Если здание — это организм, то слаботочные системы — его нервная система.

И, как правило, бл..здец какая нервная.

Слаботочные системы – системы слабого тока, выполняющие информационные функции процесса самоуправления гомеостата.

В отличии от систем электроснабжения, где ток является грубой силой и средством передачи энергии, в слаботочных системах ток – средство передачи информации, данных или управляющего воздействия.

Можно было бы назвать слаботочные системы «слабонапряжными» (некоторые «таланты», впрочем, так их в шутку и называют), кстати именно так и переводится дословно англоязычный термин «low-voltage systems». Казалось бы, ключевое отличие от систем энергоснабжения в том, что ток в слаботочных системах – преимущественно постоянный, Слава Тесле! (который Никола, а не электромобиль).
Но, почему именно постоянный ток?

Ведь многие современные системы используют и переменный ток в сетях передачи данных, например, Ethernet использует переменный ток высокой частоты для передачи данных, а PoE — для одновременной подачи питания (до 57 В). А в кабельных линиях волоконно-оптических систем передача информации и вовсе осуществляется фотонами, а не электронами (в оптическом диапазоне).

Может, потому что для передачи данных он стабильнее, меньше помех?

Постоянный ток менее подвержен электромагнитным помехам, упрощает передачу управляющих сигналов и совместим с большинством датчиков и контроллеров. И хотя PoE (технология Power over Ethernet) использует переменный ток для питания подключенных устройств, управляющие сигналы (например, в датчиках пожарной сигнализации) работают на постоянном токе из-за его стабильности.

Да и в целом работа электроники основана на электротехнических законах цепей именно постоянного тока - большинство электронных компонентов (микроконтроллеры, датчики) работают именно на постоянном токе, что делает его основой для слаботочных систем. Однако радиоэлектронная аппаратура может иметь питание сверхнизким напряжением 2-5 В при токах 100-600 А (например, токопотребление процессора Intel Xeon при напряжении питания 1,33-1,5 В составляет 65 А).

Ключевой признак – малая мощность, а не тип тока!?

Тогда как в английском языке термины Low Current Systems и Low Voltage Systems – казалось бы сопоставимы. Но термин "low-voltage" (низковольтные) в электротехнике относится к напряжению до 1000 В, но в контексте термина “low current” акцент делается на малую мощность тока, а не только на напряжение.

NB: Low Voltage (до 1000 В) ≠ Low Current (маломощные системы).

Основное принципиальное различие в устройстве электроустановок напряжением до и выше 1000 В заключается в том, что высоковольтные сети (выше 1000 вольт) выполняются с изолированной нейтралью, а низковольтные (до 1000 вольт) – с глухо заземленной нейтралью.

А с точки зрения электробезопасности (важного аспекта электрических систем) в слаботочных системах напряжение обычно не превышает 24–48 В, а ток — 100 мА, что делает их безопасными для человека (для PoE напряжение может достигать 57 В).
Неужели различие сильноточной и слаботочной техники не в силе тока или мощности устройства, а в целевом назначении?

Слаботочные системы передают информационные импульсы, а не энергию, обеспечивая «рефлексы» умного здания: реакцию на пожар, управление комфортом, защиту от угроз.

Слаботочные системы можно разделить на четыре основных направления:
·Системы пожарной автоматики
·Системы безопасности
·Сети связи
·Автоматизация

Системы пожарной автоматики (глава 2) предназначены для обнаружения признаков возгорания, оповещения и управления эвакуацией, пожаротушения. Система пожарной сигнализации передаёт сигнал «пожар» согласно проектному алгоритму на верхний уровень автоматизации, инициируя системы противопожарной защиты (в том числе подсистемы дымоудаления и подпора воздуха) для обеспечения выживания эвакуируемых.

Системы безопасности (глава 3) нацелены на снижение криминогенных рисков и представляют собой совокупность средств охранно-тревожной сигнализации, видеонаблюдения, системы контроля и управления доступом, а также в некоторых случаях и систему охраны периметра.

Сети связи (глава 4) предназначены для передачи информации между цифро-аналоговыми устройствами субъектов внутри материального объекта (информационной среды) и могут представлять собой локально-вычислительную сеть, IP-телефонию, коммутаторы и сервера.

Автоматизация (глава 5) позволяет оперативно реагировать инженерным системам здания, таким как отопление, вентиляция и кондиционирование, электроснабжение, водоснабжение и канализация (а в некоторых случаях специализированным технологическим) на изменение «оперативной обстановки» ввиду нештатных ситуаций, связанных с «человеческим фактором» неопределенности, в нормальном режиме поддерживая заданные физические параметры («уставки»).

Кроме систем вышеперечисленных направлений можно выделить подсистемы, сходные по устройству со слаботочными, но которые функционально и структурно входят в состав инженерных систем специального или технологического назначения, выполняющих, например, обработку багажа в аэровокзалах, мониторинг состояния инженерных систем и строительных конструкций, дистрибуцию кислорода в медицинских учреждениях, автоматизацию оплаты парковочных мест (о них, возможно, поговорим отдельно).

На каждом, даже типовом объекте, оснащаемом слаботочными системами, практически всегда есть индивидуальная специфика, обусловленная его предназначением и условиями внешней среды, но можно выявить некие закономерности, такие как:
·не существует абсолютной безопасности, есть лишь выбор приемлемых рисков,
·уровень личной безопасности обратно пропорционален уровню приватности,
·совокупная сложность слаботочных систем индивидуально непостижима,
·надежность слаботочных систем дискредитирована человеческим фактором.

И хотя надежность работы слаботочных систем зависит и от качества оборудования, и наличия резервирования систем, и регулярного их обслуживания, но (согласно правилу Парето) можно предположить, что до 80% сбоев систем происходит из-за человеческого фактора (в том числе коллизий при проектировании, небрежности монтажа, безответственной эксплуатации).

А современные слаботочные системы настолько сложны, что их проектирование, монтаж и обслуживание требуют, как правило, командной работы слаженного коллектива глубоких специалистов различного профиля под руководством эффективного менеджера.

ИИ-конспект:

Слаботочные системы — основа «интеллекта» современной инфраструктуры. Их эффективность зависит не только от технологий, но и от грамотной интеграции, соблюдения баланса между безопасностью и приватностью, а также минимизации человеческих ошибок.
1.Ключевые параметры слаботочных систем:
·Ток: до 100 мА (маломощный).
·Напряжение: до 48 В (безопасно для человека).
·Тип тока:
oПреимущественно постоянный (стабильность, минимум помех, совместимость с датчиками).
oИсключения: переменный ток в PoE (питание устройств через Ethernet) до 57 В, сильноточные устройства микроэлектроники.


2. В слаботочных системах можно выделить четыре основных направления:
· Системы пожарной автоматики
· Сети связи
· Системы безопасности
· Автоматизация
А также дополнительные - специальные и технологические.
3. Принципы и закономерности:
·Нет абсолютной безопасности – баланс между безопасностью и приватностью: камеры снижают анонимность, но предотвращают кражи (общий регламент по защите данных, GDPR, регулирует этот баланс в ЕС).
·Сложность требует командной работы – проектирование ЦОД требует совместной работы инженеров, программистов, электриков.
·Человеческий фактор – в 50% случаях причиной аварий и сбоев является принцип неопределенности Гейзенберга (глава 10).
·Конфиденциальность vs. Безопасность – анонимность может снижать подотчётность: СКУД с идентификацией по RFID-картам фиксирует доступ, но требует защиты персональных данных.

Бесконечно можно смотреть на три вещи: как горит огонь, как течет вода и как работают другие люди. То есть, идеальный объект для наблюдений — пожар.

Системы пожарной автоматики — ключевой элемент слаботочных систем, обеспечивающих безопасность зданий. Их основная задача: обнаружение возгорания, управление эвакуацией и тушение пожара.

Обнаружением признаков возгорания занимается автоматическая пожарная сигнализация (АПС), которая состоит из извещателей различного типа, приборов приёмно-контрольных и шлейфов для передачи сигнала от датчиков нижнего уровня автоматизации на средний уровень контроллеров.

Поскольку системы пожарной автоматики имеют дело с неконтролируемым, до ужаса древним и смертельно опасным огнём, то на правом уровне действует множество нормативных документов – законов, регламентов и сводов правил, которые необходимо как безусловно соблюдать, так и своевременно актуализировать в соответствии с текущим развитием технологий.

Однако присутствует некий разрыв между законодательной базой и действительным положением дел в технологиях и на рынке, который в зависимости от различных факторов может быть как приемлемым, так и катастрофическим.

Например, существуют технологии обнаружения признаков возгорания с помощью систем искусственного интеллекта, которые позволяют предотвратить возгорание задолго до того, как традиционные системы пожарной сигнализации, регламентируемые законодательством, смогут обнаружить признаки уже развивающегося процесса горения. Системы видеоаналитики (например, Bosch Video Analytics) обнаруживают дым или открытое пламя на ранних стадиях, анализируя изображение с камер. Однако их использование зачастую не регламентировано устаревшими нормами - своды правил разрешают только традиционные извещатели, тогда как видеоаналитика не включена в перечень допустимых методов.

Основные типы извещателей, например, могут обнаружить дым (дымовые), засечь пламя (пламени), почувствовать тепло (тепловые), определить изменение состава воздуха (угарного газа) или принять сигнал от человека (ручные). Существуют также аспирационные системы пожарной сигнализации и линейные извещатели для контроля больших помещений (например, складов и атриумов), а термокабель в кабельных лотках позволяет определить пожар из-за несоответствия электрической нагрузки используемым кабельным линиям. Контроллеры АПС (автоматической пожарной сигнализации), отследив изменение состояние извещателя, согласно алгоритму формируют и передают сигнал о пожаре в систему оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), которая иногда может быть совмещена с системой звукового информирования (СЗИ).

Конечно, одновременно с этим происходит ещё великое множество событий – срабатывают алгоритмы систем противопожарной защиты (СПЗ): опускаются лифты и останавливаются эскалаторы, инженерные системы вентиляции и кондиционирования, запускаются системы пожаротушения, системы дымоудаления и подпора воздуха, разблокируются эвакуационные выходы в соответствии со схемой и планом эвакуации.

Связь с эвакуируемыми возможна посредством системы обратной связи (СОБС) с зонами эвакуации, количество которых определяется нормативной и проектной документацией, а управление процессом эвакуации СОУЭ должна производить в соответствии с заданным алгоритмом эвакуации.

И если мы не будем пока касаться систем предотвращения пожара, которые не имеют широкого распространения, то при соблюдении норм и правил, количество жертв должно стремиться к нулю – так почему же зачастую это не так?

Не от того ли, что, понадеявшись на «авось» и «небось» исполнители на местах, пренебрегая даже здравым смыслом, отключают пожарные извещатели для удобства курения в неположенных местах или закрывают противопожарные двери путей эвакуации на цепи и навесные замки с целью обеспечения «должного уровня безопасности».

Но помимо человеческих жертв, при угрозе возникновения пожара существует не иллюзорный риск утери всего, что нажито честным трудом, а именно товарно-материальных ценностей, конкурентных преимуществ, складских помещений, а значит и прибыли в целом, ведь страховые компании в здравом уме страхуют только убытки, не так ли?

С целью минимизации количества человеческих жертв и материальных потерь системы пожаротушения приступают к локализации очагов пожара и, насколько учтено проектом и расчётами пожарной нагрузки, полной ликвидации возгорания. В зависимости от типа возгорания пожаротушение может быть водяным, пенным, аэрозольным, порошковым и газовым. Газовое тушение (например, Novec 1230) используется в серверных, порошковое — в промышленных цехах.

При проектировании систем пожарной автоматики важно учитывать классы помещений, тип и масштаб возможного возгорания исходя из прогнозной пожарной нагрузки, требования норм и правил несмотря на перспективную возможность моделирования пожара на данных информационной модели здания (BIM), которая позволяет имитировать распространение дыма и оптимизировать размещение датчиков (например, в Autodesk Revit).

В процессе строительно-монтажных работ обязательно следование инструкций производителей огнестойких-кабельных линий (ОКЛ) и указаниям проектной документации стадии Р (рабочей документации), учтенных в согласованном проекте производства работ (ППР).

Эксплуатация систем пожарной автоматики позволяет поддерживать заданные параметры приемлемости риска в части сохранения материальных ценностей, однако поскольку человеческая жизнь не является предметом рыночной экономики, особое внимание стоит уделять компенсирующим мероприятиям пожарной безопасности (обучение персонала, регулярные учения, дублирование систем).

ИИ-конспект:

Системы пожарной автоматики — это комплекс решений, где технологии сталкиваются с человеческим фактором и законодательными ограничениями. Их эффективность зависит от грамотного проектирования, соблюдения норм и регулярного обучения персонала. Внедрение BIM и видеоаналитики открывает новые возможности, но требует актуализации нормативной базы.

Компоненты систем·Автоматическая пожарная сигнализация (АПС):
oИзвещатели:
§ Дымовые (оптико-электронные, например, Apollo FireDetect).
§ Тепловые (дифференциальные, Siemens Sinteso).
§ Пламени (инфракрасные, Detector Electronics UV/IR).
§ Ручные (кнопки ИПР-513).
§ Аспирационные (VESDA для раннего обнаружения дыма).
oКонтроллеры: Приборы приёмно-контрольные (ППК), например, серия «Гранит».
oШлейфы: Огнестойкие кабели (КВВГнг-LS, сохраняют функциональность при 750°C до 3 часов).

·Системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ):
oЗоны оповещения
oСистема обратной связи
oВремя эвакуации

·Типы систем пожаротушения (ПТ):

Кто экономит на безопасности, тот кормит вора.

Системы безопасности — комплекс решений для предотвращения угроз, контроля доступа и защиты объектов от криминальных рисков.

Системы безопасности выполняют функцию противодействия нарушителям, а именно ограничение и контроль доступа, обнаружение нарушителя, визуальный контроль пространств и периметра.

Таким образом, комплекс систем безопасности является угрозой для тех лиц, которые по той или иной причине с какой-либо целью идут на соответствующий риск, соответственно ключевой целью охранной сигнализации (ОС), системы контроля и управления доступа (СКУД), системы видеонаблюдения (СВН) является ликвидация самой возможности нарушения (или даже преступления).

Разумеется, системы безопасности могут включать в себя и иные специализированные подсистемы, выполняющие различные технологические задачи, такие как автоматизация досмотра багажа или выявление разыскиваемых лиц, опасных веществ и материалов.

В некоторых (особенных) случаях на верхнем уровне автоматизации происходит сбор и обработка поступающей информации с целью управления инцидентом в соответствующем прикладном программном обеспечении PSIM (Physical Security Information Management — «управление информацией о физической безопасности»).
Не могу исключить и адекватности принципа Джона Спартана «Send a maniac to catch a maniac», который в «надмозговом» переводе гласит: «Чтобы поймать разрушителя, нужен другой разрушитель». Речь здесь идёт о том, что в сфере работы с криминогенными рисками не лишним может быть талант одновременно размышлять как Шерлок Холмс и замышлять как профессор Мориарти.

В техническом плане охранная сигнализация аналогична пожарной сигнализации (и может выполняться на схожей элементной базе), с чем было связано их объединение в охранно-пожарную сигнализацию до соответствующих нововведений в нормах пожарной безопасности и организационными изменениями в сфере государственной политики.

Извещатели объёма контролируют внутреннее пространство защищаемых помещений, а датчики разбития стекла и магнитоконтактные извещатели на дверях передают сигнал тревоги на охранные приборы среднего уровня. Точками доступа СКУД становятся двери и проходы при их оборудовании считывателями и замками, которые получают и передают сигналы, например, по протоколу UDP (для быстрой передачи сигналов тревоги) в контроллеры, объединяемые в единую подсеть.
А вот видеокамеры, которые со временем практически полностью ушли от аналогового коаксиального сигнала (CCTV) к цифровому способу передачи данных (IPTV) в среде Ethernet, зачастую работают уже по протоколу TCP\IP (для надежной передачи видео).

Таким образом, системы комплексной безопасности кажутся более цифровизированными, чем системы пожарной автоматики (глава 2) и от того предстают более технологичными, даже несмотря на введение адресных шлейфов пожарной сигнализации и объединение в единую сеть пожарных приборов приёмно-контрольных охраняемого объекта.

В зависимости от уровня предъявляемых к объекту требований безопасности его защита может быть спроектирована с разбитием на несколько рубежей, одним из которых может являться периметр, включая ограждение и иные технические средства охраны периметра (ТСОП) - радиолучевые датчики, вибродатчики.
Внутри самого объекта зоны доступа разграничиваются СКУД и контролируются СВН, а видеонаблюдение может быть и наружным, но в такое случае уже разумным подходом является применение инфракрасных камер или тепловизоров.
Современные технологичные системы безопасности особенно чувствительны к уровню информационной безопасности (глава 9) инфраструктуры объекта, которая включает в себя сети связи (глава 4), впрочем, в некоторых (особых) случаях системы безопасности могут содержать собственные подсистемы связи, включая лотки и кабельные линии, коммутаторы и отдельные физические сервера.

При повышенных требованиях к объекту с особым уровнем секретности дело ещё более усложняется необходимостью соблюдения корпоративных или государственных стандартов, которые регламентируются службами безопасности (в том числе, например, ФСБ, ФСТЭК, ФСО).

Более 80% процентов информации извлекается человеком из визуально воспринимаемого спектра частот, с чем можно связать популярность систем видеонаблюдения в том числе в сфере физической безопасности, а инструменты видеоаналитики с применением нейросетей и искусственного интеллекта позволяет упростить и автоматизировать работу и с этим каналом восприятия (распознавание лиц, детекция оставленных предметов, анализ поведения).

Но какой бы современной и продуманной не была бы техническая система безопасности, без адекватного реагирования служб физической безопасности на инциденты и технически грамотного обслуживания в процессе эксплуатации для поддержания заданного уровня противодействия угрозам, высокопрофессиональные злоумышленники могут достичь своих коварных целей, ведь чем надёжнее система защиты, тем изощреннее методы её преодоления.

ИИ-конспект:

Современные системы безопасности — это симбиоз технологий, нормативов и человеческого фактора.

Основные компоненты
1.Охранная сигнализация (ОС):
oИзвещатели:
§ Объёмные (инфракрасные, микроволновые, например, Bosch TriTech).
§ Магнитоконтактные (двери/окна, Ajax DoorProtect).
§ Датчики разбития стекла (Optex FX-50).
oКонтроллеры: Приборы серии «Астра» или «Ритм».

2.Система контроля и управления доступом (СКУД):
oТочки доступа: Турникеты, шлюзы, электромеханические замки (CISA).
oИдентификация: RFID-карты (HID Global), биометрия (Suprema FaceStation).
oПротоколы: OSDP (Secure Channel Protocol) для защиты данных.

3.Система видеонаблюдения (СВН):
oКамеры:
§ Аналоговые HD-over-Coax (HD-TVI, например, Hikvision DS-2CE16D8T-IR).
§ IP-камеры 4K с ИИ-аналитикой (Dahua IPC-HFW5849T1-ASE).
oВидеорегистраторы: NVR с поддержкой Deep Learning (Hikvision DS-9664NI-I8).

4.Дополнительные подсистемы:
oДосмотр багажа: Рентген-сканеры (Smiths Detection HI-SCAN 6040 CTiX).
oРаспознавание лиц: NEC NeoFace.

5.Технические средства охраны периметра:

2. Интеграция и управление·PSIM (Physical Security Information Management):
oПлатформы (например, Genetec Security Center) объединяют данные из ОС, СКУД, СВН в единый интерфейс.
oПример: В аэропорту «Шереметьево» PSIM сократил время реакции на инциденты на 40%.

3. Технологические тренды·Цифровизация:
oПереход от CCTV (коаксиал) к IP-видеонаблюдению (H.265, 4K).
oПротоколы: TCP/IP для видео, UDP для сигналов тревоги (минимизация задержек).
·ИИ и нейросети:
oАналитика в реальном времени: детекция оставленных предметов, распознавание эмоций (Avigilon Appearance Search).
oПример: В метро Москвы ИИ-алгоритмы выявляют подозрительное поведение с точностью 92%.

Знаю отличную шутку про UDP, но не факт, что она до вас дойдет.

Основной задачей сетей связи является передача данных и информации между абонентами, пользователями, устройствами и контроллерами, серверами и рабочими станциями, иными словами организация и поддержания информативной связи между компонентами сети.

Как в своё время телеграф шокирующе ускорил информационную эволюцию в обществе, так и последующее изобретение телефона и интернета позволило с той же практически мгновенной скоростью обмениваться ещё большим количеством информации. Однако традиционное личное общение людей биологически также важно, как и раньше, а электронная почта дополнила традиционную бумажную.

Практически всегда на объекте есть наружные сети связи (НСС), которые позволяют соединить как здания и сооружения, входящие в состав объекта, так и сам объект с более крупными, например, сетью провайдера. Важное значение имеет качество выполнения кабельной канализации НСС, поскольку недосмотр на этапе проектирования или строительства может значительно повлиять на удобство эксплуатации и безопасность.

Внутри отдельно взятого здания или сооружения основными составляющими стоит указать систему кабельных коммуникаций (СКК), как правило состоящую из кабельных лотков, структурированную кабельную систему (СКС), включающую в себя кабельные линии витой пары Ethernet и ВОЛС локально-вычислительной сети (ЛВС), иногда сети систем безопасности, а также иные различные системы радиофикации (РТ), часофикации (ЧС), телефонизации (ТФ) и пр. Сети систем пожарной автоматики обязательно прокладываются отдельно в ОКЛ, а сети систем автоматизации - в собственных кабельных конструкциях.

Телефонизация зачастую выполняется на базе цифровой IP телефонии с использованием цифровой IP-АТС, а в случае жилых помещений (квартир или апартаментов) к абонентам приходят линии оптической связи (например, GPON).

В здании выделяется помещение под серверную, где в сетевых шкафах размещается активное сетевое оборудования - коммутаторы ядра и распределения, сервера, а на этажах размещаются кроссовые, в которых размещают коммутаторы доступа и распределения в кроссовых шкафах, образуя таким систему передачи данных (СПД).

Распределение узлов LAN (local area network) в частях здания позволяет соблюдать рекомендацию протяженности ветвей горизонтальной части СКС в 90 метров, оставляя по 5 метров на кроссовые шкафы и патч-корды от розеток СКС до абонентских устройств.

К сетям связи можно отнести систему коллективного телевидения (СКПТ), систему визуального информирования (СВИ), систему звукового информирования (СЗИ), поскольку все они доносят некую информацию пользователям здания.

Как и к системам безопасности, к сетям связи предъявляются требования информационной безопасности, а зачастую на некоторых объектах должны быть внедрены и средства технической защиты конфиденциальной информации (ТЗКИ).

Технически и функционально сети связи можно отнести к электросвязи, поскольку они отличаются от систем пожарной автоматики, безопасности и автоматизации, но как уже упоминалось, в некоторых случаях сети связи могут выполнять функцию среды передачи данных, например, для систем видеонаблюдения.

Не стоит упускать необходимость размещения межсетевых экранов в структуре ядра ЛВС, а количество портов СПД для абонентских устройств сверять с количеством розеток СКС. Выбор бренда коммутаторов для объектов критической инфраструктуры (КИИ) на удивление теперь зависит и от геополитической обстановки, а отечественная индустрия производства микропроцессоров (например, Байкал-М) вынуждает краснеть от количества нанометров в сравнении с технологическими лидерами, например, Apple.

Помимо «железной» части в сетях связи не менее важна и программно-логические абстракции: маски, подсети, Vlan’ы, конфиги, прошивки, модель OSI, TCP/IP, UDP, спуфинг, loopback и так далее и тому подобное!

Кстати, именно с уровня сетей связи неплохим кажется решение «смаштабировать» систему мониторинга устройств Zabbix (или аналог) на устройства смежных слаботочных сетей – контроллеры СКУД, видеокамеры СВН, специализированные серверы, пожарные панели и автоматизированные рабочие места (АРМ).

В качестве серверных решений стоит присмотреться к Astra Linux, Ubuntu, FreeBSD, Windows Server в зависимости от требований технического задания и степени критичности объекта с точки зрения государственной инфраструктуры. К аппаратной части ввиду описанной выше ситуации с производством микропроцессоров заградительные меры могут не применяться.

ИИ-конспект:

Сети связи — инфраструктура, обеспечивающая передачу данных между устройствами, пользователями и системами. Их задача — организовать бесперебойный обмен информацией в рамках объекта и за его пределами.

1. Основные компоненты сетей связи
1. Наружные сети связи (НСС):
o Функция: Соединение зданий между собой и с внешними сетями (например, интернет-провайдером).
o Особенности:
§ Требуют качественной кабельной канализации (защита от повреждений, влаги).
§ Используются оптоволоконные линии (GPON, Ethernet) или радиоканалы.
2. Внутренние сети:
o Структурированная кабельная система (СКС):
§ Витая пара (Cat 6A для 10 Гбит/с).
§ ВОЛС (оптика для магистральных линий).
o Специализированные подсистемы:
§ Телефонизация (IP-АТС, например, Avaya).
§ Системы радиофикации (РТ), часофикации (ЧС), коллективного ТВ (СКПТ).
3. Активное оборудование:
o Серверные:
§ Коммутаторы ядра (Cisco Nexus 9000).
§ Серверы (HPE ProLiant, Dell PowerEdge).
o Кроссовые шкафы:
§ Коммутаторы доступа (MikroTik CRS354).
2. Информационная безопасность·Требования:
o Защита данных (шифрование TLS/SSL).
o Сегментация сетей через VLAN.
o Межсетевые экраны (FortiGate, Palo Alto).
·ТЗКИ (техническая защита конфиденциальной информации):
o Сертифицированные решения (например, «Аккорд» для госструктур).
3. Импортозамещение и выбор оборудования·Отечественные решения:
o Микропроцессоры: «Эльбрус», «Байкал-М» (28 нм против 3 нм у Apple M2).
o Сетевые ОС: Astra Linux, ROSA Linux.
·Геополитические ограничения:
o Санкционные риски: Cisco и Juniper заменяются на Huawei или RuWare.
4. Программно-логические аспекты·Ключевые технологии:
o VLAN: Изоляция трафика систем безопасности и автоматизации.
o TCP/IP vs UDP: Надежная передача (веб-трафик) vs скорость (видеонаблюдение).
·Мониторинг:
o Интеграция Zabbix с устройствами СКУД, видеокамерами, пожарными панелями.
o Пример: Настройка Zabbix для оповещений о сбоях в СКС.

Сети связи — основа цифровой инфраструктуры. Их эффективность зависит от:
1. Грамотного проектирования (СКС, сегментация).
2. Соответствия стандартам (ТЗКИ, ГОСТ Р 53245-2018).
3. Использования современных технологий (VLAN, Zabbix).
4. Учета геополитических рисков (импортозамещение).

Лень – движитель прогресса!

В принципе системы пожарной автоматики (глава 2) автоматизируют борьбу с огнём, системы безопасности (глава 3) – предупреждение нарушений, сети связи (глава 4) – передачу сообщений, а значит в какой-то степени тоже являются системами автоматизации, но узкоспециализированными.

Но какими ещё могут быть системы автоматизации? Часто автоматизируется работа инженерных систем здания, производственных процессов заводов и фабрик, месторождений и транспортных сетей.

Диспетчеризация автоматизируемых систем позволяет управлять технологическим процессом, контролировать параметры и мониторить результаты, чем занимаются диспетчеры за соответствующем автоматизированным рабочим местом (АРМ).
Система управления и диспетчеризации инженерного оборудования (СУДИО) здания позволяет оптимизировать штат обслуживающего персонала технической дирекции соответствующих служб, сократить время простоя из-за неисправностей, снизить вероятность аварий.

Контрольно-измерительные приборы (КИП) являются в своём роде сенсорами как СУДИО в частности, так и автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) в общем, которые на уровне программного обеспечения относятся к системам SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).

Сигналы собираются на среднем уровне автоматизации в программируемых логических контроллерах (ПЛК), которые выполняют цифро-аналоговые преобразования в случае подключения аналоговых устройств сбора информации, в то время как на дискретные входы позволяют получить данные в цифровом виде, ну а выходы ПЛК позволяют подавать управляющие сигналы на исполнительные устройства.

По моему скромному мнению, инженерам по автоматизации следует хорошо разбираться в предметной области автоматизируемых процессов на уровне физических процессов, если речь идёт об отдельных инженерных системах, химических процессов в случае автоматизации производств химической индустрии и так далее.

Но область комплексной автоматизации (АК) настолько обширна, что библиотека профессиональной литературы может быть сопоставима по объёму знаний с разделами сетей связи, систем безопасности и пожарной автоматики вместе взятых, а в особенности с учётом необходимых предметных знаний может даже их превосходить, однако системы пожарной автоматики и безопасности предполагают работу с высокими уровнями рисков (вплоть до смертельных и уголовных), а сети связи сопряжены с информационными технологиями, которые являются наукоёмкой сферой.

ИИ-конспект:

Автоматизация — инструмент для повышения эффективности, безопасности и сокращения издержек. Она охватывает управление инженерными системами зданий, промышленными процессами, транспортными сетями и даже добычей полезных ископаемых.
1. Основные направления автоматизации
1. Инженерные системы зданий (СУДИО):
o Задачи: Управление отоплением, вентиляцией, освещением, водоснабжением.
o Пример: Система Honeywell Building Manager снижает энергопотребление на 25% за счёт оптимизации климат-контроля.
2. Промышленность (АСУТП):
o Задачи: Контроль параметров производства (температура, давление, расход сырья).
o Пример: На нефтеперерабатывающем заводе «Лукойл» SCADA-система Wonderware управляет 5000+ датчиками.
3. Транспорт и логистика:
o Пример: Автоматизированные склады Amazon (роботы-погрузчики Kiva).
2. Ключевые компоненты·
Контрольно-измерительные приборы (КИП):
o Датчики температуры (PT100), давления (Endress+Hauser), расхода (Emerson).
·Программируемые логические контроллеры (ПЛК):
o Функции: Обработка сигналов с датчиков, управление исполнительными устройствами.
o Примеры: Siemens SIMATIC S7, Allen-Bradley ControlLogix.
·SCADA-системы:
o Платформы: Ignition, WinCC, Citect.
o Задачи: Визуализация процессов, сбор данных, генерация отчётов.
3. Как это работает?
1. Уровень датчиков:
o Аналоговые (4–20 мА) и цифровые (Modbus) сигналы.
2. Средний уровень (ПЛК):
o Преобразование сигналов → выполнение алгоритмов → управление клапанами, двигателями.
3. Верхний уровень (SCADA):
o Диспетчер видит график температуры в котле и может вручную скорректировать параметры.
4. Требования к инженерам·Предметные знания:
o Для автоматизации ТЭЦ: термодинамика, гидравлика.
o Для химического завода: основы реакций и катализа.
·Навыки:
o Программирование ПЛК (Ladder Diagram, ST).
o Работа с протоколами (Modbus, OPC UA).
5. Сложности и риски·Технические:
o Интеграция legacy-оборудования с современными системами.
o Пример: Подключение советских датчиков к ПЛК Siemens через преобразователи.
·Юридические:
o Сертификация АСУТП для опасных производств (ГОСТ Р 12.3.047-2021).
·Человеческий фактор:
o Ошибки в алгоритмах ПЛК могут привести к авариям (взрывы, утечки).
6. Тренды·IIoT (Industrial Internet of Things):
o Датчики с Wi-Fi передают данные в облако (PTC ThingWorx).
·Цифровые двойники:
o Виртуальная копия завода для тестирования сценариев (Siemens Digital Twin).
·AI-оптимизация:
o Алгоритмы предсказывают износ оборудования (GE Predix).

Автоматизация — это симбиоз инженерии, IT и предметных знаний. Её успех зависит от:
1. Грамотного выбора оборудования (ПЛК, датчики).
2. Глубокого понимания технологических процессов.
3. Соблюдения стандартов безопасности (ГОСТ, IEC 61508).