УМНЫЙ ДОМ

Цель исследования: Целью работы является создание системы управления «Умный дом», внедрение которой даст возможность управлять работой её объектов (освещением, электроснабжением, вентиляцией, отоплением и системой защиты и сигнализации) в автоматическом режиме.

Задачи исследования: анализ существующих методов построения системы автоматического управления домом , выбор наиболее подходящей аппаратной базы, выбор средств разработки программного обеспечения для контроллера и человека-машинного интерфейса, разработка алгоритмов управления работой объекта и реализации этих алгоритмов в программном обеспечении для контроллера и человека-машинного интерфейса.

Методы исследования:

1) Теоретический

2) Аналитический

Актуальность: В настоящее время тема «Умного дома» является очень актуальной, в связи с тем, что человечество стало очень мобильным и все больше времени посвящает работе. Предлагаем рассмотреть, что представляет собой «Умный дом», его круг задач, а также возможность самостоятельной реализации такого проекта. Представьте: вы просыпаетесь по сигналу умного будильника, для вас уже готов кофе и тосты, набрана ванна, играет приятная музыка. Вы уходите на работу, система ставит дом на сигнализацию и вы можете дистанционно следить за тем, что происходит в доме. Когда ложитесь спать, свет во всем доме сам отключается. Данная система обеспечивает безопасность и комфорт для жильцов дома.

1. Обзор системы управления.

1.1. Понятие «умного дома».

"Умный дом" - данное совокупность электроники, что функционирует изнутри либо внешне здания а также осуществляет концентрированное руководство абсолютно всеми (либо практически абсолютно всеми) техническими концепциями. Около техническими концепциями подразумевается все без исключения промышленное спецоборудование здания (с канализации вплоть до аудио-видео технической). Концепция "разумного дома" заключается в этом, то что общий совокупность электроники слаженно распоряжается деятельный в целом технического предоставления здания. Наиболее основная истина "разумного дома" заключается в этом, то что концепция управления а также ее технические подсистемы обязаны являться созданы согласно блоковому принципу. Данное обозначает, то что любая система обязана обладать способностью функционировать самостоятельно, для того чтобы ее службу возможно существовало отрегулировать а также управлять, отключив спецоборудование с основного управления. "Сообразительный дом" обладает несколько положительных сторон: дает возможность соблюдать экономию вплоть до 10-18% электричества, увеличивать удобство а также защищенность.

Рисунок 1. Внутреннее строение «Умного дома»

Принцип работы: Принцип работы "умного" дома заключается в центральном компьютере, принимающем сигналы от командных устройств, затем эти сигналы передаются исполнительным системам. Управление различными устройствами осуществляется простейшей системой автоматики.

1.2. Анализ технологий.

В системе управления работой "умного дома" на контроллер возлагаются функции по управлению, коммуникации и настройки внешних устройств (датчики, исполнительные механизмы, регуляторы и т.д.) При этом он является одним из наиболее важных компонентов в цепи обмена данными между полевым оборудованием (датчиками и исполнительными механизмами) и средствами АСУТП верхнего уровня (диспетчерским пунктом). ПЛК были разработаны для замены релейно-контактных схем управления, собранных на дискретных компонентах: реле, таймерах, счётчиках, элементах жёсткой логики. Принципиальное отличие ПЛК от релейных схем заключается в том, что в нем все алгоритмы управления реализованы программно. ПЛК может обрабатывать дискретные и аналоговые сигналы, управлять клапанами, сервоприводами, преобразователями частоты и другими устройствами.

Рисунок 2. Принцип работы ПЛК

1.3. Описание технологического процесса и автоматизации.

Объектом автоматизации, который рассматривается в данной дипломной работе, является здание в загородном посёлке. В здании уже имеются определённые инженерные системы, такие как:

- отопление;

-вентиляция;

-освещение;

-электроснабжение;

Как видно из вышеперечисленного, все самое необходимое для условий быта есть. Это обычные "радости жизни". Но, как это часто бывает, этим все ограничивается. Но для комфортного образа жизни хочется не только иметь такие системы, но и управлять ими, создавая тем самым благоприятные условия быта, работы исходя из изменений, например, температуры воздуха, влажности и т.д. Управлять отоплением в данном случае приходится в ручном режиме, что крайне не удобно, учитывая большую площадь помещения. Вентиляция существует как пассивная система без возможной регулировки и толком не несет основных функций. Освещение выполняет лишь 2 функции - включение и выключение без создания какого-либо комфорта особенно по утрам. Поэтому и встал вопрос о создании "умного дома".

Автоматика должна:

- управлять работой функциональных элементов;

- включать и выключать приводы электромоторов;

- осуществлять слежение за оборудованием;

- формировать аварийные сигналы, контроль вентиляции, контроль отопления, контроль освещения и т.д.

Автоматика позволяет исключить человеческий фактор. Не редко бывает так, что человек по определенным причинам забыл выключить газовую плитку или воду в ванной. Это неминуемо проводило бы к нежелательным последствиям. Автоматика же не даст развития подобным ситуациям и вовремя примет соответствующие действия.Система, исходя из текущей обстановки, должна выбирать тот или иной режим работы - увеличить или уменьшить обогрев, если температура воздуха в помещении упала или превысила заданные параметры, погасить или же включить свет, в зависимости от уровня освещённости, включить обогрев ливнестоков и ступенек в зависимости от погодных условий, пользователь должен иметь возможность управлять скоростью воздушного потока в системе вентиляции и т.д.Когда определены основные объекты автоматизации, проводится тщательный анализ всего инженерного оборудование и определяется необходимое количество точек входа-выхода для управления системой. В данном случае будут необходимы модули как с дискретными входами-выходами так и с аналоговыми. Общее количество точек ввода-вывода для каждой из систем приведено в таблице, которая представляет количество точек ввода-вывода для систем автоматизации.

Заключение: С Целью этого для того чтобы предсказать направленность формирования технологические процессы, проанализируем легкодоступные нам данные. Теория «умного дома» увлекательна а также многообещающа. В этот период огромное число фирм, в этом количестве в Российской федерации, дают обслуживание согласно формированию подобных чудо-домов. Самостоятельно методика реализуется недорого (беспроводно либо вместе с применением имеющихся насильственных кабелей), а смотри наладка такого рода концепции, в особенности в случае если именно она правится программно вместе с пк, - предмет довольно непростая с целью филистера, равно как а также всевозможные новейшие технологические процессы, к коим общество долгое время свыкаются, а также получится никак не таким образом уже а также недорого ее собственникам. Помимо этого, присутствие строя подобных заключений следует принимать во внимание присутствие исследованию дизайна комнат. Безупречное роль использования подобных технологий - индивидуальные здания а также коттеджи, а кроме того большие кабинеты. В убеждении, принимая во внимание, то что собственники пригородных зданий расходуют крупные средства в их сущность, цену подобного постановления станет касательно незначительный. В разумном жилье все микроэлектроника а также домашняя спецтехника - с погодных концепций вплоть до тв - правится весьма трудными компьюторными концепциями. «Умный дом» содержит освещение а также музыку, если постояльцы а также схожие вступают в жилье а также передвигаются согласно множественным палатам. Присутствие данном световое а также мелодическое поддержание согласно грани перемещения гостя согласно «умным» апартаментам изменяется в соответствии с пожеланиям владельца, какие оставлены в опциях. Люду никак не необходимо высокомерничать тепловой порядок в комнатах либо адаптировать свет - определенная «интеллектуальная» концепция согласно каприз владельца распознает, которая жар а также свет нужны ему в этот период с целью абсолютного удобства. С целью предоставления комфорт в жилплощади имеют все шансы применяться различные технологические процессы, включая с искуственных приборов а также завершая высокоинтеллектуальными компьюторными АСУ.