Управление жилыми домами: автоматизация процесса. Системы управления многоквартирным домом Автоматизация управления многоквартирным домом

Дата: 22.07.2021

Еще совсем недавно московская фирма Энергомонтаж , специализирующаяся на системах автоматизации зданий, не занималась разработкой компьютерных систем визуализации и управления многоквартирными жилыми домами на базе SCADA, ограничиваясь более простыми аппаратными средствами. И вот в 2004 году заказчик потребовал современное решение для автоматизации жилого здания. На помощь пришла SCADA система TRACE MODE .

Два специалиста ЗАО Энергомотаж самостоятельно освоили разработку систем автоматизации в SCADA TRACE MODE и уже через 3 месяца в Москве на ул. Б.Серпуховская , был успешно реализован первый проект автоматизации многоквартирного жилого дома с подземной автостоянкой. АСУ основана на 6 контроллерах Decont 182 производства компании DEP и охватывает следующее оборудование:

Индивидуальный тепловой пункт;
Приточная вентиляция дома;
Вытяжная вентиляция;
Дренажные насосы в подвале дома;
Система контроля загазованности.

Связь между ПТК Decont 182 и SCADA TRACE MODE осуществляется через интерфейс RS-485 и OPC-сервер.

Всего в системе использовано:

35 аналоговых входов;
40 дискретных входов;
6 каналов аналогового управления;
8 ШИМ;
40 дискретных выходов.

Проект автоматизации многоквартирного жилого здания был реализован на профессиональном мониторе реального времени TRACE MODE на 1024 точки ввода-вывода, работающем под ОС Windows 2000 Professional.

Внедрение системы автоматизации здания позволило уменьшить число аварий, снизить эксплуатационные затраты на обслуживание оборудования и сократить расход электроэнергии.

Следующий аналогичный проект автоматизации - многоквартирный жилой дом с подземной автостоянкой на ул. Толбухина потребовал еще меньше усилий и занял всего 2 месяца, причем большая часть времени ушла на наладку оборудования.

В настоящее время в разработке находятся еще два подобных проекта автоматизации - жилое здание во 2-м пер. Труженников (Москва) и офисное здание ГЛПУ №2 Минэкономразвития РФ.

Каждое городское здание подключено к сетям инженерно-технического обеспечения и оборудовано пятью основными каналами: электричество, газоснабжение, водопровод, отопление и горячее водоснабжение, которые имеют особое значение с точки зрения энергосбережения. По этим же каналам легко организовать учет общедомового потребления ресурсов. Для этого в соответствующих помещениях зданий формируются входные узлы, в которые устанавливаются счетчики. Эти же счетчики подсоединяются к контроллерам, данные с которых поступают на узел связи, как правило, GSM, и далее передаются на сервер, где установлена система учета. По данной схеме строятся различные автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) и отопления.

Достоинствами таких систем следует относятся их отработанность и накопленный опыт установки и эксплуатации. Но эти системы обладают и рядом недостатков.
Обычно, АСКУЭ не всегда готовы к интегрированному учету всех ресурсов, и очевидно, что создание 4-5 (по сути одинаковых) систем будет всегда более сложно и затратно, чем одной универсальной.
Второй недостаток связан с высокой стоимостью. Если стоимость узла учета ресурсов всего многоквартирного дома в 200000-300000 рублей еще оправдана, то для каждой квартиры она должна быть существенно ниже.
Третьим отрицательным фактором является короткий срок межповерочного интервала, с которым можно согласиться в отношении общедомовых, но никак не поквартирных счетчиков.
В идеальном варианте должен быть интегрирован простой и надежный счетчик с длительным режимом работы без поверки и возможностью его простой замены при выходе из строя.
Дополнительными недостатками АСКУЭ являются, в том числе, и отсутствие достаточной нормативной базы и стандартизованных решений с единым протоколом передачи или поступления данных на центральные серверы учета. Результат этих недостатков в рамках даже одного микрорайона может быть катастрофическим. Кроме этого, в настоящее время нет специализированного программного обеспечения (ПО), которое позволяло бы учитывать все ресурсы, анализировать эти данные и формировать прогнозы, и предупреждения в масштабах дома, квартала, микрорайона, района и города.
Это ПО должны решать различные задачи такие, как например, в пиковые часы потребления электроэнергии – рекомендовать меры по ее экономии, в случае аварии – помогать в решении задачи скорейшего восстановления системы и сохранения тепла в жилом фонде. ПО или отдельные его пакеты, имеющие общую базу данных, должны позволять пользователям, жильцам всех квартир и домов, заходить на свои личные страницы учета ресурсов, например, через обычный браузер, и анализировать собственное потребление вплоть до суточного. И, что сегодня является объективно востребованным, на основе этих данных жильцы хотели бы получать единые счета за потребленные ресурсы. И опять же нерешенным является на сегодня вопрос — кто именно будет их формировать.
Последним и, возможно, самым главным, но пока не столь очевидным, недостатком является то, что подобные системы не предлагают единой концепции построения поквартирных систем учета, их интеграции и последующего развития в направлении автоматизации всего здания.

Все перечисленные недостатки позволяют создать таблицу требований к автоматизированным системам учета ресурсов (АСУР) как общедомового, так и поквартирного уровня.

В таблице представлены усредненные требования, которые предъявляются к системам, устанавливаемым в городских многоквартирных домах. Стоимость установки и подключения одного датчика-счетчика при комплексном решении должна составлять 200-300 руб., а годовое обслуживание — не превышать 50 -100 руб. в год на один счетчик.

Выработка единых подходов — государственная задача

Федеральная программа повышения энергетической эффективности и аналогичные региональные программы, учитывающие масштаб конкретных городов и локальные погодные условия, позволили бы разработать в каждом городе собственные варианты построения АСУР на основе единого подхода. К сожалению, пока подобного подхода не существует.

Видимо, сложившаяся ситуация устраивает все стороны, участвующие в процессе ресурсоснабжения. Однако для рядовых граждан, ТСЖ и других потребителей наступают сложные времена: существуют распоряжения правительства о внедрении энергосберегающих технологий, но внятные рекомендации, как это сделать комплексно и эффективно, отсутствуют. В это время на рынке преобладают разрозненные решения, оценить которые в отсутствие прозрачных критериев качества не представляется возможным.

К сожалению, сознавая необходимость модернизации производства и ЖКХ с точки зрения потребления ресурсов, государство не до конца пришло к пониманию того, что для этого нужны правила, технические регламенты, ГОСТы, по затратам на разработку которых Россия отстает от той же Германии в 100 раз.

Статья подготовлена по материалам источника CNews: IQHouse — Умный дом.

Источник : КГ Лекс

Реформа ЖКХ, реализация которой идет в России в настоящее время, предполагает усиление конкуренции на рынке жилищно-коммунальных услуг между частными управляющими компаниями. В рыночных условиях получение максимальной прибыли становится основной целью компании, осуществляющей управление многоквартирными домами. При этом необходимо помнить, что достижение этой цели возможно при повышении эффективности деятельности и получении таких преимуществ, которые бы выгодно отличали Вашу управляющую организацию от конкурентов. Одним из наиболее эффективных способов развития конкурентных преимуществ является применение современных информационных технологий. Использование в деятельности управляющей компании информационных технологий повышает качество ведения бизнеса, оказания услуг потребителям, а, следовательно, является одним из аргументов для населения в пользу выбора именно Вашей управляющей организации.

Специалисты консалтинговой группы «Лекс» разработали комплексную информационную систему «КУБ: управление жилыми домами (УЖД)», обеспечивающую автоматизацию функций управления жилым домом на всех стадиях организации этой деятельности.

Система «КУБ: УЖД» представляет собой базу данных, состоящую из нескольких разделов, и набор приложений для работы с ними. Все приложения комплекса можно условно разбить на следующие блоки:

Блок справочно-нормативных данных. Приложения блока обеспечивают ввод в систему первичной информации.

Занесение достоверной первичной информации является очень важным моментом, так как эта процедура обеспечит надежную и корректную работу системы в дальнейшем. К этому блоку относятся следующие приложения:

Справочник услуг – используется для ведения перечня услуг, предоставляемых (или предоставлявшихся) управляющей компанией. Каждая услуга связывается с набором характеристик.
Типы жилья – приложение ведет перечень категорий жилых объектов, находящихся на обслуживании УК. Для каждого типа жилья определяется набор его характеристик и перечень необходимых периодических услуг.
Жилье – приложение ведет учет домов и его объектов, находящихся на обслуживании управляющей организации (стен, подвалов, крыш и т.д.). Приложение позволяет заносить показания счетчиков, фиксирующих объем потребленных услуг, а также планировать услуги, относящиеся к данному типу жилья.
Жильцы (физические лица) – приложение ведет учет физических лиц. Жильцы группируются по категориям. Для каждой категории задается набор характеристик (паспортные данные, семейное положение, дата рождения и т.п.), которые предлагаются для заполнения при отнесении жильца к конкретной категории. По каждому жильцу ведется история адресов его прописки (регистрации), а также информация о льготах и субсидиях, которыми он пользуется при оплате услуг.
Блок учета услуг. Приложения данного блока позволяют учесть объем предоставленных услуг. К блоку относится приложение «Журнал учета отключения услуг»
Расчетный блок. Приложения блока используются для формирования счетов потребителям услуг, и фиксирования платежей по выставленным счетам. В блок входят приложения:
Тарифы и услуги
Расчет тарифов
Счета
Аналитический блок. Приложения этого блока позволяют получить общую информацию по выставленным счетам за произвольно выбранный период и выявить задолженности потребителей услуг по выставленным счетам. Приложения блока:
Информация о счетах
Должники

Приведем простой пример. Представьте себе здание с множеством закрытых кабинетов внутри него. Люди, заходящие в это здание, могут попасть только в те помещения, от которых у них есть ключ. Аналогично, «КУБ: УЖД» состоит из нескольких приложений, роль ключа в данном случае играет пароль, устанавливаемый для каждого пользователя. С помощью этого «ключа»-пароля каждый специалист получает доступ только к тем приложениям, которые необходимы ему для работы.

Таким образом, работать с программным комплексом могут несколько человек одновременно с разных рабочих мест. Разные пользователи системы отвечают за разные участки работы. Несмотря на то, что разные специалисты пользуются только определенными приложениями, информационная система поддерживает обмен данными между приложениями. Главное требование при такой организации работы – регулярное обновление данных. Программа позволяет делать это нажатием одной кнопки (за счет того, что вся введенная пользователями информации хранится на сервере предприятия).

Информационная система «КУБ: УЖД» поможет Вам:

вести перечень предоставляемых услуг,
задавать тарифы на предоставляемые услуги,
задавать методы расчета по оплате предоставляемых услуг,
вести учет жилых домов, квартир, подвалов, крыш и т.п., находящихся на обслуживании,
планировать необходимые мероприятия (ремонты, обустройство двора и т.п.) и рассчитывать новые тарифы с учетом запланированного объема работ,
вести учет жильцов и их льгот по оплате услуг ЖКХ,
вести учет контрагентов,
вест учет договоров на предоставление услуг,
вести учет фактически предоставленных услуг (отключения/недопоставки),
формировать счета на оплату предоставленных услуг,
анализировать информацию по счетам (фактические выплаты, задолженности),
вести учет должников.

При использовании системы «КУБ: УЖД» каждый специалист получает инструмент, улучшающий работу, которую он умел выполнять и без этого инструмента. Программный продукт добавляет к работе быстроту оформления, точность обработки, оперативность обмена управленческой информацией.

Интерфейс программы (то есть средство связи между пользователем и компьютером) очень прост и удобен. Окно программы состоит из тех же элементов, что и окна знакомых всем приложений (например, MS Word, MS Excel). Работа с окнами приложений осуществляется тоже привычным способом: путем выбора команд в горизонтальном меню либо путем нажатия кнопок-пиктограмм. К тому же каждое приложение информационной системы имеет свои справочные материалы, которые помогут пользователю освоить программу. Следовательно, использование информационной системы «КУБ: УЖД» не требует существенных финансовых и временных затрат на обучение персонала.

«КУБ: УЖД» не предъявляет высоких требований к компьютерному оборудованию пользователей, то есть для установки этой системы приобретение дорогостоящей техники не требуется.

Таким образом, преимуществами описываемой системы являются:

ясность логики использования продукта, простота ее понимания, освоения персоналом, даже не имеющим специальной подготовки, максимально короткие сроки обучения;
надежность эксплуатации системы;
возможность использования недорогой компьютерной техники.

«КУБ: УЖД» представляет собой инструмент, с помощью которого можно автоматизировать рутинные процессы, сделать информацию о состоянии дел управляющей организации более прозрачной, доступ к ней более оперативным.

Главное, что достигается при внедрении комплексной информационной системы, – это согласованность работы всех специалистов и повышение гибкости, оперативности, точности их действий.

«КУБ: УЖД» создаст совершенно новые возможности для повышения эффективности Вашей компании.

Получить более полную и подробную информацию по работе системы, вопросам ее приобретения и установки Вы можете, обратившись к специалистам консалтинговой группы «Лекс».

Любой житель «умного» дома мечтает о том, чтобы он был энергоэффективным. И если требования частного заказчика об установке системы контроля потребления ресурсов могут быть реализованы интегратором, то с многоквартирными домами, составляющими основной фонд ЖКХ, дела обстоят значительно сложнее.

Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» требует быстрых мер по повышению энергоэффективности зданий. На первом этапе все дома должны быть оснащены общедомовыми счетчиками. Затем счетчики появятся в каждой квартире. По словам законодателей, установка приборов учета и оплата энергоресурсов по факту потребления будет способствовать повышению энергоэффективности дома в целом и снижению расходов на оплату ЖКУ жильцами. Кроме того система учета позволит накапливать данные, анализировать их, планировать мероприятия по повышению энергосбережения и энергоэффективности, а также оценивать их результаты. При этом, все это можно сделать как на уровне отдельной квартиры или ТСЖ, так и на уровне квартала, микрорайона, города, федерального округа и всей страны.

Как создать автоматизированную систему учета

Любое городское здание подключено к сетям инженерно-технического обеспечения и оборудовано 5 основными каналами: электричество, газоснабжение, водопровод, отопление и горячее водоснабжение (ГВС), которые имеют особое значение с точки зрения энергосбережения. Учет общедомового потребления ресурсов по этим каналам организовать достаточно просто. В соответствующем помещении здания формируется входной узел, в этот узел устанавливается счетчик. Он, в свою очередь, подсоединяется к контроллеру, данные с которого поступают на узел связи, как правило, GSM, и далее передаются на сервер, где установлена система учета. По такой схеме строятся различные автоматизированные системы коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ) и отопления.

Любое городское здание подключено к сетям инженерно-технического обеспечения

К достоинствам таких систем следует отнести их отработанность и накопленный опыт их установки и эксплуатации. Минусов же оказывается значительно больше. Как правило, подобные системы не готовы к интегрированному учету всех ресурсов, и очевидно, что создание 4-5 по сути одинаковых систем будет всегда более сложно и затратно, чем одной универсальной. Второй минус связан с дороговизной. Если стоимость узла учета ресурсов всего многоквартирного дома в 200-300 тыс. руб. еще оправдана, то для каждой квартиры она должна быть существенно ниже. Третий отрицательный фактор - короткий срок межповерочного интервала, с которым можно согласиться в отношении общедомовых, но никак не поквартирных счетчиков. В идеале счетчик должен быть прост, надежен, иметь длительный режим работы без поверки и быстро заменяться после выхода из строя.

Среди других минусов АСКУЭ отсутствие достаточной нормативной базы и, соответственно, стандартизованных решений с единым протоколом передачи или поступления данных на центральные серверы учета. К чему может привести разнородный «зоопарк» решений даже в рамках одного микрорайона, объяснять не надо. Кроме того, до настоящего времени не создано специализированное ПО, которое бы позволяло учитывать все ресурсы, анализировать эти данные и формировать прогнозы и предупреждения в масштабах дома, квартала, микрорайона, района и города.

Такое ПО должно решать различные задачи. Например, в пиковые часы потребления электроэнергии - рекомендовать меры по ее экономии, в случае аварии - помогать в решении задачи скорейшего восстановления системы и сохранения тепла в жилом фонде. Кроме того, программное обеспечение или отдельные его пакеты, имеющие общую базу данных, должны позволять пользователям, жильцам всех квартир и домов, заходить на свои личные страницы учета ресурсов, например, через обычный браузер, и анализировать собственное потребление вплоть до суточного. Заметим, что именно на основе этих данных жильцы хотели бы получать единые счета за потребленные ресурсы. Но вопрос, кто именно будет их формировать, пока также не решен.

Последним и, возможно, самым главным, но пока не столь очевидным, недостатком является то, что подобные системы не предлагают единой концепции построения поквартирных систем учета, их интеграции и последующего развития в направлении автоматизации всего здания.

Таблица параметров компонентов АСУР

№	Наименование	Параметры для выбора
№	Наименование	Стоимость, тыс руб.	Срок службы, тыс час	Период поверки, лет	Окупаемость, лет	Примечания
1	Квартирный электросчетчик	До 1,5	90	7-10	2-4	Трехтарифный режим работы обеспечивает контроллер
2	Счетчик воды	1,5-2	60	5-7	До 3	Беспроводной, с батарейкой >3 года
3	Счетчик тепла	2-3	60	5-7	2-3	Беспроводной, с батарейкой >3 лет
4	Счетчик газа	1,5-2,5	50	5-6	2-4	С датчиком утечки
5	Контроллер -этажный вычислитель	6-7	> 100	-	До 5	Стандартные протоколы KNX, LonTalk, Modbus, ZigBee
6	Источник ИБП -этажный	3-4	> 100	-	-	Обеспечение работы до 12 ч.
7	Контроллер - сервер домовой	7-10	> 110	-	До 7	Стандартные протоколы
8	Источник ИБП -домовой	5-7	> 110	-	-	Обеспечение работы до 48 ч.
9	Модем	2-3	50	-	2-3	GSM, GPRS, WiMAX, 4G

В таблице представлены усредненные требования, которые предъявляются к системам, устанавливаемым в городских многоквартирных домах. Стоимость установки и подключения одного датчика-счетчика при комплексном решении должна составлять 200-300 руб., а годовое обслуживание - не превышать 50 -100 руб. в год на один счетчик.

Выработка единых подходов - государственная задача

Отсутствие единых принципов построения современных АСУР для ЖКХ - это только видимая часть айсберга проблем, которые необходимо решать всем - и политикам, которым небезразлично мнение граждан относительно роста тарифов, и инвесторам, готовым воспринимать перспективы инновационных направлений, и компаниям, участвующим в строительстве домов и их эксплуатации.

Как автоматизировать многоквартирный дом

Ниже представлен один из оптимальных вариантов построения АСУР в многоквартирном доме, который учитывает не только текущие задачи энергосбережения и энергоэффективности, но и вопросы безопасности и повышения комфорта при интеграции с автоматизированными системами управления зданием (АСУЗ).

Схема учета общедомовых ресурсов (справа) почти не отличается от существующих в настоящее время за некоторым исключением. Во-первых, данные АСУР здания могут быть переданы и в комплексную систему обеспечения безопасности (КСОБ), поэтому сервер обеспечивает их представление в стандартном формате и протоколе, например XML и SOAP . Во-вторых, для увеличения надежности системы в каждом доме может быть использовано два контроллера - сервера, которые включены в единую сеть обмена данными. Если учесть, что выход из строя контроллера-сервера в данной системе, например, на сутки, не приведет к потере данных этажными контроллерами - вычислителями, то можно установить и по одному контроллеру-серверу на дом, но при этом иметь несколько штук в подменном фонде с возможностью оперативной замены. В-третьих, для повышения отказоустойчивости и сохранения работоспособности даже при аварийных отключениях внешнего силового питания узлы серверов, передачи данных и модемов должны быть обеспечены источниками бесперебойного питания (ИБП).

Современная система учета энергоресурсов в многоквартирном доме

Источник: CNews Analytics, 2010

Более подробно рассмотрим левую часть схемы - систему поквартирного учета. Отметим, что для ее работы могут быть использованы не только беспроводные счетчики, но и более надежные проводные решения. Это не изменит представленной общей концепции системы АСУР. Но, необходимо четко понимать, что использование проводных датчиков приводит к необходимости прокладки кабелей и трасс и, соответственно, к строительным работам, а значит и удорожанию системы. Беспроводные счетчики могут быть различных типов, главное - обеспечение питания с помощью батарейки и/или с помощью небольшой солнечной батареи на срок не менее 3 лет.

Такие современные счетчики могут образовывать реконфигурированную динамическую сеть, которая при минимальной радиомощности каждого передатчика обеспечивает надежность системы сбора данных и управления. Причем частота передачи данных в сутки с такого счетчика может быть различной - от однократной для простых систем до передачи несколько раз в час с целью анализа в реальном времени. Все данные, собираемые счетчиками, поступают на контроллер - этажный вычислитель, который подключен ко всем квартирам на этаже и имеет возможность обработки данных с запасом не менее 10% по количеству подключенных счетчиков и мощности вычислений.

Для обеспечения надежности работы контроллеров на этажах следует использовать небольшие ИБП. После обработки информация с каждого этажа поступает на контроллер, который выполняет функции домового сервера и гарантирует нужную степень архивации данных, преобразует их в стандартный формат и обеспечивает управление модемом для приема/передачи их дальше на центральные серверы учета ресурсов. Для обеспечения дублирования в кольцевую сеть здания возможно включение 2 и более серверов. А для сокращения стоимости отдельных звеньев системы возможно использование одного сервера для нескольких подъездов.

Необходимо обратить внимание на наличие двух модемов, которые могут функционировать в единой сети дома, благодаря чему любые данные от системы АСУР, даже в случае аварии с одним модемом, могут быть переданы через другое устройство. Функционирование модемов может быть различным в зависимости от поставленных перед системой задач. Например, для снятия показаний с квартирных счетчиков достаточно раз в месяц центральному серверу учета «дозвониться» до домового контроллера - сервера и снять все показания за один раз, а для оперативного домового учета онлайн достаточно несколько раз в час передавать центральному серверу эти данные. При этом важно выбрать наиболее приемлемые условия и тарифы операторов связи для передачи этой информации. В домах, которые подключены к интернету, разумнее осуществлять передачу информации с его помощью. Эта же система может быть использована для передачи экстренной информации жителям, которые находятся вне дома, в виде электронных сообщений. Причем такая АСУР в дальнейшем может быть легко расширена и интегрирована с видеонаблюдением, охранными и пожарными системами для обеспечения более безопасного и комфортного проживания в многоквартирном доме.

В идеальном случае, хотелось бы создать систему сбора данных, подчиненную централизованной городской независимой организации, которая, с одной стороны, предоставляет данные потребителю, чтобы он мог проанализировать и снизить потребление ресурсов, а с другой стороны, отправляет их поставщику ресурсов для оперативных расчетов с потребителем. В этом случае ответ на вопрос, каким образом пользователь узнаёт количество потребленных им ресурсов для оплаты, становится очевиден: все расчеты осуществляются единой транзакцией в соответствии с данными, сформированными с помощью архивов центральных серверов.

К сожалению, пока компаний, которые были бы полностью готовы к переходу на такую систему учета потребления ресурсов, не существует, но при наличии АСУР этим могут заниматься не только ресурсоснабжающие предприятия, но и ТСЖ, и УК. В экстренном случае данные можно получать с сайта организации-расчетчика либо непосредственно с ЖК-экрана этажного вычислителя после простых манипуляций с кнопками управления.

В России около 40 млн домохозяйств и квартир. Для оснащения их минимальным набором электросчетчиков потребуется около 1,5-1,7 млрд долл., а с учетом создания системы контроля в целом, с установкой и настройкой из расчета примерно в 100 долл. на точку учета, минимальная стоимость проекта может составить 5,5-5,7 млрд долл. Ведущие компании начинают понимать перспективность этого направления и стараются заранее обеспечить свою долю на развивающемся рынке. Так, АФК «Система» и «Роснано» планируют стать участниками госпрограммы по оснащению российских квартир беспроводными «умными» счетчиками - соответствующее письмо направил в правительство РФ Фонд содействия реформированию ЖКХ. Возможно, активное участие государства во внедрении энергосберегающих технологий заставит, наконец, этот процесс стать более эффективным.