«Интеллектуальный дом» как средство обеспечения безопасности жизнедеятельности населения мегаполиса

Концепция «интеллектуального здания» родилась в США в начале 1980-х гг. Общепринятого строгого определения «интеллектуального здания» («интеллектуального дома») пока нет, но можно сказать, что это здание, все вышеуказанные системы которого управляются автоматизированной системой, которая: контролирует то, что происходит в здании и за его пределами; реагирует, обеспечивая максимально безопасное и комфортабельное пребывание в здании; минимизирует потребление энергоресурсов; взаимодействует с людьми посредством легкодоступных средств общения.

Объединение инженерного оборудования здания в централизованно управляемую автоматизированную систему – это вполне естественный этап в эволюции технологий строительства и эксплуатации зданий.

На западном рынке потребность в так называемых «интеллектуальных домах» стабильна, в России же рынок окончательно не сформировался, но спрос на интегрированные системы управления зданием и их отдельными подсистемами растет.

Интегрированная система управления зданием позволяет решать следующие задачи:

• обеспечивать централизованный контроль и оперативно принимать решения при аварийных и нештатных ситуациях (пожаре, затоплении, утечках воды, газа, несанкционированном доступе в охраняемые помещения);
• обеспечивать своевременную локализацию аварийных ситуаций;
• осуществлять интегрированное управление безопасностью – это упрощает процесс страхования имущества и обеспечивает защиту людей и собственности;
• вести оптимальный режим управления инженерным оборудованием с целью сокращения затрат на использование энергоресурсов, потребляемых зданием (горячей и холодной воды, тепла, электроэнергии, воздуха и т.д.);
• вести объективный анализ работы оборудования, действий инженерных служб и подразделений охраны при нештатных ситуациях за счет документирования принятых решений на основе автоматизированных баз данных;
• производить автоматизированный учет коммунальных услуг, что позволяет учитывать и прогнозировать все расходы на электроэнергию и теплоносители;
• отслеживать сроки замены оборудования, прогнозировать и оптимизировать расходы на поддержание систем в рабочем состоянии;
• своевременно выставлять счета арендаторам и эффективно управлять всеми ресурсами здания через единую систему, разграничивать расходы между арендаторами за использование электроэнергии, услуг связи, парковки или других ресурсов;
• учитывать и анализировать расходы по эксплуатации здания в целом.

Использование этих возможностей позволяет экономить дорогостоящие ресурсы, обеспечивая при этом высокий уровень комфорта. Управление климатом происходит в согласованном режиме, лишнее тепло не вырабатывается, лишние деньги не расходуются. Здание бесперебойно обеспечивается электричеством, водой, теплом, газом.

Система распределит нагрузку между электрическими приборами таким образом, чтобы не допускать перегрузки сети и одновременно чтобы это не сказывалось на вашем комфорте. Контроль нагрузок еще необходим и для обеспечения более длительного срока использования электроприборов, защиты от внезапного выхода из строя бытовой техники.

Система безопасности подразумевает наличие подсистемы охранной и пожарной сигнализации, видеонаблюдения, контроль аварийных ситуаций в инженерных сетях, подсистемы контроля и управления доступом, средства инженерной защиты (металлоискатели, шлагбаумы, турникеты). Система интеллектуального дома защищает ваш бизнес.

Средства телекоммуникаций обеспечивают дом спутниковой связью, телевидением, локальными вычислительными сетями и интернетом. Проведение видеоконференций позволяет экономить время, ранее затрачиваемое на командировки, эффективно и своевременно принимать решения.

Для общения с системой и управления ею используются разнообразные средства – от традиционных кнопочных выключателей различного дизайна до сенсорных видеопанелей. Управлять системой можно через интернет; управление происходит через графический интерфейс (такой же, как для встраиваемых сенсорных панелей); при этом можно управлять всеми устройствами и режимами; просматривать изображения от телекамер; полностью контролировать состояние дома.

С помощью личного мобильного телефона можно послать кодовое SMS на выполнение команды; система управления получает сообщение, анализирует команду, поверяет номер телефона, с которого команда была отправлена, и выполняет действие; например, можно удаленно включить сауну, имитацию присутствия или запустить любой заранее определенный сценарий.

Среди задач, которые решаются с помощью интегрированной системы управления зданием, особенно важными являются задачи безопасной работы систем жизнеобеспечения и обеспечения личной безопасности граждан. Система безопасности помогает контролировать и управлять доступом в служебные помещения, подвалы и чердаки, вести телевизионное наблюдение придомовой территории, внутренних помещений и лифтов, контролировать возникновение таких ситуаций, как возникновение пожара, затопление подвалов, утечка газа. Система сама предупредит диспетчера о тревожной ситуации.

Комплексная система диспетчеризации, учета ресурсов и безопасности жилого дома включает подсистемы видеонаблюдения, охранной сигнализации, контроля доступа, пожарной сигнализации, контроля энергонагрузки, диспетчеризации лифтов, контроля освещения, контроля затопления подвалов, защиты информации. Датчики стоят при входе в подвал, на чердак, в машинном отделении лифтовых помещений. Вся информация собирается в специализированном компьютере – домовом контроллере, затем по оптоволоконной линии связи отправляется в сжатом виде на пост мониторинга, который располагается в аварийно-диспетчерской службе района. Там данные поступают на компьютеры операторов системы в виде графиков, таблиц, видеоинформации, интерактивных планов и схем оборудования. На самом доме расположено необходимое количество видеокамер.

Таким образом, систему безопасности дома можно представить как совокупность подсистем:

• контроля и управления доступом;
• видеонаблюдения;
• охранной и пожарной сигнализации;
• диспетчеризации и мониторинга инженерных систем дома;
• сбора, обработки, хранения и отображения информации.

Каждая из подсистем представляет обособленный технический комплекс. Например, оборудование подъезда стальной дверью и замком, дворовой территории и подъезда шлагбаумами, турникетами и металлоискателями является основой для создания системы контроля и управления доступом, а установка видеокамеры и организация дуплексной связи в каждом лифте и от двери каждого подъезда – основой для создания диспетчерской службы и т.д.

Важным элементом комплексной системы безопасности является подсистема охранной и пожарной сигнализации.

Система охранно-тревожной сигнализации (СОТС) должна обеспечивать охрану выделенных зон в автоматизированном режиме. СОТС нижнего уровня (квартира) в типовом варианте решения управляются с пульта локального приемно-контрольного прибора, размещаемого непосредственно в охраняемой зоне. С данного локального приемно-контрольного прибора в систему диспетчеризации должна обеспечиваться дифференцированная подача сигналов постановки/снятия с охраны, несанкционированного проникновения, пожарной тревоги, при детектировании наличия опасной концентрации в воздухе – газовой опасности.

лементы охранных систем общедомового назначения должны управляться через систему сбора, обработки, хранения и отображения информации (ССОИ) централизованно. В жилых зданиях рекомендуется оборудовать средствами СОТС выходы в подвал, на чердаки или крыши, запасные выходы, технологические помещения.

В зависимости от условий размещения, прогнозируемой вероятности тех или иных угроз, принятой тактики охраны создаются один или два рубежа охраны. Они создаются на подступах к зданию и по его периметру (стены, перекрытия, двери, окна), в помещениях.

Для обеспечения надежной охраны используют комбинированные датчики (извещатели), основанные на различных физических принципах обнаружения. Извещателями системы охранной сигнализации объемного типа блокируются помещения, имеющие оконные проемы. Магнитоконтактными извещателями блокируются все наружные двери, двери основных помещений и двери, оборудованные элементами СКУД, створки оконных рам. Помещения нижних этажей зданий, а также расположенные возле пожарных лестниц, балконов, карнизов и т.п. с оконными проемами, не оборудованными декоративными металлическими решетками, блокируются акустическими извещателями разбития стекла.

СОТС и ССОИ должны обеспечивать протоколирование (архивирование) всех происходящих событий (постановка и снятие с охраны, тревожные сообщения, неисправности, переход на электропитание от резервных источников, корректирование времени и др.). Целесообразно обеспечить ведение общего протокола с системой контроля и управлением доступом.

Состав систем пожарной безопасности для большинства объектов строго регламентирован нормативными документами и учитывается при проектировании. Для жилых зданий, не вошедших в нормативные перечни, установка данных средств безопасности до выхода региональных норм и требований носит рекомендательный характер.

При наличии в жилых зданиях оборудованных помещений для постов охраны (диспетчерских) с круглосуточным режимом функционирования рекомендуется создавать автоматические системы пожарной сигнализации с размещением в указанных помещениях приемно-контрольных приборов. При отсутствии дежурных служб или сложностях одновременного оборудования средствами пожарной сигнализации всех квартир (например, в находящемся в эксплуатации жилом здании) рекомендуется устанавливать средства охранно-пожарной сигнализации локального уровня.

Основой финансовой стабильности и эксплуатационной безопасности любого многоквартирного дома является применение энерго- и ресурсосберегающих технологий, постоянный контроль состояния инженерных систем.

Ввод в эксплуатацию единой многоуровневой автоматизированной системы диспетчеризации инженерных сетей, контроля и управления объектами городского хозяйства (СДИС) направлен на создание информационной системы, обеспечивающей контроль расхода топливно-энергетических ресурсов и автоматизацию деятельности диспетчерских служб. Создание подобной системы в рамках отдельного многоквартирного дома или группы домов ведет к значительному снижению затрат на энергоресурсы и повышению эффективности их использования (электроэнергия, газ, тепло, вода и пр.). Кроме того, введение в эксплуатацию полноценной СДИС предоставляет эксплуатационным службам и органам управления эффективный инструмент контроля, позволяющий решить следующие задачи:

• создание механизма получения в автоматизированном режиме объективной, оперативной и достоверной информации о состоянии инженерного оборудования зданий и сооружений;
• повышение оперативности получения данных о признаках технологических аварий, неисправности оборудования инженерных сетей и автоматики здания;
• создание условий, стимулирующих реализацию ресурсо- и энергосберегающих технологий, режима экономии;
• автоматизация процессов сбора, обработки, протоколирования и отображения данных, подготовки статистических и финансовых документов по расчету за предоставленные услуги.
• Общими функциональными требованиями к СДИС являются:
• сбор и автоматическая обработка данных со счетчиков электроэнергии, горячей и холодной воды, тепла, природного газа на уровнях «квартира (офис) – дом (строение)»;
• определение баланса здания по электроэнергии, горячей и холодной воде, теплу, природному газу;
• обнаружение инцидентов, связанных с техническими авариями в инженерных сетях, нарушением нормального функционирования счетчиков;
• сбор, протоколирование событий, автоматическая подготовка и передача аварийных сообщений в установленном формате (идентификатор координат, тип оборудования и признак инцидента);
• автоматический и/или интерактивный анализ данных, генерация отчетов и протоколов;
• хранение протоколируемых данных на сервере в стандартизированном формате, позволяющем производить их обработку и использование с помощью программного обеспечения других производителей;
• ведение баз данных по оборудованию (планируемые сроки и отметки о проведении регламентных и ремонтных работ, статистика, метрология и т.д.);
• мониторинг инцидентов в системе (регистрация аварийных, тревожных сигналов), обеспечение приоритетов передачи таких сообщений;
• функционирование под управлением операционных систем жесткого реального времени;
• разграничение доступа к данным по уровню администрирования и по принадлежности данных;
• возможность обмена данными в СДИС через унифицированные протоколы и интерфейсы.

Уже в масштабах жилого дома присутствуют три вертикальных уровня собственников эксплуатирующихся инженерных коммуникаций:

– на первом уровне – непосредственно собственник помещения;

– на втором уровне – внутридомовые сети, обслуживаемые уполномоченной собственниками эксплуатационной организацией;

– на третьем уровне – инженерные сети, подводимые к дому от внешних магистральных сетей, которые эксплуатируются соответствующими городскими службами и организациями.

На каждом уровне требуется прием и обработка определенного набора исходных параметров. Для первичного сбора и обработки данных от измерительных приборов, установленных в квартирах, используются специализированные контроллеры, которые принимают выходные параметры от газо-, водо-, тепло- и электросчетчиков, от других видов измерительного оборудования (давление, температура), преобразуют их в соответствующие значения фактического потребления ресурсов.

Вторичная обработка данных осуществляется специальными серверными узлами. Конструкция данного оборудования должна обеспечивать возможность снятия параметров со всех точек учета, диспетчеризацию приемно-контрольных приборов средств безопасности и других систем, устанавливаемых на объектах.

Обмен данными в распределенной системе мониторинга обеспечивается по стандартным унифицированным протоколам. Прикладные задачи объединены в подсистемы по принципу общности выполняемых функций – сбор и обработка данных от элементов систем безопасности, оперативная информация о параметрах режима электрической сети, преобразованные показания счетчиков и т.д.

В современных условиях негативные факторы техногенного, природного и террористического характера представляют одну из наиболее реальных угроз для обеспечения стабильного социально-экономического развития, повышения уровня защищенности и качества жизни населения. Усиление негативного воздействия антропогенных факторов, в том числе ставшие систематическими нарушения установленных норм и правил эксплуатации опасных объектов, снижение требовательности и персональной ответственности должностных лиц за эти нарушения, требуют разработки и реализации неотложных и долгосрочных мер, направленных на решение задачи повышения защищенности объектов ЖКХ и населения. Поэтому безопасность жилого дома не может быть оторвана от безопасности муниципального образования и от безопасности территории субъекта федерации в целом.

С.И. Калинский, к. т. н., доцент

Журнал-каталог "Строительная безопасность 2010"