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 зданий и сооружений

Современные здания подобны живым организмам, в которых множество взаимосвязанных систем исполняют различные функции. Для эксплуатации любого здания или сооружения необходимо наличие следующих инженерных систем и решений:

1. Электроснабжение - включает в себя источники и системы перевода, передачи и распределения электрической энергии.
2. Теплоснабжение - оборудование, предназначенное для отопления помещений и снабжения объекта горячей водой.
3. Холодоснабжение - системы, производящие искусственный холод.
4. Освещение - наружные системы обеспечивают зону около здания, внутренние - светом внутренние помещения.
5. Вентиляция и кондиционирование - системы, которые обеспечивают определенные параметры воздуха в помещениях.
6. Водоснабжение и водоотведение - другими словами, водопровод и канализация. Водопроводы обеспечивают водой для различных целей: продуктовых, для пожарной безопасности, для производства.
7. Кабельные системы - необходимы для электропитания, освещения, передачи данных и обеспечения безопасности.
8. Системы безопасности - обеспечивают контроль доступа, видеонаблюдение, сигнализацию, пожарную безопасность.
9. Специализированные системы - инженерные разработки, удовлетворяющие специальным потребностям объекта: домофонизация, часофикация, радиофикация, системы беспроводной связи.

Система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) предназначена для наблюдения за технологическими процессами и функционированием оборудования в реальном времени. Это гарантирует быстрое реагирование на чрезвычайные ситуации и принятие необходимых мер.

Нормативные требования к управлению сетями

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

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

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

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

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

Мониторинг инженерных систем является важным аспектом безопасности и экономии ресурсов. Однако не каждый объект требует повышенного круглосуточного внимания к инженерным системам. В соответствии с нормативными требованиями, объекты мониторинга, зависящие от функционирования систем, которые нельзя запускать без наличия Системы Мониторинга Инженерных Систем (СМИС), включают в себя следующие:

• потенциально опасные промышленные объекты (АЭС, ГЭС);
• речные и воздушные порты;
• мосты;
• объекты метрополитена;
• объекты массового пребывания людей;
• крупные промышленные объекты с численностью работников более 10-ти тысяч человек;
• высотные и уникальные объекты;
• административные здания и офисные центры;
• гостиничные здания.

Кроме того, внедрение СМИС может оказаться выгодным с экономической точки зрения, а также соответствовать целям, предусмотренным Федеральным законом «Об энергосбережении в РФ». Сюда можно отнести такие объекты, как торговые центры, ИТ-компании и крупные склады. Такие объекты, как и перечисленные выше, подчиняются тому же нормативному порядку и должны быть оснащены необходимым оборудованием для мониторинга инженерных систем.

Функциональность систем управления и мониторинга

Системы мониторинга инженерных систем должны обеспечивать непрерывность работы с информацией о функционировании объектов, с целью предотвращения возможных аварийных ситуаций. Также они должны своевременно оповещать специалистов о сбоях в состоянии инженерных систем и необходимости эвакуации людей с объектов, например из населенных пунктов. Важной функцией СМИС является автоматизированный или принудительный запуск специальных алгоритмов предупреждения или ликвидации чрезвычайных ситуаций, таких как прекращение подачи газа, воды, включение средств пожаротушения и т.д. Кроме того, все необходимые системы безопасности и жизнеобеспечения должны работать комплексно и взаимосвязанно.

Важно учитывать, что оснащение строящихся объектов СМИС должны быть вписаны в проектные, строительные и монтажные работы. Если же требуется установить СМИС на уже работающем объекте, то это делается во время планового капремонта.

Следует отметить, что пожары в общественных и промышленных зданиях зачастую возникают из-за несовершенства противопожарных систем и отсутствия возможности эффективного их использования в критических ситуациях. Внедрение СМИС позволяет снизить риски возникновения и распространения пожара, что особенно важно на объектах, где имеется высокий потенциал опасности.

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 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