Аналітичний огляд тематики дипломного проекту "Розробка інформаційної системи інтелектуальної будівлі", страница 2

контролю та керування

Централізований контроль та керування об'єктами будинку, що не охоплені локальними системами керування, для будинків площею менш                5000 кв.м.  (довжина трас від датчиків до диспетчерської – до 100 м.) звичайно реалізується згрупованими в диспетчерської технічними засобами обробки інформації (комп'ютери, контролери Simatic, Modicon, Omron, CONTINUUM і т.п.). Для великих будинків, а також при наявності декількох щитових приміщень доцільне використання розподілених мереж контролерів і засобів збору даних. Інтегровані системи керування будинком Infinity і Continuum американської корпорації Andover Controls. З вітчизняного устаткування тут ефективне застосування недорогих і надійних розподілених засобів ДЕКОНТ. При неможливості прокладки трас кабелів від датчиків застосовується  устаткування, що дозволяє передавати інформацію електричними мережами будинку чи  по радіоканалах (Х10, LonWorks, Crestron, AMX, ДЕКОНТ і ін.).

Господарство датчиків СЦКК конкретного будинку може бути представлено десятками типів пристроїв: лічильники витрат води, газу, електроенергії, датчики витоку газу, аварійного витікання  і рівня води, температури води і повітря, вологості, освітленості й ін. Виконавчі механізми можуть включати: приводи заслінок приточної вентиляції, термостатичні регулятори, реле керування різними пристроями  й електричними ланцюгами і т.п. Встановлюване в будинку інженерне устаткування повинне дозволяти одержувати в СЦКК інформацію про його стан. Наприклад, допоміжні пристрої для автоматичних вимикачів  електроустаткування Merlin Gerin дозволяють знімати сигнали стану й ушкодження автоматів, дистанційно їх відключати.

Інтеграція системи інтелектуалізації будинку.В будинку може бути до 50 інженерних систем, всі вони абсолютно різнорідні. Раніш будівельні технології істотно переважували інженерні системи по витратах. Сьогодні вони зрівнялися. Оцінки фахівців показують, що вкладення в створення «інтелектуального будинку» на етапі будівництва окупаються через 3-5 років, після чого будинок починає приносити своєму власнику реальний прибуток, точніше, скорочувати експлуатаційні витрати.

Через локальну мережу чи інтерфейси RS 232/485 із сервером зв'язані ЛСК, що мають комп'ютерні інтерфейси, і програмовані контролери, що забезпечують зв'язок з датчиками і ЛСК, що не мають комп'ютерні інтерфейси.

На сервері і робочих станціях встановлюються  SCADA-системи (InTouch, Trace Mode, Genie і т.п.) чи оригінальне програмне забезпечення візуалізації, розроблене на мовах C+, Delphi і ін. Такі SCADA-системи, як наприклад, InTouch створюють можливість одночасної візуалізації для  декількох комп'ютерів у локальній мережі,  у мережі  Інтернет, прийому  і видачі SMS-повідомлень на стільникові телефони. Вартість ліцензованого програмного забезпечення залежить від  кількості комп'ютерів, на яких встановлюється SCADA-система, числа змінних в системі, складу устаткування, що підключається, і звичайно складає від 2 до 7 тисяч доларів США. Для моделей контролерів, широко використовуваних у вітчизняній промисловості, маються необхідні програмні засоби обміну даними з комп'ютером (OPC-сервери, драйвери, програми мережної підтримки), що дозволяє через інтерфейси RS-232/485 чи безпосередньо в єдиній локальній мережі підключати їх до SCADA-систем чи оригінального програмного забезпечення СЦКК. Так інтегровані системи керування будинком Infinity і Continuum американської корпорації Andover Controls мають більш 100 драйверів для підключення устаткування сторонніх виробників. Для багатьох ЛСК,  побудованих на спеціалізованих контролерах, чи закритому програмному забезпеченні,, виникає задача розробки програмних засобів зв'язку з комп'ютером.

У табл. 1.3.1 в порядку убивання технічних труднощів приведені можливості організації зв'язку ЛСК зі СЦКК:

Таблиця 1.3.1 - Можливості організації зв'язку ЛСК зі СЦКК

Програмне забезпечення зв'язку ЛСК з комп'ютером

Необхідні  розробки чи встановлення програмного забезпечення (ПЗ)

Відсутнє (чи невідомо) ПЗ зв'язку з боку комп'ютера, відсутній опис протоколу обміну інформацією

Введення даних здійснюється  тільки через пристрої введення-виведення дискретних і аналогових сигналів

При наявності DDE-сервера на комп'ютер установлюється програмне забезпечення робочої станції ЛСК

Для ЛСК аналізується можливість емуляції протоколів обміну популярних контролерів

Відсутнє (чи невідомо) ПЗ зв'язку з боку комп'ютера, але є опис протоколу обміну.

Розробка драйвера з боку комп'ютера.

Постачальник ЛСК надає програму зв'язку  комп'ютера з ЛСК

Розробка DDE-сервера.

Для конкретної ЛСК відомий і доступний OPC-сервер.

Зв'язок ЛСК зі СЦКК здійснюється без спеціальних програмних розробок.

Використання в «інтелектуальному будинку» інтернет-технологій припускає не тільки можливість керувати будинком з віддаленого комп'ютера. Так компанія Cisco реалізувала в ряді країн проект інтернет-будинку (iHome), насичений інтернет-пристроями і засобами контролю і керування (наприклад, кулінарні рецепти можна відразу з інтернету відправити на кухонну плиту).

 Використання структурованих кабельних мереж. Житлові й офісні будинки найбільш піддані переплануванням, переоснащенню і перестановкам електричних і електронних пристроїв. Тому обов'язковим є реалізація структурованих кабельних систем (СКС) як для забезпечення електроживлення всіх приміщень будинку, так і для комутації слабкострумових ланцюгів. Останні можуть розводитися однотипним кабелем, що поєднує кручені екрановані пари мідного проводу. При практично нульовій сприйнятливості до наведень екранована кручена пара забезпечує частотну смугу до 1 ГГц, чого цілком достатньо для передачі несучих телевізійних сигналів метрового і дециметрового діапазонів від телеантени, сигналів композитного відео, RGB чи S-відео, аудіо, забезпечення телефонної мережі, зв'язку комп'ютерів, систем контролю й автоматизації будинку. Як правило, незалежні кабельні структури виділяються якзамкнуті петлі пожежної системи, захисту від проникнення і відеоспостереження.

Практично всі виробники СКС (LEXEL, Ri Technologies і ін.) пропонують рішення й устаткування для домашніх і офісних кабельних систем. Така СКС включає кабельні канали, електричні і телекомунікаційні розетки, центр комутації, патч-панелі і патч-корди для легкої перекомутації слабкострумової мережі. Деякі СКС (наприклад, домашня кабельна система LexCom Home) комплектуються концентраторами для організації локальних мереж, високочастотними підсилювачами телесигналів, розподільними модулями телефонної мережі. Нормативи по кабельних системах для житла і малих офісів визначаються стандартом EIA/TIA-570-A.