Dzięki systemom BMS „w chmurze”, właściciele i zarządcy budynków na całym świecie dysponują szerszym wachlarzem możliwości zarządzania swoimi obiektami.

Systemy zarządzania budynkami (BMS) z powodzeniem funkcjonują na świecie od wielu lat, od parunastu także w Polsce. Stanowią one bezcenne narządzie do optymalizacji i zwiększania efektywności energetycznej budynków. Podczas gdy w Polsce kultura BMS dopiero się rozwija, świat proponuje już zaawansowane rozwiązania w tej dziedzinie.

Johnson Controls, światowy lider w dziedzinie systemów i usług podnoszących efektywność energetyczną budynków, poszedł o krok dalej umieszczając system BMS w tzw. chmurze obliczeniowej. Rozwiązanie o nazwie Panoptix^® otworzyło ogromne możliwości przed użytkownikami systemów BMS.

Czym dokładnie jest BMS w chmurze? Zasadniczą rolą systemu BMS jest integracja wszystkich systemów elektrycznych i elektronicznych znajdujących się w budynku i dalsze przetwarzanie spływających z nich danych. Natomiast BMS w chmurze można zdefiniować jako system zarządzania systemami BMS. Innymi słowy, jest on połączeniem wielu niezależnych od siebie systemów BMS, często znajdujących się w różnych lokalizacjach, w celu przetwarzania danych płynących z tych systemów.

Rys. 1. Panel operatorski użytkownika

Czy taki system jest pomocny? Przeanalizujmy kompleks budynków Politechniki Warszawskiej, które rozrzucone są w promieniu 5 km od Gmachu Głównego na terenie Warszawy. Uczelnia posiada także filię w Płocku – 100 km od Gmachu Głównego. Chcąc zarządzać wydatkiem cieplnym, czy zużyciem energii elektrycznej, w tak odległych od siebie budynkach, moglibyśmy napotkać wiele trudności. Mając kontrolę nad wszystkimi budynkami – zarówno akademikami jak i budynkami wydziałowymi – centralny system monitorujący mógłby dostosować do warunków zewnętrznych nastawy central wentylacyjnych lub natężenie oświetlenia w zależności od pory roku czy dnia na danej długości geograficznej. Dzięki BMS-owi w chmurze, wszystkie te nastawy byłyby możliwe do wykonania centralnie, z jednego miejsca na świecie i przez jedną osobę.

W ramach prac nad rozwiązaniem Panoptix^®, Johnson Controls zapytał swoich klientów, co myślą o systemach BMS i jak systemy te mogłyby rozwiązywać ich problemy w zakresie zarządzania budynkami. Okazało się, że większość użytkowników wskazała na te same obszary trudności z obecnymi rozwiązaniami.

Po pierwsze, takie systemy BMS prezentują ogromną ilość informacji zbieranych przez tysiące punktów pomiaru – stale zmieniające się wartości temperatury, wilgotności, ciśnienia, zagrożenia i alarmy, siłę sygnału połączenia z siecią Wi-Fi, wydajności urządzeń, pobór energii elektrycznej i inne. Mając do dyspozycji tak dużą bazę danych wyzwaniem pozostaje ich umiejętna obróbka. Wielu klientów nie ma zasobów dysponujących wystarczającą wiedzą ekspercką, żeby te dane interpretować. Można oczywiście zlecić zarządzanie systemem BMS wyspecjalizowanym firmom zewnętrznym, ale wiąże się to z dużym nakładem finansowym.

Rys. 2. Pracujący w tle analizator pomiarów i alarmów w systemie

Miliardy obliczeń

Z pomocą przychodzą tu narzędzia systemu Panoptix^®, które w trybie ciągłym sporządzają diagnozy stanu obiektu, które następnie można poddać analizie. Skomplikowane algorytmy bezustannie badają prawdopodobieństwo różnych zdarzeń jak np.: „Co może się zdarzyć, jeśli temperatura wody w twoim agregacie spadnie o 2 stopnie? Jak przełoży się to na działanie obiektu?”, lub też: „Co stanie się jeśli wcześniej wyłączymy klimatyzatory, oświetlenie etc.? Jaki dałoby to efekt?”

Proces diagnostyczny trwa nieprzerwanie i w momencie pojawienia się jakiejkolwiek nieprawidłowości, system identyfikuje odchylenie od normy. Narzędzia Paoptix^® cały czas dostarczają miliardy obliczeń, sprawdzając i analizując systemy oraz procesy, podpowiadając użytkownikowi, w jaki sposób można zoptymalizować pracę budynku czy zaoszczędzić na kosztach wymiany urządzeń.

Konsultanci Live Guides

Poza szybkim dostępem do przeanalizowanych informacji, użytkownicy BMS-u w chmurze na pewno docenią możliwość kontaktu z grupą ekspertów tzw. live guides (konsultanci na żywo), którzy posiadają ogromne zasoby specjalistycznej wiedzy z zakresu zarządzania budynkami i są do dyspozycji w razie potrzeby konsultacji lub problemów na naszym budynku.

Są to eksperci bardzo dobrze zaznajomieni z portfolio klientów, dzięki czemu są w stanie wskazać obszary zagrożeń i doradzić jakie działania należy podjąć, aby zapobiec problemom w przyszłości. Mając dane z „pierwszej ręki” zebrane i przekazywane przez system w formie raportu, na życzenie klienta, sporządzają analizy i przedstawiają klientom możliwości rozwiązania problemu. Raporty te są stale generowane przez system, więc na przykład zarządca budynku, który otrzymuje taki raport, może od razu podjąć działanie i zaoszczędzić na kosztach zużycia energii. Oczywiście konsultanci live guides nie udają się „fizycznie” do żadnego obiektu. Konsultacja odbywa się on-line lub telefonicznie.

Rys. 3.  Struktura zabezpieczeń i komunikacji systemu

Wspólna przestrzeń

Kolejną zaletą takiego systemu jest możliwość komunikacji z tysiącami innych użytkowników, których systemy także pracują w chmurze. W tym rozumieniu Panoptix^® jest swojego rodzaju platformą społecznościową, w ramach której użytkownicy systemów mogą porozumiewać się pomiędzy sobą, wymieniając się doświadczeniami oraz analizując w jaki sposób można zwiększyć efektywność energetyczną swoich budynków. Tutaj również z pomocą czekają konsultanci live guides.

Podsumowanie

Klient, który podejmuje decyzję o przeniesieniu swojego systemu BMS do pracy w chmurze, podpisuje umowę serwisową odnoszącą się do indywidualnych cech i funkcjonalności budynku. Następnie wyznaczeni przez klienta pracownicy obsługi otrzymują dostęp do grupy ekspertów live guides, z którymi w każdym momencie można kontaktować się mailowo lub telefonicznie. Poza standardowymi usługami serwisowymi wynikającymi z bieżącej eksploatacji urządzeń, w ramach umowy użytkownik otrzymuje zatem także usługi doradcze.

BMS w chmurze to bardzo optymalna kosztowo metoda na przechowywanie danych w jednym, bezpiecznym ośrodku informatycznym. Wdrożenie tego rozwiązania wymaga także bezpiecznej bariery sieciowej z możliwością podłączenia indywidualnej sieci VPN (Virtual Private Network czyli Prywatna Sieć Wirtualna), aby nikt nie mógł w sposób nieautoryzowany uzyskać dostępu do zgromadzonych w systemie danych.

Aplikacje pracujące w chmurze dają wgląd w działanie każdego systemu, podsystemu, a nawet każdego urządzenia. Można je zastosować do budynku o dowolnej powierzchni, do dowolnego rodzaju systemu BMS, a obsługiwać przy pomocy dowolnego komputera, tabletu czy smartfona. Opisany w artykule system Panoptix^® to nie tylko zagregowane i wstępnie przeanalizowane dane o obiektach, ale także możliwość konsultacji z inżynierami o wysokich kompetencjach w dziedzinie systemów budynkowych oraz wymiany doświadczeń z innymi użytkownikami podobnych systemów.

Tego typu rozwiązania pojawiają się w branży automatyki już od jakiegoś czasu, jednak nigdy jeszcze nie były one tak funkcjonalne i kompleksowe. W dziedzinie systemów automatyki budynkowej system Pantoptix^® firmy Johnson Controls  to ważny wkład w rozwój całej branży.

mgr inż. Piotr DURA
Inżynier Sprzedaży
Johnson Controls