Integracja systemów

Systemy automatyzacji budynku: BCS, EMS i BMS dla dowolnie dużego obiektu powinny być ze sobą zintegrowane w jeden system kontroli i zarządzania budynkiem (BMCS). Założenie takie w praktyce oznacza stosowanie nowoczesnych technologii, zarówno komputerów, sterowników, urządzeń peryferyjnych, jak i samych sieci komunikacyjnych wraz z protokołami komunikacyjnymi.

Od właściwego wyboru systemu informatycznego zależy efektywność działania automatyki budynku. A zintegrowanie hardware’u i software’u różnych systemów i podsystemów to rozwiązanie, które zapewnia optymalna funkcjonalność automatyzacji budynku. Zatem system BMCS obejmuje sprzęt i aparaturę przyłączona do sieci, jak również systemy komunikacyjne, które umożliwiają dostęp do danych całego budynku czy kompleksu budynków. Dzięki integracji systemów użytkownik ma pełna informację o budynku i może zarządzać wszystkimi parametrami w budynku.

Integracja systemów stwarza ogromne możliwości, jeśli chodzi o zarządzanie zasobami budynku i jest to nieodłączny element samej idei inteligentnego budynku. To właśnie inteligencja budynku kryje się w zintegrowanym systemie, a realizacja takiego podejścia procentuje stworzeniem elastycznej platformy, która daje się łatwo adaptować, wychodząc naprzeciw potrzebom użytkownika. Głównymi elementami struktury inteligentnego budynku są:

system zarządzania energią (B.E.M.S.)
ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja (H.V.A.C.)
ochrona i bezpieczeństwo
kontrola dostępu
ochrona przeciwpożarowa
sterowanie oświetleniem
telekomunikacja
okablowanie strukturalne
integracja systemów z wykorzystaniem sterowania poprzez komputer

Zintegrowany system stanowi połączenie co najmniej dwu różnych typów systemów. Łączenie systemów może odbywać się w oparciu o sprzęt, oprogramowanie, środki transmisji danych. Korzyści z integracji systemów są ogromne. Architektura taka umożliwia dokładną i kompleksową kontrolę sytuacji w obrębie całego budynku, przy minimalizacji kosztów. Idea integracji systemów polega na połączeniu zarządzania funkcjami, które do tej pory były realizowane osobno. Dzięki zautomatyzowaniu kontroli i wspomagania decyzji możliwa jest optymalizacja pracy budynku i ludzi odpowiedzialnych za jego stan. Efektywność zarządzania budynkiem uzyskuje się m.in. dzięki bieżącej analizie danych o stanie i warunkach pracy poszczególnych urządzeń i instalacji w budynku. Zbierane informacje służą następnie do generowania raportów i podejmowania stosownych do danej sytuacji działań.

Bardzo ważną rolę w inteligentnych budynkach pełnią zintegrowane systemy sygnalizacji. Systemy te specjalizują się w wykrywaniu wszelkiego rodzaju zagrożeń, zdarzeń mogących negatywnie wpłynąć na zachodzące w budynku procesy. Różnice między systemami dotyczą funkcji realizowanych przez podsystemy lub metod ich integracji. W ramach systemów sygnalizacji znajdują się m.in. instalacje przeciwpożarowe, alarmowe i inne systemy, których zadaniem jest ochrona życia i mienia. Systemy sygnalizacji stosowane są także w połączeniu z innymi podsystemami, jak: telewizja przemysłowa, systemy ogrzewania i wentylacji, zasilanie w energię elektryczną, oświetlenie, nagłośnienie, itd. Poprzez integrację tych wszystkich elementów możemy otrzymać kompletny obraz stanu całego budynku. Dodatkowym atutem tych systemów jest dowolna ich konfiguracja, przez co możliwe jest dostosowanie ich do indywidualnych potrzeb użytkowników, a także charakteru i przeznaczenia budynku, tak więc liczba możliwych konfiguracji jest praktycznie nieograniczona.

W zintegrowanych systemach mamy do czynienia z rozproszoną inteligencją. Oznacza to, że poszczególne urządzenia rozmieszczone w całym budynku, odpowiedzialne za działanie oraz sterowanie różnymi czujnikami, mogą bez zakłóceń wykonywać funkcje kontrolne, nawet w przypadku przerwania komunikacji z nadrzędnymi jednostkami zarządzającymi. Dzieje się tak dzięki wyposażeniu sterowników we własne procesory i pamięć, w której przechowywane są dane z zakresu pracy sterownika. W ten sposób mamy do czynienia z lokalnym zarządzaniem procesami, różnymi instalacjami bez konieczności stałej ingerencji operatora systemu. Ponadto takie rozwiązanie zwiększa niezawodność systemu, a także szybkość reakcji na różne zagrożenia i stany alarmowe. Istotna jest również możliwość dowolnego modelowania kształtu systemu, przez co jest on elastyczny stale dopasowując się do potrzeb danej organizacji. Pamiętajmy, że aby zapewnić stały komfort użytkownikom, budynek musi ewoluować wraz z organizacją (organizacjami), która w nim działa. We współczesnym świecie, nie użytkownicy mają się dostosowywać do warunków pracy, ale budynek z jego podsystemami ma za zadanie stworzyć warunki, w których możliwa będzie bezpieczna i efektywna praca. Zintegrowane systemy cechuje otwartość oraz standaryzacja. To dzięki ustalonym standardom możliwa jest poprawna komunikacja, a także prosta i szybka instalacja tego typu systemów.

System powinien być typu „otwartego”, tzn. powinien mieć możliwości rozbudowy istniejącej instalacji automatyki. Ponadto powinien pozwalać na łączenie ze sobą różnych urządzeń różnych firm oraz powinien umożliwiać dodawanie nowych stacji operatorskich i interfejsów komunikacyjnych, spełniających określone standardy. Sieć systemu zarządzania powinna w pewnym sensie przypominać sieć telefoniczną, do której można dodawać (podłączać) tysiące nowych aparatów różnych producentów. W tym celu sieć systemu zarządzania ma charakter „sieci rozproszonej”, a poszczególne urządzenia automatyki sterowane przez inteligentne układy elektroniczne instalowane w „węzłach” sieci realizują określone zadania całego systemu automatyki budynku. Dla zapewnienia pełnej kontroli budynku układy te muszą prowadzić ciągłą korespondencję w całej sieci systemu zarządzania, tj. muszą wybierać adres odbiorcy informacji, wysyłać wiadomości (sygnały kontrolno-sterujące) oraz przyjmować wiadomości, które są do nich adresowane.

Obecnie, obserwuje się ekspansję w inteligentnych budynkach różnego rodzaju instalacji zapewniających szybką i bezpieczną wymianę informacji. Wzrost popularności komputerów sprawił, że większość informacji przesyłanych jest w postaci elektronicznej. Wiążą się z tym różne zagrożenia i wyzwania dla inteligentnego budynku. Pojawia się potrzeba zapewnienia pracownikom sprawnej komunikacji ze światem zewnętrznym, przy wykorzystaniu różnych dróg transmisji. Zarówno Internet, jak i cyfrowa sieć ISDN umożliwiająca integrację różnych usług (przesyłanie danych, mowy, obrazu) są odpowiedzią na potrzebę jeszcze większego dostępu do informacji. Wraz z wdrażaniem nowoczesnych technologii pojawiają się również nowe problemy. W przypadku dostępu do Internetu, ważna jest ochrona danych przed dostępem osób do tego niepowołanych. Innym problemem jest zapewnienie tajności informacji przesyłanych pocztą elektroniczną. Biorąc pod uwagę fakt, że ten rodzaj komunikacji staje się coraz bardziej popularny, niezbędne jest stosowanie wielu poziomów zabezpieczeń.

Kolejnym zagadnieniem jest ochrona danych i przepływ danych wewnątrz budynku. W zależności od tego czy budynek zajmuje jedna organizacja, czy kilka, sieci telekomunikacyjne muszą być odpowiednio zorganizowane, ponieważ w interesie każdej firmy leży ochrona ich danych. Nowoczesny styl pracy wymaga m.in. sprawnej wymiany informacji, która może być przesyłana w różnej postaci (poczta elektroniczna, wideokonferencje). Dlatego inteligentny budynek, zgodnie z ideą, musi wciąż podążać za wciąż pojawiającymi się nowinkami technicznymi i zmieniającymi się potrzebami użytkowników. Poza bezpieczeństwem przesyłanych informacji, ważna jest ochrona budynku, szczególnie gdy mamy do czynienia ze zorganizowaną przestępczością. Nowoczesne systemy alarmowe wykorzystujące setki rodzajów zabezpieczeń muszą stawić czoła doskonale wyposażonym i coraz lepiej przygotowanym intruzom. Również pod tym względem rzeczywistość wymusza na inteligentnych budynkach stosowanie najnowocześniejszych rozwiązań.

Dynamiczny rozwój technologii wymusza na konstruktorach i projektantach dostosowanie powstających budynków do nowoczesnych standardów. Analizując to, co działo się na przestrzeni ostatnich lat, można śmiało stwierdzić, że tempo tych zmian na pewno utrzyma się przez najbliższe lata. Inteligentne budynki sprawdziły się w praktyce i wygląda na to, że jesteśmy skazani na tego typu rozwiązania. Choć idea ta nie jest jeszcze w naszym kraju zbyt popularna, to widać, że z każdym rokiem sytuacja zmienia się na lepsze. Na pewno jednym z powodów ograniczających rozwój inteligentnych budynków w Polsce jest słaba kondycja finansowa, a także katastrofalna sytuacja polskiego budownictwa. Biorąc pod uwagę chęć wstąpienia Polski w szeregi Unii Europejskiej, a także przypływ kapitału zagranicznego do naszego kraju, pozostaje mieć nadzieję, że w niedalekiej przyszłości inteligentne budynki staną się w Polsce codziennością.

Mimo że trudno przewidzieć jakie rozwiązania techniczne przyniesie przyszłość, wiadomo, że założenia inteligentnego budynku się nie zmienią lub ulegną kosmetycznym modyfikacjom. Oczywiste jest, że bez względu na rewolucje technologiczne, zawsze będzie się dążyło do zmniejszenia poboru energii elektrycznej, wzrostu wydajności klimatyzacji, uproszczenia i redukcji okablowania, zwiększenia mobilności użytkujących budynek ludzi, a także ich bezpieczeństwa i zdrowia. Posługując się analogią do historii inteligentnego budynku można przewidzieć, że będzie kontynuowane dążenie do miniaturyzacji urządzeń i jeszcze większej integracji różnych podsystemów być może sterowanie całym budynkiem będzie się odbywało przy pomocy zwykłego pilota, a wszystkie instalacje będą sterowane z jednego układu scalonego. Po upływie pewnego czasu być może zniknie pojęcie inteligentnego budynku, ponieważ wszystkie obiekty będą spełniać stawiane dziś wymagania, a pojawi się idea budynku myślącego. Bez względu na to co będzie w dalekiej przyszłości istotne jest to, jak obecnie wygląda sytuacja inteligentnych budynków i jaką rolę mogą one spełnić w naszym życiu.