Концепция общей системы управления зданиям (Building Management System) создается с целью разработки единого аппаратно-программного комплекса, который будет одновременно координировать работу всех систем (включенных в систему управления), чтобы улучшить их обслуживание, увеличить  безопасность, экономию энергоресурсов, срок эксплуатации, предоставить владельцу новые возможности по управлению предприятием на базе отчетов по каждой из систем или всему зданию целиком.

Выгоды от автоматизации и интеграции всех инженерных систем в единое информационное пространство:

• Сокращаются затраты на кабельные прокладки;
• Совместная работа «увязанных» между собой систем;
• Всеми системами (а их в современном здании насчитывается более 20) можно управлять с одного монитора;
• Снижение затрат за счёт уменьшения количества персонала;
• Исключается элемент случайности вследствие «человеческого фактора»;
• Системы здания можно программировать на определённый режим работы в зависимости от времени суток, погодных условий, количества сотрудников в помещении и других факторов;
• Бережная эксплуатация здания, продлевающая его жизненный цикл; отодвигается перспектива морального устаревания здания;
• И, наконец, внедрение интеллектуальных систем способствует значительному снижению себестоимости помещения в период строительства/реконструкции, и особенно в период эксплуатации.

Системы автоматического управления и диспетчеризации должны интегрировать в единую программно-аппаратную среду все подсистемы автоматического управления и обеспечивать централизованную и единообразную визуализацию и архивирование параметров, а также управление и контроль функционирования инженерных систем объекта.

Рассмотрим суть системы и ее особенности на примере готового решения "Система автоматизированного управления и диспетчеризации инженерного оборудования Международного терминала «А» аэропорта «Киев» (Жуляны)"

Целью построения автоматизированной системы управления зданием являлось обеспечить бесперебойную автоматическую (без участия человека) работу систем жизнеобеспечения здания международного терминала  А аэропорта Киев, а так же достичь максимально быстрого возврата инвестиций за счет оптимизации работ систем, сокращения затрат на эксплуатацию, отслеживания и предотвращение возможных неисправностей до их возникновения.
Система автоматизированного управления и мониторинга инженерного оборудования нового международного терминала «А» аэропорта «Киев» построена на базе новейших специализированных технологий департамента Безопасности зданий корпорации «Siemens AG(Siemens SBT)».
В основе построения общей системы управления здания лежит принцип децентрализованной распределенной структуры, которая отвечает следующим требованиям:

• управление технологическим оборудованием осуществляется локально, контроллерами системы, без участия компьютеров и серверов сбора и отображения информации (децентрализация);
• управление различными подсистемами осуществляется локально и системы управления географически разбросаны (разнесены) по зданию, что сокращает затраты на кабельно-проводниковую продукцию, позволяет локально управлять и контролировать системы, выход из строя локальной автоматики позволяет работать остальным системам, что повышает гибкость и надежность системы (дистрибутивность);
• система может быть расширена при добавлении инженерных систем (масштабируемость);
• система позволяет интегрировать системы управления сторонних производителей (открытость).

В состав системы  управления и диспетчеризации терминала входят следующие инженерные системы:

• системы вентиляции
• системы кондиционирования
• системы холодоснабжения
• системы  энергоснабжения
• системы освещения общих зон
• индивидуальный тепловой пункт
• дизельная электростанция
• центр обработки данных.

Система управления зданием имеет трехуровневую структуру:

Верхний уровень (Уровень управления) Cистема визуализации, обработки и архивирования данных Desigo Insight v4 установленная на сервере. Автоматизированное рабочее место диспетчера АРМ1 и АРМ2 по стандартному протоколу RDP ведут обмен данных с сервером, записывая команды диспетчера и  считывая параметры состояния оборудования с базы данных. Сетевые и интеграционные контроллеры  PXC00-U, PXC 200-E.D; PXC 100-E.D  записывают параметры состояния технологического оборудования в базу данных системы.Протокол передачи данных на верхнем уровне   BACNet IP.

Средний уровень(Уровень контроля) Контроль выполнения специализированных алгоритмов отдельных систем управления (например вентиляции, освещения и др.) обеспечивают программируемые логические контроллеры PXC 200-E.D, PXC 100-E.D, Synco 700, RXB, а также выполняют передачу данных на верхний уровень.Протоколы передачи данных на среднем уровне BACNet IP, KNX.

Нижний уровень(Объектный уровень) Датчики и исполнительные механизмы.

Интеграция с оборудованием сторонних производителей осуществляется по протоколу Modbus RTU с помощью интеграционных контроллеров  Siemens TX-OPEN.

Системы вентиляции
В объем систем вентиляции входят следующие системы:

Приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла роторного типа, водяным отоплением и нагревом	Приточно-вытяжные установки с рециркуляцией тепла, водяным охлаждением и нагревом	Приточные установки с водяным нагревом и охлаждением
Приточные установки с электрическим нагревом	Местные вытяжные системы

Автоматизация приточных и приточно-вытяжных систем вентиляции была разработана с применением контроллеров Synco 700 и модулей расширения RMZ 7хх.
Все контроллеры Synco 700 объединены в информационную сеть, по протоколу передачи данных стандарта KNX передают информацию на верхний уровень по средством интеграционных контроллеров  PXC00-U.
Система автоматики приточных и приточно-вытяжных систем обеспечивает поддержание всех технологических параметров в заданных пределах, контроль и передачу данных на системы мониторинга (АРМ) всех необходимых параметров для осуществления бесперебойной работы в течении 24 часов в сутки, а также выполняет все защитные функции необходимые для защиты вентиляционного оборудования.
Для достижения оптимального расхода воздуха и сокращения затрат на энергопотребление на установках приточно-вытяжной вентиляции были применены частотные преобразователи Siemens серии SED, управление которыми так же осуществляется с контроллеров Synco 700.

Система холодоснабжения
В систему управления холодоснабжением были включены следующие подсистемы:

• Чиллеры общего холодоснабжения терминала оснащенные локальной системой автоматики, работают в каскадном режиме, что позволяет включаться и отключаться чиллерам  по «запросу на холод» от потребителей. Такой режим работы позволит существенно экономить средства при эксплуатации системы. Интеграция чиллеров в систему управления зданием  осуществляется посредством протокола Modbus RTU с последующей  обработкой и передачей данных на АРМ диспетчера

• Гидромодуль системы общего холодоснабжения. Управление гидромодулем осуществляется системой автоматики, установленной непосредственно возле технологического оборудования. Специализированный алгоритм управления гидромодулем,  позволяет с максимальной энерго-эффективностью использовать систему холодоснабжения в целом. Это достигается путем использования ПИД закона регулирования, при выходе регулируемой величины на уставку, а также путем изменения производительности насосного оборудования, вплоть до его полной остановки (контур холодоснабжения систем вентиляции). Сбор данных о состоянии  системы, обработка и выдача управляющих сигналов на исполнительные механизмы инженерного оборудования гидромодуля осуществляет программируемый контроллер PXC 100- E.D по специализированной шине данных I-Bus.

• Чиллеры холодоснабжения ЦОД и коммутационных, оснащены локальной системой автоматики. Интеграция чиллеров в систему управления зданием  осуществляется посредством протокола Modbus RTU с последующей  обработкой и передачей данных на АРМ диспетчера.
  
  
• Гидромодуль системы холодоснабжения ЦОД и коммутационных. Так как к данным системам выдвигались особые требования к безотказному обеспечению работы оборудования, система автоматического управления обеспечивает 100% резервирование в автоматическом режиме, поддержание постоянной температуры охлаждающей жидкости и передачу информации на АРМ.
  
  

Кондиционирование открытых зон
Для обеспечения комфортной температуры в открытых зонах терминала (Зал регистрации, отлета, прилета, ожидания, бизнес-зал, помещения магазинов DUTY FREE, кафе, баров, ресторанов) в летний период времени, были применены контроллеры серии RXB осуществляющие по зонный контроль температуры и управление фанкойлами. Обледененные в сеть по протоколу передачи данных стандарта KNX и осуществляющие передачу данных в систему диспетчеризации посредством интеграционных контроллеров PXC00-U.

Кондиционирование офисных помещений
Управление фанкойлами в отдельных помещениях осуществляется пультами местного управления производства компании Siemens, что дает возможность находящемся непосредственно в помещении людям настраивать приемлемый комфортный температурный режим.

Система освещения открытых зон
Система управления освещением открытых зон (рабочего и аварийного) осуществляется при помощи контроллеров PXC 200-E.D.; PXC 100-E.D и модулей расширения дискретных сигналов. В систему управления включены более 80 групп освещения, которые могут управляться с АРМ диспетчера в ручном режиме либо работать по заданной временной программе, а так же система управления позволяет отслеживать работоспособность данных групп.

Система энергоснабжения
В систему мониторинга и управления энергоснабжением включены следующие функции:

• Мониторинг состояния и управление вводными автоматическими выключателями и моторизированными разъединителями по всем вводным питающим линиям терминала.
• Мониторинг наличия и значений напряжения, тока по всем вводным питающим линиям терминала.
• Мониторинг потребленной мощности по отдельным вводам.
• Мониторинг состояния АВР 1-ой и 1-ой особой категории электроснабжения.
• Мониторинг состояния дизель-генератора.

Сбор информации о состоянии дизель-генератора, значений напряжения, тока, потребляемой мощности осуществляется по протоколу Modbus RTU с анализаторов параметра сети Simens.
Мониторинг и управление автоматическими выключателями осуществляется со щитов автоматизации с помощью контроллеров PXC 200-E.D.; PXC 100-E.D и модулей расширения дискретных сигналов.

Центр обработки данных
Информация о аварийных ситуациях и состоянии ЦОД (производство компании APC) передается на верхний уровень диспетчеризации по протоколу Modbus RTU и позволяет оперативно отреагировать на возникшие критические ситуации.

Индивидуальный тепловой пункт
Автоматика ИТП поставлялась комплектно с пятью модулями контуров отопления и ГВС и была оснащена контроллерами с возможность передачи данных по протоколу Modbus RTU, что дало возможность беспрепятственно интегрировать данное оборудование в общую систему управления и мониторинга здания.

Система диспетчеризации Desigo Insight v4

Система сбора и отображения информации установлена на отдельном сервере расположенном в ЦОД терминала, что во много раз повышает надежность работы данной системы. Так же на сервере осуществляется хранение данных о событиях, авариях, значениях различных технологических параметров инженерного оборудования. АРМ диспетчеров подключаются удаленно к серверу, что позволяет исключить возможность сбоя работы системы диспетчеризации в случае сбоя одного из АРМ.

Система навигации по мнемосхемам и поэтажным планам разрабатывалась в интуитивно понятной форме, с учетом пожеланий обслуживающего персонала терминала. Этот факт позволяет свести к минимуму ошибочные действия оператора, которые могут привести к порче или потере оборудования.
Система диспетчеризации информирует персонал о возникших нештатных ситуациях и авариях с помощью всплывающих окон и подачей соответствующего звукового сигнала, а также ведет  журнал событий по каждому действию выполненному соответствующим оператором или самой системой.

Важным инструментом системы мониторинга являются тренды (графики), различных технологических параметров оборудования, что позволят проследить за необходимыми величинами на протяжении любого заданного интервала времени, и при необходимости произвести более «тонкую» настройку оборудования, а также помогут составить более точную картину при поломках технологического оборудования и нештатных ситуациях. 

Наличие такой системы управления и мониторинга позволяет значительно сократить расходы на обслуживающий персонал, повысить во много раз время реакции и предотвращения  возникших нештатных ситуаций. Из одного места осуществлять управление инженерным оборудованием вводить необходимые значения уставок, расписания работы и в реальном режиме времени корректировать их.

В то же время ошибка в работе систем сбора, хранения и визуализации информации не повлияет на автоматическую работу других подсистем, управление которыми осуществляется по средством логических контроллеров.

Внедрение такой системы на объекте позволяет высокоэффективно и комфортно осуществлять эксплуатацию объекта и при этом экономить значительные средства.