Details

Выпускная квалификационная работа посвящена разработке проекта автоматизированной системы управления зданием (АСУЗ) для лаборатории обратного инжиниринга. В современных условиях автоматизация инженерных систем зданий является необходимым элементом повышения энергоэффективности, надёжности и безопасности эксплуатации объектов, а также улучшения условий пребывания пользователей. В рамках работы рассмотрены основные инженерные системы здания, включая системы отопления, вентиляции и кондиционирования, электроснабжения и освещения, водоснабжения, а также диспетчеризацию и интеграцию с пожарной сигнализацией. Проведён анализ функционирования данных систем при отсутствии автоматизации, выявлены основные недостатки ручного управления, такие как высокая зависимость от человеческого фактора, отсутствие централизованного мониторинга и неэффективное использование ресурсов. Рассмотрены современные подходы к автоматизации зданий и открытые протоколы связи, применяемые в системах управления инженерным оборудованием. В ходе выполнения работы определены требования к автоматизированной системе управления зданием, разработана архитектура АСУЗ с разделением на уровни автоматизации, обоснован выбор протоколов обмена данными Modbus RTU и KNX. Разработаны структурные схемы комплекса и здания, описаны принципы взаимодействия элементов системы и организация диспетчеризации на базе SCADA-системы. Проведена оценка эффективности внедрения АСУЗ, показавшая снижение эксплуатационных затрат, рост производительности труда обслуживающего персонала и повышение надёжности инженерных систем. Результатом выпускной квалификационной работы является проект автоматизированной системы управления зданием, готовый к практической реализации, монтажу и пуско-наладочным работам, соответствующий современным нормативным требованиям и обладающий возможностью дальнейшего расширения и масштабирования.

The graduation qualification work is devoted to the development of a Building Management System (BMS) project for a reverse engineering laboratory. Under modern conditions, automation of building engineering systems is a necessary element for improving energy efficiency, reliability, and operational safety, as well as enhancing user comfort. The work examines the main engineering systems of the building, including heating, ventilation and air conditioning systems, power supply and lighting, water supply, as well as dispatching and integration with the fire alarm system. The operation of these systems without automation is analyzed, and the key disadvantages of manual control are identified, such as high dependence on the human factor, lack of centralized monitoring, and inefficient use of resources. Modern approaches to building automation and open communication protocols used in engineering control systems are reviewed. During the study, the requirements for the Building Management System were defined, and the BMS architecture with a hierarchical automation structure was developed. The choice of Modbus RTU and KNX communication protocols was substantiated. Structural diagrams of the complex and the building were designed, and the principles of system interaction and dispatching based on a SCADA system were described. An assessment of the effectiveness of BMS implementation was carried out, demonstrating a reduction in operating costs, an increase in staff productivity, and improved reliability of engineering systems. The result of the graduation qualification work is a Building Management System project ready for practical implementation, installation, and commissioning, compliant with current regulatory requirements and providing scalability and further system expansion.