BAS

BAS на основе сетевых технологий предоставляют возможность более простого удаленного доступа к функциям управления работой различных систем в зданиях для операторов этих систем и управляющих зданиями.

Участники интервью:

Карл Лундстрем (Carl Lundstrom),
Инженер, дипломированный программист, вице-президент по коммунальным системам компании EMC Engineers, Атланта, США.

Стив Том (Steve Tom),
директор по технической информации компании Automated Logic Corporation, Кеннисо (Kenneesaw), Джорджия, США.

Брюс Вестфаль (Bruce Westphal),
вице-президент по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам компании KMC Controls, Чикаго, США.

Каковы основные преимущества использования систем управления на основе сетевых технологий?

Вестфаль: В этом случае главное преимущество – это способность отслеживать работу различных систем в зданиях и управлять ею из любой точки, где имеется доступ к Интернету, и в любое время суток с использованием стандартных программ-браузеров.

Вторым главным преимуществом является то, что в операционных системах семейства Microsoft’s Windows программы-браузеры для просмотра страниц в большинстве случаев являются бесплатными.

Лундстрем: BAS на основе сетевых технологий предоставляют возможность более простого удаленного доступа к функциям управления работой различных систем в зданиях для операторов этих систем и управляющих зданиями.

Это позволяет им проводить работы по поиску и устранению неисправностей даже в нерабочее время при условии, что IT-подразделения позволяют использовать удаленный доступ через брандмауэр.

Кроме того, значительно сокращается время, необходимое для обучения операторов BAS работе с соответствующими системами, поскольку большинство подобных работников уже умеет пользоваться сетевыми программами-браузерами.

Том: Я полагаю, что основным преимуществом, в данном случае, является революционное улучшение доступности.

В прошлом лишь очень немногие люди знали как работать с BAS, конструкция которых была основана на специальных рабочих станциях, и часто, в случае возникновения каких-либо технических проблем, просто отключали часть точек данных или переставали пользоваться целыми блоками BAS из-за проблем с доступом к основным функциям системы.

В настоящее время инженеры, управляющие и инспекторы могут пользоваться доступом к BAS напрямую со своих компьютеров, а техники могут использовать для этого ноутбуки, подключая их к беспроводным сетям или к локальным Ethernet-сетям в машинных залах.

Обслуживающий персонал может пользоваться доступом из своих офисов, что снижает стоимость обслуживания, т.к. исчезает необходимость в визите специалистов на место. Инженеры-консультанты могут анализировать возникшие проблемы из любой точки по всему миру.

Другим преимуществом является то, что за системой следит множество людей, и у халатно работающих операторов остается куда меньше возможностей ограничиться лишь простейшими временными решениями при возникновении каких-либо проблем, что, в свою очередь, повышает надежность работы системы.

Еще одним преимуществом систем на основе сетевых технологий является использование решений, связанных с Интернетом.

Раньше даже у крупнейших производителей систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха разработкой пользовательских интерфейсов для BAS занималось лишь несколько специалистов.

Сейчас же целая армия инженеров, как в Силиконовой Долине, так и по всему миру, разрабатывает новые сетевые решения, многие из которых могут быть напрямую использованы в BAS.

Оказывает ли это влияние на функциональную совместимость систем?

Том: Многие годы инженеры вели разговоры о создании систем для управления потреблением энергии, основанных на схемах, учитывающих зависимость стоимости энергии от времени суток, использовании прогнозов погоды при управлении крупными холодильными установками, интегрировании систем безопасности зданий с системами управления и контроля и других задачах, требующих создания связей между большим числом компьютеров.

Реализация подобных схем всегда была возможной при наличии совместимых компьютеров и программного обеспечения и наличии неограниченного бюджета для написания дополнительных программ по интеграции всех компонентов системы в единое целое, но современное развитие технологий позволило реализовывать подобные проекты на практике для широкого спектра задач и типов компьютеров.

Насколько популярными стали системы для управления зданиями на основе сетевых технологий за последние пару лет?

Вестфаль: Опциональный пользовательский интерфейс на основе сетевых технологий стал в последнее время практически обязательным элементом спецификаций, заказываемых BAS, поскольку многие производители предлагают системы с таким интерфейсом – как часть своего спектра продукции.

Действительно, некоторые производители BAS используют его в качестве основы для своих пользовательских интерфейсов.

Реализуют его еще и потому, что в большинстве случаев наличие подобного интерфейса повышает привлекательность BAS для пользователей и позволяет увеличить доходы их производителей.

Лундстрём: При наличии выбора владельцы зданий в 99% случаев выбирают системы на основе сетевых технологий, а не на основе специального программного обеспечения.

Вследствие этого почти все крупные поставщики подобных систем предлагают своим клиентам как минимум несколько решений на основе сетевых решений.

Сейчас в продаже появились даже небольшие аппаратные платформы стоимостью от 1000 до 1500 долл. со встроенными веб-серверами, которые могут устанавливаться на рейки в тех же нишах, где устанавливаются контроллеры для зданий.

Эти платформы подключаются к контроллеру с помощью LAN- или IP-протоколов и используются для создания сетевого графического интерфейса, задания расписаний, регистрации трендов и управления выдачей предупреждающих сообщений.

Насколько хорошо в подобных системах соблюдаются вопросы сетевой безопасности?

Лундстрем: Безопасность постепенно повышается, но многое в этом вопросе зависит и от IT-подразделений владельцев зданий.

Поскольку в большинстве подобных систем используются операционные системы семейства Windows, для них характерны все те стандартные проблемы в области сетевой безопасности, какие наблюдаются в этих операционных системах.

Даже часть сетевых контроллеров, которые могут быть настроены для использования в качестве веб-серверов, имеет встроенные операционные системы на основе платформы Windows.

При отсутствии должной защиты, они являются уязвимыми к заражению вирусами-“червями” через сетевые соединения.

Том: BAS на основе сетевых технологий нуждаются в таких же мерах сетевой защиты, как и любые веб-серверы в компьютерных сетях.

Однако часто встречающейся и весьма неприятной ситуацией является случай, когда конечный пользователь уже имеет в сети несколько веб-серверов, но IT-служба отказывается предоставлять подключение к Интернету для BAS. Это связано преимущественно с вопросами обучения и координации деятельности работников IT-подразделений.

Им требуется иметь больше информации о BAS, и они должны обеспечивать этим системам такой же уровень защиты, как и для других веб-серверов.

Кроме того, если предполагается настроить любую часть IT-сети как часть BAS, то независимо от того, как широко в этой системе используется поддержка сетевых технологий, необходимо координировать работу этой системы с IT-подразделением еще на ранних этапах ее проектирования и поддерживать эти контакты в течение всего времени создания и использования системы.

Как обеспечить оператору возможность управлять работой различных систем в здании даже в случае неисправности сети или BAS?

Том: Необходимо предпринимать те же меры, что и в случае обычных BAS.

Необходимо наличие распределенной системы контроля и управления на основе независимых контроллеров, позволяющей поддерживать в зданиях комфортные условия, включать и выключать различные системы в соответствии с заданным расписанием и в целом поддерживать нормальную работу BAS до восстановления работы сети.

Кроме того, на каждом контроллере должен иметься локальный порт доступа, позволяющий операторам или техникам подключать к нему ноутбук или другие портативные устройства для внесения необходимых изменений.

В подобной ситуации локальный операторский терминал повышает удобство пользования системой, но он не должен устранять необходимость использования локального порта доступа.

Обычно локальный терминал можно использовать для проверки статуса элементов системы, изменения расписания и настроек и выполнения других рутинных функций, но для смены используемой программы или выполнения других крупных изменений, необходимо использовать локальный порт доступа.

Лундстрем: С целью повышения надежности работы BAS и возможности использования локального контроля в случае выхода системы из строя инженеры и владельцы зданий должны учесть следующие моменты:

Во-первых, тщательно проверьте архитектуру системы и установите, как будет генерироваться сетевой графический интерфейс.

В зависимости от поставщика и используемой платформы можно применять различные варианты устройств для создания графического интерфейса, в том числе: одиночные веб-серверы, несколько веб-серверов, одиночные сетевые контроллеры или их группы для реализации сетевых служб и аппаратные серверы с возможностью использования сетевых функций.

Если для владельца вопрос надежности особенно важен, то выбор следует делать в пользу систем с несколькими веб-серверами или устройствами, обеспечивающими дополнительную надежность по сравнению с системами, построенными на основе одиночных устройств.

Во-вторых, минимизируйте программную логику управления системами зданий на уровне серверов или сетевых контроллеров.

Если этого не сделать, то это может привести к потере значительного числа функций управления, если один из серверов или сетевых контроллеров “упадет” (выйдет из строя) при выполнении каких-либо критических расчетов.

В-третьих, убедитесь в том, что локальная сеть подключена к LAN-контроллеру. В этом случае при потере IP-соединения или при выходе из строя веб-сервера функции управления различными системами в здании будут все еще доступны.

Каковы последние достижения в области разработки дружественных графических интерфейсов для пользователей BAS?

Лундстрем: Они включают в себя все – от простых меню, анимированной трехмерной графики, изменяющегося цвета фонов, фотографий, встроенных графиков тенденций и ссылок на анные производителями таблицы данных, изображений от ПЗС-камер и веб-камер до ссылок на исполнительно-техническую документацию к электронике и руководства по эксплуатации и обслуживанию различной аппаратуры, включая даже новости CNN и прогнозы погоды от ведущих каналов.

Владельцы крупных зданий разрабатывают центры управления, позволяющие контролировать работу BAS из единого центра.

В подобных центрах консолидируется проведение всех операций с графическим интерфейсом BAS.

Для этого используется один большой зал с несколькими операторскими консолями, позволяющими отслеживать и контролировать работу BAS и управлять всеми системами – от отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха до систем общей и пожарной безопасности.

Том: Наличие графического интерфейса должно помогать операторам понимать состояние работы системы за минимальное время максимально интуитивным способом.

В этом случае было доказано, что анимация помогает пользователям определить, что происходит в системе, как, например, в случае изображений, показывающих вращение вентилятора или истинное положение заслонок.

Однако анимация иногда может быть и вредной – например, если она отвлекает оператора или привлекает его внимание к малозначительной на данный момент информации, как, например, изображение конденсата, капающего со змеевика охладителя.

Другой полезной особенностью является использование регуляторов на основе ползунков – в том случае, если ими просто управлять и если они обеспечивают достаточное разрешение, необходимое для пользователя.

Иногда бывает полезным иметь альтернативную систему ввода, основанную на прямом вводе необходимых значений – часто это бывает проще, чем пытаться установить эти значения с помощью ползунков.

Соответственно, в хорошем графическом интерфейсе должна быть возможность использовать оба этих ввода данных.

Кроме того, подобный интерфейс делает важнейшую информацию максимально наглядной и позволяет последовательно вызывать более детальную информацию по различным разделам.

Насколько практичным оказывается использование PDA и других устройств для отслеживания и контроля работы BAS?

Вестфаль: Я не думаю, что использование PDA в этом случае достаточно практично.

Разница в стоимости между дешевыми ноутбуками и PDA достаточно незначительна, но полезность и набор возможностей ноутбука многократно превосходят аналогичные параметры карманных компьютеров.

В настоящее время эта тема больше относится к вопросу спецификаций, а для итак сильно загруженных операторов дополнительное осваивание работы с PDA является не слишком-то удобным.

Том: Я полагаю, что PDA отлично подходят на роль вспомогательного интерфейса.

PDA очень удобны для техников, работающих с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, т.к. они могут получать предупреждающие сообщения, перенастраивать контрольные точки, перезапускать оборудование и выполнять сотни других задач прямо на лету.

Кроме того, большинству техников, занимающихся проверочно-наладочными работами, проще носить с собой PDA, чем ноутбук, если эти PDA оснащены хорошо спроектированным интерфейсом, позволяющим им выполнять все необходимые операции по тестированию и настройке оборудования и документированию собираемой информации.

С другой стоны, инженерам-энергетикам, менеджерам систем и другим работникам, преимущественно выполняющим свои обязанности из офисов, необходим полноразмерный графический интерфейс и полная клавиатура, а их может обеспечить только использование персональных компьютеров.

Проблема заключается в том, чтобы определить, какая информация должна выводиться на экран PDA.

Если попытаться вывести всю информацию с экрана обычного компьютера на экран PDA, то вся она станет слишком мелкой, и пользователю будет трудно в ней разобраться.

По этой причине интерфейсы для PDA необходимо проектировать гораздо более тщательно, чем для персональных компьютеров.

Какие типы операций выполняют, в действительности, операторы BAS?

Лундстрем: Операторы используют PDA и SMS-сообщения на мобильных телефонах для отслеживания тревожных сообщений и условий в контролируемых ими зданиях. С функциональной точки зрения, существующие сейчас PDA можно использовать для выполнения базовых функций мониторинга, приема и обработки предупредительных сообщений и операций, выполняемых с использованием простых меню и упрощенных графических интерфейсов. PDA более удобны для получения длинных предупредительных сообщений и считывания детальной информации по сравнению с пейджерами, однако размер и разрешение экранов PDA все еще не позволяют использовать на них графические интерфейсы, эквивалентные тем, которые применяются на настольных персональных компьютерах.

Какие технологии нуждаются в улучшениях для того, чтобы BAS на основе сетевых технологий стали бы более распространенными?

Лундстрем: В настоящее время все еще остаются различия в функциональности между технологиями на основе сетевых служб и более традиционной архитектурой, использующей сетевые решения лишь для создания пользовательского интерфейса.

Основное внимание сфокусировано на использовании XML-технологий для повседневной передачи данных, но необходимо также понимать, что данные можно сделать доступными для сетевых служб.

Владельцы зданий не должны сегодня ожидать, что какая-либо существующая сейчас BAS сможет предоставить им полный спектр возможностей для мониторинга, управления и построения графиков через использование стандартных сетевых браузеров.

В настоящий момент реальность такова, что сетевые службы не были с самого начала специально предназначены для осуществления задач мониторинга и управления в реальном режиме времени, но будущее в этой области является многообещающим.

Все больше и больше механических систем оснащаются непосредственно при их изготовлении на фабриках системами для управления и контроля их работы на основе встроенных сетевых аппаратных серверов с уже установленными на них необходимым программным обеспечением.

Подобные механические системы могут быть легко интегрированы в BAS с помощью простых IP-соединений.

Небольшие ультра-портативные компьютеры с интерфейсом Wi-Fi для беспроводных соединений постепенно заменят PDA при работе с сетевыми интерфейсами и будут использоваться для работы веб-браузеров, клиентских приложений для работы с электронной почтой, мгновенной передачи сообщений, сетевой телефонии по стандарту VoIP и других приложений.

По материалам журнала Consulting-Specifying Engineer (CSE)