RU2701962C1 - System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system - Google Patents
System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701962C1 RU2701962C1 RU2018130810A RU2018130810A RU2701962C1 RU 2701962 C1 RU2701962 C1 RU 2701962C1 RU 2018130810 A RU2018130810 A RU 2018130810A RU 2018130810 A RU2018130810 A RU 2018130810A RU 2701962 C1 RU2701962 C1 RU 2701962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- modules
- module
- equipment
- functional
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C13/00—Arrangements for influencing the relationship between signals at input and output, e.g. differentiating, delaying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
Abstract
Description
Система может быть использована в локальных и глобальных сетях для создания сложного производственного или торгового комплекса, в котором необходимо обеспечить комфортное и безопасное нахождение людей, а также эффективную работу оборудования, размещенного в этом замкнутом пространстве. Замкнутым пространством может быть как магазин, торговый центр, так и цех предприятия, административно-производственные здания, система электроснабжения или снабжения иными ресурсами, а также иными коммуникационными и, маркетинговыми системами, требующими интерактивного взаимодействия частей этих объектов. Система может использоваться при моделировании реальных режимов работы этих объектов с соблюдением требований по экологии.The system can be used in local and global networks to create a complex production or shopping complex, in which it is necessary to ensure a comfortable and safe location of people, as well as the efficient operation of equipment located in this confined space. An enclosed space can be either a store, a shopping center, or the enterprise’s workshop, office buildings, an electric power supply system or other resources, as well as other communication and marketing systems that require interactive interaction between parts of these objects. The system can be used to simulate the real modes of operation of these objects in compliance with environmental requirements.
Назначением системы автоматизации сетей жизнеобеспечения многоуровневых объектов является обеспечение контроля и автоматизации управления комфортного нахождения на данном объекте с учетом условий воздействия внешней среды, например, погодных условий, а также обеспечение норм предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ на производстве. Кроме того, система предназначена для выработки оптимальных режимов работы систем жизнеобеспечения, например, экономии электроэнергии отдельными группами оборудования, взаимодействия оборудования по кондиционированию и отоплению и так далее. Система является инструментом управления эффективностью жизнеобеспечения многоуровневых объектов, таких как магазины, кафе, общественные места и производственные объекты.The purpose of the automation system of the life support networks of multilevel facilities is to ensure control and automation of the management of a comfortable stay at this facility, taking into account environmental conditions, for example, weather conditions, as well as ensuring the norms of maximum permissible concentrations (MPC) of harmful substances in production. In addition, the system is designed to develop optimal modes of operation of life support systems, for example, saving electricity by certain equipment groups, the interaction of air conditioning and heating equipment, and so on. The system is a tool for managing the effectiveness of life support of multilevel facilities such as shops, cafes, public places and industrial facilities.
Система позволяет управлять удаленно всеми устройствами, расположенными на объекте, менять режимы их работы, следить за изменением параметров оборудования и среды и анализировать как отражается на эффективности управления работа оборудования с учетом факторов внешней среды и работы другого оборудования, принимать соответствующие меры, направленные на получение оптимальных режимов, обеспечивающих наибольшую эффективность работы многоуровневых объектов и экологически оптимального режима работы оборудования.The system allows you to remotely control all devices located at the facility, change their operating modes, monitor changes in equipment and environment parameters and analyze how the equipment’s performance is reflected in the management efficiency, taking into account environmental factors and the operation of other equipment, take appropriate measures aimed at obtaining optimal modes that ensure the highest efficiency of multi-level facilities and environmentally optimal mode of operation of the equipment.
Из уровня техники известно изобретение «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля», патент RU 47123, опубл.: 10.08.2005, МПК G08C 19/00, содержащий устройства контроля, устройства съема информации, узлы ввода-вывода данных нескольких уровней в виде центрального и периферийных концентраторов, через которые передают поток информации, проходящий через концентратор, как в режиме мониторинга, так и дискретно, в виде сигналов. Применяется для диспетчеризации сложных систем, например, в системах железнодорожной автоматики. Однако назначением этой системы является обеспечение более полного и надежного контроля технических средств и устройств автоматики и связи, что очень важно на железной дороге. В данной системе возможность оперативного принятия решения диспетчером требует участия человека. Эти системы не решают задачу обеспечения наиболее экологически оптимального режима работы оборудования и не позволяют автоматизировать процесс регулирования параметров среды на объекте.The prior art invention is known as "Hardware-software complex for supervisory control", patent RU 47123, publ.: 08/10/2005, IPC G08C 19/00, containing control devices, information retrieval devices, data input-output nodes of several levels in the form of a central and peripheral hubs through which transmit the information flow passing through the hub, both in monitoring mode and discretely, in the form of signals. It is used to dispatch complex systems, for example, in railway automation systems. However, the purpose of this system is to provide more complete and reliable control of technical means and devices of automation and communication, which is very important on the railway. In this system, the possibility of prompt decision-making by the dispatcher requires the participation of a person. These systems do not solve the problem of ensuring the most environmentally optimal operating mode of equipment and do not allow automating the process of regulating environmental parameters at the facility.
Известно изобретение «Интерактивная интегральная автоматизированная система для передачи и приема информации о состоянии контролируемых объектов», заявка RU 2000 132 776, опубл. 20.12.2002, МПК G08C 19/00, содержащая узел клиента, который связан, по крайней мере, с одним узлом передачи информации более высокого уровня или непосредственно с узлом ввода-вывода первого уровня. В данном техническом решении управление подчиненными фрагментами системы и их контроль может осуществляться только относительно, например, счетчиков электроэнергии, контролирующих потребление энергии, или только датчиков температуры, контролирующих температуру среды, но не решает задачу автоматического регулирования многоуровневой системы в целом, увязывание влияния работы одного вида оборудования на другой вид оборудования.The invention is known, "Interactive Integrated Automated System for Transmitting and Receiving Information on the Status of Monitored Objects", application RU 2000 132 776, publ. 12.20.2002, IPC G08C 19/00, containing a client node that is associated with at least one higher-level information transmission node or directly with a first-level input-output node. In this technical solution, the control of subordinate fragments of the system and their control can be carried out only relative to, for example, energy meters that monitor energy consumption, or only temperature sensors that monitor the temperature of the environment, but do not solve the problem of automatic control of a multilevel system as a whole, linking the influence of one kind of work equipment for another type of equipment.
Наиболее близким техническим решением, которое взято за прототип является изобретение «Устройство в системе операционного контроля», патент RU 2 341 827, опубл. 20.12.2008, MIIK G08C 13/00, к.п. 25.06.2002 FI 20021241, содержащее управляющее оборудование и исполнительный механизм, центр управления управляющего оборудования, который содержит средство для обработки данных, выполненный с возможностью генерирования цепочки импульсов синхронизации и управления исполнительным механизмом посредством переключения сетевого напряжения в соответствии с цепочкой импульсов. Предназначено для операционного контроля, в которой информация синхронизации управления передается в исполнительное устройство для выполнения операций в заданное время. Техническим результатом этого изобретения является создание устройства, которое обеспечивает простым образом варьирование разнообразных систем операционного контроля без увеличения объема монтажных работ по прокладке электропроводников. Однако метод генерирования цепочки импульсов не позволяет системе вырабатывать режимы оборудования на основе прогнозных данных, которые с упреждением будут передаваться на функциональное оборудование для реализации заложенных требуемых параметров.The closest technical solution, which is taken as a prototype is the invention "Device in the operational control system",
В известных системах контроля и автоматизации каждый существующий контроллер управляет только одним функциональным модулем, например, модулем вентиляции, содержащим двигатели притока и вытяжки, нагреватели в каналах притока и т.д., электрическим модулем отопления, содержащим конвекторы, электрические печи и т.п, модулем контроля потребления тепловой энергии. Однако каждый функциональный модуль существует отдельно от других и эти модули не связаны функционально между собой (не находятся в функциональной зависимости друг от друга). Также системы не предоставляют возможность применять технологии с искусственным интеллектом.In known control and automation systems, each existing controller controls only one functional module, for example, a ventilation module containing inlet and exhaust motors, heaters in the inlet channels, etc., an electric heating module containing convectors, electric furnaces, etc. thermal energy consumption control module. However, each functional module exists separately from the others, and these modules are not functionally interconnected (they are not functionally dependent on each other). Also, systems do not provide the ability to apply technology with artificial intelligence.
Требуется разработать систему, в которой будет осуществляться подбор и анализ возможных вариантов работы системы при заданных условиях. Иными словами, требуется внедрить систему с искусственным интеллектом, способным прогнозировать и перебирать возможные варианты, воображать последствия выбранных вариантов. Например, на карту памяти (запоминающее устройство) записывать параметры с датчиков обратной связи и параметры работы оборудования и потом перебирать возможные варианты, воображая (анализируя) последствия выбранных вариантов. Это позволяет построить графики зависимости и далее соответствующим образом отреагировать, воздействуя на систему в целом. Например, включать контроллеры, контролирующие накопление в аккумуляторных батареях и отдачу ими электроэнергии для работы оборудования в заданном режиме. Вместо множества щитов с отдельными контроллерами для многоуровневой системы требуется иметь один щит управления и контроля. Это позволит автоматизировать многоуровневый объект целиком не производя "дробление" систем. Вместо множества щитов управления будет работать на объекте один щит управления, в котором всеми процессами управляет один контроллер. Таким образом, требуется создать универсальную автоматическую систему, функционально связывающую и управляющую множеством щитов управления, обеспечивающих работу многоуровневого объекта при заданных характеристиках окружающей среды, в которой этот объект расположен. Кроме того, устройство с картой памяти может быть легко установлено в другую подобную же систему при условии смены требований к параметрам функционирования этой системы. Одновременно необходимо предоставить возможность участия оператора при форс-мажорных обстоятельствах, которые система не сможет спрогнозировать, например, стихийные бедствия, изменение законодательства и тому подобное.It is required to develop a system in which the selection and analysis of possible options for the operation of the system under given conditions will be carried out. In other words, it is required to implement a system with artificial intelligence, capable of predicting and sorting out possible options, imagining the consequences of the selected options. For example, on a memory card (storage device), record parameters from feedback sensors and equipment operation parameters and then sort through possible options, imagining (analyzing) the consequences of the selected options. This allows you to build dependency graphs and then react accordingly, acting on the system as a whole. For example, include controllers that control the accumulation in batteries and the output of electricity for the equipment to operate in a given mode. Instead of multiple switchboards with separate controllers, a multi-level system requires one control and control panel. This will automate the multilevel object as a whole without “crushing” the systems. Instead of many control panels, one control panel will work at the facility, in which one controller controls all processes. Thus, it is required to create a universal automatic system that functionally connects and controls a variety of control panels, ensuring the operation of a multi-level object with the given characteristics of the environment in which this object is located. In addition, a device with a memory card can be easily installed in another similar system provided that the requirements for the functioning parameters of this system are changed. At the same time, it is necessary to provide the operator with the opportunity to participate in force majeure circumstances, which the system will not be able to predict, for example, natural disasters, changes in legislation, and the like.
Предложенное техническое решение позволяет достичь следующего технического результата, достигаемого этой системой, а именно:The proposed technical solution allows to achieve the following technical result achieved by this system, namely:
- возможность контроля и автоматического регулирования сложных сетей жизнеобеспечения, состоящих из множества частей;- the ability to control and automatically control complex life-support networks, consisting of many parts;
- обеспечение работоспособности этой системы в заданных режимах среды;- ensuring the health of this system in predetermined environmental conditions;
- обеспечение функциональной зависимости друг от друга отдельных частей системы;- ensuring the functional dependence of each other of the individual parts of the system;
- обеспечивать максимально возможное использование сторонних (разнообразных) ресурсов, например, в альтернативной энергетике, с помощью эталонных наборов (пакетов) параметров.- ensure the maximum possible use of third-party (diverse) resources, for example, in alternative energy, using standard sets (packets) of parameters.
Технический результат достигается за счет того, что система автоматизации сетей жизнеобеспечения многоуровневых объектов, состоит из модулей первого уровня: функциональных модулей (Ni), включающих оборудование, поддерживающее жизнедеятельность объекта, оборудование каждого функционального модуля охарактеризовано своим рабочим набором параметров оборудования; контрольных модулей параметров оборудования (ПОi), характеризующих исправность и режимы работы оборудования, контрольного модуля среды (ОС i), содержащего датчики контроля как окружающей среды, так и среды внутри объекта; модулей управления (Ki) функциональными модулями (Ni) и базу данных системы диспетчеризации.The technical result is achieved due to the fact that the automation system of the life support networks of multilevel facilities consists of first-level modules: functional modules (Ni), including equipment that supports the vital activity of the facility, the equipment of each functional module is characterized by its working set of equipment parameters; control modules of equipment parameters (POi), characterizing the health and operation modes of the equipment, control module of the environment (OS i), containing sensors for monitoring both the environment and the environment inside the facility; control modules (Ki) function modules (Ni) and the database of the dispatch system.
Новым является то, что дополнительно в систему вводится модуль формирования набора параметров в виде центрального контроллера, являющегося контроллером высшего уровня, и снабженного программным обеспечением (ПО), использующим набор языков программирования, включающих Cscript, PascalScript, С++, С, CoDeSys, а также картой памяти (фактической памятью), хранящей параметры с результатами обработки (анализа) рабочего набора параметров (Mi р) и полученных из базы данных системы диспетчеризации эталонных наборов параметров (Mi).New is that in addition to the system, a module for generating a set of parameters is introduced in the form of a central controller, which is a top-level controller, and is equipped with software (software) that uses a set of programming languages, including Cscript, PascalScript, C ++, C, CoDeSys, and also a memory card (actual memory) that stores parameters with the results of processing (analysis) of the working set of parameters (Mi r) and obtained from the database of the dispatch system of the reference parameter sets (Mi).
База данных системы диспетчеризации соединена посредством интерфейса по протоколу стандарта МЭК с модулем формирования набора параметров, и содержит Supervisory Control and data Axquisition (SCADA), набор параметров функциональных модулей для конкретных параметров среды при условии оптимальной и экономной работы системы, являющейся статистическими наборами параметров (Mi с), набор графиков работы функциональных модулей первого уровня, построенных на основе статистических наборов параметров (Mic) функциональных модулей (Ni), полученных от центрального контроллера и представляющих возможные усредненные варианты наборов текущих наборов параметров (Mip), набор графиков зависимости работы каждого функционального модуля (Ni) от выбранного рабочего набора параметров (Mi) и интерфейс пользователя.The database of the dispatching system is connected via an interface using the IEC standard protocol to the module for generating a set of parameters, and contains Supervisory Control and data Axquisition (SCADA), a set of parameters of functional modules for specific environmental parameters under the condition of optimal and economical operation of the system, which is statistical parameter sets (Mi c) a set of schedules for the operation of functional modules of the first level, constructed on the basis of statistical sets of parameters (Mic) of functional modules (Ni) obtained from the central control Teller and presenting possible options averaged sets the current set of parameters (Mip), a set of graphs of the operation of each functional module (Ni) on the selected operating parameter set (Mi) and the user interface.
При этом модуль формирования набора параметров через соответствующий интерфейс соединен: с каждым функциональным модулем (Ni), с каждым контрольным модулем параметров оборудования (ПOi), соответствующего функционального модуля (Ni), с каждым модулем управления (Ki) соответствующего функционального модуля (Ni) и с контрольным модулем среды (ОС i).In this case, the module for generating a set of parameters via the corresponding interface is connected: with each functional module (Ni), with each control module of equipment parameters (POi), the corresponding functional module (Ni), with each control module (Ki) of the corresponding functional module (Ni) and with the control module of the environment (OS i).
Посредством специального ПО, вшитого в SCADA, обеспечен расчет отклонения параметров модулей (Ni) и (ПOi) от заданного SCADA эталонного набора параметров (Мiэ), который выбран из пакета рабочих параметров (Mi) для каждого функционального модуля (Ni) и для контрольного модуля среды (ОС i), а также обеспечен расчет рабочего набора параметров (Mi р) для каждого функционального модуля(Ni) для заданного эталонного набора параметров, и передача посредством интерфейса расчетных величин со SCADA. При этом центральный контроллер посредством интерфейса, по которому осуществляется передача сформированного в SCADA пакета параметров (Mip) через соответствующий модуль управления (Ki) связан с соответствующим функциональным модулем (Ni).Using special software embedded in SCADA, the deviation of the parameters of the modules (Ni) and (POi) from the SCADA-specified reference set of parameters (Mie), which is selected from the package of working parameters (Mi) for each function module (Ni) and for the control module, is provided environment (OS i), and also provided the calculation of the working set of parameters (Mi r) for each functional module (Ni) for a given reference set of parameters, and transmission via the interface of the calculated values from SCADA. In this case, the central controller is connected via the interface through which the parameter package (Mip) formed in SCADA is transmitted via the corresponding control module (Ki) to the corresponding function module (Ni).
Техническое решение иллюстрируется чертежами.The technical solution is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 - показана обобщенная схема системы жизнеобеспечения, включающая i- тые модули;In FIG. 1 - shows a generalized diagram of a life support system, including i-th modules;
Система устроена следующим образом.The system is arranged as follows.
Модули первого уровня.First level modules.
1. функциональные модули (Ni) - (1) - это оборудование. Оборудование каждого функционального модуля (Ni) охарактеризовано своим рабочим набором параметров оборудования; например:1. functional modules (Ni) - (1) - this is equipment. The equipment of each functional module (Ni) is characterized by its working set of equipment parameters; eg:
- наружного освещения (Ni), охарактеризовано ТВ - текущего времени (часы, минуты), ТО -время открытия магазина (часы, минуты), ТЗ -время закрытия магазина (часы, минуты), ТОСР - смещение включения освещения относительно ТО (минуты) ТЗСР - смещение выключения освещения относительно ТЗ (минуты), ТВС- время восхода солнца, ТЗС-время заката солнца, времени смещения включения и выключения наружного освещения.- outdoor lighting (Ni), characterized by TV - current time (hours, minutes), TO - time to open a store (hours, minutes), TK - time to close a store (hours, minutes), TOSP - shift of lighting on relative to TO (minutes) TZSR - off-off lighting offset relative to TK (minutes), fuel assemblies –– time for sunrise, TZS –– sunset time, off-time shift times for turning on and off outdoor lighting.
- тепловой завесы торгового зала (N2), охарактеризовано параметрами ТТЗМИН-минимальная температура торгового зала, ТТЗМАКС-максимальная температура торгового зала, ТТ3-текущая температура торгового зала, ТО, ТЗ, ТВ,- thermal curtain of the trading floor (N 2 ), characterized by the parameters TTZMIN — minimum temperature of the trading floor, TTZMAKS — maximum temperature of the trading floor, TT3 — current temperature of the trading floor, TO, TK, TV,
- вытяжки печи (N3), охарактеризовано параметрами ТО, ТЗ, ТВ, сигнал с датчика тока печи,- furnace hoods (N 3 ), characterized by the parameters TO, TK, TV, the signal from the furnace current sensor,
- вытяжки гриля (N4), охарактеризовано параметрами ТО, ТЗ, ТВ, сигнал с датчика тока гриля,- grill hoods (N 4 ), characterized by the parameters TO, TK, TV, the signal from the grill current sensor,
- вентиляции помещения центральной холодильной машины (ЦХМ) - (N5), охарактеризовано ТТекЦХМ - Текущая температура в ЦХМ, ТЦХММАКС - максимальная температура в ЦХМ,Т1ГХММИН - минимальная температура в ЦХМ, КИГколичество инертного газа в помещении ЦХМ, КИГМАКС- максимальное количество инертного газа в помещении ЦХМ,- ventilation of the room of the central refrigeration machine (CCM) - (N 5 ), characterized by ТТекЦХМ - Current temperature in the ЦХМ, ТЦХММАКС - maximum temperature in the ЦХМ, Т1ГХММИН - minimum temperature in the ЦХМ, KIG the amount of inert gas in the room ЦХМ, KIGMAKS - the maximum amount of inert gas in the MSC room,
- тепловой завесы дебаркадера (N6), охарактеризовано параметрами ТУЛ - текущая температура на улице, ТУЛ МАКС- максимальная температура улицы,- the thermal curtain of the landing stage (N 6 ), characterized by the parameters TUL - the current temperature on the street, TUL MAX - the maximum temperature on the street,
- кондиционера главной кассы (N7), охарактеризовано параметрами температура торгового зала,температура в главной кассе, время работы магазина- air conditioning of the main cash register (N 7 ), characterized by the parameters the temperature of the trading floor, the temperature in the main cash register, the store’s working hours
и остальные подобные модули, обозначенные (Ni).and other similar modules designated (Ni).
2. контрольные модули параметров оборудования (ПOi) - (2) - это, например, модули контроля напряжения, тока, интенсивности работы каждого функционального модуля - оборудования, счетчики электроэнергии. Эти параметры характеризуют исправность и режимы работы оборудования.2. control modules of equipment parameters (POi) - (2) - these are, for example, modules for monitoring voltage, current, work intensity of each functional module - equipment, electricity meters. These parameters characterize the health and operating modes of the equipment.
3. контрольного модуля среды (ОС I) - (3) - это, например, модули, содержащие датчики контроля как окружающей среды, так и среды внутри объекта; охарактеризованы показаниями датчиков - уличной температуры, температуры в тамбуре главного вход, температуры в торговом зале, температуры в подсобных помещения, температуры в помещении ЦХМ, температуры в помещении главной кассы, температуры обратного теплоносителя, концентрации углекислого газа.3. control module of the environment (OS I) - (3) - these are, for example, modules containing sensors for monitoring both the environment and the environment inside the object; characterized by the readings of the sensors - street temperature, temperature in the vestibule of the main entrance, temperature in the sales area, temperature in the utility room, temperature in the CCM room, room temperature in the main cash register, return temperature, carbon dioxide concentration.
4. модулей управления (Ki) - (4) - это, например, заряд накопителя энергии, разряд накопителя энергии(слив), и тому подобное оборудование для соответствующего функционального модуля.4. control modules (Ki) - (4) - this is, for example, the charge of the energy storage device, the discharge of the energy storage device (drain), and the like equipment for the corresponding functional module.
5. база данных системы диспетчеризации - (5) -, в которой есть база текущих фактических параметров; база воображаемых параметров, полученных при подборе и анализе возможных вариантов выходных параметров функциональных модулей; база набора готовых параметров, рассчитанных по определенному правилу или алгоритму в базе данных воображаемых параметров с заключениями о энергопотреблении и тому подобное.5. database of the dispatch system - (5) -, in which there is a database of current actual parameters; base of imaginary parameters obtained during the selection and analysis of possible options for the output parameters of functional modules; a database of a set of ready-made parameters calculated according to a certain rule or algorithm in a database of imaginary parameters with conclusions about energy consumption and the like.
6. модуль формирования набора параметров - (6) -, который выполнен в виде центрального контроллера и является контроллером высшего уровня типа ПЛК323-24.03.01-ТЛ. Этот модуль снабжен программным обеспечением (ПО), использующим набор языков программирования, включающих Cscript, PascalScript, С++,С, CoDeSys, а также картой памяти - (7) - (фактической памятью), хранящей параметры с результатами обработки (анализа) рабочего набора параметров (Mi р) и полученных из базы данных системы диспетчеризации (5) эталонных наборов параметров (Mi).6. module for the formation of a set of parameters - (6) -, which is made in the form of a central controller and is a top-level controller of the type PLC323-24.03.01.01-TL. This module is equipped with software (software) that uses a set of programming languages, including Cscript, PascalScript, C ++, C, CoDeSys, as well as a memory card - (7) - (actual memory) that stores parameters with the results of processing (analysis) of the working a set of parameters (Mi r) and reference sets of parameters (Mi) obtained from the database of the dispatching system (5).
База данных системы диспетчеризации (5) соединена посредством интерфейса (8), например, RS-485/COM 5 через внутренний порт ПЛК по протоколу стандарта МЭК с модулем формирования набора параметров (6), и содержит Supervisory Control and data Axquisition (SCADA) (9), набор параметров функциональных модулей (1) для конкретных параметров среды при условии оптимальной и экономной работы системы, являющейся статистическими наборами параметров (Mic), набор графиков работы функциональных модулей (1) первого уровня, построенных на основе статистических наборов параметров (Mi с) функциональных модулей (Ni) (1), полученных от центрального контроллера (6) и представляющих возможные усредненные варианты наборов текущих наборов параметров (Mip), набор графиков зависимости работы каждого функционального модуля (Ni) (1) от выбранного рабочего набора параметров (Mi) и интерфейс пользователя (10).The database of the dispatching system (5) is connected via the interface (8), for example, RS-485 /
Интерфейс пользователя (10) представляет собой клиентский интерфейс пользователя, который предоставляет оперативную информацию из базы данных диспетчера и связан с компьютером пользователя. В качестве резервного варианта связи при отсутствии Канала Ethernet Протокол МЭК 60870-5-104, канал связи GPRS, порт 2404 центральный контроллер (6) соединяется с Коммуникационным Сервером (11). Основным каналом связи центрального контроллера (6) по Протоколу МЭК 60870-5-104, является канал связи Ethernet, порт 2404, соединенный с Сервером SCADA и через него с Базой данных MS SQL Firebird 2, а затем с Клиентским интерфейсом предоставления оперативной информации из базы данных диспетчеру от пользователя.The user interface (10) is a client user interface that provides operational information from the dispatcher database and is connected to the user's computer. As a backup communication option in the absence of an Ethernet Channel, IEC 60870-5-104 protocol, GPRS communication channel, port 2404, the central controller (6) connects to the Communication Server (11). The main communication channel of the central controller (6) according to IEC 60870-5-104 is the Ethernet communication channel, port 2404, connected to the SCADA Server and through it to the
В контексте данной заявки использованы следующие понятия.In the context of this application, the following concepts are used.
SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) - программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т.д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. Программный код может быть как написан на языке программирования (например на С++), так и сгенерирован в среде проектирования. Ссылка на источник https://tecrmical_translator_dictionary.academic.ru/281751/SCADA.SCADA (abbr. From English supervisory control and data acquisition, supervisory control and data collection) is a software package designed to develop or provide real-time operation of systems for collecting, processing, displaying and archiving information about a monitoring or control object. SCADA can be part of an industrial control system, automated industrial control system, environmental monitoring system, scientific experiment, building automation, etc. SCADA-systems are used in all sectors of the economy, where it is required to provide operator control of technological processes in real time. This software is installed on computers and uses I / O drivers or OPC / DDE servers to communicate with the object. The program code can either be written in a programming language (for example, in C ++), or generated in a design environment. Link to the source https://tecrmical_translator_dictionary.academic.ru/281751/SCADA.
МЭК - стандарт «Коммуникационные сети и системы подстанций», описывающий свод правил для организации событийного протокола передачи данных. Ссылка на источник http://cons-systems.ru/m-k-61850.IEC - the standard "Communication networks and substation systems", which describes a set of rules for organizing an event data transfer protocol. Link to the source http://cons-systems.ru/m-k-61850.
В качестве центрального контроллера (6) может быть взят, например, программируемый логический контроллер ПЛК 323-24 ТЛ.As the central controller (6) can be taken, for example, a programmable logic controller PLC 323-24 TL.
Описанная выше система работает следующим образом.The system described above works as follows.
В самом начале принимают определенный набор параметров с стандартными значениями (Mic), а так же набор параметров с значениями, собранными с датчиков обратной связи (Mip). Следующим шагом создается новый объект- строка базы данных, которая наполняется информацией о том, когда и на сколько были включены определенные потребители, и какие показатели при работе данных потребителей были зафиксированы с помощью датчиков обратной связи (Mip+1).At the very beginning, they take a certain set of parameters with standard values (Mic), as well as a set of parameters with values collected from feedback sensors (Mip). The next step is to create a new object - a database row, which is filled with information about when and how much certain consumers were included, and what indicators when working with these consumers were recorded using feedback sensors (Mip +1 ).
К примеру, начиная с 6 утра на конкретном объекте был подан сигнал о необходимости включения отопления для достижения температуры в торговом зале границы в 16 градусов, данная температура была достигнута при температуре уличного воздуха -20 за 1.5 часа. Данная температура должна была достигаться 2 часа-к открытию магазина, а успела за полтора, из этого следует, что в следующий раз, когда придут те же самые входные параметры температур, команда на начало отопления придет не за 2, а за 1.5 часа. При условии, что это понизит расход электроэнергии, т.е. Будут выстроены (Miэ).For example, starting at 6 a.m. at a particular object, a signal was sent about the need to turn on heating to reach a temperature in the trading floor of the border of 16 degrees, this temperature was reached at a street temperature of -20 in 1.5 hours. This temperature was supposed to be reached 2 hours, by the time the store opened, and in time for one and a half, it follows that the next time the same temperature input parameters come, the command to start heating will come not in 2, but in 1.5 hours. Provided that this reduces energy consumption, i.e. Will be lined up (Mié).
Продвижение к самому низкому электропотреблению должно быть ограничено нормами СанПин и ПДК, так как их нельзя переходить в угоду экономии.Progress towards the lowest power consumption should be limited by the norms of SanPin and MPC, since they can not be passed for the sake of economy.
Второй пример, случай с электроотоплением. За полтора часа до закрытия магазина при температуре наружного воздуха -20 было отключено отопление и к тому моменту, как покупатели покинули торговый зал, температура была выше нижней границы, которая разрешена, если покупатели находятся в зале, после этого запускается отсчет, и, к примеру, если температура упадет ниже данной отметки через пол часа, то система отопления в следующий раз, при этих же входящих параметрах отключится на пол часа раньше чем в прошлый раз, а именно за 2 часа.The second example is the case of electric heating. An hour and a half before the store closed at an outside temperature of -20, the heating was turned off and by the time the customers left the trading floor, the temperature was above the lower limit, which is allowed if the customers are in the hall, after which the countdown starts, and, for example if the temperature drops below this mark after half an hour, then the next time the heating system, with the same input parameters, shuts down half an hour earlier than the last time, namely 2 hours.
В случае, если входные параметры сильно отличаются от тех, данные по которым уже были получены, необходимо взять эталонные параметры для конкретного сезона.If the input parameters are very different from those for which data have already been obtained, it is necessary to take the reference parameters for a particular season.
К примеру, в базе данных хранятся наборы параметров для отопления при температуре на улице -20, а температура опустилась до -35, алгоритм принимает в себя эталонный набор, который ближе всего к входным параметрам, проходит с ним полный цикл и вычисляет следующий эталон для данной температуры.For example, the database stores parameter sets for heating at a temperature of -20 ° C, and the temperature drops to -35, the algorithm takes a reference set that is closest to the input parameters, goes through it with a complete cycle and calculates the next standard for this temperature.
В качестве примера реализовывают следующую схему работы. Модули связываются в следующей последовательности: получение входного набора параметров от OCi, ПОi, Ni, запись его в на карту памяти, отправка полученного набора параметров в SCADA, обработка параметров с подбором оптимального набора выходных параметров на основании таблиц энергоэффективности, хранящихся в SCADA, отправка набора выходных параметров в центральный контроллер, передача сигнала о включении или выключении оборудования на модули Ki.As an example, the following scheme of work is implemented. The modules are connected in the following sequence: receiving an input parameter set from OCi, POi, Ni, writing it to a memory card, sending the received parameter set to SCADA, processing the parameters with selecting the optimal set of output parameters based on energy efficiency tables stored in SCADA, sending the set output parameters to the central controller, transmitting a signal on switching equipment on or off to Ki modules.
Работа системы автоматизации сетей жизнеобеспечения многоуровневых объектов осуществляется способом, который использует функции, присущие искусственному интеллекту. Для выбора требуемых наборов параметров, которые включают параметры всех функциональных модулей для конкретных параметров среды при условии оптимальной и экономной работы системы, необходимо в способе работы системы реализовать функции, которые реализуют восприятие информации, и сохраняемые в системе данные всех элементов. Также функции, которые реализуют способность к обучению системы. Также необходимо организовать хранилище и обмен данными для того, чтобы система могла запоминать, анализировать и выбирать наиболее оптимальный набор параметров системы в целом и каждого модуля в отдельности, но с учетом работы остальных модулей. Эти операции в системе должны осуществляться на основе информации, полученной как в процессе получения текущих данных, так и в процессе обучения. На основе этих функций необходимо реализовать функцию воображения или прогнозирования. Эти функции должны выполняться для моделирования ситуации с использованием имеющихся данных и добавлять в память имеющиеся данные с новой информацией, например, новыми наборами параметров и правил, рассчитанными закономерностями, например, на основе статистического расчета.The work of the automation system of life support networks of multilevel objects is carried out in a way that uses the functions inherent in artificial intelligence. To select the required parameter sets, which include the parameters of all functional modules for specific environmental parameters under the condition of optimal and economical operation of the system, it is necessary to implement functions that realize the perception of information and the data of all elements stored in the system in the way the system works. Also functions that realize the ability to learn the system. It is also necessary to organize storage and data exchange so that the system can memorize, analyze and select the most optimal set of parameters of the system as a whole and each module individually, but taking into account the operation of the remaining modules. These operations in the system should be carried out on the basis of information obtained both in the process of obtaining current data and in the learning process. Based on these functions, it is necessary to implement the function of imagination or forecasting. These functions should be performed to simulate the situation using the available data and add to the memory the available data with new information, for example, new sets of parameters and rules calculated by laws, for example, based on a statistical calculation.
Из уровня техники известно изобретение «Способ межмодульного информационного обмена», патент RU 2 481 642, опубл. 10.05.2013, MПK G08C 19/18, в котором магистральный канал связи соединяет центральный контроллер с модулями, определяется приоритет информации модулей, и синхронизация модулей проводится центральным контроллером, которую передает импульсами через общую для всех модулей шину, фиксирует поступающие от модулей сигналы и выбирает модули, от которых приняты сигналы готовности к передаче информации, после чего проводит сеанс информационного обмена. Используется в устройствах информационно-управляющих комплексов, использующих магистрально - модульную архитектуру. Позволяет упростить организацию информационных обменов. Межмодульный информационный обмен SPI (Serial Peripheral Interface) основан на передаче информационных сообщений по двунаправленной шине данных последовательными кодами, каждый сигнал которых синхронизируют тактовым импульсом от контроллера магистрали. Недостаток этого способа состоит в том, что требуются большие затраты времени на выявление модулей, подготовивших информацию для передачи, поскольку осуществляется последовательный опрос состояния модулей, а уменьшение времени достигается только за счет уменьшения объема информации после расстановки приоритетов. Этот способ нельзя применить в многоуровневых системах жизнеобеспечения, так как в них очень трудно и опасно с точки зрения экологии отказаться от учета любого фактора (параметра).The prior art invention is known "Method of intermodular information exchange",
Известно изобретение «Способы создания, системы и архитектуры защищенных медиаканалов», Заявка RU 2003 118 755, к.п. 24.06.2002 US 10/178,256, опубл. 27.12.2004 MПК G06F 7/00, G08C 13/02, в которых принимают ведомость, связанную с информацией, создают первичный аутентификатор, уведомляют первичный аутентификатор об одном или более компонентов, находящихся дальше по цепочке, создают по меньшей мере один дополнительный аутентификатор и аутентифицируют один или более компонентов, считывая записанные на них инструкции, которые, при выполнении их одним или более процессорами, обеспечивают прием ведомости, связанной с информацией. В этом способе также осуществляют последовательный опрос состояния модулей, а, следовательно, невозможно установить зависимости работы одного модуля от работы другого модуля, а также весь процесс опроса занимает очень много времени.The invention is known "Methods of creating, system and architecture of secure media channels", Application RU 2003 118 755, k.p. 06/24/2002
Наиболее близким техническим решением, которое взято за прототип, является изобретение «Способ ведения распределенной базы данных в единой среде учета наподобие BITCOIN», заявка RU 2015 156 433, опубл. 04.07.2017, MПК G06F 12/00, заключающийся в ведении распределенной базы данных в единой среде учета и содержащей свою локальную цепочку данных, состоящую из блоков, в которых создают записи изменения данных, передают эти записи в среду учета и проверяют соответствие их согласно заданным правилам. Однако задачей данного изобретения является наиболее точное установление цепочек данных, которые обеспечат надежный контроль и отсутствие недостоверных данных об участнике цепочки. Не ставится задача контроля и автоматического регулирования сложных сетей жизнеобеспечения, состоящих из множества частей на основе постоянно пополняющейся базы данных эталонных, статистических и текущих наборов параметров множества этих частей системы. Не используется способ выбора на основе обучения системы индуктивным и/или дедуктивным методом подхода получения не только наборов данных, но и готовых правил. Иными словами, не устанавливаются функциональные зависимости друг от друга отдельных частей системы.The closest technical solution, which is taken as a prototype, is the invention "A method for maintaining a distributed database in a single accounting environment like BITCOIN", application RU 2015 156 433, publ. 07/04/2017, IPC G06F 12/00, which consists in maintaining a distributed database in a single accounting environment and containing its own local data chain consisting of blocks in which data change records are created, transfer these records to the accounting environment and check their compliance according to the specified the rules. However, the objective of this invention is the most accurate establishment of data chains that will provide reliable control and the absence of inaccurate data about the participant in the chain. The task of monitoring and automatic regulation of complex life-support networks, consisting of many parts, based on a constantly updated database of reference, statistical and current parameter sets of the set of these parts of the system, is not posed. The method of choosing, based on teaching the system by the inductive and / or deductive method, the approach to obtaining not only data sets, but also ready-made rules is not used. In other words, the functional dependencies of the individual parts of the system on each other are not established.
Технический результат предлагаемого способа состоит в том, что реализовывается возможность контроля и автоматического регулирования сложных сетей жизнеобеспечения, состоящих из множества частей; обеспечение работоспособности этой системы в заданных режимах среды; обеспечение функциональной зависимости друг от друга отдельных частей системы, постоянное пополнение системы наборами параметров, обеспечивающих максимально возможное использование сторонних (разнообразных) ресурсов.The technical result of the proposed method is that it implements the ability to control and automatically control complex life-support networks, consisting of many parts; ensuring the operability of this system in predetermined environmental conditions; ensuring the functional dependence of the individual parts of the system on each other, the constant replenishment of the system with sets of parameters that ensure the maximum possible use of third-party (diverse) resources.
Данный технический результат достигается за счет того, что способ работы системы автоматизации сетей жизнеобеспечения многоуровневых объектов реализованный для системы, описанной выше, состоит в том, что все модули первого уровня системы объединены посредством контроллера высшего уровня и имеют периодическую связь с базой данных системы диспетчеризации, вследствие чего периодически снимают и строят рабочие наборы параметров (Mip), включающие графики работы оборудования функциональных модулей.This technical result is achieved due to the fact that the way the automation system of the life support networks of multi-level objects is implemented for the system described above is that all the modules of the first level of the system are combined by the controller of the highest level and have periodic communication with the database of the dispatch system, due to which periodically remove and build working sets of parameters (Mip), including operating schedules of equipment functional modules.
Новым в предложенном способе является то, что затем в каждом цикле построения статистических графиков работы оборудования функциональных модулей (Ni), формируют пакеты рабочих параметров (Mip) этих модулей в единицу времени, сравнивают пакеты рабочих параметров (Mip) с хранящимся в SCADA набором пакетов рабочих параметров (Mi), выбирают из пакетов рабочих параметров (Mi) один, который назначают эталонным пакетом параметров (Мiэ) с использованием пакетов статистических параметров (Mic), рассчитывают посредством SCADA отклонение каждого параметра из соответствующего полученного из центрального компьютера (ЦК) пакета рабочих параметра (Mip) от пакета параметров (Mi), соответствующего эталонному пакету параметров(Мiэ), передают на центральный контроллер выбранный эталонный пакет параметров (Miэ) как текущий рабочий пакет параметров (Mip+1) и расчетные отклонения, записывают их на карту памяти центрального контроллера, в центральном контроллере заменяют рабочий набор параметров предыдущего интервала времени (Mip) на полученный из SCADA рабочий пакет параметров (Mip+1) и через модуль управления (Ki) корректируют работу соответствующего функционального модуля (Ni), затем повторяют процесс корректировки работы соответствующего функционального модуля путем повторения цикла.New in the proposed method is that then, in each cycle of constructing statistical schedules for the operation of equipment of functional modules (Ni), packages of operating parameters (Mip) of these modules are formed per unit time, packets of operating parameters (Mip) are stored with a set of working packages stored in SCADA parameters (Mi), one of the packages of operating parameters (Mi) is selected, which is assigned as a reference parameter package (Mie) using statistical parameter packets (Mic), the deviation of each parameter from sponds obtained from the central computer (CC) packet working parameter (Mip) parameters from the packet (Mi), corresponding to the reference packet parameters (Mie), central controller to transmit the selected reference packet parameters (Mie) as the current operating parameters of the package (Mip +1) and calculated deviations, write them to the memory card of the central controller, in the central controller replace the working set of parameters of the previous time interval (Mip) with the working set of parameters received from SCADA (Mip +1 ) and through the control module (Ki) rectify the operation of the corresponding functional module (Ni), then repeat the process of adjusting the operation of the corresponding functional module by repeating the cycle.
При этом SCADA при формировании пакетов параметров работы как (Mi) так и (Mip+1) функциональных модулей (Ni) учитывает набор параметров среды, полученный посредством датчиков обратной связи от контрольного модуля среды (OCi) и набор параметров оборудования каждого функционального модуля (Ni), который характеризует режим работы этого оборудования, полученный от контрольно - измерительных приборов соответствующего контрольного модуля параметров оборудования (ПСМ) и в SCADA с помощью ПО выбирают эталонный набор параметров (Miэ) на основе полученных статистических наборов параметров (Mipc), рассчитанных в SCADA и/или полученных от внешних источников, а также графиков работы оборудования функциональных модулей с учетом графиков зависимости от параметров других функциональных модулей, полученных от контрольных модулей параметров оборудования и от контрольных модулей окружающей среды, при соблюдении условия наиболее приближенного соответствия параметров модулей первого уровня в эталонном наборе параметров окружающей среды и среды внутри многоуровневого объекта, необходимых для жизнеобеспечения этого объекта.At the same time, when forming the packages of operation parameters of both (Mi) and (Mip +1 ) functional modules (Ni), SCADA takes into account the set of environmental parameters obtained by feedback sensors from the control environment module (OCi) and the set of equipment parameters of each functional module (Ni ), which characterizes the operating mode of this equipment, obtained from the control and measuring devices of the corresponding control module of the equipment parameters (PSM) and using SCADA, using the software, select the reference set of parameters (Mie) based on the received stats of valid parameter sets (Mipc) calculated in SCADA and / or obtained from external sources, as well as functional equipment equipment operating schedules, taking into account the dependency graphs of other functional modules received from equipment parameter control modules and from environmental control modules, subject to the conditions for the most approximate correspondence of the parameters of the first-level modules in the reference set of parameters of the environment and the environment inside a multi-level object necessary for life support cookies of this object.
Представленный способ иллюстрируется чертежами.The presented method is illustrated by drawings.
На Фиг. 2 - показана обобщенная схема системы жизнеобеспечения с множеством модулей, каждый из которых имеет номер от 1 до 6 и несет самостоятельную функцию;In FIG. 2 - shows a generalized diagram of a life support system with many modules, each of which has a number from 1 to 6 and has an independent function;
Способ реализовывается следующим образом.The method is implemented as follows.
Все модули первого уровня (1-5) системы объединены посредством контроллера высшего уровня (6) и имеют периодическую связь с базой данных системы диспетчеризации (5), вследствие чего периодически снимают и строят рабочие наборы параметров (Mip), включающие графики работы оборудования функциональных модулей (1).All modules of the first level (1-5) of the system are combined through the controller of the highest level (6) and have periodic communication with the database of the dispatching system (5), as a result of which the working sets of parameters (Mip) are periodically removed and built, including operating schedules of the equipment of functional modules (one).
Затем в каждом цикле построения статистических графиков работы оборудования функциональных модулей (Ni) (1), формируют пакеты рабочих параметров (Mip) этих модулей (1) в единицу времени, сравнивают пакеты рабочих параметров (Mip) с хранящимся в SCADA (9) набором пакетов рабочих параметров (Mi), выбирают из пакетов рабочих параметров (Mi) один, который назначают эталонным пакетом параметров (Miэ) с использованием пакетов статистических параметров (Mic), рассчитывают посредством SCADA (9) отклонение каждого параметра из соответствующего полученного из центрального контроллера (ЦК) (6) пакета рабочих параметра (Mip) от пакета параметров (Mi), соответствующего эталонному пакету параметров (Miэ), передают на центральный контроллер (6) выбранный эталонный пакет параметров (Miэ) как текущий рабочий пакет параметров (Mip+1) и расчетные отклонения, записывают их на карту памяти (7) центрального контроллера (6), в центральном контроллере (6) заменяют рабочий набор параметров предыдущего интервала времени (Mip) на полученный из SCADA (9) рабочий пакет параметров (Mip+1) и через модуль управления (Ki) (4) корректируют работу соответствующего функционального модуля (Ni) (1), затем повторяют процесс корректировки работы соответствующего функционального модуля путем повторения цикла.Then, in each cycle of constructing statistical graphs of the operation of equipment of functional modules (Ni) (1), packages of operating parameters (Mip) of these modules (1) are formed per unit time, packets of operating parameters (Mip) are compared with a set of packets stored in SCADA (9) operating parameters (Mi), choose one from the packages of operating parameters (Mi), which is assigned as a reference parameter package (Miе) using statistical parameter packets (Mic), calculate by SCADA (9) the deviation of each parameter from the corresponding received from the central Foot controller (CC) (6) of the package working parameter (Mip) the parameters package (Mi), corresponding to the reference packet parameters (Mie) is transmitted to the central controller (6) the selected reference packet parameters (Mie) as the current work package parameters (Mip +1 ) and calculated deviations, write them to the memory card (7) of the central controller (6), in the central controller (6) replace the working set of parameters of the previous time interval (Mip) with the working package of parameters received from SCADA (9) (Mip + 1) and via the control unit (Ki) (4) is corrected work coo sponding functional module (Ni) (1), then repeat the process of adjusting operation of the associated functional module by repeating the cycle.
При этом SCADA (9) при формировании пакетов параметров работы как (Mi) так и (Mip+1) функциональных модулей (Ni) (1) учитывает набор параметров среды, полученный посредством датчиков обратной связи от контрольного модуля среды (OCi) (3) и набор параметров оборудования, полученный из модуля (2) от каждого функционального модуля (Ni) (1), который характеризует режим работы этого оборудования, полученный от контрольно - измерительных приборов соответствующего контрольного модуля параметров оборудования (ПOi) (2) и в SCADA (9) с помощью ПО выбирают эталонный набор параметров (Miэ) на основе полученных статистических наборов параметров (Mipc), рассчитанных в SCADA (9) и/или полученных от внешних источников (10)(11), а также графиков работы оборудования функциональных модулей с учетом графиков зависимости от параметров других функциональных модулей (1), полученных от контрольных модулей параметров оборудования (2) и от контрольных модулей окружающей среды (3), при соблюдении условия наиболее приближенного соответствия параметров модулей первого уровня в эталонном наборе параметров окружающей среды и среды внутри многоуровневого объекта, необходимых для жизнеобеспечения этого объекта.In this case, SCADA (9), when generating packages of operation parameters of both (Mi) and (Mip +1 ) functional modules (Ni) (1), takes into account the set of environmental parameters obtained by feedback sensors from the control medium module (OCi) (3) and a set of equipment parameters obtained from module (2) from each functional module (Ni) (1), which characterizes the operation mode of this equipment, obtained from instrumentation of the corresponding control module of equipment parameters (POi) (2) and in SCADA ( 9) using software select the reference set parameters (Miе) based on the obtained statistical parameter sets (Mipc) calculated in SCADA (9) and / or obtained from external sources (10) (11), as well as the operating schedules of the equipment of functional modules taking into account the graphs of the dependence on the parameters of other functional modules (1) obtained from the control modules of the equipment parameters (2) and from the control modules of the environment (3), subject to the conditions of the most approximate correspondence of the parameters of the modules of the first level in the reference set of parameters of the environment and the environment inside multi-level facility required for the life support of this facility.
Примеры реализации способа.Examples of the method.
Пример 1. - наружное освещениеExample 1. - outdoor lighting
Наружное освещение делится на два блока - освещение фасада здания и рекламы, а так же освещение прилегающей территории.Outdoor lighting is divided into two blocks - lighting of the facade of the building and advertising, as well as lighting of the surrounding area.
В начале происходит получение входного набора параметров, состоящего из графика работы магазина, таблицы графика работы наружного освещения, находится ли магазин в зоне, где солнце никогда не восходит, находится ли магазин в зоне, где солнце никогда не садится, круглосуточный ли магазин, а также его местоположения (широта и долгота).At the beginning, an input parameter set is obtained, consisting of a store’s work schedule, a table of outdoor lighting work schedule, whether the store is in an area where the sun never rises, whether the store is in an area where the sun never sets, a round-the-clock store, and its location (latitude and longitude).
Следующим шагом проводится проверка, в каком режиме должно работать наружное освещение - график по таблице, или астротаймер.The next step is to check in what mode the outdoor lighting should work - a chart according to the table, or an astrotimer.
При работе по графику, заданному таблицей, происходит включение и выключение наружного освещения фасада здания и рекламы, согласно полученному набору параметров из таблицы. Включение в утренние часы, к примеру, с 6.00 до 9.00, после чего наружное освещение фасада здания и рекламы отключается. Включение в вечерние часы, к примеру, с 21.00 до 23.30, после чего наружное освещение фасада здания и рекламы отключается. Управление освещением прилегающей территории обусловлено теми же временными параметрами, что и управление освещением фасада здания и рекламы, однако оно не выключается в ночное время, к примеру, включается в вечернее время вместе с освещением фасада здания и рекламы и выключается одновременно с отключением освещения фасада здания и рекламы в утренние часы (с 21.00 до 9.00).When working according to the schedule specified by the table, the external lighting of the building facade and advertising is turned on and off, according to the set of parameters obtained from the table. Turning on in the morning, for example, from 6.00 to 9.00, after which the external lighting of the building’s facade and advertising is turned off. Turning on in the evening hours, for example, from 21.00 to 23.30, after which the external lighting of the building’s facade and advertising is turned off. The lighting control of the adjacent territory is determined by the same time parameters as the lighting control of the building’s facade and advertising, but it does not turn off at night, for example, it turns on in the evening with the lighting of the building’s facade and advertising and turns off simultaneously with the lighting off the building’s facade and advertising in the morning (from 21.00 to 9.00).
При работе по астротаймеру:When working on the astrotimer:
1. Если солнце никогда не садится, все наружное освещение всегда выключено.1. If the sun never sets, all outdoor lighting is always off.
2. Если солнце никогда не восходит2. If the sun never rises
a. Магазин круглосуточный, все наружное освещение включено.a. Shop around the clock, all outdoor lighting is on.
b. Магазин не круглосуточный, все наружное освещение включается раньше открытия магазина на установленное время смещения и выключается с задержкой на установленное время смещения от времени закрытия магазина.b. The store is not round-the-clock; all outdoor lighting turns on before the store opens at the set shift time and turns off with a delay for the set shift time from the store closing time.
3. Если солнце садится и заходит3. If the sun sets and sets
a. Магазин круглосуточный, все наружное освещение включается в утренний промежуток времени (к примеру в 9.00) и выключается в вечерний (к примеру в 00.00).a. The store is round-the-clock; all outdoor lighting is switched on in the morning (for example, at 9.00) and turned off in the evening (for example, at 00.00).
b. Магазине не круглосуточный, включение в утренние часы, к примеру, с 7.15 до 8.44, после чего наружное освещение фасада здания и рекламы отключается. Дынные о времени включения и выключения передаются из астротаймера. Включение и выключение в вечерние часы обусловлено так же временными рамками, полученными из астротаймера. Управление освещением прилегающей территории обусловлено теми же временными параметрами, что и управление освещением фасада здания и рекламы, однако оно не выключается в ночное время.b. The store is not round-the-clock, turning on in the morning, for example, from 7.15 to 8.44, after which the external lighting of the building’s facade and advertising is turned off. Data on the on and off times are transmitted from the astrotimer. Turning on and off in the evening hours is also due to the time frame obtained from the astrotimer. The lighting control of the adjacent territory is determined by the same time parameters as the lighting control of the building facade and advertising, but it does not turn off at night.
Пример 2 - вентиляции помещения центральной холодильной машины (ЦХМ).Example 2 - ventilation of the premises of the central refrigeration machine (CHM).
В начале происходит получение входного набора параметров, состоящего из: температуры в помещении ЦХМ, состояния модуля управления приточно-вытяжной вентиляцией в помещении ЦХМ, температуры уличного воздуха, графика зависимости скорости понижения температуры в помещении ЦХМ от уличной температуры.At the beginning, an input set of parameters is obtained, which consists of: the temperature in the CCM room, the state of the supply and exhaust ventilation control module in the CCM room, street air temperature, a graph of the dependence of the temperature lowering speed in the CCM room on the street temperature.
Набор параметров передается в аналитический модуль(воображение), где, учитывая все входные параметры в разрезе с выходными, выбирается оптимальный момент, когда необходимо включить приточно-вытяжную установку.The set of parameters is transmitted to the analytical module (imagination), where, taking into account all the input parameters in the context of the output, the optimal moment is selected when it is necessary to turn on the supply and exhaust unit.
К примеру: температура в помещении ЦХМ поднялась до критического уровня +30 градусов. Уличная температура составляет +10 градусов, при подобном наборе параметров ранее была выявлена зависимость, что максимальный коэффициент полезной деятельности (КПД) достигался при включении приточно-вытяжной установки до тех пор, пока температура в помещении ЦХМ не опускалась до +24 градусов. После достижения данной температуры она спадала значительно медленнее. Следовательно, по достижении в помещении ЦХМ температуры +24 градуса, приточно-вытяжная система отключается, так как это не противоречит рабочим параметрам оборудования. В то время, как температура опускалась, была выявлена зависимость, что КПД выше, если включить приточно-вытяжную вентиляцию не по достижении +30 градусов в помещении ЦХМ, а при +28. Из этого следует, что в следующий раз, когда будет получен набор данных, который сигнализирует о повышении температуры в помещении ЦХМ, при совпадении входных и выходных параметров с статистическими, будет принято решение включить приточно-вытяжную вентиляцию при достижении в помещении ЦХМ +28 градусов, а не при +30 градусах.For example: the temperature in the CCM room has risen to a critical level of +30 degrees. The outdoor temperature is +10 degrees, with a similar set of parameters, it was previously revealed that the maximum coefficient of efficiency (Efficiency) was achieved when the supply and exhaust unit was turned on until the temperature in the CCM room dropped to +24 degrees. After reaching this temperature, it subsided much more slowly. Therefore, upon reaching the temperature of the CCM in the room +24 degrees, the supply and exhaust system is turned off, as this does not contradict the operating parameters of the equipment. While the temperature was dropping, a dependence was revealed that the efficiency is higher if the supply and exhaust ventilation is turned on not at +30 degrees in the CCM room, but at +28. It follows that the next time a data set is received that signals a temperature increase in the CCM room, when the input and output parameters coincide with the statistical parameters, it will be decided to turn on the supply and exhaust ventilation when the CCM reaches +28 degrees, not at +30 degrees.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130810A RU2701962C1 (en) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130810A RU2701962C1 (en) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2701962C1 true RU2701962C1 (en) | 2019-10-02 |
Family
ID=68170855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018130810A RU2701962C1 (en) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2701962C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2341827C2 (en) * | 2002-06-25 | 2008-12-20 | Энсто Электрик Ой | Device in operation control system |
| AU2009236311B2 (en) * | 2008-04-14 | 2014-06-12 | Osram Sylvania Inc. | Modular lighting systems |
| RU2621770C1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-06-07 | Закрытое акционерное общество "Строительно-монтажное управление N3 | Remote control system of residential building engineering systems |
| RU2628289C1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ Электроникс" | Intelligent hybrid modular building management system (smart house) "insyte" |
-
2018
- 2018-08-24 RU RU2018130810A patent/RU2701962C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2341827C2 (en) * | 2002-06-25 | 2008-12-20 | Энсто Электрик Ой | Device in operation control system |
| AU2009236311B2 (en) * | 2008-04-14 | 2014-06-12 | Osram Sylvania Inc. | Modular lighting systems |
| RU2628289C1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ИНСАЙТ Электроникс" | Intelligent hybrid modular building management system (smart house) "insyte" |
| RU2621770C1 (en) * | 2016-05-18 | 2017-06-07 | Закрытое акционерное общество "Строительно-монтажное управление N3 | Remote control system of residential building engineering systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mavromatidis et al. | A review of uncertainty characterisation approaches for the optimal design of distributed energy systems | |
| Reynolds et al. | Upscaling energy control from building to districts: Current limitations and future perspectives | |
| Alanne et al. | An overview of machine learning applications for smart buildings | |
| Ali et al. | Closed-loop home energy management system with renewable energy sources in a smart grid: A comprehensive review | |
| Barbato et al. | Forecasting the usage of household appliances through power meter sensors for demand management in the smart grid | |
| Morán et al. | Information and Communications Technologies (ICTs) for energy efficiency in buildings: Review and analysis of results from EU pilot projects | |
| Dorini et al. | Chance-constrained optimization of demand response to price signals | |
| CN102460335A (en) | System and method for energy consumption management | |
| US20190050015A1 (en) | System and method for stability monitoring, analysis and control of electric power systems | |
| Collinge et al. | Enabling dynamic life cycle assessment of buildings with wireless sensor networks | |
| Flammini et al. | A living lab and testing infrastructure for the development of innovative smart energy solutions: The eLUX laboratory of the University of Brescia | |
| Li et al. | A behavior-orientated prediction method for short-term energy consumption of air-conditioning systems in buildings blocks | |
| Sultan et al. | Smart Home Energy Management System | |
| RU2701962C1 (en) | System for automation of life support networks of multi-level objects and method of operation of automation system | |
| Arroyo | Synergy between control theory and machine learning for building energy management | |
| Santos et al. | Public building energy efficiency-An IoT approach | |
| Tasmurzayev et al. | Improvement of HVAC System Using the Intelligent Control System | |
| Tatro et al. | Building to Grid (B2G) at the California smart grid center | |
| KR20230013771A (en) | Energy Management System of Buildings Using BIM Data | |
| Nelleman et al. | Demand response with model predictive comfort compliance in an office building | |
| Mataloto | Iot*(ambisense): Smart environment monitoring using lora | |
| Cai | Simulation-and Experiment-Based Setpoint Control for Heating, Ventilation, and Air-Conditioning Systems: A Single-and Multi-Objective Optimization Problem | |
| Conde | Intelligent System for Load Monitoring and Control: Sustainable Comfort, Health and Flexible Electricity Consumtion | |
| Seo et al. | A tutorial: information and communications-based intelligent building energy monitoring and efficient systems | |
| Chen | Occupancy detection and prediction with sensors and online machine learning: Case study of the Elmia exhibition building in Jönköping |