Проект Золотые ворота 450.
Применение протокола BACnet как стандарта для интеграции компонентов системы автоматизации здания навсегда изменило индустрию, открыв двери инновациям в технологии управления зданиями.
При отсутствии таких возможностей владельцы здания вряд ли были бы способны проводить оценку конкурентоспособности проектов и интеграции инновационных решений от различных производителей, которые наилучшим образом подходили бы для решения их задачи.
Сегодня уже установлены тысячи BACnet- систем.
Многие из этих проектов мелкомасштабны, и протокол BACnet в них использовался для интеграции нового HVAC-оборудования с существующей закрытой системой автоматизации зданий от различных производителей.
Другие BACnet-системы автоматизации используют в основном продукцию только одного производителя.
Проект «Золотые Ворота 450» стоит особняком, выделяясь объемом работ, а также тем, что в нем участвует множество производителей различного оборудования.
Но помимо системы контроля HVAC этот проект примечателен еще и тем, что сегодня демонстрирует — как крупнейший в мире «землевладелец» — Управление общих служб Соединенных Штатов (GSA) — будет управлять своими зданиями в будущем.
В 1996 году здание Филиппа Бертона и Федерального Суда в Сан-Франциско было выбрано как объект наиболее крупной в мировом масштабе коммерческой демонстрации преимуществ стандарта BACnet.
Это офисное здание (22 этажа, площадь -130 000 кв. м) второе по величине в Сан-Франциско.
И выбрано оно было, в частности, еще потому, что масштаб ранее существовавшей там системы EMS-контроля был невелик, а недавние реновации делали его наиболее подходящим для типовых коммерческих офисных зданий.
Обновление EMS-системы также демонстрировало значительные возможности по энергосбережению. Проектируемые суммарные сбережения составляли более чем 500 000 долл.
Было протестировано многочисленное оборудование различных производителей, а также и их способность проводить совместный мониторинг и контроль инженерных систем здания, но базируясь на стандарте BACnet.
Кроме того, методика мониторинга энергопотребления в здании, сети операторских рабочих станций и коммуникационного оборудования была включена в проект EMS с целью облегчить будущий учет расхода энергии и исследования деловой активности в здании.
Контрактные подряды с первыми двумя наиболее выгодными для проекта поставщиками были заключены в августе 1996 года.
Сопутствующие процедуры были завершены в январе 1998 года, и проект с момента заключения подряда был оставлен в штатном расписании и бюджете.
Последующие стадии работы должны были включить BACnet-шлюзы в существующую поэтажную систему контроля освещения, систему EMS, установленную еще до появления протокола BACnet, а также в установку прямой связи с местной компанией, поставляющую энергоресурсы.
Для здания также было запланировано обновление индивидуального теплового пункта. Вдобавок к этому проводились переговоры с производителем противопожарных систем, которые могли бы закончиться интеграцией системы противопожарной сигнализации здания с использованием протокола BACnet.
Одной из задач данного проекта была реальная демонстрация интеграции оборудования от различных производителей.
И спецификации проекта были подготовлены с явным намерением распределить данную работу по частям между поставщиками EMS-оборудования. Различные компании в свое время установили в здании опять-таки различное HVAC-оборудование, что распределяло сферу ответственности между поставщиками. В целом же проект определил шесть уровней работы (A — F), которые в перспективе можно будет распределить между различными поставщиками.
Уровень А
Обеспечить полную установку управления энергопотреблением для основных систем климатизации здания.
Это восемь двухканальных VAV-блоков, более 1000 терминальных блоков, разнообразные компактные блоки, предназначенные для использования в серверных комнатах, а также отдельные виды оборудования для центральной установки кондиционирования воздуха.
Данный уровень задач также включает в себя инструментарий для эксплуатационного мониторинга, чтобы потребление зданием энергии можно было распределить по конечным категориям: отопление, холодоснабжение, вентиляция и др.
Шесть больших двухканальных приточных установок, обслуживающих свыше 70% площади здания, также включены в работы этого уровня.
Уровень B
Обеспечить полную установку систем управления для автоматизации работы HVAC-оборудования в залах суда, находящихся с 175го по 205й этаж. Данное решение включает 13 однозонных и одну мультизональную установку приточного воздуха, снабжаемых холодом от единой системы с чиллером.
Уровень С
Обеспечить интерфейсы BACnet-протокола для контроля систем, установленных в этом здании еще до обновления. Это сервисы «старых» систем управления энергопотреблением, обслуживающие офисы ФБР на двух этажах здания, и система контроля освещения, обслуживающая офисы GSA, расположенные между третьим и пятым этажами.
Уровень D
Обеспечить полную установку EMS для всех систем HVAC с разделением на зоны в офисах GSA, расположенных между третьим и пятым этажами.
Уровень Е
Предусмотреть подрядчика на будущие работы по установке полной EMS-системы для мониторинга и управления тепловым пунктом и холодильной станцией. Сегодня уже разрабатываются альтернативные варианты системы центрального теплового пункта
Уровень F
Обеспечить систему EMS сетью операторских рабочих станций (OWN — Operator Workstation Network). OWN предоставляет диспетчерам любой доступ к функциям, необходимым для работы с оборудованием различных поставщиков.
Это и конфигурирование, и установка сервера, операторских рабочих станций, мобильных рабочих станций, программного обеспечения интерфейса с первичной EMS-системой, и сеть кабелей, необходимых для построения целостной системы управления зданием на основе протокола BACnet.
Эта модификация включала в себя обновление DDC системы управления с приблизительно 1200 блоками VAV, в которых были установлены контроллеры, работающие как на BACnet, так и на закрытых протоколах.
Локальная информация от неBACnet-контроллеров транслировалась в BACnet-сообщения с помощью «полевых» контроллеров.
Один из наиболее уникальных аспектов данного проекта — оборудование операторской рабочей станции.
Благодаря присутствию в проекте мультивендорной конфигурации оборудования основной заботой для GSA стало обеспечение эффективной работы операторов, их обучение и обеспе5 чение сопряжения интерфейсов оборудо5 вания.
Чтобы оптимизировать эффективную работу операторов и обеспечить единый интерфейс для EMS5системы, было выбрано программное обеспечение от одного из производителей оборудования как базовое для доступа к сети рабочих станций OWN.
Все другие производители оборудования отвечали за соответствие отображения на рабочей станции правильных параметров работы своего оборудования, цветных графиков и других данных от всех систем.
Каждая из систем была протестирована и одобрена.
На уровне F требовалась интеграция работы оборудования от поставщика в программное обеспечение рабочей станции, действующей на BACnet. В итоге эта единая рабочая станция должна стать единым инструментом для доступа к мультивендорному оборудованию во всем здании.
В результате должен быть представлен способ получения доступа ко всем частям EMS-системы и ее информации с любой рабочей станции несмотря на производителя.
Организация и распределение базы данных было первостепенной задачей для проектирования операторской рабочей станции и сети OWN.
Система EMS, предусмотренная в проекте «Золотые Ворота 450», масштабна и сложна.
Но задача была решена с помощью записи всех данных от EMS на сервере OWN.
Процесс реализации проекта «Золотые Ворота 450» начался почти сразу после выхода стандарта ASHRAE — BACnet 1995.
Первой стадией был сбор информации от большого количества производителей различного оборудования, а также их перспективных планов по интеграции оборудования с протоколом BACnet.
Для производителей оборудования потребовалось несколько лет, чтобы разработать дополнения к своей продукции, дающие возможность его интеграции в BACnet-систему.
Поэтому условие присутствия протокола BACnet было обязательным только для верхнего уровня автоматизации.
Для коммуникации между контроллерами на «полевом» уровне были предусмотрены закрытые протоколы от производителей с использованием BACnet-шлюзов.
Оценочный комитет включал представителей GSA, местной компании5поставщика энергоресурсов, проектной организации по инженерному оборудованию и представителей Национального института по стандартизации NIST.
Из большого числа претендентов для реализации данного проекта комитет отобрал двух вендоров.
Цель работ уровней A, B и F были в компетенции одной фирмы, а цели уровня D — другой.
Остальные цели не получили должного финансирования в начальной стадии проекта, были отложены, но позднее все же реализованы.
Применение протокола BACnet в проекте «Золотые Ворота 450» было чрезвычайно успешно.
Время выхода проекта на рынок стало толчком для производителей оборудования интегрировать BACnet-решения в свои продукты.
Результаты доказали, что протокол BACnet реально работает. Это было важно еще и потому, что этот стандарт только прокладывал себе дорогу.
Статьи по теме:
Умный дом, как основа построения дома будущего
Умный дом от Gira
Что такое Интеллектуальное Здание?
10 вопросов специалистам. Российский рынок автоматизации зданий
BACnet и KNX: открытые стандарты, дополняющие друг друга.
BACnet на «полевом» уровне: ЗА или ПРОТИВ?
BACnet работает на Почту Германии.
BACnet web- сервисы.
Энергосберегающие технологии и комплексная автоматизация Siemens.