Система автоматизации и диспетчеризации мониторинга и управления инженерными системами здания

Разработали проект системы автоматизации и диспетчеризации для мониторинга и управления оборудованием инженерных систем здания КПП.

АСУ проект автоматика

Автоматизация и диспетчеризация инженерных систем

Общие положения проекта

Система автоматизации и диспетчеризации предназначена для мониторинга и управления оборудованием инженерных систем здания.
Целями создания системы являются:

  • централизованный контроль и получение оперативной информации о состоянии и параметрах оборудования инженерных систем;
  • ведение автоматизированного учёта эксплуатационных технических ресурсов инженерного оборудования и контроль за своевременным его техническим обслуживанием;
  • сокращение затрат на обслуживание оборудования;
  • обеспечение оперативного взаимодействия эксплуатационных служб в целях планирования проведения профилактических и регламентных работ инженерных систем;
  • документирование и регистрация отклонений заданных параметров технологических процессов инженерных систем и действий диспетчеров служб;
  • разграничение полномочий и ответственности служб при принятии решений;
  • учет расходуемых параметров воды, тепла, электричества, как на входе в здание, так и по потребителям;
  • контроль качества электропитания на вводе в здание;
  • всевозможный контроль параметров среды проживания температуры, влажности;
  • обеспечение согласованных действий инженерных систем в случае нештатных аварийных ситуаций;

система автоматики и диспетчеризации

Структура системы АСДУ

Система автоматизации и диспетчеризации строится по модульному принципу и имеет возможность последующего расширения: масштабирования и функционального наращивания. Система обеспечивает автоматизированный контроль и управление инженерными системами и имеет открытую архитектуру обеспечивает возможность диспетчеризации и управления вновь устанавливаемого оборудования инженерных систем. Система спроектирована на базе децентрализованной локальной сети, обеспечивающей обмен информации через витую пару между контроллерами, управляющим оборудованием, оборудованием сбора информации и центральным сервером диспетчерского пункта. Структура системы имеет возможность производить поэтапный пуск в эксплуатацию и допускает возможность получения информации

Перечень диспетчеризируемых сигналов и автоматизируемых систем

система вентиляции

Система приточной и вытяжной вентиляции. В подсистеме автоматизации данной системы предусмотрен контроль инженерного оборудования и параметров окружающей среды. Контроль оборудования центральных приточных и вытяжных систем:

  • мониторинг работы приводов вентиляторов (включен, выключен);
  • мониторинг магнитного пускателя;
  • мониторинг обрыва ремня вентилятора;
  • мониторинг загрязненности воздушных фильтров;
  • мониторинг и автоматическое регулирование температуры приточного воздуха регулированием подачи теплоносителя (для приточных систем);
  • алгоритмы защиты от перегрева по температуре воздуха;
  • управление системой с АРМ диспетчера;
  • включение аварийной сигнализации при выходе из строя оборудования;
  • выбор режима работы зима и лето;
  • автоматическое отключение центральных вентиляционных систем при срабатывании сигнала пожар.

Монтаж оборудования и прокладка кабелей

Общие указания Все работы по монтажу оборудования и прокладке кабелей выполнить в соответствии с:

  • настоящей проектной документацией;
  • техническим описанием на приборы, инструкциями на монтаж изделий, входящих в состав системы;
  • ПУЭ, ПТЭ и ПТБ электроустановок потребителей.

Приборы автоматики устанавливаются в местах, удобных для монтажа и эксплуатации. Предусмотрено использование кабельной продукции с медными жилами в двойной изоляции отечественного или иностранного производства. Кабельные проводки в венткамерах выполнить в пластмассовых (металлических) кабель-каналах или трубах, отводы кабелей заключить в гофрированный шланг.

Щиты управления и агрегаты систем должны быть заземлены согласно требованиям ПУЭ. При использовании кабелей с многожильными проводами окончания проводов, опрессовывать наконечниками или лудить. Все подключенные кабели и провода должны быть отмаркированы согласно проекту. Размещение щитов управления приточными вентиляторами и циркуляционными насосами воздухонагревателей определить по проекту ЭО. Размещение датчика наружного воздуха определить по месту. Оптимальным местом установки считается северный или северо-западный фасад здания на уровне этажей. Датчик не должен располагаться в нишах стен. Допускается произвести подключение этого датчика к любому резервному аналоговому входу любого модуля.

Корректировка проекта

При корректировке проекта КПП по разделу проекта ОВ изменилось только оборудование, обслуживающее помещения подвала, а именно установка В3, см. характеристику вентоборудования. В здании КПП предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для административных помещений проектом предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла фирмы Daikin VAM 1000F ПВ1. Догрев воздуха перед рекуператором осуществляется электронагревателем. Поддержание температуры приточного воздуха в помещениях раздевалок осуществляется с помощью электронагревателей фирмы Daikin VAM 2000F 1 и 2 подогрева и приточно-вытяжной рекуперативной установки.

Задание на автоматизацию

Регулирование температуры приточного воздуха в установках ПВ1 и ПВ2. Отключение всех систем общеобменной вентиляции при пожаре. Предусмотреть возможность диспетчеризации приточных и вытяжных вентсистем. Предусмотреть щиты автоматики. Задание на электрические нагрузки систем вентиляции и кондиционирования. Предусмотреть электрические нагрузки систем вентиляции и кондиционирования согласно прилагаемым чертежам:

  • План 1 этажа;
  • План подвала;
  • Характеристика вентоборудования.

P.S. Система отопления КПП предусмотрена с нижней разводкой магистральных трубопроводов по периметру здания, у пола подвала.

Требования к коммуникационным устройствам

Параметры и характеристики коммуникационных средств, например, среда передачи данных, электрические параметры интерфейсов и коммуникационный протокол определяются в зависимости от требований конкретного проекта и характеристик технических средств конкретного производителя.

Коммуникационный протокол для каждой сети должен быть указан в проекте явным образом и установлен в соответствии с общими требованиями, определенными выше.

В проекте должны быть определены топология коммуникационной сети, суммарная длина сети и длина отдельных сетевых сегментов для каждого проекта.

Для каждого узла сети должны быть предусмотрены средства защиты от высоких напряжений. Требование уточняется на этапе проектирования в зависимости от протяженности и условий расположения отдельных сегментов сети.

Функции диспетчеризации в общем случае требуют высоких скоростей передачи данных, особенно при передаче большого объема данных (например, файлов с графиками, архивные данные и конфигурации).

Функции автоматического управления в общем случае требуют соединение типа «точка-точка». Датчики и исполнительные устройства, подключенные к периферийной сети могут иметь электропитание от коммуникационной сети либо от отдельных источников питания.

Для возможности реализации гибких проектных решений в ТЗ не предлагается жесткой архитектуры коммуникационных средств. Требуется соблюдать общую трехуровневую структуры АСУЗ с выделенными и определенными для каждого уровня коммуникационным средствами.

Сеть автоматики диспетчеризации и администрирования

В пределах сети АСУЗ могут соединяться несколько отдельных систем, например специализированных задач могут соединяться друг с другом напрямую либо через интерфейсные модули. К специализированным задачам относятся, например, устройства автоматической противопожарной сигнализации, охранной сигнализации, контроля доступа или оборудования управления эксплуатацией зданий. Такие системы могут быть оснащены либо собственными, частными, либо стандартными коммуникационными сетями.

Станции/пульты операторов и/или программирующие устройства соединяются через сеть диспетчеризации и администрирования с компьютерными средствами (например, серверными станциями).

Сеть автоматического управления

По сети автоматического управления АСУЗ контроллерные устройства, станции/пульты операторов и/или программирующие устройства соединяются с компьютерными средствами (например, станцией оператора).

Системы специализированных задач могут взаимодействовать с функциями обработки АСДУЗ через интерфейсные модули.

Периферийная сеть

Периферийные устройства могут подключаться к контроллерным устройствам автоматического управления через периферийную сеть. Подключение может выполняться либо с использованием коммуникационных протоколов либо с использованием интерфейсных модулей.

Требования к средствам для проектирования, конфигурирования/программирования и пусконаладки (средства инжиниринга)

Средства инжиниринга используются для следующих задач:

  • сбор и документирование проектно-специфических данных, параметров, текстовых данных и схем;

  • проектирование, программирование/конфигурирование, реализация и проверка проектных функций;

Наиболее распространенными техническими средствами для реализации данных задач являются компьютерные средства с соответствующими периферийными устройствами, переносные пульты с дисплеями.

В проекте должны быть предусмотрены соответствующие средства и указаны тип и характеристики таких средств, например, возможность использования устройств диспетчеризации и администрирования для настоящих задач с использованием соответствующей коммуникационной сети.

Требования к программному обеспечению (далее ПО)

В проекте должны быть предусмотрены следующие типы программного обеспечения:

Системное ПО

Программное обеспечение выполняет функции инициализации, координации и обслуживания всего объема конфигурационных данных, относящихся к процессам функционирования всей структуры в целом, включая управление сетевыми коммуникационными процессами. Каждая функция программного обеспечения должна конфигурироваться как в ручном, так и автоматическом режимах.

Необходимо предусмотреть также возможности удаленного администрирования программного обеспечения через человеко-машинный интерфейс.

Коммуникационное ПО

Коммуникационное программное обеспечение выполняет функции обеспечения передачи данных и контроля качества передачи для коммуникационных технических средств в соответствии с определенными для проекта протоколами и технологиями.

Прикладное ПО

Прикладное программное обеспечение АСУЗ включает в себя все программное обеспечение, разработанное с целью выполнения функций АСУЗ для конкретного проекта, перечисленных в перечне функций.

ПО человеко-програмного интерфейса


Интерфейс реализует взаимодействие между персоналом и АСУ. Основным компонентом человеко-системного интерфейса является SCADA на станции оператора подсистемы мониторинга диспетчеризации. Вспомогательными компонентами являются HMI-панели установленные в непосредственной близости от инженерного оборудования.

ПО проектирования, конфигурирования/программирования и пусконаладки

Данное программное обеспечение используется на этапе проектирования, ввода в действие, техническом обслуживании и модернизации АСЗУ.

Требования к ПО

Администрирование времени

В технической документации должны быть явно указаны следующие требования с указанными параметрами и характеристиками:

  • внутренние/внешние часы, тип внешних часов: Внутренние часы ОС на станции оператора.

  • точность часов: определяется операционной системой.

  • синхронизация для всей сети в целом, например, по радиосигналам: Внешняя синхронизация не требуется. Внутренняя синхронизация всех устройств АСУЗ по часам операционной системы.

  • изменение времени и даты локальными устройствами обработки данных или серверными станциями: только ОС.

  • изменение времени и даты сетевыми и автономными контроллерными устройствами: не требуется.

Диагностика

Программно-технические средства автоматики должны включать в свой состав встроенные средства диагностики и средства оповещения персонала АСУЗ о случаях возникновения сбоев и о неисправностях, с целью принятия соответствующих мер. Использование устройств внешней диагностики не требуется.

Устройства диагностики должны контролировать и отображать:

  • использование памяти и ресурсов станций операторов, серверов, коммуникационных и контроллерных устройств;

  • исправность основных технических и программных средств: включая, но не ограничиваясь: станций операторов, серверов, коммуникационных и контроллерных устройств, отдельных сегментов коммуникационных сетей.

  • причины отказов.

Восстановление после отказа рабочего (сетевого) электроснабжения

Для случаев отказов рабочего электроснабжения в технической документации должны быть определены все необходимые функции:

  • при потере питания;

  • при восстановлении питания;

  • все связанные внутренние функции.

Дополнительно должны быть определены:

  • действия персонала по включению/выключению питания;

  • определение процедур по восстановлению работоспособности после отказа электроснабжения;

  • определение параметров бесперебойного питания.

Системный журнал

В среде должен автоматически создаваться и вестись журнал.

Журнал предназначен для регистрации всех событий, происходящих за время работы системы, с указанием даты и времени для последующего отображения, вывода на принтер и архивации. Минимальный объем регистрируемых событий – все события в течении времени: не менее 0,5 года.

Допускается использовать журнал операционной системы станции оператора с соответствующими настройками.

Классификация и кодирования точек данных

Для использования и обработки информации в АСУ должны применяться однозначные правила обозначения и идентификации всех физических, виртуальных (расчетных) и коммуникационных точек данных. Данные правила представляют собой систему классификации и кодирования точек данных, которая используется для отображения и доступа к информации в процессе эксплуатации всех функций автоматизации.

Классификация и кодирования точек данных для всего объекта автоматики должна иметь однозначную и единую структуру с уникальными идентификаторами.

Примечание – Идентификатором точки данных называется адрес, который использует персонал при работе с пользовательским интерфейсом, например на графических мнемосхемах.

Вместе с идентификаторами точек данных задаются текстовые описания. Процедуры определения и задания информации для точек данных с использованием пользовательского интерфейса должны быть определены отдельно.

Дополнительно могут использоваться специфические идентификаторы, принятые для классификации и кодирования заказчика.

Контроль и управление доступом

Для защиты от несанкционированного доступа должны быть реализованы соответствующие уровни доступа:

Нет пароля: только чтение, ограниченный доступ к определенной информации

  • Уровень 1. Доступны только обычные ежедневные действия по контролю.

  • Уровень 2. Доступ оператора ко всем неконфигурируемым функциям

  • Уровень 3. Инженерный доступ, необходимый для конфигурации

В АСУЗ должна быть обеспечена возможность аутентификации пользователей в диалоговом режиме с указанием имени пользователя и пароля при работе с программно-техническими средствами, поддерживающими диалоговый тип интерфейса пользователя.

Журнал действий оператора

В системе должен автоматически создаваться и вестись журнал действий оператора.

Сюда относятся все действия оператора и пользователей, например, по регистрации, изменению параметров и настроек, квитированию тревог и сообщений.

Объем хранения информации: в течение временного срока: не менее 3-х месяцев.