Ток короткого замыкания: расчет и защита электрических сетей

Вентиляция работает. Насосы качают. Лифты ездят. На экране диспетчера всё зелёное.

А теперь вопрос: этого достаточно, чтобы утверждать, что со зданием всё в порядке?

Например, что фундамент не получает неравномерную осадку. Что несущие конструкции работают в предусмотренных пределах. Что сочетание нескольких неисправностей инженерного оборудования не превращается в начало серьёзной аварии.

Для таких задач существуют СМИС и СМИК. Аббревиатуры похожи, поэтому в проекте их иногда объединяют в загадочный пункт «предусмотреть мониторинг».

После которого начинаются вполне конкретные вопросы: что измерять, кто назначает пороги, куда передавать сообщения и кто должен на них реагировать.

Разбираемся.

Что такое СМИС и СМИК

СМИС — структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений.

Её задача — получать и обрабатывать информацию о состоянии объекта, выявлять признаки угрозы чрезвычайной ситуации и передавать соответствующие сообщения. Основной стандарт — ГОСТ Р 22.1.12-2005. Несмотря на год в обозначении, в официальном фонде он имеет статус действующего.

СМИК — система мониторинга инженерных, то есть несущих, конструкций, опасных природных процессов и явлений. В терминологии ГОСТ Р 22.1.13 она рассматривается как подсистема СМИС. В её поле зрения — основания, конструкции и связанные с ними опасные изменения.

Для первого знакомства удобно разделить задачи так:

При этом мониторинг конструкций может предусматриваться и как самостоятельная инженерная задача. Название раздела проекта ещё не определяет полный состав системы.

Чем СМИС отличается от обычной диспетчеризации

Представим жилую башню с подземной частью.

Диспетчеризация показывает состояния насосов, вентиляционных установок, электроснабжения и другого оборудования. Эксплуатация видит неисправности и управляет системами в предусмотренных пределах.

Теперь учебная ситуация: в техническом помещении повышается уровень воды, рабочий насос не включается, резервный выдаёт неисправность.

Для эксплуатации это несколько отдельных сигналов. Для системы мониторинга безопасности — данные, по которым может выявляться опасное развитие ситуации.

Поэтому наличие компьютера с мнемосхемой ещё не доказывает, что функции СМИС выполнены. Нужно проверить:

• какие опасности рассматриваются;
• какие параметры и события контролируются;
• как определяется угроза;
• кому направляется сообщение;
• что происходит при потере связи.

Общая платформа возможна. Полноту функций всё равно нужно обосновать.

И ещё: слово «управление» в названии СМИС не означает, что ей автоматически передают все команды пожарной автоматики. Границы управления и взаимодействия систем задаются проектом.

В каких зданиях нужны такие системы

Здесь особенно хочется найти простую таблицу: «выше определённой отметки — ставим, ниже — забываем».

Но требования к инженерному мониторингу и мониторингу конструкций возникают по разным основаниям.

Высотные здания

Для высотных объектов проверяют СП 253.1325800.2016 «Инженерные системы высотных зданий» и СП 267.1325800.2016 «Здания и комплексы высотные. Правила проектирования».

В тексте СП 253 с изменениями № 1–3 область применения охватывает общественные здания высотой более 50 м и жилые — более 75 м. Пункт 13.6.1 отсылает по СМИС и СМИК к ГОСТ Р 22.1.12, ГОСТ Р 22.1.13 и ГОСТ Р 22.1.14.

Но вырывать один пункт из нормативной связки нельзя. В п. 6.7 СП 267, изменённом Изменением № 2, присутствует оговорка о системах автоматизации и диспетчеризации и определении необходимости СМИС заданием на проектирование с учётом указанных документов.

Это не универсальное разрешение заменить мониторинг конструкций обычной диспетчеризацией. Основания для контроля конструкций проверяют отдельно.

Уникальные здания и сооружения

Для уникальных объектов важен ГОСТ 31937-2024, раздел 6.5.

Он предусматривает мониторинг оснований и строительных конструкций. Пункт 6.5.3 устанавливает применение автоматизированной стационарной системы для контроля и ранней диагностики их технического состояния по заранее разработанному проекту. Состав работ связывается с ГОСТ 32019 и индивидуальной программой мониторинга.

Поэтому уникальность объекта и необходимость мониторинга оценивают по установленным критериям. Слова заказчика «у нас совершенно уникальный фасад» для этого недостаточно.

Особо опасные и технически сложные объекты

Дополнительное основание проверяют по СП 165.1325800.2014.

Его п. 6.4 предусматривает, при необходимости, решения по СМИС для перечисленных в нём объектов: особо радиационно опасных и ядерно опасных производств, определённых гидротехнических сооружений, особо опасных, технически сложных и уникальных объектов.

Слова «при необходимости» здесь существенны: основание нужно установить применительно к объекту.

Здания рядом со стройкой и объекты с проблемным состоянием

Мониторинг может понадобиться и обычному зданию: например, если оно попало в зону влияния нового строительства или имеет ограниченно работоспособное техническое состояние.

Но геотехнический мониторинг соседнего дома не означает автоматическую необходимость полноценной СМИС с внешним информационным обменом. Сначала определяют задачу наблюдений, затем выбирают состав работ и техническое решение. Эти виды мониторинга рассматриваются в разделе 6 ГОСТ 31937-2024.

Какие нормативы открыть проектировщику

Назначение стандартов на комплексы СМИС и стационарные системы мониторинга подтверждается их официальными областями применения.

При этом «ГОСТ действует» и «вся система обязательна именно на нашем объекте» — разные выводы. Для проекта фиксируют применимые требования, редакции документов, характеристики здания и основания принятых решений.

Как устроена СМИК: от конструкции до сообщения

Вернёмся к нашей башне.

Сначала конструктор и специалисты по мониторингу определяют, какие изменения необходимо отслеживать. Например, крен, деформации, раскрытие трещин или динамические характеристики.

Затем выбирают измерительное оборудование. В зависимости от задачи это могут быть:

• датчики наклона;
• измерители деформаций и раскрытия трещин;
• акселерометры;
• геодезические средства измерений;
• датчики температуры для учёта её влияния.

Это примеры оборудования, а не обязательный набор на каждое здание.

Данные поступают в систему сбора и обработки. Программное обеспечение сопоставляет измерения с установленными критериями и формирует сообщения.

Пороговое значение назначают на основании инженерного анализа. Его нельзя взять из соседнего проекта только потому, что там тоже была башня.

Иначе датчик измеряет честно, график рисуется красиво, а смысл тревоги никому не известен.

Как проектируют СМИС

Рабочая последовательность начинается с анализа объекта.

1. Сначала — опасности. Какие события способны привести к аварии или чрезвычайной ситуации?
2. Затем — источники информации. Какие данные уже доступны от инженерных систем, а какие требуют дополнительных средств измерения?
3. После этого — алгоритмы. Какие сочетания событий означают неисправность, предупреждение или опасную ситуацию?
4. И только потом выбирают контроллеры, серверы, интерфейсы и оборудование связи.

Если требуется передача информации в органы повседневного управления РСЧС, заранее определяют получателя, порядок сопряжения и требования к обмену. Подпись «выдать сигнал в МЧС» на структурной схеме этих вопросов не решает. Информационное сопряжение относится к задачам ГОСТ Р 22.1.12.

Кто выдаёт задания смежникам

На совещании легко сказать: «Это слаботочка, пусть они и делают».

Но исходные данные распределены между несколькими специалистами:

ГИПу полезно проверить эти границы до выпуска заданий. Иначе каждый предусмотрит свой шкаф, но никто — общий алгоритм.

Что проверить перед сдачей

У системы мониторинга должны быть понятны не только датчики и кабели.

Перед выпуском проекта проверьте:

1. На каком основании предусмотрены СМИС и мониторинг конструкций.
2. Какие опасности и параметры охвачены.
3. Кто обосновал критерии и пороги.
4. Как система различает опасное изменение и неисправность измерительного канала.
5. Кто получает сообщения и что должен делать.
6. Как проверяются питание, связь, алгоритмы и передача событий при приёмке.

Потому что график крена на большом экране впечатляет. Но ещё полезнее, когда известно, какое изменение требует проверки, кто её организует и как быстро должен отреагировать.