Управление зданием — широкое понятие, оно простирается от проектной подготовки строительной документации к последующему техническому управлению до предоставления коммунальных услуг. В сферу технического управления зданиями, например контроля и автоматизации или систем безопасности, начинают проникать решения на базе сетевых технологий и IP.

Для удаленного управления инженерными системами здания сегодня используется ряд специальных шинных систем, посредством которых осуществляется взаимодействие между соответствующими модулями управления и так называемыми исполнительными элементами и датчиками по проводам или радио. Проводка и относящиеся к ней компоненты получили постоянную прописку в классической технологии инсталляции электрического и коммуникационного оборудования. Шинные системы частично стандартизированы, но достаточно часто применяются и нестандартные разработки. Как правило, производители предлагают исчерпывающие, согласованные друг с другом продуктовые линейки компонентов. Наиболее известными шинными системами управления зданием являются European Installation Bus (EIB), Local Operating Network (LON) и Local Control Network (LCN).

Таким образом, мимо управления зданием с его шинной системой нельзя пройти и во времена Internet. Однако существующие подходы позволяют более тесно связать системы автоматизации здания с сетевыми информационными технологиями: для того, например, чтобы более активно использовать программные возможности регулирования и автоматизации, чтобы вовлекать в управление оконечные устройства или чтобы задействовать их коммуникационные возможности для удаленного управления и оповещения.

АВТОМАТИКА В ЗДАНИЯХ

Многообещающим представляется, например, подход компании Tobit, которая свои серверы Unified Messaging David М8 позиционирует и в качестве платформы для «интеллектуального управления домом» (см. Рисунок 1). То, как это функционирует на практике, производитель демонстрирует в экспериментальном здании в месте своей дислокации. Уменьшенную, но работоспособную модель можно увидеть и в Мюнхене. При помощи такой бытовой автоматики, к примеру, включаются вечером лампы, закрываются окна в случае дождя или похолодания, раздвигаются и сдвигаются шторы или автоматически открываются двери, когда жилец входит в дом. В результате достигается больший комфорт, а благодаря интеллектуальному управлению отоплением снижается стоимость эксплуатации здания. Связь с компьютером, на котором установлен David, в зависимости от типа шинной системы управления зданием осуществляется через последовательный интерфейс или сетевую карту. В демонстрационном здании Tobit были скомбинированы сразу три различных системы шин: шина EIB с радиопереключателями Gira, шина LCN от Issendorf, а также шинная система от Beckhoff. Шинная проводка в зависимости от систем организуется по дополнительным медным жилам в случае силовой проводки или по витой паре. В качестве сенсоров использовались датчики температуры, влажности, движения и света, а также воздушных потоков. При этом на машину с David из шинной системы управления зданием передаются идентификационные номера и параметры статуса датчиков.

Рисунок 1. В рамках Tobit David можно назначать действия в зависимости от положения переключателей отдельных датчиков.

Функции автоматизации David определяются при помощи свода правил с отношениями «если—тогда». Так, если температура в комнате превысит порог в +230С, в ответ на это, к примеру, будут закрыты окна. Сложные правила можно запрограммировать посредством JavaScript. Пользовательский интерфейс программы пригодится и для управления простыми функциями включения/отключения вручную: функции инженерных систем отображаются на мониторе или КПК.

Компания Raumcomputer из Карлсруэ предлагает достаточно полное одноименное решение для автоматизации зданий, которое она скромно называет «операционная система для зданий». И в этом случае речь идет о том, чтобы в офисных комплексах централизованно управлять такими базисными функциями автоматизации помещений, как отопление, климат, вентиляция, свет, жалюзи или доступ.

Raumcomputer (RC) также оставляет полевой уровень за распространенными шинными системами управления зданием, подключение к которым происходит через специфические для каждой из них шлюзы IP. Подход RC предусматривает инсталляцию из собственной сети IP, отличной от сети арендатора здания. Для конфигурации и управления инженерными системами существуют, однако, точки перехода (брандмауэр, управляемый коммутатор). Собственная сеть RC включает в себя сервер RC: он управляет конфигурацией, всеми данными и правами доступа отдельных пользователей. За автоматизацию отвечает определенное (зависящее от общего размера инсталляции) количество специальных аппаратных устройств на базе IP, обслуживающих, в свою очередь, несколько шлюзов, ведущих к шинным системам.

Автоматизация реализуется с помощью программного модуля OSGi. Он предоставляет стандартизированную структуру Java для распределенных служб и функций автоматизации в различных областях применения. Централизованное управление базируется на интегрированном программном обеспечении для управления оборудованием BIS от третьего производителя, которое после предпринятой адаптации подходит как для планирования (включая CAD), так и для конфигурации.

Особое внимание Raumcomputer уделяет удовлетворению желания конечного пользователя управлять, например, светом, жалюзи или уровнем температуры в офисе или конференц-зале. При помощи технологий на базе HTML и XML для переключения и управления можно использовать обычные персональные компьютеры, КПК или IP-телефоны Cisco с их дисплеями XML. Благодаря последнему приложению Raumcomputer стала победителем XML-конкурса Cisco. Операционную систему для зданий Raumcomputer уже успешно внедрили компании Bosch Siemens Hausgera..te в Мюнхене и филиал Microsoft в Германии.

ИЗМЕРЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПО IP

Все чаще для измерения, переключения и управления на рынке предлагаются специализированные сетевые устройства. Они оснащены портом Ethernet и интегрированным сервером Web. Тем самым уже не остается препятствий для «переключения и управления» по локальной сети или по Internet через браузер. Эти устройства предназначены не для всего спектра инженерных систем, а, к примеру, для включения и выключения некоторых отдельных подсистем. Так, они помогают управлять освещением в отдельных комнатах, отоплением или — в области информационных технологий — включением и выключением компьютеров и осуществляют перезапуск оконечных устройств посредством технологии Power Cycling.

Пример с ориентацией на инженерные системы можно найти у Allnet в семействе продуктов All3000 (под девизом «Включать и выключать по IP и по радио»). Центром переключения на базе IР является в этом случае блок управления All3000RF, при помощи которого можно переключать до 16 розеток. В рамках семейства доступны радиорозетки для внешнего и внутреннего применения, а также радиовыключатель для скрытой проводки. Радиотехникой задействуется нелицензируемый в Европе диапазон 433 МГц, причем максимальный радиус действия в условиях прямой видимости достигает 30 м. All3000RF предлагает, кроме того, интегрированные часы реального времени для управления процессами переключения, а также интерпретатор сценариев. Не было обойдено вниманием и измерение: All3000 Ethernet Sensormeter (см. Рисунок 2) поддерживает до восьми внешних датчиков; с их помощью отслеживаются температура, влажность воздуха и атмосферное давление в разных местах (радиус действия до 100 м). Sensormeter отображает измеренные значения в браузере или отсылает оповещение по электронной почте. Вместе с All3000 датчики могут использоваться для управления положением переключателей.

Рисунок 2. При помощи All3000 Ethernet Sensormeter пользователь следит за датчиками через Internet.

Система Remote Power Switches от Leunig больше ориентирована на потребности сред ИТ под лозунгом «Удаленное управление переключателями через сеть IP». Этими интерактивными удаленными переключателями можно манипулировать и через браузер Web, и по V.24, причем для конкретных розеток могут быть заданы различные права доступа. Предложение продуктов простирается от простой четвертной розетки с заземляющим контактом до каскадируемых 19-дюймовых систем, позволяющих подключать от восьми до 40 оконечных устройств ИТ (вилок устройств). Частично поддерживается избыточная подача тока для соответствующим образом выполненных серверов. В некоторые модели интегрирована функция Guard, посредством которой осуществляются постоянный контроль за подключенной машиной при помощи IP Ping и автоматическая перезагрузка в случае отказа.

Семейство продуктов RMS от Infratec Plus нацелено исключительно на удовлетворение потребностей сред ИТ. Система удаленного управления включает в себя не только управляемые по IP розеточные блоки с рядным расположением розеток для установки в стойки, но и систему мониторинга для наблюдения за шкафами, к которой подключаются датчики температуры и влажности, дыма и протечек, дверные контакты, датчики сотрясения и инфракрасного излучения. Системы контроля доступа может быть интегрирована с управлением посредством карт с интегральной микросхемой. Розеточные блоки каскадируются при помощи собственной шины RS-485, поэтому 16 блокам нужен всего один IP-адрес. Наряду с ННТР продукты RMS поддерживают также HTTP-S, SNMP, Telnet, а кроме того, опционально SSH и предлагают программируемые автоматические механизмы управления.

ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ

Техника безопасности и видеонаблюдение относятся к специальным аспектам управления зданием. Сетевые технологии на базе IP играют в этом случае важную роль, поскольку доминирующие ранее системы мониторинга на базе аналоговых камер все в большей степени вытесняются цифровыми камерами с сетевым подключением.

В рамках управления зданием и безопасностью возникают новые решения: там, где используются сетевые камеры, одним устройством, как правило, дело не ограничивается. Следствия из этого факта могут быть самыми разными: для непосредственного мониторинга все чаще необходимы картинки сразу с нескольких камер, однако значимые события важно быстро распознавать, чтобы оперативно на них реагировать. Подобное отображение в нескольких проекциях интегрировано, к примеру, в камеры Mobotix, но в том же направлении движется и компания Axis, предложившая функцию «последовательный режим» с подключением дополнительных камер. Еще одним аспектом является простое и гибкое размещение камер там, где они необходимы. В этом случае все большее распространение получают такие технологии, как беспроводные локальные сети (WLAN) и подача питания по Ethernet (Power over Ethernet, PoE) в качестве замены отсутствующего подключения к локальной сети или к розетке на месте установки.

Спросом пользуется и автоматизация функций наблюдения непосредственно в камере. Прежде всего речь идет об интегрированном распознавании движения, а также об управлении событиями, обеспечивающем оповещение, запись изображения и управление внешними системами — освещением, тревожной сигнализацией или системой изоляции помещения. Возможность автономной работы камеры наблюдения особенно необходима, когда она установлена децентрализованно — такое применение получает все более широкое распространение благодаря Internet и соединениям DSL. Другой важной тенденцией в области сетевых камер является повышенное разрешение (около одного мегапикселя), а частота смены кадра скоро позволит довести качество изображения до телевизионного. Часто здесь используется такой метод сжатия видеопотоков, как MPEG-4.

Рисунок 3. «Пульт управления» программного управления Seetec 5 для видеомониторинга.

Там, где необходимо управление большим числом камер наблюдения, в качестве «пульта управления» рекомендуется использовать внешнее решение: именно такое предлагает Seetec в виде программного обеспечения в архитектуре клиент-сервер (см. Рисунок 3). Оно связывает камеры и видеосерверы отдельных производителей (Axis, Mobotix, JVC и Panasonic), поддерживает управление камерами, а также функции поворота, наклона и изменения масштаба изображения, предоставляет собственную систему распознавания движения, сохранение изображений на основе событий или времени. Решение Seetec способно масштабироваться до 1000 камер и, по данным производителя, интегрировать чужие системы, в частности системы обнаружения пожара или взлома, управления зданием и контроля доступа.

Курт Пфайлер — редактор LANline. С ним можно связаться по адресу: pf@lanline.awi.de.

? AWi Verlag