Государственное бюджетное образовательное учреждение
Центр образования № 000
УМНЫЙ ДОМ
Выполнили ученики 9 «А» класса
Сидоренко Антон,
Коляченко Максим,
Своротнева Наталья,
Калинин Максим,
Чесноков Дмитрий.
Научный рукаводитель:
Введение
1. Историческое развитее умного дома
2. Создание коммуникационных систем
3. Интегрированная система управления информационной, вычислительной и
коммуникационной инфраструктурой
4. Удаленное управление интеллектуальным домом
5. Энергосбережение
6. Системы автоматического управления освещением
7. Климат – контроль
8. Комфорт и свобода в помещении.
Приложения
Введение
Умный Дом
Любое здание состоит из подсистем, которые отвечают за определенные задачи, возникающие в процессе эксплуатирования данного здания. Чем больше подсистем и функций, которые они выполняют, тем сложнее ими управлять. Для решения данной проблемы была изобретена концепция «умного дома».
Умный дом (англ. Smart House) - жилoй дoм сoвременного типа, oрганизованный для комфoртного прoживания людей при пoмощи сoвременных высoкотехнологичных устрoйств. Понятие «умный дом» появилось в 1970г и формулировалось так: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства». Под «умным домом» подразумевается система, которая обязана распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и определенным образом на них реагировать. В «умном доме» все подсистемы объединены в единый управляемый комплекс. «Умный дом» - наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством.
Концепция «умного дома» включает в себя следующие положения:
Интегрированная система управления зданием – системы с возможностью обеспечения комплексной работы всех инженерных систем здания.
Устранение всего обслуживающего персонала здания и передача функций контроля подсистемам интегрированной системы управления зданием.
Реализация механизма мгновенного отключения и передачи при необходимости управления человеку любой подсистемой интеллектуального здания.
Обеспечение корректной работы отдельных подсистем в случае отказа общей управляющей системы или других частей системы.
Минимизация стоимости обслуживания.
Наличие в здании проложенной коммуникационной среды.
Одним прикосновением можно превратить пустующий дом в уютное гостеприимное жилище: включится освещение, установится желаемый микроклимат, закроются жалюзи, наполнится ванна... Вы устали и хотите отдохнуть у экрана телевизора или "домашнего кинотеатра"? Дотроньтесь клавиши панели или пульта Д/У - и опустятся шторы, свет плавно погаснет, выдвинется экран и включится проектор.
Используя специальные светорегуляторы можно изменять яркость, на которую будет загораться лампа при включении, но и период, за который будет достигнута эта яркость.
Система постоянно, измеряя температуру в каждой комнате, поддерживает ее на заданном уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию .
Каждый день «умный дом» экономит денежные средства благодаря различным режимам работы: комфортный режим, ночной режим, режим "никого нет в доме". Смена режимов происходит по расписанию или по команде.
Умный дом отчитывается обо всех событиях, которые происходили в нем во время отсутствия хозяев: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго находились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти. Об проникновении непрошенных гостей, дом сообщит хозяину и вызовет охрану.
Вам надо быть в курсе того, что происходит у вас дома и управлять им на большом расстоянии? Это можно сделать без проблем с помощью современных средств коммуникации.
Установив на домашнем компьютере программу визуализации , вы сможете легко управлять умным домом через интернет, например: впустить нежданных гостей или выключить/включить свет.
Телефон обеспечит возможность управления умным домом тогда, когда у вас нет доступа в интернет, для этого достаточно набрать свой домашний номер. Управление через телефон происходит по средствам тонального набора.
«Не за горами день, когда окружающие нас вещи научатся думать и станут много более полезны обществу». Н. Винер. 1940 г.
Умный Дом - это умная система управления, которая обеспечивает сoгласованную рабoту всех инженерных сетей дoма. Такая система правильно распределяет ресурсы, чем снижает затраты, и oбеспечивает понятный интерфейс контроля и управления.
Пока в России, подобные комплексные инженерные системы разрабатывают на профессиональном уровне совсем не много организаций.
При проектировании всех инженерных коммуникаций, объединяют в единый комплекс: водоснабжение , канализацию, микроклимат, энергоснабжение , безопасность, связь, управление светом, мультимедиа и другие системы, обеспечивая реальную и ощутимую домашнюю автоматизацию. Обычно в проект умного дома включается около сорока отдельных систем, для каждой из которых приходится производить сложные технические расчеты.
Получить полный текстВ наше время умный дом имеет, на первый взгляд, фантастические функции. В нем всё на столько автоматизировано, что даже бытовая техника в нём большинство задач выполняет самостоятельно. Он облегчает жизнь человека и делает ее комфортной и мобильной, избавленной от суеты и домашних забот.
У каждого «умного» дома есть системы автоматизации здания. Это такой комплекс программного обеспечения для управления оборудованием, с помощью которого производится мониторинг и администрирование. Автоматизация здания нужна для эффективного и безопасного обслуживания всей техники жилого помещения. Существует системы которые срабатывают при возникновении заданных программой условий. Автоматизация здания становится возможной благодаря современным устройствам, станциям и модулям управления, которые могут контролировать работу всего оборудования. В автоматизации зданий важным является то, что есть возможность одновременного и точного учета всех важнейших факторов.
Историческое развитее умного дома
Дадим определение умному дому. Определение, сформулированное в Вашингтоне в 70-х годах: «Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…», совершенно ничего не объясняет. И в самом деле, многое из того, что представлено на рынке, и продается под названием «умного дома» автоматикой, и системами управления не является. Часто мы сталкиваемся с очень дорогими (это не значит, что они хорошие) «умными домами», которые делаются на потеху богатой и не очень образованной публике. Работоспособность и надежность этих конструкций не выдерживают никакой критики. Другая крайность - пластмассовые «китайские» коробочки с дешевеньким процессором для выполнения какой-то одной задачи.
Поэтому вначале дадим определение, что понимаем под названием «Дом разумный». Это система автоматики, которая обеспечивает комфортные условия существования в доме, вне зависимости от внешних факторов.
Поскольку мы живем во времена, когда экология (особенно в крупных городах) никуда не годится, а аварии государственных коммуникаций становятся нормой, а иногда, вообще не обеспечивают нормального снабжения, тема «дома разумного» становится очень актуальной. И удивительно, что многие системы жизненно-необходимые человеку вообще не выпускаются. На самом деле, ситуация с автоматикой не случайна, а имеет логическое объяснение. Как исторически жил человек? В разных климатических поясах нашей планеты жизнь складывалась по-разному. В полярных областях и тропической зоне условия существования различны. Но все же, в жилище присутствует некоторая общность - обособление человека от внешних воздействий какими-нибудь стенами и крышей. Не зря же так часто говорят про «крышу над головой». Такое жилище, как правило, комплектовалась «очагом» для приготовления пищи и обогрева. Вот так человечество живет практически до сих пор. Сантехника и водопровод , имеющиеся в античности, были прекрасно забыты. Возрождение гигиены произошло только в конце 19-го века. Автоматика же, пригодная для быта появилась с первыми микропроцессорами только в конце 70-х годов ХХ-го века. А современная автоматика - дитя ХХI-го. И наше жилище обрастало теми приспособлениями, которые были в ходу и могли «приспособиться» для бытовых нужд.
Мы, сегодня, пользуемся фантастическими технологиями в области связи и вычислительной техники, но продолжаем относиться к нашему жилью по-старинке. Богатые продолжают нанимать прислугу, а бедным, вообще не до этого. А как же средний класс? Ну, как-то что-то приспосабливает под свои нужды. Но все не так плохо.
Сейчас начинают появляться концепции и технологии, которые уже можно называть «дом разумный». Электроника заметно дешевеет, и мы можем выпускать, действительно, автоматику для дома. То, что стоило двадцать лет назад десятки тысяч долларов, сегодня укладывается в сотню. Тут можно говорить о прогрессе. И можно говорить об автономных коммуникациях для индивидуального дома. Сегодня такой подход к строительству более грамотный, более дешевый и более быстрый. Сейчас строят быстрее, чем согласовывают.
Только без автоматики эти задачи выполнить невозможно. Вы же не будете держать при каждом доме обслуживающую бригаду? Да этого и не надо, все решает современная электроника. Естественно, автоматика должна присутствовать и в жилище. Первопричина - экономия используемых ресурсов (электричество, тепло, вода и т. д.). Возьмите хотя бы теплые полы. В доме общая нагрузка при включении теплых полов может достигать двадцати киловатт, т. е. 20 кВтхЧ в час. В сутки - 480, т. е. где-то 2500 рублей! При таком подходе автоматику можно окупить за месяц! Второе - это комфорт, удобство управления, интуитивно-понятный интерфейс. Комфорт - это когда всегда комфортно! Возьмем вентиляцию.
Нормальная система приточно-вытяжной вентиляции с обогревом, увлажнением, кондиционированием и фильтрацией, - где она? То, что предлагается за большие деньги (начиная с миллиона рублей), сделанное на западе, у нас работает плохо! Вспомните нынешнее лето. Так можно говорить о каждом аспекте жилища очень долго и подробно.
Получить полный текстСоздание коммуникационных систем
В разработке автоматизированных решениях для жилых объектов, основной задачей специалистов являются создание инженерных сетей и их управлениея.
Инженерные коммуникации внедряются поэтапно: сначала создаются система отопления, система кондиционирования и вентиляции, затем - «умный» свет и мультимедийные технологии. Координация работы производится благодаря сенсорным панелям, через Интернет или сотовый телефон, а также с помощью одно-, двух - или многокнопочных выключателей.
В комплекс по проектированию загородных дом ов, 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.).
Интегрированная система управления информационной, вычислительной и коммуникационной инфраструктурой
Основываясь на предоставляемых нижележащими уровнями сервисами, создается уровень, в котором все аспекты управления инфраструктурой здания сводятся в единую систему, выполняющую многообразные функции, в число которых входят:
·пожарная сигнализация;
·управление параметрами среды;
·контроль доступа в здание;
·сигнализация взлома;
·управление лифтами;
·телевизионное слежение;
·регистрация времени пребывания;
·управление освещением;
·контроль использования электрической энергии;
·отопление, вентиляция, поддержание микроклимата;
Кроме выполнения целевых функций на инфомационно-вычислительную систему возлагаются функции управления информационной инфраструктурой:
Контроль доступа к информации и управление безопасностью;
Управление рабочей нагрузкой;
Контроль производительности;
Управление событиями;
Автоматизированное управление хранением данных;
Управление проблемами;
Управление транспортом данных;
Управление Web-серверами;
Управление сетью;
Последняя функция - управление сетью - включает в себя автоматическое распознавание объектов управления и топологии сети, повышение уровня контроля сетевого оборудования, наличие средств разработки для управления нестандартным сетевым оборудованием, интеграция с уже существующими в здании системами управления сетью и наличие средств ведения политики управления сетью.
Удаленное управление интеллектуальным домом
Человек может управлять интеллектуальным домом или зданием с помощью некоторых средств управления, размещенных в самом здании или его окрестностях, но включенных в ту же коммуникационную среду, что и все остальные компоненты системы. Но существует множество случаев, когда бывает необходимо или желательно удаленное управление подсистемами интеллектуального дома.
Интеллектуальный дом предоставляет возможность создания в рамках интегрированной системы управления подсистемы удаленного управления, то есть управления на расстоянии.
Эта подсистема позволяет получать информацию о событиях и состоянии некоторых параметров и удаленно посылать команды управления всей системе или ее отдельным компонентам. Относительно глубины реализации такой возможности в интеллектуальном доме можно выделить следующие формы:
Автономный саморегулируемый и управляемый объект, включающий в себя всевозможную автоматику, но не имеющий сообщения с «себе подобных». Это наиболее примитивная модель искусственного интеллекта, на которую делается упор в средствах массовой информации . Где «интеллектуальный дом» представляется чудом техники, доставляющим массу удобств и удовольствий богатому лентяю, которому лень встать с дивана, чтобы щелкнуть выключателем.
При подключении интеллектуального дома к сети, связывающей отдельные объекты в единое целое, что позволит осуществлять мониторинг систем жизнеобеспечения, энергосбережения ресурсов, безопасности и т. д. Решение любых вопросов, связанных с упомянутыми системами, а также доставка различных услуг по сети станет гораздо проще и эффективнее.
Высшая форма интеллектуального жилища: обмен информацией как внутри дома, так и вне его происходит с помощью стандартных цифровых протоколов. Все компоненты системы интегрированы в единое коммуникационное пространство.
Например благодаря модулю, на протоколе Х10, можно управлять системами электроснабжения, освещения, видеокамерами , пожарно-охранной сигнализацией. Если заменить обыкновенный выключатель на “умный”, то можно управлять освещением одновременно в разных помещениях. Еще если воткнуть в розетку приемник радиосигнал, то можно будет регулировать освещение с помощью пульта дистанционного управления.
X10 разработали почти 25 лет назад. В наше время X10 используется в управление бытовыми приборами.
Нужно потратить немало средств, чтобы обустроить квартиру или дом “умными” технологиями. Стоимость зависит от уровня “новороченности” системы.
Получить полный текстЭнергосбережение
Обычно, хозяева “умных домов”, в нашей стране, стараются обеспечить себе полный комфорт и защиту. Но на Западе, главная цель владельцев “умных домов” является сбережение энергии. Для примера, возьмем 282 этажный дом. Примененные в нем технологии, направленные на энергосбережение, по данным специалистов, должны понизить энергопотребление на 35%. В подвале “умного дома расположена система очистки сточных вод , для смыва в туалетах и для орошения парков, и садов. В квартирах находятся программируемые термостаты, они позволяют менять параметры микроклимата, и энергоэффективной бытовой техникой.
На крыше основного строения размещены сады. Такая “зеленая крыша” снижает нагрузку на систему кондиционирования воздуха в доме летом.
Все системы домашней автоматизации можно условно разделить на открытые и закрытые.
Разрабатывая дизайн интерьера дома, дизайнеры думают не только о мебели или бытовой технике. Любое, даже самое замечательное, оформление нуждается в правильной "подаче", и в решении этого вопроса огромную роль играет освещение. Естественный свет играет очень важную роль, но в наше время этого мало. Сейчас актуальны точечные светильники, позволяющие осветить комнату так, как этого требует происходящее в ней, а управление системой светильников можно доверить интеллектуальной системе.
Осуществить автоматическое управление светом можно двумя способами. В первом из них каждая комната оборудуется отдельным пультом. Несколько кнопок на нем отвечают за отдельные осветительные приборы. Пользуясь пультом, можно управлять светом, не вставая с кресла или дивана. Второй способ-полная автоматизация освещения с использованием особых датчиков. Как только человек входит в комнату, свет в ней включается, а выключается через некоторое время после ухода.
Системы автоматического управления освещением
В систему «Умный дом» входит полная автоматизация освещения с использованием специального оборудования. Эта система очень удобна для дома, например, когда человек входит в помещение свет включается, а когда человек уходит то свет отключается автоматически либо по какой-то специальной звуковой команде, например, хлопок руками или щелчок пальцев.
Также освещение можно будет настраивать при помощи пульта, через компьютер или даже через сотовый телефон. Ещё можно отметить один плюс – автоматический таймер света, это позволит ночью не включать самостоятельно свет – он будет отключаться сам, это очень удобно ведь не придётся вставать ночью и искать тумблер включения света.
Такие системы делают жизнь гораздо комфортнее, как в малых жилых помещениях, так и в больших особняках.
Естественно затраты на такое оборудование окупится слихвой.
Как показывают расчёты, автоматические системы управления светом дают довольно большую экономию электроэнергии. Такие системы дополняют интерьер и дизайн дома.
Климат – контроль
Как вы знаете, такие системы присутствуют на сегодняшний день в автомобилях. Например, если за окном машины жара и солнце включается вентилятор , а если же холод и дождь включается обогрев. В некоторых автомобилях климат контроль для водителя и для пассажиров разделен, ведь для комфортного вождения пассажиров важен комфорт водителя.
Но представьте себе что такая система могла бы сделать в доме. Приходя ночью после дождя в дом, вам не надо будет включать домашнее отопление, ведь с такой системой как «умный дом» это можно будет сделать через телефон стоя в лифте, и уже доме наслаждаться теплом и уютом. Исследования показали, что 1 градус тепла может сэкономить 5% энергоресурсов. Представляете сколько это может сэкономить?
Так что же подразумевают под климат-контролем?
Климат-контроль – автоматическая система для изменения температуры или влажности в пределах заданных параметров. В эту систему входят различные обогреватели, вентиляторы, тёплые полы, двойные рамы, кондиционеры и т. д.
В этой системе очень важна слаженность и чёткость, так как нагреватель не должен греть когда работает вентилятор или же пол нагревать когда кондиционер включён на холод. Также, ПО для регулирования и задавания параметров этой системы, можно будет установить на любой электронный гаджет.
Комфорт и свобода в помещении.
Задумайтесь на одну минуту, сколько раз вы нажимаете на кнопки приходя домой. Вы смотрите телевизор, звоните по телефону, играете или работаете на компьютере или же в игровую приставку. А теперь представьте себе, что половина из перечисленного находится у вас на вашем сенсорном смартфоне. Приходя домой, вы нажимаете на нём пару кнопок, и дверь в дом плавно открывается, свет тихо включается, телевизор горит на любимом канале, микроволновка греет еду, поставленную туда заранее, и компьютер попискивает привычным звуком.
И ведь эта мечта осуществима уже сегодня! Такие системы существуют уже в США, Японии, Китае, Англии, Франции, Германии и даже кое-где в России, многочисленные фирмы предлагают свои системы «умного дома», сотни квалифицированных рабочих готовы установить и настроить вам эти системы. Представьте, насколько изменится ваша жизнь после покупки «умного дома».
Приложения.
ЛИТЕРАТУРА
1. И. Федоров, «Сколько этажей у интеллектуального здания?» - "Бизнес: Организация, Стратегия, Системы", №10 1999 г.
2. В. Архипов «Системы для «интеллектуального» здания» - "СтройМаркет", №г.
3. А. Авдуевский «Крыша для интеллекта» - «Журнал сетевых решений LAN», №12 1998 г.
4. Информация сайта
5. «Должны ли кабельные системы быть структурированными?» - "Вестник связи", №8, 1998 г.
6. Ю. Королев «УМНЫЙ ДОМ: приятная неизбежность»
7.
8. Новичихин В. Пояснительная записка к УИР.
численностью работающих на каждом по 2 человека и 2 подсобника в цехе составят 22 работника в смену, что обеспечивает сборку 30-40 м2 жилья в смену, или 15 тыс. м2 в год, при односменном режиме работы. Стоимость производственной линии в разы меньше известных мировых аналогов и имеет не ограниченный потенциал повышения эффективности. При необходимости возможен вариант сменной работы, что увеличит производительность производства до 18 – 20 тыс. м2 жилья в год и снизит сроки окупаемости проекта. При оптимальной загрузке сборочного конвейера себестоимость 1 м2 жилья может достигать 12 -13 тыс. руб. Производство размещается на промышленных площадях от 600 м2, оборудованных грузоподъёмным средством, в идеале 5 тонн. Технология не требует обязательного отопления помещения, воды, а электричество напряжением 380 вольт, на один сборочный конвейер, будет достаточно мощности 50-80 квт. Основное достоинство технологии заключается в максимальной заводской готовности объёмных модулей, которые не только представляют собой отдельные части будущего дома, уже полностью утепленные, оборудованные коммуникациями, но и каждая комната отделана в соответствии с назначением, вплоть до встроенной мебели и сантехники. Создалось ошибочное мнение, что архитектура модульных домов статична и в ней мало разнообразия, но разочарую носителей подобных утверждений, так как практика показала, что вариантов планировок и комбинаций огромное множество. Модульные дома легко вписываются в модные нынче варианты домов с плоскими крышами и стеклянными фасадами, они легко строятся на сложных ландшафтах, без нарушений природы.
Что такое умный дом? Некоторые говорят что это СКС (Структурированная кабельная сеть) Распределяющая телевидение и информацию по дому Другие считают что это система “домашней автоматики” Осуществляющая централизованный контроль за освещением и другими приборами Остальные утверждают, что умный дом - это “интеллектуальные приборы” IP адресуемые устройства, по типу интернет-холодильника LG или Samsung
Итак, что такое автоматизация дома? Полностью автоматизированное или упрощенное выполнение повседневных действий Можно выполнять некоторые действия одним прикосновением: Одно нажатие кнопки, которое включит свет в нескольких комнатах, когда Вы вошли в дом. Это может происходить по заранее заготовленному сценарию: Вы можете запрограммировать систему полива цветов в саду и она будет включаться в строго определенный день и час. Таким же образом система умного дома действует в других случаях, например: Когда солнечные лучи светят в окна слишком сильно, закрываются шторы на окнах или жалюзи.
Что такое «системная интеграция» Это сочетание сразу нескольких технологий автоматики. Например: Нажмите «Добро пожаловать домой» на панели возле входной двери: Свет включится, закроются гаражные ворота, кондиционер создаст заданную температуру воздуха Нажмите «Смотреть фильм» на пульте управления Телевизор включится, свет медленно погаснет, DVD-проигрыватель начнет воспроизведение.
Включится кофе-машина Инфракрасный сигнал, CD-проигрывателю Нажмите «добро пожаловать домой» на настенном выключателе, сенсорном экране или пульте ДУ Включение колонок на кухне Инфракрасный сигнал, включающий кондиционер Включение света в гостиной Включение света в холле Команда, посланная для включения кондиционера Команда посланная активировать плату Включение колонок в гостиной Включение колонок в спальне Команда, посланная выключателю Включение света в кухне Команда, посланная воротам Лампы включатся Команда, посланная для включения адаптера Команда, посланная, для включения адаптера Команда послана диммеру Мульти-сенсор передающий команду от пульта Пример работы системы
Возможности системы ограничиваются только Вашим воображением Возможно бесконечное количество комбинаций: свет, кондиционер, жалюзи и шторы, гаражные ворота, системы безопасности… Вы просто управляете сценариями Также существует возможность контролировать происходящее через Интернет и по телефону К примеру, курьер доставил Вам посылку в момент Вашего отсутствия. Он просто отправляет Вам SMS сообщение. Вы, с помощью Интернета и мобильного телефона, видите на web-камере кто это, откроете ему дверь дома, чтобы он оставил посылку
Зачем нам это надо? Мой дом такой, какой есть, и таким он был долго… Зачем что-то менять? Попробуйте представить свою жизнь без: Пульта управления телевизором Микроволновых печей Углубимся в прошлое: Электричество Водопровод В 1861, даже Томас Крэппер столкнулся с вопросом «зачем это надо», когда изобрел современный вариант унитаза с системой слива
Сигнализация Электрические слеклоподьемники Сиденья с подогревом Климат-контроль Магнитола с CD mp3 Сейчас, покупая автомобиль, люди ждут от него определенного уровня интеллектуальной «начинки» Автомобильный DVD-проигрыватель Беспроводную связь Bluetooth Датчики дождя GPS навигация Электрические зеркала Приведем простой пример
Вручную открываем и закрываем двери Вручную включаем и выключаем свет, кондиционер, музыку, телевизор и другую технику Функции обыкновенного дома автономны и изолированы В нем нет согласованности при работе техники Если повезло, то из автоматики в Вашем доме могут появиться только гаражные ворота, управляемые с радиопульта Неотъемлемая часть нашей жизни….. И снова к дому
Почему мы даем такое сравнение? На автомобильном рынке присутствуют конкурентоспособные производители, знающие чего покупатель от них ждет. В индустрии строительства не получалось действовать по такой же схеме. Почему? Может быть строители и разработчики находятся под большим ценовым ограничениями? Или настолько трудно найти квалифицированных монтажников-инсталляторов? Потенциальные клиенты не просят установить систему потому что не понимают зачем она? Действительно ли потребители так не образованы, или возможно, просто не знают что они теряют?
Мнения изменяются Мы видим стремительный рост интереса Рост уровня жизни и TV-программы хорошо продвигают системы на рынке Выставки и публикации в прессе так же активно продвигают эту систему Наиболее читаемые газеты пестрят статьями о системах в действии Благодаря этому потребители лучше осведомлены об улучшении качества жизни и комфорта с помощью систем интеллектуального здания. Они понимают что установка данной системы - это выгодная инвестиция. Которая в последствии увеличит ценность дома при его продаже.
Причины интереса к системе Заказчики не сильно интересуются техническими подробностями системы. Они не хотят быть сбитыми с толку техническими аспектами Они просто хотят сделать свою жизнь комфортней с помощью системы умного дома. Заказчиков беспокоят только два аспекта: Насколько и как повысится их уровень жизни? Как это будет выглядеть в их доме? Это просто…….!
Маркетинговые исследования этой области рынка указывают на четыре основных причины спроса на системы «умный дом» Повышая уровень жизни Развлечения Больше незабываемых впечатлений от «домашнего кинотеатра» Управление плазменным телевизором, системой домашнего кинотеатра, звуком и светом Одним прикосновением запустить воспроизведение и световой сценарий Прослушивание музыки в любом помещении дома Управление MP3, IPOD, и др.
Маркетинговые исследования этой области рынка четыре основных причины спроса на системы «умный дом» Повышая уровень жизни Удобство «Добро пожаловать домой» - сценарий, плавно включающий освещение, музыку и кондиционер «До встречи» - сценарий, выключающий все функции и приборы в момент ухода из дома Дистанционный контроль повсюду в доме Или из автомобиля, находясь в дороге Или из офиса, загородного дома, отовсюду
Маркетинговые исследования этой области рынка четыре основных причины спроса на системы «умный дом» Повышая уровень жизни 3. Комфорт «Доброй ночи» - сценарий, выключающий все приборы на ночное время Сенсоры оставляют включенным свет в прихожей или в другом заданном месте в ночное время Причем свет горит не яркий, а приглушенный, чтобы не слепил глаза. Так же предусмотрен таймер для ночников в детских комнатах
Маркетинговые исследования этой области рынка четыре основных причины спроса на системы «умный дом» Повышая уровень жизни Безопасность «Опасность» - сценарий включающий свет в каждом помещении дома для создания эффекта присутствия “Отпуск” – сценарий позволяющий домашним приборам и технике функционировать, не создавая опасности пока Вас нет длительное время Предусмотрены сценарии для облегчения жизни пожилых или инвалидов Контроль площади у кровати пожилого или других мест в доме.
Как это будет выглядеть? Заказчики хотят такую систему и аксессуары к ней чтобы они дополняли и подчеркивали существующий дизайн дома По этой же причине отдаются предпочтения плоским телевизорам и компьютерам Mac, производителя Apple
Посмотрим на демографию Богатые люди, стоимость дома миллион и более $ Нет желания разбираться в тонкостях установленной системы Просто достаточно понимания что это последняя и лучшая разработка системы Устанавливают все: Управление светом, безопасность, домашний кинотеатр, мультирум, и пр. Заплатят более 100 000$ только лишь за управление освещением Почему они вкладывают в это деньги? ……Потому что могут.
Посмотрим на демографию «Средний класс» Примерно до 450 тыс. $ Это класс людей которые хотят установить систему сильнее, чем остальные Сделайте их дом комфортным. Объясните им выгоду. Им нравятся восторженные впечатления друзей, устанавливают плазменный телевизор, проектор, звуковую систему Dolby Digital Вопрос в том….могут ли они себе это позволить?
Доступность для масс С новыми технологиями Умный Дом стал доступнее Используются типовые электроматериалы, и любой сертифицированный установщик может установить систему Выключатели управляются также просто, как и традиционные гаражные ворота. Любая кнопка любого выключателя способна управлять одним или группой функций Вы самостоятельно можете настроить такие сценарии как «Добро пожаловать», «Доброй ночи», «До встречи» Вы можете управлять светом и другими приборами с помощью простого выключателя Можете управлять всем домом с помощью пульта И это выглядит функционально и более чем современно
Итак, сколько это стоит? Оборудуйте важнейшие для Вас жилые помещения Кухня, столовая, гостиная, зал, сад Установите несколько адаптеров для прикроватных и настольных ламп Добавьте несколько устройств дистанционного управления У Вас есть возможность установить автоматическое управление освещением в пределах Eur. 3300 (для 8-ми групп диммирования, 3 комнаты с управляемыми жалюзи, ДУ управление из 3-х комнат, 8-ми клавишные выключателей Neo и т.д.) Данные устройства принесут гораздо больше, чем в них вложили
Итак, у Вас есть Умный дом Спрос на технически оснащенные дома постоянно растет Они разработаны, чтобы улучшить комфорт и повысить уровень жизни Это могут быть высокие технологии, объединяющие в себе все, что можно представить Или они могут быть так же просты в управлении, как щелчок выключателя Это определенно увеличит ценность Вашего дома и его стоимость при продаже Технически оснащенный дом вдохновляет на его покупку Так же хорошо и то, что сейчас почти любой может себе это позволить
ОГОУ НПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ №20 Г.ШЕЛЕХОВА
Тема проекта: «Умный дом».
Ермаков Михаил, ОГОУ НПО Профессиональное училище №20, г.Шелехов.
Руководитель проекта: преподаватель специальных дисциплин по профессии«Оператор ЭВМ» Попова Лариса Геннадьевна, ОГОУ НПО Профессиональное училище №20, г.Шелехов.
Актуальность проекта:
В настоящее время компьютерные технологии повсеместно завоевывают все сферы жизнедеятельности современного человека. Сегодня уже немыслимо полноценное существование без уже привычных нам вещей. Мобильные телефоны, портативные компьютеры, технологии связи уже давно стали частью нашей повседневной жизни.
Это данность, продиктованная сумасшедшими темпами развития современного общества. Информационные технологии все глубже внедряются в наш быт. Автомобили, холодильники, утюги, печи, пылесосы, и т.д. все эти привычные нам вещи наделены «компьютерным интеллектом» для того чтобы сделать наш быт как можно более комфортным безопасным и экономичным.
Пришло время наделить самого старинного спутника человека, самого главного, без которого само понятие «быт» теряет свою актуальность, то без чего жизнь человека не может считаться полноценной, – наше жилище, наш Дом.
Цель проекта: Создать проект жилого автоматизированного дома современного типа – «Умный дом»
Задачи проекта:
- Изучение и обобщениетеоретического материала
- Сбор и анализ сведений отехнологии «Умный дом»
- Разработать проект «Мой Умный дом»
Описание проекта:
На этапе сбора информации я познакомился с проектированием дома, изучилсвойства, компоненты, элементы конструкций, новые информационные технологиидля обслуживания домаи приступил к практической реализации проекта.
Мой умный дом энергоэффективный и экологичный, с помощью примененных в нем технологий, направленных на энергосбережение, и защиту окружающей среды,помоим расчетам, на 45% понижает энергопотребление и расход воды.
Дом должен располагаться на каркасе, без фундаментаи строится на сваях. Предполагается, что стены в доме двойные, между ними располагается тепло - и шумоизоляционный материал. Пол тоже двойной, между слоями засыпаны опилки. Окна дома сморят на юг.
В проекте дома я предусмотрел использование системы солнечных батарей, расположенных на крыше в нескольких рядов, которые служат для сбора и выработки солнечной энергии, подогрева воды и отопления дома. Длявыработки дополнительной энергии около дома располагается ветряная электростанция с генератором.
Для согласованной работы электрооборудования все электроприборы в доме связываются друг с другом и с контроллером посредством трех сред передачи сигналов: по проводной шине, по сети 220В и по радио сигналам. Все устройства обслуживаются сервером реального времени, он может функционировать на основе самых разных ОС, даже таких как Linux. Все устройства в доме управляются с помощью единого пульта или через мобильную связь и Internet.
При освещении предполагается использовать энергосберегающие лампы. Вместе с верхним освещением применяется местное: торшеры, настольные лампы, которые благодаря сценарию управляются работой нескольких светильников соответственно заданной программе, что экономит электроэнергию в доме. В моем доме предполагается 10 ламп, которые в среднем за сутки будут потреблять энергии 1,80 кВт-ч.
Для обогрева помещения применяется незамерзающая жидкость – смесь воды и спирта. Она подкачивается через коллекторы, где и прогревается. От коллекторов смесь поступает в систему сбора тепловой энергии. В дом теплоноситель поступает через нагреватель воздуха. Теплый воздух распределяется по всему дому по системе труб.
Вода в доме используется рационально, поступая по трубам из скважины глубиной 15 м., расположенной на участке дома. Для получения горячей воды на крыше дома также отдельно расположена водонагревательная установка, которую можно использовать с мая по октябрь. За день, благодаря выкрашенному в черный цвет дну панели, вода нагревается, а вечером при открытии крана горячая вода поступаетв дом по внутреннему водопроводу. В зимний период подогревается бойлером. Для предупреждения протечек воды и сбоях в теплоснабжении по всему дому расставлены датчики, которые управляются сервером.
Для поддержания чистоты в доме расположена система централизованной уборки с дистанционным управлением. Роботы-пылесосысовершают обход комнаты, по определенному алгоритму распознавая стены, углы, лестницы, и после завершения уборки сами возвращаются к месту зарядки аккумулятора. Мусор сортируется автоматически и утилизируется.
Система аудио- и видеотехники у правляет схемой распределения видео и аудиосигнала в любом помещении независимо от места установки источника сигнала (CD, DVD) с централизованным озвучиванием всех комнат с индивидуальным источником и уровнем громкости. Например: автоматическое приглушение музыки при поступлении телефонного, дверного звонка.
Для комфортного и безопасного проживания в Умном доме предусмотрена система охранно-пожарной сигнализации. В систему входят:
- Контроль проникновения – при проникновении в дом система включит сигнал тревоги и передаствидео с камер слежения на мобильный телефон хозяину.
- Имитация присутствия – если хозяева отсутствуют длительное время, Умный домимитирует присутствие жильцов (открывает шторы и ставни, включает свет, имитирует лай собаки)
- Тревожная кнопка
В моем доме предполагается применять новейшие технологии Sim-Sim: контроль идентификации и удаленного управления предоставления допуска в дом включает в себя использование биометрических систем, применение бесконтактных карт, любых коммуникационных устройств. Управление доступом с любого коммуникационного устройства. Управление дверями при помощи сенсорных кабелей и любого компьютера в доме, а также через Interne t .
Вокруг дома, на приусадебном участке, обязательно должны расти плодовые деревья и кустарники, которые являются источником кислорода, а так же помогают сохранить тепло внутри здания.
Такой дом позволит жить в гармонии с окружающей средой.
Умный Дом
Что это? Это комплекс автоматики, который управляет всеми инженерными системами дома Это современное единое средство для управления устройствами дома Это возможность комфортно жить в безопасном и экономичном доме Это способ создать индивидуальную среду для каждого жителя дома
Почему удобно? Комфорт Единое управление всеми устройствами из любого места Система автоматически подбирает оптимальный режим в соответствии с атмосферно-климатическими условиями Гибкость Система адаптируется в соответствии с конкретными потребностями жильцов Систему легко конфигурировать и дополнять Экономичность Значительная экономия электроэнергии Меньше эксплуатационных расходов – обновление системы и её расширение не требует много инвестиций
Чем управляет? Устройствами по теплоснабжению, кондиционированию, вентилированию Устройствами освещени я Механическими устройствами - жалюзи, автоматические ворота, двери Охранными устройствами Бытовыми устройствами, аудио и видео аппаратурой и другим оборудованием Придомовой инфраструктурой
Способы управления Локальное управление с помощью: сенсорной ЖК-панели, пу льта дистанционного управления (ДУ), персонального компьютера, меню на телевизоре Удаленное управление и наблюдение за всеми системами с помощью: персонального компьютера, мобильного телефона по современным каналам связи: Intranet/Internet, GSM, GPRS, WiFi Автоматическое оповещение хозяина или спец. служб о возникших внештатных ситуациях
Основные фу н кции нашей системы Управление внешним освещением Управление освещением Управление бассейном, баней Управление электроприборами Управление системой вентиляции Управление системой оттаивания льда Управление воротамиПоддержание температуры Управление жалюзи, маркизами Слежение за территорией Управление системой орошения Контроль входа
Интеграция с системами безопасности Поставка метеорологических данных Обнаружение утечки газаУправление системой через Интернет Обнаружение утечки водыУправление системой с помощью TV Сбор данных от оборудования учета Управление системой с дистанционного пульта Информирование хозяев Управление системой с ЖКЛ панели Основные фу н кции нашей системы
Преимущества «Умного дома» по сравнению с «Обычном домом» « Умный дом »« Обычный дом » Энергосбережение Возможность экономии электроэнергии и тепловой энергии до 30%, за счет использования систем приоритетного отключения нагрузок и нагреваемых помещений. Не предусмотрено Безопасность Отсутствие высокого напряжения на выключателях, видеонаблюдение с интеграцией на цифровое телевидение, имитация присутствия хозяев при помощи освещения и аудиоаппаратуры. Не предусмотрено Контроль и диспетчеризация Возможность централизованного, дистанционного управления и контроля состояния электрических нагрузок, наблюдение за температурой, за состояния датчиков, информация и статистика об использовании ресурсов Не предусмотрено Выгодная инвестиция Оценочная стоимость жилья с такой системой увеличивается на 30%На стоимость жилья не влияет Удобство использования Возможность изменения назначения выключателей в процессе эксплуатации, возможность создания световых сцен, микроклиматических зон, управление освещением и остальными инженерными системами с пульта или другой дистанционной установки. Невозможно изменить заранее определенные функции систем дома. Управление чрезвычайными ситуациями Специализированный контроль и автоматическая ликвидация сбоев в работе инженерных систем (отключение водоснабжения и газоснабжения в случае протечек воды, утечки газа; отключение электроэнергии при возникновении угрозы пожара), информирование владелица. Не предусмотрено Управление придомовой инфраструктурой Фасадное освещение, дистанционное управление гаражными воротами, автоматическое орошение газона, автоматическое слежение за состоянием бассейна. Не предусмотрено
Расширение портов контроллера Модули подключаются через RS – 485, Протокол данных ModBus, Максимальное количество модулей – 128, Используемый кабель – витая пара UTP Cat. 5, Терминаторы кабеля – резистор 120 Ω. Модули подключаются через RS – 485, Протокол данных ModBus, Максимальное количество модулей – 128, Используемый кабель – витая пара UTP Cat. 5, Терминаторы кабеля – резистор 120 Ω.
Внедрение Когда и как? Рекомендуется вне дрять систему при построении нового дома или при реновации старого При построении нового дома или при реновации старого можно сначала провести только подготовительные работы, сделать «стандартную инсталляцию », а систему « Умного дома » внедрить позднее
Функции и управляемое оборудование Управление освещением Для управлении используются диммеры или DOUT модули с промежуточными реле для включения, выключения и плавного регулирования яркости ламп. Диммер регулирует силовые активные и индуктивные нагрузки. Ёмкостные нагрузки только включается или выключается
Управление бассейном, баней Для управлении баней используются DOUT модули с промежуточными реле для включения и выключения контроллера бани (Harvia C80/1 или аналогичного), модули DIN и переключатели для ручного включения и выключения Для управлении бассейном используются DOUT модули с промежуточными реле для включения и выключения рециркуляционного насоса воды бассейна, для включения и выключения нагревателя воды бассейна по данным из термодатчика, модули DIN и переключатели для ручного включения и выключения нагрева Функции и управляемое оборудование
Управление электроприборами Для управлении электроприборами используются DOUT модули с промежуточными реле для включения и выключения электроприбор ов. Для ручного управления можно использовать модули DIN и переключатели Функции и управляемое оборудование
Управление воротами Для открывания и закрывания ворот используются DOUT модули соединенные с контроллером ворот (CAME RE432 или аналогичным), модули DIN и переключатели Для информации о положении ворот используются DIN модули соединенные с магнитными контактами Функции и управляемое оборудование
Управление жалюзи, маркизами Для автоматического открывания и закрывания жалюзи используются DOUT модули соединенные с двигателем жалюзи (Selve Electronics серии SE или аналогичным), модули DIN и переключатели для ручного открывания и закрывания Функции и управляемое оборудование
Поддержание температуры Отопление Измерение температур: термодатчики магистрали 1- Wire (на основе Maxim DS18B20Z+) или контроллеры комнат Domat Control System, соединенные через RS- 485 Для управлении отоплением используются DOUT модули соединенные с термоэлектрическими клапанами (Danfoss типа TWA, 24V,NO для коллекторов отопления или аналогичными) или просто через промежуточные реле с электрическими нагревателями Функции и управляемое оборудование
Поддержание температуры Кондиционирование Измерение температур: термодатчики магистрали 1- Wire (на основе Maxim DS18B20Z+) или контроллеры комнат Domat Control System, соединенные через RS- 485 Для управлении фанкойлами (вентиляторный доводчик) используются DOUT модули соединенные с двигателем фанкойла и с клапанами через промежуточные реле Для управлении кондиционером используются DOUT модули соединенные с контроллером кондиционера типа SAMSUNG MIM-B14 или MIM-B02 Для ручного управления могут использоваться модули DIN переключатели Функции и управляемое оборудование
Интеграция с системами безопасности Используются модули DIN для приема сигнала из любой системы охранной сигнализации Обнаружение утечки газа и воды Обнаружения утечки Используются модули DIN для приема сигнала из датчиков влаги (ABB SVM4, Нептун SW 003) или газа (ECG 983N/L), а так же из датчиков пожара и дыма. Реакция на утечку Используются модули DOUT и шаровые краны с электроприводом (Нептун НС220В, Belimo TRF24-2) для отключения газа или воды (вода не будет отключаться при пожаре) Используется внутренний GSM модем контроллера для информирования хозяев о протечках воды или пожаре Функции и управляемое оборудование
Контроль входа Используются модули DIN для приема сигнала от считывателя отпечатков пальцев (Suprema BioLite) и модули DOUT соединенные с электрическими замками (ASSA 810s с ASSA DAC-30) Слежение за территорией Используется IP камеры видеонаблюдения, например, ArecontVision AV1305, поддерживающие RSTP протокол, изображения выводятся на TV или LCD панели Функции и управляемое оборудование
Информирование хозяев По SMS. Для того используется внутренний GSM модем контроллера По. Нужен доступ к Интернет. Контроллер подключается к сети Ethernet, имеет свой IP адрес Сбор данных от оборудования учета Данные собираются от счетчиков воды (н.п. Viterra Energy Services istameter ® III M-bus), электроэнергии (н.п. ELGAMA GAMA 300, ABB DeltaPlius), имеющих разъем M-bus, через который параллельно подключаются к контроллеру по кабелям витой пары типа 2 x 0.8 mm (JYStY N*2*0.8 mm, сопротивления кабеля 75 Ω/км, ёмкость - 50 нФ/км) Функции и управляемое оборудование
Управление системой через Интернет Для доступа к контроллеру через сеть Интернет, контроллер Умного дома должен быть подключен к локальной (домашней) сети Ethernet, имеющей выход в Интернет. Используя Интернет браузер потребитель системы подключается непосредственно к контроллеру Функции и управляемое оборудование
Управление системой с помощью ТВ Для управления системой с помощью ТВ нужна приставка IPTV (н.п. Elecrd iTelec STB), которая должна быть включена в одну локальную (домашнюю) сеть с контроллером. Пользователь системы увидит меню, аналогичное тому которое доступно ему при доступе через Интернет Функции и управляемое оборудование
Управление системой с ЖКЛ панели Для управления системой с ЖКЛ панели (н.п. ASUS EeeTop PC серии ET20) необходимо, чтобы контроллер и ЖКЛ панель были включены в одну локальную (домашнюю) сеть. Принцип управление ни чем не отличается от управления системой через Интернет Функции и управляемое оборудование
Резюме Интеграция управления различными системами, установленными в доме позволяет: повысить комфорт при пребыван ии в п омещение упростить управление разнородным оборудованием автоматизировать выполнение различных функций сэкономить тепло и электроэнергию за счет более гибкого управления их расходом
Спасибо за внимание! Дополнительная информация на
