Создание информационной системы интеллектуального здания Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

2. обеспечивает полную автономность работы магнитного активатора жидких сред а, следовательно, полную независимость от внешних силовых источников энергии;

3. позволяет получать магнитные поля, максимально эффективные для магнитной активации жидких сред;

4. активирующее магнитное поле для всей массы обрабатываемой жидкости практически одинаково;

5. позволяет увеличить время воздействия и расстояние, на котором магнитное поле взаимодействует с активируемой жидкостью, в 10-15 раз.

Список литературы:

1. Vermeiren T. Belg. panent № 460560, 1945.

2. Помазкин В. А. Разработка электромагнитных фильтров для очистки возвратного конденсата от пара- и ферромагнитных примесей / Отчет по НИР х/д 23/83, № Гос. Регистрации 01.83.0042331. - Оренбург, 1983.

3. Помазкин В.А., Цветкова Е.В. Возможности магнитной активации воды затворения бетонных смесей // Строительные матениалы ХХ1 века, Технология бетонов. - М., 2009. - № 2. - С. 58-60.

4. Помазкин В.А. Патент РФ №2096339. Аппарат Помазкина для магнитной обработки жидкостей // Бюл. - М., 20.11.97. - № 32.

5. Помазкин В. А. Неспецифические воздействия физических факторов на объекты биотехносферы: монография. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2001. -340 с.

6. Помазкин В. А. Патент РФ № 2096759. Экспресс-анализ физической активации жидкостей // Бюл. - М., 20.11.97. - № 32.

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЗДАНИЯ

© Сафонова Ю.А.*, Сафонов И.Д/

Воронежский институт инновационных систем, г. Воронеж Научно-производственная фирма «Компьютерные сети», г. Воронеж

Информационная система управления инженерной инфраструктурой интеллектуального здания грамотно распределяет ресурсы снижает эксплуатационные затраты и обеспечивает понятный интерфейс контроля и управления. Проектирование системы управления таких зда-

* Доцент кафедры Прикладной информатики ВИИС, кандидат технических наук

♦ Начальник департамента инженерных систем научно-производственной фирмы «Компьютерные сети».

ний следует проводить от создания информационной системы управления к локальным инженерным системам, учитывая особенности их взаимодействия.

Термин «интеллектуальное здание» (intelligent building - англ.; intelligent - «разумный, понятливый», в сочетании со словом building - «гибкий, приспосабливаемый») в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «приспосабливаемое здание», т.е. здание, способное приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Инженерные системы такого здания способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям окружающей среды [l].

В России под термином «интеллектуальное здание» обычно понимают интеграцию в единую систему управления зданием следующих систем: отопления, вентиляции и кондиционирования; охранно-пожарную сигнализацию; оповещения; контроля доступа в помещения; видеонаблюдения; часофикации; сети связи (в том числе телефония, система передачи данных здания); систему освещения; электроснабжения здания (гарантированное, бесперебойное, технологическое, бытовое электроснабжение); механизации здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, и т.п.); диспетчеризации здания; автоматизированного управления инженерными системами здания;

Необходимыми составляющими интеллектуального здания являются:

- управление с единого центра инженерными системами, аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум;

- телеметрия - измерение, передача и удалённое слежение за системами;

- IP-мониторинг объекта - удалённое управление системами по сети;

- GSM-мониторинг - удалённое информирование об инцидентах в здании (квартире, офисе, объекте) и управление системами здания через телефон.

Традиционные решения инженерного оборудования здания представляют собой совокупность отдельных, не взаимодействующих между собой систем. Здание, в котором эти системы объединены в интегрированный комплекс и правильно организованы уже на этапе проектирования (с учетом возможных будущих изменений), имеет право называться интеллектуальным [2].

Создание интеллектуального здания невозможно без АСУЗ - автоматизированной системы управления зданиями (англ. Building Management System, BMS) [3]. АСУЗ предназначена для автоматизации инженерных систем жизнеобеспечения здания: отопление, вентиляция и кондиционирование, холодоснабжение, водоснабжения и канализация, электроснабжение и освещение. Основными целями внедрения АСУЗ являются повы-

шение эффективности и качества работы систем жизнеобеспечения здания, сокращение расходов на обслуживающий персонал, сокращение энергозатрат на содержание и функционирование здания.

Выделяют три уровня управления зданием [5]:

1. уровень диспетчеризации и администрирования (Management Level): на данном уровне осуществляется взаимодействие между персоналом и системой через человеко-системный интерфейс, реализованный на базе компьютерных средств и SCADA-систем.

2. уровень автоматического управления (Automation Level): основными компонентами данного уровня являются контроллеры автоматического управления, модули ввода-вывода сигналов, электротехническое коммутационное оборудование. В контроллерах реализуются основные алгоритмы приема, вывода, обработки сигналов, алгоритмы автоматического управления.

3. уровень периферийных устройств (Field Level): данный уровень включает в себя датчики и исполнительные механизмы, включая кабельные соединения.

Важным отличием интеллектуального здания является наличие такой системы как информационная, основное назначение которой - передача данных от локальных систем управления инженерным системам на пульт оператора и обратно. При проектировании информационной системы здания целесообразно использовать открытые протоколы.

Системные решения и оборудование для систем автоматизации зданий представлены многими производителями: Crestron, AMX, ABB, GIRA, SIEMENS, Schneider-Electric, MARMITEK и др. [1]. В настоящее время широкое распространение в области управления зданиями получили следующие стандарты (табл. 1).

1. BACnet (Building Automation and Control network) - сетевой протокол для автоматизации зданий и сетей управления, разработан Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), открытый стандарт. BACnet-устройствами являются контроллер, датчик, исполнительный механизм. Взаимодействие между устройствами различных производителей возможно, если алгоритмы этих устройств реализованы на основе стандартных функциональных блоков BIBB. Блоки BIBB используются для обмена данными между устройствами [4].

2. EIB (European Installation Bus) - европейская инсталляционная шина, предназначена для автоматизации жилых и офисных помещений, представляет собой децентрализованную систему событийного управления с последовательной передачей данных управления, контроля и сигнализации эксплуатационно-технических функций. Подключенные к шине EIB абоненты могут обмениваться информацией через общий канал передачи. При этом информация упаковывается в телеграмму и транспортируется по шине от датчика к исполнительному механизму.

Таблица 1

Сравнительная характеристика стандартов

Наименование Передающие среды Способ передачи Программное обеспечение Полоса частот Скорость передачи

BACnet витая пара, силовая линия, радиоканал, ИК канал BACnet, MS/TP BACtalk for Windows Н/д 1 Мбит/с

EIB витая пара, силовая линия, сеть Е1В, радиоканал, ИК канал CSMA/CA Специализированное ПО ETS 100-120 kHz 9600 байт/с (витая пара), 1200 / 2400 бит/с (силовая линия), 10 Мбит/с (сеть Е1В)

LonWork витая пара, радиоканал, ИК канал, силовая линия, коаксиальный кабель, оптический кабель CMSA, LonTalk язык Neuron C для специализированного сигнального процессора NeuronChip 100-450 kHz 10 кбит/с

CeBus CeBus, CSMA/CD CR (на канальном уровне) Язык приложений CAL (Common Application Language) 100-450 kHz 10 кбит/с

Х10 Витая пара, беспроводные каналы Х 10 Activehome, совместимое с Windows 310 MHz, 433 MHz 60 бит/с

RS-485 Витая пара ModBus, Profi Bus DP, DMX 512 Н/д Н/д 500, 1000 кбит/с, 2400 кбит/с -100 м (2 витых пары), 10000 кбит/с - 10 м.

Industrial Ethernet Витая пара, гибкие кабели, устройства беспроводной сети CSMA/CD Н/д 16-800 MHz 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с

LanDrive Витая пара ModBus/ RTU LanDrive Configurator Н/д 38400 бит/с

Примечание: Н/д - нет данных.

3. LonWork (разработан компанией Echelon Corporation, США) - полевая шина для автоматизации зданий, основан на концепции реализации систем управления при помощи «распределенного интеллекта» - управляющей сети (Local Operating Networks) LON, которая имеет минимальное количество уровней иерархии и в которой нет выраженного центрального устройства. Основное использование в системах жизнеобеспечения зданий, промышленной автоматики.

4. CeBus - создана компанией Intellon. Сигналы передаются по технологии Speed Spectrum - система сама понимает, где помехи, а где данные, сигнал является шумоподобным. Предусматривается одноранговая модель взаимодействия, при которой любой узел имеет свободный доступ к сети. Спектр CeBus-продуктов узкий.

5. Х10 - разработана в 1975 г. корпорацией Х-10 с ориентацией на задачи дистанционного управления светильниками и простейшими бытовыми приборами. Организация-разработчик - Pico Electronics (Шотландия). Для передачи двоичной информации здесь используется генерация коротких радиоимпульсов частотой 120 кГц в момент перехода переменного напряжения через ноль.

6. RS-485 (Recommended Standard 485, EIA-485, от англ. Electronic Industries Alliance) - разработан совместно двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA) и Ассоциацией промышленности средств связи TIA (Telecommunications Industry Association). Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Стандарт RS-485 оговаривает только электрические характеристики, физический уровень, но не программную платформу.

7. Промышленный Ethernet (Industrial Ethernet) используется для обмена данными между программируемыми контроллерами и системами человеко-машинного интерфейса, реже для обмена данными между контроллерами и для подключения к контроллерам удаленного оборудования (датчиков, исполнительных устройств). Широко используется при автоматизации зданий.

8. LanDrive (разработчик INSYTE Electronics, г. Пермь) - российская платформа «умного дома», для построения шинных распределенных систем управления. Состоит из центрального контроллера и исполнительных механизмов, связанных между собой сетью. К исполнительным механизмам подключается управляемое оборудование. Ориентирована на использование в составе «умного дома», но чаще используется в системах учета и сбережения энергоресурсов. Сравнительная характеристика этих стандартов приведена в табл. 1.

Существует большое количество стандартов по управлению жилыми комплексами. Основная их часть, такие как BACnet, LanDrive предназначены для инсталляции во вновь строящееся здание. Другие, такие как Ce-Bus имеют ограничение в использовании, т.к. незначительное число производителей поддерживает этот стандарт, а Х10 - отличается низкой скоростью и ненадежностью. Поэтому для создания современной информационной системы управления в здании необходимо использование стандартов Industrial Ethernet, RS-485, EIB или LonWork на физическом уровне, а программную платформу применять от производителей устанавливаемого оборудования (Crestron, AMX, SIEMENS, Schneider-Electric, ABB и др.).

Список литературы:

1. Муравьев В.В. Интеллектуальные здания и новейшие технологии инженерного обеспечения и автоматизации при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений [Текст] / В.В. Муравьев, А.В. Фрейдман, А. А. Баранов // Энергосбережение. - 2005. - № 5. - С. 38-43.

2. Фильчаков А.В. Интеллектуальное здание: реальный миф [Текст] / А.В. Фильчаков // Компьютер-пресс. - 2006. - № 1. - С. 72-73.

3. Интеллектуальное здание. Понятия и принципы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.ruswires.net/post_1186059197.html.

4. Дрынков А.В. ВАСпе^решение для высотных многофункциональных зданий [Текст] / А.В. Дрынков // Интеллектуальное здание. - 2008. -№ 3. - С. 16-17.

5. Сычев Ю.Б. Управление инженерными системами зданий [Текст] / Ю.Б. Сычев // Интеллектуальное здание. - 2008. - № 3. - С. 110-111.

ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗДЕЛИЙ НА ВСЕХ ЭТАПАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

© Сухарев Е.Н.*

Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва, г. Красноярск

Рассмотрены предпосылки к исследованию проблемы оценки экологической эффективности товаров и услуг на примере компактных люминесцентных ламп.

Проблемам совмещения высокого качества жизни людей на планете и бережного обращения к природным ресурсам посвящён доклад Римскому клубу (1995) [1], авторы которого - всемирно известные специалисты в области охраны окружающей среды. Основное содержание доклада посвящено обоснованию концепции «производительности ресурсов», под которой авторы понимают возможность жить в два раза лучше и в то же время тратить в два раза меньше, при этом большое внимание уделено энергосберегающим технологиям. Вместе с тем, некоторые способы экономии ресурсов, представленные в докладе, вызывают сомнения.

Например, в настоящее время рекламируются т.н. «энергосберегающие» лампы - публикуются статьи, в том числе и экологическими организациями [2], содержащие расчёты окупаемости этих ламп по сравнению с обычными лампами накаливания (ЛН). Как правило, энергосберегающая лампа представляет собой либо компактную люминесцентную лампу (КЛЛ), либо лампу, в которой светоизлучающим прибором является светодиодная матрица (СДЛ).

* Доцент кафедры Электронной техники и телекоммуникаций, кандидат технических наук.