Épület-felügyletei rendszerek

Épület-felügyeleti rendszer
Az épület-felügyeleti rendszer feladata az adott objektumban lévő gépészeti – és villamos berendezések automatikus működtetése, valamint a működési paraméterek, jellemzők központi helyen történő számítógépes megjelenítése és rögzítése.

A modulrendszerű elemekből történő építkezés rugalmas hálózati struktúra megvalósítását teszi lehetővé. A hálózathoz kapcsolódó digitális szabályozó és vezérlő készülékekben futó program az adott technológiai környezetet önállóan működteti. Soros kommunikációs vonalán keresztül képes a hálózat más részvevőitől adatokat fogadni. így lehetőség nyílik a kapcsolódó technológia működtetésének összehangolására másik, esetenként a térben távolabb elhelyezkedő rendszerek jelzéseivel. A kommunikációs vonalon magasabb szintről érkező parancsok útján a beállított szabályozási paraméterek, adott esetben maga a készülékbe betöltött program is módosítható. Eseményvezérelt módon a csatlakoztatott rendszer értékeiben és állapotában történt változásokról adatokat továbbíthatunk illetve üzeneteket küldhetünk a hálózat különböző pontjaira. Az épületben lévő berendezések működtetése megvalósítható központosított illetve elosztott intelligenciával.

A felügyeleti rendszer szempontjából a csatlakoztatott berendezéseket két alapvető csoportra oszthatjuk. Az első csoportba tartoznak a különböző állítóművek, érzékelők, termosztátok, nyomáskapcsolók és egyéb feszültségmentes kontaktusokkal működtetett perifériák. Ezeket a digitális szabályozó és vezérlő készülékek ki- és bemeneteihez csatlakoztatjuk közvetlenül. Mivel ezek az eszközök saját intelligenciával nem rendelkeznek, ezért működtetésüket teljes egészében a csatlakoztatott digitális eszköz végzi.

A másik csoportot az olyan mérőeszközök illetve berendezések alkotják, amelyeket a gyártó saját mikroprocesszoros egységgel lát el. Ilyenek lehetnek például a fogyasztásmérők, frekvenciaváltók, szivattyúk, hűtőgépek, kazánok. Ezek az eszközök saját kommunikációs egységgel rendelkeznek. Két különféle intelligens rendszer ma már számos, különböző nemzetközi szabvány által meghatározott módon csatlakoztatható egymáshoz. Ezek a szabványok meghatározzák a kommunikációs vonal fizikai paramétereit és az adattovábbítás módját. Két, különböző rendszer esetén kell egy olyan felületet biztosítani, ahol az egyik protokoll szerint érkező adatokat átkonvertáljuk a másikra és fordítva. Így a különböző rendszerek úgy tűnnek saját maguk szemszögéből, mintha egyformák lennének. Az eszközt, amely az előbb említett feladatot ellátja protokoll konverternek hívjuk. Ahhoz azonban, hogy az egyik rendszerből kinyert adatok a másikban felhasználhatóak, megjeleníthetőek legyenek, ismerni kell az adatstruktúrát is. Ez határozza meg, hogy a kommunikációs vonalon sorban érkező adatok miként értelmezhetők (pl. hőmérséklet érték, üzemállapot, hibajel) A szóban forgó adatstruktúra készüléktípusonként változik és általában a gyártótól kell beszerezni.

Egy nagyobb objektum esetén a kapcsolódó eszközök, perifériák száma ezres nagyságrendbe esik. Ezek működtetése, felügyelete a kommunikációs hálózaton jelentős adatforgalmat eredményez. Mivel adott adathalmazra csak a hálózat egy jól behatárolható részének van szüksége ezért nagyobb rendszerek esetén célszerű alhálózatokat kialakítani. Ezek az alhálózatok úgynevezett routereken keresztül csatlakoznak a hálózat magasabb szintjeihez. A routerek feladata eldönteni, hogy adott alhálózaton lévő adatforgalommal terheli-e a felsőbb szinteket vagy sem.

Az épület-felügyeleti hálózat legmagasabb szintje az épület-felügyeleti szerver. Az itt futó programok végzik folyamatosan a hálózat, alhálózatok és az azon lévő készülék működőképességének ellenőrzését, jegyzőkönyvezését. Itt kerülnek rögzítésre a rendszerek működési folyamatait leíró adatok, üzenetek valamint a folyamatokat befolyásoló automatikus és direkt beavatkozások. A szerveren lévő standard adatbázis elérése könnyen lehetővé tehető akár távoli számítógépen futó megjelenítő és elemző szoftverek számára is. Lehetőség van továbbá a működésben fellépő rendellenességek esetén a riasztási üzeneteket SMS vagy hangüzenet formájában előre meghatározott telefonokra továbbítani.

Épület-felügyeleti rendszerek tervezése

Minden túlzás nélkül mondható, hogy egy épület milyen szinten fog megfelelni a modern kor követelményeinek már a tervezés fázisában nagyrészt eldől. Azt, hogy hosszabb távon egy objektum üzemeltetése mennyire lesz sikeres, a beruházóból, tervezőből, kivitelezőből, üzemeltetőből álló négyes együttes munkája határozza meg. Fontos tehát, hogy foglalkozzunk néhány mondat erejéig azokkal a problémákkal, amelyek napjainkban negatív hatással vannak a nagyobb beruházások minőségére.

Épület-felügyeleti rendszer tervezés

Hazai gyakorlat szerint az esetek jelentős részében az üzemeltetőt csak a kivitelezés befejezése körül választják ki. Ez azt eredményezi, hogy az üzemeltetői igények többnyire a tervekben nem vagy csak szerény mértékben jelennek meg. A kivitelezők közötti verseny általában a beruházó igényei szerint megtervezett rendszer műszaki tartalmának csökkenéséhez vezet, melynek következtében a rendszer tartalékai jelentősen, sokszor nullára csökkennek. Gyakori eset, hogy a műszaki tartalom változásának a tervekre történő átvezetése nem történik meg a kivitelező cég tudásában bízva. Ez azt eredményezi, hogy az egyes szakágak kivitelezői legtöbbször csak a végső fázisban veszik észre például a gépészeti oldalon megváltozott teljesítmény okozta villamos teljesítmény többletet. Akkor még nem is említettük ezen dolgoknak a térigényt növelő hatását. Az adott problémák kiküszöbölése az adott fázisban már mindig nehézkes elsősorban a határidő, másrészt a biztosan fellépő többletköltségek miatt. Itt visszaértünk a jó tervek jelentőségéhez. Fontos, hogy a tervek ne azért készüljenek, mert szükségesek az átadási dokumentációhoz, hanem azért, hogy a későbbi kivitelezés és üzemeltetés céljainak megfeleljenek.

A tervezés folyamán a különböző szakági tervezők között biztosítani kell az egyeztetések lehetőségét. Gondoskodni kell az egyes pontokon történő módosítások más területeken okozott hatásainak a terveken történő megjelenéséről. Az esetek több mint felében egyáltalán nincs és még magasabb arányban hiányos vagy nem átgondolt a gépészeti rendszerek működésének leírása. Ez azt eredményezheti, hogy az automatika tervező és a kivitelezők improvizálni kezdenek. A kábelezés területén is jelentős szemléletbeli változások mentek végbe. A közelmúlt tűzeseményei is középpontba helyezték ezt a területet. Egyre több helyen követelik meg a tűzálló és halogénmentes kábeleket és tartószerkezetet. Ügyelni kell, hogy a villamos és automatika terveken a kábeljegyzékben ez szerepeljen. Ellenkező esetben jelentős pótköltséggel kell számolni, mivel a tűzálló kábelek ára többszöröse a normál kábelekének. átadáskor a terveknek tükrözni kell az aktuális állapotot, hiszen a későbbiekben minden átalakításnak, bővítésnek azok képezik a kiinduló pontját.

Épület-felügyeleti rendszer kivitelezése

Épület-felügyeleti rendszer kivitelezés

A következőekben áttekintjük az automatika rendszerek kivitelezésének fontosabb fázisait és azokat a szabályokat, amelyeket jó betartani, mert kellemetlen hibákat okozhatnak. A folyamatban első lépésként a perifériákat szereljük fel. Lényeges, hogy az eszközöket a mellékelt szerelési útmutató szerint szereljük. Az eszközökön jelölt irányoknak megfelelőnek kell lenni az áramlási irányokkal. Kültéri szerelésre csak kültéri kivitelű eszközöket lehet elhelyezni vagy gondoskodni kell azok védelméről. Fontos tudni, hogy ez nem csak eső elleni védelmet, hanem hőmérséklettel szembeni védelmet is jelent. A vízoldali készülékek elfagyása mellett az elektronikai berendezések adatlapon jelölt hőmérséklettartományon kívül bizonytalanul működnek. Az állítóműveket lehetőség szerint úgy kell elhelyezni, hogy a csöpögő kondenzvíz ne tegye tönkre. A leggyakoribb gond a fagyvédelemmel van általában. Számos esetben egyáltalán nem is gondolnak rá, más esetekben nem körültekintően szerelik. Alapvető, hogy a fagyást érzékelő eszközt ott helyezzük el, ahol az elfagyás keletkezhet. Ez azt jelenti, hogy például a légkezelők hőcserélőinél teljes keresztmetszetet kell figyelni, azaz a termosztát kapilláriscsövét egyenletesen kell elhelyezni. Az érzékelőket olyan pontokra kell felszerelni, ahol valós értékeket mérhetünk. A folyadék és légcsatorna érzékelők benyúlását az áramló közegbe biztosítani kell. A teremérzékelők nem kerülhetnek olyan helyre, ahol erős légáramlás, sugárzó hő befolyásolhatja a mérés eredményét. A nem megfelelően felszerelt perifériák a szabályozókörök pontatlan működését, lengését eredményezhetik. Ezek a hibák leginkább az üzembe helyezés, beszabályozás során derülnek ki, amikor a perifériák egy részét már elburkolták (álmennyezet, szigetelések). Ekkor már csak plusz költségek árán lehet a javításokat elvégezni. Amennyiben ezt el szeretnénk kerülni, az előbb felsoroltakra mind oda kell figyelni.

Az erősáramú és automatika szekrények a felügyeleti rendszer tán legfontosabb részei. Az erősáramú és gyengeáramú részeket lehet egy kapcsolószekrénybe, vagy külön szerelni. Utóbbi eset általában akkor fordul elő, ha a gépészethez tartozó erőátviteli munkálatokat is az épület egyéb villanyszerelési munkálatait végző cég végzi. általában olcsóbb, ha közös szekrényt használunk. Sűrűn előforduló probléma, hogy a kapcsolószekrény elhelyezése nincs folyamatosan egyeztetve. A gépészeti elemek különféle okokból nem férnek el a tervezett helyen és ezért a kijelölt nyomvonalon túlfutnak a csövek. Jobb esetben csak a kapcsolószekrény ajtajának nyitását akadályozzák, rosszabb esetben lehetetlenné teszik annak felszerelését. Az erősáramú elosztók szerelése veszélyes üzem, ezért előtte, a balesetmentes munkavégzés érdekében, elegendő helyet kell hagyni. Továbbá a kapcsolószekrény jelzőlámpáit, kapcsolóit, feliratait úgy kell elhelyezni, hogy azok gyorsan áttekinthetőek és kezelhetőek legyenek. Figyelni kell arra, ha a szabályozókat tartalmazó kapcsolószekrény szabadtérbe kerül, akkor annak nyáron a szellőzéséről, télen pedig fűtéséről gondoskodni kell. Mindezt úgy, hogy a nedvesség elleni védelem is megfelelő legyen. Lehetőséget kell biztosítani a rendszer kisebb arányú bővítésére, átalakítására. Ez kb. 10% tartalék helyet jelent. A megvalósulási tervekből egy példányt célszerű elhelyezni a szekrényben és ezen az üzemeltetés során történő átalakításokat, bővítéseket nyilvántartani.

A kábelezésnél ügyelni kell arra, hogy a kihúzott kábeleket a tervek szerint feljelöljék oly módon, hogy a jelölések a kapcsolószekrénybe történő bekötés után is láthatóak legyenek. A kábeltartó szerkezetek méreteit úgy kell megválasztani, hogy azon a kábelek esztétikusan elhelyezhetők legyenek. A nehezen megközelíthető, elburkolt helyekre célszerű a várható bővítésekre néhány tartalék kábelt behúzni.
A bekötések előtt ellenőrizni kell, hogy a leszállított berendezések elektromos részegységei megegyeznek-e a terven szereplőkkel. Különös tekintettel kell ezt tenni a motorok típusát, azok működtető feszültségét és védelmét illetően. Miután a bekötéseket mind a terepi-, mind a szekrényoldalon elvégeztük, ellenőrizzük a motorvédelmeket, forgásirányokat és a DDC készülék bemenetén a jelek fizikai meglétét. Teszteljük le az összes reteszfeltételt. Nagyon fontos, hogy a próbához esetlegesen elhelyezett rövidzárakat (tűzvédelem) kiszedjük, a kikötött eszközöket (fagyvédelem) visszakössük, mert ellenkező esetben jelentős károk keletkezhetnek. Győződjünk meg arról, hogy a terepi tiltó kapcsolók megfelelően működnek-e. Nem szabad megfeledkezni a rendszer érintésvédelmi ellenőrzéséről sem.

A programok betöltése előtt nézzük meg, hogy a perifériák fizikai oldalon már ellenőrzött jelezései megjelennek-e a szoftver csatornákon is. Vizsgáljuk meg a kommunikációs kapcsolat meglétét a DDC készülékek és a központ között. Ezután betölthetjük a felhasználói szoftvereket és automata üzembe állíthatjuk a rendszert. A beszabályozás során beállítjuk a működési paramétereket, kiküszöböljük a szabályozó rendszer lengéseit. Fontos tudni, hogy automatika szabályozókörök beállítását csak olyan rendszereken érdemes elkezdeni, amelyeken mind a vízoldali, mind a légoldali beszabályozást elvégezték. Amennyiben a gépészeti rendszer munkapontjait nem állítjuk be megfelelően, nem tudunk stabil szabályozásokat biztosítani a DDC készülékekkel.

A munkálatok során a rendszerekben az eredeti tervektől való eltérést folyamatosan rögzíteni kell, hogy az átadási anyagban lévő terv pontosan tükrözze a megvalósulást. Az átadási dokumentáció részét képezi tehát a megvalósulási terv, a felhasználói szoftver listája, a készülékek adatlapjai, a gyártói műbizonylatok, a kivitelezői nyilatkozatok, az érintésvédelmi jegyzőkönyv, a hatósági engedélyek, a garancianyilatkozatok, a kezelőszemélyzet oktatásáról szóló jegyzőkönyv.