Arukate hoonete süsteemid

28.09.2007Arukate hoonete süsteemidHooneautomaatika – Building AutomationHooneautomaatika süsteem, bürooautomaatika, koduautomaatika,“arukas kodu”, ...-eemärgiks: mugavus, säästlikus, kohandatavus(muudetavus), ...BAS - Building Automation SystemSeadmete hierarhiahttp://www.eubac.org-koondavad seni eraldiseisvaid tehnosüsteeme:elektrivarustus,valgustus,HVAC(Heating Ventilating and Air Conditioning),turvasüsteemid(signalisatsioon, tuleohutus, lekete avastus, ...)kommunikatsiooni süsteemidjm.-hajusad ja avatud(seadmete ristkasutus) süsteemidHMI, serveridPLC’d,juhtarvutidTsooni-, ja süsteemikontrolleridDDCEIBG (European Intelligent Building Group)Andurid ja täituridhttp://www.ddc-online.orgSüsteemid arukas hoones (1)VALGUSTUSÜld- ja kohtvalgustuse andurite ja programmi järgi sisse- javäljalülitamine.Valgustatuse muutmine valgustundlike klaasidega või aknakatetega.Personaalsed seadistused oma töökohal (nt. arvuti või telefoni kaudu).Tsentraliseeritud haldus.Automaatsed säästurežiimid.HVAC(Heating Ventilating and Air Conditioning) http://www.ashrae.orgHooneautomaatikasüsteemid, mislubavad ümberseadistada ruumide termorežiime ettenähtud piiridesjälgivad ja juhivad ruumitemperatuuri sõltuvalt määratud režiimidelesätivad siseõhu kvaliteeti sõltuvalt viibijatest ja ruuminõuetestjuhivad sisekliimat (niiskus, temp, õhuvahetus) kasutavad erinevaid õhujaotuse lahendusi.Süsteemid arukas hoones (2)ENERGIAJAOTUS ja efektiivsusMaksimaalne efektiivsus ja madalaimad käidukulud üritatakse saadaenergia ja soojakadude automaatse minimiseerimisega ning erinevatestallikatest(el.,gaas, päikeseenergia,...) soodsama valikuga.+Elektrivarustuse avariisüsteemidBEMS - Building Energy Management SystemsTURVASÜSTEEMIDI) LäbipääsusüsteemidKeskpuldid, ID lugejad, koodlukud, fonolukud, uksed, väravad,garaažiuksed, distantsjuhtimine, parklad(tasuarvestus),külastajatehaldus.II) ValvesüsteemidValvekeskused, tsoonid, raadio- ja siinimoodulid (puldidklaviatuurid,andurid(PIR, heli, kontakt), videovalve, juhtmevaba,veebiliides, häirerobotid, lapsemonitor, sireenid, jpm.III) Ohutussüsteemid(Safety Systems);TuleohutussüsteemidValvekeskused, tsoonid, (suitsu, temp, CO)andurid,automaatkustutus, tulekaitseuksed, varuväljapääsud,suitsuväljatõmme, audioteated, jms.Süsteemid arukas hoones (3)VERTIKAALTRANSPORTLiftid, eskalaatorid, keerukad grupitöö režiimidSIDESÜSTEEMID e. TelekommunikatsioonTelefoniside(keskjaamad), videoedastus, andmeside,kaugjuurdepääs, univers. kaabeldussüsteemid, jms.Oluline lihtsalt ja tsentraalselt muudetavus.PERSONALI ja RUUMI(AJA)JAOTUS (INFO)SÜSTEEMe. Hoone ressursihaldus ja rahvastatus.HOONE SEISUKORRA MONITOORINGKoormustingimuste muutused (nt. lumi, jää katustel),niiskusrežiimide halvenemine, elektrivarustuse ülekoormused jarikkevoolud, vibratsioon, mehaaniliste konstruktsioonide kulumine,lekete avastamine jms.Loob kiirema tõrkeavastamise ja parema tõrketaluvuse.Arukate hoonete süsteemide koostööSüsteemide omavaheline integreeritus on hädavajalik aruka hoonekontseptsiooni täitmiseks.Mõned koostalitluse näited:Hoone seisukorra hindamiseks saab kasutada paljude erinevatesüsteemide andurite hinnatud parameetreid.Rahvastatuse hinnanguid saab kasutatakse valgustuse, HVAC javertikaaltranspordi režiimide jooksval valikul.Tsentraalne jälgimissüsteem vajab infot kõikidest süsteemidest.Häireolukordades tuleb muuta mitmete alamsüsteemidetöörežiime.Selline koostöö vajab kõikjale ulatuvat ja usaldusväärset andmesideinfrastruktuuri.PROBLEEMID süsteemide ühtsesse võrku integreerimisel:- erinevad andmeteesituse standardid ja protokollid- koostalitlusvõimelisus sõltub ühtsete konventsioonide kasutuselevõtust- hajutatud seadmete töövõime probleemid, kui ühtne struktureeritudmagistraalvõrk tõrgub.1

28.09.2007Süsteemide integreerimise tehnoloogiadÜleüldine andmeside infrastruktuurSüsteemide omavahelise integreerimise lahendused:A) Tootja laiendab oma lahenduste valikut nii, et see haaraks paljudesüsteemide funktsionaalsust (nt. hooneautomaatika süsteem võiturvasüsteem jälgib ja täidab teatud teiste süsteemide funktsioone).Kipub olema Tootja ajaloolise spetsialiteedi kallakuga.B) Lähenemine, kus luuakse erinevate süsteemide integreerimisetarkvaralahendus, mis saab aru ja tõlgib alamsüsteemide erinevaidandmevahetus vorme.Töökindlus võib kannatada, kui alamsüsteeme muudetakse.Hetkel* ei eksisteeri täielikku (kõikide alamsüsteemide) koostalitlustkindlustavaid integreerimislahendusi.Eksisteerib toetavaid standardeid, laiapõhjalisi kokkuleppeid:KNX standard (2003), BACnet,LonWorks (EN14908), Electronic Industries Accociation (EIA) EIA-709jm.* Continental Automated Buildings Association (CABA) 2002Building Automation Backbone (magistraalvõrk)ISO Open System Interconnection (OSI) mudeli põhineInternet Protocol (IP), Ethernet backbone, jmKAABELDUSLAHENDUSEDAjalooliselt iga süsteem lahendab oma sisese andmeside omaspetsiifilise kaabeldusega (televõrk, LAN, automaatika võrgud, turva jatuleohutussüsteemide kaabeldused)Lootustandev tendents on arvutipõhise andmeside levik kõikidessealamsüsteemidesse.Spetsiaalsed kommunikatsiooni vahendite turvatud ruumid hoones jakiirete meediate (optilised võrgud) paljulubavad lahendused.Lihtsaid ja paindlikke ühendusi pakuvad ka juhtmevaba ja Powerlinetoitejuhtmestiku kaudu) tehnoloogiadMuud Arukate Hoonete teemadArukate hoonete süsteemide lahendusedKaughaldus ja -töö (kodukontor).Arendaja ver Omanik/Kasutaja (ehitusmaksumus v tasuvusaeg ja tulusus).Harjumuspärase ehitusprotsessi muutmine.Tendents kasutada levinud ja järgiproovitud lahendusi.Kogemuste puudumine süsteemiehitustöövõtjate turul.Lahenduste usaldusväärsuse subjektiivne puudumine.(tsentraalne juhtimine ja jälgimine, inimfaktor, hajutatud arukus,varusüsteemid, hajutatud seadmete töövõime magistraalühendustetõrkumiselUued ohutusnõuded tänapäeva poliitilises maailmas.A) Väikemajade (eramute < 500 m 2 ), -kontorite ja korterite süsteemid• X10 avatud standard• IHC (Intelligent House Control) Merlin Gerin, a brand of Schneider Electric• EHS (European Home Systems)• Hometronic• jmB) Suurhoonete süsteemid(büroohooned, majutusasutused, tööstushooned, korterelamud,... )• EIB (European Installation Bus) -> KNX standard• BACnet (Building Automation & Control network) ASHRAE• LON (Local Operating Network) LonWorks Echelon• CEBus•X10Enamlevinud maailmas (turul alates 1978. a).Seadmed saab valdavalt ise paigaldada; ei vaja täiendavat kaabeldustErineva funktsionaalsusega kontrollerid => paindlik hindTaimer-kontroller / hämaralüliti / turvakontrollerid /arvutiga juhtimine (arvutimoodul ja tarkvara) /kontroller (veebiserveriga), mis on ühendatud internetiga.Telefoni teel juhtimine / jälgimine, kaugjuhtimispultSignaalid moodulite vahel levivad raadiovõrgu või 240V toitevõrgu kauduUniversaalsed vastuvõtu- ja saatja moodulid, mikromoodulid toitevõrgupesasse, Liikumis- , kontakt-, põrutus- ja suitsuanduridSaab integreerida ka X10 toetusega audio/videoseadmeidÜhes võrgus kuni 256 seadetwww.x10.eeIHCTähtkujulise tsentraliseeritud struktuuriga madalapingeline juhtimissüsteemKeskne arvutiga lihtsalt programmeeritav (autonoomne) kontrollerKõikide maja elektriseadmete (küte, ventil.,signalisat. jm) juhtimiseksMoodulite paigaldus nõuab projekteeritud kaabeldust (taval. kahene keerupaar)Üks kontroller teenindab I/O moodulite vahendusel 128+128 I/O-dMax 8 sisendmoodulit, a 16 sisenditMadalapingelised(-24V) / 240V / IR sisendmoodulidMax 16 väljundmoodulit, a 8 väljundit1-10V / 24V / 240V,10 A / 400V,10 A / 400V, 16A väljundmoodulidReaktsiooni aeg 25 msTemperatuuri-, niiskuse-, liikumise-, hämara-, suitsuandurid,gaasi- ja veelekke detektorid, magnetilised kontaktandurid, lülitid jm+ Kaugjuhtimispult ning kaugjuhtimine(jälgimine) sideliini kauduKlapid, dimmerid, sireenid, lülitusmoodulid(releed), toiteplokid, kardinatemootoridErinevad eelseadistatavad reziimid: Majast lahkumine, magama, päev, jmelektriseadmete taimerid, erinevad tubade reziimid, ...Mahuka süsteemi projekteerimine ja paigaldamine moodustab 2-5% majahinnastwww.schneider-electric.eewww.ihc.ru2