Jeszcze do niedawna na obiektach małych i średnich w podstawowym zakresie integracji znajdowały się jedynie systemy bezpieczeństwa, mające za zadanie ochronę obiektów przed pożarem i intruzami. Od niedawna, w celu zmniejszenia zużycia mediów oraz ułatwienia zarządzania, montowane są również urządzenia automatyki budynkowej i pomiarowe. Inwestorzy, rozbudowując na swoich obiektach systemy bezpieczeństwa i automatyki, coraz częściej skłonni są – zamiast budowy dwóch oddzielnych systemów – do połączenia ich w jeden wspólny system. Szukają w ten sposób zarówno oszczędności, jak i wzrostu funkcjonalności.
Na rynku znajduje się kilka rozwiązań kompleksowo zapewniających dostawę wszystkich systemów bezpieczeństwa i pełnej automatyki. Dostarczają one wysokiej jakości produkty z wysokim stopniem funkcjonalności. Chętnie są one wykorzystywane na bardzo dużych obiektach, gdzie koszt jednostkowy takiego systemu jest stosunkowo niewielki, a przy okazji gwarantuje poprawność działania całości rozwiązania. Na mniejszych obiektach inwestorzy są skłonni bardziej zastosować rozwiązania niezależne od producentów urządzeń systemów bezpieczeństwa i automatyki. Związane jest to z potrzebą dostosowania poszczególnych systemów do specyfiki obiektu. Nie zawsze najlepsze rozwiązania znajdują się w ofercie jednego producenta. Powoduje to szukanie systemu integrującego wszystkie urządzenia znajdujące się na obiekcie wśród producentów niezależnych. Właśnie ze względu na większą ilość obiektów średniej wielkości, jak i możliwość zastosowania tańszych rozwiązań, artykuł ten będzie przedstawiał analizę rozwiązań integracyjnych producentów niezależnych.
W przypadku integracji systemów bezpieczeństwa i automatyki, najprościej jest zorganizować ją na bazie oprogramowania integracyjnego. Zapewnia ono zarówno elastyczność, łatwość konfiguracji, jak i możliwość prezentacji wszystkich systemów w postaci wizualizacji. Oczekuje się od takiego oprogramowania (oprócz obsługi urządzeń wielu producentów) również wielostanowiskowości. Podstawą do budowy systemu wielostanowiskowego jest baza danych typu SQL, która pozwala na budowę systemu informatycznego w strukturze klient-serwer. Serwerem bazy danych jest baza typu SQL, natomiast klientem jest oprogramowanie integracyjne. Wielostanowiskowość oparta na strukturze klient-serwer ułatwia konfigurację (z dowolnego komputera definiujemy strukturę całego systemu), przez co nie ma potrzeby konfigurować oddzielnie każdej stacji roboczej. Oddzielnym zagadnieniem jest serwer integracyjny, którym jest wybrana stacja robocza z zainstalowanym oprogramowaniem integracyjnym, odpowiedzialna za komunikowanie się z urządzeniami oraz rozsyłanie uzyskanych informacji do pozostałych stacji roboczych. Zwrotnie do serwera integracji przesyłane są sterowania, np. uzbrojenie strefy alarmowej, kasowanie alarmu na centrali. Najczęściej serwer bazy danych SQL, serwer integracji i wizualizacja mogą znajdować się na jednym komputerze.
Wizualizacją w oprogramowaniu integracyjnym jest możliwość prezentacji stanu urządzeń w postaci ikon graficznych reprezentujących bieżący stan urządzenia na podkładach graficznych będących np. planami chronionego obiektu. Zmiana ich wyglądu następuje dynamicznie, zgodnie ze zmianą stanu urządzenia, które reprezentuje. Reprezentowane są urządzenia, ich wejścia i wyjścia oraz logiczne elementy, niezbędne do funkcjonowania danego urządzenia, np. grupy alarmowe, pożarowe. Najczęściej wizualizacja obiektu składa się z wielu planów przełączanych w zależności od potrzeb. Na każdym planie, na rzutach obiektu umieszcza się ikony czujek, wyjść lub grup lokalizowanych zgodnie z fizycznym rozmieszczeniem. W przypadku powstania zagrożenia pozwala to na dokładną lokalizację czujek i możliwość śledzenia rozprzestrzeniania się zagrożenia.
Do mechanizmów wspomagających użytkownika w przypadku zagrożenia możemy zaliczyć zarówno automatyczną prezentację zagrożonego obszaru, którą stosuje się przede wszystkim dla małych obiektów oraz mechanizm prowadzenia od planu ogólnego do najbardziej szczegółowego, który ułatwia lokalizację zagrożenia na dużych i złożonych obiektach. Zwłaszcza, że przy tym mechanizmie dba się, aby na każdym podkładzie były przyciski prezentujące budynki lub jego kondygnacje, mrugające w przypadku powstania w danej części alarmu. Ułatwia to przełączanie się pomiędzy częściami obiektu oraz lokalizację istotniejszych zagrożeń. Poważniejsze konsekwencje będzie miał pożar w biurze wypełnionym osobami niż w pustym magazynie. Mechanizm prowadzenia od planu ogólnego do szczegółowego jest preferowany zwłaszcza na obiektach wojskowych. Często, dla zwiększenia skuteczności wizualizacji, stosuje się obydwa mechanizmy jednocześnie. Oprócz graficznej prezentacji zagrożeń wykorzystuje się się również dzienniki zdarzeń obrazujące w postaci tekstowej zaistniałe zdarzenia na obiekcie. Istotne jest, aby miały one możliwość prezentacji czasu zarejestrowania zdarzenia w komputerze oraz czasu wystąpienia w urządzeniu, dokładnego opisu umożliwiającego jednoznaczną lokalizację urządzenia i określenia typu zdarzenia. Oczywiście dzienniki zdarzeń powinny aktualizować się automatycznie, nie wymagając od obsługi wykonania jakiejkolwiek czynności.
Aby spełnić oczekiwania klienta dotyczące systemu integracyjnego, oprogramowanie integrujące, oprócz obsługi urządzeń i wizualizacji ich stanu, musi oferować możliwość budowania relacji między poszczególnymi systemami. Budowa relacji, ze względu na konieczność zapewnienia wysokiej elastyczności, opierana jest najczęściej na skryptach. Wielu producentów oferuje bardzo rozbudowane języki skryptowe (w systemie ORCAview język GCL+, w systemie Continuum język Plain English, w systemie InPro BMS język Lua Script). Skrypty mogą być wywoływane okresowo co jakiś zadany czas, jako reakcja na czynności wykonywane przez użytkownika. Instalator w skrypcie może zawrzeć analizę aktualnego stanu oraz stworzyć reakcje na dany stan poprzez sterowanie urządzeniami. Ważną cechą skryptów jest możliwość dostosowywania funkcjonalności oprogramowania do bieżących potrzeb, bez konieczności angażowania w to firmy produkującej oprogramowanie. Brak takiego typu narzędzi utrudniałby uzyskanie odpowiedniej funkcjonalności – przede wszystkim dla systemów automatyki.
W ramach systemów bezpieczeństwa montowanych na obiekcie, możemy wyróżnić: system sygnalizacji włamania i napadu (SSWiN), system kontroli dostępu (SKD), system sygnalizacji pożaru (SSP) i system telewizji dozorowej (CCTV). W ramach automatyki budynkowej możemy wydzielić: układy pomiarowe zużycia mediów, sterowanie ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją (HVAC), sterowanie oświetleniem oraz sterowanie pozostałymi funkcjami budynku.
W systemach SSWiN najczęściej wizualizowane są stany wejść (linii alarmowych) oraz grup alarmowych. Niekiedy w przypadku takiej potrzeby, również stan wyjść. Od oprogramowania wymaga się sterowania tymi elementami. Dla wejść będzie to możliwość omijania. Strefy alarmowe będą uzbrajane, rozbrajane lub kasowane – zdejmowany będzie alarm bez rozbrajania strefy alarmowej. Wyjścia będą włączone lub wyłączone.
W systemach SKD przede wszystkim prezentuje się stan drzwi z możliwością sterowania blokowania drzwi oraz zdalnego ich otwierania. W systemach SSP wizualizuje się stan elementów pożarowych (czujniki, ROP) oraz wejść i wyjść. Rzadziej wizualizuje się stan grup alarmowych. Sterowanie w systemach SSP najczęściej ogranicza się do potwierdzania i kasowania alarmów na centralach pożarowych. CCTV jest obsługiwane przez systemy integracyjne na dwa sposoby. Pierwszy to sterowanie krosownicami wizyjnymi, realizowane najczęściej poprzez interfejs R232. Pozwala on zarówno sterować wyświetlanym obrazem na monitorach podpiętych do krosownic, jak i kamerami obrotowymi. Ten sposób integracji z CCTV stosuje się wyłącznie w przypadku telewizji analogowej. Pozwala to na wyświetlanie obrazu na monitorach bez strat na jakości. Drugim sposobem obsługi CCTV jest pobieranie strumienia wideo z rejestratorów lub bezpośrednio z kamer IP. Pozwala on na wyświetlanie obrazu bezpośrednio w oprogramowaniu integracyjnym. Powoduje to jednak utratę jakości obrazu, ale w zamian oferuje dużą elastyczność w prezentowaniu go w sieci komputerowej.
Wizualizacja układów pomiarowych, zarówno zużycia mediów, jak i parametrów środowiskowych, ogranicza się do prezentacji bieżących wartości z ewentualnym podkreśleniem przekroczenia poszczególnych wartości programowych. Sterowanie w tym przypadku ograniczone jest do ewentualnej korekty nastaw układów pomiarowych.
W systemach HVAC wizualizowane są bieżące nastawy łącznie z wynikami pomiarów, np. temperatury lub intensywności nawiewu. Steruje się w tym systemie oczekiwaną temperaturą pomieszczeń oraz intensywnością przewietrzania. W systemach oświetlania prezentuje się bieżący stan jego załączenia, zarówno poszczególnych sekcji, jak i scenariuszy oświetlenia. Analogicznie sterowanie dotyczy sekcji i scenariuszy.
Sterowania w systemach integracyjnych realizowane są jako reakcja na czynności wykonywane przez osoby obsługujące oprogramowanie, automatycznie wykorzystujące harmonogramy lub będące wynikiem wykonania skryptów. Wymaga się od oprogramowania możliwości zarządzania dostępem do sterowania poszczególnymi elementami – zarówno systemu bezpieczeństwa, jak i automatyki. Ważne jest, aby tylko osoby uprawnione miały możliwość sterowania. Możliwości sterowania poszczególnymi integrowanymi systemami oraz określanie relacji między nimi, to podstawa do stworzenia funkcjonalnego jednolitego systemu zarządzającego. Znacznie ułatwia to obsługę takiego obiektu i obniża koszty jego utrzymania.
Zastosowanie tych systemów jednocześnie umożliwia obniżenie kosztów inwestycji, poprzez rezygnację wielu opcji, np. informacji z kontaktronu drzwiowego podłączonego do systemu SKD, który może być wykorzystywany a automatyce. Jeżeli w pomieszczeniu nie ma urządzeń automatyki, a jest moduł SSWiN z wolnymi wejściami – wówczas czujnik zalania możemy podpiąć do niego, ponieważ informacja o zalaniu i tak zostanie przekazana do systemu automatyki. Podejście takie pozwala na optymalizację ilości zamontowanych czujników, urządzeń potrzebnych do ich obsługi oraz okablowania, przy jednoczesnym wzroście funkcjonalności oraz skuteczności działania poszczególnych systemów.
Jednym ze sztandarowych przykładów ograniczenia kosztów eksploatacji obiektu dzięki integracji różnych systemów, jest obniżanie temperatury ogrzewania lub ograniczenie chłodzenia i nawiewu pomieszczeń, w których system SSWiN jest uzbrojony. Wiadomo wtedy, że w tych pomieszczeniach nikt nie przebywa, a więc można takie sterowanie wykonać. Całkowite wyłączenie ogrzewania, klimatyzacji i nawiewu może być realizowane w przypadku otwarcia okna lub wykrycia pożaru w pomieszczeniu. Informacje o uzbrojonych pomieszczeniach mogą również posłużyć do automatycznego wyłączania oświetlenia lub przechodzenia w tryb minimalnego oświetlania. W podobny sposób możemy wykorzystać informację o kontroli dostępu, pod warunkiem oczywiście, że będzie ona dwustronna. System kontroli dostępu analizuje przemieszczanie się osób po budynku, a w przypadku braku osób w pomieszczeniu wyłącza główne oświetlenie i załącza minimalne. Jak można zauważyć, połączenie systemów bezpieczeństwa z automatyką budynkową może przynieść istotne oszczędności w przypadku ogrzewania, klimatyzacji, wentylacji i oświetlenia. Podobne oszczędności można jednak poczynić w przypadku zużycia wody, odłączając jej dopływ w razie uzbrojenia danej części obiektu. Eliminujemy wtedy zużycie wody w sytuacji pozostawienia otwartego kranu, czy też zaciętej spłuczki.
Oprócz wizualizacji i sterowania elementami automatyki budynkowej, ważnym elementem są trendy, pozwalające na rejestrację bieżących wartości w celu późniejszego zobrazowania i analizy. Trendy mogą być rejestrowane okresowo – co zadany czas lub ze względu na zmiany wartości o określony poziom. Mogą być one bardzo dobrą podstawą do naliczania płatności za zużyte media poszczególnym najemcom oraz do analizy i, w konsekwencji, obniżenia kosztów utrzymania obiektu.
Można zauważyć, że połączenie systemów bezpieczeństwa i automatyki budynkowej pozwala, przy zwiększeniu funkcjonalności i skuteczności działania, na zmniejszenie kosztów późniejszej eksploatacji.
