технопарк. Документ Microsoft Office Word (2). Домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека
 Скачать 471.2 Kb.
|
|
Содержание Введение Умный дом - система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека. Домашняя автоматизация в современных условиях - чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец «умного дома» самостоятельно определяет, какие устройства куда установить и какие задачи они будут исполнять. Наиболее распространенные примеры автоматических действий в «умном доме» - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды. Домашняя автоматизация рассматривается как частный случай интернета вещей, она включает доступные через интернет
Содержание Введение Умный дом - система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека. Домашняя автоматизация в современных условиях - чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец «умного дома» самостоятельно определяет, какие устройства куда установить и какие задачи они будут исполнять. Наиболее распространенные примеры автоматических действий в «умном доме» - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды. Домашняя автоматизация рассматривается как частный случай интернета вещей, она включает доступ
Содержание Введение Умный дом - система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека. Домашняя автоматизация в современных условиях - чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец «умного дома» самостоятельно определяет, какие устройства куда установить и какие задачи они будут исполнять. Наиболее распространенные примеры автоматических действий в «умном доме» - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды. Домашняя автоматизация рассматривается как частный случай интернета вещей, она включает доступные через интернет домашние устройстваные через интернет домашние устройства  а. б. в. Рисунок 3- Оборудовании систем управления электроснабжения и электроосвещения: а - оборудование управления; б - контроллер; в - диммер 2) Климатическими системами. Комфортные климатические условия создаются при помощи систем периметрального отопления, теплых полов и приточно-вытяжной вентиляции. Система управляет отоплением и охлаждением помещений, влажностью, притоком свежего воздуха, очисткой от пыли и бактерий. Используются показания датчиков присутствия, температуры, давления, СО2, часто они могут быть совмещены в единой метеостанции. Задача желаемых параметров индивидуального микроклимата в зонах производится с термостатов, входящих в состав Умного дома.  Рисунок 2 - Раздельное управление климатом в квартире 3) Система безопасности (охранно-пожарная сигнализация, контроль доступа, въездные ворота) Данные систем передаются в АСУ умного дома и применяются для разработки алгоритмов и сценариев управления. Управление въездными и гаражными воротами может быть реализовано как через классический пульт ДУ, так и средствами Умного дома. Кроме того, система может подсказать, об оставшихся открытых воротах или оставшихся открытых окнах. 4) Система видеонаблюдения. Функции системы в целом не отличаются от таковой в обычных системах безопасности, появляются возможности привязки на уровне ПО событий в доме (не относящихся непосредственно к охранным), в зависимости от фантазии владельцев. 5) Домофония. Домофон работает как классическое устройство. Телекамеры домофона включаются в общую систему видеонаблюдения. События протоколируются с использованием средств умного дома, управление так же осуществляется в т.ч. с помощью средств системы автоматизации.  Рисунок 4-Панель домофона 6) Система управления штор и рольставен. Осуществляется управление либо в ручном режиме, либо в автоматическом, по показаниям датчиков освещенности, информации от систем безопасности или мультимедимедиа.  Рисунок 5- Автоматическое управление шторами и рольставнями 7) Система контроля протечки воды. Прорыв труб водоснабжения является очень неприятным событием в связи с порчей не только своего, но и соседского имущества. Обнаружить и предотвратить протечку воды так же поможет умный дом. Контролируемыми зонами являются санузлы и кухня, т.е. те помещения, где проходят трубы водоснабжения. Прорыв трубы или перелив воды через края раковины фиксируется с помощью специальных датчиков. В случае протечки умный дом перекроит доступ воды в квартиру и отправит СМС сообщения на заданные телефоны. В результате изучения систем управления Умным домом можно сделать вывод, что наибольшее визуальное отличие умного дома от обычного, пусть даже оснащенного инженерными системами, пользователь увидит в системе управления. Помимо классических клавишных пультов, применяются сенсорные панели, встраиваемые в дизайнерские решения. Управление осуществляется через телевизор, ПК, планшеты и телефоны либо через универсальные пульты управления. Реализовано удаленное управление через сеть Интернет, безопасность обеспечивается шифрованием протоколов управления. Помимо обычных функций управления может быть реализовано голосовое управление Умным домом. 2.3 Современные технологии управления «Умным домом» Существует много классов систем управления от разных производителей. Иногда, в пределах одной фирмы существуют насколько линеек систем управления в разных ценовых категориях, с различными возможностями. Если на одной системе можно автоматизировать целый город, то возможности других изначально проектировались только для одного частного дома или квартиры. На сегодняшний день из всего многообразия представленных на рынке умных систем управления, можно выделить несколько систем, являющимися типичными представителями в своем классе: -централизованные: CRESTRON; -децентрализованные EIB; -смешанные (псевдодецентрализованные): Х-10 Таблица 2 - Современные системы управления «Умным домом»
После анализа существующих систем автоматизированного управления умным домом можно делать следующие выводы: -самой надежной системой управления домом является централизованные система, так как она обеспечивает высокую скорость работы, интегрированное управление из единого центра; -удобство интерфейса цветных, настенных, сенсорных панелей; -система управления домом на основе микроконтроллера дает возможность соединения с другими системами от разных фирм. 3 Установка системных технических устройств «Умного дома» 3.1 Особенности установки технических устройств «Умного дома» Для тех, кто хочет автоматизировать свой дом по высшему разряду, по-прежнему существуют дорогие профессиональные системы, которые должен устанавливать специалист. Однако у них есть ряд особенностей: - большинство элементов имеет проводное подключение. Чтобы их запитать и соединить в цепь, сначала нужно делать разводку электрики. - «умные модули» умеют «дружить» только друг с другом, то есть комплект должен быть одного производителя и одной серии. - для интеграции в единую сеть зачастую требуется специализированное программное обеспечение, которое поставляется на платной основе. Разумеется, это удобно далеко не всем. Потому всё большей популярностью пользуются устройства, имеющие несколько иную конфигурацию: - элементы подключаются по беспроводной связи. Лишь немногим нужно питание 220 В (то есть обычная розетка). Это позволяет установить приборы с минимальным вмешательством в готовый ремонт. - программное обеспечение делается с максимально степенью универсальности и загружается в общедоступные хранилища или магазины (AppStore, GooglePlay) и распространяется на бесплатной основе. - дружелюбный и простой интерфейс делает настройку системы «умного дома» очень простой и доступной каждому пользователю. Так же, как и многие другие системные технические устройства, «умный дом» состоит из многих групп элементов, каждая из которых выполняет свою функцию: - Контроллер (другое название – хаб, шлюз) Устройство, выполняющее функцию «мозгового центра». В нём содержатся электронные компоненты, позволяющее запрограммировать контроллер на приём сигналов, их обработку и управление различными элементами «умного дома» по проводам или «по воздуху». В отличие от многих других приборов в системе «умного дома», шлюз всегда подключается к сети через 220 В. Многие производители даже размещают в корпусе вилку питания, на которой и держится устройство в розетке. - Датчики (иногда называются сенсорами) Назначение этих элементов - сбор информации о состоянии помещения, где они установлены. Благодаря датчикам собираются сведения о температуре и влажности воздуха, присутствии людей в комнатах, открывании и закрывании дверей или окон, протечках воды, состоянии освещённости и многом другом. Многие датчики в силу своего малого энергопотребления легко сделать независимыми от внешнего источника тока – в этом случае они оснащаются аккумулятором или литиевой одноразовой батарейкой, которой хватает на год или два. - Актуаторы (или просто исполнители) Специальные агрегаты, которые настроены на получение сигнала от контроллера. После приёма они выполняют различные действия – включают свет, управляют питанием бытовой техники, поднимают и опускают шторы, перекрывают воду и делают многое другое. Датчик посылает сигнал на контроллер – контроллер интерпретирует полученные данные с актуальной программой и даёт команду исполнителям – актуаторы выполняют приказ с контроллера, осуществляя какое-либо действие. - Устройства управления С их помощью хозяин узнаёт о состоянии системы, а также может отдать команду на срабатывание устройств. В современных системах «Smart home» всё чаще роль органа управления полностью отдаётся смартфону с установленным соответствующим ПО. Это намного удобнее, чем стационарный кнопочный пульт или блок дистанционного управления. Смартфоны сегодня есть у каждого, с их помощью можно получать информацию от датчиков и управлять актуаторами из любого места. 3.2 Разновидности устройств «умного дома» Различают следующие виды устройств автоматизированного управления «Умным домом»: регистрирующая аппаратура, датчик движения, датчик температуры, датчик влажности воздуха, датчик открывания дверей, датчик протечки воды, видеокамера, датчик дыма и утечки газа, реле, розетки. Таблица 3 - Разновидности устройств «умного дома»
3.3 Расчет стоимости системы «умный дом» При разработке системы автоматизации здания можно выделить следующие технологические процессы: - разработка структуры сети; - выбор элементной базы для реализации сети; - разработка программного обеспечения контроллера BC9000; - разработка человеко-машинного интерфейса; - согласование с заказчиком и внедрение; - обучение пользователя и сервисное обслуживание системы. Смета затрат на вычислительную технику и дополнительное оборудование приведена в таблицах ниже. Таблица 4 - Смета затрат на вычислительную технику
Таблица 5 - Смета затрат на дополнительное оборудование
Заработная плата программиста - проектировщика сдельная и составляет 35 000 рублей, заработная плата монтажника - 20 000 рублей. Отчисления на страховые взносы равные 30%, Длительность работы программиста - проектировщика tp1 = 20 дней, монтажника tp2 =5. Затраты на оплату труда составят: 20000+35000 =55000 руб. Длительность применения вычислительной техники tBТ = 22 дня. Страховые взносы составляют 30%, из них: 22% - Пенсионный фонд РФ; 5.1 % - Фонд обязательного медицинского страхования; 2.9 % - Фонд социального страхования. СВ = З × 0.3 (1) где: З - затраты на оплату труда, руб. СВ = 55000×0,3 = 16500 руб. Таким образом, страховые взносы составляют 16 500 рублей. Расчет стоимости проектирования и монтажа внедрения системы найдем по формуле: С = Цвт + Цдо + З+ СВ (2) С = 123 031,93 + 20 200 + 55 000 + 16 500 = 214 731,93руб. Результаты сведем в таблицу, и отразим на диаграмме в процентном соотношении. Таблица 3 - Структура затрат на внедрение системы «Умный дом»
 Рисунок 6 - Структура затрат на внедрение системы На основании произведенных расчетов можно сделать вывод, что создание системы «Умный дом» составляет 214 731,93 рублей, в структуре затрат наибольший удельный вес составляют затраты на вычислительную технику и оплату труда 1230,3 % и 550 % соответственно. Таким образом, создание системы является материалоемким и трудоемким процессом. Несмотря на то, что затраты достаточно высокие, система оправдывает себя с таких сторон, как комфорт, безопасность, электропотребление. Заключение В процессе выполнения курсовой работы мною изучены базовые понятия «Умного дома», история развития технологий, проанализированы современные методы, технологии и системы управления «Умным домом». Проведена исследовательская работа по особенностям установки технических устройств «Умного дома» После анализа существующих систем автоматизированного управления умным домом можно сделать следующие выводы: - самой надежной системой управления домом является централизованная система, так как она обеспечивает высокую скорость работы, интегрированное управление из единого центра; - удобство интерфейса цветных, настенных, сенсорных панелей; - система управления домом на основе микроконтроллера дает возможность соединения с другими системами от разных фирм. Неоспоримые преимущества внедрения систем автоматизации как на городских, так и на частных объектах жизнеобеспечения неоспоримы. В первую очередь они предусматривают постоянный контроль работы оборудования и инженерных систем, формирование графика проведения профилактических и ремонтных работ, увеличение срока службы оборудования. Сюда нужно добавить учет и контроль количества потребляемых городских и частных ресурсов (газ, электроэнергия, вода), а также значительную экономию при использовании ресурсов. Внедрение основных элементов «умного дома» уже на этапе строительства здания дает возможность впоследствии эти «умные здания» соединять между собой. В ближайшем будущем это явление, безусловно, будет набирать обороты уже на уровне районов и городов, то есть строительство «умных домов» в перспективе превратиться в создание одного большого «умного города», сигнал автоматизация интеллектуальный. В одном тексте не расскажешь обо всех аспектах такого интересного и, без сомнения, перспективного направления как строительство автоматически управляемых жилищ. Собственно, внедряются подобные системы сейчас не только в частных домах или квартирах, но и, к примеру, в офисах или на промышленных предприятиях. Со временем большинство зданий будут иметь высокую степень автоматизации процессов функционирования. Список использованных источников и литературы Архипов, В. Системы для «умного» здания / В. Архипов. - М.: "СтройМаркет", 2020. - № 45.- 182с. Акустические системы, системы освещения, конференц – системы и системы оповещения (Электронный курс) (2008). – Режим доступа: Богуанов С.В. Умный дом / Наука и Техника, 2009 Быков, В.С. Введение в технологию Х-10 / В.С.Быков. – М.: Лаборатория домашних технологий i-Home, 2021. – 25 с. Дементьев А. Умный дом 21 века / ЛитагентРидеро, 2016 Евсеев, Ю.А. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре / Ю.А Евсеев, С. С. Крылов. - М.: Энергоатомиздат, 2019. – 120 с. Управление умным домом через интернет [Электронный ресурс] [2006]. - Режим доступа: http://smarthouse.rostov.ru. Харке В. Умный дом / Техносфера, 2020 Интерне-ресурсы: https://moluch.ru/archive/27/2914/ Анализ систем автоматизированного управления умным домом http://rina.pro/napravleniya-deyatelnosti/sistemy-avtomatizacii/upravleniya-chastnym-domom-sistemy-umnyj-dom - Системы «умный дом». управление частным домом и квартирой |