаемые помещения;
- контроль перепада давления на фильтрах;
- контроль перепада давления на вентиляторе;
- управление клапанами отопления и охлаждения (контроль положения клапана осуществляется по сигналу обратной связи);
- контроль и управление двигателями вентилятора и циркуляционных насосов (для двигателя вентилятора осуществляется контроль работы по реле перепада давления и состоянию тепловой защиты);
- контроль положения и управление воздушной заслонкой.
- блокировки работы вентиляционных установок при аварии;
- сигнализация об авариях;
- работа по расписанию.
Для вытяжных вентиляционных установок предусмотрено:
- контроль температуры вытяжного воздуха;
- контроль перепада давления на фильтре;
- контроль и управление двигателем ПУСК/СТОП вентилятора (контроль осуществляется по реле перепада давления на вентиляторе);
- контроль положения воздушной заслонки;
- работа по расписанию.
Для всех вентиляционных систем предусматривается отключение при пожаре в данном пожарном отсеке по сигналу от станции пожарной сигнализации.
Температурный график приточных установок должен быть синхронизирован с температурой в обслуживаемых помещениях, получаемой через систему комнатного управления для оптимизации энергопотребления.
Управление, автоматизация, блокировка, контроль и сигнализация работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха предусмотрены в объеме действующих нормативных документов и технологического задания.
Управление вентиляционными системами местное, дистанционное и автоматическое.
Блокировка обеспечивает:
- включение вытяжного вентилятора при включении соответствующего приточного вентилятора;
- открытие и закрытие клапанов наружного воздуха при включении и отключении вентиляторов;
- включение резервного оборудования при отключении основного;
- автоматическое отключение систем вентиляции и закрытие огнезадерживающих клапанов сблокированных с автоматической пожарной сигнализацией при возникновении пожара и включением систем противодымной вентиляции.
Огнезадерживающие клапаны с электроприводом имеют автоматическое, дистанционное и ручное управление.
Системы местного контроля обеспечивают:
- контроль температуры и давления теплоносителя и холодоносителя в помещениях вентиляционных установок на узлах теплообменников;
- контроль температуры приточного воздуха в помещениях вентиляционных камер;
- контроль давления и разности давления воздуха на приточных установках с фильтрами.
Системы дистанционного контроля с выводом данных в диспетчерскую обеспечивают:
- контроль температуры приточного воздуха;
-контроль температуры и влажности приточного воздуха для систем центрального кондиционирования;
-контроль температуры тепло- и холодоносителя систем отопления и холодоснабжения;
- контроль точки росы или возможности образования конденсата на стеклянном фасаде буферных зон;
- контроль нахождения оборудования (вентиляторы, насосы, тепловые завесы, клапаны) в работоспособном состоянии, включая степень открытия клапанов;
- сигнализация об аварийной остановке оборудования.
Системы центрального управления обеспечивают приоритетное тепло- и холодоснабжение центральных кондиционеров и отдельных контуров с более высоким коэффициентом обеспеченности при аварийных ситуациях, связанных с выходом из рабочего состояния части оборудования (пример – холодильных машин, насосов) или недобора мощности, связанного с превышением фактических температурных и прочих параметров наружного воздуха над расчетными при неблагоприятных метеоусловиях.
Система автоматизации и диспетчеризации реализуют оптимизирующие алгоритмы управления воздушно-тепловым режимом в зависимости от режима загрузки (дневной – ночной), зима – лето для выбора необходимых и оптимальных режимов работы вентиляторов, их производительности, режима «прямоток» или «рециркуляция», выбор приоритета в обеспечении температуры, влажности или подвижности внутреннего воздуха и т.п. Указанные задачи реализуемы при наличии дополнительного программного обеспечения, с учетом заданного технологического температурно-влажностного режима.
Работа систем в зимний период.
Поддержание температуры приточного воздуха в зимний период осуществляется посредством водяных нагревателей, по датчику температуры в канале. Точность поддержания температуры приточного воздуха в месте установки датчика: ±1°С
Защита водяных калориферов от замораживания:
Функцию защиты калорифера от замораживания выполняют два датчика: термостат защиты по воздуху, установленный перед калорифером, срабатывающий при температуре ниже значения в +5°С и термостат установленный в обратном трубопроводе, срабатывающий при температуре теплоносителя ниже +30°С.
Сигнал угрозы замораживания вырабатывается только при срабатывании обоих термостатов, по которому:
- отключается приточный вентилятор;
- полностью открывается клапан подачи теплоносителя в калорифер;
- полностью закрывается наружная заслонка;
- выдается сигнал «Общая авария».
В теплый период года (температура наружного воздуха выше +7°С) запуск системы не зависит от температуры обратной воды.
Поддержание относительной влажности в зимнее время осуществляется посредством увлажнителей сотового типа. Алгоритм работы системы следующий. Перед пуском системы производится прогрев калорифера первого подогрева. Затем производится запуск вентилятора и открывание воздушной заслонки. Наружный воздух прогревается в калорифере первого подогрева до определенной заданной температуры. Поддержание этой заданной температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана на трубопроводе обратного теплоносителя в обвязке калорифера по температуре воды в поддоне камеры орошения (температура «мокрого термометра»). Для устранения излишней влажности при первом пуске приточной установки производится небольшое охлаждение теплоносителя первого подогрева за счет уменьшения количества теплоносителя. Затем, через выдержку времени, по команде датчика температуры, установленного в поддоне камеры орошения, включается несколько раз на короткое время насос системы орошения. После достижения температуры «точки росы» насос включается на постоянную работу. Количество пусков и пауз определяется на этапе пуско-наладки.
Регулирование относительной влажности производится путем изменения количества воды, подаваемой на форсунки оросителя с помощью регулирующего клапана по перемычке между подающим и обратным патрубком насоса камеры орошения.
В помещениях медицинского центра для увлажнения воздуха применяются пароувлажнители. Алгоритм работы следующий. Перед пуском системы производится прогрев калорифера первого подогрева. Затем производится запуск вентилятора и открывание воздушной заслонки. Наружный воздух прогревается в калорифере первого подогрева до определенной заданной температуры. Поддержание этой заданной температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана на трубопроводе обратного теплоносителя в обвязке калорифера по температуре воздуха в канале за калорифером. Поскольку у холодного воздуха в зимнее время незначительное влагосодержание, то после прогрева в калорифере производится увлажнение воздуха с использованием пароувлажнителя. Поддержанием постоянной температуры и влагонасыщенности пара осуществляется встроенной автоматикой пароувлажнителя. Регулирование относительной влажности производится путем изменения интенсивности подачи пара по сигналу датчика температуры, установленном в воздуховоде после приточного вентилятора. По датчику влажности контролируется величина относительной влажности воздуха и, при необходимости, диспетчером подстраивается работа пароувлажнителя с помощью контроллера.
Значение температуры за калорифером первого нагрева определяется расчетом на стадии рабочей документации. Данное значение должно быть несколько ниже температуры воздуха, подаваемого в помещение.
Работа систем в летний период.
Поддержание требуемой температуры приточного воздуха в установках с центральным охлаждением в летний период осуществляется посредством электрокалориферов. Управление электрокалорифером осуществляется симисторным регулятором температуры по датчику температуры приточного воздуха, установленного в канале, и датчику температуры после воздухоохладителя. Точность поддержания температуры приточного воздуха в месте установки датчика: ±1°С
Защита электрокалориферов от перегрева:
Электрокалорифер защищен от перегрева встроенными термостатами. Первый термостат настроен на 55°С и имеет автоматический возврат в нормальное положение при остывании ТЭНов до безопасной температуры. При срабатывании этого термостата немедленно отключается электрокалорифер, на щите управления загорается лампа “перегрев калорифера”, вентиляторы продолжают работать. Второй термостат настроен, примерно, на 120°С и имеет ручной возврат. При размыкании контактов термостата питание с электрокалорифера немедленно снимается, а по истечении задержки, определяемой уставкой реле времени, останавливается вся установка. Для возврата в нормальное состояние после устранения неисправности, вызвавшей перегрев, необходимо нажать кнопку на корпусе термостата. Для снижения риска перегрева электрокалорифера его включение запрещено, пока не будет включен приточный вентилятор. При выключении установки в то время, когда включен электрокалорифер, возможно срабатывание термостата из-за резкого снижения теплосъема с еще не остывших ТЭНов. Для исключения этого явления при выключении установки отключается немедленно, а вентиляторы – по истечении времени, определяемого уставкой реле времени.
Исключения: пожарная тревога, неисправность приточного вентилятора.
Поддержание относительной влажности в летнее время в установках с центральным охлаждением осуществляется посредством воздухоохладителей. Контролируются сразу три параметра: температура воздуха за поверхностным воздухоохладителем, температура холодоносителя, подаваемого в воздухоохладитель, и разность температур между температурой холодной воды и температурой воздуха. Температура холодной воды рассматривается как базовая. Далее воздух с установившимся влагосодержанием догревается до нужных температурно-влажностных параметров в калорифере второго подогрева.
В случае использования увлажнителей сотового типа производится контроль температуры воздуха, подаваемого в приточный канал, разность температур между температурой воздуха и температурой воды, подаваемой на форсунки. Датчик температуры воздуха, установленный в приточном канале после вентилятора формирует сигнал управления на клапан, установленный в перемычке между подающим и обратным патрубком насоса камеры орошения, изменяя количество распыляемой воды. Разница температуры между температурой воды, подаваемой на форсунки, и температурой приточного воздуха поддерживается подмесом отепленной воды к охлажденной. Датчики температуры размещаются на трубопроводе подачи воды на форсунки и на воздуховоде за приточным вентилятором.
Использованные проектные решения предполагают постоянную совместную работу, как приточных установок, так и локальных доводчиков (фанкойлы), т.е. вентиляционные машины работают постоянно.
Регулировка производительности локальных доводчиков осуществляется при помощи установленных в помещениях пультов управления путем изменения расхода холодоносителя через теплообменники (фанкойлы и холодильные балки), а так же изменением расходов воздуха через теплообменники (только фанкойлы).
Запуск приточных системы вентиляции с использованием поверхностных воздухоохладителей, фанкойлы и т. п. в летнее время при работающих системах холодоснабжения, без нарушения поддержания заданных температурно-влажностных параметров.
В проектных решениях в системах холодоснабжения применяются теплообменники. Из испарителя холодильной машины охлажденный первичный холодоноситель подается в теплообменник, где охлаждает вторичный холодоноситель, подаваемый потребителю. Прежде, чем включить новые системы, дополнительно к уже работающим, дается команда регулирующим клапанам у холодопотребителей вновь включаемых систем на полный пропуск в холодопотребители холодоносителя, в течении ~10 минут. При увеличении емкости холодопотребления достаточно быстро температура вторичного холодоносителя поднимется до команды пуска холодильной машины без сбоя работы уже работающих систем и обеспечит системы (работающие и готовящие к работе) необходимым количеством холода. После соответствующей выдержки времени запускаются новые системы в работу. Новые системы должны включиться еще при работающей холодильной машине, чтобы та не отключилась раньше времени, не обеспечив все системы нужным количеством холода.
Сведения об удельной пропускной способности регулирующих клапанов.
Клапаны регулирующие должны соответствовать следующим условиям:
Удельная пропускная способность реального заводского регулирующего клапана (KVS) не должна превышать расчетную величину (KVSpасч) больше, чем на 10%;
Регулирующий клапан должен открываться не менее, чем на 50% при пропуске расчетной величины теплоносителя;
Потери давления в регулирующем клапане должны быть больше или равны половине потери давления на располагаемом участке регулирования.
В случае если реальный заводской регулирующий клапан подобрать не удается, необходимо использовать два регулирующих клапана меньшего Ду, подключенные в параллель и работающие последовательно.
Окончательный расчет будет произведен на стадии рабочей документации.
Регулирование комнатной температуры в офисных помещениях посредством охлаждающих панелей.
Регулирование температуры в помещениях офисов осуществляется путем изменения расхода подаваемой в теплообменники панелей воды в ответ на сигнал зонального термостата в помещении. Данный метод является основным средством управления комнатной температурой, т.к. практически не влияет на вентиляцию пространства и осушение воздуха.
Т.к. температура в помещении поддерживается в пределах ±1°С, и температура поступающей в теплообменники панелей охлаждающей воды выше расчетной температуры точки росы, возможность выпадения конденсата на поверхности охлаждающих панелей отсутствует. Однако, в некоторых случаях, могут возникать периоды, когда влагосодержание в помещении отклоняется от расчетной величины или возрастает в связи с инфильтрацией воздуха или другими процессами. В таком случае для предупреждения конденсации используется метод зонального контроля с вкл/выкл регулированием, срабатывающим по сигналу датчика влажности, установленного в месте подключения группы панелей к питающему трубопроводу охлаждающей воды. Когда на поверхности подающего охлажденную воду трубопровода рядом с вентилем зоны температурного контроля начнет конденсироваться влага, подача охлаждающей воды прервется и не будет восстановлена до тех пор, пока влага не испарится. Кондиционирование пространства в это время будет обеспечиваться потоком приточного воздуха, поступающего через панели, до тех пор, пока восстановившийся влажностный режим не позволит возобновить подачу охлаждающей воды.
Схема управления охлаждающими панелями аналогична схеме управления фанкойлами. Исключение составляет отсутствие вентилятора и наличие датчика росы, по сигналу которого отключается подача хладоносителя.
Контроль СО автостоянки
Проектом предусматривается установка системы контроля загазованности автостоянки на основе оборудования Seitron (или аналог).
Система настроена на два сигнальных уровня «Порог 1» и «Порог 2» и предназначена для непрерывного автоматического контроля содержания оксида углерода (СО) в воздухе зоны автостоянки, а также для подачи внешнего управляющего сигнала в случае аварийной ситуации (концентрации газа, соответствующей уровню «Порог 2»). В дополнение ко всему, система контроля загазованности может использоваться для контроля таких параметров как: пожарная охрана, несанкционированный доступ в служебные помещения и др. Для этого необходимо использование специальных датчиков.
Благодаря своему модульному конструктивному исполнению, система позволяет создавать конфигурации с различным количеством датчиков, как контроля загазованности, так и контроля других параметров.
Система контроля загазованности Seitron имеет сертификат соответствия, сертификат об утверждении типа средств измерений и разрешение Ростехнадзора на применение на территории России.
Принцип работы
Центральный процессор отслеживает уровень загазованности по каждому из каналов. На дисплее панели оператора отображаются данные загазованности по каждому каналу. Можно просмотреть состояние каждого канала, а также провести диагностику модулей.
При превышении концентрации первого порога по любому из каналов срабатывает реле и формируется сигнал на включение приточно-вытяжных вентиляторов в случае нахождения их на регламентных работах либо в отключенном состоянии. При превышении концентрации второго порога, срабатывает второе реле, формируется аварийное сообщение, которое передается на локальный пульт управления, а также передается сигнал на включение аварийной сирены. Отключение сирены производится нажатием кнопки. Повторное нажатие приведет к сбросу аварии.
При снижении концентрации газа ниже порогового значения система возвращается в первоначальное положение.
Оба сигнала передаются в общую систему диспетчеризации.
Диспетчеризация электроснабжения
Проектом предусматривается снятие и передача в диспетчерскую сигналов статусов автоматических выключателей на вводах всех силовых щитов, сигнал о срабатывании АВР, состояние автоматических выключателей щитов освещения.
Автоматизация канализации
Автоматизация и диспетчеризация канализации предусматривает формирование сигналов на запуск канализационных насосов и передачу на локальные пункты управления (ЛПУ) сигналов:
- аварийного состояния жироуловителей;
- сигналов “Затопление дренажных приямков”;
- обобщенного сигнала «Авария» (неисправность насосов).
Автоматизация водоснабжения
Автоматизация водоснабжения предусматривает формирование сигналов на запуск насосных станций и передачу в диспетчерскую сигналов:
- состояние насосных станций (работа/отключено);
- текущее значение давления холодной воды;
- обобщенный сигнал «Авария» (неисправность насосной установки).
Проектом предусматривается технический учет воды и передача данных на диспетчерский пункт.
Организация взаимодействия САУЗ с системой пожарной сигнализации
Система САУЗ взаимодействует с системой пожарной сигнализации в автоматическом режиме по заранее запрограммированным алгоритмам. Алгоритмы разрабатываются для каждого пожарного отсека, зоны или здания в целом. При необходимости диспетчер может осуществлять дистанционное управление с АРМа.
Система САУЗ взаимодействует с системой пожарной сигнализации сразу на нескольких уровнях управления, но не производит её дублирования.
Система САУЗ принимает сигнал «Пожар»
- на щиты управления вентиляцией для правильной обработки данного события и корректного перезапуска систем после ложных срабатываний системы пожарной сигнализации
- на этажные щиты управления клапанами подпора воздуха, дымоудаления и огнезадерживающими клапанами
Система САУЗ может принимать сигналы о состоянии системы пожарной сигнализации для корректного отображения режима работы системы дымоудаления/подпора воздуха посредством обмена информации между серверами САУЗ и пожарной сигнализации посредством технологии OPC DA 2.0 или OPC UA.
Организация коммерческих узлов учета энергии
Коммерческий учет всех видов энергий разрабатывается и согласовывается с энергоснабжающими организациями по отдельному проекту на стадии рабочей документации. Предусматривается возможность установки технических узлов учета энергоносителей для отдельных потребителей объекта, которые будут сдаваться в аренду: гостиница, медцентр, концертный зал, ресторан, торговые зоны и т.д. Перечень помещений и места установки технических узлов учета определяются на стадии рабочей документации. Техническая возможность по установке и передаче данных в единую систему диспетчеризации предусмотрена.
Интеграция со СМИС
В системе САУЗ предусмотрена возможность передачи данных (сообщений) в СМИС в объёме, соответствующем заданию СМИС. Сообщения передаются на сервер интеграции СМИС объекта с сервера САУЗ при помощи «сухих» контактов. Перечень сообщений, передаваемых сервером САУЗ в СМИС, определяется на этапе рабочего проектирования.
Рабочее место инженера СМИС располагается в инженерном центре.
Электропитание системы
Обеспечение электроснабжением технических средств должно соответствовать 1-й особой категории согласно «Правил устройства электроустановок» (бесперебойное электроснабжение).
Защита окружающей среды
Устанавливаемое оборудование в процессе эксплуатации вредных веществ в окружающую среду не выделяет. Специальные мероприятия по защите окружающей среды не требуются.
Все компоненты системы имеют необходимые сертификаты. Все оборудование соответствует требованиям экологических, санитарно-гигиенических и других норм действующих на территории РФ. После выполнения монтажных работ все отходы производства утилизируются в установленном порядке.
Охрана труда и техника безопасности
Строительно-монтажные работы по монтажу кабелей, установке оборудования должны выполняться с соблюдением мероприятий по технике безопасности, охране труда и пожарной безопасности.
Все оборудование и материалы, используемые для данного технического решения, имеют необходимые сертификаты безопасности.
Перед производством монтажных работ должны быть проведены соответствующие мероприятия, обеспечивающие безопасность строительства и дальнейшую эксплуатацию.
Монтажные работы должны выполняться специализированной организацией при строительной готовности, в строгом соответствии с действующими нормами и правилами на монтаж, испытания и сдачу в эксплуатацию.
Монтажно-наладочные работы начинать после выполнения мероприятий по технике безопасности согласно “Правилам техники безопасности при монтажных и пусконаладочных работах”, СНиП 3.05.06-85 “Электрические устройства” и акта входного контроля.
При работе с электроинструментом необходимо обеспечить выполнение требований ГОСТ 12.2.013-87.
Устанавливаемое оборудование не выделяет вредных веществ в атмосферу, не имеет источников существенных уровней шума, вибрации и каких-либо иных вредных факторов.
Создание систем диспетчеризации является одним из ключевых направлений деятельности компании НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ.
Система диспетчеризации представляет собой комплекс программных и аппаратных средств, который позволяет осуществлять удаленное управление инженерными системами одного или нескольких объектов.
Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) необходима для контроля инженерного оборудования, разнесенного территориально, а также расположенного в труднодоступных местах. Как правило, диспетчеризация включается в систему управления многофункциональными объектами со сложной инженерной инфраструктурой, такими как офисные здания, торгово-развлекательные центры, а также производственные комплексы и другие промышленные предприятия.
В систему диспетчеризации могут быть включены следующие подсистемы:
- электроснабжение, газоснабжение;
- тепло- и водоснабжение, учет энергоресурсов;
- охранно-пожарная сигнализация, системы пожаротушения и дымоудаления;
- вентиляция и кондиционирование;
- видеонаблюдение, контроль и управление доступом;
- лифтовое хозяйство и другие.
Суть проектирования систем диспетчеризации заключается в решение задачи визуализации информации о функционировании инженерных систем и предоставлении оператору возможности прямого управления оборудованием из диспетчерского пункта. Данные о состоянии инженерного оборудования поступают от контроллеров локальной автоматики и передаются на сервер. Обработанные технологические данные с необходимой аналитической информацией поступают на сервер диспетчеризации и выводятся на экранах компьютеров на рабочих местах операторов в наглядном динамическом графическом виде.
Преимущества системы мониторинга инженерных систем сооружений
Данные, полученные и обработанные системой диспетчеризации, формируются в сообщения разного вида, которые архивируются в долговременные хранилища. На основе этой информации, доступной в любое время, формируются отчеты.
Система диспетчеризация дает ключевые преимущества при управлении объектом:
- постоянный централизованный контроль работы инженерных систем;
- оперативное реагирование в аварийных ситуациях;
- уменьшение влияния человеческого фактора;
- оптимизация документооборота, системы отчетности.
Компания НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ реализует проекты диспетчеризации разной степени сложности.
Наряду с привычными системами компания предлагает системы диспетчеризации с трехмерной визуализацией на основе решения нового поколения GENESIS64. Это качественно новый уровень возможностей диспетчерского мониторинга, который позволяет оператору видеть реалистичное изображение объекта со всеми параметрами, привязанными к конкретным узлам. Диспетчер может изменять в интерактивном режиме детализацию визуализированных объектов, убирая элементы зданий, установок и просматривая их изнутри. Трехмерная визуализация позволят осуществлять виртуальную навигацию по изображенным объектам, предлагает средства анимации и динамики объемных изображений и другие преимущества 3D-технологий.
Ещё одним предметом гордости сотрудников компании является умение проектировать и внедрять крупномасштабные территориально- распределённые системы диспетчеризации, обеспечивающие не только сбор данных от удаленных объектов, но и обеспечение распределённых вычислений, многоуровневую архивацию и резервирование.
На Вашем предприятии необходимо создать систему диспетчеризации? Свяжитесь со специалистами НОРВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ для получения консультации.
