HouseClever - Умный дом

(925)612-78-77 Заказать умный дом, купить умный дом


Мы предлагаем комплексную автоматизацию вашего дома, коттеджа, офиса.

Наш Умный дом - это дом с искусственным интеллектом и ежедневный помощник, который распознает и исполняет ваши желания, создавая комфортную, безопасную и уютную среду для жизни. Наш Умный дом – это инновационные технологии будущего, которые мы дарим вам уже сегодня.

СТАТЬЯ

rss

Клюев П.А, Тарасов А.С.



Аппаратно-программные средства для мониторинга и управления осветительной нагрузкой


Что делает большинство людей, приходя на работу утром? Войдя в кабинет, они включают свет. При этом абсолютно неважно светло или темно за окном, достаточно или нет освещение рабочей зоны. А все из-за того, что за электроэнергию платит кто-то другой, а не они. Таким образом, счета за электроэнергию достигают невероятных размеров. И если вы владелец бизнеса, предприятия, собственник помещения, то вы знаете, что такое оптимизация издержек – управление освещением в вашем здании является одним из инструментов оптимизации ваших расходов.
Есть много путей решения данной проблемы. Один из которых это применение систем автоматизации и технологии «умных домов», которые позволят не только значительно сократить потребление электроэнергии, а, следовательно, уменьшить расходы, но и повысить комфортабельность на предприятии, что приведёт к росту производительности труда, вспомните Хоторнский эксперимент, который как раз доказал все выше сказанное. Плюс ко всему появятся дополнительные возможности по управлению каждым помещением в отдельности и всем зданием в целом.
Для начала рассмотрим объект автоматизации более подробно. В современных офисных зданиях в большинстве случаев используются для освещения люминесцентные лампы. Эти лампы пришли на смену стандартным лампам накаливания из-за ряда преимуществ перед ними. Во-первых, это более высокая эффективность, КПД составляет 20-25% (у ламп накаливания около 7%) при большей светоотдаче. Во-вторых, длительный срок службы – до 20000 часов по сравнению с 1000 часами у ламп накаливания. Но существуют еще и недостатки. Например, огромные пусковые токи, в десятки раз превышающие ток в номинале, из-за наличия в схеме управления лампой конденсатора, или присутствие в этой лампе паров ртути, пусть и в небольших количествах. Кроме того, пульсация светового потока может отрицательно сказаться на человеке, вызывая повышенную утомляемость и снижение работоспособности. Но самый главный недостаток этих ламп – они практически не поддаются регулировке яркости, невозможно «диммировать» их уровень излучения.
В последнее время становятся все более популярны светодиодные светильники, и замена ими люминесцентных ламп значительно снизила бы потребление электроэнергии, если бы не одно «но» - большая цена. Такая замена окупится не раньше чем через 5 лет.
Но, тем не менее, какие бы светильники не использовались и в каком количестве, ими нужно управлять: не использовать, когда уровень освещенности в комнате достаточен для работы или когда в комнате нет людей; не включать на полную яркость, если этого не требуется; осуществлять плавное включение для увеличения срока службы светильников; контролировать потребляемый ток.
В связи с этими условия требуется создание системы управления, которая бы выполняла данные функции, подбор оборудования, программных средств для отладки и диспетчеризации.
Российская фирма ООО «НПФ Вектор» предлагает широкий спектр программно-аппаратных средств для решения любых задач автоматизации и в том числе предлагает оборудование для системы «умный дом». Для потребителей предоставляется очень качественное оборудование отечественного производства по вполне демократическим ценам, плюс адаптация к российской системе электроснабжения, российскому климату, российскому менталитету. В своих проектах группа компаний House Clever уже много лет использует только оборудование фирмы ООО «НПФ Вектор».
Для автоматизации пятиэтажного здания (Умный дом) понадобилось следующее оборудование: 11 блоков ввода/вывода для управления люминесцентными лампами, два девятиканальных регулятора напряжения («МИРН»)для управления светодиодными, галогенными и лампами накаливания, 1 интерфейсный блок для сопряжения с компьютером, датчики присутствия и датчики освещенности.
Блок интеллектуального ввода/вывода.

Блок ввода/вывода (рис 1) допускает подключение до 32-х нагрузок и 32-х управляющих воздействий типа «сухой контакт», а также 16 аналоговых датчиков формата 0-5В, 0-10В, 0(4)-20мА.
К дискретным входам блока подключены клавишные выключатели, расположенные в каждой комнате для управления освещением в ручном режиме, датчики присутствия, расположенные в каждой комнате для управления освещением в автоматическом режиме. Количество входов и выходов блока, необходимых для конкретной комнаты, легко конфигурируется. Схема подключения представлена на рисунке 2.
Как видно из рисунка все устройства объединяются по CAN-сети по топологии «ШИНА» с терминальными резисторами на оконечных устройствах. Вся информация с системы верхнего уровня передаётся на блок сопряжения по RS232 на базе протокола ModBusRTU, который, в свою очередь, выполняет роль преобразователя интерфейсов и транслирует посылки управляющего компьютера с RS232 протокола ModBusRTUна CAN-сеть протокола CANOpen.

 

Схема системы управления осветительной нагрузкой здания.

К аналоговым входам возможно подключение датчиков освещенности или потенциометра задания требуемого уровня яркости освещения. С помощью датчика освещенности, находящегося в обратной связи, легко автоматически поддерживать постоянный уровень освещенности при использовании регулятора напряжения в комнате с регулируемыми лампами или включать и отключать освещение при переходе значения освещенности через границу срабатывания с лампами не поддерживающими «диммирование».
Многоканальный интеллектуальный регулятор напряжения.

Многоканальный интеллектуальный регулятор напряжения (рис.3) допускает подключение девяти нагрузок и управляет ими во всем диапазоне напряжений от 0 и до 220В. Имеет датчики тока и встроенную защиту от короткого замыкания на базе специализированных быстродействующих предохранителей.
Регулятор напряжения предназначен для управления осветительной нагрузкой, теплыми полами, вентиляторами, сервоприводами заслонок, циркуляционным насосом, трехпозиционным приводом трехходового клапана, электромагнитными клапанами. Как вы понимаете, его можно использовать не только в системе освещения, а практически во всех системах, входящих в «умный дом»: в системе климат-контроля, вентиляции и отопления, в системе водоснабжения и других системах

.Блок интерфейсного сопряжения.
Интерфейсный блок (рис 4) служит для сопряжения компьютера по каналам RS-232/485 и протоколом ModBusRTU с промышленной шиной CAN, соединяющей все блоки между собой. Он рассылает всю информацию, полученную с компьютера по тем блокам, которым она предназначается и отправляет на компьютер информацию об изменении каких-либо параметров в любом из блоков.
Система управления нижнего уровня реализована в виде дискретного управляющего автомата, который оценивает состояние датчиков присутствия, освещенности в каждом помещении и определяет в каком помещении установить необходимую яркость или полностью отключить свет. Оценивая текущие время и день недели, система управления умным домом отключает основное освещение помещений и включает аварийное освещение в нерабочее время и выходные дни, если это необходимо. Схема дискретного управляющего автомата представлена на рис. 5.

Схема дискретного управляющего автомата.
Мониторинг и управление осветительной нагрузкой всего умного здания осуществляется через сенсорный монитор компактного энергосберегающего сервера, подключенного к источнику бесперебойного питания. Система является свободно конфигурируемой и позволяет настраивать различные режимы работы дискретного управляющего автомата. Управление освещением в умном доме может осуществляться удалённо (только с помощью системы мониторинга), локально (с помощью местного выключателя или датчика движения) и комбинированно (как удалённо с системы управления, так и местным выключателем). Также предусмотрена возможность отключать и включать освещение в каждом помещении по таймеру или в определённое время суток.

Панель управления осветительной нагрузкой здания.
Панель управления представляет собой html-визуализацию, сделанную с применением php- и ajax-технологий, размещенную на сервере с установленной mySQL-базой данных (рис. 6). Данное решение позволяет использовать в качестве платформы любую из представленных на сегодняшний день (Windows, Linux и т.д.), в которых есть поддержка интернет-технологии отображения информации. Плюс ко всему, использование интернет-технологий передачи данных дает возможность удаленного доступа к панели управления. База данных сервера связана с подключенным контроллером посредством специально разработанного драйвера. Опрашивая микроконтроллер, панель управления предоставляет оперативную информацию о состоянии системы в виде мнемосхем, графиков или отображая информацию в виде цифр и других средств визуализации. Сервер с установленной базой данных позволяет вести протокол событий, в том числе и аварийных.
Таким образом интеграция устройств управления позволила в среднем сэкономить до 45% электроэнергии и обеспечила качественное функционирование системы освещения здания, снижение затрат на ремонт оборудования благодаря своевременному выявлению его неисправности и более точной локализации поломок, а также безопасность в эксплуатации.
Применение устройств и энергосберегающих технологий «умного дома» позволило повысить энергоэффективность использования осветительного оборудования здания, повысить качество жизни человека, сократить расходы, связанные с коммунальными ресурсами почти в два раза, и окупить капитальные вложения за два года. Управление освещением в здании является одним из элементов энергоэффективного строения


Портфолио - выполненные работы

Статьи

Новости

Реклама



ЧТО ТАКОЕ УМНЫЙ ДОМ?

Когда произносится словосочетание — умный дом, большинство людей ассоциирует этот...

Узнать больше

КАК ВЫБРАТЬ УМНЫЙ ДОМ?

Тысячи фирм-производителей систем Умного дома борются за рынок, предлагают новые идеи....

Узнать больше

СКОЛЬКО СТОИТ УМНЫЙ ДОМ?

Сколько стоит Умный дом - такой вопрос сразу возникает у человека, который заинтересовался...

Узнать больше