Система «Умный дом» в Ульяновской области

1. 1 АКТУАЛЬНОСТЬ

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. Наиболее актуально сегодня эти проблемы встали при эксплуатации больших административных зданий, учебных заведений, 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, и т. п. , но управление и обслуживание всех этих систем требует наличия 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.

Традиционные системы обеспечения различных аспектов жизнедеятельности в прошлом проектировались как автономные. Такие системы, создававшиеся отдельно для каждой функции и объединенные для произвольной части здания. В зданиях устанавливались системы только с теми возможностями и с той степенью сложности, какие были необходимы на текущий момент построения здания. Дальнейшее расширение и модернизация данных систем были сложными и дорогостоящими задачами из - за множества различных факторов. Затраты на эксплуатацию такой системы слагаются из затрат на эксплуатацию каждой автономной системы в отдельности, стоимости обучения персонала. Стоимость эксплуатации этих систем высока - в силу их автономности каждая из них поддерживается отдельно. Стоимость обучения персонала столь же высока, поскольку операторы должны быть ознакомлены с эксплуатацией каждой автономной системы.

1. 2 НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Единственной альтернативой сложившейся системе является централизованное управление зданием – система «Умный дом». Поскольку Ульяновский техникум железнодорожного транспорта также является сложным комплексом административно - хозяйственных зданий, имеющим несколько автономных систем жизнеобеспечения и контроля, я посчитал необходимым исследовать вопрос целесообразности и рентабельности внедрения системы «Умный дом» для Ульяновского техникума железнодорожного транспорта и на территории Ульяновской области в целом.

1. 3 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Рассчитать возможность реализации системы «Умный дом» на базе Ульяновского техникума железнодорожного транспорта.

1. 4 ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Исследовать систему централизованного автоматизированного управления зданием «Умный дом»

Определить преимущества реализации данной системы, выявить недостатки.

2. ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ «УМНЫЙ ДОМ»

2. 1 ИСТОРИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ «УМНЫЙ ДОМ»

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.

2. 2 КОНЦЕПЦИЯ «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.

Одна из важнейших функций проекта «Умный дом» — обеспечение безопасности живущих в нем людей. Снаружи, с целью наблюдения за окружающим пространством, могут быть установлены проводные и беспроводные видеокамеры. Полезно задействовать датчики движения и детекторы разбития стекла. Благодаря такому детектору при нарушении целостности стекла запускается специальный сценарий, предусматривающий включение света и активизацию видеокамеры.

Когда в подвале появится вода, детекторы воды сообщат Вам об этом. Датчики, реагирующие на тепло, дым, двуокись углерода и другие признаки возникновения опасных для жизни и здоровья человека ситуаций, включат сирену, яркие огни (что важно для людей с ослабленным слухом) и/или посылают Вам сообщение.

Контроллеры приводов штор смогут закрывать их в запрограммированное Вами время, или когда фотоэлемент определит наступление сумерек.

Весь материал - смотрите архив.