CC BY
14УДК 654.924.5
Фомин В. И., Мусатов В. А., Обухов С. А.
ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
В статье обзорно указываются данные об основных объектах контроля в зданиях и сооружениях, описываются новые принципы функционирования комплексов контроля инженерных систем и систем обеспечения безопасности. Даются сведения о необходимости применения интегрирования рассматриваемых систем, указываются основные элементы и функциональность комплексных систем диспетчеризации и обеспечения безопасности.
Ключевые слова: интеграция систем противопожарной безопасности, системы диспетчеризации зданий и сооружений, управление инженерными системами зданий и сооружений, система контроля безопасности и жизнеобеспечения здания, автоматизация функций контроля и управления системами, жизнеобеспечения и безопасности зданий.
Любое современное здание содержит солидный объём разнообразных инженерных систем. В настоящее время развивается новое направление работ по автоматизации функций контроля и управления системами жизнеобеспечения и безопасности зданий и сооружений, а именно: диспетчеризация [1, 2]. Однако в России эти работы не систематизированы и в полной мере не решают вопросов предупреждении и ликвидации чрезвычайной ситуации (ЧС) на потенциально опасных объектах, зданиях и сооружениях. Более того, в случае неправильного проектировании указанных выше систем возможны случаи технологического конфликта, что может послужить причиной гибели людей, находящихся на объекте и за его пределами [4]. Например, при аварии, связанной с выбросом химически опасных веществ может быть не отключена система вентиляции воздуха на объекте и не выполнены условия по своевременному оповещению рабочего персонала и органов МЧС.
Сегодня обеспечением безопасности, защищённости здания от внештатных ситуаций, а также поддержанием необходимых санитарно-гигиенических условий занимается множество разнообразных инженерных систем, которые характеризуются достаточно большим набором технологических параметров и сигналов управления, требующих круглосуточного контроля [3]. Все эти системы в совокупности образуют систему контроля безопасности и жизнеобеспечения здания, помимо этого, они (инженерные системы) должны обеспечивать не только контроль, учёт и управление ресурсами объекта, но и осуществлять функции предупреждения и прогнозирования чрезвычайной ситуации [6].
Объекты контроля и управления инженерных систем
1. Инженерно-технические конструкции (конструктивные элементы) зданий и сооружений.
2. Подсистемы жизнеобеспечения к безопасности:
- теплоснабжение (центральное отопление, вентиляция и кондиционирование);
- водоснабжение и канализация;
- электроснабжение;
- газоснабжение;
- инженерно-технический комплекс пожарной безопасности объекта;
- лифтовое оборудование;
- система голосового оповещения;
- система охранной безопасности;
- система обеспечения технологических процессов в зданиях и сооружениях (контролируемые параметры: температурный режим (кондиционирование), давление, уровень радиации, состав воздуха (вентиляция) и концентрация токсичных и взрывоопасных газов, напряжение электросети и др.).
Функции предупреждения и прогнозирования ЧС:
- непрерывность сбора, передачи и обработки информации о значениях параметров, отвечающих за процессы, обеспечивающие функционирование зданий и сооружений;
- решение задач контроля параметров, отвечающих за процессы, направленные на обеспечение функционирования зданий и сооружений и определения отклонений их текущих значений от нормативных;
- получение автоматизированной формализованной оперативной информации о состоянии инженерно-технических конструкций и технологических систем зданий и сооружений руководителями соответствующих служб, в том числе и дежурной диспетчерской службой (ДДС);
- автоматизированное или принудительное, в том числе и с использованием мобильного телефона, оповещение соответствующих специалистов для принятия необходимых мер по предупреждению или ликвидации ЧС в зданиях и сооружениях (прекращение подачи газа, воды, включение средств пожаротушения и т. п.);
- повышение оперативности доведения информации о нештатных и аварийных ситуациях до соответствующих служб через информационное сопряжение с единой диспетчерской централизованной службой;
- оперативное автоматизированное информационное обеспечение взаимодействия ДДС при ликвидации ЧС в зданиях и сооружениях;
- документирование и регистрацию аварийных ситуаций, а также действий диспетчеров служб зданий и сооружений по их предупреждению и ликвидации;
- организация автоматизированного учёта эксплуатационных ресурсов технологического оборудования и его своевременного технического обслуживания [7].
В составе инженерной системы необходимо наличие следующих компонентов:
1. Комплекс контролирующих средств:
- сейсмодатчики;
- аналоговые и (или) цифровые датчики контроля всевозможных технологических параметров;
- водо-, газо- и электросчетчики;
- датчики аварий с дискретными сигналами;
- датчики контроля наличия всевозможных взрывчатых и радиоактивных веществ;
- исполнительные механизмы, контроллеры (технические средства, обеспечивающие автоматическое, автоматизированное и ручное управление - клапаны, задвижки, электроприводы, насосы и т. д.);
- измерительные приборы и т. д.
2. Сеть передачи информации.
3. Система сбора и обработки информации:
- серверы ввода / вывода;
- локальная и (или) глобальная вычислительные сети;
- рабочие станции диспетчеров, программный комплекс.
4. Многофункциональная кабельная система:
- кабеленесущие конструкции;электричес-кие и слаботочные кабели; коммутирующие устройства (кроссы, электрические шкафы).
5. Административная система:
- организационная структура, обеспечивающая эксплуатацию здания (сооружения);
- эксплуатационно-техническая и распорядительная документация;
- документация, регламентирующая взаимодействие с единой дежурной диспетчерской службой.
Основные положения по созданию структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений создаются для обеспечения гарантированной устойчивости функционирования системы процессов жизнеобеспечения требуемого качества в контролируемых зданиях и сооружениях и выступают как средство информационной поддержки принятия решения диспетчером единой дежурной диспетчерской службой в условиях действия дестабилизирующих факторов. Это практически в полной мере соответствует функциональности комплексных систем диспетчеризации или, как их сейчас называют, системы «Умный дом» в жилом секторе (системы БОАОА на промышленных и производственных объектах) [8].
«Умный дом» в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «при-
спосабливаемое (гибкое) здание», инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным инжиниринговым изменениям. Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.
Системы смогут отслеживать работу и состояние всей «начинки» здания в реальном времени, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах.
Под термином умный дом обычно понимают интеграцию в единую систему управления зданием таких систем, как:
- система отопления, вентиляции и кондиционирования;
- охранно-пожарная сигнализация, система контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа;
- система видеонаблюдения;
- система связи (сеть, в том числе телефонная и локальная сеть здания);
- система освещения;
- система электропитания здания (автоматы ввода резерва, промышленные источники бесперебойного питания, дизельные генераторы);
- механизация здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.);
- телеметрия - удалённое слежение за системами;
- 1Р-мониторинг объекта - удалённое управление системами по сети;
- вБМ-мониторинг - удалённое информирование об инцидентах на объекте (квартира, офис, здание или целый комплекс зданий и сооружений) и управление системами как по проводным, так и по беспроводным каналам связи (можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчёты по результатам выполнения действий) [9].
Современные технологии позволяют строить автоматизацию покомпонентно, т. е. выбирать только те функции, которые действительно нужны. Модульная структура позволяет создавать системы не очень высокой стоимости, но с гарантией 100 % использования.
Правильно спроектированная система способна не только обеспечить безопасное функционирование всех инженерных систем любого объекта, но и предупредить возникновение ЧС, не говоря уже о том, что она способна приносить весьма заметный положительный экономический эффект, оптимально распределяя ресурсы [10].
Учитывая всё вышеизложенное, возникла необходимость в разработке целого комплекса методик и нормативно-правовых актов для определения последовательности создания единого комплекса структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами, прежде всего, потенциально опасных объектов, зданий и сооружений; правила сопряжения структуриро-
ванных систем мониторинга и управление инженерными системами с едиными дежурно-диспет-черскими службами; способы анализа диагностической информации структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами для определения технического состояния систем безопасности и систем жизнеобеспечения контролируемых объектов.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 12.2.003-91. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. - М.: Изд-во стандартов, 2008. - 11 с.
2. ГОСТ 12.2.037-78. Система стандартов безопасности труда. Техника пожарная. Требования безопасности. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 10 с.
3. Приказ МЧС России от 14 мая 2009 г. № 298 «О принятии на снабжение в системе МЧС России многоцелевого пожарно-спасательного автомобиля с установкой пожаротушения температурно-активированной водой АПМ 3-2/ 40-1,38/100-100(43118)». - М.: МЧС России, 2009. - 13 с.
4. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы проектирования. - М.: МЧС, 2009. - 103 с.
5. Руководство по определению параметров автоматических установок пожаротушения тонкораспылённой водой. -М.: МЧС России, ВНИИПО МЧС России, 2009. - 114 с.
6. СТ СЭВ 383-87. Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 8 с.
7. Корнеева А. И, Аблин И. Е. Бритва Оккама - в надёжных руках. Интервью генерального директора компании «ИнСАТ» И. Е. Аблина главному редактору журнала «Промышленные АСУ и контроллеры» А. И Корнеевой // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2008. - № 8. - С. 1-5.
8. Аблин И. Е. LEGO для систем диспетчеризации // Информатизация и системы управления в промышленности. -2012. - № 6 (42). - С. 83-85.
9. Павлов Н. Г., Семиров Ф. В. Автоматизированная система контроля состояния инженерных систем // Информатизация и системы управления в промышленности. - 2015. - №3 (57). -С. 17-19.
10. Грошева Л. С., Мерзляков В. И., Перевезенцев С. В., Плющаев В. И. Разработка комплексной системы контроля и управления на базе промышленных контроллеров FASTWEL // Современные технологии автоматизации. - 2015. - № 3. -С. 46-50.
Материал поступил в редакцию 03 марта 2017 года.
Fomin V., Musatov V., Obukhov S.
INTEGRATION OF FIRE SAFETY SYSTEMS INTO COMPLEX BUILDING AND STRUCTURE DISPATCHING SYSTEMS
ABSTRACT
Purpose. The article provides a general data overview of the main monitored facilities in buildings and structures. It also describes the new principles of control complexes operation for engineering and safety systems. The information on the necessity for integrating the systems under consideration is given. The main elements and functionality of complex dispatching and safety systems are indicated.
Methods. The research methods included the study of: regulations, standards and specifications ensuring safety of potentially hazardous facilities, buildings and structures; technical capabilities of fire alarm systems; fundamental principles for creating of interconnected safety systems; monitoring and management of engineering systems at potentially haz-ardous facilities, buildings and structures.
Findings. The following systems have been analyzed: modern fire protection systems for buildings and structures; dispatching systems for building and structure engineering systems. Structural and technological features of dispatching systems for building and structure engineering systems have been studied.
Research application field. In the building and structure dispatching system the integrated system
allows extending the traditional automation of engineering systems and brings it to the level at which monitoring and management of all systems are carried out from one dispatcher working place.
Conclusions. The integrated system of engineering system dispatching allows taking into account energy resources, controlling their consumption, correcting theoperation of equipment including external conditions. Engineering system dispatching allows maintaining their operability and increasing the efficiency of energy resources use. Due to the operational control of engineering systems condition and timely response to changes in the systems and equipment operation, it is possible to make managerial decisions effectively and prevent possible failures, occurrence and elimination of emergencies.
Key words: integration of fire safety systems, building and structure dispatching systems, building and structure engineering systems management, system of safety control and essential service provision in a building, automation of the system control and management functions for essential service and safety provision in buildings.
REFERENCES
1. State standard 12.2.003-91. Occupational safety standards system. Industrial equipment. General safety requirements. Moscow, Gosstandart Rossii Publ., 2008. 11 p. (in Russ.).
2. State standard 12.2.037-78. Occupational safety standards system. Fire engineering. Safety requirements. Moscow, Gosstandart Rossii Publ., 2003. 10 p. (in Russ.).
3. Order of the EMERCOM of Russia on May 14, 2009, no. 298 "On the acceptance for supply in the EMERCOM of Russia of a multi-purpose fire and rescue vehicle with the installation of fire extinguishing with temperature-activated water APM 3-2/40-1,38/ 100-100 (43118)". Moscow, EMERCOM of Russia Publ., 2009. 13 p. (in Russ.).
4. Code of rules 5.13130.2009. "Fire protection systems. Fire alarm and fire extinguishing systems are automatic. Design rules and regulations". Moscow, EMERCOM of Russia, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2009. 114 p. (in Russ.).
5. Rukovodstvo po opredeleniiu parametrov avtomaticheskikh ustanovok pozharotusheniia tonkoraspylennoi vodoi [Guidelines for the determination of the parameters of automatic fire extinguishing installations with fine dust]. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2004. 16 p. (in Russ.).
6. ST COMECON 383-87 Fire Safety in Construction - Terms and Definitions. Moscow, Izdatel'stvo standartov Publ., 1988. 8 p. (in Russ.).
7. Korneeva A.I, Ablin I.E. Occam's razor is in good hands. Interview of I.E. Sablina, Director General of InSAT Company, to A.I. Korneeva, Editor-in-Chief of the Journal "Industrial Automated Control Systems and Controllers". Promyshlennye ASU i kontrollery, 2008, no. 8, pp. 1-5. (in Russ.).
8. Ablin I.E. LEGO for dispatching systems. Informatizatsiia i sistemy upravleniia vpromyshlennosti, 2012, no. 6 (42), pp. 83-85. (in Russ.).
9. Pavlov N.G., Semirov F.V. Automated system for monitoring the state of engineering systems. Informatizatsiia i sistemy upravleniia v promyshlennosti, 2015, no. 3 (57), pp. 17-19. (in Russ.).
10. Grosheva L.S., Merzliakov V.I., Perevezentsev S.V., Pliushchaev V.I. Development of a comprehensive control and management system based on FASTWEL industrial controllers. Sovremennye tekhnologii avtomatizatsii, 2015, no. 3, pp. 46-50. (in Russ.).
VLADiMiR FoMiN
VALERi MUSATOV SERGEi OBUKHOV
Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Associate Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
Scientific-Production firm "ANTIP", Moscow, Russia
The 78 firehouse, of FSI "6 squad Federal Fire Service in Moscow", Moscow, Russia
