"Inteligentný dom": regulátor riadenia. "Smart house": základné prvky, účel, princíp práce

Koncept usporiadania "chytrého domu" už dávno prešiel z kategórie fantastických do stavu realizácie. Do určitej miery je táto myšlienka zakomponovaná do mnohých súkromných chát a apartmánov, čo užívateľom uľahčuje používať túto technológiu. Avšak v tejto fáze je možné hovoriť o masovom šírení tejto ideológie s veľkými výhradami, pretože plnohodnotné integrované zariadenie multifunkčných riadiacich systémov je drahé a mnohé sa zdajú veľmi komplikované. V skutočnosti je srdcom takýchto systémov kontrolór "smart house", ktorého prítomnosť rozlišuje princípy tejto myšlienky od bežnej elektronickej automatiky.

Čo je regulátor?

Každý regulátor je prostriedkom kontroly určitých procesov a je v spojení s automatizovaným zariadením. Usporiadanie "inteligentného domu" predpokladá dostupnosť ovládaných komponentov, ktoré môžu byť riadené inteligentným systémom. Len to je malé zariadenie, ktoré sa zameriava na spracovanie prichádzajúcich signálov z technického a domáceho vybavenia. Na základe prichádzajúcich informácií rozhodne správca. "Inteligentný domov" môže mať iný obsah ovládaných zariadení. Konkrétne to môžu byť bezpečnostné systémy, osvetľovacie zariadenia, multimédiá, inžinierska verejná infraštruktúra atď. V závislosti od počtu objektov podliehajúcich inteligentnej kontrole sa určuje program činnosti regulátora.

Je dôležité poznamenať, že tieto ovládacie prvky sú viaczložkové. Ich hlavnou úlohou je riadiť vyššie uvedené používateľské zariadenie. Na zachovanie funkcie samotného kontrolóra sú však pridelené aj niektoré jeho zdroje, nehovoriac o pomocných moduloch. Okrem toho sa osobitná pozornosť venuje spôsobu komunikácie pri vývoji takýchto systémov. Napríklad, GSM regulátory pre "inteligentný domov" sú vybavené špeciálnymi modemami, ktoré prenášajú dáta o stave obsluhovaných komponentov priamo užívateľovi prostredníctvom bunkovej komunikácie. Ak hovoríme o riadení bezpečnostných systémov alebo inžinierskych systémov, v prípade poplachu alebo nehody môže byť regulátor naprogramovaný tak, aby informoval o špeciálnych službách. A GSM systém nie je jediný, vďaka ktorému je realizované diaľkové spojenie s majiteľom domu.

Komponenty regulátora

Základná sada funkčných komponentov obsahuje centrálnu rozvodnú skriňu, prídavný ovládací panel, serverový počítač, prepínače a modemy. V prípade výpadku elektrickej energie je zabezpečený aj neprerušiteľný zdroj napájania, najčastejšie sa však počíta s krátkodobým výpadkom, takže nie je vhodné spoľahnúť sa na neho v konštantnom režime prevádzky. Centrálna skrinka na druhej strane obsahuje merač energie, vstupný istič, ovládací panel, výkonové stykače a programovateľnú jednotku riadenia. Niekedy sa používajú aj spínače elektrických vedení, vstupno-výstupné moduly, elektromagnetické relé, spomenutý GSM modem atď. V tomto prípade môže mať sada znížený počet komponentov v závislosti od toho, aké úlohy vykonáva kontrolór.

"Inteligentný domov" na báze malej chaty napríklad nemusia mať I / O moduly, ak je najskôr do riadiacej jednotky zahrnutý optimálny program práce. Zníženie počtu funkčných jednotiek môže byť tiež dôsledkom túžby optimalizovať zdroje potrebné na udržanie prevádzky komplexu. A to nehovorím o zjednodušení systému s cieľom poskytnúť užívateľovi ergonómiu v procese prevádzky.

Teraz stojí za zváženie zloženia dodatočnej skrinky. Zvyčajne obsahuje buď záložné záložné systémy, ktoré sú už prítomné v hlavnej skrini, alebo pomocné komunikácie, ako aj bezpečnostné systémy. To znamená, že jeho integrácia do systému zvyšuje spoľahlivosť funkcií, ktoré vykonáva hlavný regulátor "smart house". Zariadenia v tomto segmente môžu byť napríklad reprezentované miestnou komunikáciou v sieti, zosilňovačmi a rovnakou jednotkou neprerušeného napájania.

Aké sú úlohy kontrolóra?

Rozsah úloh, ktoré môže kontrolór vykonávať, je veľmi široký a je určený len túžbou používateľa, ktorý vybavuje jeho dom. Samozrejme, toto sa týka predovšetkým riadenia elektrotechniky a komponentov inžinierstva. Samotná myšlienka inteligentných domov bola kedysi populárna v spojení s túžbou spotrebiteľa s maximálnym komfortom používania osvetľovacích systémov. Moderné ovládače umožňujú diaľkové a automatické ovládanie domáceho a pouličného osvetlenia, ako aj napájania všeobecne. Už v základných konfiguráciách sú riadiace jednotky inteligentného domu orientované aj na reguláciu napájania plynových zariadení, chladničiek, kotlov, ventilačných systémov atď.

V tomto prípade môžu byť nezávislé riadiace kanály naprogramované v samostatnom poradí. Toto platí pre najdôležitejšie objekty. Napríklad na ovládanie "teplej podlahy" často poskytujú rad komplexných štyroch zón kontroly v niekoľkých izbách. To isté možno povedať o bezpečnostnej infraštruktúre, ktorú obyčajne obsluhujú správcovia GSM pre inteligentný dom s možnosťou posielať SMS správy používateľovi a konzolám bezpečnostných služieb. Okrem toho môže byť oznámenie súčasne vykonávané prostredníctvom kanálov bezdrôtových komunikačných modulov založených na pripojení na Internet.

Princíp fungovania zariadenia

Všeobecná koncepcia inteligentných systémov riadenia je založená na vytvorení automatizovanej kontroly. To znamená, že komplex je najprv nakonfigurovaný na nezávislé riadenie cieľových zložiek "inteligentného domu". Tu je dôležité poznamenať, čo presne znamená takéto riadenie. Môže to byť nastavenie teploty kotla, "teplá podlaha", zapínanie alebo vypínanie svietidiel, nastavenie parametrov audio a video zariadenia atď. Zároveň môžu pracovať riadiace jednotky "smart house", tj robiť rozhodnutia na základe predprogramovaného programu , A na základe spätnej väzby od rovnakého zariadenia. V prvom prípade používateľ zadá určité parametre operácie s uvedením logických reťazcov. Klasickým príkladom je inštalácia pouličného osvetlenia na prácu v určitých hodinách noci a úplné vypnutie počas dňa.

V prípade spracovania spätnoväzobných signálov regulátor pracuje aj podľa pôvodného programu, ale rozhodnutia sa robia na základe údajov, ktoré sa môžu meniť v závislosti od aktuálneho stavu zariadenia, ktoré sa opravuje. Napríklad kotol musí zásobovať vodu s určitým tlakom vo vodovodnom systéme. Z manometra inštalovaného na vodovodnom potrubí je prijatý signál s jedným alebo iným indikátorom a na jeho základe systém dáva inverzný príkaz k elektronike kotla. Ďalšou otázkou je, ako užitočný bude používateľ na príkaz, ktorý dal kontrolór. "Inteligentný domov" je intelektuálny systém, ale nemusí zodpovedať očakávaniam, ak majiteľ nesprávne vypočítal spôsob fungovania v určitých situáciách.

Ovládač "Aries"

Ako základné riešenie spoločnosť ponúka regulátor modifikácie PLC-100, ktorý možno charakterizovať použitím protokolu Modbus na organizovanie kanálov na výmenu informácií. Systém je určený na údržbu obytných budov s dvojpodlažnými budovami, osvetlenia ulíc, podlahového vykurovania, poplašných zariadení atď. Hlavným prvkom komplexu je logický regulátor pripojený na ovládací panel a vstupné a výstupné zariadenia cez rozhranie RS-485. To znamená, že "inteligentný dom" na riadiacej jednotke "Aries" tejto verzie môže byť naprogramovaný vlastníkom sám na jeho želanie. I / O systémy predstavujú analógový modul MVA8 a spínacie zariadenia od výrobcu INSYTE.

Hlavná ponuka operátora má 6 riadiacich jednotiek, z ktorých každá má jeden z podradených segmentov. Jedná sa predovšetkým o napájanie, podlahové vykurovanie, osvetľovacie zariadenia, prostriedky na kontrolu teploty v rôznych častiach domu, dispečing a denník udalostí. Je dôležité poznamenať, že ide o ten istý GSM-regulátor pre správu "inteligentného domu", prostredníctvom ktorého je možné posielať SMS správy. Oznámenie v tomto prípade sa vykoná v prípade nehody v napájacom prívode na pouličné osvetlenie, v prípade poruchy v napájacom okruhu atď.

Vera Controller

Dnes je na trhu k dispozícii veľký počet rôznych kontrolórov, odborníci však odporúčajú kontaktovať výrobcov s rozsiahlymi skúsenosťami v tomto segmente. A v tomto ohľade model rodiny Vera má obrovskú mieru dôvery, pretože spoločnosť je na trhu už mnoho rokov. Jedným z najnovších riešení je komplex VeraEdge. Rozlišovacie vlastnosti tohto systému zahŕňajú kompaktnosť, vysoký výkon a ergonómiu. A vývoj vyniká dokonca aj na pozadí zvyšku linky Vera. Regulátor "chytrého domu" v tejto verzii je atraktívny a technologicky plnený. Tvorcovia použili vysoko výkonnú platformu SoC, ktorej frekvencia je 600 MHz. Súčasne sa zvýšila aj veľkosť operačnej pamäte na 128 MB.

Hlavnou inováciou implementovanou vo VeraEdge je čipový systém Z-Wave Plus. Toto je piata generácia čipu, zatiaľ čo väčšina konkurenčných analógov stále pracuje na platformách tretej generácie. Čo to znamená v praxi? Používateľ môže používať komunikačné protokoly s maximálnym zaťažením a súčasne slúži viac ako 200 zariadeniam. Okrem toho je jednotka vybavená modulom Wi-Fi, ktorý eliminuje problémy s organizáciou káblových miestnych komunikačných liniek. Toto je tiež nové riešenie, ktoré sa zatiaľ nedá pochváliť inteligentným domom kontrolórov od iných výrobcov. Je pravda, že nie bez nedostatkov systému. Bohužiaľ chýba integrovaný zdroj neprerušiteľného napájania.

Arduino Controller

Systém Arduino ponúka dosť nezvyčajné, ale celkom logické riešenie pre správu "inteligentného domu". Správne sa to nazýva komplex, ktorý sa realizuje vlastnými rukami, pretože účasť používateľa v organizácii monitorovacej infraštruktúry je v tomto prípade zásadná. Takže čo sa ponúka v balíku Arduino? Základom súpravy je priamo logický regulátor malého rozmeru a zvyšné komponenty sú reprezentované snímačmi, snímačmi a všetkými druhmi indikátorov. Keď bolo povedané, že počet komponentov môže byť obmedzený, potom to bolo trochu o iných princípoch skracovania prvkov, ale regulátor "smart house" Arduino priniesol koncept optimalizácie takmer dokonalý. Po prvé, všetky senzory fungujú bezdrôtovo, čo eliminuje potrebu viacerých sietí. Po druhé, pre priame ovládanie regulátora sa nepoužívajú tradičné bloky s ovládacími panelmi, ale pohodlná a moderná webová stránka, ktorá je dostupná aj ako mobilná aplikácia. Čo sa týka samotných snímačov, predstavujú zariadenia, ktoré zaznamenávajú údaje o spotrebe energie, parametre vlhkosti a teploty, otvorenie dverí atď.

Ovládače Siemens

Nemeckí kontrolóri sa spájajú najmä s automatizáciou procesov v priemysle. Napriek tomu sa nedávno objavila veľmi zaujímavá línia LOGO, v ktorej sú prezentované systémy pre "smart house". Spoločnosť vo vývoji týchto komplexov sa držala tradičného smeru a na výstupu ponúka dvojzložkový model. Primárny modul tvorí informačnú I / O infraštruktúru, má klávesnicu a displej. Druhý modul vám umožňuje pracovať s regulátorom prostredníctvom káblového rozhrania, teda sťahovať programy pomocou počítača. Pre nezávislý vývoj prevádzkových režimov ponúka výrobca aj špeciálny program Soft Comfort. Ak sa systém používa ako centrálny regulátor "chytrého domu", potom je celkom možné, aby vytvoril riadiace algoritmy a pracovné schémy sám o sebe. Z hľadiska výkonnosti a funkčnosti sú modely tejto rodiny flexibilné. Faktom je, že každá verzia ovládača LOGO môže byť upravená zavedením nových subsystémov a modulov, ktoré zlepšia prevádzkovú kvalitu zariadenia.

Výhody a nevýhody regulátorov pre "inteligentný dom"

Pre nespochybniteľné výhody riadiacich pracovníkov tohto typu je možné spomenúť efektívne riešenie úloh v oblasti inžinierstva, multimédií a iných domácich spotrebičov. Intelektuálne schopnosti dokonca jednoduchých balíčkov dávajú obyčajným majiteľom domov veľa výhod a záchranu z rutinných akcií. Napríklad jednoducho zadajte typický Ethernet radič. Inteligentný domov, ktorý je riadený prostredníctvom sieťových rozhraní, sa znižuje na jeden informačný panel, prostredníctvom ktorého môže vlastník sledovať všetky potrebné ukazovatele výkonnosti a údaje o použitých komponentoch. Samozrejme, existujú nevýhody tohto typu regulátorov. Zahŕňajú zložitosť technickej implementácie so spojením a uvedením do prevádzky, často náročnými službami a samozrejme značnými nákladmi.

záver

Hoci mnohí potenciálni užívatelia kontrolných systémov "inteligentnej budovy" sú znepokojovaní svojou viaczložkovou a ťažkopádnou komunikáciou, už dlho poznávajú jednotlivé prvky. Napríklad elektronika v moderných kotloch, chladničkách, akustických zostavách a osvetľovacích zariadeniach často funguje na rovnakých princípoch. Okrem toho mnohí nevedomky robia rovnaký regulátor pre "inteligentný dom" vlastnými rukami, keď inštalujú bezpečnostný systém na snímače a GSM modul. Iba v prípade bezpečnostných systémov je stredom panel, ktorý spája napríklad snímače pohybu a detektory dymu, zvažované kontroléry slúžia celému spektru domácich zariadení, ktoré sú v princípe prístupné automatickému ovládaniu. Ďalšia vec spočíva v tom, že druhá možnosť je náročnejšia, pokiaľ ide o dodávku elektrickej energie, čo je ťažšie realizovateľné a fungujúce.