CC BY
294
УДК 699.8(083.7)
А.Ю. Кудрин к.т.н., С.А. Качанов д.т.н., А.И. Запорожец к.т.н.,
Н.Г. Топольский д.т.н., О.С. Волков, В.В. Гинзбург (ООО «Экопрог»)
СТРУКТУРИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Рассмотрена структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) с учетом положений ГОСТ Р 22.1.12 — 05
А.Ю. Кудрин
С.А. Качанов
СМИС, построенная на базе программно-технических средств, предназначена для осуществления мониторинга технических процессов и процессов обеспечения функционирования оборудования непосредственно на потенциально опасных объектах, в зданиях и сооружениях и передачи информации об их состоянии по каналам связи в дежурно-диспетчерские службы (ДДС) этих объектов для последующей обработки с целью оценки, предупреждения и ликвидации последствий дестабилизирующих факторов в реальном времени, а также для передачи информации в единую дежурно-диспетчерскую службу о прогнозе и факте возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС), в т.ч. вызванных террористическими актами.
С целью правового и технического регулирования проведения
А.И. Запорожец
О.С. Волков
Н.Г. Топольский
В.В. Гинзбург
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
мероприятий по организации комплексной безопасности и предупреждения чрезвычайных ситуаций на критически важных и (или) опасных объектах разработан национальный стандарт ГОСТ Р 22.1.12—2005 «Безопасность в ЧС. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования». В рассматриваемом стандарте устанавливаются:
категории потенциально опасных объектов, зданий и сооружений (далее — объектов), подлежащих оснащению структурированными системами мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (далее — СМИС);
основные требования к построению СМИС; перечень функций СМИС, обеспечивающих решение задач безопасности объектов;
порядок информационного сопряжения данных от СМИС с единой дежурно-диспетчерской службой города, района (ЕДДС); порядок проведения испытаний и приемки в эксплуатацию СМИС.
Положения рассматриваемого стандарта должны учитываться: федеральными органами исполнительной власти, входящими в единую государственную систему предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) и их территориальными органами; органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления; органами управления, специально уполномоченными на решение задач гражданской обороны, предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (далее — органами управления ГОЧС), взаимодействующими с ними службами, а также научно-исследовательскими и проектными организациями при проектировании, строительстве, монтаже и капитальном ремонте объектов.
Объекты социально-бытового, жилого и иного назначения следует оборудовать СМИС, которые информационно сопряженны с автоматизированными системами дежурно-диспетчерских служб объектов и ЕДДС с целью предупреждения возникновения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, в т.ч. вызванных террористическими актами.
СМИС создаются в целях обеспечения гарантированной устойчивости функционирования системы процессов жизнеобеспечения требуемого качества на контролируемых объектах (в т.ч. вызванных террористическими актами и в условиях действия дестабилизирующих факторов, и выступают как средство информационной поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации ЧС) диспетчерами ДДС и ЕДДС в условиях действия дестабилизирующих факторов.
В части, касающейся предупреждения ЧС, СМИС является неотъемлемым элементом автоматизированных систем объекта, разработанных по ГОСТ 34.003, ГОСТ 34.601, ГОСТ 34.603.
СМИС разрабатывают на базе программно-технических средств, осуществляющих мониторинг технологических процессов и процессов обеспечения функционирования непосредственно на объектах
и обеспечивающих передачу информации об их состоянии по каналам связи в ДДС этих объектов для последующей обработки с целью оценки, предвидения и ликвидации последствий дестабилизирующих факторов в реальном времени, а также для передачи информации о прогнозе и факте возникновения ЧС (в т.ч. вызванных террористическими актами) в ЕДДС (рис. 1).
Объектами контроля, а в ряде случаев управления, являются подсистемы жизнеобеспечения и безопасности: теплоснабжение; вентиляция и кондиционирование; водоснабжение и канализация; электроснабжение; газоснабжение; инженерно-технический комплекс пожарной безопасности; лифтовое оборудование; система оповещения; системы охранной сигнализации и видеонаблюдения; системы обнаружения повышенного уровня радиации, аварийно химически опасных веществ (АХОВ), биологически опасных веществ, значительной концентрации токсичных и взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей и др. (рис. 2), а также инженерно-технические конструкции (конструктивные элементы) объектов.
СМИС должны обеспечивать контроль следующих основных дестабилизирующих факторов: возникновения пожара; нарушения в системе отопления, подачи горячей и холодной воды, вызванные выходом из строя инженерного оборудования на центральных тепловых пунктах, котельных, а также авариями на трубопроводах и приборах отопления; нарушения в подаче электроэнергии; нарушения в подаче газа; отказы в работе лифтового оборудования; случаи несанкционированного проникновения в служебные помещения; повышенного уровня радиации, превышения предельно допустимой концентрации АХОВ; биологически опасных веществ; взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей; затопления помещений, дренажных систем и технологических приямков; утечки газа; случаи отклонений от нормативных параметров производственных процессов, способных привести к возникновению чрезвычайных ситуаций; изменения состояния инженерно-технических конструкций (конструктивных элементов) объектов.
СМИС должны обеспечивать: прогнозирование и предупреждение аварийных ситуаций путем контроля за параметрами процессов обеспечения функционирования объектов и определения отклонений их текущих значений от нормативных; непрерывность сбора, передачи и обработки информации о значениях параметров процессов обеспечения функционирования объектов; формирование и передачу формализованной оперативной информации о состоянии технологических систем и изменении состояния инженерно-технических конструкций объектов в ДДС объекта; формирование и передачу формализованного сообщения о ЧС на объектах, в т.ч. вызванных террористическими актами, в ЕДДС; автоматизированный или принудительный запуск системы оповещения населения об угрозе, произошедшей ЧС и необходимых действиях по эвакуации; автоматизированное или принудительное оповещение соответствующих специалистов, отвеча-
Рис. 1. Системные технические решения создания СМИС и ее сопряжения с ЕДДС города
Рис. 2. Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления процессами безопасности и жизнеобеспечения ПОО, зданий и сооружений в системе ЕДДС города
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
ющих за безопасность объектов; автоматизированный или принудительный запуск систем предупреждения или ликвидации ЧС по определенным алгоритмам для конкретного объекта и конкретного вида ЧС, которые должны быть утверждены установленным порядком (прекращение подачи газа, воды, включение средств пожаротушения и т.п.). Алгоритмы должны обеспечивать комплексную, взаимосвязанную работу всех необходимых систем безопасности и жизнеобеспечения с целью предупреждения и ликвидации ЧС (рис.3).
Методы измерения:
- метод контроля периодов собственных колебаний (частот) опорных элементов в трехкоординатном измерении. Измерения осуществляются пьезоэлектрическими датчиками, чувствительностью 10 ткт/С2;
- измерения малых ускорений объекта в диапазоне частот (0—100 Гц). Каждый измерительный блок содержит три датчика линейного ускорения по оси Х,У и Z.
Для каждого вида ЧС, в т.ч. вызванных террорис-
тическими актами, разрабатываются свои алгоритмы предупреждения и ликвидации ЧС; порядок документирования и регистрации аварийных ситуаций, а также действий ДДС объектов.
В состав СМИС должны входить следующие компоненты: комплекс измерительных средств, средств автоматизации и исполнительных механизмов; многофункциональная кабельная система; сеть передачи информации; автоматизированная система диспетчерского управления инженерными системами объектов; административные ресурсы.
В комплекс измерительных средств должны входить: аналоговые и (или) цифровые датчики контроля технологических параметров; водо-, газо-и электросчетчики; датчики аварий с дискретными сигналами; датчики контроля изменения состояния инженерных несущих конструкций; датчики обнаружения повышенного уровня радиации, аварийно химически опасных веществ, биологически опасных веществ, значительной концентрации токсичных и
Рис. 3. Схема автоматизированного мониторинга состояния несущих конструкций высотных зданий
в реальном масштабе времени
взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей.
В комплекс средств автоматизации должны входить программируемые логические контроллеры, обеспечивающие дистанционную передачу информации и дистанционное управление исполнительными механизмами.
В качестве исполнительных механизмов следует использовать технические средства, обеспечиваемые дистанционным управлением (клапаны, задвижки, электроприводы, насосы и т.д.).
В многофункциональную кабельную систему включаются: кабеленесущие конструкции; электрические и слаботочные кабели; коммутирующие устройства (кроссы, электрические шкафы).
В автоматизированную систему диспетчерского управления инженерными системами здания входят: сеть сбора информации от локальных систем автоматики; серверы ввода-вывода; локальная и (или) глобальная вычислительные сети; рабочие станции диспетчеров; программный комплекс.
К административным ресурсам относят:
организационные структуры, обеспечивающие эксплуатацию объектов; эксплуатационно-техническую и распорядительную документацию; документа-
цию, регламентирующую взаимодействие с ЕДДС.
ЕДДС в части решения задач безопасности объектов должна выполнять следующие основные задачи: получение от СМИС информации о прогнозе или возникновении чрезвычайной ситуации, в т.ч. вызванной террористическим актом;
анализ и оценку достоверности поступившей информации о ЧС, доведение ее до ДДС, в компетенцию которых входит реагирование на принятое сообщение;
обработка и анализ данных о ЧС, определение ее масштаба и уточнение состава ДДС, привлекаемых для реагирования на ЧС, их оповещение о переводе в высшие режимы функционирования звена (подсистемы) РСЧС;
оперативное управление аварийно-спасательными службами, пожарными, пожарно-спасательными и аварийно-спасательными формированиями, постановка и доведение до них задач по локализации и ликвидации последствий ЧС, в т.ч. вызванных террористическими актами;
принятие необходимых экстренных мер и решений (в пределах установленных вышестоящими органами полномочий);
обобщение, оценка и контроль данных обстановки, принятых мер по ликвидации чрезвычайной си-
Рис. 4. Пример взаимодействия системы пожарной сигнализации с инженерно-техническими системами объекта
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
туации, уточнение и корректировка (по обстановке) заранее разработанных и согласованных с городскими службами вариантов решений по ликвидации ЧС; постоянное информирование ДДС, привлекаемых к ликвидации ЧС, подчиненных сил постоянной готовности об обстановке, принятых и рекомендуемых мерах;
представление докладов (донесений) вышестоящим органам управления по подчиненности об угрозе или возникновении ЧС, в т.ч. вызванной террористическим актом, сложившейся обстановке, возможных вариантах решений и действиях по ликвидации ЧС (на основе ранее подготовленных и согласованных планов);
доведение задач, поставленных вышестоящими органами РСЧС, до ДДС и подчиненных сил постоянной готовности, контроль их выполнения и организация взаимодействия;
обобщение информации о произошедших ЧС (за сутки дежурства), ходе работ по их ликвидации и представление соответствующих докладов по подчиненности.
Режимы функционирования и состав ЕДДС должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 22.7.01.
СМИС подлежат обязательной установке на потенциально опасных, особо опасных, технически сложных и уникальных объектах.
К особо опасным объектам относят: ядерно- и/или радиационно опасные объекты (атомные электростанции, исследовательские реакторы, предприятия ядерного топливного цикла, хранилища временного и долговременного хранения ядерного топлива и радиоактивных отходов);
объекты уничтожения и захоронения химических и других опасных отходов; гидротехнические сооружения 1-го и 2-го классов;
крупные склады для хранения нефти и нефтепродуктов (свыше 20 тыс. т) и изотермические хранилища сжиженных газов;
объекты, связанные с производством, получением или переработкой жидкофазных или твердых продуктов, обладающих взрывчатыми свойствами и склонных к спонтанному разложению с энергией возможного взрыва, эквивалентной 4,5 тонн тринитротолуола;
предприятия по подземной и открытой (глубина разработки свыше 150 м) добыче и переработке (обогащению) твердых полезных ископаемых; тепловые электростанции мощностью свыше 600 МВт.
К технически сложным объектам относятся: морские порты, аэропорты с основной взлетно-посадочной полосой длиной 1800 м и более, мосты и тоннели длиной более 500 м, метрополитены, крупные промышленные объекты с численностью занятых более 10 тысяч человек.
К уникальным объектам относятся объекты, для которых не установлены технические регламенты (высотные здания, стадионы, крупные торговые центры, киноконцертные залы и т.п.). Отнесение объек-
тов к уникальным проводят на стадии согласования технического проекта.
Оснащение указанных выше объектов СМИС должно осуществляться при проведении:
проектных, строительных и монтажных работ
— для вновь строящихся объектов;
планового капитального ремонта — для объектов, находящихся в эксплуатации.
Прием в эксплуатацию указанных выше объектов без оборудования их СМИС не допускается.
Программно-технические средства СМИС должны быть сертифицированы в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Обучение специалистов по созданию СМИС (проектирование, установка, приемка и эксплуатация СМИС) должно осуществляться в соответствии с методикой оценки систем безопасности и жизнеобеспечения на потенциально опасных объектах, зданиях и сооружениях, аттестованной Правительственной комиссией по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (протокол от 19.12.03 г. № 9).
СМИС должна удовлетворять следующим основным требованиям:
обеспечивать автоматизированный контроль и управление необходимыми для предупреждения и ликвидации ЧС (в т.ч. вызванных террористическими актами) инженерными системами;
иметь модульную структуру и быть «открытой», обеспечивать при необходимости возможность диспетчеризации и управления вновь устанавливаемым оборудованием инженерных систем;
допускать возможность объединения с другими информационными системами мониторинга и управления.
В СМИС должны быть предусмотрены автоматический и ручной, а также дистанционный и местный режимы работы.
СМИС должна иметь открытую архитектуру, допускать последующее расширение, как по числу объектов автоматизации, так и по числу функций, а также быть готовой к интеграции с другими системами мониторинга и управления.
Приемку СМИС должна осуществлять специально создаваемая комиссия в ходе приемки всего объекта. Комиссия проводит оценку, проверку и испытания. Оценке и проверке подлежат: соответствие разработанной СМИС основным требованиям настоящего стандарта;
соответствие разработанной СМИС перечню обязательных функций СМИС, обеспечивающих решение задач безопасности объектов по типу и назначению объекта отрасли;
соответствие порядка информационного сопряжения данных от СМИС с единой дежурно-диспетчерской службой города (района); наличие подготовленных кадров в части проектирования, создания и эксплуатации СМИС.
