Настоящим разделом проекта разрабатывается проектная документация по оборудованию многофункционального здания системой автоматизации и управления зданиями (САУЗ).
Проектная документация выполнена в соответствии с требованиями следующих норм, положений и стандартов:
- ГОСТ 21.1101-2009 «Основные требования к проектной и рабочей документации»;
- Постановления правительства РФ N 87 от 16 февраля 2008 г. «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;
- ГОСТ 21.404-85 “Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах”;
- ГОСТ 21.408-93 “Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов”;
- СНиП 3.05.07-85 “Системы автоматизации”;
- СНиП 3.05.06-85 “Электротехнические устройства”;
- СНиП 21-01-97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений”;
- СП 31-110-2003 “Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий”;
- СП 6.13130-2009 “Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности”;
- №384-ФЗ от 30.12.2009 “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”;
- №123-ФЗ от 22.07.2008 “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”;
- ГОСТ Р 53315-2009 “Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности”;
- СП 10.13130-2009 “Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности;
- ВСН 60-89 “Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования”;
- ГОСТ Р 22.1.12-2005 “Безопасность в ЧС. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений”
- ПУЭ «Правила устройства электроустановок». 7-е издание, а также существующими положениями по технике безопасности и порядку ведения работ на объекте.
Документация несущая рекомендательный характер:
- стандарт IEEE 802.11 (IЕЕЕ 802.11b, IЕЕЕ 802.11g) - стандарт связи, описывающий локальные компьютерные сети, построенные на основе беспроводных технологий;
- стандарт IEEE 802.3af - электропитание по сетям ethernet;
- ANSI/TIA/EIA-568-B –2001 «Commercial Building Telecommunications Cabling Standard» (Кабельные системы для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций);
- TIA/EIA-569-A–1990 «Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces» (Кабелепроводы и технологические помещения для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций;
- TIA/EIA-606-A–1993 «Administration Standard for Telecommunications Infrastructure of Commercial Building» (Техническая документация и маркировка кабельных систем для телекоммуникаций в зданиях коммерческих организаций);
- TIA/EIA-607 «Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for the Telecommunicatopns Industry» (Требования к системе заземления телекоммуникационных служб зданий);
- ISO/IEC 11801 - Generic Cabling for Customer Premises.
- ISO 9000 - "Стандарты на управление качеством и обеспечение качества".
Основные решения
Объектами управления САУЗ является оборудование систем инженерного обеспечения, включая локальные средства автоматики.
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;
- тепловые пункты.
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.
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 или 4-20mA для датчиков температуры, давления, влажности, положения клапана, сигнал управления 24V 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 180 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);
- 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;
- порядковый номер 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 68-ИОС4.1.1 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 инженеров, располагаемый в стилобатной части пом. №100 на отм. -6.800;
- локальные диспетчерские пункты располагаются в МФЗ.
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). Серверы располагаются в стилобатной части пом.218 (серверная) на отм. 0.800.
В помещении ЦУЗ предусматриваются рабочие места по принадлежности к отдельным системам: энергетика, теплоснабжение, водоснабжение, противопожарные мероприятия, вентиляция, холодоснабжение, лифтовое оборудование и т.д. Количество определяется на стадии рабочей документации по согласованию с Заказчиком и эксплуатирующей организации. Допускается количество персонала меньше, чем количество рабочих мест. Минимальное количество рабочих мест по инженерным системам - 9. Там же предусматривается место и техническая возможность установки рабочего места оператора СМИС для связи с городскими службами в кризисных ситуациях. Кроме того, в центральной диспетчерской устанавливаются рабочие места операторов противопожарных систем, охранных систем, систем видеонаблюдения с целью оперативного взаимодействия и принятия решений в кризисных ситуациях по прибытию оперативных служб реагирования.
В помещении ЦУЗ предусматривается две рабочих станции 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). 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 станции МК-26 фирмы НТЦ Гидромет (Россия, г. Обненск) 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.
Структура программного обеспечения (SCADA-система) SCADA - система должна иметь модульную структуру, обеспечивая легкость наращивания системы. Ниже приводится пример функционирования SCADA на примере программного комплекса Simens, Германия.
Данная SCADA - система построена по модульному принципу, не привязана к оборудованию какого-либо производителя и имеет следующие программные компоненты: zenon supervisor 7.0 development, zenon supervisor 7.0 runtime, ZM-ETM, ZM-ARCH, ZM-REPORT, DIV-DONG-USBCM - Электронный ключ для защиты ПО на порт USB zenon supervisor 7.0 development- это модуль разработки SCADA.
- Программирование Интерфейса (VBA/C#/VB.NET)
- Мультипроектное администрирование
- Эффективная возможность многократного использования
- Ориентированная на объект параметризация
- Интеллектуальная интеграция
- Международное языковое переключение
- Разные системные драйверы
- Ясно структурированное дерево и показ списка
- Удаленная разработка и обслуживание
- Поддержка проектов CE
- Совместимость с более старыми версиями
- Проект-versioning
- Руководство онлайн
- Планировщик
- Распределенная разработка
- FDA 21CFR zenon supervisor 7.0 runtime представляет собой среду визуализации.
Функции, выполняемые данным модулем:
- Разные системные драйверы
- Видео интеграция, экран HTML, экранная клавиатура
- Дополнительная возможность программирование интерфейса и событий на VBA и C#/VB.NET
- Набор стандартных шаблонов
- Онлайн-переключение языка и шрифтов
- Сигнальное управление и Chronological Event List (CEL) со всесторонними фильтрами
- Отдаленная разработка и обслуживание
- Мультипроект и технология мультисервера
- Возможность Онлайн-перезагрузки
- Детальная организация сети
- Система справочной информации
- Меню и контекстные меню
- Встроенная поддержка directX 11
- Встроенная поддержка multitouch
- Поддержка WPF
- Экран Worldview
- FDA 21
- Process Control Engine (PCE)
- History Starter Edition (SE)
ZM-ETM - Расширенный графический модуль
Функции, выполняемые данным модулем:
- Неограниченное количество кривых
- Редактор функций
- Логарифмический дисплей на 2 X-оси
- Посторенние нескольких Y-осей параллельно
- Построение до 8 кривых одновременно
- Активный X/Y Дисплей
- Масштабирование для сенсорного экрана
ZM-ARCH – Модуль архивации
Функции, выполняемые данным модулем:
- Экспорт данных в XML, ASCII или dBase
- Каскадные архивирования
- Пакетные записи и сдвиг записей
- Кольцевой буфер
- Запись данных в реальном времени (RDA)
- Ручная доработка архивных данных
- Считывание и запись в базу данных SQL
ZM-REPORT – Модуль отчетов(генератор отчетов)
Функции, выполняемые данным модулем:
- Таблично-ориентированный генератор отчетов с бесплатной графической оболочкой и возможностью широкого анализа данных
- Документации, анализ и презентация данных
- Удобный пользовательский интерфейс в виде таблицы
- Доступ к онлайн-данным и архивным данным
- Вычисление и вывод данных
- 150 функций обработки дданных
- Ручной ввод/редактирование
- Ввод и чтение значений
Интерфейс эргономичен и интуитивно понятен. Настройка и редактирование всего проекта ведется в одном окне, запуск дополнительных приложений не требуется. Реализована удобная навигация по дереву проекта, а также быстрый доступ ко всем свойствам объектов.
Журналы аварий и событий, а также страницы просмотра трендов и отчетов создаются на основе готовых шаблонов и не требуют дополнительной настройки.
Работа с векторной графикой делает возможным масштабирование проекта на любое разрешение экрана. Обширная библиотека символов, а также редактор собственных символов, позволяет оптимизировать работу с графическим наполнением мнемосхем и в дальнейшем упростить работу. Так же в проектах zenon доступно переключение между цветовыми палитрами, добавление подложек pdf и dxf, элементов wpf.
Преобразование проекта в мультиязычный может быть выполнено на любом этапе разработки, при этом добавление новых слов в языковую таблицу выполняется прямо в редакторе и не требует дополнительного программного обеспечения. Языковые таблицы могут быть импортированы в другие проекты.
Графические объекты интерфейса поддерживают основные жесты (касание, листание, увеличение/уменьшение) при работе с сенсорными мониторами.
Имеется возможность группового редактирования переменных. Если в проекте требуется вывести несколько однотипных экранов, достаточно создать лишь один экран, а для последующих объектов только заменять привязки.
Для создания специфических функций можно использовать встроенные редакторы как vba, так и.Net.
При построение сетевого проекта достаточно указать ip-адреса или имена компьютеров, которые будут выступать в качестве сервера и клиентов.
База данных SCADA построена на технологии SQL, к которой применяются все правила и преимущества данной технологии.
Аварийные сценарии
В режиме ЧС система автоматизации работает согласно алгоритму, разрабатываемому на стадии рабочей документации. Предусматривается отключение систем вентиляции при пожаре, переход на резервные источники энергии и т.д. Конкретные решения предусматриваются на стадии рабочей документации после утверждения схем взаимодействия.
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. Применяемая SCADA должна позволять реализацию резервного копирования базы данных в автоматическом режиме.
Автономность управления и функциональные связи системы управления
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.
Автоматизация теплоснабжения
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 локальных панелях оператора, встроенных в щиты 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.
Индивидуальный тепловой представляет собой коллектор, на котором размещается узел учета тепловой энергии, фильтры, запорная арматура, приборы КИПиА, насосы заполнения и регулятор разности давлений.
Для диспетчеризации ЦТП на всех отводах коллектора и вводе устанавливаются датчики температуры на прямом и обратном трубопроводах, а так же датчики давления. Для контроля работы насосов заполнения устанавливается датчик перепада давления между подающим и всасывающим трубопроводом. Включение насосов производится по датчику давления, установленному на трубопроводе подпитки. Защита насосов от «сухого» хода осуществляется прессоставом, установленном на всасывающем трубопроводе подпитки.
ИТП состоят из теплообменников 1-ой и 2-ой ступени системы ГВС, теплообменников системы вентиляции и отопления. В ТО 1-ой ступени системы ГВС поступает горячая вода с параметрами 50-40 градусов от чиллера, расположенного в холодильном центре. Данный контур является основным для системы ГВС. В случае, когда параметры воды 1-ой ступени недостаточны, подключается ТО 2-ой ступени. Поддержание температурных параметров теплоносителя для калориферов системы ГВС производится по датчику температуры, установленному на подающем трубопроводе при помощи двухходового клапана. Циркуляционные насосы системы ГВС применяются с частотным преобразователем, позволяющем поддерживать заданное давление при любых колебаниях давления в системе. Поддержание заданного давления производится по датчику давления. Для контроля работы насосов заполнения устанавливается датчик перепада давления между подающим и всасывающим трубопроводом. Защита насосов от «сухого» хода осуществляется прессоставом, установленном на всасывающем трубопроводе. Насосная установка является комплектным изделием, все приборы управления, приборы измерения и контроля поставляются штатно.
Поддержание температурных параметров теплоносителя для калориферов систем вентиляции и отопления выполняется по температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха с контролем температуры обратного сетевого теплоносителя. Поддержание температурных параметров производится при помощи двухходового клапана, установленного на подающем трубопроводе сетевого теплоносителя. Циркуляционные насосы системы вентиляции, их комплектация и принцип работы аналогичен циркуляционным насосам системы ГВС.
Автоматизация холодоснабжения
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.
Автоматика систем холодоснабжения обеспечивает:
- регулирование температуры холодоносителя;
- защиту оборудования от замораживания;
- автоматический перезапуск установок после нештатной остановки;
- автоматическую диагностику отказов оборудования;
- отключение по сигналу «Пожар»;
- включение холодильных машин только при наличии циркуляции холодоносителя в системе;
- прогрев картера компрессоров;
- местное (в месте установки) и автоматическое управление системой;
- визуальный контроль технологических параметров.
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.
Описание режимов работы холодильного центра
Режим 1
В зимний период и в начале сезона холодопотребления ведется мониторинг температуры наружного воздуха и максимально используется возможность естественного охлаждения с использованием теплообменников свободного охлаждения в составе градирен, через промежуточные теплообменники включенные в контур испарителей ХМ.
Режим 2
При достижении температуры наружного воздуха значений, при которых свободное охлаждение недостаточно для существующих потребностей в холоде, последовательно активируются холодильные машины ХМ 1-2, потом ХМ 8-9, не связанная гидравлически с льдогенераторами, и обеспечивает потребную на данный момент нагрузку по холоду.
Режим 3
В конце рабочего дня система холодоснабжения комплекса отключается и отдельная группа холодильных машин ХМ3 - 7 переключаются на режим генерации льда.
Прецизионные кондиционеры ЦОД обеспечиваются охлажденным холодоносителем от градирен с температурой не менее 180С.
Режим 4
В период наибольших нагрузок по холоду работают все холодильные машины ХМ 1 – 9, как описано выше, а в аккумуляторах холода накоплен дополнительный холод. При достижении холодильными машинами их максимальной производительности трехходовой управляющий клапан направляет необходимое количество первичного теплоносителя (раствора гликоля) для прохождения через аккумуляторы холода и дополнительного охлаждения в них. Таким образом, поддерживается требуемая температура воды в системе холодоснабжения для покрытия высоких потребностей в холоде.
Отепленный холодоноситель контура «градирни-конденсаторы ХМ» используется для второго подогрева приточного воздуха в ЦК и 4-х трубных фанкойлах.
Режим 5
В период небольших нагрузок и проблем с электроэнергией возможен режим обеспечения отдельных помещений комплекса холодоносителем только от аккумуляторов холода.
Прецизионные кондиционеры ЦОД обеспечиваются охлажденным холодоносителем от градирен с температурой не менее 180 С.
Режим 6
В переходные периоды при температуре наружного воздуха +50 С отдельная группа чиллеров ХМ 8 9 переключаются на режим получения горячей воды с температурой 50400 С. Горячая вода применяется для систем отопления и ГВС. При этом холодная вода направляется на охлаждение ЦОД, серверные и на аккумуляторы льда, поддерживая в них более низкую температуру.
Холодильные машины ХМ 1-2 обеспечивает потребную на данный момент нагрузку по холоду.
Отдельная подсистема работает круглосуточно и круглогодично на потребителей, где такой режим необходим (центр обработки данных (ЦОД), серверные, диспетчерские, посты охраны, помещения трансформаторных подстанций).
Для охлаждения конденсаторов холодильных машин применены гибридные градирни модели VXI-360-2 производства компании «BALTIMORE AIRCOIL COMPANY» (или аналоги), шесть градирен (одна резервная) общей мощностью 22158 кВт. Градирни располагаются на кровле здания с атриумом на отм. +33.600. Работа установок оборотного водоснабжения полностью автоматизирована и управляется общим диспетчерским пунктом.
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.
- 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 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.
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 увлажнителей сотового типа. Алгоритм работы системы следующий. Перед пуском системы производится прогрев калорифера первого подогрева. Затем производится запуск вентилятора и открывание воздушной заслонки. Наружный воздух прогревается в калорифере первого подогрева до определенной заданной температуры. Поддержание этой заданной температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана на трубопроводе обратного теплоносителя в обвязке калорифера по температуре воды в поддоне камеры орошения (температура «мокрого термометра»). Для устранения излишней влажности при первом пуске приточной установки производится небольшое охлаждение теплоносителя первого подогрева за счет уменьшения количества теплоносителя. Затем, через выдержку времени, по команде датчика температуры, установленного в поддоне камеры орошения, включается несколько раз на короткое время насос системы орошения. После достижения температуры «точки росы» насос включается на постоянную работу. Количество пусков и пауз определяется на этапе пуско-наладки.
Регулирование относительной влажности производится путем изменения количества воды, подаваемой на форсунки оросителя с помощью регулирующего клапана по перемычке между подающим и обратным патрубком насоса камеры орошения.
В помещениях медицинского центра для увлажнения воздуха применяются пароувлажнители. Алгоритм работы следующий. Перед пуском системы производится прогрев калорифера первого подогрева. Затем производится запуск вентилятора и открывание воздушной заслонки. Наружный воздух прогревается в калорифере первого подогрева до определенной заданной температуры. Поддержание этой заданной температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана на трубопроводе обратного теплоносителя в обвязке калорифера по температуре воздуха в канале за калорифером. Поскольку у холодного воздуха в зимнее время незначительное влагосодержание, то после прогрева в калорифере производится увлажнение воздуха с использованием пароувлажнителя. Поддержанием постоянной температуры и влагонасыщенности пара осуществляется встроенной автоматикой пароувлажнителя. Регулирование относительной влажности производится путем изменения интенсивности подачи пара по сигналу датчика температуры, установленном в воздуховоде после приточного вентилятора. По датчику влажности контролируется величина относительной влажности воздуха и, при необходимости, диспетчером подстраивается работа пароувлажнителя с помощью контроллера.
Значение температуры за калорифером первого нагрева определяется расчетом на стадии рабочей документации. Данное значение должно быть несколько ниже температуры воздуха, подаваемого в помещение.
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 в установках с центральным охлаждением осуществляется посредством воздухоохладителей. Контролируются сразу три параметра: температура воздуха за поверхностным воздухоохладителем, температура холодоносителя, подаваемого в воздухоохладитель, и разность температур между температурой холодной воды и температурой воздуха. Температура холодной воды рассматривается как базовая. Далее воздух с установившимся влагосодержанием догревается до нужных температурно-влажностных параметров в калорифере второго подогрева.
В случае использования увлажнителей сотового типа производится контроль температуры воздуха, подаваемого в приточный канал, разность температур между температурой воздуха и температурой воды, подаваемой на форсунки. Датчик температуры воздуха, установленный в приточном канале после вентилятора формирует сигнал управления на клапан, установленный в перемычке между подающим и обратным патрубком насоса камеры орошения, изменяя количество распыляемой воды. Разница температуры между температурой воды, подаваемой на форсунки, и температурой приточного воздуха поддерживается подмесом отепленной воды к охлажденной. Датчики температуры размещаются на трубопроводе подачи воды на форсунки и на воздуховоде за приточным вентилятором.
Использованные проектные решения предполагают постоянную совместную работу, как приточных установок, так и локальных доводчиков (фанкойлы), т.е. вентиляционные машины работают постоянно.
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).
Запуск приточных системы вентиляции с использованием поверхностных воздухоохладителей, фанкойлы и т. п. в летнее время при работающих системах холодоснабжения, без нарушения поддержания заданных температурно-влажностных параметров.
В проектных решениях в системах холодоснабжения применяются теплообменники. Из испарителя холодильной машины охлажденный первичный холодоноситель подается в теплообменник, где охлаждает вторичный холодоноситель, подаваемый потребителю. Прежде, чем включить новые системы, дополнительно к уже работающим, дается команда регулирующим клапанам у холодопотребителей вновь включаемых систем на полный пропуск в холодопотребители холодоносителя, в течении ~10 минут. При увеличении емкости холодопотребления достаточно быстро температура вторичного холодоносителя поднимется до команды пуска холодильной машины без сбоя работы уже работающих систем и обеспечит системы (работающие и готовящие к работе) необходимым количеством холода. После соответствующей выдержки времени запускаются новые системы в работу. Новые системы должны включиться еще при работающей холодильной машине, чтобы та не отключилась раньше времени, не обеспечив все системы нужным количеством холода.
Сведения об удельной пропускной способности регулирующих клапанов.
Клапаны регулирующие должны соответствовать следующим условиям:
Удельная пропускная способность реального заводского регулирующего клапана (KVS) не должна превышать расчетную величину (KVSpасч) больше, чем на 10%;
Регулирующий клапан должен открываться не менее, чем на 50% при пропуске расчетной величины теплоносителя;
Потери давления в регулирующем клапане должны быть больше или равны половине потери давления на располагаемом участке регулирования.
В случае если реальный заводской регулирующий клапан подобрать не удается, необходимо использовать два регулирующих клапана меньшего Ду, подключенные в параллель и работающие последовательно.
Окончательный расчет будет произведен на стадии рабочей документации.
Регулирование комнатной температуры в офисных помещениях посредством охлаждающих панелей.
Регулирование температуры в помещениях офисов осуществляется путем изменения расхода подаваемой в теплообменники панелей 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 панелей охлаждающей воды выше расчетной температуры точки росы, возможность выпадения конденсата на поверхности охлаждающих панелей 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 панелей 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 панели, до тех пор, пока восстановившийся влажностный режим не позволит возобновить подачу охлаждающей воды.
Схема управления охлаждающими панелями аналогична схеме управления фанкойлами. Исключение составляет отсутствие вентилятора и наличие датчика росы, по сигналу которого отключается подача хладоносителя.
Контроль СО автостоянки
Проектом предусматривается установка системы контроля загазованности автостоянки на основе оборудования Seitron (или аналог).
Система настроена на два сигнальных уровня «Порог 1» и «Порог 2» и предназначена для непрерывного автоматического контроля содержания оксида углерода (СО) в воздухе зоны автостоянки, а также для подачи внешнего управляющего сигнала в случае аварийной ситуации (концентрации газа, соответствующей уровню «Порог 2»). В дополнение ко всему, система контроля загазованности может использоваться для контроля таких параметров как: пожарная охрана, несанкционированный доступ в служебные помещения и др. Для этого необходимо использование специальных датчиков.
Благодаря своему модульному конструктивному исполнению, система позволяет создавать конфигурации с различным количеством датчиков, как контроля загазованности, так и контроля других параметров.
Система контроля загазованности Seitron имеет сертификат соответствия, сертификат об утверждении типа средств измерений и разрешение Ростехнадзора на применение на территории России.
Принцип работы
Центральный процессор отслеживает уровень загазованности по каждому из каналов. На дисплее панели оператора отображаются данные загазованности по каждому каналу. Можно просмотреть состояние каждого канала, а также провести диагностику модулей.
При превышении концентрации первого порога по любому из каналов срабатывает реле и формируется сигнал на включение приточно-вытяжных вентиляторов в случае нахождения их на регламентных работах либо в отключенном состоянии. При превышении концентрации второго порога, срабатывает второе реле, формируется аварийное сообщение, которое передается на локальный пульт управления, а также передается сигнал на включение аварийной сирены. Отключение сирены производится нажатием кнопки. Повторное нажатие приведет к сбросу аварии.
При снижении концентрации газа ниже порогового значения система возвращается в первоначальное положение.
Оба сигнала передаются в общую систему диспетчеризации.
Диспетчеризация электроснабжения
Проектом предусматривается снятие и передача в диспетчерскую сигналов статусов автоматических выключателей на вводах всех силовых щитов, сигнал о срабатывании АВР, состояние автоматических выключателей щитов освещения.
Автоматизация канализации
Автоматизация и диспетчеризация канализации предусматривает формирование сигналов на запуск канализационных насосов и передачу на локальные пункты управления (ЛПУ) сигналов:
- аварийного состояния жироуловителей;
- сигналов “Затопление дренажных приямков”;
- обобщенного сигнала «Авария» (неисправность насосов).
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).
Проектом предусматривается технический учет воды и передача данных на диспетчерский пункт.
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.
Организация коммерческих узлов учета энергии
Коммерческий учет всех видов энергий разрабатывается и согласовывается с энергоснабжающими организациями по отдельному проекту на стадии рабочей документации. Предусматривается возможность установки технических узлов учета энергоносителей для отдельных потребителей объекта, которые будут сдаваться в аренду: гостиница, медцентр, концертный зал, ресторан, торговые зоны и т.д. Перечень помещений и места установки технических узлов учета определяются на стадии рабочей документации. Техническая возможность по установке и передаче данных в единую систему диспетчеризации предусмотрена.
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).
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.
В основе любого качественного проекта лежит внимание к деталям и всем тонкостям проектируемых систем. Для получения полноценной проектной документации, необходимо максимально точно и детально проработать несколько этапов.
Обследование систем автоматизации и диспетчеризации
Первоначальным и наиболее ответственным этапом при разработке или диспетчеризации является стадия проектирования систем автоматизации . На этом этапе крайне важно предусмотреть всевозможные варианты работы системы и провести максимально детальное обследование существующих систем, составить дефектную ведомость, и составить максимально точное техническое задание на проектирование, совместно с заказчиком.
При проведении обследования и составления акта, мы стараемся обратить внимание свое и заказчика на следующие этапы:
Какое оборудование используется сейчас, есть ли исходное программное обеспечение, насколько актуально оборудование, требуется ли его замена
Трассировка кабелей, где есть лотки и гильзы, как проложить кабель
Можно ли использовать текущую локальную сеть, или нужно проектировать новую
Какое периферийное оборудование используется, и с каким протоколом
Техническое задание
Техническое задание на проектирование систем диспетчеризации составляет заказчик и оно является основанием, для начала разработки проектной документации. В силу огромного количества нюансов, и желания достичь максимального результата, мы всегда помогаем заказчикам составить техническое задание и расписываем в нем все возможные детали, чтобы в дальнейшем, все были довольны результатами работы.
Проектирование систем автоматизации и диспетчеризации
Проектирование систем автоматизации и диспетчеризации процесс очень сложный и ответственный и занимает не мало времени сразу нескольких специалистов. Как правило, раздел проектной документации имеет разные названия, но один смысл, и, если вы увидите одну из следующих аббревиатур, знайти, что речь идет о системах автоматизации и диспетчеризации инженерных систем.
АДИС Автоматизация и Диспетчеризация Инженерных Систем
АСДУ Автоматизированная Система Дистанционного Управления
АСУД Автоматизированная Система Управления и Диспетчеризации
СМИС Система Мониторинга Инженерных Систем
СМИК Система Мониторинга Инженерными Коммуникациями
BMS Building Management Systems
При проектировании, мы уделяем особое внимание смежным разделам, таким как вентиляция, электрика, слабые токи, механика. Все разделы проектирования в итоге должны стыковаться друг с другом.
Проектная документация как правило имеет следующие разделы внутри себя:
Общие данные и пояснительная записка
Принципиальные и функциональные схемы инженерных систем
Принципиальные электрические схемы щитов управления и диспетчеризации
Схемы внешних соединений
Топология сети и структурная схема сети
Монтажные схемы подключения оборудования
Размещение оборудования и кабельных линий на плане
Спецификация
Кабельный журнал
На каждом объекте, будь это производство, офисный центр или крупное промышленное предприятие, существует и непрерывно работает множество инженерных систем. К ним относятся системы вентиляции, водоснабжения, электропитания и т.д. Многие узлы таких коммуникаций находятся в труднодоступных для постоянной диагностики местах, для человека является трудным их обслуживание и постоянный контроль состояния. Для решения подобных задач осуществляют проектирование диспетчеризации и последующий её монтаж.
Системы диспетчеризации представляют собой совокупность, как аппаратных, так и программных средств, с помощью которых осуществляется непрерывный мониторинг состояния оборудования, подсистем, а также централизованное управление операциями и процессами и своевременное выявление нештатных ситуаций.
- Датчики, измерительные приборы, устройства для сбора информации;
- Оборудование, служащее для передачи данных от измерительных устройств и вычислительным центрам;
- Вычислительные устройства, сервер;
- Рабочее место оператора, интерфейс пользователя;
- Программное обеспечение, как общего, так и специализированного характера, базы данных.
Внедрение систем диспетчеризации особенно эффективно на крупных объектах и позволяет значительно снизить человеческий фактор, а также повысить надёжность инженерных коммуникаций и предотвратить возникновение аварийных ситуаций.
Системы диспетчеризации предоставляют следующие возможности:
- Уведомление о состоянии подсистем и работе оборудования;
- Оповещение в случае возникновения нештатных и аварийных ситуаций;
- Дистанционное централизованное управление операциями и процессами подсистем;
- Контроль климатических показателей, а также параметров подачи воды;
- Эффективная противопожарная защита;
- Обеспечение безопасности, контроля доступа, видеонаблюдения;
- Архивация, хранение и обработка данных, полученных со всех систем.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ
- Для начала производится предпроектное обследование объекта и его особенностей. Сюда включаются следующие способы исследования:
- Натурное;
- Инструментальное;
- Документальное.
- Далее, разрабатывается ТЗ (техническое задание) и согласуется с заказчиком;
- После этого, создаётся проектная документация;
- Затем, осуществляется написание рабочей и эксплуатационной документации;
- Когда проект полностью готов, переходят к монтажу и пусконаладочным работам.
Если вы желаете заказать проектирование инженерных систем диспетчеризации, обращайтесь к нам. В компании «СМИС Эксперт» трудятся специалисты высокого класса, которые с удовольствием помогут вам решить задачу создания и внедрения диспетчеризации на объект. Высокая квалификация и большой опыт наших сотрудников позволяют им всегда выполнять свою работу качественно, быстро и надёжно.
Система диспетчеризации позволяет удаленно собирать и хранить данные о производственных процессах или работе технологического оборудования зданий, обо всех протекающих процессах и нештатных ситуациях, а также удаленно задавать режимы работы оборудования.
Система диспетчеризации и мониторинга инженерных систем
Система диспетчеризации представляет собой централизованный пульт управления, на который выводятся данные о работе всех инженерных систем здания. С его помощью можно также управлять всем установленным в здании технологическим оборудованием, находясь в диспетчерском пункте.
На пульт диспетчера возможно выводить данные со следующих систем: вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения, теплоснабжения и отопления, водоснабжения и канализации, освещения и электроснабжения, эскалаторов и лифтов, систем безопасности, пожарной сигнализации и противопожарной автоматики, систем управления звуком и т.п.
Системы диспетчеризации могут решать ряд различных задач, в зависимости от режима работы здания или условий конкретного производства:
- собирать данные о работе оборудования и визуально отображать все происходящие процессы;
- своевременно выявлять нештатные ситуации и предотвращать аварии, отправлять ответственным лицам тревожные сообщения;
- дистанционно управлять приборами, собирать и хранить их показания;
- вести отчет об энергопотреблении;
- при необходимости, представлять собранные данные в виде таблиц или графиков, передавать их на удаленные пульты, имеющие более высокий приоритет.
Преимущества использования системы мониторинга: она позволяет постоянно контролировать работу всех инженерных систем здания, оперативно реагировать в случае аварий, уменьшить влияние человеческого фактора на работу автоматики, а также оптимизировать документооборот и отчетность.
Проектирование систем диспетчеризации – сложный и трудоемкий процесс, требующий грамотного подхода от исполнителей. Правильно составленный проект влияет на то, насколько качественно будут работать все инженерные узлы здания, а значит – является важнейшим условием для того, чтобы строительный объект мог быть введен в эксплуатацию.
Процесс
проектирования
Компания «КСВ проект» выполняет проектирование систем диспетчеризации любой сложности в соответствии со всеми требованиями к разработке проектной документации, а также индивидуальными пожеланиями Заказчика. Норматив проектирования:
- ГОСТ Р 51241-2008 "Средства и системы контроля и управления доступом. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний".
- ГОСТ Р 51558-2014 "Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний".
- ГОСТ Р 53246-2008 "Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Проектирование основных узлов системы. Общие требования".
Технико-экономические изыскания
Чтобы проект максимально соответствовал целям и задачам Заказчика, перед началом разработки необходимо выполнить ряд подготовительных работ. Информация, которую Заказчик должен предоставить:
- План или эскиз микрорайона или промышленного объекта. На нем необходимо указать, какие здания входят в диспетчеризацию, какое расстояние между ними, где расположен диспетчерский пункт, есть ли препятствия для беспроводной связи (если она необходима).
- Подробное описание объектов с указанием мест, где располагаются тепловые пункты, инженерное оборудование, электрощитовые, машинное помещение, учетные приборы и другое оборудование.
- Способ прокладки кабеля внутри здания и между зданиями.
- Тип канала между диспетчерским пунктом и объектами.
- Функционал, который требуется от системы диспетчеризации.
На данном этапе мы также рассчитываем экономическую эффективность использования системы.
Разработка проекта
Наши специалисты полностью выполнят комплект чертежей, в котором будет отражена система автоматизации и диспетчеризации здания. В проекте обычно содержится следующая информация: общие данные, функциональные схемы диспетчеризации, структурная схема системы диспетчеризации, принципиальные электрические схемы щитов диспетчеризации, линий связи контроллеров, схемы внешних соединений, спецификации материалов, изделий и оборудования, а также, при необходимости, монтажные схемы оборудования. Также в проект входят кабельные журналы, в них указывается расположение проводок и оборудования.
Разработка проекта автоматизированного рабочего места диспетчера
В зависимости от того, насколько масштабна сама система, рабочее место диспетчера может включать в себя следующее оборудование: щит с нанесенной на него мнемосхемой (в последнее время такие системы применяют все реже и в основном на производственных предприятиях); ПК с установленной SCADA программой или системой, имеющей выход на несколько мониторов или мониторную стену; ПК, имеющий доступ к контроллеру-серверу системы по веб-интерфейсу.
Выполненные
проекты
Многолетний опыт работы «КСВ проект», штат высококвалифицированных инженеров, сотрудничество с надзорными органами позволяет нам осуществлять проектирование складов нефти, нефтепродуктов и ГСМ качественно и в сроки, предусмотренные договором.
- 100%
проектов получили положительное заключение вневедомственной экспертизы
- 120
выполненных проектов складов ГСМ и нефтебаз за 20 лет работы
- до
30%
снижаем затраты на энергоресурсы
- на
30%
сокращаем затраты на обслуживание энергосетей
- Индивидуальный тепловой пункт мощностью 1651,46 кВт
- Индивидуальный тепловой пункт мощностью 318 кВт
- Индивидуальный тепловой пункт мощностью 102 кВт
- Индивидуальный тепловой пункт мощностью 1,7 МВт
- Блочный тепловой пункт мощностью 2008,5 кВт
- Блочно-модульная котельная, мощностью 9 Мвт, топливо – природный газ
- Блочно-модульная котельная, мощностью 1,4 Мвт, топливо – диатермическое масло
- Проектирование топливного трубопровода и модульного склада дизельного топлива для котельной 5,7 МВт.
- Разработка SCADA системы для котельной мощностью 126, 42 Гкал/час на базе InduSoft Web Studio 8.0
- Прокладка наружного газопровода от границы земельного участка до отдельно стоящей блочно-модульной водогрейной котельной (9,05 МВт).
- Контейнерная АЗС с резервуаром V=15 м3
- Конденсационный теплоутилизатор для глубокой утилизации тепла уходящих дымовых газов котлов ПТВМ-120 ТЭЦ
- Термомасляная котельная мощностью 3 МВт
- Блочно-модульная водогрейная котельная установленной теплопроизводительностью 6 МВт и инженерные сети.
- Энергоцентр установленной электрической мощностью 2,0МВт, тепловой мощностью 10,65МВт в две очереди строительства г. Лосино-Петровский
- Проект реконструкции, капитального ремонта существующих и строительства новых объектов нефтебазы г. Певек
- Проект перевооружения нефтебазы - установка четырех новых вертикальных стальных резервуаров марки РВС-5000. г. Певек
Данный раздел посвящен проектам систем диспетчеризации и автоматизации инженерных систем зданий . Здесь представлены программное обеспечение и оборудование, которые поставляет ИнСАТ для подобных систем, а также услуги, которые ИнСАТ может оказать по их разработке и внедрению.
Для создания систем автоматизации и диспетчеризации инженерных систем зданий компания ИнСАТ предлагает MasterSCADA - один из лидирующих на российском рынке продуктов. Это вертикально интегрированный и объектно ориентированный программный комплекс для разработки систем управления и диспетчеризации.
MasterSCADA имеет ряд специализированных средств для автоматизации зданий :
- для систем вентиляции и кондиционирования (HVAC) - специализированная библиотека ВФБ
- для систем учета ресурсов зданий - комплект драйверов для распространенных приборов учета
Ниже приведены примеры проектов, реализованных на MasterSCADA. Набор примеров не является исчерпывающим. Список ведрений MasterSCADA насчитывает уже много тысяч систем , которые успешно работают на территории СНГ. Подробное описание MasterSCADA представлено в разделе Программное обеспечение .
Компания ИнСАТ поставляет широкий спектр оборудования для автоматизации и диспетчеризации инженерных систем зданий . В большенстве приведенных ниже примеров используются аппаратные средства, поставляемые ИнСАТ. Подробную информацию о номенклатуре и стоимости предлагаемого нами оборудования для систем диспетчеризации и энергоучета можно получить в разделе Оборудование .
Инжиниринг в области диспетчеризации и автоматизации зданий
Компания ИнСАТ имеет богатый опыт проектирования и внедрения таких систем, наработанные комплексные решения, готовые проекты узлов учета, шкафов управления приточно-вытяжными установками и т.п. Мы можем выполнить весь комплекс работ по разработке и внедрению систем управления и диспетчеризации зданий. С перечнем оказываемых услуг можно познакомиться в разделе Инжиниринг .
Примеры проектов автоматизации зданий, выполненных на MasterSCADA
На сегодняшний день MasterSCADA применяется в огромном количестве проектов автоматизации и диспетчеризации инженерных систем зданий. Здесь приведены лишь несколько примеров таких проектов.