Интелектуальные системы электроснабжения

Введение

 

       «Умный Дом» - это на самом деле всего лишь качественная современная электрика, дающая пользователям дополнительные преимущества за счет более совершенной архитектуры. Проект Умного дома включает в себя электропроект и слаботочный проект (управление, телефония, видеонаблюдение, интернет, мультирум и т.д.)

       «Умный дом» представляет собой интеллектуальную систему, которая объединяет электрические приборы посредством линии управления. Таким образом становится возможным одновременное управление несколькими приборами. При помощи всего лишь одного дисплея управления или нескольких выключателей можно управлять освещением, отоплением, жалюзи и системой сигнализации. При желании функции или статус можно вызвать даже с ПК или Palm.

       Кроме того, дом можно научить заботиться о некоторых сферах самостоятельно. Через датчики он распознает хорошую и плохую погоду и при необходимости опустит сам рольставни. Это означает: даже если Вас нет дома, Вы можете быть уверены, что Ваш дом думает о Вас.

 

Что же это такое «Умный дом» ?

       Само понятие интеллекта зависит от человека вкладывающего определённый смысл в это представление. Начать следует с определения интеллектуального здания, как такового. Несмотря на то, что для всех более-менее осведомленных в данном вопросе людей термин этот имеет вполне определенный смысл - представление у каждого свое. Второй, не менее важной, на мой взгляд, причиной можно считать то, что словосочетание "интеллектуальное здание" применяется по большей части в качестве маркетингового лозунга. Отсюда появление на рынке всевозможных устройств типа «Умный дом», «Послушный дом» и т.д. К сожалению, технологии интеллектуализации пока мало представлены на мировом рынке. В основном это устройства управления различными бытовыми приборами с помощью единого ИК пульта, системы видеонаблюдения, охраны и безопасности. Сегодня рынок услуг в области интеграции наконец-то созрел для того, чтобы интеллектуальное здание можно было предлагать заказчику не в качестве перспективного решения дня завтрашнего, а в виде реального продукта дня сегодняшнего. Однако сам термин вследствие частого употребления перестал восприниматься публикой. Думается, что сейчас самое время наполнить его реальным содержанием.

 

 

 

 

 

1.Модель состава системы

 

1. Определение входов и выходов исследуемого объекта

 

       Построим модель «чёрный ящик» для интеллектуальной системы «Умный дом». Для этого определим основные входы и выходы системы.

 

Основными входами системы являются:

• локально-вычислительные сети (ЛВС)
• структурированные кабельные системы (СКС)
• системы связи
• часо и радиофикация
• магистральная и распределительная кабельная сеть
• система приема и распределения эфирного и спутникового ТВ
• пульт управления
• горизонтальные кабели
• механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа
• коммутационные соединения в РП этажа
• телекоммуникационные разъемы
• видеопроекторы

 

Основными выходами системы являются:

• Телефонные аппараты, факсимильные аппараты
• Персональные компьютеры
• Серверы
• Датчики и контрольные панели систем безопасности
• Проекционные модули и видеокубы
• Видеостены
• Плазменные и LCD-панели, мониторы
• Экраны прямой или обратной проекции
• Системы зеркал обратной проекции
• Презентационное оборудование
• Интерактивные проекционные системы
• Проекционные модули

 

1.2 Схема устройств  «Умного дома»

 

       Устройства, необходимые для создания «Умного дома», можно разбить на несколько групп. Первая группа - это датчики и устройства ввода информации. Благодаря устройствам этой группы, «Умный дом» получает сведения о состоянии внешней среды - какая температура в доме, есть ли движение в комнате, на сколько установить влажность в детской комнате и так далее. Можно сравнить эту группу устройств с органами чувств человека - функциональное назначение практически одинаково. Вторая группа устройств - это исполнительные элементы. К ним можно отнести все приборы, которые можно подключить к системе «умный дом». Например, подключенный к датчику движения источник освещения будет относиться именно к этой группе. Опять же, проводя аналогию, такие устройства можно сравнить с руками и ногами человека - то есть то, с помощью чего производится воздействие на внешнюю среду. К третьей группе относятся серверы и контроллеры. По сути, это "мозг" умного дома. За все действия, которые совершает умный дом, отвечает именно эта группа устройств. При помощи программного обеспечения сервер умного дома настраивается таким образом, чтобы в зависимости от полученных первой группой устройств данных определенным образом изменялось состояние устройств второй группы. Пример - датчик температуры (устройство первой группы) фиксирует температуру 18 градусов в спальне. Получая эту информацию, контроллер (устройство третьей группы) по заложенной в него программе определяет, что температура в этой комнате слишком низка. Тогда он посылает сигнал на систему отопления (устройство второй группы), с целью его включения.

       Здесь надо отметить, что некоторые стандарты «умного дома» являются децентрализованными. Это означает, что центральный контроллер (третья группа) в таком случае не требуется.

 

Схема функций

       «Умный дом» можно рассматривать как модульную систему. То есть всегда можно подключить новый функционал, сохранив при этом уже существующий. Например, ваш умный дом умеет управлять освещением и температурой в здании. Вам показалось этого мало и вы решили добавить мультирум и телефонию. Именно поэтому можно составить такую схему умного дома, в которой ядром является умный дом, а системы подключаются как модули.

 

1.3 Анализ состава  объекта

 

       «Умный дом» - это совокупность современных инженерно-технических решений. Целью использования данных систем является обеспечение высокого уровня комфорта и безопасности для людей, живущих или работающих в таком доме. Система «Умного дома» управляется посредством эргономичной и эффективной системы и главным её преимуществом является высокая эксплуатационная экономия.

 

 

Преимущества

       Традиционное здание и «Умный дом» имеют существенные отличия, и первенство принадлежит, конечно же, системе «Умный дом». Инженерные системы в концепции интеллектуального здания могут устанавливаться те же самые, что и в обычном доме, но при этом контроль работы всего оборудования осуществляется не человеком, а автоматизированной системой управления. Все системы, которыми оснащено интеллектуальное здание (система отопления, вентиляции и кондиционирования, электроснабжения и проч.) работают по заданной программе. При этом система фиксирует изменения, происходящие в здании, и реагирует на них, когда присутствует такая необходимость, а наличие несложных средств общения позволяет системе взаимодействовать с людьми.

 

Эргономичность

       Опытный владелец тех или иных зданий, оценит систему в действии сразу же, т. к. эта система позволяет существенно экономить на эксплуатационных расходах, при этом, нисколько не теряя в удобстве ее использования. За счет чего достигаются высокие показатели эргономичности системы? Во-первых, за счет эффективности функционирования систем, которыми оснащено здание, а во-вторых, за счет роста производительности работы персонала (более чем на 20%).

 

Интеллектуальный Дом имеет такие преимущества, как:

• снижение потребления электроэнергии при повышении безопасности системы энергоснабжения;
• экономия на сетевом оборудовании и кабельных сетях;
• увеличение производительности за счет снижения объема работ диспетчерских и эксплуатационных служб;
• оперативность управления объектом.

 

1.4 Назначение  и характеристики составных элементов  объекта

Начнём с описания инженерных систем «умного дома».

 

Подсистема отопления

       Система позволяет управлять отоплением нескольких помещений (до 512). Температурный диапазон измерения и регулировки заданных температур от 0 до 125°С (сауна).

       В каждом помещении может быть задана своя недельная программа со своими температурными и временными установками. Это позволяет добиться оптимального управления отоплением квартиры или дома и дает экономию электроэнергии. Задание режима и температуры может осуществляться с пульта или экрана компьютера. Производя управление с компьютера, можно установить любую программу отопления.

       Эта система управления отоплением может применяться как с электрическим отоплением, так и другими видами отопления.

       Каждое помещение работает по отдельной недельной программе, где можно задать режим управления отоплением в рабочие и выходные дни. Сутки разбиты двумя временными установками -- условно названными «ночь»/«день» и «день»/«ночь».

       Управление отоплением с пульта системы «Мастер» позволяет задать стандартные программы (до 8-ми) отдельно по каждой зоне.

       Система позволяет включить и выключить все зоны отопления сразу, включить/выключить каждую зону в отдельности, а также задать в каждой зоне отопления свой температурный режим.

 

Управление системами отопления различных типов:

       Система «McS» позволяет эффективно контролировать отопление Вашего дома, поддерживать в Вашем доме или офисе заданную Вами комфортную температуру. Система подстраивается под Ваш ритм жизни, делая температуру в вашем доме или офисе комфортной.

 

Экономия затрат на отопление:

       Гибкий график задаваемых программ позволяет существенно экономить электроэнергию, отапливая помещение лишь тогда, когда это необходимо. За счёт гибкого программирования энергозатраты сокращаются на 50%.

 

Принцип действия:

       Система обрабатывает сигналы от подключённых датчиков и включает (выключает) подключённые источники тепла (эл. тёплые полы, ИК-панели, эл. конвекторы), в зависимости от значения текущей температуры, доводя тем самым температуру в помещении до заданной.

       Во главе стоит главный блок (MAIN), обмен информацией его с портом и с пультом осуществляется через общую шину SST-BUS. Датчики температуры и источники тепла подключаются к порту, который ведёт с ними обмен информацией (принимает сигналы от датчиков и включает или выключает источники тепла).

       Сохранение в памяти заданных параметров неограниченно долго даже при выключенном сетевом напряжении.

 

 

 

 

 

 

Подсистема водоснабжения

 

Предотвращение протечки воды, контроль протечек воды:

       Расположенные в местах возможной протечки воды (на полу под раковиной, ванной, стиральной машиной и проч.) датчики вовремя «обнаружат» протечку воды в системе водоснабжения или отопления.

       По сигналу от датчиков протечки воды системы водоснабжения система посредством электромагнитных клапанов перекрывает водоснабжение, производит дозвон о протечке, извещая Вас и соответствующие службы по телефону голосом, SMS или по Internet.

 

Управление системами водоподготовки:

       Получив сигнал от подключённых датчиков протечки воды системы водоснабжения система заблокирует подачу воды до устранения причин протечки и проинформирует Вас о возникшей аварии, дозвонившись по телефонной линии и голосом сообщив о причине вызова, а также отправит тревожное SMS-сообщение. В случае протечки система управления водоснабжением заблокирует подачу воды электромагнитными клапанами либо отключит работу насоса. В системе предусмотрены 2 контура контроля (например, разные этажи), работающие независимо.

 

Подсистема газоснабжения

 

       Контроль утечки газа предназначен для своевременного отключения подачи газа и информирования при возникновении данной аварийной ситуации, что позволяет снизить ущерб от возможного взрыва и возгорания помещения (дома) и как следствие -- спасти вашу жизнь.

       Расположенные в местах возможной утечки газа датчики подадут сигнал системе, которая включит сигнализацию, вентиляцию, и выключит электроэнергию, оставив только аварийное освещение. При возникновении аварии система проинформирует Вас о возникшей аварии, дозвонившись по телефонной линии и голосом сообщив о причине вызова, а также отправит тревожное SMS-сообщение.

 

Принцип работы системы контроля утечки газа:

• При срабатывания датчика утечки газа или датчика пожара - поступает сигнал на порт системы «McS». Порт формирует сигнал на главный блок системы.
• Главный блок выдает команду на клапаны перекрытия газа и на автодозваниватель.
• Клапан перекрывает газ. Автодозваниватель в это время производит дозвон по обозначенным Вами телефонам и голосом или SMS сообщает о случившейся аварии.
• А если у Вас стоит на работе и дома программа «McS», то информацию сможете получить и по Internet.
• В памяти системы «McS» записывается информация о произошедшем, а также все предпринятые системой меры.

 

       Эту информацию Вы сможете просмотреть на пульте системы или на своем компьютере. Как Вы видите, система проста и, соответственно, надежна. «McS» избавит Вас от непредвиденных проблем с газоснабжением.