Давайте лучше покажу, чем рассказывать. Вот, например, метеостанция на крыше здания:
Она измеряет температуру снаружи, освещённость, наличие осадков и скорость ветра. Всё это спускается в логику климат-контроля. Управляющий контроллер берёт данные по температуре помещений, наличию людей в них и расписанию офиса и из этого определяет, как расходовать энергию, чтобы поддерживать нужный режим. Проактивно, то есть, как только снаружи стало чуть холодать, начинает греть чуть больше.
По праздникам и по ночам энергопотребление минимизируется. Система реагирует на присутствие людей и ведёт себя соответствующе.
Эта же метеостанция имеет GPS-датчики для системы часофикации здания. Но лучше я начну с диспетчеризации и управления подсистемами здания, потому что это самое интересное.
Чиллеры на крыше:
Ручной пульт управления (используется крайне редко как резерв):
Сила автоматизации в том, что все системы здания работают в единой логике. Меняются данными, связаны между собой сценариями. Мы построили всё на единой шине KNX (это аналог CAN-шины автомобиля, только огромный и для зданий). Каждый узел здания доступен в шине, передаёт в неё свои параметры и может получать команды. Перегорание лампочки видно, как событие в шине. И так далее.
Например, внутри офисных зон есть вентиляция, холодоснабжение, электроснабжение, освещение, конвекторы в полу и так далее — это комнатная автоматизация. Освещение офисного кабинета управляется через шину, шторы управляются через шину и так далее. Стоят датчики освещённости внутри.
Выглядит это так:
— Система климат-контроля берёт расписание и подготавливает здание к приходу людей после ночи. Например, по ночам не осушается и не увлажняется воздух.
— Утром в офис приходят люди. Когда они заходят в кабинеты, включаются подсистемы кабинетов, в частности, освещение. Если снаружи нет яркого солнца — открываются шторы, и электрический свет соответствующим образом диммируется, чтобы на датчиках была установленная рабочая норма освещения. Летом — наоборот: когда система видит, что солнце на стороне, где окно кабинета, оно перекрывается автоматической шторой.
— Помимо общей температуры, во многих помещениях есть собственные панели управления. Например, решили в каком-то кабинете или переговорке сделать потеплее или похолоднее. Тогда система климат-контроля выбирает сценарий автоматически. Нельзя одновременно нагревать и охлаждать, например. Система сама выбирает, что запускать и с какой интенсивностью, какими средствами. Есть конвекторы в полу и фанкойлы в потолке. В фанкойле есть обогрев и охлаждение. Например, прибавили температуру — система сама смотрит, что делать: только фанкойлы на малой скорости или только радиаторы, например. Нужно обогреть сильно — максимум скорости и все клапаны.
— Освещение также может управляться вручную. Например, в кабинет руководителя входит человек — по умолчанию включается одна группа светильников на 30 процентов, светильник над столом — на 100 процентов, основной свет — на 60 процентов. Это сценарий «рабочий день». Дальше можно регулировать всё вручную или выбрать другой сценарий.
Датчики по зданию везде очень хорошие: задержки нормальные, чувствительность высокая. Нет проблемы того, что свет неожиданно погаснет в коридорах или туалетах. В целом дыхания человека и микродвижений для них достаточно, чтобы определять присутствие.
Лампочки по протоколу DALI отчитываются о замене. Реализован функционал по индикации неисправности у диспетчера. Техник видит неисправность в группе светильников, идёт смотреть.
Диспетчерская видит все системы, все текущие параметры, аварийные сообщения. По каждому параметру могут вывести исторический график, например, по температуре за последние 24 часа. Архивируются все 12 тысяч сигналов, из них логируется порядка 2–3 тысяч. Хранятся данные в зависимости от критичности от недели до двух месяцев. Всё можно вывести графиком для выяснения аварийных ситуаций, посмотреть, что, когда, кто ответственный. Без комментария диспетчера по инциденту (какие меры были приняты) аварийное событие снять нельзя. Экран диспетчера дублируется у руководителя службы эксплуатации.
Система очень хорошо защищена от внешних воздействий. Стандартный набор защит плюс собственные очень жёсткие политики безопасности в сети. Нет технической сети: фактически для заказчика важно, чтобы нигде в здании нельзя было воткнуться просто так.
Очень много работали над СКС. В целом там история стандартная, но из важного надо отметить две вещи: в кабинетах в полу есть лючки, в них — точки консолидации и резервные порты. То есть мы заложили СКС «на вырост» и учли, что хорошо бы добавить возможность для быстрой перекоммутации, если нужно. Кроссовое поле вообще шикарное, везде была возможность использовать короткие пачкорды. Вот так:
Мультимедиа (и ещё немного автоматизации)
Начнём с кабинетов начальников отделов и топ-менеджмента, которых было 24.
Руководство всегда на связи с удалёнными подразделениями, поэтому во всех кабинетах установлена видео-конференц-связь (камера, цифровые экраны, потолочный микрофон и пр.). Вот, кстати, этот микрофон на фото:
Что касается панелей отображения, то они закреплены на потолочных или настенных креплениях либо встроены в ниши в стене. Есть отдельный ПК, чтобы смотреть презентацию на большом экране или отдавать контент в видеоконференцию. Он расположен за ЖК-панелью отображения, к нему подключен USB-кабель.
На этаже топ-менеджмента всё примерно так же, только экраны в кабинетах больше по размеру. Кстати, 3D-крепления на эти настенные телевизоры 98 дюймов двигаются в разные стороны, чтобы было на одном уровне с мебелью и шкафом. Индивидуального исполнения.
Вот один из кабинетов:
Кстати, если у топ-менеджмента или у руководителей возникают вопросы по мультимедийке, то оператор может удалённо зайти под администратором и сделать что нужно со своего компьютера (у заказчика были требования по удалённому обслуживанию кабинетов). Управление техникой дублируется и у секретаря тоже.
Мультимедийное оборудование находится в кабинетах, центральное же оборудование вынесено в единую серверную (кодеки, контроллеры, коммутация). Все линии — физические проводные: акустика, витая пара, все микрофонные кабели. Вай-фай запрещён. Беспроводного ничего не должно быть по требованиям ИБ.
Каждое помещение (кабинеты, переговорки) оснащено единой системой управления мультимедийным оборудованием — расположенная на стене touch-панель позволяет централизованно настраивать режимы его работы.
Вот одна из переговорок:
У этой переговорки стекло оклеено поляризационной плёнкой. Прозрачность управляется по наличию людей внутри или вручную с панели переговорки. Когда трансформатор под напряжением — плёнка матовая. Чтобы не держать под напряжением после 11 вечера, переговорка по умолчанию становится прозрачной. Вот так происходит управление освещением:
А вот колонна на 9-м этаже в лифтовом холле (там работает топ-менеджмент) — стела на 4к. Там не видно, что это телевизор, всё за толстым стеклом. Очень красиво получилось. На этом самом телевизоре-экране в режиме реального времени транслируются корпоративные новости СИБУРа (обращение топ-менеджмента, важные события, расписание обучений и пр.).
Отдельная боль — как экраны впихивали в интерьер. Многие кабинеты и стены сделаны в стемолите (стекло такое, которое можно формировать только на заводе, матовое или с рисунком). Чтобы установить оборудование (под панель управления или телевизор), нужно было заводу предоставить чертежи. Это высокопрочное стекло, которое изготавливается под заказ. Важно попасть с точностью до двух миллиметров. Стекольщики попадали не всегда.
Из сложного — здание существующее, площади ограничены. Для кабельных трасс, труб всего в запотолочном пространстве было мало места, приходилось до миллиметра сводить планы, что иногда порождало довольно странные по форме развязки. Всего было проложено 15,5 км кабеля. Ещё как-то монолитную плиту с арматурой под вентмашины за все дни Нового года подрядчик не смог разбить, пилили кубиками специальными резцами.
А, да, и всё это мы делали без остановки работы офиса, просто по этажам.
Вот моя почта, если будут вопросы — пишите:
itsarev@croc.ru
Комментарии (34)
KonBez
22.01.2019 11:26Доброго времени суток.
Сейчас в обслуживании есть подобный строящийся комплекс. Спасибо за интересную статью, однако хотелось бы узнать подробнее от методиках технических решений.
Взять то же удалённое управление мультимедиа, точках консолидации или удалённым управлением компьютерами. На чём это всё построено? Головная боль просто свести в одну систему мониторинга рабочее оборудование, особенно когда для каждого бренда есть своя СУ, а их десятки.
Ну и про самозатемняющуюся плёнку хотелось бы узнать.
Tsar111 Автор
22.01.2019 13:07В объединении множества систем, оборудования и ПО в единый интерфейс и состоит задача интеграции, для этого необходим опыт работы с множеством систем и протоколов, технические возможности для этого закладываются на самых ранних этапах проекта.
Удаленное управление мультимедийным оборудованием осуществляется посредством доступа с ПК оператора к каждой панели управления кабинета/переговорной. Дополнительно существуют системы мониторинга мультимедийного оборудования (например у Crestron или Extron), которые в случае какой-то ошибки системы (отключился ТВ от питания, пропала связь с каким-то устройством и т.д.) выдают оператору событие и он уже оперативно может реагировать.
Затемняющаяся пленка поляризуется в зависимости от наличия напряжения и не пропускает свет, технология довольно простая но эффектная, подобный принцип работает в самозатемняющихся зеркалах заднего вида в современных автомобилях.
caponid
23.01.2019 16:02Пленку на пощупать можно взять на али, искать smart glass.
Потребление 8Вт на квадрат.
fndrey357
22.01.2019 13:26Кроме поляризационного стекла и ЖК панелей для управления — все достаточно обычно.
Не согласен с передачей данный по общим сетям (как понял из текста) — т.е мы делали с управляющего компа раздачу данных на другие рабочие места но по общей сетке как-то боязно. Хотя в принципе разницы нет. Но конторы попроще — метрополитен например не смешивают сигналы.
Как реализовывали контроль влажности и работы увлажнителей? Это у вас наверное самая неприятная задача в диспетчеризации.
Чем и как даете сигнал «обогрев воронок»?
В схеме вентиляции хорошо бы вывести красным сигнал капиллярного датчика замерзания. У вас его не вижу, а должен быть или там этиленгликоль?Tsar111 Автор
22.01.2019 14:19При реализации подобных проектов каждая составляющая будет обычной и привычной, но в комплексе и общей функциональности кроется сложность.
Вы указали в пример метрополитен и это как раз правильно, в ситуациях, где от оборудования зависит жизнь людей или протекание сложных техпроцессов отдельным проектом разрабатывается защищенная сеть передачи данных.
Контроль влажности и работы увлажнителей осуществляется отдельными датчиками, регулирование производительности осуществляется щитами локальной автоматизации.
Обогрев воронок работает по датчику температуры, либо по команде диспетчера.
Авария по защите замерзания выводится для диспетчера графикой и записывается в журнал, на скриншотах термостат в норме, потому и индикация не отображается.fndrey357
22.01.2019 15:01По поводу влажности.
Мы ставим один датчик в приточную установку за увлажнителем — контролируем поступающий воздух. Путем долгих мучений с настройкой — второй датчик ставим в вытяжной короб. Так плавнее работает установка, меньше включений-выключений.
Воронки в стандартной комплектации идут с саморегулирующим кабелем. Интересно какие сигналы «ловите».
alexhustle
22.01.2019 16:57+1А когда менеджер приезжает из командировки с ноутбуком, он его притыкает к сети через шнурок торчащий из крышки стола? Или ноутбуки тоже запрещены?
nevzorofff
23.01.2019 00:56Не вижу проблемы — в розетку-то он ноутбук втыкает, а там можно и ноготь сломать, а при подключении RJ-45 сломать можно, разве что, язычок на самом коннекторе.
mSnus
22.01.2019 16:58интересно, эту метеостанцию ведь надо иногда чистить? иначе смог+пыль+голуби довольно быстро приведут её в негодность… тогда должна быть почётная должность хайтек-чистильщика, который раз в две недели будет выбираться на крышу и чистить метеостанцию! ))
wmgeek
22.01.2019 17:52Как оговорена зона ответственности поставщика? Наверняка приходилось интегрироваться в смежные системы и отлаживать взаимодействие с внутренними службами заказчика. Фанкойлы, наверняка, ставили не вы. Вот если не холодит как надо, кто начинает решение инцидента? Или лампочка перегорела, ее заменили, но вместе с лампочкой, оказалось, перегорел и предохранитель диммера. Кто и в какой момент подключит вас? Или на каком то централизованном пульте Extron, у оператора подвисает какой то виджет, но повторить ситуацию в присутствии инженера не получается. Где будет открыт дефект: в учетных системах заказчика или в вашей или в обоих? Наверняка, в модели поддержки этим вопросам уделено особое внимание. Как на практике ограничена ваша зона ответственности за решение в целом? Спасибо.
PendalFF
23.01.2019 08:33Рискну ответить за автора — фанкойлы и чиллеры запросто мог ставить и КРОК, они это как минимум умели раньше, не думаю что вдруг разучились.
Tsar111 Автор
23.01.2019 13:34Как вы правильно указали, на практике любая неисправность сначала выявляется со стороны автоматизации. Службе эксплуатации выданы инструкции, как первично диагностировать неисправность и в чьей она зоне ответственности. На все системы есть гарантийные обязательства и сервисное обслуживание, каждый нетипичный случай разбирается индивидуально и удается выявить даже «плавающие» ошибки благодаря логам и архивной базе данных.
Komrus
22.01.2019 17:56построили всё на единой шине KNX
Если приглядется в выложенной Вами картинке, то видно и Bacnet/IP (от ШУ-ОВ и ШУ-ХС) и Modbus/RTU/TCP
А на KNX виднеются только пользовательские интерфейсы…
Не расскажете чуть подробнее о внутренней структуре системы?
Такое разнообразие интерфейсов — вынужденное решение или выбор оптимального в каждом случае?
Взаимодействуют интерфейсы только в SCADA системе или на контроллерах (тот же Logical Macin — умеет же и в Bacnet...)Tsar111 Автор
23.01.2019 13:34В реальных проектах всегда используется несколько протоколов, каждый оптимален для своего участка, построение всей системы от и до на одном протоколе не самоцель. Единая шина объединяет устройства из разных подсистем на полевом уровне, взаимодействие имеется на всех уровнях, но с разными задачами.
worldmind
22.01.2019 19:01Что-то я так и не увидел главного — есть какие-то датчики внутри кроме освещённости? Влажность там, CO2, температура чем-то измеряются и автоматически подстраиваются под заданные показатели или нет?
Tsar111 Автор
23.01.2019 13:33Практически все примененные устройства имеют сразу несколько сенсоров, датчики освещенности одновременно являются терморегуляторами и датчиками присутствия.
Параметры климата автоматически регулируются, влажность поддерживается приточной вентиляцией на постоянном комфортном уровне. CO2 имеет смысл измерять в системах вентиляции с переменным расходом воздуха, в данном проекте заказчик от такой технологии отказался.worldmind
23.01.2019 15:56Не очень понял, если влажность/CO2/что-то ещё не измеряется, то почему кто-то думает что они поддерживаются на должном уровне?
Sovetnikov
22.01.2019 19:57На первой фотографии в гофру метеостанции вода не попадает? Верхний конец вроде не защищён.
little-brother
22.01.2019 20:27+1Побрюзжу немного:
1. Первая фотка и кучка «косячишек»:
а. Серая ПВХ труба (по крайней мере у ДКС) используется для внутренней прокладки, так как у нее температурный диапазон начинается с -25С и нет защиты от УФ-воздействия. Нужно использовать либо ПНД-трубу (черного цвета) или ПП-трубу (синего цвета).
b. Стяжки белого цвета — нет стойкости к УФ, нужны черного.
с. Как отметили тут ранее — концы труб не заведены в датчики. Как вариант поставить распаячную коробку и из нее вывести кабели по одиночке, чтобы завести в датчики. Хотя кабелю на влагу — все равно, на то он и кабель :)
2. На схеме автоматизации ошибка в орфографии. Про Modbus также написали.
3. Интересные подложки в SCADA, только вот «небольшая» перепланировочка и все «не соответствует». Зачем было столы наносить? Не удивлюсь, что через месяц после заезда они немного «уплывут».
4. В кабинете с мультимедиа — камера стоит высоковато. Лысины у всех видны?
5. СКС-ка кат. 5е, причем походу кроссы «моноблочного» исполнения. Фу-фу-фу. Сопли аплинков не стали монтировать, чтобы не портить красоту?
6. Эх такой кабинет отдали под вентустановку…
А так конечно побольше бы технической части, а не фоток микрофонов на потолке :/KonBez
23.01.2019 16:42О, наконец-то коммент с дотошного читателя, да и по делу:
4. Могу сказать что у нас камера стоит также, только стол подковой и проблемы «просмотра спин нет». Тут от расстояния зависит. Видел в крупных залах такие же системы, там чуть ли не «третий этаж» и ничего, всё видно нормально. Правда стол или партер стоит далеко.
Kazanovd
23.01.2019 14:37Интересный вопрос, есть ли смысл «греть чуть больше» при изменениях внешней температуры. По законам физики температура внутри помещения будет меняться с небольшим опозданием(в часах если не в сутках), связным с теплопотерями, а не наоброт.
То есть, к примеру похолодало на 10 градусов, внутри помещения это можно будет ощутить(температура упадет на 0,3 — 0,5 градуса) через час к примеру, ну может полчаса, при неизменной величине мощности отопителя.
Соответственно, в чем смысл начинать реагировать на понижение температуры «прямо сейчас», и тратить лишнюю мощность отопителя, чтоб через час температура осталась прежняя. Если опираясь только на температуру внутри помещения, можно достаточно точно управлять экономно отопителем.
У меня автоматизация отопления дома, дом утеплен, и я пока для статистики пишу в логи также внешнюю температуру. И вот честно говоря не понимаю как значение внешней температуры может мне помочь(сбалансировать расход газа), корреляции большой между наружным и внутренним воздухом нет(точнее есть но она незначительна).
Потому вопрос, зачем(зачем Вы его используете) в системе управления микроклиматом датчик внешней температуры?Tsar111 Автор
23.01.2019 14:41Ваши рассуждения верны, напрямую по уличному датчику алгоритм не работает, но в здании есть приточная вентиляция, которая должна реагировать на любые изменения температуры поступающего воздуха, чтобы привести его к нужным параметрам и подать в помещения.
HiMem-74
23.01.2019 15:09Очень нескромный офис. Всё-таки это наш общий газ, а мечты сбываются только у Вас (с)
little-brother
23.01.2019 17:35Так они в предыдущей статье прямо заявили, что занимаются распилом! :)
lostpassword
alexhott
скорее всего на уровне межсетевых экранов все же поделено на разные сети, но физически на одном оборудовании собрано
Ну и специальная шина все же физически уже не езрнет
Tsar111 Автор
Оборудование управления зданием выделено в отдельную подсеть без доступа к интернету и разделено с ПК пользователей и административными сервисами. Имеется ввиду, что нет отдельной сети с упрощенными политиками безопасности, все устройства регистрируются и настраиваются правила.
lostpassword
Теперь понятно)
Спасибо за ответ и интересную статью!