Egy régebbi épületfelügyeleti rendszer korszerűsítése elsőre nagyszabású és kockázatos feladatnak tűnhet. Sok üzemeltető azért halasztja el a fejlesztést, mert attól tart, hogy a teljes BMS-rendszert, a vezérlőket, az érzékelőket és a kábelezést egyszerre kell lecserélni.
A gyakorlatban azonban a BMS modernizációja sok esetben több, jól elkülöníthető lépésben is megvalósítható. A korszerűsítés kezdődhet a központi felügyeleti rendszer cseréjével, miközben a még működőképes helyi DDC-vezérlők, érzékelők, beavatkozók és terepi kábelezések továbbra is használatban maradnak.
Ez lehetőséget biztosít arra, hogy az épületautomatika fokozatosan, tervezhető költségek mellett és az épület működésének lehető legkisebb zavarásával újuljon meg.
Miért válhat szükségessé egy régi BMS korszerűsítése?
Egy épületfelügyeleti rendszer műszakilag még akkor is működőképes lehet, amikor a központi számítógép, a kezelőszoftver vagy a kommunikációs infrastruktúra már elavult.
A korszerűsítés leggyakoribb okai:
- elavult vagy már nem támogatott operációs rendszer;
- megszűnt gyártói szoftver- és alkatrésztámogatás;
- nehezen beszerezhető DDC-vezérlők és kommunikációs modulok;
- lassú, instabil vagy korlátozott központi felügyelet;
- kizárólag egy régi helyszíni számítógépről elérhető kezelőfelület;
- hiányos adatnaplózás és riasztáskezelés;
- korlátozott távoli elérés;
- más gépészeti és energetikai rendszerek nehézkes integrációja;
- a rendszer módosításához szükséges speciális programozóeszközök hiánya;
- a meghibásodások növekvő kockázata.
Ilyen esetekben nem feltétlenül a teljes automatika működésképtelen. Előfordulhat, hogy a helyi DDC-vezérlők továbbra is megfelelően szabályozzák a légkezelőket, hőközpontokat, fan-coil rendszereket vagy egyéb gépészeti berendezéseket, miközben a felső szintű felügyelet már nem felel meg a mai üzemeltetési elvárásoknak.
A modernizáció első lépése: az új felügyeleti rendszer
A fokozatos korszerűsítés egyik lehetséges első lépése a régi központi felügyelet kiváltása egy korszerű, webalapú rendszerrel.
Egy Tridium Niagara Framework alapú JACE 9000 hálózati vezérlő megfelelő illesztőprogramok és átjárók alkalmazásával képes lehet kapcsolódni különböző gyártók meglévő épületautomatikai rendszereihez.
Ilyen meglévő rendszerek lehetnek például:
- Honeywell DDC-rendszerek;
- Johnson Controls vezérlők;
- Siemens épületautomatikai rendszerek;
- BACnet-kommunikációt használó berendezések;
- Modbus-kommunikációra képes gépészeti eszközök;
- más, megfelelő driverrel vagy protokollátjáróval elérhető régebbi alrendszerek.
A pontos integrálhatóság minden esetben a meglévő vezérlők típusától, kommunikációs protokolljától, szoftververziójától, hálózati állapotától és a rendelkezésre álló dokumentációtól függ.
Régi kommunikációs protokollok megtartása
Számos régebbi BMS-rendszer olyan gyártóspecifikus kommunikációs protokollt használ, amely közvetlenül nem illeszthető egy korszerű Ethernet-alapú hálózathoz. Megfelelő driver vagy integrációs modul alkalmazásával azonban ezek az alrendszerek sok esetben tovább használhatók.
Példák a gyakorlatban előforduló megoldásokra:
- Honeywell C-Bus hálózat integrálása megfelelő C-Bus illesztőmodullal vagy driverrel;
- Johnson Controls N2 hálózat csatlakoztatása megfelelő N2 driverrel;
- Siemens rendszerek integrációja az adott vezérlőcsalád és kommunikációs lehetőség figyelembevételével;
- régebbi alrendszerek adatainak átadása BACnet vagy Modbus protokollon keresztül;
- különböző gyártók rendszereinek megjelenítése egy közös felügyeleti felületen.
Az új hálózati vezérlő kiolvassa a meglévő rendszer elérhető adatpontjait, majd azokat egységes formában jeleníti meg az új épületfelügyeleti rendszerben.
Új kezelőfelület a meglévő vezérlők megtartásával
A felügyeleti rendszer cseréjét követően új grafikus kezelőfelület alakítható ki a meglévő gépészeti rendszerekhez.
Az új felületen megjeleníthetők például:
- a gépészeti berendezések üzemi állapotai;
- a mért hőmérsékletek és egyéb érzékelőértékek;
- az alapjelek és üzemmódok;
- a szivattyúk, ventilátorok, szelepek és csappantyúk állapotai;
- a berendezések hibajelzései;
- az időprogramok;
- a fogyasztásmérési adatok;
- az adatnaplók és trendgrafikonok;
- a rendszer riasztásai.
A korszerű webes megjelenítés számítógépről és megfelelő jogosultságok mellett akár távoli kapcsolaton keresztül is elérhetővé tehető.
Így az üzemeltető már a modernizáció első szakaszában korszerűbb és átláthatóbb felületet kap, miközben a helyi szabályozási feladatokat továbbra is a meglévő DDC-vezérlők végzik.
Hogyan valósítható meg a korszerűsítés több lépésben?
1. A meglévő rendszer felmérése
A munka első lépése a meglévő automatika részletes felmérése. Azonosítani kell a központi felügyeletet, a hálózati vezérlőket, a DDC-ket, a kommunikációs buszokat, az adatpontokat és a kapcsolódó gépészeti rendszereket.
A felmérés során többek között az alábbiakat vizsgáljuk:
- a beépített vezérlők gyártóját és típusát;
- a használt kommunikációs protokollokat;
- a hálózat fizikai állapotát;
- a rendelkezésre álló adatpontlistákat és dokumentációkat;
- a programok és adatbázisok menthetőségét;
- a meglévő rendszer működési hibáit;
- a megtartható és cserére javasolt eszközöket.
2. Az új felügyeleti szint kialakítása
A következő lépésben telepíthető az új JACE 9000 hálózati vezérlő és a hozzá tartozó felügyeleti rendszer. A szükséges kommunikációs driverek segítségével az új rendszerhez csatlakoztathatók a megtartható régi DDC-hálózatok.
Ebben a szakaszban elkészülhet az új grafikus felület, a riasztáskezelés, az adatnaplózás, az időprogramok és a felhasználói jogosultságok kialakítása.
3. Párhuzamos ellenőrzés és átállás
Ahol a rendszer felépítése ezt lehetővé teszi, az új felügyelet az átállás előtt ellenőrizhető és előkészíthető. Az adatpontokat össze kell vetni a meglévő rendszerrel, majd funkciópróbával ellenőrizni kell a megjelenítéseket, parancsokat, alapjeleket és riasztásokat.
A tényleges átállás előre megtervezett időpontban végezhető el. Bár egyes kommunikációs átkötések rövid idejű megszakítással járhatnak, a helyi DDC-vezérlők autonóm szabályozása megfelelő rendszerkialakítás esetén tovább működhet.
4. A régi DDC-vezérlők fokozatos cseréje
Az új felügyeleti rendszer üzembe helyezése után a régi DDC-vezérlők nem feltétlenül igényelnek azonnali cserét. A vezérlők állapotuk, fontosságuk és meghibásodási kockázatuk alapján, előre meghatározott sorrendben válthatók ki.
A csere történhet például:
- épületrészenként;
- gépészeti rendszerenként;
- elosztószekrényenként;
- a legkritikusabb vagy legrosszabb állapotú vezérlőkkel kezdve;
- egy tervezett gépészeti felújításhoz kapcsolódva;
- az éves beruházási kerethez igazítva.
Az új DDC-k már korszerű, nyílt kommunikációs protokollon, például BACnet/IP, BACnet MS/TP vagy Modbus kapcsolaton keresztül integrálhatók az elkészült felügyeleti rendszerbe.
A helyi szabályozás és a központi felügyelet különválasztása
A fokozatos modernizáció egyik legfontosabb feltétele annak megértése, hogy a helyi DDC-szabályozás és a központi felügyeleti rendszer nem feltétlenül ugyanazt a feladatot végzi.
A helyi vezérlők általában önállóan működtetik a hozzájuk tartozó gépészeti berendezéseket. A központi felügyelet elsősorban az állapotok megjelenítését, a kezelői beavatkozást, az adatnaplózást, az időprogramokat és a riasztáskezelést biztosítja.
Ez teszi lehetővé, hogy bizonyos rendszereknél a felső szintű felügyelet cseréje közben a helyi automatikus szabályozás tovább működjön.
A tényleges működés azonban mindig a meglévő rendszer felépítésétől függ. Ha egy fontos szabályozási funkció, időprogram vagy reteszelés kizárólag a régi központi rendszerben található, azt az átállás előtt azonosítani és az új rendszerben megfelelően pótolni kell.
A fokozatos BMS-modernizáció előnyei
A több lépésben végrehajtott korszerűsítés legfontosabb előnyei:
- nem szükséges a teljes BMS-rendszert egyszerre lecserélni;
- a még működőképes vezérlők és terepi eszközök tovább használhatók;
- a beruházási költségek több időszakra oszthatók;
- csökkenthető az egyszeri beruházás nagysága;
- az épület működésének zavarása minimálisra csökkenthető;
- az egyes korszerűsítési szakaszok külön megtervezhetők és ellenőrizhetők;
- először a legkritikusabb rendszerek újíthatók fel;
- az új felügyeleti rendszer már a modernizáció korai szakaszában használható;
- a régi és új alrendszerek közös felületen jeleníthetők meg;
- csökkenthető az elavult központi számítógépektől és szoftverektől való függőség;
- megalapozható a későbbi teljes rendszerkorszerűsítés.
Mire kell figyelni a tervezés során?
A régi rendszerek integrációja előtt minden esetben részletes műszaki vizsgálatra van szükség. Nem elegendő csak a vezérlő gyártóját ismerni, mert az egyes termékcsaládok, szoftververziók és kommunikációs kialakítások eltérhetnek.
A tervezés során különösen fontos:
- a meglévő rendszer teljes körű mentése;
- a DDC-programok és adatbázisok archiválása;
- a pontos adatpontlista elkészítése;
- a szükséges driverek és licencek ellenőrzése;
- a kommunikációs hálózat állapotának vizsgálata;
- az új és a régi rendszer közötti parancsadás ellenőrzése;
- a helyi és központi szabályozási funkciók szétválasztása;
- a kritikus gépészeti rendszerek átállási tervének elkészítése;
- a funkciópróbák és az üzemeltetői oktatás megtervezése.
A meglévő rendszer állapotától függően előfordulhat, hogy egyes vezérlők, hálózati elemek vagy kommunikációs szakaszok már nem tarthatók meg gazdaságosan. Ezeket a felmérés során célszerű elkülöníteni azoktól az eszközöktől, amelyek biztonságosan bevonhatók a fokozatos modernizációba.
Korszerű felügyelet a meglévő rendszer értékeinek megtartásával
Egy régi BMS korszerűsítésének nem feltétlenül kell egyszeri, teljes rendszercserét jelentenie. Megfelelő felméréssel, kommunikációs driverekkel és gondosan megtervezett átállással a meglévő Honeywell, Johnson Controls, Siemens vagy más gyártmányú DDC-rendszerek egy része tovább használható egy új felügyeleti rendszer alatt.
A modernizáció első szakaszában kialakítható az új, webalapú kezelőfelület, az adatnaplózás és a riasztáskezelés. Ezt követően a régi vezérlők fokozatosan, az épület működéséhez és a rendelkezésre álló költségkerethez igazodva cserélhetők.
A végeredmény egy olyan korszerű, bővíthető épületfelügyeleti rendszer, amelyben a régi és az új technológiák az átmeneti időszakban együtt működhetnek, miközben az épület teljes BMS-rendszere lépésről lépésre megújul.
Régi épületfelügyeleti rendszerét szeretné korszerűsíteni?
Felmérjük a meglévő felügyeleti rendszert, a DDC-vezérlőket, a kommunikációs hálózatokat és a rendelkezésre álló dokumentációt. Ezek alapján javaslatot készítünk a megtartható rendszerelemekre, az új felügyelet kialakítására és a BMS-modernizáció ütemezett megvalósítására.
TEPÓ Automatika Kft. – épületautomatikai rendszerintegráció és BMS-modernizáció a felméréstől az üzemeltetésig.
