UA-96995919-1
Скачать брошюру (1,34 МБ)
Изучить функционирование прибора поможет симулятор, расположенный в открытом доступе.
Стандарт BACnet
На сегодня BACnet действительно является единственным стандартизированным коммуникационным протоколом для автоматизации зданий, обеспечивающим интероперабельность ее подсистем. Протокол описывает способы передачи данных (двоичный вход/выход, аналоговый и цифровой). Также протокол отвечает за выбор и способ скорости передачи информации, за защиту данных и систему адресации и распределения информационных точек. Протокол BACnet развивался самостоятельно, независимо от аппаратной части (hardware), что и отличает его от прочих, также нормированных и стандартизированных коммуникационных протоколов и шинных систем передачи данных. Поэтому BACnet подходит любому производителю оборудования для автоматизации здания и может быть использован без специальной лицензии. Все эти условия зафиксированы в стандарте BACnet, в главе «Протокол». Понятие стандарт BACnet часто употребляется в отношении Части 5 международного стандарта «DIN EN ISO 16484». Комплекс стандартов ISO 16484 посвящен описанию аппаратных средств (Часть 2) и описанию функций систем автоматизации (Часть 3).
В результате тщательной работы группы экспертов и инженеров появился новый протокол передачи данных, независимый от производителей оборудования — BACnet, способствующий интероперабельной работе подсистем здания. Права на стандарт BACnet принадлежат ассоциации ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), американского аналога Союза немецких инженеров VDI. Американские специалисты с самого начала работы над стандартом привлекали заинтересованных экспертов из Европы. В итоге европейский стандарт KNX (EIB) стал частью станадарта BACnet (Глава H.5 «Использование BACnet с EIB/KNX»). Ассоциации ASHRAE и VDI поддерживают разработку стандарта BACnet и проведение обучющих курсов.
Целью всей работы была реализация совместимости и интегрированности элементов системы между собой и между системами разных производителей. Взаимная интеграция происходит через применение единых подходов к унификации технических данных, согласованию функций и внедрению соответствующих связующих на стыках разнородных элементов. Стандарт BACnet уже давно мог бы стать мировым стандартом в автоматизации зданий, коммерчески выгодным и универсальным, если бы рыночная политика ведущих компаний была построена по другому.
Таким образом, BACnet — это и не система, и не устройство, это предпосылка к развитию для производителей оборудования, уместившаяся в основе нормативного документа на 600 страницах. В рамках BACnet можно развивать и изобретать новые системы автоматизации зданий. Последняя версия стандарта BACnet за 2005 г. существует в 1-й версии и 4-й редакции (1.4), то есть в документ вносятся только дополнения и расширения. Дополнением к стандарту BACnet служит международный стандарт DIN EN ISO 16484—6, отчечающий за проверку оборудования на совместимость и соответствие протоколу BACnet.
Стандарт BACnet доступен на сайте ASHRAE http://resourcecenter.ashrae.org/store/ashrae/newstore.cgi в формате PDF под номером D86447 (его стоимость 95 US$), на сайте www.cci—promotor.de или www.cci.info (стоимость 129 евро), на сайте Европейской BACnet Ассоциации BIG—ЕU www.big—eu.org/html/download.html. На последнем сайте можно также найти разного рода справочники и пособия по реализации и внедрению BACnet cистем. Ассоциация BIG_EU подготовила унифицированную таблицу для обмена данными между участвующими фирмами «EDE-Templates» (Engineering Data Exchange), которая помогает создать инженерную базу данных по системам автоматизации зданий.
Сертификация
Одновременно с работой над стандартом BACnet велась подготовка нормативного документа DIN EN ISO 16484 «Методология тестирования на соответстие коммуникации данных» Теперь проверкой совместимости BACnet оборудования могут заниматься независимые эксперты.
Ассоциация производителей BACnet-оборудования BMA в конце 2005 года соединилась с ассоциацией BIG—NA в единую организацию «BACnet International». Их общая цель — независимая экспертиза совместимости BACnet-оборудования. Так возникла независимая организация «BACnet Testing Laboratory» (BTL — лаборатория по тестированию BACnet_оборудования), чья задача — разрабатывать тесты на совместимость и применять эти тесты к различным составляющим BACnet-системы. Если проверка пройдена, элемент системы (устройство) получает знак «ВTL», который действителен только при наличии специального подтверждающего документа.
В США сертификация означает не совсем то же, что в Европе. Поэтому в Америке для устройств, удачно прошедших проверку, существует специальные перечни и номенклатура (listings), в Европе же товар получает сертификат. Европейским тестированием BACnet занимается независимая организация «BACnet Testlabor» в WSP_Лаборатории доктора технических наук Харальда Биттера в Штуттгарте (www.wsplab.de), где регулярно проходят европейские технические BACnet-семинары.
Из чего состоит стандарт BACnet
Архитектура протокола BACnet описывается после определения ключевых понятий и установления области применения данного нормативного документа.
команды для устройств системы автоматизации. Включает в себя сервисы отправки тревожных сообщений и событий, доступ к файлам, сервисы доступа к объекту и сервисы управления устройством/сетью.
3. Средства функций для определения приоритетов команд и сообщений, для сохранения и восстановления системы, автоматической настройки устройства и объекта, а также для Web-сервисов.
В приложении стандарт BACnet имеет много дополнений, среди которых стандарт EIB/KNX и BACnet/IP. Для более удобной сертификации BACnet-устройств и их деление на классы были созданы так называемые BIBBs — блоки построения BACnet_совместимости (BACnet Interoperability Building Blocks). В дальнейшем планируется развивать в стандарте службы и процедуры защиты данных, ввести в действие систему паролей и приспособить BACnet для так называемой «открытой коммуникации». Также разработчики BACnet собираются приспособить систему к элементам IT_технологий: «ERP» (система управления предприятием) на базе Web_сервисов, XML (Extensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) и HTTP (Hypertext Tranfer Protocol).
Объекты коммуникации будущего
В протоколе BACnet-объекты и их свойста — самая главная часть стандарта, ведь именно эта часть определяет и описывает значение данных, которые передаются по сети. Данные отображаются одинаково и для пользователя, и для программного обеспечения. Это коренным образом отличает BACnet от других коммуникационных протоколов. Объекты в BACnet обладают набором свойств (properties), описываемых определенным способом для последующей интерпретации в работе системы автоматизации.
До 2005 г. в стандарт BACnet входили 28 различных объектов коммуникации (рис. 4.). Объект «Device_Object» обладает свойствами, относящимися к аппаратной части и описывает коммуникационные особенности оборудования.
Нормативный документ предписывает каждому из объектов определенный набор свойств для возможности максимальной интеграции. Все дополнительные свойства объектов увеличивают способность оборудования системы к взаимодействию, если они равным образом применяются всеми сторонами, участвующими в интеграции. Обязательное требование ко всем составляющим системы — взаимная интеграция и приспособляемость. Эта задача решается с использованием BIBBs.
Коммуникационные службы
Данные по сети доставляются коммуникационными службами. Из них наиболее распространённые — «чтение» (read) и «запись» (write). Те устройства-участники коммункации, чьи данные передаются и используются другими, называются «серверами» (server). Типичные серверы, к примеру, — сенсоры или станции автоматизации, если они собирают и передают информацию другим объектам коммуникации. Партнеры серверов по коммуникации, запрашивающие и получающие данные, называются «клиентами».
Коммуникационные сети в ней
Согласно инструкциям VDI по распределению функций систем автоматизации зданий, на разных уровнях функционирования системы были созданы и оптимизированы сети, передающие данные. Решения на Ethernet с протоколом IP дешевеют и унифицируются, а их продукты становятся мульти-функциональными. Если мы сравним сеть автоматизации здания и полевую сеть, увидим, что схема действия — прежняя, меняются лишь отдельные сегменты сети. При связи системы автоматизации здания с офисной рабочей сетью необходимо определить сетевые сегменты с высокой степенью защиты, иначе могут произойти опасные нарушения, которые мы часто можем видеть в повседневной офисной жизни.
В системе BACnet важнейшие элементы сети — маршрутизаторы и шлюзы. Маршрутизаторы структурируют сеть, задают ее топологию и передают сообщения между различными типами сетей, причем содержание сообщений при этом не меняется. Шлюзы модифицируют коммуникационные особенности разных сетей, приспосабливая сети друг к другу и к протоколу BACnet. Например, продукты LonMark c BACnet практически несовместимы, их можно связать и заставить работать совместно только через шлюз. Благодаря ему LonTalk может использоваться протоколом ВACnet среди прочих физическихсред передачи данных.
BACnet с самого момента своего создания имел возможность использовать Интернет. Станции автоматизации соединяются посредством BACnet/IP с современными web-серверами и программным обеспечением, а обычный браузер может быть использован для нужд автоматизации здания.
«Родной» BACnet (native)
Все чаще применительно к системам автоматизации зданий можно услышать термин «родная» BACnet-система. Это понятие нигде не регламентировано и потому требует проверки.
Стандарт VDI—TGA/BIG—EU предписывает следующее:
a) BACnet — это система, приспособленная для гибкого развития в будущем, постоянно
действующая и доступная, приспосабливающаяся к изменениям;
b) BACnet не требует никаких дополнительных приспособлений (устройств) и издержек на услуги;
c) все необходимые типы BACnet-объектов, свойств и служб имеются в наличии;
d) для коммуникации «родного» BACnet c другими системами необходим шлюз.
Преимущества BACnet
2. BACnet не зависит от работы компьютера или каких-то сетевых технологий. Протокол BACnet реализуется на программном обеспечении от производителей оборудования, при этом никакое специальное оборудование не требуется: BACnet объекты и сервисы не зависят от сетевых технологий, BACnet Web-сервисы позволяют осуществить взаимодействие системы автоматизации зданий с системой управления предприятием.
3. BACnet не требует построения жесткой архитектуры сети. Конфигурация сети может быть плоской, связь может проходить через «одноранговую» шину, а может быть и иерархичной (в виде пирамиды).
4. В BACnet_системе интероперабильность имеет гораздо большую функциональность, чем в системах с другими известными «открытыми» протоколами. BACnet легко масштабируется и расширяется новыми составляющими, такими как:
6. BACnet внедряется в системах любого размера, например, программируемые станции автоматизации широкого назначения, станции автоматизации с ограниченными ресурсами, специфические блоки управления и устройства (например, VAV-блоки), отдельные регуляторы помещения, веб-серверы и веб-службы, анализаторы протоколов и инструменты для инжиниринга.
7. ASHRAE владеет правами, продвигает и обслуживает стандарт BACnet, при сотрудничестве с родственными организациями в Европе, России и Азии. Международные организации ISO и CEN предоставили протоколу BACnet статус международного стандарта. Также представители локальных BACnet-ассоциаций вносят вклад в его развитие:
— BIG—AA (BACnet ассоциация Азия—Австралия);
— BIG—EU (Европейская BACnet ассоциация с подразделениями в Финляндии, Франции, Польше и Швеции);
8. Все больше компаний производят оборудование, совместимое с BACnet: уже более 200 фирм из 21 страны (о них можно узнать на http://www.bacnet.org/VendorID/index.html).
9. Интерес к BACnet во всем мире растет. Доказательством тому служит тот факт, что число инсталляций BACnet-систем достаточно велико и покрывает все континенты. По информации за 2003 г.: 33000 зданий с миллионами точек данных в 82 государствах; из них более 6000 проектов — мультивенторные.
10. За пользование BACnet не надо платить ни лицензионных, ни абонентских взносов. Любая компания-производитель может применять решения BACnet. Исключение составляет случай, когда передача данных происходит поверх протокола LonTalk, права на который принадлежат корпорации Echelon. В этом случае соответствующий адрес указан в стандарте BACnet (глава 11).
Внедрение BACnet на основе тендера
Сегодня внедрение любых технических инноваций происходит на основе конкурса или тендера, что обеспечивает свободную конкуренцию, обмен информацией и сохраняет деньги и время Заказчика. Тендер для систем автоматизации зданий проводится на основании стандарта DIN 18386 —«Общие технические условия договора». Объявлять тендер целесообразно, ведь Заказчику будет предложено множество систем и различных технических решений. Это разнообразие невозможно унифицировать, так что Заказчик делает выбор, ознакомившись со всеми техническими и функциональными характеристиками и особенностями предложений.
Для отдельных элементов систем автоматизации и сетей также объявляется конкурс, для чего необходимо четко прописать весь «функционал» предлагаемых решений. Для автоматизации зданий имеется стандарт VOB/C DIN 18386 «Общетехнические условия договора» с установленными функциями системы автоматизации здания, используется также стандарт VDI 3814. Для описания производительности системы автоматизации здания используется стандарт VOB/A § 9 абз. 10. Для участков системы автоматизации здания эффективная конкуренция производителей систем может быть гарантирована только функциональной частью с приложенным перечнем производительности.
Стандарт VDI—3814 (DIN EN ISO 16484—3 : 2005) более всего применим для того, чтобы при интеграции в систему новых элементов избежать дублирования уже имеющихся данных и системных компонентов. В системе не должно быть ничего лишнего, ничего не должно повторяться дважды без необходимости — ни данных, ни приборов, ни лицензий на программное обеспечение.
Каждый новый проект внедрения системы автоматизации здания требует нового свода технических инструкций и функциональных характеристик. Под каждый новый проект создается полный технический паспорт с подробным перечнем всех системных элементов. Поэтому перечень работ и услуг в стандарте VOB/C DIN 18386 избегает обобщений и «некалькулируемых» показателей.
Отказ от использования функций системы автоматизации здания из стандарта VDI 3814означает, что перечень работ и услуг остаётся не вполне достоверным и открытым, так что до конца не ясно, как же должна функционировать данная система. Нет четкого договора, технические характеристики можно трактовать по-разному. Спорные случаи обычно разбираются в судах. Если Заказчик недоволен, немедленно следует призыв к «открытой коммуникации», то есть к смене производителя.
Рис. 6. Архитектура сети с «родными» BACnetустройствами (по материалам Майкла Ньюмана)
Система диспетчеризации зданий – неотъемлемая часть в программе повышения производительности и эффективности зданий. Новое приложение для мобильных устройств на базе операционных систем позволяет пользователям получать и отслеживать более детальную и точную информацию о работе систем HVAC в зданиях. Данное приложение позволяет осуществлять дистанционное управление системами кондиционирования в режиме реального времени в любом месте, независимо от местоположения источника управления.
Управляющие компании и владельцы зданий теперь могут легко следить за всеми рабочими процессами системы, задавать необходимые настройки, повышая эффективность и комфорт, с помощью мобильных устройств и приложения . Теперь Вы можете получать уведомления о любых неисправностях прямо на свой мобильный телефон или планшет и даже устранять неисправности дистанционно. С помощью данного приложения Вы также сможете планировать график обслуживания и профилактики и, соответственно, получать необходимые уведомления и напоминания.
«Теперь, когда на рынке представлено такое многообразие мобильных устройств, весь мир как на ладони», - говорит Хьюз Депрэ, представитель в странах Европы, Азии, Африки и на Ближнем Востоке, ведущий специалист по проектированию систем управления. «Учитывая нашу потребность в дистанционном мобильном управлении системами кондиционирования, смартфоны и планшеты можно расценивать как ультрасовременный подход в поиске оптимального решения в данном вопросе. Удалось найти такое оптимальное решение с помощью приложения для мобильных устройств .