Содержание 

    Введение……………………………………………………………………………..………….  4

    1 Анализ и разработка технического  задания………………………………………………...  6

    1.1 Тема дипломной работы………………………………………………………...…………. 6

    1.2 Основание для разработки…………………………………………………………………. 6

    1.3 Цель и назначение работы…..…………………………………………………………….. 6

    1.4 Анализ предметной области……………………………………………….........................  6

    2 Анализ, сравнение и выбор технических решений.………………………..........................11

    3 Проектирование системы оценки  экономической эффективности ………………………13

    3.1 Определение основных функциональных возможностей системы……………………..13

    3.2 Построение модели процессов……………………………………………………….……13

 3.2.1 Построение контекстной диаграммы ………………………………………………….. 13

 3.2.2 Детализация контекстной диаграммы. Диаграмма декомпозиции AS-IS……………14

 3.3 Разработка  структуры информационной системы……………………………………… 14

    3.4 Построение модели данных ИС. Реализация «ядра» БД……………………………….. 16

    3.5 Основные технические показатели инженерных  систем жилого комплекса…….……18

    3.6 Алгоритмы расчета экономической эффективности……………………………….……19

3.6.1 Синхронизация температурных установок систем водяного радиаторного отопления, воздушного кондиционирования и локальных кондиционеров…………………………….19

3.6.2 Своевременное отключение систем локального кондиционирования при открытии окон или отсутствии людей в охлаждаемом помещении……………………………………20

3.6.3 Перевод  систем жизнеобеспечения ряда  помещений в энергосберегающий  режим на основании анализа  информации от систем охранной  сигнализации и контроля доступа...20

3.6.4 Прямое  снижение расходов на содержание  службы эксплуатации здания………..…21

3.6.5 Снижение  ущерба от аварий благодаря  своевременному их обнаружению  и устранению последствий……………………………………………………...……………….21

3.6.6 Экономия на «больничных листах» благодаря снижению заболеваемости наемных сотрудников…………………………………………………………………..…………………22

3.6.7 Повышение  сопротивляемости здания к отрицательным  внешним и внутренним факторам……………………………………………………………………………..………….23

3.6.8 Избегание  штрафных санкций по превышению температуры обратной воды ИТП...23

3.6.9 Зависимость  экономической эффективности ИЗ  от его надежности……………....…24

3.6.10 Расчет экономии электричества  в системе освещения…………...………….…… …25

  3.7 Создание системы анализа и  системы отчетной документации…………..……….……26

    4 Разработка интерфейса пользователя ………………...……………………………….…....27

    5 Разработка руководства пользователя………………………...……………………….…....31

    Заключение……………………...……………………………………………...….............……32

    Список  литературы……………………..……………………………………………..………..33

    Приложение  А…………………………………………………………..………………..…..…34

    Приложение  Б…………………………………………………………………........………...…35

    Приложение  В……………………………………………………………………..………....…36

      Введение

 
 

    Многие  слышали про «умный» дом или офис, способный подстраиваться под привычки своих обитателей. Большинству непосвященных он до сих пор представляется игрушкой, без которой вполне можно обойтись. Однако, по прогнозам специалистов, скоро «интеллектуальное» здание будет таким же привычным, как компьютер или мобильный телефон. Неслучайно в последнее время отмечается повышение интереса к «интеллектуальным» зданиям, причем в рамках актуализации энергосберегающих технологий.

    «Интеллектуальный»  дом — американское изобретение. Концепция «интеллектуального» здания (Intellectual Building) появилась в США в середине 70-х годов XX века, во время энергетического кризиса. История «умного» здания началась с автоматизации офисов крупных корпораций, где необходимо было увязать в одну систему большое количество разнообразного оборудования. «Интеллектуальная» система управления зданием обеспечивала максимально эффективную и комфортную среду для работы и отдыха.

    К сожалению, до сих пор у некоторых  людей словосочетание «интеллектуальное  здание» ассоциируется с казусами из разряда холодильника, подключенного к Интернету, или чайника, закипающего по команде хозяина, пока тот еще нежится в постели. В действительности реальный потенциал интеллектуальной инженерной системы, что и представляет собой «умное» здание, гораздо значительнее.

    Сегодня перед «умным» зданием ставятся серьезные задачи, среди которых  энергосбережение, обеспечение безопасности здания и его обитателей, экономия времени и средств, увеличение комфорта. «Умный» дом не сможет принимать  все решения за своего хозяина, но он объединит и «интеллектуализирует» всю инженерно-информационную инфраструктуру здания.

     Современное здание (будь то промышленное предприятие, торговый центр, банк, офис, спортивный или развлекательный комплекс) не может существовать без многочисленных систем: освещения, отопления, климат-контроля, бесперебойного электропитания, систем безопасности и т.д.  Для современных офисных зданий большое значение имеют информационные системы (локальные вычислительные сети, структурированные кабельные сети, телефония, Интернет, телевидение), презентационные системы, многозонные аудио/видео системы. В результате инженерная начинка здания  

     

может насчитывать более 20 систем, при  этом все они абсолютно разнородны.

      В своей работе я сделаю упор на то, как «интеллектуальное» здание помогает экономить. В целом затраты на этапах жизненного цикла здания состоят из двух основных этапов:

- затраты  на проектирование и строительство

- затраты  на эксплуатацию

      Ранее затраты на проектирование и строительство существенно перевешивали затраты на эксплуатацию. В настоящее время, как показывают оценки специалистов, вложения в создание «интеллектуального» здания на этапе строительства окупаются через 3–5 лет, после чего здание начинает приносить своему владельцу реальную прибыль, точнее, сокращать эксплуатационные издержки.

      Чтобы не быть голословными, приведем несколько  цифр, иллюстрирующих преимущества системы  «интеллектуального» здания в отношении  энергосбережения:

снижение  платежей за электроэнергию — до 10% за счет внедрения системы учета и электроснабжения с использованием электронных счетчиков;

сокращение  энергопотребления за счет оптимизации  работы тепловых машин — до 30%;

продление срока службы осветительных приборов — в 2 раза.

      Добавьте  к этому значительное снижение затрат на работу специалистов, т.к.  в «интеллектуальном» здании нет необходимости держать целый штат обслуживающего персонала. Оператор системы справится с большинством функций, находясь при этом на своем рабочем месте. 
 
 
 
 

      1 Анализ и разработка технического задания

 

1. Тема дипломной  работы

 

      Темой выпускной квалификационной работы бакалавра является «Система оценки экономической эффективности внедрения автоматизированных комплексов инженерных систем в жилые объекты». 

2. Основание для разработки

 

      Основанием  для выпускной квалификационной работы бакалавра является приказ по НГТУ на дипломное проектирование №  925/27 от 13.04.09 г. 

3. Цель и  назначение работы

 

      Основное  направление данной работы – это  расчет прогнозируемой экономической эффективности для интеллектуальных систем, экономических показателей, срока окупаемости проекта с учетом эксплуатационных издержек.

Результатом данной работы станет система, выдающая отчет прогнозируемой экономической эффективности той или иной инженерной системы.

4. Анализ  предметной области

 

      Тема  моей работы выбрана не случайно. Она  представляет большой интерес и  прогрессирующее направление движения развития инженерной мысли. Учитывая тот факт, что доля стоимости систем жизнеобеспечения современного здания составляет в общей стоимости объекта от 30 до 50%, принципиальное и своевременное решение этого вопроса будет отражаться на текущих расходах по обслуживанию, ремонту инженерных систем, на стоимости эксплуатации здания в будущем, а также на степени комфортабельности.

     Главным звеном интеллектуального здания является система управления зданием (Building Management System - BMS). Именно благодаря ей все  инженерные системы работают в едином комплексе, осуществляют между собой  обмен данными, контролируются, управляются из единой диспетчерской.

     

     В современном здании устанавливается  более 25 разнородных систем жизнеобеспечения, которые отличаются не только назначением  и выполняемыми функциями, но и принципами работы: электрические, механические, транспортные, электронные, гидравлические и т.д. Каждая из этих систем поставляется производителем, как правило, в виде комплекта оборудования, на базе которого можно создать законченное решение с собственной системой контроля и управления.

     Система управления зданием, которую в России называют еще системой автоматизации и диспетчеризации инженерного оборудования, является ядром интеллектуального здания. Она представляет собой аппаратно-программный комплекс, осуществляющий сбор, хранение и анализ данных от различных систем здания, а также управление работой этих систем через сетевые контроллеры (процессоры). 
 Интеллектуальные сетевые контроллеры, использующие открытые протоколы и стандарты передачи данных LonWork и BACNet, осуществляют контроль и управление работой подведомственных им инженерных систем, а также обмен данными с другими сетевыми контроллерами системы управления зданием. На основе собранной информации сетевые контроллеры автономно посылают управляющие команды на контроллеры инженерных систем в рамках, заложенных в них алгоритмов реакции на события в штатных или нештатных ситуациях. 

  Такая архитектура системы управления зданием позволяет:

• в автоматическом режиме управлять работой систем вентиляции, кондиционирования, отопления, освещения и др., обеспечивая в каждом помещении наиболее комфортные условия для персонала по температуре, влажности воздуха, освещенности;
• получать объективную информацию о работе и состоянии всех систем, своевременно сообщать диспетчерам о необходимости вызова сервисных специалистов  в случае отклонения параметров от штатных показателей;
• контролируя максимально возможное число параметров оборудования и показателей загруженности систем, перераспределять энергоресурсы между системами, обеспечивая их эффективное использование и экономию;
• вводить оптимальный режим управления инженерным оборудованием с целью сокращения затрат на использование ресурсов, потребляемых инженерными системами здания (горячей и холодной воды, тепла, электроэнергии, чистого воздуха и т.д.);

• обеспечивать  централизованный контроль и управление при нештатных ситуациях;
• осуществлять своевременную локализацию аварийных ситуаций;
• оперативно принимать решения при аварийных, нештатных ситуациях (пожаре, затоплении, утечках воды, газа, в охраняемые помещения);
• вести объективный анализ работы оборудования, действий инженерных служб, подразделений охраны при нештатных ситуациях на основе информации автоматизированных баз данных, документирующих все принятые решения и многое другое.