Мониторинг и управление инженерными системами зданий и сооружений

Нынешняя эксплуатация современных зданий и других сооружений практически неосуществима без инженерно-технических систем, лежащих в их основе. Однако, разработка этих систем не должна ограничиваться лишь вопросами комфортности эксплуатации, но также должна учитывать и оптимальность затрат на монтаж и управление системами. Кроме того, крайне необходимо предусмотреть меры, которые помогут избежать непредвиденных ситуаций в экстремальных обстоятельствах.

Чем больше размерность объекта, тем более сложно становятся его системы безопасности, обеспечения необходимыми коммуникациями и ресурсами, такими как тепло и электроэнергия. Управление и обслуживание объектов решаются через комплексные системы мониторинга, а также специализированные системы 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.

Управление сетями: основные нормативные требования

Для эффективного мониторинга инженерных систем необходимо соответствовать определенным правилам и стандартам. Одним из таких стандартов является ГОСТ Р 22.1.12-2005, который содержит базовые положения по организации мониторинга инженерных систем. Кроме того, данный стандарт включает в себя два приложения.

Первое приложение (справочное) регулирует порядок создания структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами. Оно также определяет информационное взаимодействие органов повседневного управления РСЧС с потенциально опасными объектами, зданиями и сооружениями.

Второе приложение (обязательное) – это программа комплексных испытаний, которая содержит требования к комплексам информационно-вычислительных структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Также она определяет методы их испытаний.

ГОСТ Р 22.1.14-2013 устанавливает требования к комплексам информационно-вычислительных структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. В нем также определены методы их испытаний.

Системы мониторинга и управления инженерными системами должны соответствовать следующим базовым требованиям:

• обеспечивать автоматизированный контроль и управление для предотвращения и ликвидации чрезвычайных ситуаций;
• иметь масштабируемость;
• быть интегрируемыми с другими информационными системами мониторинга и управления;
• иметь автоматический режим работы.

Объекты мониторинга инженерных систем: какие из них нуждаются в повышенном внимании?

Важно знать, что не каждый объект требует круглосуточного контроля за инженерными системами. Согласно нормативным требованиям, инженерные системы следующих объектов обязательно должны находиться под постоянным мониторингом, их нельзя запустить в эксплуатацию без системы мониторинга:

• Потенциально опасные промышленные объекты, такие как атомные и гидроэлектростанции;
• Речные и воздушные порты;
• Мосты;
• Объекты метрополитена;
• Строения, предназначенные для массового пребывания людей;
• Крупные заводы и фабрики, где работает более 10 тысяч человек;
• Высотные и уникальные объекты;
• Административные здания и офисные центры;
• Гостиничные здания.

Кроме того, внедрение систем мониторинга инженерных систем может быть выгодно с экономической точки зрения, а также соответствовать целям Федерального закона «Об энергосбережении в Российской Федерации». Это может быть полезно для таких объектов, как 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