Средства домашней автоматизации. Теория и практика «Умных домов». Часть вторая

в 15:55, , рубрики: теория и практика, умный дом

Средства домашней автоматизации. Теория и практика «Умных домов». Часть вторая - 1

Первая часть тут.

В данной статье я постараюсь описать функционал систем домашней автоматизации. Придумать конечно можно все что угодно. Да и на практике реализовать можно очень многое, но речь пойдет о стандартных функциях систем домашней автоматизации, о том что реально полезно и реально реализуемо на существующем оборудовании. Итак прошу под кат.

Стандартные функции системы домашней автоматизации

1. Управление светом

Интеллектуальное управление светом предполагает несколько функций:
Для жилых строений это прежде всего световые сценарии. Система освещения содержит в себе несколько заранее настроенных режимов освещения. Существуют сценарии локальные и глобальные. Например: локальная сцена «Кино» предполагает отключение части светильников мгновенно, а часть гаснет постепенно в режиме «кинозала», локальная сцена «чтение книги» предполагает работающий у кресла торшер и неяркую подсветку комнаты, глобальная сцена «ушел» предполагает отключение всего освещения в доме за исключением дежурной (или например уличной) подсветки. Глобальная сцена «дома» предполагает включение входных групп света + дежурное освещение в проходных зонах. Основные алгоритмы работы световых сцен должны быть описаны на этапе проектирования системы. Т.к. любой алгоритм требует присутствия в системе определенного оборудования и соответствующей кабельной разводки.

Управление светом по датчикам движения и присутствия. Данная функция очень полезна и удобна, но есть определенные моменты, касающиеся размещения датчиков. Никогда не размещайте датчики движения в жилых помещениях. Их место исключительно в проходных и технических помещениях. И хоть и считается, что датчики присутствия практически безошибочно определяют присутствие человека в помещении, я лично перед их установкой рекомендовал бы подробно изучить документацию на устройство, а также дизайн помещения для того чтобы точно определить место монтажа для датчика. Но и даже после этого я бы не рекомендовал размещать датчики движения и присутствия в жилых помещениях таких как спальни, с/у гостиные и пр. Потому как их корректная работа не дает значительного увеличения комфорта проживания, тогда как некорректная работа создает серьезный дискомфорт. Например в моей практике был один случай, когда такой датчик заставил жену заказчика поверить в призраков. Когда в одном из помещений датчик начал срабатывать из за нагрева предметов со сложной геометрией (вазы, дизайнерские скульптуры и пр. хлам) солнцем. Датчик произвольным образом отсылал команду на включение и отключение света. Поэтому датчики движения и присутствия это хорошо, но нужно быть предельно аккуратным при их размещении в помещениях и четко знать технические параметры размещаемых устройств.

Управление света по уровню освещения. Данная функция востребована для уличного освещения, офисных и административных зданий. Алгоритмов работы может быть несколько. Первый самый простой. «Сумеречный выключатель». Включение и выключение фасадного и уличного света по уровню освещенности. Данная функция предназначена для экономии электроэнергии и обычно сочетается с временной функцией. Освещение выключается в определенном промежутке времени вне зависимости от уровня освещения. Второй вариант предполагает диммирование. Это когда искусственное освещение дополняет естественное поддерживая постоянный уровень освещенности помещения. Обычно данная функция для дополнительной экономии электроэнергии сочетается с датчиками присутствия.

Управление светом по времени. Ну тут все в принципе ясно. Наступило время включаем наступило время выключаем. Многие устройства предназначенные для реализации временных функций создавались в отсутствии GPS и интернета, поэтому содержат в себе такие экзотические стандарты как DCF77. В европейской части России этот сигнал принимается. Также может оказаться полезной функция. Астрономического календаря. В устройство забиваются географические координат, а оно определяет время восхода и заката солнца в данной местности и в зависимости от настроек выключает и включает освещение.

Имитация присутствия. Данная функция востребована в случае длительного отсутствия в хозяев в доме. Система понимает, что хозяев в доме нет и начинает в определенном порядке включать и выключать группы света. Что создает у наблюдающих за домом злоумышленников иллюзию присутствия людей в доме. Данная функция бывает редко востребована и обычно используется в сочетании с другими охранными системами. Также возможны другие варианты интеграции с охранными системами. Такие как моргание света сразу во всем доме при срабатывании охранной сигнализации, включение всего света при срабатывании пожарной сигнализации и многие другие.

2. Управление климатом

Невозможно управлять климатом не имея в составе системы управления всех задействованных в этом инженерных систем. За климат в современном здании отвечает несколько систем каждая из которых управляется собственной локальной системой автоматизации. Главной задачей данных систем является выдача воздуха и теплоносителя с определенными фиксированными характеристиками вне зависимости от погодных условий на улице. Задачей системы домашней автоматизации является управление исполнительными устройствами для корректировки температуры и влажности до заданного пользователем значения в отдельно взятой «климатической зоне» Отдельной климатической зоной можно считать обособленное помещение или группу помещений отделенных друг от друга дверьми и глухими перегородками не допускающими прямой обмен воздухом. Управление исполнительными устройствами должно быть согласованным. Устройство охлаждающее воздух недолжно работать если воздух нужно нагревать или например открыто окно сводящее на нет усилия кондиционера. Но в тоже время отопление должно работать и при открытом окне и не должно работать, если нужно охлаждать воздух или мощности теплых полов достаточно для обогрева помещения до нужной температуры. Есть еще несколько моментов которые хочется отметить. Бессмысленно в рамках одной климатической зоны управлять каждым в отдельности однотипными приборами, они должны управляться одним сигналом. В каждой климатической зоне должен быть только один регулятор температуры (датчиков температуры может быть несколько). При создании единой системы управления климатом в доме используют также различного рода погодные станции с набором датчиков оценивающих температуру, освещенность, влажность и наличие осадков. Показания этих датчиков могут выводится на устройства визуализации и влиять на работу других инженерных систем интегрированных в общую систему автоматизации. Например если на улице недостаточная освещенность, то внешнее освещение включается раньше, если есть погодные условия способствующие обледенению дается команда на включение обогрева крыльца и ступеней. Если присутствуют условия способствующие снеготаянию и обмерзанию дается команда на обогрев водостоков и кровли. Метеостанция может давать команду отопительной автоматике на переключение режимов зима/лето.

3. Управление рольставнями, жалюзи и шторами

Данная функция востребована в жарких регионах и помогает создать комфорт проживания и экономить энергию. В России в основном управляют только шторами. Реализуются следующие стандартные алгоритмы:
Открытие и закрытие штор по уровню освещенности с утра открываются вечером закрываются. Также реализуются алгоритмы закрытия штор или рольставней при интенсивном солнечном освещении тем самым снижая мощность необходимую для кондиционирования помещений.

4. Подсистема защиты от протечек анализ уровня CO2 и уровня задымления

С протечками практически все понятно. Стоит датчик вблизи мест где протечка наиболее вероятна. И если датчик срабатывает, то перекрывается клапан подачи воды и подается сигнал хозяину посредством системы оповещения (чаще всего это СМС). Тут главное продумать схему при которой клапан не возвращался в открытое состояние при пропадании питания или высыхания датчика протечки. Клапан должен открываться только вручную или от сигнала поданного человеком. Иначе все это становится бессмысленным.

Датчики CO2 устанавливаются для экономии электрической и тепловой энергии расходуемой на вентиляцию помещений с неравномерным количеством находящихся в них людей. Т.е. например учебные классы или различного рода учреждения в которых в разное время количество находящихся одновременно людей может сильно отличатся, иногда в десятки раз. Для реализации алгоритма используется центральная система вентиляции с регулируемой производительностью. Задача системы обеспечить постоянное давление в приточном и вытяжном воздуховоде. В каждом помещении с датчиком CO2 на приточном и вытяжном воздуховоде установлены воздушные клапана которые ограничивают (но не перекрывают) приток и вытяжку воздуха в помещении в зависимости от уровня CO2. Система вентиляции корректирует свою производительность обеспечивая постоянный уровень давления в воздуховодах.

Датчик уровня задымленности используется в помещениях типа курительных, бильярдных и пр. и влияет на работу (или производительность) локального вытяжного вентилятора не давая дыму выйти за пределы помещения и обеспечивая его удаление.

5. Мультимедиа подсистема или «Мультирум»

Данная подсистема носит исключительно развлекательный характер и состоит из Аудио и Видео подсистем.

Аудиоподсистема состоит из нескольких зон прослушивания и позволяет проигрывать определенное количество источников аудиосигналов независимо в каждой из зон, таких как эфирное радио, интернет радио, аудиофайлы из медиатеки iTunes или библиотеки созданной средствами производителя системы «Мультирум», аудиокомпозиции из iPod (iPhone), проигрывателя виниловых дисков и др. Также система позволяет управлять этими источниками по уровню звука переключением каналов и композиций. Помимо всего прочего в систему озвучки обычно интегрируют функцию домофонии звонок слышен во всех помещениях. Видеоподсистема обычно представляет из себя медиасервер с библиотекой фильмов, сериалов и пр., а также с возможностью интеграции систем кабельного, спутникового и эфирного телевидения, системы видео наблюдения, управления освещением и жалюзи. Например. Начало проигрывания фильма в домашнем кинотеатре фильма меняет световую схему помещения, а события системы безопасности (охраннопожарная система) вызывают остановку проигрывания.

Мною намеренно проигнорированы и не включены в список функций охранная и пожарная сигнализации. Реализация данного функционала не представляет особого труда на базе оборудования домашней автоматизации практически любого производителя. Скажу даже более все необходимые датчики и устройства выпускаются многими производителями оборудования для домашней автоматизации. Однако лично мое мнение состоит в том, что системы безопасности должны быть спроектированы и построены отдельно и самое главное автономно от всех остальных информационных систем. Обычно интеграция систем безопасности с «умным домом» осуществляется по отдельным событиям (при помощи «сухих контактов»). Таким например как «Пожар», «Проникновение», «Постановка на охрану», «Снятие с охраны».

Вторая часть на этом закончена. Третья в процессе написания.

Автор: telnov

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля