100

KONFIGURACIJA SISTEMA ZA UPRAVLJANJE ZGRADAMA

CONFIGURATION OF THE BUILDINGS CONTROL SYSTEMS

STANKO STANKOV i STANIŠA PERIĆ, Elektronski fakultet, Niš

Savremeni objekti se opremaju raznim tehničkim sistemima i uređajima, da bi se postigla što veća bezbednost, udobnost i komfor. Vrlo važne komponente u tim objek-tima su grejanje, ventilacija, osvetljenje, a u poslednje vreme i hlađenje. Ispunjava-nje postavljenih zahteva podrazumeva obezbeđivanje usklađenosti ovih komponenti, uz sagledavanje promenljivih spoljnjih uslova koji deluju kao poremećaji na prostor u kome se nalazi određeni objekat. Zgrade su permanentno izložene stalnim prome-nama uticaja kao što su temperatura spoljnje okoline, količina sunčevog zračenja, sa-držaj vlage u vazduhu, jačina vetra i dr., tako da se prilikom projektovanja upravljač-kih sistema ovi faktori moraju uzeti u obzir.

U cilju realizacije postavljenih zadataka pristupa se izgradnji centralnog sistema za nadzor i upravljanje (CSNU) korišćenjem PLC i SCADA sistema. Prednosti uvođenja ovakve upravljačke konfiguracije ogledaju se u praćenju statusa svih instaliranih uređaja i sistema, mogućnosti upravljanja sa jednog mesta, sinhronizaciji rada integrisanih podsistema i implementaciji algoritama upravljanja, kako bi se postigle veće uštede i sprečile odnosno smanjile posledice potencijalnih havarija. U radu su opisani arhitektura CSNU i način funkcionisanja ovog sistema.

The modern buildings are equipped with various technical systems and devices in order to achieve greater safety and comfort. Very important components in these buildings are heating, ventilation, lighting and, more recently, cooling. Fulfilling the-se demands means ensuring the compliance of these components with the conside-ration of external conditions variables, which act as disturbances in the area with a particular object. The buildings are constantly exposed to the changes of various im-pacts, such as outdoor temperature, the amount of solar radiation, air moisture con-tent, and wind. Therefore, the design of control systems must take these factors into account.

In order to meet the demands, one must design the central system for monitoring and control (CSMC) using PLC and SCADA systems. The advantages of introducing such control configurations are reflected in monitoring the status of all installed de-vices and systems, control capabilities from a single location, synchronization of in-tegrated subsystems, implementation of the control algorithms to achieve greater sa-

101

vings, preventing and reducing the consequences of potential accidents. The paper describes CSMC architecture and its functioning.

Ključne reči: upravljanje zgradama; CSNU; PLC; SCADA; KGHKey words: buildings management; CSMC; PLC; SCADA; HVAC

1. UvodCilj svake izgradnje je da se obezbede uslovi za život i rad u ugodnim i ekonom-

ski prihvatljivim uslovima, uz potpunu harmoniju sa prirodom. Podneblje u kome ži-vimo sa svojim klimatskim uslovima, kulturom stanovanja i življenja kao i graditelj-ska i kulturna tradicija, nametnuli su graditeljima visoke zahteve. Ti zahtevi posta-ju veći ako se uzme u obzir i sve jača svest o potrebi održivog razvoja i očuvanja ži-votne sredine. Uprkos strogim zahtevima, intenzivan razvoj nauke, tehnike i tehno-logije omogućava primenu savremenih materijala i novih rešenja u izgradnji objeka-ta, a projektantima i izvođačima izuzetne mogućnosti za kreativan rad i stručnu afir-maciju.

U poslednje vreme, uporedo sa sve većom izgradnjom objekata, neminovno se postavlja pitanje upravljanja tim objektima, poboljšavanje komfora i očuvanja vred-nosti kako novosagrađenih objekata, tako i starih koji su restaurirani ili na kojima će biti vršeni zahvati u cilju revitalizacije. Upravljanje objektima kao što su veliki bi-znis centri, hotelski objekti, sportski objekti i sl., nije nimalo jednostavan i lak zada-tak ni za projektante i izvođače radova niti za same vlasnike. Stratešku ulogu u ispu-njavanju postavljenih ciljeva ima facility management, termin koji ima sve veću po-pularnost, kod nas i koji je polazna pretpostavka za uspešan biznis, za očuvanje vred-nosti zgrada, upotrebom energetski efikasnih tehnologija, savremenih materijala, na-prednih komunikacija i inteligentnog upravljanja.

Savremene zgrade moraju da zadovolje sledeće kriterijume:– korišćenje alternativnih izvora energije,– omogućavanje maksimalnog personalnog komfora,– minimizacija eksploatacionih rashoda,– najviši stepen automatizacije,– visok nivo sigurnosti,– integracija svih podsistema.Tehnološki i tehnički napredak su u osnovi izgradnje savremenih objekata, po-

sebno kada je reč o tzv. “zelenim” i “pasivnim” zgradama. Kod prvih je akcenat na očuvanju životne sredine i okoline i povoljnog efekta na život i rad ljudi, a kod dru-gih, to je primena energetski efikasnih tehnologija.

Danas veliki razvoj doživljavaju tzv. sistemi BAU (Building Automation), tj. si-stemi za upravljanje zgradama. Oni su postali nezaobilazni pri projektovanju i izgrad-nji raznih vrsta objekata kao što su poslovni, industrijski i sportski objekti, tržni cen-tri, hoteli, pa čak i individualni objekti. Pre investiranja i izgradnje određenog objekta pristupa se opsežnoj analizi koja ima za cilj detaljno sagledavanje mogućnosti ostva-rivanja maksimalnog profita uz minimalne rashode. Treba napomenuti da je industri-ja tržnih centara i retail-a uopšte poslednjih godina postala jedan od najznačajnijih pokretača razvoja u svim zemljama, pogotovo u razvijenim.

102

2. Koncepcija upravljačkog sistemaProblem upravljanja zgradama je multidisciplinarne prirode i zahteva od strane

projektanta upravljačkog sistema solidno poznavanje termotehnike, mašinskih insta-lacija, uređaja i opreme vezanih za te instalacije, novih materijala koji se koriste u sa-vremenom građevinarstvu i modernih upravljačkih sistema. Da bi se postigao zahte-vani kvalitet, potrebna je i adekvatna tehnička opremljenost. Za uspešnu realizaciju pomenutih zgrada neophodna je permanentna međusobna koordinacija projektanata svih struka, izvođača radova i korisnika objekta. Upravljanje objektom može se po-deliti na tri funkcionalne celine, koje su međusobno povezane:

– komercijalno upravljanje (Commercial building management), – infrastrukturno upravljanje (Infrastructural building management) i – upravljanje tehničkim sistemima (Technical building management). Komercijalno upravljanje ima ulogu u stvaranju uslova za maksimalno korišće-

nje kapaciteta objekta, rentiranje objekta i realizaciju finansijskih transakcija koje su u vezi s tim.

Infrastrukturno upravljanje obuhvata organizaciju i kontrolu svih servisa po-trebnih za normalno funkcionisanje objekta, kao što je servis čišćenja, servis održa-vanja i sl.

Upravljanje tehničkim sistemima instaliranim u objektu obezbeđuje permanen-tnu funkcionalnost tih sistema uz njihovo adekvatno preventivno, tekuće i investici-ono održavanje.

Tri prethodno navedena elementa čine jedinstvenu celinu upravljačkog sistema zgrade, međusobno povezana i zavisna.

U radu se razmatra konfiguracija sistema BAU, koja je prikazana na sl. 1. Struktura ovih sistema ima tri nivoa:– najviši nivo upravljanja (Management level),– nivo kontrolera uređaja i opreme (Automation Stations level),– nivo uređaja u polju (Field level).Na najvišem niovou su dispečerski računari, povezani provodnicima sa optičkim

vlaknom. Iz razloga bezbednosti izvodi se dvostruka veza (Hyper ring). Protokol ko-munikacije na ovom nivou i nivou kontrolera uređaja i opreme je Ethernet TCP/IP ili BACnet TCP/IP. U nivou uređaja i opreme u polju koriste se standardni protokoli kao što su Modbus, Fieldbus, Devicenet, Profibus, Profinet itd.

U osnovi upravljačkog sistema savremenog objekta je Centralni sistem za nad-zor i upravljanje. To je SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) računar na kome operater vidi ceo objekat i prati sve relevantne parametre, vezane za funk-cionalnost objekta i za definisane kriterijume. Ukoliko se radi o velikom i komplek-snom objektu, postoji više takvih računara, s jedne strane zbog sigurnosti podataka, a s druge strane zbog potrebe da veći broj operatera, na raznim lokacijama u objek-tu, pristupa sistemu.

Upravljanjem i nadzorom objekta obezbeđuju se: vizuelizacija statusa pogona i merenja bitnih parametara u objektu; prijem, obrada i prikaz procesnih merenja; trend prikaz merenja; hronologija događaja i analiza; praćenje i obrada signala upozorenja i alarma; mogućnost daljinskog automatskog i daljinskog ručnog vođenja objekta; ge-nerisanje i prezentovanje dnevnih i periodičnih izveštaja; liste preduslova po pojedi-nim funkcionalnim celinama; dodatne funkcije po zahtevu korisnika.

103

Nadzorno-upravljački sistem čine PLC (programmable logic controller) sa od-govarajućim analognim i digitalnim ulaznim i izlaznim modulima i SCADA sistemi. Na tržištu postoji širok izbor PLC-a renomiranih svetskih proizvođača kao što su Si-emens, Allen Bradley, Omron, Schneider electric, Mitsubishi i dr. Pojedini proizvo-đači su razvili specijalizovane PLC uređaje i SCADA-e namenjene BAU sistemima. Takva je npr. familija PXC kompaktnih i modularnih upravljačkih jedinica sa DESI-GO SCADA sistemom, proizvod firme Siemens, ili pak upravljačke jedinice iz po-rodice EKY kao što su EKY300, EKY230, EYL230, EKY220 i dr., sa protokolom za prenos podataka NovaNet i SCADA-om NovaPro – proizvodi renomirane švajcarske kompanije SAUTER.

Realizacija nadzorno-upravljačkog sistema je relativno složen zadatak, pogo-tovo ako se radi o kompleksnom objektu gde se javljaju razni merno-akvizicioni i upravljački uređaji i signali, koje treba povezati u funkcionalnu celinu. Projektant ovog sistema treba da ima uvid u sve tehničke i tehnološke zahteve, u funkcional-nost celokupne opreme i uređaja, kao i uvid u sve tehničke instalacije i tehničke siste-me, kojima će se upravljati iz jednog centra. Projektant mora da na početku projekta na jasan i koncizan način sagleda sve analogne i digitalne ulaze i izlaze (pogodno je predstaviti ih tabelarno, korišćenjem npr. EXCEL-a), kako bi mogao da ima pregled i lakše koncipira nadzorno-upravljački sistem. Od SCADA softvera se istovremeno zahteva, s jedne strane, da omogući jednostavno specificiranje funkcionalnih celina sistema i pojedinih elemenata u okviru njih kao i optimalan operatorski interfejs, a sa druge strane da obezbedi grafički interfejs, animiranje procesa, real-time i hronološko praćenje relevantnih veličina, alarmiranje u slučaju da određene veličine i parametri izađu izvan definisanih granica, akviziciju i skladištenje podataka i analizu tih poda-taka. Uporedo sa razvojem sistema SCADA nastala je i potreba za zaštitom podataka koji se prenose, kako akvizicionih tako i upravljačkih informacija.

3. Protokoli komunikacijePri projektovanju sistema upravljanja zgradama, nameće se pitanje izbora pro-

tokola komunikacije. Dilema je da li izabrati otvoreni protokol, ili pak protokol sa ograničenim pristupom. Dosadašnje iskustvo pokazuje da je prednost na strani otvo-renog protokola. Ovde se javlja ponovo pitanje šta izabrati: LonWorks (Local Opera-ting Network) ili BACnet (A Data Communication Protocol for Building Automati-on and Control Networks)? Vodeće svetske kompanije, koje se između ostalog bave i proizvodnjom sistema za upravljanje zgradama, poput Siemens-a, Honeywel-a, In-vensys-a, Johnson-a i TAC-a, najveći su sponzori LonWorks-a. S druge strane, BAC-net je podržan od strane ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers – Udruženje inženjera u Americi, koje se bavi problemi-ma vezanim za sisteme KGH).

BACnet je sada svetski opšteprihvaćen standard u sistemima za upravljanje zgra-dama. Ovaj protokol je postao standard pod pokroviteljstvom udruženja ASHRAE i ANSI (Američkog nacionalnog instituta za standarde) u Severnoj Americi 1995. g., a u Evropi je preko CEN-a (European Committee for Standardization – Evropski ko-mitet za standardizaciju) kao standard prihvaćen 2000. g. Projektovan je za prenos složenih informacija, npr. planova, kalendara, praćenje rada uređaja i opreme, signa-lizaciju havarija itd. BACnet se primenjuje u svim sistemima koji se sreću pri izgrad-nji savremenih objekata, kao što su: sistemi KGH, elektroenergetske instalacije, te-

104

lekomunikacije, protivpožarna zaštita, protivprovalna zaštita, kontrola pristupa, vi-deo nadzor i dr. Ova fleksibilna platforma za prenos podataka zasnovana je na objek-tno orijentisanom programiranju. Veza između BACnet-a i LonWorks-a je realizova-na preko protokola TCP/IP.

4. Prikaz SCADA-e Prikaz SCADA-e je vrlo značajna opcija koja omogućuje operateru informacije o

tome šta se događa u objektima koji se nadgledaju. Ovaj prikaz zavisi od tipa objek-ta na koji se odnosi i njegove složenosti. One opcije koje nisu dostupne u određenim objektima su sive i njihovo aktiviranje je onemogućeno. Opcije su sortirane počev od onih koje se najčešće koriste, do onih koje se koriste ređe. Pri otvaranju aplikacija iz menija, za svaku od odabranih opcija podržan je Windows pristup. Svaka aplikacija se otvara u novom prozoru, sa mogućnošću njihovog umanjenja ili uvećanja i pomeranja na ekranu, i spuštanja na liniju. Kombinacijom taster Alt+Tab omogućava se šetanje između otvorenih ekrana, kao i povratak na osnovni ekran, što je od koristi kada ope-rater želi da otvori više ekrana i da istovremeno prati događanja u više objekata.

Daljinska komunikacija Pejdžer Celularni telefon••

PDA E - mail••

NIVO MREŽE ZA MENADŽMENT (ETHERNET TCP/ IP)

ARHITEKTURA SISTEMA ZA UPRAVLJANJE ZGRADAMA

Info centar- Izveštaji- Cene- Administracija

• Server- OPC- BAC net

•Uvid u klijente• Pristup sistema • BACnet radne

stanice i/ili kontroleri• Uvid u protivpožarni i

protivprovalni sistem•

Modularnikontrolerza uređaje u polju

Nezavisnaupravljačka

jedinica

ETHERNET

PDA

( )

( )

TRAFO-STANICAGENERATOR DIZEL AGREGATKOMPENZACIJA REAKTIVNE ENERGIJEUPSSKLADIŠTE GORIVAMAZUT, DIZEL, BIODIZEL, GAS, ...

DETEKCIJA GASAKOTLARNICAPROTIVPOŽARNA CENTRALAPROTIVPROVALNA CENTRALASTA

>>>>>

>>>>>

( )

BILNE INSTALACIJE ZA GAŠENJE POŽARA

SPRINKE RSISTEMSNABDEVANJE VODOMHVAC SISTEM

>>

INTEGRISANI PODSISTEMIGARAŽAVRATA I PROZORIPOKRETNE STEPENICESPOLJNJE OSVETLJENJEUNUTRAŠNJE OSVETLJENJESIGURNOSNO OSVETLJENJE

>>>>>>

STANDARDNI PROTKOLIBAC NETLON WORKSMODBUS,FIELDBUS,DEVICE NET PROFIBUS,PROFINET I DR.OPCTCP / IP

>>>

>>

Modem

Modem

PP centrala

Daljinski kontrolerzgrade

Serv

er

Nivo mreže zgrade

Nivo mreže u polju

konekcija

LONmarkkontroleri

krajnjih uređaja

LON mreža u polju

WEB u−

M odularnikontrolerzgrade

Lokalni korisnički interfejs

LONWorks mrežuLoka ln i kontroler za

Frek

v.re

gula

tor

Drugi LONmarkkontroleri

Diferencija lnipresostat

Modularni kontroler

Modularni kontrolerkrajnjih uređaja i senzora

Pr otivprova ln acentrala

KontrolerHVAC

HVACTRAFO

KontrolerTRAFO Kontroler

SPRINKLERsistema

Slika 1. Konfiguracija upravljačkog sistema za zgrade

105

U sagledavanju sistema za nadzor i upravljanje zgradama sreće se nekoliko re-lativno složenih objekata. Takvi su: kotlarnica, klima-komore, čiler, toplotna pum-pa, sistem za gašenje požara (sprinkler), trafo-stanica, dizel agregat, razvodni orma-ri, zatim priključnice, spoljnje, unutrašnje i sigurnosno osvetljenje, pokretne stepeni-ce i liftovi, vrata, roletne na prozorima i dr.

5. Upravljanje sistemima KGHU okviru opreme i uređaja, koji su sastavni elementi savremenih zgrada, značaj-

no mesto imaju sistemi klimatizacije, grejanja i hlađenja (KGH). Upravljanje ovim sistemima je jedan od najvažnijih aspekata upravljanja zgradama, jer je “rasipanje” energije upravo u ovim sistemima veliko. Zadatak BAU sistema je optimalno kori-šćenje instaliranih uređaja i opreme, ušteda energije, zaštita i očuvanje životnog pro-stora i okoline, pružanje maksimalnog komfora i ugodnog osećaja ljudima koji bora-ve u ovim zgradama.

5.1. KotlarnicaKotlarnica je namenjena za pripremu tople vode, koja služi prvenstveno za gre-

janje prostorija. Često i razni tehnološki procesi zahtevaju toplovodno grejanje. U sklopu kotlarnice nalaze se kotlovi, gorionici, skladišni i dnevni rezervoari goriva, dovod gasa, pretakališta, kotlovske pumpe, transportne i cirkulacione pumpe, elek-tromagnetni i elektromotorni ventili, ekspanzioni sudovi, merni elementi za nivo, pri-tisak, temperaturu polazne i povratne vode, merači količine količine toplotne, ener-gije, merači brzine itd. Kod SCADA prikaza kotlarnice od interesa je praćenje ter-mičkih, električnih i hidrauličkih parametara. Jedan SCADA ekran kotlarnice prika-zan je na sl. 2.

U tom smislu, SCADA aplikacija ima tri dela, i to jedan sa električnim, drugi sa hidrauličkim, treći sa termičkim parametrima. Oni se uporedo mogu prikazivati na po trećini ekrana, ili pak pojedinačno. Parametri koji se mere ili preračunavaju prikazuju se na slikama SCADA-e (ali samo oni osnovni koji su dovoljni dispečeru da ga ne bi preopterećivali nepotrebnim podacima). Od parametara koji se prikazuju na električ-noj šemi ističu se: parametri motora pumpi (struja–srednja vrednost faznih struja), ak-tivna (zbir faznih snaga), reaktivna (zbir faznih snaga) i prividna snaga, cos φ.

Pojedina polja se boje na primer žutom ili crvenom bojom, kada se nešto događa sa nekim od parametara. Npr. ako je asimetrija po fazama veća od neke unapred za-date vrednosti, polje će se obojiti žuto. Kada na primer nestane jedan napon ili izgo-ri osigurač, polje se boji crveno i daje se opis uzroka kvara. Pri promeni nominalnih parametara motora, kada dođe do njihovog preopterećenja do 5%, simbol koji pred-stavlja motor boji se žuto, a ako preopterećenje postane veće od toga, onda se ovaj simbol boji crveno. Kod motora je data mogućnost da se desnim klikom na bilo koji od njih otvara meni kojim se nude brojne opcije, kao što su: broj uključenja/isklju-čenja (u toku tekućeg dana, meseca, odnosno godine), pregled uključenja/isključenja (pregled po danima i mesecima), broj sati rada (u toku tekućeg dana, meseca, odno-sno godine (ukoliko se prate i beleže i informacije o remontima, onda treba ove in-formacije posmatrati i od poslednjeg remonta)), utrošena električna energija (aktiv-na i reaktivna).

Veličine i parametri koji se mere mrežnim analizatorima i podaci sa senzora temperature ili senzora vibracija, pakuju se u fajlove koji se kasnije otvaraju i pregle-

106

davaju pomoću odgovarajućeg programa. Centralna SCADA ne “prevlači” komplet-ne fajlove, već periodično prima i osvežava parametre sa objekata (npr. regularno na 15 minuta, a osim toga i svaki put kada se podigne prozor za posmatrani objekat, na zahtev operatera, ili kada se desi neka od značajnijih promena, kao što su uključenja i isključenja motora, nestanci napona i struja u pojedinim fazama i sl.).

Slika 2. Prikaz jednog SCADA ekrana kotlarnice

Od hidrauličkih parametara prikazuju se: nivoi vode u ekspanzionim sudovima, pritisak vode, nivoi goriva u skladišnim rezervoarima i dnevnom rezervoaru (ako je gorivo mazut ili lako lož ulje), pritisak gasa, temperatura goriva, temperatura odla-zne i povratne vode, pritisak vode.

Zavisno od toga koje su sonde potopljene, prikazuje se trenutni nivo goriva u re-zervoaru (RR). RR se prikazuje pravougaonikom čije su stranice srazmerne prečniku i dubini rezervoara i prema poziciji senzora se odrede visine. Ispod svih senzora koji su potopljeni nivo se boji plavo, dok sloj između poslednjeg potopljenog senzora i narednog blinka. Po ovome je dežurnom dispečeru jasno šta se događa u RR, a ovaj prikaz se otvara kada se dispečer pozicionira na RR i odabere SCADA prikaz. S druge strane, veoma je bitan i prikaz punjenja, odnosno pražnjenja RR, pa kada se miš po-zicionira na RR, desni klik nudi opcije kao što su: dijagram promene nivoa goriva u RR, dnevni maksimumi i minimumi, dostizanje graničnih vrednosti, neregularna sta-nja (npr: preliv, pražnjenje RR ispod donjeg graničnog nivoa, nepostojanje informa-cija o stanju u RR u dužem vremenskom intervalu, kada se korisniku daju i informa-cije o najverovatnijem uzroku pojave neregularnog stanja).

Dijagram promene nivoa goriva na apscisi (vremenskoj osi) je klasičan dnevni, odnosno mesečni prikaz, a na ordinati je prikazan nivo goriva u RR. Pri tome se pri-

107

kazuju tačke koje odgovaraju vremenskim trenucima kada je dostignut neki nivo (ove tačke nisu precizno pozicionirane na vremenskoj osi zbog 15-minutnog intervala oči-tavanja, što nije od naročitog značaja).

Prikaz termičkih parametara daje sliku o temperaturi goriva u skladišnim rezer-voarima i dnevnom rezervoaru, temperaturi vode u kotlovima, temperaturi vode u po-tisnom i povratnom vodu, temperaturi prostorija i spoljnoj temperaturi.

Određeni podaci se daju i tabelarno. Na HRD-u (hronološkom registratoru događaja) beleže se sve promene digital-

nih i analognih ulaza i izlaza i svi karakteristični događaji (isključenja pumpi od stra-ne sistema zaštite, isključenja motora od strane operatera itd.). Pri pojavi ovakvih do-gađaja sistem sam pokreće komunikaciju i javlja promene dispečerskom centru.

Što se HRD-a tiče, treba razlikovati onaj koji beleži centralna SCADA i koji sa-drži informacije o svim događajima koji su se desili na svim objektima. Da bi ove in-formacije imale smisla omogućena je sinhronizacija u vremenu i relativno lak pre-gled događaja iz HRD-a.

Prva selekcija je prema objektu iz kojeg stižu informacije, tako da kada kori-snik zatraži HRD za određeni objekat, ne gleda čitavu listu, već samo podatke veza-ne za njega. Nekada je bitno videti i šta se događalo u susednim objektima da bi se otkrio uzrok, pa je data mogućnost korisniku da selektuje objekte za koje želi zajed-ničku listu događaja.

5.2. Klima-komoreKlima-komore su uređaji za centralnu pripremu vazduha koje obezbeđuju kom-

forne uslove u klimatizovanim prostorima (čistoću, temperaturu i vlažnost vazduha) filtriranjem, zagrevanjem, hlađenjem i vlaženjem odnosno sušenjem vazduha, sa po-trebnim brojem izmena. Primenjuju se za ventilaciju i klimatizaciju bolnica, industrij-skih hala, skladišta, poslovnih i prodajnih prostora, banaka, pošta, sportskih dvorana, javnih prostora i sl. Rad ovih uređaja je pod nadzorom lokalne upravljačke jedinice, koja je povezana sa CSNU-om.

Rad svake klima-komore je uslovljen statusom PP central (u slučaju detekcije požara u nekoj zoni zatvaraju se PP klapne i isključuju ventilatori odgovarajuće kli-ma-komore).

Na sl. 3 je SCADA prikaz klima-komore, gde se mogu pratiti zadate i tekuće vrednosti karakterističnih veličina i parametara (temperature grejanja i hlađenja, tem-perature svežeg i prljavog vazduha, statusi frekvencijskih regulatora kojima se reguli-še rad usisnog odnosno odsisnog ventilatora) i režim rada (letnji/zimski).

5.3. ČilerČileri su uređaji izuzetnih performansi u pogledu efikasnosti, pogotovo nove se-

rije, koji mogu da koriste nisku temperaturu okoline tokom cele godine. Oni pruža-ju veliku pouzdanost u stambenoj, tehnološkoj i industrijskoj primeni. Iako se nivo maksimalne uštede energije postiže u kontinualnom radu, čileri omogućavaju značaj-nu uštedu energije i tokom kratkih perioda rada, pri čemu je takođe garantovan duži životni vek i smanjena potreba za održavanjem u poređenju sa konvencionalnim čile-rima. SCADA ekran čilera prikazan je na sl. 4 na kome se prikazuju statusi kompre-sora i pumpi, ulazna i izlazna temperatura.

Data je mogućnost podešavanja temperatura hlađenja.

108

Slika 3. Prikaz jednog SCADA ekrana klima-komore

Slika 4. SCADA ekran čilera

6. ElektroenergetikaNapajanje objekta se najčešće vrši iz sopstvene trafo-stanice (TS) čija snaga i

veličina zavise od veličine i namene objekta. U CSNU se vode svi značajni parame-tri i veličine TS: statusi visokonaponskog (VN) i niskonaponskog (NN) dela TS, kao

109

što su statusi rastavljača, prekidača, temperature, statusi kondenzatorskih baterija za kompenzaciju reaktivne snage. Tu su i parametri električne energije kao što su: vred-nosti struja i napona, učestanost, cos ϕ, aktivna i reaktivna snaga, asimetrija faza, maksigraf, tarifa.

Na CSNU je povezal i dizel agregat, koji se automatski uključuje u slučaju ispa-da TS. Statusi prekidača i sigurnosnih elemenata glavnih razvodnih ormara takođe su povezani sa centralnim sistemom.

7. Sigurnosni sistemiZa funkcionisanje objekta od velikog značaja su sigurnosni sistemi, koji treba

da omoguće bezbednost ljudi i samog objekta, kroz stalno praćenje i nadzor parame-tara koji ukazuju na ekscesne događaje i pravovremeno alarmiranje i obaveštavanje odgovornih osoba za pojedine segmente. U sastav sigurnosnih sistema, osim fizičkog obezbeđenje, ulaze: protivpožarna zaštita, protivprovalna zaštita, video nadzor.

7.1. Protivpožarna zaštitaBudući da požar može u kratkom vremenskom intervalu da odnese godinama

ulagana materijalna sredstva, prilikom izgradnje objekata mora se posvetiti maksi-malna pažnja, a osim toga to je i zakonska obaveza, pri čemu su objekti podeljeni po kategorijama, pa se na osnovu stepena ugroženosti projektuje protivpožarni (PP) si-stem. U te svrhe predviđaju se mobilni aparati za gašenje požara, sistemi za rano ot-krivanje i dojavu požara i automatski sistemi za gašenje požara. Na osnovu elabora-ta o PP zaštiti, bira se odgovarajuća PP centrala sa određenim brojem zona, na koju se povezuju detektori za rano otkrivanje požara. CSNU je u stalnoj komunikaciji sa PP centralom, sa kojom su povezani i sistemi KGH. Elektromotorni pogoni PP kla-pni, određene električne priključnice i sistem odimljavanja takođe su vezani za uslo-ve PP centrale.

7.2. Video nadzorSistem video nadzora, zajedno sa alarmnim sistemom, omogućuje službi fizič-

kog obezbeđenja objekta efikasniji rad, zahvaljujući tome što može sa jednog mesta imati uvid u kritične tačke objekta. Ovaj sistem vrši i neprekidno snimanje, što omo-gućava pregledavanje snimljenog materijala i njegovo korišćenje kao dokaz u sluča-ju ekscesnih situacija. Istovremeno se vrši i kontrola fizičkog obezbeđenja. Sistem vi-deo nadzora sadrži sledeće elemente:

– kamere (fiksne i pokretne) koje se postavljaju van i unutar objekta;– digitalni video rekorder (DVR) sa multiplekserom, koji služi za prikazivanje

slika sa kamera na odgovarajućim monitorima, odabiranje slika koje će biti prikaza-ne, snimanje i pregledanje snimljenog materijala, koji se čuva na hard disku, određen vremenski period. DVR je povezan preko LAN-a (local area network) sa CSNU-om;

– monitori koji omogućuju fizičkom obezbeđenju neprekidno nadgledanje štiće-nih zona. Na većem monitoru može se videti više kamera (obično 16), a na manjem monitoru se mogu sekvencijalno prikazivati slike sa svih ili izabranih kamera, ili se pak može birati slika samo sa jedne kamere. U slučaju alarma, na manjem ekranu se može izbaciti slika zone u kojoj je zabeležen nedozvoljen pristup;

– tastatura za upravljanje kamerama i DVR-om, kojom se može upravljati po-kretnim kamerama i jednim ili više DVR-a.

110

7.3. Kontrola pristupaOvaj sistem obezbeđuje kontrolu pristupa vitalnim delovima objekta, detekciju

kretanja kroz objekat i evidenciju radnog vremena. Kontrolom pristupa upravlja raču-nar sa odgovarajućim softverom, koji se obično instalira u prostoriji za video nadzor. Softver može da prihvati veliki broj kartica (obično više hiljada) i veći broj kontro-lera (više desetina). Kontrola pristupa se vrši najčešće putem identifikacionih kartica čiji nosilac na osnovu posedovanja kartice ima pristup određenim delovima objekta. U sastav sistema kontrole pristupa pored računara, ulazi odgovarajući broj drugih ele-menata: kontroleri, moduli za proširenje, magnetni čitači i kartice.

Slika 5. Grafički prikaz jednog rešenja kontrole pristupa

Jedan način organizacije kontrole pristupa prikazan je na sl. 5. Za prikazanu konfiguraciju programska podrška je paket Gateway, instaliran na serveru ili radnoj stanici i povezan je direktno, preko dial up-a ili TCP/IP mreže za kontroler vrata (KT-100 ili KT-300) koji je u sistemu kontrole pristupa. Gateway prenosi sve promene u bazi podataka servera do kontrolera vrata, stalno proverava status svakog kontrolera vrata i izveštava server o svim aktivnostima.

7.4. AlarmiAlarmna zaštita je u funkciji fizičke bezbednosti objekta i obično se realizu-

je u nekoliko segmenata: zaštita spoljnjeg kruga objekta, indikacija otvorenosti ula-

111

znih vrata objekta, zaštita pojedinih delova objekta (energetski deo, magacini, uprav-ni deo itd.).

U sastav sistema alarmne zaštite ulaze: mikrotalasne barijere sa određenim do-metom, magneti ili mikroprekidači na ulaznim vratima, šifratori, adresibilni senzori i alarmna adresibilna centrala na koju se priključuju prethodno navedeni elementi.

Centrala je povezana sa CSNU-om. Jedna alarmna centrala srednjeg kapacite-ta može da registruje veliki broj zona (npr. preko 50), uz dodeljivanje velikog bro-ja korisničkih šifara (preko 100). Uz pomoć centrale vrši se kontrola pristupa vrati-ma (preko magneta ili mikroprekidača), alarmiranje ili kvitiranje alarma pomoću ši-fre i detekcija pokreta u zaštićenim zonama (putem senzora i barijera). Centralom se upravlja upotrebom šifara. Obično je dovoljno postaviti dva šifratora: jedan u prije-mnoj jedinici (portirnici), a drugi u prostoriji za video nadzor. Krug objekta se štiti mikrotalasnim barijerama.

Uz svetlosni alarm (LED) i zvučni alarm (sirena) postoje i displeji sa porukama koje se ispisuju prema konkretnoj situaciji, uz automatsko prikazivanje slike štiće-ne zone koja je od interesa, na alarmnom monitoru. Sa alarmnom zaštitom povezani su i sledeći sistemi: detekcija gasa, sistem evakuacije, sistemi automatskog upravlja-nja, upravljanje sistemima klimatizacije, grejanja i hlađenja, automatizacija prostori-ja, upravljanje sistemima za napajanje objekta električnom energijom.

8. ZaključakCentralni sistem za nadzor i upravljanje postao je standard pri izgradnji građe-

vinskih objekata različite namene, ali ne samo kao obaveza već i kao zdrava eko-nomska logika, pri čemu se postiže efekat smanjenja troškova, od potrošnje energe-nata do efikasnog održavanja i produženja životnog ciklusa opreme, očuvanja život-ne okoline i povećanja sigurnosti i ugodnosti življenja u prostoru. Ispunjavanje zah-teva u pogledu visokog nivoa komfora i sigurnosti ovih objekata, obezbeđuju kom-pleksni tehnički sistemi. Efekti ugradnje jeftinih energetskih i upravljačkih sistema su kratkotrajni. Vrlo brzo se javljaju problemi u održavanju i manuelnom nadgleda-nju, uz nezadovoljstvo korisnika. Integracija svih sistema (termoenergetika, elektro-energetika, telekomunikacije, vodosnabdevanje, sigurnosna oprema i dr.) koji ulaze u sastav objekta i uvođenje centralnog upravljanja i nadzora prepoznatljiva su osobi-na savremenih zgrada.

Iako ovakvi sistemi realno još nemaju mesta u svim objektima, iscrpljivanje konzervativnih izvora energije i pitke vode, stalni rast cena energenata i svetski tren-dovi i nastojanja da se očuva priroda, obavezuju investitore i projektante da prihvate savremeni pristup upravljanju zgradama.

9. Literatura[1] http://www APOGEE Building Automation System – Building Automation and

Control.[2] Stankov, S., Glavni projekat CSNU za TPC “Merkator”, Niš, 2007. [3] Stankov, S., Glavni projekat CSNU za vodovodni sistem “NAISSUS“, Niš,

2009. [4] Siemens Building Technologies.[5] http://www Siemens HVAC Products & Systems.[6] http://www Siemens PXC Controller.

112

[7] http://www Siemens HVAC Products, Siemens Valves, Siemens Actuators, Ca-talog.

[8] http://www DESIGO™ PX Automation system for HVAC and building servi-ces.

[9] http://www DESIGO™ RXC the complete control solution for individual ro-oms.

[10] http://www Siemens Industry USA Building Technologies.[11] www.amx.com Ethernet controler AMX USA.[12] www.sauter-controls.com HVAC controlere Sauter Basel.[13] Воеводенко, Нина Владимировна, Фирма SAUTER: Автоматизация и уп-

равление зданием – наша профессия, Конференция Управление инженерны сис-темами зданий и микрорайонов, Екатеринбург, 2 и 3 апреля, 2008.

kgh