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.

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.

Ключевыми принципами построения системы СМИС являются автоматизация и диспетчеризация, которые позволяют управлять инженерными системами более эффективно и быстро. Автоматизирование значительно уменьшает роль присутствия человеческого фактора в процессе управления системами и помогает улучшить их работоспособность. Диспетчеризация, в свою очередь, дает возможность управлять оборудованием прямо из диспетчерского пункта на основе полученной визуализированной информации.

Для обеспечения этих двух принципов в системе СМИС необходимы следующие компоненты:

• Измерительные приборы, средства автоматизации и исполнительные механизмы.
• Многофункциональная кабельная система.
• Проводные и беспроводные сети передачи данных.
• Автоматизированный диспетчерский пункт управления.
• Сертифицированное программное обеспечение.
• Административные ресурсы.

Эти компоненты обеспечивают автоматизацию процессов управления, а также контроль и мониторинг работы инженерных систем, что позволяет существенно повысить эффективность работы системы в целом.

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