Автоматизация инженерных систем

Автоматизация инженерных систем - это процесс внедрения технологических решений и многоуровневого управления для улучшения работы различных инженерных коммуникаций в зданиях, на промышленных объектах и других инфраструктурных единицах. Целью автоматизации инженерных систем является оптимизация работы процессов, обеспечение безопасности и комфорта пользователей, а также улучшение энергоэффективности и снижение операционных расходов. Автоматизация эксплуатации зданий или сооружений позволяет контролировать режимы использования оборудования, изменять их, регистрировать произошедшие события в журнал, передавать их для дальнейшей обработки.

Внедрение автоматизации управления инженерными коммуникациями снижает расходы на эксплуатацию объекта за счет уменьшения затрат на оплату коммунальных услуг, отсутствия аварийных остановок или экстренного обслуживания.

Разработкой проектов, а также интеграцией автоматики в инженерные сети занимаются квалифицированные инженеры с профильным образованием, а также опытом работы в этой сфере. Такой подход позволяет использовать весь потенциал существующих инструментов, решить задачи, поставленные клиентом в техническом задании.

Автоматизация - основные задачи и особенности

Основная цель внедрения автоматики в том, чтобы инженерные коммуникации работали без вмешательства человека, поддерживало комфортный микроклимат в зависимости от внешних условий. Используемое сейчас ручное управление неэффективно из-за высоких затрат на оплату труда работников, влияние человеческого фактора, низкой производительности труда.

Зачем нужен электронный контроль:

• нагрев воздуха до комфортной температуры с учетом погоды;
• контроль давления воздуха или жидкого теплоносителя в трубопроводах;
• контроль напряжения электрического тока в сети;
• проверка объема воды в отоплении, отсутствие протечек.

Сеть собирает данные от датчиков или сенсоров, оцифровывает информацию по запрограммированным алгоритмам и вводит в действия сценарии реагирования. Если автоматическая обработка невозможна, компьютер передает данные диспетчеру.

СП (системы специального назначения) в автоматизации инженерных систем - это комплексные технические решения для многоуровневого управления, которые специально разрабатываются и внедряются для выполнения специфических функций или задач в области автоматического (удаленного) контроля внутренними инженерными коммуникациями. Системы специального назначения оптимизированы для конкретных областей применения и обеспечивают решение узких задач, которые могут быть уникальными для определенных предприятий, объектов или отраслей.

Возможности используемого оборудования

Функции автоматизации зависят от типа коммуникаций и их конфигураций. Компании-интеграторы готовят проектную документацию по техническому заданию клиента с учетом стоящих перед ним задач.

В простом случае датчики, контроллеры и исполнительные механизмы совершают такие действия:

1. Управляют работой климатических устройств. Инженеры устанавливают модули, которые считывают показатели функционирования, проверяют их на соответствие рабочему диапазону.
2. Регулируют заслонки или клапана для изменения режимов климатического, а также другого оборудования;
3. Предотвращают возникновение нештатных ситуаций, аварий. Например, кран может перекрыть подачу теплоносителя в случае обнаружения протечек. Из-за этого не произойдет перегрев, отопление продолжит работу без дорогого ремонта.
4. Защищает устройства от превышения рабочих нагрузок или неправильного подключения. Автоматика может отключить подачу электричества при перегрузке, ускорить циркуляцию воды при ее перегреве, предотвратить возникновение пожара в случае короткого замыкания.
5. Контролирует микроклимат в здании или отдельных помещениях. Автоматика может изменять температуру воздуха, влажность, ускорять воздухообмен, очищать воздушные массы от пыли.
6. Корректирует работу в зависимости от внешних условий. Эта функция сокращает расход газа и электричества на отопление и охлаждение объекта.
7. Изменяет микроклимат на основе заложенных в программу алгоритмов. Автоматические устройства поддерживают температуру и влажность в теплицах, зимних садах, лабораториях, научных центрах, «чистых» помещениях.

Затраты на установку окупаются за счет уменьшения счетов за коммунальные услуги и повышения безопасности. Число аварий минимизируется, а регламентное обслуживание проводится строго по плану.

Сенсоры и датчики фиксируют выход за рабочие диапазоны и подают сигнал контроллеру. Диспетчер или программа реагирует на предупреждение и запускает ответное действие. Например, перекрывает подачу воздуха или включает пожарные распылители.

С центрального пульта можно дистанционно менять режимы оборудования. Например, если температура в помещении опускается ниже допустимого уровня, дежурный или программа повышает мощность котла. Когда напряжение в электросети падает, к работе подключают стабилизаторы или переводят здание на автономное питание от генераторов.

Для кого важна данная услуга - какие преимущества автоматизации?

Автоматика для инженерных систем используются в крупных торговых и развлекательных центрах, промышленных объектах, административных и общественных зданиях. Их выгодно устанавливать в помещениях большой площади, где используется разные нагревательные, вентиляционные и охлаждающие коммуникации.

В таких зданиях средства управления устройствами и контроля за ними установлены в разных местах, что усложняет проверку показателей и изменение режимов работы. Автоматизация уменьшает количество персонала и дает возможность контролировать работу оборудования из одного диспетчерского центра либо удаленно.

Преимущества автоматизации:

1. Кондиционеры и отопительные котлы работают с учетом температуры на улице и расходуют меньшее количество топлива. Это снижает затраты на содержание здания и увеличивает рентабельность компании-владельца объекта.
2. Отопление, охлаждение, вентиляция и другие инженерные сети синхронизируются. Это уменьшает их износ и удешевляет обслуживание.
3. Сбор данных о температуре, влажности, давлении и других параметрах происходит централизованно. Не нужно содержать персонал, который совершает периодические обходы для проверки показаний датчиков и сенсоров.
4. За счет постоянного контроля увеличивается безопасность посетителей и персонала. Мониторинг показателей обнаруживает опасные ситуации по мере их развития, а исполнительные устройства реагируют на них и предотвращают чрезвычайные происшествия. Все отклонения можно устранить до того, как они перерастут в катастрофу.
5. Синхронная работа формирует в помещениях комфортный микроклимат для персонала и посетителей. За счет этого повышается производительность труда и привлекательность объекта для клиентов. Оба фактора увеличивают прибыль и рентабельность компании.

Без автоматизации невозможно эксплуатировать здания с учетом современных требований к безопасности и экономии энергоресурсов.

Проектирование автоматизации инженерных систем - разработка эффективных решений

Подготовкой проекта занимаются проектные организации с допуском СРО и опытом работы в этой сфере. От того, насколько качественно сделана проектная документация, зависит эффективность и экономичность функционирования всех внутренних коммуникаций помещений.

Этапы процесса:

1. Подготовка. Инженеры осматривают объект и анализируют предоставленную клиентом информацию. Они собирают данные о здании и инженерных системах для выбора надежных способов автоматизации.
2. Разработка ТЗ. Техническое задание составляют специалисты интегратора вместе с представителем заказчика. В этом документе описываются характеристики, которым должна соответствовать система после завершения работы над ней. Указываются уровень автоматизации, параметры систем, цена, используемое программное обеспечение.
3. . Подготовка проекта. Инженеры готовят пакет документации согласно действующим ГОСТ. В них включается описательная часть с обоснованием принятых решений, чертежи, спецификация на оборудование.
4. Согласование. Готовый проект согласовывают с органами, которые отвечают за безопасную эксплуатацию ОКС. В предусмотренных законом случаях документы проходят экспертизу для оценки правильности принятых решений. Проектировщики сопровождают процедуру до получения результата.

На финальной стадии сотрудники интегратора составляют рабочие документы, которые нужны техникам для строительства.

Что входит в проект

Стандартный набор документов, по которым ведут строительство и последующую интеграцию автоматики включает в себя:

• общие данные об объекте и установленных сетях;
• схема и алгоритмы функционирования;
• схемы сборки электрических, коммутационных, контрольных щитов;
• чертежи для прокладки коммуникационных линий и кабелей подачи питания;
• схемы соединений кабелей;
• журналы прокладки кабельных трасс;
• чертежи здания с указанием мест расположения необходимого оборудования;
• спецификация с характеристиками используемых устройств.

Обязательной частью является проект рабочего места дежурного, который контролирует оборудование. В нем отражается его техническое оснащение и программное обеспечение. Если допустить ошибки в проектировании, возможна некорректная работа, несвоевременное оповещение об авариях, перебои в функционировании управляющих систем.

Руководят разработкой проекта опытные и квалифицированные сотрудники организации, которые уже принимали участие в решении подобных задач.

Основные внутренние инженерные системы зданий

Рассмотрим особенности автоматизации отдельных сетей ОКС - основные внутренние инженерные системы.

Автоматика вентиляции и кондиционирования

Начальным этапом является разработка систем вентиляции помещений и охлаждения воздуха в теплое время года. Для контроля микроклимата используются датчики внутри и снаружи, а также в воздушных каналах объекта.

Сенсоры определяют температуру воздушных масс и передают данные управляющему контроллеру. Он анализирует их и сравнивает с настройками микроклимата, затем отдает команды исполнительным устройствам:

• вентиляторам;
• заслонкам и клапанам;
• кондиционерам;
• рекуператорам;
• нагревателям.

Большой экономический эффект автоматика систем вентиляции дает в зданиях большой площади, где используется разное оборудование. При правильном проектировании и настройке можно на 50% уменьшить расход энергоносителей для поддержания микроклимата.

Дополнительные преимущества:

• уменьшение числа больничных за счет сокращения числа простудных заболеваний;
• повышение привлекательности для посетителей;
• увеличение производительности труда сотрудников завода или фабрики.

Автоматизация необходима также для объектов с особым режимом: теплиц, оранжерей, аквапарков, магазинов, научных и исследовательских лабораторий, сборочных цехов.

Автоматика водоснабжения и водоотведения (канализации)

Автоматическая работа горячего и холодного водоснабжения обеспечивает бесперебойную подачу воды потребителям, уменьшает затраты на работу насосов и нагревателей, увеличивает эффективность водоподготовки на объектах с собственными водозаборными сооружениями.

Функции автоматики:

• контроль давления, температуры подаваемой воды;
• обнаружение аварийных ситуаций, передача информации диспетчеру;
• дистанционное управление насосами;
• учет расхода воды;
• контроль наполнения емкостей.

Переход от ручного управления на автоматическое сводит к минимуму опасность прорыва трубопроводов, замерзания в них воды, а также снижает ущерб от возможных аварий.

Автоматика электроснабжения (энергоресурсов)

Основная задача автоматизации для электрических сетей — повышение надежности, а также безопасности работы систем. Устройства контролируют подачу тока, его напряжение и силу, подключают резервные линии, стабилизаторы или генераторы.

Что делает система автоматизации:

• контроль за параметрами электрической сети (сила, напряжение тока, частота колебаний, форма синусоиды);
• протоколирование качества тока для последующего выяснения причин аварийной ситуации или порчи техники;
• переключение сети с внешней подачи на резервную.

Благодаря автоматике можно уменьшить затраты на ремонт электрического оборудования, предотвратить поломку устройств, установленных на объекте.

Автоматика газоснабжения

Монтаж систем автоматизации в сетях газоснабжения необходима для предотвращения аварийных ситуаций, учета потребляемого топлива.

С помощью централизованного контроля можно своевременно отследить утечки, предупредить аварии, которые приносят большой материальный ущерб, могут быть опасны для жизни.;

Автоматика теплоснабжения (тепловых узлов)

Оборудование для отопительных инженерных систем необходимо для уменьшения затрат на обогрев зданий в холодное время года. Кроме того, автоматика упрощает обслуживание сетей за счет снижения трудоемкости. Владелец здания может содержать меньшее количество людей, которые будут управлять заслонками, насосами, устранять обнаруженные аварии.

Функции:

• постоянный контроль за параметрами теплоносителя (например, в котельной с газовым котлом);
• регистрация данных в журнал для последующего анализа;
• сигнализация о возникновении аварийных ситуаций;
• регулировка подачи горячей воды в различные помещения здания;
• проверка технического состояния оборудования (например, вентиляции в ИТП).

Контрольные устройства позволяют решить спорные ситуации с коммунальными предприятиями. Потребитель может предъявить претензию, представив в качестве доказательств данные о температуре, объеме поступающего теплоносителя.

Автоматика охранно-пожарной сигнализации

Автоматическая работа этой системы обеспечивает безопасную эксплуатацию здания, предотвращает порчу имущества, гибель людей при пожаре.

Основные функции:

• уведомление о возгорании с указанием места появления огня;
• включение пожаротушения;
• информирование людей о пожаре, порядке эвакуации;
• управление замками на маршрутах выхода из здания;
• включение дымоудаления, подпора для защиты от задымления.

Благодаря автоматизации охранно-пожарная система объекта может обнаружить огонь на ранней стадии, ликвидировать его, эвакуировать людей. Кроме того, датчики, а также исполнительные устройства контролируют работу других сетей, изменяют режимы функционирования, чтобы предотвратить опасные ситуации.

Например, при повышении температуры проводки система отключает подачу тока, чтобы избежать воспламенения изоляции.

Этапы автоматизации инженерных систем

Процесс автоматизации начинается с подготовки проекта. Далее на основе проверенной документации строители устанавливают оборудование. Последним этапом является запуск в эксплуатацию, наладка согласно техническому заданию.

Полный порядок действий:

1. Получение первоначальных данных об объекте.
2. Подготовка ТЗ, согласование с заказчиком.
3. Составление структурных схем, планов.
4. Выбор оборудования, средств управления.
5. Монтаж устройств.
6. Контроль качества работы, запуск в эксплуатацию.

Параллельно с разработкой, а также реализацией основного проекта строители оборудуют места установки датчиков, исполнительных устройств, прокладывают кабельные каналы для силовых, коммуникационных проводов.

Этап запуска начинается с проверки отдельных узлов, системы в целом. При необходимости инженеры настраивают, калибруют оборудование. Общее тестирование позволяет определить работоспособность системы автоматизации в разных режимах.

Далее специалисты составляют протоколы испытаний, документацию для эксплуатации, акт выполненных работ.

Что входит в систему автоматизации

В зависимости от проекта инженеры могут автоматизировать:

• уличное, а также внутреннее освещение здания;
• тепловое оборудование;
• вытяжную, приточную вентиляцию с сопутствующим оборудованием;
• установки промышленного холода;
• водоснабжение, водоотведение с контролем протечек;
• системы резервной подачи электроэнергии, узлы учета расхода электричества;
• лифтовое хозяйство;
• охранно-пожарную сеть;
• систему видеонаблюдения, СКУД.

Главная задача — организовать управление инженерными коммуникациями с визуализацией информации о режимах его работы. Данные о параметрах устройств поступают от датчиков, контроллеров, затем обрабатываются сервером. Они отображаются на экранах в понятном для анализа цифровом или графическом виде.

Сценарии реагирования на нештатные ситуации запускают по запрограммированному алгоритму и/или команде дежурного.

Что входит в систему диспетчеризации

Устройства для диспетчеризации подбираются так, чтобы удобно выполнять такие задачи:

• постоянный контроль режимов работы без участия оператора;
• своевременное реагирование на ЧП;
• исключение человеческого фактора, ошибок персонала;
• оптимизация подготовки отчетов, выяснение причин нештатных ситуаций.

Используемое оборудование делится на несколько видов:

1. Полевой уровень. Сюда входят датчик, исполнительные механизмы, а также коммуникационные или силовые кабели для передачи команд, подачи питания.
2. Средний уровень. Электронные контроллеры, которые принимают информацию от аналоговых сенсоров, оцифровывают ее, затем отправляют в диспетчерский пункт.;
3. Верхний уровень. Его роль играет сервер с установленным ПО диспетчера.

Спецификацию на оборудование готовят инженеры, которые составляют проект.

Режимы работы автоматики (зима-лето)

Внутренние инженерные системы под управлением программного обеспечения автоматически выбирают режим функционирования в зависимости от сезона, температуры воздуха на улице. Это экономит энергоносители в случае, если температура на улице не соответствует сезону.

Например, при раннем потеплении весной тепловое оборудование прекращает работу до окончания отопительного сезона, в действие вводятся кондиционеры.

Программное обеспечение

Программное обеспечение, применяемое в системах диспетчеризации, выполняет следующие задачи:

1. Преобразование информации в графические схемы с отображением текущих значений в реальном времени для удобства анализа.
2. Генерация и отправка аварийных уведомлений для своевременного реагирования.
3. Архивирование данных и возможность поиска по архиву с применением заданных фильтров, а также отображение архивных данных в виде таблиц и графиков.
4. Автоматическое формирование отчетов в соответствии с заданными шаблонами.
5. Возможность корректировки процессов без остановки работы сети.
6. Создание расписаний и установка уровней доступа.

Передача данных от автоматических устройств к диспетчерскому пульту может осуществляться непосредственно или через интерфейс OPC сервера. OPC (Open Platform Communication) сервер выполняет функцию конвертации (преобразователя) данных поступающих от приборов в формат, понятный для диспетчера. Стандарт OPC позволяет использовать разнообразное оборудование при проектировании автоматизации инженерных систем без ограничения совместимости.

Прайс-лист и расценки на монтаж автоматики инженерных систем

Сроки выполнения работ

Затраты на подготовку и реализацию проекта зависят от его сложности, размеров здания, других факторов. Сроки устанавливают индивидуально после предварительного изучения объекта.

Наши сертификаты

Интегратор инженерных систем автоматики инженерная компания Qwent имеет ряд сертификатов и лицензий, позволяющих проводить необходимые монтажные, демонтажные а так же работы по подключению. Мы занимаемся проектированием и монтажом систем автоматизации и диспетчеризации инженерного оборудования с 2011 года (12 лет) и являемся экспертами в этой области!

Лицензия — допуск монтаж (страница 1)

Лицензия — допуск монтаж (страница 2)

На отдельной странице нашего сайта представлены все лицензии и сертификаты.

Пример выполненных работ - монтаж, пусконаладка и автоматизация инженерных систем в «Гранд отель Доброград»

Автоматизация и диспетчеризация внутренних инженерных систем в «Гранд отель Доброград»

Автоматизация и диспетчеризация внутренних инженерных систем в «Гранд отель Доброград»

• общая площадь объекта: 15000 м²;
• период работ: 2022 г.;
• тип объекта: отель.

Вывод

Автоматизация инженерных систем — это важный аспект многоуровневого управления внутренними коммуникациями зданий. Технология используется для контроля и мониторинга различными внутренними инженерными системами сооружений, такими как электричество, вентиляция, систем отопление, кондиционирование воздуха (климатическое оборудование), безопасности и многими другими. Автоматика необходима для полноценного функционирования объектов капитального строительства, так как экономит энергоресурсы, сокращает затраты на содержание здания.

Системы автоматизации позволяют настраивать параметры, мониторить состояние и даже реагировать на аварийные ситуации в реальном времени, предоставляя данные оператору.

Диспетчеризация инженерных систем — это более высокий уровень управления, где информация от различных узлов собирается и анализируется на центральной платформе. Диспетчеры могут принимать решения на основе данных о состоянии оборудования и событиях, что позволяет оптимизировать работу внутренних инженерных систем и реагировать на проблемы в реальном времени.

Разрабатывать проекты, а также монтировать и внедрять оборудование для многоуровневого «умного» управления внутренними инженерными сетями должны только опытные интеграторы, которые гарантируют качество работы.