реклама
реклама

Инженерия



Трудно переоценить значение электричества в нашей жизни. Одним из факторов сделавшим нашу цивилизацию такой, какой она стала – явился овладение электричеством. В эру глобальной компьютеризации, на компьютер "грузят" различные задачи – обучающие развлекающие, управляющие. Одной из таких задач и стала задача рационального электрического снабжения. И как дальнейшее развитие системы – интеллектуальное здание или "Умный дом". Рациональное электроснабжение – система, которая отвечает за электрические составляющие системы – освещение, электроснабжение, отопление и прочие. "Умный дом" – может комплексно и согласовано управлять любыми типами оборудования.
Чем же обыкновенное, классическое, электроснабжение отличается от рационального? Какие системы могут быть в нашем жилище вообще? Попробуем ответить на эти вопросы.
Близко и понятно каждому человеку понятие – РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ. Кто из нас слышал о таком понятии как рацион? В лучшем случае спортсмены, или представительницы прекрасного пола придерживающиеся диеты.
Система
Обычное потребление пищи подразумевает "ем – то, что нравится, или на что хватает денег, либо, то, что приготовлено заботливыми родителями, или не менее заботливой армейской столовой". Ни о каком подсчете калорий, витаминов и микроэлементов речи не идет. Проводя аналогии с электротехникой можно сказать, что есть "нагрузка" которую нам нужно включить и есть собственно включатель-выключатель.
Включили – работает, выключили – не работает, забыли выключить – работает напрасно. Теперь представьте себе систему, которая, проанализировав ваш возраст, образ жизни, телосложение, физическое состояние, пристрастия во вкусах, настроение, погодные условия спроектирует вам меню на каждый день. Более того, данная система проследит за приемом и не даст забыть о времени приема.
Как это будет выглядеть в системе рационального электроснабжения для вашего объекта? Во первых система постоянно следит за состоянием объекта: находится он на сигнализации или нет, какое время суток, какой день недели, какая температура на улице и внутри помещений, какая погода на улице – светит солнышко или падают осадки, какова скорость ветра, нет ли утечки газа, или повышенной концентрации СО в помещениях, нет ли задымленности или повышения температуры выше противопожарных норм, нет ли признаков затопления. Система
Автоматически реагирует, и принимает решения в зависимости от анализа ситуации. Например, сигнал от инфракрасного датчика может включить сценарий "тревога" (если дом в состоянии "на охране"), заблокировать выходы, отослать SMS-сообщения хозяевам о несанкционированном проникновении в дом, или просто включить освещение в комнате в вечернее время (состояние "снято с охраны"). Изменение температуры "за бортом" вызовет включение системы отопления или кондиционирования. В рабочий день система разбудит хозяев, включением телевизора и (или) освещения, заранее вскипятит чайник, откроет роллеты, в выходной день поведет себя более деликатно. Если пошел дождь система, автоматически закроет окна, затянет защитой бассейн, не станет поливать газон. Если скорость ветра превысит установленные нормы, то система тоже примет меры предосторожности, в виде закрытия роллет и окон. При обнаружении утечки газа, система закроет вводной кран, оповестит Система SMS-сообщением хозяев, заблокирует включение электрических приборов, приоткроет окна на проветривание. В случае детектирования предпожарного состояния система включит сирену в пожарном режиме (прерывисто), закроет окна, чтобы исключить подсос воздуха, оповестит SMS-сообщением хозяев, включит автоматическое пожаротушение (если оно есть). При угрозе затопления система перекроет вводные краны на "стояках", оповестит SMS-сообщением хозяев.
Но конечно все не автоматикой единой. Там где заканчиваете автоматическое управление – начинается управление ручное, а еще ножное, голосовое, инфракрасное, радиоуправление, управление с компьютера, SMS-управление. То есть, любое управляющее воздействие которым человек может управлять.
Лампочку можно включить с одного выключателя, выключить с другого (рациональное электроснабжение длинного коридора) а можно наступив на пластину с выключателем. Теми же функциями можно управлять и с инфракрасного или радио пульта. Щелкнув мышкой по пиктограмме на экране компьютера, (например, централизованный пульт управления освещением, и прочими электроприборами в здании выполненный на базе компьютера, отслеживающий состояние, индикацию и управление). Ну и на последок, можно осуществить управление, отдав голосовую команду (очень актуально для использования в домах людей с ограниченными возможностями), или послав SMS-команду (например, заранее к приезду включить отопление на даче)
Куда такие возможности можно было бы применить?
С какими системами нам обычно приходится сталкиваться в нашем жилище?

Система электроснабжения – подразумевает все наши штепсельные розетки, систему проводов к ним, выключателей, электрозащиты. Применение системы рационального электроснабжения упорядочивает кабельные трассы, позволяет сделать так называемое "шинное" подключение, упрощает добавление новых модулей. Но, самое ценное, возможность гибкой программной привязки различных элементов. Попробуйте на досуге в классическом электроснабжении поменять местами управление освещением из разных комнат. В лучшем случае придется лезть в коммутационные коробки, в худшем – "штробить" трассы, закладывать дополнительные провода. В системе рационального электроснабжения такая работа сведется к программному переназначению устройств.

Система освещения – сюда входят все наши осветительные приборы, от "лампочек Ильича" до новомодных точечных светильников, Система светодиодов, "галогенок" и экономичных люминесцентных ламп. Проводов подвода питания, выключателей. Рациональное электроснабжение добавит сюда возможность управления, путем нажатия одной кнопкой, световыми сценами. Удобным включением подсветки от датчика движения. Заблокирует включение освещения при достаточном уровне освещения, экономя при этом электрическую энергию. Добавит возможности включать освещение различными способами, от клика мышкой до SMS-управления

Система вентиляции – система воздуховодов, фильтров, систем подогрева и увлажнения воздуха, клапанов, вентиляторов. Обычно бывает приточной или вытяжной. В обычном жилище, всю красоту технологической мысли заменяет обыкновенная форточка или открывающееся окно. Из "механизации" обычно применяется вытяжные вентиляторы на кухнях, ваннах и туалетах. "Рационализация" добавит удобства пользования в виде расширения "кнопок" управления. Увяжет ее работу с системой газовой и пожарной безопасности. Заблокирует включение (открытие форточек) в зависимости от погодных условий, и работы системы отопления. Данная ступень доводит систему рационального электроснабжения до категории "Умный дом"

Система отопления – любое оборудование, которое позволяет повышать температуру нашего жилища до комфортных условий. Печное, Система паровое-централизованное, паровое-локальное, электрическое, газовое, с применением котлов на опилках, гелио-установки, ветро-отопительные, био-газо-отопительные – далеко не полный перечень нагревательных устройств, прописавшихся в наших домах . Увы, рациональной автоматизации поддаются не все. Печное отопление, например – очень тяжело. Но вот остальные могут гармонично вписаться в систему "Умного дома". Проще всего иметь дело с электрическими нагревателями, ибо все регулировки осуществляются без всяких промежуточных устройств. В случае использования водяных паровых или газовых систем отопления придется использовать промежуточные регулирующие устройства, в виде регулирующих приводов на вентили, краны, клапана. Еще на систему рационального электроснабжения можно "повесить" отслеживание различных параметров систем отопления. Скорость потока теплоносителя, его температуры на входе и выходе в здание, выход ее за рабочие нормы (ниже точки кристаллизации и выше температуры парообразования), давление внутри системы, потухание факела в газовом котле, уровень топлива и прочие. Система понимает электрические сигналы от различных датчиков – замкнут/разомкнут контакт, уровень напряжения на выходе, количество импульсов. Система "Умный дом" может взаимодействовать со встроенными системами управления, (газовый котел, как правило, имеет в составе аппаратуру управления) беря на себя только управление более высокого уровня, свалив на плечи штатного контролера всю "рутину". Попутно осуществляя роль сигнализации и оповещения, а может полностью взять на себя все функции управления. Обычное состояние для системы селективное отопление в доме. Комфортная температура в спальнях и пониженная в помещениях, где людей нет. Или автоматическое уменьшение отопления солнечной стороны. "Умный Дом".

Система кондиционирования – функционально: система обратная системе отопления. То есть, любое оборудование, которое позволяет понижать температуру нашего жилища до комфортных условий. Подразумевает использование КОНДИЦИОНЕРА. Применение "Умного Дома" позволит заблокировать одновременное использование системы кондиционирования и отопления, избавив вас от ненужных расходов.

Система Система водоснабжения – в представлении городских жителей это кран-умывальник, ванная, раковина на кухне, душ-дождик, трубы, очистители. В представлении сельских жителей колодец-журавль рукомойник, прорубь на реке и прочая "экзотика". Увы, водоснабжение деревни, довольно слабо подвергается какой либо рационализации. Разве только оно будет приведено к городскому типу. Например, установлена накопительная емкость , погружной насос, система труб-шлангов. Еще понадобится система автоматики. Включить насос при достижении нижнего уровня воды (давления) и выключить его верхнем. Слить воду из системы при понижении окружающей температуры до нуля градусов. Уберечь от проблем "размораживания". Каким образом можно было бы "добавить ума" системе водоснабжения? Во первых применением исполнительных приводов на краны и подключения их к "Умному дому". Например, по команде SMS-система наполнит ванну. Во вторых, системой контролирования гидрологического состояния помещений, при помощи датчиков затопления. Обнаружив затопление, система обязательно оповестит хозяев, и сама перекроет подачу воды. Даже если вас "топят" соседи – своевременное оповещение поможет избежать еще большего ущерба. Еще система автоматически отключит подачу электропитания, тем самым, минимизировав риск получить электротравму, при затоплении электрического "теплого пола" или подобного оборудования.

Система водо-канализации – то, что обеспечивает отток использованных жидкостей из нашего жилища. Увы, автоматику сливного бочка здесь очень сложно превзойти.

Система безопасности – любые организационные и технические мероприятия призванные оберегать наше жилище от несанкционированно проникновения, пожарной и газовой опасностей. Начиная от замка на входной двери и автономных дымовых пожарных извещателей и заканчивая системой пультовой охраны и автоматической системой пожаротушения. "Умный дом" настолько универсален в возможностях и умён в настройке, что может выполнять функции приемо-контрольного прибора. При этом использовать одни и те же элементы для различных задач, а также решать комплексное и согласованное управление всем электрооборудованием.
Срабатывание по охранному каналу превратит ваше уютное жилище в настоящего "монстра" по отношению к нежеланному визитеру. Система оповестит вас SMS-сообщением и до прибытия правоохранительных органов, будет отстаивать Ваше имущество. Закроет дополнительные замки и запоры. Переведет работу всего освещения в мигающий режим, нервирующий "гостя" и дополнительно привлекая к себе внимание окружающих, соседей и правоохранительных органов. Включит наружную сирену. Может включить заранее записанную запись грозного звукового предупреждения на повышенной громкости по акустическим системам. Осветит пространство перед домом для более качественной записи системы охранного телевидения. При наличии управляемых камер развернет их в заранее установленные позиции.
Сценарий работы противопожарного канала системы безопасности будет выглядеть иначе. Система получает первичную информацию по температурным сенсорам находящимися в комнатах и управляющими системой отопления, а также от тепловых и дымовых сенсоров. Фиксирование температуры в помещении выше 52 0С, даже без срабатывания извещателей превратит ваше жилище в мужественного пожарного. Система оповестит о ситуации SMS-сообщением и включением наружной сирены, разблокирует все электромагнитные замки защелки и запоры на путях эвакуации. Причиной пожара очень часто являются электрические приборы, потому система обесточит все розетки и ВСЕХ электропотребителей, даже тех, которые были включены в состоянии "охрана" (холодильник, электроотопители и т.п.). Отключение электричества, предотвратит поражение электрическим током в случае нарушения изоляции электропроводов или включения водяных систем пожаротушения. Для исключения подсоса свежего воздуха будут включены на закрытие привода окон и фрамуг. Детектирование дыма, дымовым извещателем в ночное время разбудит спящих людей, включит освещение и внутреннюю сирену. С небольшими отличиями повторит предыдущий сценарий.
Газовая тревога вызовет третью реакцию. Утечка газа грозит накоплением газа в помещении во взрывоопасной концентрации. Традиционная защита полагается на специфический запах газа, отсутствие насморка и благоразумное поведение обнаружившего утечку. Рациональная система – на специальные детекторы, чувствующие газ в концентрациях не дошедших, до критических. Дальнейшие действия будут направлены на оповещение жильцов, уменьшение концентрации путем проветривания (откроются окна). Заблокируется включение или выключение электрических приборов для исключения проскакивания искры между контактами коммутационного элемента. Специальный привод перекроет газовый кран, перекрыв доступ газа в помещение.
Система контроля погодных условий – в большинстве домов сводится к укреплению термометра за окошком, взглянув на который мы решаем, что нам одевать, выходя на улицу. "Умный дом" кроме наружного термосенсора, способен принимать сигналы от датчиков дождя, измерять скорость ветра ротационным датчиком, уровень освещенности "за бортом". Управлять погодой люди пока не научились, но вот управлять своим жилищем в зависимости от погодных условий – запросто. Например, включение размораживания дорожки перед домом производить только тогда когда идет снег.
Система Система полива газона – в классическом представлении это моток шланга кран на улице и веселье для детворы. "Умный дом" - это заранее проложенная под газоном трубопроводы, разбрызгивающие форсунки, и автоматическое управление. Полив будет осуществляется по времени, а также в зависимости от погодных условий. Если жарко и солнечно – то чаще, если идет дождь – не будет.

Система управления роллетами и гаражными воротами, лифтами подъемниками – классическая подразумевает подвод энергии к приводам. Управление всеми этими механизмами, как правило, осуществляется с настенных выключателей или (и) радио выключателей брелков. В состав системы входят устройства отслеживающие крайние положения, и элементарной логики блокирующие одновременное включение режимов "открытие" и "закрытие". Система "Умный Дом" позволит увязывать работу механизмов в комплексе с остальными системами. Например режим "охрана" заблокирует открытие даже при нажатии на радио-брелок управления, а команда датчиков "дождь", "сильный ветер" принудительно закроет роллеты. Не говоря об общем удобстве управления, которые дают функции "Умного дома".
Система ухода за домашними животными и растениями. Домашние питомцы, декоративные растения отвлекают нас от напряженных повседневных будней. Уход за ними не тяготит нас. Но есть ситуации, когда нам необходимо оставить тех, кого мы любим и кто любит нас на некоторое время. И тут о наших "братьях меньших" сможет позаботиться "Умный дом". При наличии дозаторов система не забудет покормить в отведенное время домашних рыбок. Добавит корма в кормушку и воды в поилку птицам, кошкам и собакам. Польет раз в неделю цветы.
Система аудиовидеомультирум (телевидение, видео, музыка) – тяжело представить наше жилище без телевизора, музыкального центра,Система проигрывателя DVD. Однако, этому многообразию есть альтернатива: есть один медиа-сервер на котором хранится ваша коллекция музыки фильмов, данный сервер имеет возможность проигрывать CD и DVD диски принимать видеосигналы от спутниковых и телевизионных тюнеров. Возможна подача в эту сеть сигнала от системы охранного телевидения. Дальше данное устройство распределяет на ваши плазменные панели, жидкокристаллические мониторы и прочие устройства отображения любую программу из многочисленного списка по вашему выбору. На каждый монитор будет отображаться своя программа. И еще, с каждой такой точки отображения можно смотреть фотографии, выходить в Интернет, а при необходимости, вооружившись гироскопическим пультом, управлять "Умным домом" и просматривать наружные камеры.
Система охранного телевидения – в просторечье система видео наблюдения, дополняет систему безопасности возможностью записи и последующего просмотра событий, а также удаленного наблюдения за вашим жилищем. Как правило, современные системы охранного телевидения – самодостаточные системы, не требующие дополнительного управляющего оборудования. Однако "Умный дом" может выполнять параллельно функции протоколирования событий. Осуществлять более интеллектуальное управление системой видео наблюдения.
Система контроля доступа – говоря армейским языком ни что иное, как устройство "Свой-Чужой". Помочь в идентификации призваны аудио и видео домофоны различных конструкций и производителей. Интеграция в "Умный дом" позволит даже простейшему домофону добавить функций протоколирования посещений, или включение дополнительного освещения, по нажатию на вызывную кнопку.
Система удаленного управления – классически выглядит следующим образом: за 150 км от дома вас прошибает холодный пот при мысли – выключил или не выключил утюг? Дальше следует звонок соседям, родителем, знакомым:
-- Сходите, посмотрите, отключите.
-- Ключей нет.
-- Отключите автомат на лестничной площадке.
-- Холодильник отключится.
-- Зато дом не сгорит.
Рациональное электроснабжение позволит, в той же ситуации, подключится к дому через мобильный Интернет GPRS, и обесточить розетку, в которую включен утюг. Или заехать в ближайшее Интернет-кафе и все сделать оттуда. Или просто послать кодированное SMS-сообщение.
Система дистанционного управления – любой набор оборудования, которые позволяют управлять приборами, не вставая с кресла. "Умный дом" позволит одну и ту же лампочку включить с ИК или радио пультов, отдав голосовую команду или щелкнув по пиктограмме на мониторе. Кто знает?– наступит и то время когда мы сможем включать лампочки силой мысли.
Система Система индикации и отображения – получение информации о состоянии исполнительных механизмов, осветительных и нагревательных приборов в классическом исполнении подразумевает наличие светового табло или сигнальных лампочек, параллельных контактов на коммутационных приборах, дополнительных сигнальных проводов и кабелей. А что может использовать в качестве средств отображения - "Умный дом"? Во первых экран вашего персонального компьютера или (и) ноутбука, во вторых экран плазменной панели или простого телевизора, В третьих экран вашего PDA, в четвертых – двухцветная светодиодная индикация на клавишных включателях-контролерах, в пятых – на экране вашего мобильного в виде SMS-сообщений, в шестых – имеются светодиоды состояния на исполнительных коммутационных элементах. Значительный плюс в том, что дополнительные провода не требуются, сигнальные контакты тоже – все предается по шине данных.
Система комфортного пробуждения – любое "оборудование", которое позовет вас уже к накрытому столу. Заботу близких тяжело превзойти, но попробовать ваш "Умный дом" вполне может. И так к моменту пробуждения система вскипятит чайник, зажарит заранее приготовленные тосты. Включит освещение, музыку, FM или телевидение на нужном канале, поднимет роллеты. Пара вставать.
И так, что же нам дает "Умный дом"?
1). Экономия – бесспорная. Позволяет экономить энергоресурсы до 30% Простейший расчет – забыли выключить одну лампочку мощностью 100 Вт. За 10 часов проведенных нами вне дома на счетчике будет лишний киловатт час. За месяц забывчивость приведет к 30 кВт часам. Теоретически, среднестатистической семье можно уложиться в электропотреблении в 1 талон – 100 кВт часов за месяц. 30 кВт часов и есть 30% от теоретической нормы. И это только на одной лампочке. Струйка воды толщиной в спичку за сутки обеспечит перерасход 100-200 литров. А также ни чем невосполнимое, душевное спокойствие и равновесие.
2). Удобство – явное, многогранное, приятное, незаметное. Три дня пользования ставит нешуточный вопрос – как я без этого всего обходился до сих пор.
3). Согласованность – настраиваемая по желанию, до уровня "защита от дурака"
4). Самостоятельность – интеллектуальная. Приятно поразит ваша "ненужность"
5). Сценарии – любой сложности, любой последовательности. Что может быть проще одного нажатия?

Гавриченко Андрей, "САКУРА Бел"

 

 

 

реклама