Czym można i warto zarządzać, czyli podsystemy w automatyce budynkowej

Rolą systemów BMS (Building Management System) jest umożliwienie zintegrowanego i zautomatyzowanego zarządzania istotnymi procesami zachodzącymi w budynku. W zasadzie pod kontrolą BMS może działać dowolny podsystem – jedynym warunkiem jest jego automatyzacja i sprawna wymiana informacji z „centralą” (wspólne protokoły komunikacyjne i odpowiednia przepustowość łącz).

Wybór modelu systemu BMS (otwarty lub zamknięty) czy konkretnego jego producenta (przy systemach zamkniętych) zależy od budżetu i oczekiwań związanych np. z poziomem oferowanego bezpieczeństwa. Podstawowe zadania każdego systemu BMS są podobne.

Sprzężenie zwrotne: informacja – reakcja

Niezależnie od tego, jaki system wybierzemy, powinien on oferować trzy podstawowe funkcje zarządzania:

  • informowanie – natychmiastowa, bieżąca dostępność informacji o aktualnie wykonywanej pracy/stanie każdego podsystemu, a w nim każdego urządzenia (np. stan zużycia materiałów eksploatacyjnych, pobór energii, przepływ osób czy mediów), możliwość tworzenia okresowych raportów, zgodnie z oczekiwaniami użytkownika, wizualizacja i archiwizacja danych;
  • alarmowanie – automatyczne generowanie alertów, na które reaguje operator lub sam system (np. reakcją na zadymienie pomieszczenia może być automatyczne włączenie alarmu dźwiękowego, odpowiedniego komunikatu głosowego skierowanego do obecnych w danym obszarze osób i włączenie urządzeń ochrony przeciwpożarowej);
  • regulowanie – możliwość zdalnej, automatycznej zmiany parametrów pracy podsystemów i konkretnych urządzeń, w odpowiedzi na zebrane informacje lub alert.

Wszystkie te funkcje dostępne są z poziomu jednej aplikacji, która może być uruchomiona również na urządzeniach przenośnych.

Jak już wspomnieliśmy, w skład systemu BMS możemy włączyć w zasadzie dowolne podsystemy. Zajmiemy się tymi najistotniejszymi z punktu widzenia oszczędności i bezpieczeństwa.

EMS, HVAC, SAP, CCTV i inni

Wszystkie systemy automatyki budynkowej instalowane są w celu poprawienia sprawności zarządzania budynkiem, a to w praktyce oznacza zmniejszenie kosztów zużycia mediów, zatrudnienia obsługi oraz – poprzez podniesienie poziomu bezpieczeństwa – minimalizację ewentualnych strat powstałych na skutek zaniedbań lub zamierzonego działania na szkodę firmy. Pochodną tych założeń są odpowiednie funkcje poszczególnych podsystemów.

EMS/SZE (Energy Management System, System Zarządzania Energią). Jego zadaniem jest wszechstronna kontrola pracy różnych urządzeń zasilanych prądem elektrycznym. Pozwala monitorować włączanie i wyłączanie urządzeń, a przez to eliminować niepotrzebne zużycie energii. Może też nadzorować włączanie i wyłączanie zasilania awaryjnego. Przykład praktycznego zastosowania: płynna, automatyczna redukcja lub wyłączanie oświetlenia w pomieszczeniach, w których aktualnie nie jest ono konieczne (bo np. nie przebywają w nich ludzie); odłączenie dopływu prądu do obiektów objętych pożarem.

HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning, czyli ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja). Bardzo prężnie rozwijająca się gałąź automatyki budynkowej, której zadaniem jest oszczędność, ale też nie mniej ważne podnoszenie poziomu komfortu pracujących w budynku ludzi. Pozwala na wszechstronną, w wysokim stopniu zautomatyzowaną regulację temperatury, składu i ruchu powietrza w pomieszczeniach. Zebrane w tym podsystemie dane (np. zawartość dwutlenku węgla czy innych gazów, w tym szkodliwych dla ludzi czy urządzeń) mogą być wykorzystywane przez inne podsystemy (np. SAP) do generowania automatycznych reakcji lub alertów.

SAP (sygnalizacja alarmowa pożarowa). Jego podstawą jest sieć czujek dymowych i termicznych, spiętych w układ bodziec – reakcja z urządzeniami sieci przeciwpożarowej w budynku (instalacja tryskaczowa, klapy oddymiające). Pożar to zadymienie i nagły skok temperatury. Czujki uruchamiają automatycznie proces gaszenia, a jednocześnie generowany jest alarm w odpowiedniej jednostce straży pożarnej (komunikat można przekazać do dowolnego miejsca/osoby zdefiniowanej w systemie).

Alarmy, kontrola dostępu i CCTV (Closed-Circuit TeleVision). Monitoring, kontrola dostępu i alarmy to elementy podsystemu, którego zadaniem jest stwierdzenie i natychmiastowe alarmowanie o obecności intruzów (nieuprawnionych osób, ewentualnie zwierząt czy obiektów, np. dronów) w określonym pomieszczeniu, obszarze.

Kontrola dostępu polega na przydzielaniu uprawnień, a następnie autoryzacji dostępu (do pomieszczeń, urządzeń) poprzez wpisanie hasła, kodu, użycie karty, odczytanie linii papilarnych etc.

Monitoring najczęściej kojarzony jest z CCTV, czyli systemem monitoringu/dozoru wizyjnego, w którego skład wchodzi sieć kamer (rejestracja i transmisja), monitory (podgląd) i rejestrator (nagrywanie i przechowywanie zarejestrowanego obrazu). W praktyce pozwala na bieżącą kontrolę oraz na rekonstrukcję zdarzeń z przeszłości w celu ustalenia ich przyczyn, sprawców etc. Jest niezwykle przydatnym narzędziem do weryfikacji danych/alertów z innych podsystemów (czujka dymowa może zadziałać pod wpływem kurzu lub głupiego dowcipu, np. wydmuchnięciu dymu z papierosa).

Alarm – reakcja na zagrożenie (informacje z czujników i detektorów): fizyczne wtargnięcie, próbę przełamania zabezpieczeń dostępu w postaci sygnału dźwiękowego i/lub automatyczne zawiadomienie odpowiednich służb.

Podsystem pogodowy. Coraz popularniejszy nie tylko w dużych obiektach, ale też w domach jednorodzinnych jest system kontroli pogody. Zbiera informacje o stanie pogody (temperatura, ciśnienie, wilgotność, poziom nasłonecznienia) i na tej podstawie ustawia automatycznie parametry pracy urządzeń grzewczych, klimatyzacji czy sterowania natężeniem światła w pomieszczeniach.

Inteligencja na miarę

Co jeszcze można włączyć w system BMS? Wszystko, każdy proces, który da się całkowicie lub częściowo zautomatyzować, czyli… w zasadzie każdy. Decydują potrzeby i możliwości budżetowe.

Nie ulega jednak wątpliwości, że rozsądnie zaplanowane inwestycje w automatyzację i systemowe zarządzanie budynkami pozwalają oszczędzać, zwiększyć komfort użytkowników, usprawniać funkcjonowanie naszej firmy, a także – co nie mniej ważne – modelować wizerunek firmy i podnosić jej prestiż.