Baza wiedzy
Systemy zarządzania budynkiem (BMS)
STRUKTURA SYSTEMU BMS
Podstawowym założeniem systemu automatyki i BMS jest zastosowanie systemu otwartego, bazującego na najnowszych rozwiązaniach technicznych z wykorzystaniem standardowych protokołów komunikacyjnych.
System otwarty charakteryzuje się uniwerslaną architekturą, standardową platformą, protokołami i procedurami dającymi użytkownikowi możliwość wyboru produktów, systemów z dużej ilości dostępnych na rynku rozwiązań przy jednoczesnej możliwości ich integracji.
BMS pracuje w oparciu o Unixowy system czasu rzeczywistego dzięki czemu wykazuje dużą stabilność i niezawodność w funkcjonowaniu, Niema rozdziału na operacje systemowe i operacje użytkownika – podział czasu między zadaniami jest równomierny.
Otwartym międzynarodowym standardem komunikacji dla automatyki budynków jest protokół komunikacyjny BACnet. Protokół BACnet jest niezależny od sprzętu, co jest jego wielką zaletą, gdyż pozwala na połączenie dowolnych urządzeń elektronicznych od niezależnych producentów w jedną wspólną sieć.
Wszystkie urządzenia wchodzące w skład systemu BMS można w skrócie podzielić na następujące grupy:
- Stanowisko operatora systemu centralnego nadzoru i monitoringu BMS oparte o komputer klasy PC z drukarką i odpowiednim oprogramowaniem tekstowo-graficznym zapewniającym obsługę alarmów i dynamiczny dostęp do monitorowanych parametrów technologicznych systemu, umożliwiając ich wizualizację, modyfikowanie oraz zdalne sterowanie, za pomocą hierarchicznie powiązanych grafik. Podstawowym narzędziem operatora jest mysz komputerowa, klawiatura oraz ekran monitora.
- Sterowniki swobodnie programowalne oparte na technologii BACnet współpracujące z elementami obiektowymi (czujniki, przetworniki, siłowniki, napędy wentylatorów, itp.), komunikujące się w sieci między sobą i z centralnym systemem nadzoru.
- Interfejsy komunikacyjne BACnet oraz LonWorks – zapewniająca dwustronną wymianę danych między poszczególnymi sterownikami i między sterownikami i centralnym komputerem BMS
- Elementy obiektowe realizujące wszystkie funkcje kontrolno-pomiarowe, automatyczne i sterownicze w nadzorowanych instalacjach.
Oprogramowanie stanowiska BMS powinno zawierać:
- System operacyjny – Działający w czasie rzeczywistym zapewniający wielozadaniową współbieżną realizację wielu programów. Z uwagi na swoją niezawodną i stabilną prace jest to system klasy
Unix. Oprogramowanie systemu BMS umożliwia obsługę wszystkich typów urządzeń zgodnych ze standardem BACnet oraz integrację innych protokołów komunikacyjnych (EIB, Modus, LonWorks).
System BMS umożliwia dynamiczną wymianę danych z innymi aplikacjami jak: arkusze kalkulacyjne MS Excel, ODBP, OPC. - Raporty – System umożliwia generowanie raportów zarówno predefiniowanych jak i definiowanych przez użytkownika, które tworzą dokumentację o zdarzeniach w systemie i stanach alarmowych.
Raporty są powiązane z alarmami w systemie i są drukowane automatycznie po wystąpieniu alarmu. Ponadto jest możliwość wydruków okresowych raportów sterowanych zdarzeniami czasowymi lub alarmami. Raporty są zachowywane również jako pliki zarówno w bazie lub poza bazą danych systemu. - Prezentacja trendów – System zapewnia dwa rodzaje prezentacji danych: wykres wartości rejestrowanych na bieżąco (online) oraz wykres na podstawie zarejestrowanych danych (trend historyczny).
- Ethernet – System umożliwia zdalny dostęp z dowolnego komputera PC z standardową przeglądarką internetową np. Internet Explorer w celu obsługi systemu w zakresie takich funkcji jak: wyświetlania grafik z możliwością zmiany nastaw, obsługi alarmów z możliwością potwierdzania, przeglądania raportów i wykresów, zmiany programów czasowych, przeglądanie zarejestrowanych zdarzeń typu historii alarmów.
- Graficzny interfejs operatora – Zapewnia dynamiczny dostęp do monitorowanych parametrów technologicznych systemu, umożliwiający ich modyfikowanie oraz zdalne sterowanie urządzeń technologicznych za pomocą hierarchicznie powiązanych grafik. Powiązania te umożliwiają łatwe przemieszczanie się pomiędzy widokami: ogólnym, konkretnej instalacji, urządzenia, czy innego obiektu w systemie. Sygnały pochodzące z systemu lub od operatora są na bieżąco aktualizowane i wyświetlane.
- System uprawnień i zabezpieczeń – Umożliwia dostęp do systemu tylko osobom upoważnionym. Aby rozpocząć pracę w systemie operator musi podać swoje dane identyfikacyjne i hasło. Administrator systemu ma możliwość określenia, dla każdego operatora, odpowiedniego zakresu uprawnień, pozwalającego dobrze zorganizować współpracę pomiędzy zarządzającym systemem, operatorami i innymi użytkownikami. Uprawnienia operatora określają jego możliwości w zakresie wykonywania określonych operacji i poleceń w systemie (może tylko oglądać, zmieniać, dodawać, usuwać obiekty itp.).
- Obsługa alarmów – Oprogramowanie systemu centralnego sterowania i nadzoru przekazuje operatorowi wszystkie alarmy zgłaszane przez sterowniki i system. System posiada możliwość buforowania wszystkich alarmów zgłaszanych jednocześnie. Tryb obsługi alarmów jest aktywny zarówno w przypadku pracy jak i braku pracy operatora. Komunikaty alarmowe są wyświetlane w osobnym okienku dialogowym i zawierają komunikat dający operatorowi dokładną informację o przyczynie alarmu oraz datę i dokładny czas wystąpienia zakłócenia. W osobny powinny być zaznaczone alarmy niepotwierdzone i potwierdzone przez operatora. Dla wybranych alarmów wymagana jest funkcja umożliwiająca podanie przez operatora przyczyny alarmu i informacji o podjętym działaniu. Informacje te są przechowywane w rejestracji zdarzeń historycznych.
- Rejestracja danych – System umożliwia rejestrację danych bieżących z monitorowanych obiektów w celu wykorzystania ich przy tworzeniu raportów i wykresów. Dotyczy to procesów długo jak i krótkotrwałych. Przekazywanie zarejestrowanych danych ze sterowników do stanowiska operatora odbywa się automatycznie. Funkcja eksportu umożliwiać przesyłanie zarejestrowanych wartości do innych programów.
- Rejestracja zdarzeń historycznych – Istnieje możliwość automatycznego zapisywania i przechowywania informacji o wszystkich zdarzeniach, które wystąpiły w systemie. Zapisane w rejestrze zdarzenie zawiera datę i czas jego wystąpienia oraz dane osoby odpowiedzialnej za czynności związane z tym zdarzeniem. Ponadto rejestrowane są wszystkie stany alarmowe, wydawane polecenia, zmiany statusów obiektów i komunikaty systemowe. Istnieje możliwość wybierania potrzebnych danych oraz sortowania ich według wybranej cechy.
Opis aparatury obiektowej
Wszystkie urządzenia są odpowiednio dobierane do możliwości i wymogów sterowników tak, aby przekazywanie sygnałów pomiarowych i sterujących odbywało się właściwie, z odpowiednią czułością i bez zakłóceń.
Zakres pomiarowy jest indywidualnie dobrany do wymogów instalacji i zapewnia należytą dokładność odczytu wielkości mierzonej. Czujniki temperatury pomieszczenia są dostarczone w postaci zabudowanej uniemożliwiającej niepożądane manipulacje wewnątrz. Nastawniki wartości zadanych posiadają pokrętło zdalnej nastawy przekazywanej do sterownika jako sygnał analogowy lub/i przyciski funkcyjne, w pełni programowalne.
Sygnalizatory różnicy ciśnień (presostaty) potwierdzające pracę wentylatorów oraz sygnalizujące zabrudzenie filtrów są wysterowane od różnicy ciśnienia oraz mają ustawialną wartość różnicy ciśnień przełączania. Wszystkie elektryczne urządzenia wyjściowe są tak dobrane, by uwzględniały obciążenie znamionowe.
Siłowniki zaworów regulacyjnych są przystosowane do pracy z zaworami regulacyjnymi w aplikacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Siłowniki te są przystosowane do wysterowania sygnałem 0…10V. Zasilanie napięciem bezpiecznym 24 V. Siłowniki mają możliwość dodatkowego wyposażenia w wyłączniki krańcowe i sygnał sprzężenia zwrotnego. Siłowniki pracujące w układach gdzie wymagane jest awaryjne zamknięcie zaworów w przypadku zaniku napięcia zasilania posiadają funkcję bezpieczeństwa.
Siłowniki przepustnic są przystosowane do współpracy z dostępnymi powszechnie na rynku przepustnicami w zastosowaniach wentylacyjno-klimatyzacyjnych. Wysterowanie sygnałem binarnym (dwustanowym) lub ciągłym 0…10V. Siłowniki te są zabezpieczone przed przeciążeniem i zablokowaniem w pełnym zakresie pracy. Wszystkie inne urządzenia sterowane automatycznie sygnałem ciągłym, o ile nie zaznaczono inaczej w szczegółowej specyfikacji, posiadają siłowniki dostosowane do obciążenia z rezerwą mocy wystarczającą do prawidłowej pracy.
Funkcje systemu BMS
W standardowej konfiguracji z powodzeniem system może nadzorować i sterować wyszczególnionymi poniżej funkcjami poszczególnych systemów.
Instalacja wentylacji:
- Optymalne uruchamianie i wyłączanie systemu (sterowanie zegarowe)
- Regulacja i monitorowanie temperatury powietrza
- Alarmy dla odchylenia od temperatury zadanej
- Alarmy wyłączenia z uwagi na pożar
- Alarmy zabrudzenia filtrów
- Alarmy awarii wentylacji
- Wyświetlanie wszystkich zmierzonych temperatur
- Wyłączenie chłodzenia zgodnie z podanym programem czasowym / kryteriami temperatury
Wentylatory nawiewno-wywiewne:
- Włączanie / wyłączanie systemu
- Monitorowanie pracy
- Monitorowanie temp. powietrza
System chłodzenia – agregaty chłodnicze:
- Ustawianie parametrów roboczych
- Rejestrowanie temperatur
- Uruchamianie / zatrzymywanie
- Alarmy i przerwy w działaniu
Instalacja Wod-kan:
- Monitoring stanów alarmowych
Sterowanie komfortem w pomieszczeniach:
- Monitoring i sterowanie pracą FCU
- Monitoring awarii
Monitoring Elektryczny:
- Monitoring liczników
- Monitoring wyłączników
- Monitoring rozdzielni elektrycznych
Monitoring systemów zabezpieczenia technicznego budynku:
- Monitoring systemu sygnalizacji pożaru
- Monitoring systemu sygnalizacji włamania i napadu