Проект автоматизации и управления зданиями (САУЗ) - Проект Монтаж Строительство Инженерные сети Слаботочка

Проект автоматизации и управления зданиями (САУЗ)

Нами разработана проектная документация по оборудованию первого этапа строительства - административное здание системой автоматизации здания.

АСДУ проект

Автоматизация здания

Объектами управления САУЗ является оборудование систем инженерного обеспечения, включая локальные средства автоматики.

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.

САУЗ

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;

–   система управления помещениями;

–   система дымоудаления и подпора воздуха;

–   тепловые пункты;

–   система автоматизированного технического учёта энергоресурсов.

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.

2.2 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 для датчиков температуры, давления, влажности, положения клапана, сигнал управления 0/220V 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 120 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);

порядковый номер кабеля на этаже.

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;

порядковыйномер 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 СС1 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 комплекса, располагаемый в стилобатной части;

- резервный центр управления зданием РЦУЗ – резервный диспетчерский пункт комплекса, располагаемый в I-ом пожарном отсеке.

- локальные диспетчерские пункты башни в каждом пожарном отсеке.

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). Один из серверов располагается в помещении ЦУЗ, второй - в I-ом пожарном отсеке башни.

В помещении РЦУЗ предусматривается 1 резервная рабочая станция. В помещении ЦУЗ предусматривается семь рабочих станций 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). Перечень сообщений, передаваемых в СМИС комплекса, определяется Приложением 1 задания на сопряжение систем жизнеобеспечения здания и структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами (СМИС) и приводится в п. 4  настоящей пояснительной записки.

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 стации МК-26 фирмы НТЦ Гидромет 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.

Аварийные сценарии.

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.

Автономность управления и функциональные связи системы управления.

Проектом 68-I-ИС-ИОС4.1 предусматривается построение выделенной IP-сети 10/100Мб/с для оборудования системы автоматизации. Объединение агрегаторов сети  пожарного отсека осуществляется по схеме “Кольцо” по протоколу EAPS. Объединение коммутаторов доступа с агрегаторами сети осуществляется по схеме «Треугольник» со 100% резервированием канала связи и оборудования ядра сети. Оптические линии связи (основная/резервная) проложены по двум независимым стоякам. Схема логических соединений представлена в графической части проекта 68-I-ИОС4.1. Вся волоконно-оптическая кабельная инфраструктура между ядрами сети, агрегаторами и коммутаторами доступа имеет 4-х кратный запас по числу волокон в используемых кабелях для обеспечения возможности дальнейшего развития систем. Так же предусмотрено в рамках каждого пожарного отсека независимый сервер для обеспечения автономной работы каждого пожарного отсека в аварийном режиме.

Таким образом, проектом марки предусматривается автономный транспортный уровень в рамках каждого пожарного отсека.

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.

2.4 Автоматизация теплоснабжения

           Источником теплоты для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха служит районная ТЭЦ. Присоединение системы отопления и вентиляции осуществляется от индивидуальных тепловых пунктов, расположенных на технических этажах. ИТП в свою очередь  по каскадной схеме запитаны от ЦТП, расположенного в стилобатной части комплекса.

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 щитах 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

2.5 Автоматизация холодоснабжения

Холодоснабжение здания административно-делового центра предусматривает подвод холодной воды к приточным вентиляционным установкам, фанкойлам, охлаждающим балкам, прецизионным кондиционерам. Холодоносителем является вода.

Источником холода являются холодильные станции на базе холодильных машин (фреоновых парокомпрессионных), градирен и насосов. Холодильные станции расположены на технических этажах и в инженерном центре Объекта.

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.

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.

2.6 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.

- контроль и управление двигателем ПУСК/СТОП вентилятора (контроль осуществляется по реле перепада давления на вентиляторе);

- 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

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;

- работоспособность насосов подмешивающих на узлах обвязки теплообменников.

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 пароувлажнителей, в летнее время – воздухоохладителей центральных кондиционеров. Интенсивность подачи пара в воздух обеспечивается по командам датчика температуры, установленного в воздуховоде после приточного вентилятора. С помощью датчика относительной влажности оператор может контролировать относительную влажность воздуха и при необходимости подстраивать работу пароувлажнителя.

Осушение охладителями центральных кондиционеров регулируется по трем параметрам: температуре воздуха за охладителем, температуре подаваемого холодоносителя и разности температур между температурой холодной воды и температурой воздуха.

В помещении поддерживаются температура и относительная влажность с параметрами +22±1°С, 35% соответственно, согласно расчетным данным и I-d диаграмме. Параметры кондиционированного (первичного) воздуха, поступающего в балку:  +20±1°С, 34±7%.

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 осуществляется посредством воздухоохладителей. Регулирование влажности осуществляется по датчикам влажности в приточном и вытяжном воздуховодах. Регулирование температуры в помещении осуществляется путем изменения расхода подаваемой в теплообменники балок 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.

В помещении поддерживаются температура и относительная влажность с параметрами +24±1°С, 60% соответственно, согласно расчетным данным и I-d диаграмме. Параметры кондиционированного (первичного) воздуха, поступающего в балку:  +17±1°С, 78±7%.

Использованные проектные решения предполагают постоянную совместную работу, как приточных установок, так и локальных доводчиков (фанкойлы, холодильные балки), т.е. вентиляционные машины работают постоянно.

Производительности одних вентиляционных установок в летний период года недостаточно для поддержания заданных параметров воздуха. Удаление теплоизбытков непосредственно в помещениях производится за счет включения холодильных балок (открытие клапана, подающего холодоноситель в теплообменник) или включения фанкойлов. Предусматривается зональная расстановка датчиков температуры в обслуживаемых помещениях.

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).

Регулирование комнатной температуры посредством охлаждающих балок.

Регулирование температуры в помещении осуществляется путем изменения расхода подаваемой в теплообменники балок 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 балок охлаждающей воды выше расчетной температуры точки росы, возможность выпадения конденсата на поверхности охлаждающих балок 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 балок 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 балки, до тех пор, пока восстановившийся влажностный режим не позволит возобновить подачу охлаждающей воды

Автоматизация противодымной вентиляции

Автоматизация противодымной вентиляции включает в себя автоматизацию вентиляторов подпора и дымоудаления, огнезадерживающих клапанов общеобменной вентиляции и клапанов дымоудаления.

Щиты питания клапанов и вентиляторов получают сигналы управления от системы пожарной сигнализации и от системы САУЗ. Система САУЗ предназначена для дистанционного управления системой противодымной вентиляции и её мониторинга.

Система автоматизации противодымной вентиляции включает в себя щиты автоматизации, блоки управления щитами и клапанами противодымной защиты, а так же кабельные линии (как питания, так и мониторинга).

Автоматика  систем  дымоудаления  и  подпора воздуха  обеспечивает:

- автоматическое включение  вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха по сигналу от пожарной сигнализации;

- автоматическое открытие  клапанов дымоудаления;

- автоматическое открытие  противопожарных клапанов систем подпора;

- автоматическое  закрытие  огнезащитных клапанов;

- автоматическую диагностику отказов оборудования;

- опережающее включение систем дымоудаления  относительно систем подпора воздуха;

- местное,  дистанционное   и автоматическое  управление системой;

- визуальный контроль технологических параметров;

- выдачу  заданных параметров на ЦПУ.

 Автоматизация электроснабжения и электроосвещения

Автоматизация электроснабжения

Автоматизация электроснабжения и электроосвещения предназначена как для оптимизации расходов на электроснабжение, так и для согласованного переключения электрических аппаратов, находящихся в различных частях здания.

Автоматизация электроосвещения предназначена для гибкого управления группами освещения, как наружного, так и внутреннего в целях экономии электроэнергии. Для автоматического управления освещением в помещениях используются датчики присутствия. Управление каждой группой электроосвещения включает в себя команду на включение, контроль положения контактора включения электроосвещения. Проектом предусматривается снятие и передача в диспетчерскую сигналов о наличии напряжения на шинах всех силовых щитов освещения, в том числе аварийного и эвакуационного освещения.

Комплекс оснащен тремя дизельными генераторными установками (ДГУ) (два рабочий, один резервный), каждая из которых имеет собственную комплектную автоматику. Проектом предусматривается прием сигналов о состоянии каждой ДГУ в САУЗ по стандартному протоколу (LONWork, Bacnet, N2 OPEN, MODBUS, JBUS и пр.). Непосредственный перечень передаваемых сигналов (работа, авария, нагрузка, измерение напряжения батарей ДГУ, количество топлива в топливных баках, значение наработки в моточасах и т.п.) определяется возможностью локальной автоматики. Принятые сигналы отображаются на рабочей станции в диспетчерской.

Алгоритм пуска и работы ДГУ:

  1. Сигнал на запуск резервной электростанции формируется САУЗ, которая получает сигнал неисправности от АВР, предусмотренным в составе ГРЩ, по факту пропадания или выхода за заданные пределы напряжения на сетевом вводе и подается на входы панелей управления ДГ. Форма сигнала – «сухой» контакт.

  2. Сигнал на запуск подается синхронно на все входы панелей управления ДГ. После получения сигнала на запуск происходит запуск всех ДГ.

  3. Подключение ДГ к общей системе шин осуществляется в соответствии с запрограммированным приоритетом. Панель управления с высшим приоритетом выдает команду на включение автоматического выключателя на выходе своего генератора.

  4. Остальные панели управления синхронизируют свои генераторы под частоту и фазу ДГ, который был первым подключен к шинам, и при достижении синхронизации дают команды на включение своих автоматических выключателей на выходах генераторов ДГ2, ДГ3.

  5. После синхронизации всех ДГ резервная электростанция готова к приему полной нагрузки.

  6. Общее время синхронизации не превышает 3 - 4 минут с момента подключения первого ДГ к шинам. В случае невозможности взаимной синхронизации всех ДГ панелями управления выдается сигнал «ОШИБКА СИНХРОНИЗАЦИИ».

  7. Полную нагрузку рекомендуется подключать с задержкой, учитывающей время взаимной синхронизации (необходимо предусмотреть соответствующую задержку включения нагрузки в АВР ГРЩ1.

  8. При подключении нагрузки панели ДГ1-ДГ3 управляют режимом работы своего ДГ, обеспечивая заданное программно распределение нагрузки между агрегатами.

  9. Возможны два режима работы ДГ (программируются на панели управления):

    • все ДГ работают вместе на любую нагрузку;

    • вначале к шине подключаются все ДГ и при недостаточной нагрузке «лишние» ДГ в соответствии со своим приоритетом отключаются от шины и останавливаются, а при увеличении нагрузки дополнительные ДГ вновь запускаются и подключаются к шине. Таким образом, если нагрузка не превышает мощности 2 ДГ, третий ДГ отключается и находится в резерве.

  10. Сигнал на останов резервной электростанции формируется САУЗ, которая получает сигнал от контрольного реле в составе АВР после восстановления напряжения на сетевом входе и переключения всех нагрузок на сеть.

  11. После получения сигнала на останов генераторные автоматические выключатели всех ДГ отключаются от общей шины, а сами ДГ в течение нескольких минут продолжают работу на «холостой» ход для охлаждения (время охлаждения программируется в панели управления ДГ).

Технический учёт энергопотребления

Технический учет электроэнергии предназначен:

- для контроля за электропотреблением структурными подразделениями организации и различными арендаторами;

- для предотвращения превышений разрешенной мощности в периоды максимумов энергосистемы или в периоды ограничений мощности со стороны энергосистемы;

- выявления участков нерационального использования электроэнергии;

- автоматизированного отключения неответственных потребителей в периоды ограничения мощности;

- контроля за показателями качества электроэнергии в сетях здания.

Технический учет может использоваться и для внутренних взаиморасчетов между Дирекцией организации и отдельными потребителями электроэнергии.

Технический учет должен быть организован в сети 380 В на всех отходящих линиях ЩНН подстанций и ГРЩ, на вводах этажных силовых щитов и на вводах щитов станций управления.

Автоматизация комнатного управления

Автоматизация комнатного управления предназначена для создания индивидуального комфорта работников офисов на их рабочих местах. Для организации индивидуального микроклимата проектом ОВиК предусматриваются доводчики температуры (охлаждающие балки, фанкойлы, конвекторы), которые укомплектовываются собственной системой управления. Задание комфортных уставок температуры должно быть доступно пользователю (офисному работнику) непосредственно из обслуживаемого помещения. Это требование обеспечивается установкой пульта локального управления доводчиком. Система локального управления непрерывно отслеживает температуру в обслуживаемом помещении и сравнивает с текущей уставкой. В случае появления сигнала рассогласования, на выходе системы управления формируется сигнал на открытие/закрытие двух(трех)-ходового клапана. Для охлаждающих балок комплектной системой управления предусматривается установка датчиков влаги, сигнализирующих о появлении конденсата на поверхности. В случае срабатывания датчика влаги, двух(трех)-ходовой клапан закрывается, отключая тем самым подачу холодоносителя  к балке.

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).

Предусматриваются узлы технического и коммерческого учета расходов воды с выводом контролируемых параметров на диспетчерские пульты, включая центральный пульт (а для коммерческого учета- передача данных в водоснабжающую организацию с помощью GSM-передатчиков)

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.

Автоматизация вертикального транспорта

Автоматизация вертикального транспорта предусматривает наличие локальной комплектной автоматики и данным разделом не рассматривается. Комплектная автоматика должна обеспечивать требования п.6 НПБ 250-97 «Лифты для транспортирования пожарных подразделений в зданиях и сооружениях. Общие технические требования», раздела XIII ПБ10-558-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов». Применяемое оборудование должно быть сертифицировано и разрешено к использованию на территории РФ. Система дистанционного управления и мониторинга за лифтовым оборудованием должна управлять всем лифтовым оборудованием здания, иметь возможность расширения.

Система САУЗ

Система САУЗ может принима»Ять сигналы о состоянии системы о состоянии вертикального транспорта по стандартному протоколу (LONWork, Bacnet, N2 OPEN, MODBUS, JBUS и пр.), посредством обмена информации между серверами САУЗ и серверами мониторинга вертикального транспорта при помощи технологии OPC DA 2.0, OPC UA или при помощи «сухих контактов».

Непосредственный перечень передаваемых сигналов (работа, авария, положение кабины и т.п.) определяется возможностью локальной автоматики. Принятые сигналы отображаются на рабочей станции в диспетчерской.

Автоматизация систем холодоснабжения и кондиционирования центра обработки данных (ЦОД).

Оборудование системы холодоснабжения и кондиционирования ЦОД комплектуется  собственной автоматикой с микропроцессором, имеется возможность дистанционного управления через центральную систему контроля и управления, кроме этого предусмотрено дистанционное снятие параметров состояния через встроенный в них цифровой интерфейс через САУЗ.

Оборудование системы 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 контроль состояния оборудования оператором с ЦДС или с локального пульта оператора, а также изменение заданных уставок с пульта, встроенного в щит автоматики. В автоматическом режиме работы система автоматизации отрабатывает заложенные в неё алгоритмы. Штатным режимом работы является автоматический режим работы.

Для контроля утечки воды в помещении ЦОД предусматривается установка датчиков её измерения. При утечках воды выдаётся сообщение в диспетчерскую САУЗ.

Система САУЗ должна контролировать

  - параметры окружающей среды (температуру и влажность);

  - состояние автоматических выключателей, контакторов, ключей «ручной/автоматический» для насосов;

  Для контроля состояния системы в диспетчерскую САУЗ передаются сигналы:

  - состояние (работа/дежурный режим/отключено);

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). Электроснабжение устройств рассматривается разделом ЭМ проекта

Технологическое заземление

Щиты системы автоматизации должны быть оборудованы технологическим заземлением. Сопротивление шины заземления должно быть не более 4 Ом. Заземление устройств рассматривается разделом ЭМ проекта.

Защитное заземление.

Все металлические конструкции системы должны быть надежно заземлены в соответствии с ПУЭ 7 редакция.

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.