Краснознаменск: от Интеллектуального здания - к Интеллектуальному городу

"... встав на путь строительства интеллектуальных домов, человек переходит к новым жизненным стандартам, значительно изменяет облик современных городов ..."

И.Захаров
Заместитель генерального директора группы компаний «ЭФФЕКТ ИНФОРМ»

Желание написать эту статью возникло у меня после того, как я прочитал в предыдущем номере «Четвертого измерения» (№3 за 2000 год) материал под названием «Что в имени твоем?..».  Широта ответов на поставленный вопрос - «Что такое Интеллектуальное здание?» - подтолкнула и меня высказать свою точку зрения, не претендующую, естественно, на истину в последней инстанции, а также поделиться некоторым практическим опытом.   

По-моему, Интеллектуальный дом – это рационально организованное пространство, позволяющее находящемуся в нем человеку чувствовать себя свободно, комфортно, безопасно и полностью исключающее  возможность несанкционированного  вмешательства в его личную жизнь, занятия, увлечения.

Такое определение дает возможность связать характеристики жилища со вкусом, уровнем эстетического восприятия и интеллектуального развития человека, его создавшего.  Чем выше этот уровень, тем «умнее» построенный дом.

Каждая новая эпоха  выдвигает все более высокие требования к окружающему человека пространству. Пещера первобытного человека значительно отличается от современного жилого дома.  Однако многие из древнейших пещер можно смело отнести к разряду интеллектуальных ( конечно,  для своего времени ), например, потому, как в них решались вопросы обогрева, вентиляции, художественного оформления.  И, наоборот, некоторые современные строения – «глупые» дома, каменные «мешки», поскольку человек чувствует себя в  них не уютно. 

Итак, современное Интеллектуальное здание. Каковы его составляющие?  

  1. Во-первых, - это объемно-планировочное проектирование, цветовое, световое, художественное оформление интерьеров и фасадов.
    Неоптимальные размеры отдельных помещений, «экономия» на тепло-  и звукоизоляции ограждающих конструкций, окон и дверей, несуразная окраска поверхностей, даже не продуманная расстановка мебели –  присутствие хотя бы одной из перечисленных характеристик говорит о том, что мы не в Интеллектуальном здании.
  2. Во-вторых, - это современные, порою достаточно сложные, инженерные системы, которые удовлетворяют требованиям по энергоэффективности и обеспечивают научно обоснованные санитарные и экологические условия проживания: температурный режим, качество воздуха, тепловой, звуковой и световой комфорт и т.д.
  3. В-третьих, - это обеспечение безопасности, в том числе информационной. Сегодня на рынке представлены разнообразные системы охранной и пожарно-охранной сигнализации и видеонаблюдения, которые позволяют обеспечить эффективную защиту жилища от несанкционированного проникновения посторонних лиц, пожара и т.д.

Отдельно остановимся на проблеме обеспечения информационной безопасности Интеллектуального дома.  

Известно, что непрерывность управления (обеспечение человека  постоянной возможностью получения информации о состоянии инженерных систем и  воздействия на их исполнительные механизмы) может быть достигнута, в том числе, за счет организации удаленного доступа к системе управления зданием, например, через Интернет. Это позволяет отдавать команды с центрального диспетчерского пульта, либо с собственного сотового телефона или компьютера, находящегося в офисе. Вы еще на пути к дому, а ванна или бассейн наполняются водой, чайник закипает, пол встречает Вас ласкающей теплотой и т.д.  

Однако случаи удаленных атак на Интернет предупреждают нас о серьезных последствиях нарушения информационной безопасности. Представьте, что произойдет, если система управления жилищем будет атакована недругом. Материальный ущерб от такого нападения может быть значительно большим, чем акт вандализма. 

В-четвертых,- это создание условий для полноправного общения с внешним окружением. Удалившись в замкнутый мир индивидуального жилища, человек, тем не менее, остается существом общественным и остро нуждается в контактах с другими людьми. Развитие телекоммуникационных технологий уже в ближайшее время позволит, сохраняя индивидуальность бытия, поддерживать постоянную связь с внешним миром, активно участвовать в жизни города, страны.

На сегодняшний день существует объективная необходимость создания теоретических основ (технических, социальных, правовых) Интеллектуального жилища. Разработка обобщенных показателей и критериев оценки  интеллектуальности здания –задача творческая, требующая привлечения различных специалистов. Ее решение позволит проводить сравнительный анализ интеллекта зданий уже на этапе проектирования.  При этом доминирующим фактором при выборе альтернатив будет не количество датчиков, точек подключения активного оборудования, «черных» ящиков и т.д., а, например, величина суммарного эффекта от их комбинированного использования при формировании такой среды обитания человека, которая позволила бы защитить его как от внешних раздражителей, так и от собственных неадекватных реакций.

В этом смысле интересен опыт, накопленный за многие годы в космонавтике. Экстремальные условия открытого космоса компенсируются внутренней обстановкой пилотируемой космической станции. За состоянием здоровья людей неустанно ведется объективный контроль. Регистрируются малейшие отклонения от нормального поведения. Системы блокировки предотвращают  несанкционированные действия членов экипажа. Чем не Интеллектуальный дом!

Встав на путь строительства интеллектуальных домов, человек переходит к новым жизненным стандартам, значительно изменяет облик современных городов. Нам посчастливилось увидеть этот путь. Затем путь выбрал нас, подарив нам в качестве отправного пункта город Краснознаменск с его замечательными людьми.

Элементами интеллектуализации жилых зданий Краснознаменска мы начали заниматься с мая прошлого года. Толчком к этому послужило большое количество жалоб населения на качество работы лифтов. Участились случаи остановок кабин с пассажирами, пропадания громкоговорящей связи между лифтом и диспетчерской, несанкционированного вскрытия машинных помещений, вандализма и т.д. Малочисленность  квалифицированного обслуживающего персонала, износ оборудования и систем диспетчерской связи приводили к длительным простоям лифтов. При этом статистика этих простоев никем не велась.

Качественно изменить ситуацию можно было путем внедрения современной системы диспетчеризации. Однако выбрать таковую не просто. Необходимо учитывать местные особенности и проблемы, с которыми можно столкнуться в процессе её внедрения. К этому времени МГУП «Мослифт» был накоплен определенный опыт монтажа и наладки нескольких систем в Москве. Одной из успешно внедряемых стала автоматизированная система управления и диспетчеризации  инженерного оборудованием жилых зданий АСУД-248 (производитель - НПО «Текон-Автоматика»). Система, полностью разработанная на отечественной элементной базе, показалась нам очень интересной и перспективной. Ознакомившись с техническими возможностями и ценовыми характеристиками других систем, мы остановились на АСУД-248 по следующим причинам. 

  1. Во-первых - модульность системы и гибкость конфигурирования.
    Для решения частной задачи на жилых зданиях достаточно установить только определенный набор модулей, а не приобретать всю  систему. Каждый из модулей-концентраторов выполняет строго определенные функции. Существуют четыре типа концентраторов: универсальный, управляющий, центрального теплового пункта и цифровой. Дальнейшее расширение возможностей системы может происходить за счет включения в ее состав одного или нескольких из перечисленных устройств.  
  2. Во-вторых -  объединение в одном информационном канале голосовых сообщений и данных. Это позволяет избавиться от дополнительных дорогостоящих систем обеспечения громкоговорящей связи.
  3. В-третьих - электропитание концентраторов осуществляется по той же физической паре, по которой организуется информационный канал. Это обеспечивает энергонезависимость концентраторов, гарантирующую непрерывность управления в случаях проблем с электропитанием на жилых зданиях.
  4. В-четвертых - возможность организации информационного взаимодействия между центральным и периферийным оборудованием системы на расстоянии до 5 км. Учитывая, что Краснознаменск -  город небольшой, система позволяет организовать централизованный мониторинг и управление инженерией всех его зданий с одного диспетчерского пункта и освободить столь необходимые городу нежилые помещения, занимаемые остальными диспетчерскими, для других нужд.
  5. В-пятых - способность системы функционировать в режиме реального времени. Это дает возможность диспетчеру оперативно реагировать на все изменения обстановки,   складывающейся в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) города, создать условия для интеграции диспетчерской службы ЖКХ в единую дежурно-диспетчерскую систему города.

В результате реализации пилотного проекта был осуществлен монтаж системы на одном из жилых зданий города. Система контролировала работу лифтов, сигнализировала в случаях несанкционированного проникновения на крышу, в чердачные и машинные помещения, в электрощитовую, включала освещение в подъездах дома, организовывала дуплексную громкоговорящую связь с кабинами лифтов и машинными помещениями, электрощитовой.
Экспериментальный дом был выбран не случайно. В нем находилась лифтовая диспетчерская, а также сложилась не совсем благополучная ситуация с качеством работы лифтов. Таким образом, появилась возможность «обкатать» систему силами местных диспетчеров, которые с первых же дней проявили к ней большой интерес. И это не случайно, ведь на смену мрачному пульту старой системы пришел компьютер, интегрированный со средствами оповещения и связи.

Однако не все было так безоблачно. Представители обслуживающей лифты организации не разделяли оптимизма диспетчеров по поводу введенного новшества и  даже несколько раз отключали лифтовые станции от системы («надоели вы!»). Но система  беспристрастна, поэтому фиксировала и эти случаи. Наконец-то, появилась реальная возможность исключить влияние субъективного фактора в отношениях между заказчиком и исполнителем работ по обслуживанию лифтового хозяйства. 

В это же время на базе заказчика – Управления по эксплуатации городского хозяйства – заканчивалось строительство Центра управления ЖКХ города. Так как при централизованной системе управления на центр всегда ложится основная нагрузка и ответственность при выработке управленческих решений, то ему уделялось особое внимание. Поэтому остановимся на нем подробнее.

Исходя из целей и задач, которые предполагалось решать с началом внедрения новых информационных технологий в ЖКХ, нашими специалистами была спроектирована структура Центра. Согласно проекту, он объединил в себе три части: центральный диспетчерский пункт (ЦДП), ситуационную комнату и аппаратный зал.

На ЦДП организовали два  автоматизированных рабочих места (АРМ). Одно из них – АРМ оперативного диспетчера ЖКХ –  оборудовано диспетчерским пультом, средствами связи и решает следующие задачи:

  1. контроль значений технических параметров инженерных систем ЖКХ;
  2. дистанционное управление инженерным оборудованием зданий и сооружений ЖКХ;
  3. поддержание громкоговорящей связи с жителями города и диспетчерскими пунктами ЖКХ;
  4. регистрация заявок населения на устранение неисправностей инженерных систем с использованием громкоговорящей связи и контроль  их исполнения; 
  5. взаимодействие с другими оперативными службами города при возникновении аварийных и нештатных ситуаций, угрожающих жизни и здоровью людей.

Другое рабочее место – АРМ диспетчера-аналитика – также оборудовано диспетчерским пультом  для сбора и анализа информации о текущих значениях показаний приборов коммерческого учета расхода энергоресурсов, а также агрегирования и передачи этой информации в биллинговую систему.
Ситуационная комната предназначена для организации процессов выработки и принятия решений по всем проблемным ситуациям, возникающим в сфере ЖКХ. Она оборудована проекционным, видео и аудиооборудованием, компьютерным и программным обеспечением, позволяющим более эффективно проводить «мозговые штурмы».

В аппаратном зале размещены серверы данных и коммутационное оборудование.

Важным условием позитивного завершения пилотных проектов было создание возможности удаленного доступа к периферийному оборудованию, размещенному на жилых зданиях. Сначала такой доступ мы организовали по обыкновенной «полевке». Система заработала без проблем, все концентраторы «увиделись» с первого подключения. Затем мы продемонстрировали возможность автоматического дистанционного управления по обычному телефонному каналу, который нам любезно на время испытаний предоставили телефонисты. Однако каждое из этих решений не имело перспективы развития и рассматривалось нами только как временное.

К этому моменту в городе имелся устойчивый спрос на услуги телематических служб. Спрос этот подогревался слабо развитой телефонной сетью общего пользования и, как следствие, высокой стоимостью подключения к ней.

За год до этого одной из коммерческих организаций был сделан первый шаг в создании городской кабельной компьютерной сети на витой паре 5 и 6 категорий. Вследствие компактного размещения в городе жилых зданий отсутствовала одна из главных проблем организации подобной сети, известная специалистам по телекоммуникациям как «проблема расстояний». Исключением было несколько протяженных участков, на которых использовались коаксиальные вставки, которые предполагалось заменить в будущем на оптоволокно. Главным недостатком этой сети было узкое горло – обычный телефонный канал, через который пользователи выходили во внешний мир. Несмотря на это, к сети подключились и активно работали около 70 абонентов. Был накоплен уникальный практический опыт строительства городской сети на витой паре, на который мы обратили пристальное внимание по нескольким причинам.

  1. Во-первых, исходя из вышеперечисленных особенностей АСУД-248, витая пара была идеальной средой для организации связи и электропитания домовых периферийных устройств.
  2. Во-вторых, интенсивное развитие технологий высокоскоростной передачи данных и видеоизображений по медным парам в области телекоммуникаций, указывало на перспективность использования этого направления для решения прикладных задач информатизации.
  3. В-третьих, в городе полным ходом начались работы по организации  радиорелейного канала для местной цифровой телефонной станции, что вселяло надежду на получение в скором времени скоростного выхода во «внешний мир».

Таким образом, при решении частной задачи интеллектуализации зданий создавались благоприятные условия для  развития городской телекоммуникационной сети и формирования единого информационного пространства. Начались работы по  составлению технического задания на разработку муниципальной геоинформационной системы, которой предстояло объединить информационные ресурсы городских организаций, предприятий и служб для подготовки, обоснования и оценки вариантов  решения экономических и социально-политических задач. 
Житель города, подключенный к этой системе, сможет в недалеком будущем, не выходя из собственного дома,  взаимодействовать с администрацией и всеми службами городского хозяйства в интерактивном режиме. Причем эффективность такого информационного обмена, с точки зрения структурированности информации, ее ценности и достоверности, станет выше по сравнению с взаимодействием по телефону или громкоговорящей связи. Кроме этого,  многие специалисты уже сегодня полагают, что последние рано или поздно будут интегрированы с компьютерными сетями.   
Воспользовавшись этой ситуацией, мы разработали технический проект на автоматизированную систему управления и диспетчеризации инженерного оборудования жилых зданий города, материалы которого вошли отдельным разделом в проект создания единой городской телекоммуникационной сети на базе АТМ-технологий.

В настоящее время нами реализована часть этого проекта, охватывающая один из микрорайонов города. Проведены испытания по подключению компьютеров  пользователей к внешним сетям АСУД-248. Получены первые результаты. Например,  подключенный к сети квартиросъемщик, обратившись к биллинговой системе, может получить справку о состоянии своего лицевого счета прямо из дома.    
Наши проектные решения начали использоваться при капитальном строительстве новых объектов, в том числе  административно-хозяйственных. К этим объектам относятся: здания Администрации, ЗАГСа и Налоговой инспекции, местного УВД, Скорой помощи и т.д.   Структурированные кабельные системы, проектирование и монтаж которых мы осуществляем на этих объектах, являются логическим продолжением концепции информатизации, интеллектуализации целого города, примером  комплексного подхода к решению проблем построения его информационной инфраструктуры.

Вместо заключения

Хочется сказать о том, что для того, чтобы обрести статус Интеллектуального города, Краснознаменску нужно пройти длинный и нелегкий путь. И это, кроме всего прочего, связано не столько с решением технических проблем, сколько с формированием нового сознания людей, прежде всего руководителей. Если городская власть в своей повседневной деятельности будет ориентироваться на доступность и открытость, то постепенно будет создаваться благоприятное правовое поле, которое через 10-15 лет позволит существенно сократить дистанцию между городской властью и жителями. Таким образом, получить повестку из военкомата по электронной почте, оформить сделку с недвижимостью или продлить водительские права, заплатить налоги или согласовать проведение строительных работ (я уже не говорю о дистанционном образовании) можно будет, не выходя из собственного  дома (офиса) или воспользовавшись услугами специального информационного центра.