Основы построения системы умный дом

Внедрение АСУ Умный город

Показывать лекцию целиком

Презентацию к данному разделу лекции Вы можете скачать здесь.

Внедрение системы выполняется в несколько этапов.

  • На первом этапе предусматривается внедрение системы на отдельные коммунальные службы, выполняя все требования приведенные выше и учитывая особенности функционирования каждого объекта. Соответственно производится
  • подбор датчиков, подбор измерительных и управляющих контроллеров,
  • выбор канала связи с каждым объектом,
  • организация сервера сбора каждой коммунальной службы.
    •
  • На втором этапе осуществляется объединение серверов доступными линиями связи, внедрение системы взаимного обмена и организация многоуровневого доступа.
  • На третьем этапе производится организация доступа к информации всех остальных потребителей — мобильным (временным и передвижным) диспетчерским пунктам, бригадам по устранению неполадок, службам охраны и правопорядка, противопожарной службе, городским властям. Необходимо отметить, что реализация третьего этапа частично возможна уже на первом этапе внедрения Системы.
  • На четвертом этапе происходит введение новых свойств Системы, возникающих по мере накопления опыта эксплуатации — новых видов комплексного анализа данных, их статистической обработки, введение форм отчетности, дополнительных командных режимов и дополнительных параметров техпроцесса. К этому этапу также относится ввод на контроль и управление новых введенных в эксплуатацию объектов.

    • Ожидаемые результаты

    Руководствуясь вышеприведенными рекомендациями и правилами можно получить Систему диспетчеризации, которая:

  • Внедряясь поэтапно, по объектно, не разрушает сложившихся структур коммунальных служб. По ходу установки Системы, в эксплуатацию сразу вводится оборудование.
  • Состоит из небольших локальных мини систем, устойчивых к сбоям, работающих в неблагоприятных условиях и моментально самостоятельно реагирующих на все пред аварийные и аварийные состояния, спасая от полного разрушения дорогостоящие исполнительные механизмы.
  • Оперативно проинформирует ответственные службы о пред аварийных и аварийных ситуациях.
  • Предоставляет механизм оперативного дистанцированного управления всеми исполнительными узлами, предоставляет возможность удаленного изменения всех параметров техпроцесса.
  • Ведет комплексный анализ оперативной обстановки в городе, ее статистический анализ и поддерживает отчетность в требуемой форме.
  • Проста в эксплуатации, не требовательна к квалификации диспетчерского персонала.
  • Настроена на наращиваемость.
  • Оперативно предоставляет всю информацию не только стационарным, но и передвижным (мобильным) диспетчерским пунктам, например на мобильный или наладонный компьютер посредством сотовой связи или непосредственно на дисплей мобильного телефона.
  • Ведет архивное документирование всех данных и всех событий.
    •

    Препятствия для создания Умного города.

    Среди основных препятствий на пути внедрения технологии Smart Grid члены Smart Energy Alliance прежде всего выделяют сложность самой системы. Гибкий подход к нуждам потребителей заставляет учитывать индивидуальные особенности всех элементов сети. При этом внедрение осложняет отсутствие единых стандартов и нормативов, которые еще не сложились. Не облегчает процесс и большое количество регуляторов и процедур, обязательных для получения сертификатов и разрешений.

    Другая группа препятствий носит чисто технический характер. Пока еще остаются нерешенными такие чисто технические проблемы, как отсутствие доступных надежных и эффективных накопителей энергии или безопасность и защита частной информации передаваемой внутри сети. По мере повышения автоматизации энергосети и внедрения новых коммуникационных технологий растет и вероятность кибератак на сеть. В отношении защиты инфраструктуры и кибербезопасности в целом пока внятной нормативной базы не существует. Отталкиваясь от опыта в других областях, производители компонентов Smart Grid пока наращивают инвестиции в новые технологии, способные отражать кибератаки на энергосети.

    Ключевые термины:

    Smart Grid - это сеть электропередач с дополнительной цифровой надстройкой, чьи функции интегрированы с бизнес-процессами энергетической компании.

    Краткие итоги: был произведен обзор результатов, ожидаемых от внедрения системы и препятствий, которые существуют на сегодняшний день.

    Набор для практики

    Вопросы:

  • Перечислите основные препятствия, которые возникают на пути создания АСУ?
  • Каковы ожидаемые результаты от внедрения АСУ?
  • Перечислите основные этапы создания?
    •

    Упражнения

    Подумайте ,что бы вы еще отнесли к ожидаемым результатам?

    Экономическая эффективность

    Презентацию к данному разделу лекции Вы можете скачать здесь.

    По оценкам ФСК, внедрение технологии "интеллектуальных" сетей уменьшит потери в российских электрических сетях всех классов напряжения на 25%, что позволит достигнуть экономии 34-35 млрд кВт ч в год.

    Тем не менее, большинство компаний избегают количественных прогнозов до первых результатов внедрения технологии. "Эффект от внедрения новых технологий оценить сложно, будут реализовываться первые проекты — посмотрим", — осторожен Игорь Козлов, заместитель главного инженера по эксплуатации и ремонту — начальник производственно-технической службы ОАО "ЛОЭСК". По некоторым смелым экспертным оценкам, развитие сети на основе новой технологии может сократить потребность в новых мощностях на 22 ГВт. А объем капвложений в развитие распределительных и магистральных сетей в результате увеличения пропускной способности можно снизить почти на $35 млрд.

    Не секрет, что сроки эксплуатации составляющих ЕНЭС давно превысили нормативные. По данным ФСК, особенно высока степень износа в сетях Европейской и Северо-Западной зон. По некоторым видам оборудования в отдельных регионах она достигает 60%. В среднем же по ЕНЭС физический износ составляет 50%. Превышение порога в 60% уже считается опасным для энергосистемы. Это понимают и в ФСК. Поэтому сейчас компания сосредоточила силы на капитальном ремонте и восстановление оборудования в ключевых энергоузлах — в Петербурге, на Урале, в Тюмени.

    Вторая важная проблема современных отечественных сетей — потери электроэнергии в сетях. На отдельных территориях они достигают 30%. По данным ФСК, средние потери составляют менее 5%. В целом, включая распределительные сети 0,4 кВ, потери сейчас составляют 13-14%.

    Использование концепции Интеллектуальное Здание позволяет:

  • сократить расходы на ремонт и замену оборудования
  • продлить срок службы оборудования за счет мониторинга параметров инженерных систем и проведения наладочных работ при выявлении отклонений параметров систем от нормы
  • снизить на ежемесячные коммунальные платежи за счет работы систем в наиболее экономном режиме и своевременного перевода инженерии интеллектуального здания из дневного в ночной режим работы
  • сократить расходы на службу эксплуатации
  • убрать расходы на надстройку систем интеллектуального здания за счет использования возможностей открытой архитектуры системы
  • уменьшить заболеваемость сотрудников за счет создания комфортных условий для их работы
    •

    Рассматривая отдельные системы жизнеобеспечения, входящие в систему по автоматизации здания, можно сказать, что она дает следующие преимущества:

  • система управления климатом приводит к экономии энергоресурсов на 10-15%,
  • система управления освещением, электроснабжением и отоплением позволяет снизить затраты на 5-7%,
    •

    Таким образом, экономия энергоресурсов интеллектуального здания может достигать 15-22%, при этом существенно повышается качество работы сервисных служб, что существенно повышает конкурентные преимущества объекта. На площади 40 000 кв.м. экономия составила примерно 8 850 000 руб./год. Общая экономия – около 11 900 000 руб./год.

    Внедрение систем автоматизации зданий, входящих в комплекс интеллектуального здания, полностью окупается за 3-5 лет.

    Ключевые термины:

    ФСК - (Федеральная сетевая компания) российская энергетическая компания, оператор магистральных электрических сетей России.

    Краткие итоги: у студента должно сложиться четкое представление об экономической эффективности АСУ.

    Набор для практики

    Вопросы:

  • Насколько снизит потери в сети внедрение АСУ?
  • Перечислите направления, по которым идет снижение энергоснабжения?
  • Назовите важную проблему отечественных энергосетей?
    •

    Упражнения

    Подумайте и назовите, в каких еще отраслях можно добится снижения энергопотребления?

    Заключительная лекция

    Преимущества системы автоматизации контроля и учета Умный город:

  • Снижение первоначальных затрат на организацию, эксплуатацию и обслуживание каналов передачи данных и оборудование связи.
  • Увеличение количества контролируемых объектов с минимальными затратами на организацию и содержание каналов связи.
  • Снижение энергопотребления и затрат за счет точного и оперативного контроля параметров контролируемых объектов.
  • Уменьшение штата обслуживающего персонала за счет автоматизации процессов учета и контроля;
  • Освобождение помещений диспетчерских и создание единой диспетчерской службы обслуживающей множество зданий в определенном территориальном районе или городе в целом.
  • Мобильное управление зданием в любое время, из любого места, без задержек.
  • Использование "очевидного", интуитивно понятного управления, за счет единого пользовательского интерфейса для управления всеми инженерными системами здания (освещение, лифты, пожарная сигнализация, доступ и др.).
  • Использование сертифицированного программного обеспечения
  • Квалифицированная и оперативная служба технической поддержки.
    •

    Для того чтобы город эффективно существовал и развивался, он должен не только поддерживать организации, которые оказывают услуги населению, но и контролировать качество этих услуг. Эту проблему можно решать административно – например, судить по количеству жалоб и обращений потребителей. А можно - техническими средствами – они объективны и непредвзяты.

    В последние годы для усовершенствования контроля и управления объектами городского хозяйства и охранно-пожарных систем активно внедряются информационные технологии. С их помощью сбор данных со счетчиков, контроль за работой лифтов, пожарных, охранных сигнализаций и прочих объектов становится автоматическим, оперативным, а значит, более точным и прозрачным.

    В настоящий момент система автоматизации учета и контроля Умный город позволяет:

  • автоматизировать учет и контроль ресурсов ЖКХ;
  • оборудовать системы охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения;
  • организовать диспетчерскую работу и контроль лифтового хозяйства.
    •

    Главная идея системы Умный город - создание информационного пространства, содержащего данные о работе контролируемых объектов (счетчиков тепловой и электрической энергии, лифтов, электротехнического оборудования, технических средств безопасности и т.д.). Управление объектами ведется на любом расстоянии в реальном режиме времени (вне зависимости от места расположения объектов и центрального управляющего пункта в городе).

    Анализ собранных данных позволяет найти слабые места в работе организации, поставщиков ресурсов, оборудования и персонала. Введение в эксплуатацию системы Умный город позволяет не только контролировать работу оборудования, но и принимать максимально верные управленческие решения.

    Основой для единой системы Умный город являются функционально законченные подсистемы:

  • диспетчеризации и контроля лифтов;
  • автоматизированного коммерческого контроля и учета энергоресурсов и электроэнергии;
  • охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения;
  • контроля доступа в помещения и к оборудованию;
  • управления оборудованием и инженерными сооружениями;
  • другие дополнительные системы, такие как контроль затопления подвалов, сигнализация загазованности горючими газами, экстренной голосовой связи и др.
    •

    Краткие итоги: повторение пройденного материала.

    Набор для практики

    Вопросы:

  • Какие подсистемы составляют систему АСУ?
  • Основные функции системы Умный город?
  • Преимущества системы Умный город?
    •

    Упражнения

    Объясните почему внедрение системы Умный город так важно для развития общества?

    Предыдущее занятие Следующее занятие
    Вернуться к учебному плану
    ^