умный дом (1) (1). 1. 2 Концепция интеллектуального здания
 Скачать 1.03 Mb.
|
ВВЕДЕНИЕ Любое здание - будь то административное, производственное или жилое состоит из некоторого набора подсистем, отвечающих за выполнение определенных функций, которые решают различные задачи в процессе функционирования этого здания. По мере усложнения этих подсистем и увеличения количества, выполняемых ими функций, управление ими становилось все сложнее. Также стремительно растут расходы на содержание обслуживающего персонала, ремонт и обслуживание этих подсистем. Впервые эти проблемы встали при эксплуатации больших административных и производственных комплексов.Современное здание такого типа - это город в миниатюре. Фактически в нем действуют все службы, являвшиеся ранее непременными атрибутами городского хозяйства. В таких зданиях обычно существует административная служба или администратор, которые используют и обслуживают эту систему практически круглосуточно. Хотя есть немало средств автоматики, которые сами справляются с возложенными на них задачами, такими, как отопление, вентиляция, поддержание микроклимата, освещение, пожарная сигнализация, дымоуничтожение, контроль входа/выхода и т.п., но управление и обслуживание всех этих систем требует наличие администрирующего персонала. Его обязанностью является контроль работы этих подсистем и принятие мер в случае выхода их из строя. Но есть ситуации, когда даже действия квалифицированного персонала могут оказаться неэффективными. Это случаи возникновения угрозы зданию и находящимся в нем людям, имеющие глобальный характер – пожар, землетрясение и другие стихийные бедствия, террористические атаки. Здесь нужно принимать экстраординарные меры в считанные доли секунды. Реакция и корректность действий людей в критической ситуации может оказаться недостаточной. 1. СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ УМНОГО ДОМА 1.1 Умный дом (англ. Smart House) — жилой дом современного типа, организованный для комфорта проживания людей при помощи современных высокотехнологичных устройств Само понятие «умный дом» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в Вашингтоне (округ Колумбия) в 1970-х годах: Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства.Принцип «Системы интеллектуального управления зданием» предполагает совершенно новый подход в организации жизнеобеспечения строения, в котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем и исполнительных устройств здания. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс. Важной особенностью и свойством "Умного дома" отличающим его от других способов организации жизненного пространства является то, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов. В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и сигнализации, воротами и прочим. В доме, оборудованном системой "Умный дом" достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ, сенсорной панели и т. д.) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с Вашим пожеланием, временем суток, Вашим положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.1.2 Концепция «интеллектуального здания» Почему появилась необходимость в интеллектуальном здании. Основные положения концепции интеллектуального здания. «Интеллектуальное здание» — не очень точный перевод английского термина "intelligent building". Под интеллектом в этом подходе понимается умение распознавать определенные ситуации и каким-либо образом на них реагировать (естественно, степень этого умения может быть различной, в том числе очень высокой). Вместе с тем, в соответствии с буквальным переводом с английского, ИЗ можно интерпретировать как "разумно построенное" [3]. Это означает, что здание должно быть спроектировано так, что все сервисы могли бы интегрироваться друг с другом с минимальными затратами (с точки зрения финансов, времени и трудоемкости), а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Концепция интеллектуального здания содержит в себе следующие положения: - Создание интегрированной системы управление зданием - системы с возможностью обеспечения комплексной работы всех инженерных систем здания: освещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, контроля доступа и многих других. - Устранение всего обслуживающего персонала здания и передача функций контроля и принятия решений подсистемам интегрированной системы управления зданием. В эти подсистемы как раз и закладывается «интеллект» здания – то, как оно будет реагировать на изменение параметров датчиков системы и другие события типа внештатных ситуаций.- Реализация механизма немедленного отключения и передачи при необходимости управления человеку любой подсистемой интеллектуального здания. Вместе с этим человеку должен предоставляться удобный и единообразный доступ к управлению и отображению всех подсистем и частей «Интеллектуального здания». - Обеспечение корректной работы отдельных подсистем в случае отказа общей управляющей системы или других частей системы. - Минимизация стоимости обслуживания и модернизации систем здания, что должно обеспечиваться применением общих стандартов в построении подсистем, автоматическое конфигурирование и обнаружение новых устройств и модулей при их добавлении в систему. - Наличие в здании проложенной коммуникационной среды для подключения к ней устройств и модулей систем. Наряду с этим возможность использования в качестве коммуникационной среды в системе управления различных типов физических каналов: слаботочные линии, силовые линии, радиоканал. 1.3 Возможности интеллектуального здания Интеллектуальное здание имеет массу преимуществ. Система управления позволяет владельцам создавать сколь угодно сложные и интеллектуальные процедуры функционирования, т.к. все исполнительные системы могут работать согласованно и совместно. Отсюда следует реализация множества ресурсосберегающих процедур: контроля доступа и обеспечения безопасности учета и контроля практически всех параметров систем и оперативное реагирование на их критическое изменение, причем реакция является комплексной и мгновенной удаленного контроля и управления зданием, т.к. все информационные и управляющие каналы связи в такой системе являются цифровыми.  С некоторых пор Дом полон жизни Одним прикосновением можно превратить пустующее жилище в уютный гостеприимный Дом: будет включено освещение, установлен комфортный микроклимат, опустятся шторы, наполнится ванна... Устали и хотите отдохнуть у экрана телевизора или "домашнего кинотеатра". Коснитесь клавиши панели или пульта дистанционного управления - и жалюзи закроются, свет плавно погаснет, выдвинется экран и включится проектор. Можно не вставая разогреть ужин - только его кто-то заранее должен поставить на плиту. Управлять "домашним кинотеатром", а также аудио- и видео - аппаратурой можно с помощью сенсорных панелей.  Управление светом Сможете создавать световые сценарии из неограниченного числа источников света с различной яркостью, включать их одновременно или с задержкой, имитируя, например, эффект "бегущих огней".Используя специальные светорегуляторы можно не только менять яркость, на которую загорается лампа при включении, но и время, за которое будет достигнута эта яркость. Функция постоянного контроля освещенности, предназначена в основном для офисных помещений, дает возможность поддерживать заданную освещенность рабочей поверхности независимо светит ли солнце или небо укрыто тучами. Автоматическое включение наружного овещения в зависимости от времени суток и присутствия людей не только обеспечит дополнительный комфорт, но и отпугнет непрошенных гостей.  Управление микроклиматом Система постоянно измеряет температуру индивидуально в каждой комнате и поддерживает ее на заданном уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию. Каждый день помогает экономить денежные средства благодаря различным режимам работы системы: комфортный режим, ночной режим, режим "никого нет в доме". Смена режимов происходит по расписанию или по команде. Достаточно лишь однажды задать температуру на дисплее сенсорной панели в комнате для каждого из режимов. Система отопления / кондиционирования выключится автоматически для сбережения энергии, если окна комнаты будут открыты для проветривания (сигнал об этом пошлет межрамный контакт). Жалюзи В летнее время их ламели автоматически поворачиваются под определенным углом и предотвращают попадание внутрь комнаты излишнего солнечного света, не уменьшая светового потока. Тем самым они препятствуют нагреванию помещения и помогают экономить электроэнергию, расходуемую кондиционером.  Ваш охранник и сторож Умный дом отчитается перед обо всех событиях, которые происходили в нем за время отсутствия хозяев: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго крутились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти. Непрошенных гостей поджидают неприятные сюрпризы в виде ослепляющего света и звуковой сирены. Кроме того, об их проникновении в Дом сообщит по телефону Вам и вызовет охрану.  Аварийные ситуации. При возникновении аварийных ситуаций (например, протечки воды) не только проинформирует и соответствующую службу, но и предпримет необходимые меры по локализации аварии (прекратит подачу воды).  Эффект присутствия В ваше отсутствие Дом может имитировать привычный образ жизни хозяев, включая по вечерам свет и музыку, тем самым создавая эффект присутствия. Быть в курсе всего происходящего в доме и управлять им независимо от расстояния? С помощью современных средств коммуникации легко решает эту задачу.  Компьютер Установив на домашнем компьютере программу визуализации и используя модем, сможете с портативного компьютера как отключить оставленный кем-либо свет, так и впустить в дом внезапно нагрянувших гостей.Телефон Обеспечивает надежную связь даже тогда, когда нет под рукой компьютера: для этого достаточно набрать номер домашнего телефона. Через тональный набор входите в зону управления домом. Каждое устройство системы имеет свой порядковый номер. Вызывая его, можете отдать различные команды: включить отопление, прогреть сауну, наполнить ванну...  Сотовый телефон Современные WAP-технологии позволяют использовать сотовый телефон в качестве инструмента управления, контроля и диагностики системой  Дистанционное управление в доме Не вставая с дивана с помощью инфракрасного пульта легко отрегулируете яркость освещения в комнате, закроете жалюзи и зададите нужную температуру1.4 Технологии Умного домаВысокие технологии «Умного» дома Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу. Н. Винер. 1940 г.  Умный Дом (Smart House) — это интеллектуальная система управления, обеспечивающая согласованную и автоматическую работу всех инженерных сетей дома. Такая система грамотно распределяет ресурсы снижает эксплуатационные затраты и обеспечивает понятный интерфейс контроля и управления. В России, подобные комплексные инженерные системы разрабатывают и инсталлируют на профессиональном уровне всего несколько организаций. Сейчас осуществляется инженерное проектирование элитных загородных домов по авторским проектам дизайнеров и архитекторов, сотрудничество с крупными строительными организациями. Учитывает работу всех инженерных коммуникаций и, при индивидуальном проектировании, объединяет в единый комплекс: водоснабжение, канализацию, микроклимат, энергоснабжение, безопасность, связь, управление светом, мультимедиа и другие системы, обеспечивая реальную и ощутимую домашнюю автоматизацию. В проект умного дома может быть включено до сорока отдельных инженерных систем, для каждой нужны сложные технические расчеты.Современный умный дом наделён, на первый взгляд, фантастическими функциями. В Умном доме всё автоматизировано, даже бытовая техника в нём большинство задач выполняет самостоятельно. Интеллектуальное здание живёт по заранее прописанным сценариям, которые делают жизнь человека комфортной и мобильной, избавленной от суеты и домашних забот. Это не фантастика – это реальность. Проекты Умный дом обладают множеством различных функций, охватывающих все сферы жизни. Любой «умный» дом характеризуется наличием системы автоматизации здания. Это комплекс программного обеспечения для управления оборудованием – мониторинга, оптимизации и администрирования. Целью автоматизации здания является эффективное и безопасное обслуживание всей техники жилого помещения или другого сооружения. Управление осуществляется при помощи системы, которая срабатывает при возникновении заданных программой условий. Автоматизация здания становится возможной благодаря современным устройствам, станциям и модулям управления, которые могут контролировать (блокировать, оптимизировать) работу всего оборудования. Процесс автоматизации позволяет человеку забыть о сложностях управления любыми коммуникационными системами. Особенность автоматизации зданий заключается в возможности одновременного и точного учета всех важнейших факторов: контроль потребления воды, электроэнергии, температуры, источников бесперебойного питания и т.д. Установка инженерных сетей, обеспечивающие бесперебойную работу систем коттеджа в автономном режиме, которые также позволят экономить Ваши средства.Создание коммуникационных систем Основная задача специалистов, которые разрабатывают автоматизированные решения для жилых объектов, – создание инженерных сетей и их управление. Инженерные коммуникации внедряются поэтапно: сначала создаются система отопления, система кондиционирования и вентиляции, затем – «умный» свет и мультимедийные технологии. Использование данных сетей позволяет экономить от 10 до 40% электроэнергии. Инженерные коммуникации управляются при помощи компьютера с применением специальных программ - контроллеров. Координация работы производится благодаря сенсорным панелям, через Интернет или сотовый телефон, а также с помощью одно-, двух- или многокнопочных выключателей. Последние способны обеспечивать контроль всей системы здания. Все автоматические выключатели, которые устанавливаются, соответствуют требованиям ГОСТ Р 50030.2-99. Помимо централизованного управления всеми коммуникациями здания предлагается установить систему мониторинга, которая позволит контролировать инженерные сети благодаря специальным устройствам: датчикам освещения, движения, температурным. Информация о состоянии коммуникаций позволяет своевременно произвести профилактику и замену неисправных деталей. Особенности проектов Индивидуальное проектирование коттеджей представляет собой целый комплекс работ, начиная от непосредственного возведения сооружения, заканчивая созданием системы «умного» жилья. Процесс разработки проекта должен соответствовать техническим требованиям ГОСТ 2.114-95, а также нормам единой системы конструкторской документации согласно ГОСТ 2.053-2006. В комплекс по проектированию загородных домов, оснащенных «умными функциями», входит: разработка проекта системы управления освещением, создание концепции мультимедийных систем (домашние кинотеатры, музыкальные центры),установка климатического контроля, управление вентиляцией, кондиционированием, отоплением и водоснабжением, установка системы силовой электрики, интеграция системы канализации, установка системы безопасности, диспетчеризации, подключение любых систем по желанию заказчика (система ландшафтного полива, система антиобледенения кровли, ступенек, дорожек и водостоков и д.т.). Индивидуальное проектирование коттеджей и установку систем безопасности, в которых нуждаются загородные дома, – охранной и пожарной сигнализации, пожаротушения, контроля доступа, вызова службы охраны и т.д. Проектирование «умного» жилья сопровождается гарантийным и послегарантийным обслуживанием установленной системы. |