|
|||||
1 стр. из 1 В связи со строительством в России зданий повышенной этажности в настоящее время среди ряда важных вопросов по выработке соответствующих стандартов по энергоснабжению зданий и др. рассматриваются вопросы обеспечения безопасности [1], [2]. С точки зрения безопасности высотные здания являются весьма уязвимыми. Это, прежде всего, связано с тем, что они имеют большие размеры, характеризуются использованием сложного инженерного оборудования и высокой концентрацией людей в одном месте. Здания подвержены внешним воздействиям, в том числе террористическим. Даже одна авария может вызвать большую зону воздействия с трудным доступом к месту аварии, сложными противоаварийными мероприятиями и затрудненной эвакуацией людей. Поэтому при проектировании высотных зданий необходимо уделять повышенное внимание как известным решениям в области безопасности, так и новым решениям, которые иногда могут быть заимствованы из других областей техники. Безопасность здания определяется всеми составляющими его компонентами: архитектурными решениями, используемым инженерным оборудованием, технико-организационными мероприятиями, системами управления и т. п. Ниже с позиции обеспечения безопасности зданий и надежности оборудования рассматриваются системы управления инженерным оборудованием зданий (СУЗ). КАЧЕСТВО КОМПОНЕНТОВ Какие бы простые или сложные решения не реализовывались в СУЗ, основой надежности последних является надежность их компонентов. Это настолько очевидно, что не требует подробных пояснений. Важнейшим принципом обеспечения качества компонентов является применение только стандартных, сертифицированных и многократно проверенных аппаратных и программных средств. На рис. показана обобщенная структура СУЗ, включающая нижний уровень на базе управляющих контроллеров и местного («полевого») оборудования, уровень управления на основе серверов, объединенных с контроллерами локальной сетью данных, например, сетью с протоколом BAСnet, и уровень менеджмента, объединяющий рабочие станции с помощью шины данных Ethernet TСР/IP. На каждом из трех уровней можно объединять оборудование различных фирм-производителей. Эта важнейшая возможность обеспечивает так называемую распределенную функциональность: каждый уровень может быть расширен до функциональных возможностей, требуемых заказчиком. Однако это объединение должно выполняться только на основе использования стандартных протоколов: BAСnet, M-bus, EIB, LON и др. Аналогично этому стандартное оборудование и программное обеспечение должны использоваться во всех других компонентах СУЗ. СТРУКТУРНАЯ НАДЕЖНОСТЬ СУЗ Этот вид обеспечения надежности предполагает предотвращение аварий или локализацию их воздействия за счет определенного построения структуры СУЗ и соответствующей взаимосвязи ее частей. При этом должны предотвращаться отказы всей системы или заданной части системы при отказе какого-либо ее компонента. Автономность частей СУЗ Принцип автономности предполагает наличие иерархии независимых (или малозависимых) частей системы, среди которых можно выделить: Каждая часть в этой иерархии должна работать как в составе системы, так и самостоятельно (автономно), даже если не работает связь с компьютером диспетчерского пункта (ДП). Так организованы системы большинства известных фирм-производителей. Для обеспечения автономности шкафа или зоны обычно выполняются два условия: Таким образом реализуется принцип автономной безопасности: каждая зона (установка) может работать независимо от других зон. Топология локальных сетей С точки зрения безопасности топология сетей должна оптимально соответствовать архитектуре здания и расположению оборудования при минимальной длине кабелей связи. Прокладка сети должна вписываться в существующие в данном здании максимально защищенные от внешних воздействий стояки и отдельные трубопроводы. Технические параметры сети не должны накладывать специальных ограничений и требований на размещение кабелепроводов. В связи с этим, в одной системе должна обеспечиваться свободная топология сетей: линия, звезда, древовидная или кольцевая. Одним из распространенных вариантов является использование древовидной структуры: Резервирование Обычно резервируются центральные и наиболее ответственные части СУЗ: Распределенный менеджмент На уровне менеджмента рабочие станции распределяются по выполняемым функциям. Наличие нескольких рабочих станций с разделением между ними различных задач по управлению и диспетчеризации увеличивает общую надежность СУЗ, даже в том случае, если не используется их взаимное «горячее» резервирование. При этом в случае аварии только часть функций системы может быть потеряна на некоторое время. За это время любая станция может быть переориентирована для выполнения функций отказной станции. ПРОГРАММНО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРЫ Обычно используется следующий арсенал средств: В системах ряда производителей предлагаются дополнительные средства: ОПТИМИЗАЦИЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДАННЫХ Одним из путей повышения надежности СУЗ является правильная организация работы персонала. В том числе его освобождение от излишней информации, затрудняющей правильную и быструю оценку ситуации. Для этого в современных SCADA системах применяются различные приемы фильтрации сообщений и оптимизации отображения параметров здания и его оборудования. Ниже эти приемы рассматриваются на основе NovaProOpen–Scada системы. Передача, ориентированная на событие Обмен данными основан на определении изменений значений величин (выше заданного порога) и состояний (статусов). Если таких изменений нет, система не посылает новых сообщений. Такой способ передачи данных оптимизирует процессы обработки и представления данных персоналу. Векторная графика и масштабирование Векторная графика позволяет реализовывать отображения, более доступные для восприятия оператором СУЗ по сравнению с растровой графикой. Одной из возможностей является масштабирование изображений. В обычной обстановке оператору представляется лишь общий план здания. Однако при необходимости он может увеличить масштаб изображения интересующей его части здания и в деталях увидеть происходящие там события. Такой подход позволяет быстро реагировать на ненормальную ситуацию. Иерархия изображений Любой компонент автоматики здания может быть отображен путем использования двух оглавлений (меню): Используя «архитектурное» оглавление, диспетчер (оператор) «перелистывает» следующие мнемосхемы: Двигаясь по «технологическому» оглавлению, оператор перелистывает следующие мнемосхемы: Из одного оглавления можно просто перейти в другое оглавление (меню). Например, от мнемосхемы «помещение» можно перейти к отображению установок, которые обслуживают это помещение. Таким образом, оператор обеспечивается возможностью быстрого доступа к необходимому объекту контроля. Приоритеты сообщений Для информационных сообщений и алармов устанавливаются приоритеты, обеспечивающие, с одной стороны, быстрое получение информации оператором, с другой — отсутствие переполнения системы и внимания оператора. Алармы разделяются на уровни приоритета: В целом использование иерархии сообщений обеспечивает повышение надежности СУЗ. САМОКОНТРОЛЬ СУЗ В СУЗ применяются различные методы самоконтроля, пронизывающие всю структуру системы и ее отдельные элементы. Самокалибровка полевого оборудования Предлагаются приводы регулирующих клапанов и приводы воздушных заслонок, которые имеют возможность самокалибровки. Операция калибровки происходит по инициативе персонала, программы в контроллере или автоматически каждый раз после аварии в цепях напряжения питания. Контроль питания в шкафах автоматики В шкафах устанавливаются источники бесперебойного питания и схемы контроля питания. При пропадании питания: После появления напряжения питания: Контроль исправности информационной сети, самоконтроль контроллеров В системе программного обеспечения NovaProOpen используется программа постоянного мониторинга контроллеров, которая постоянно проверяет наличие обмена информацией между контроллерами и диспетчерским компьютером. Информация об отказе контроллера или участка сети оперативно передастся диспетчеру системы. КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ Контроль отклонения регулируемых параметров Во всех СУЗ обычно используется контроль достижения минимальных и максимальных значений параметров: статических давлений, перепадов давлений, температур и пр. В рассматриваемом случае перечень контролируемых значений, предаварийные и аварийные допуски и реакция СУЗ на эти отклонения должны обсуждаться и приниматься с особым вниманием. Контроль электроснабжения Аварии в цепях электроснабжения являются одной из основных причин пожаров в зданиях. В зданиях повышенной этажности для предотвращения этого вида аварий предлагается применять известные способы автоматизированного контроля исправности цепей питания (разъединителей, трансформаторов, автоматов и т. д.) и качества электропитания: наличия перенапряжений, провалов, искажений формы и т. п. Способы для реализации этого достаточно хорошо известны. Например, используются многоканальные ваттметры фирмы «Шнайдер-Электрик» с выводом информации по протоколу Modbus. Дополнительно рекомендуется применять программы энергетического менедж-мента. Так, фирмой Sauter предлагается программа EnBal (энергетического баланса), в которой предусмотрены средства накопления статистических данных о энергопотреблении и постоянный анализ этих данных. Одним из результатов этого анализа может быть автоматическое сопоставление реальных токов нагрузки с паспортными значениями токов нагрузки для реально включенных установок. Такое сопоставление позволяет предсказать отказ установки и указать на необходимость ее профилактики или замены. В целом, использование программы может предотвратить пожары, вызываемые перегрузками в цепях электроснабжения. Рассматриваемый перечень мероприятий по повышению надежности СУЗ с целью обеспечения безопасности зданий не претендует на полноту. Существует еще много общих и частных аспектов решения этой задачи. Задачей автора было лишь привлечение внимания специалистов к проблеме безопасности.
Дата: 11.08.2004 В. М. Бреннерман "СтройПРОФИль" 5 (35)
«« назад Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации! |
|||||