Всего несколько лет назад система «умный дом» считалась признаком состоятельности владельца жилого объекта ввиду высокой стоимости как самого оборудования, так и программного обеспечения. Все изменилось с развитием технологий автоматизации, каналов связи, а также мобильных устройств.
Системы «умный дом» с одной стороны с каждым годом становятся все более доступными и с другой – устанавливают новые критерии комфортной жизнедеятельности. Владельцы квартир и загородных домов теперь оценивают не только функциональность и удобство данных систем, но и их экономичность, практичность и надежность. Поэтому современные системы «умный дом» проектируются так, чтобы их в первую очередь отличала эргономичность, удобство и проста эксплуатации. Подобную систему в 2013 году разработала компания ПРОЕКТ-П для коттеджа поселка Марфино в Вологодской области.
Система «умный дом» обеспечивает:
- зональное управление электропитанием (уличного освещения, коттеджа и гаража);
- управление освещением первого этажа – 5 групп светильников;
- управление теплым полом первого этажа – 4 зоны;
- управление освещением, а также всеми мультимедийными устройствами посредством универсального пульта управления;
- рассылку аварийных СМС-сообщений;
- контроль и управление с помощью панели оператора и WEB-интерфейса.
Архитектура системы «умный дом»
Как и любая автоматизированная система, система «умный дом» построена по трехуровневому принципу: нижний уровень (датчики температуры, силовые контакторы и реле), на среднем уровне используется оборудование ОВЕН: программируемый логический контроллер, модули ввода-вывода, GSM-модем. Верхний уровень (HMI, SCADA) включает в себя панель оператора и серверный компьютер, на котором реализован web-интерфейс.
Основу системы «умный дом» образует контроллер ОВЕН ПЛК100, к которому по интерфейсу RS-485 подключены модули дискретного вводавывода ОВЕН МДВВ, аналогового ввода ОВЕН МВА8 и модули INSYTE. По интерфейсам Debug RS-232 и RS-232 к контроллеру подключены панель оператора и GSM-модем ОВЕН ПМ01. Автоматика системы имеет бесперебойный источник питания, который обеспечивает работу при кратковременных отключениях электроэнергии. На рис. 1 приведена архитектура системы «умный дом», на которой отображены основные узлы системы и их связи.
Система «умный дом» состоит из центрального и дополнительного шкафов управления, серверного компьютера, устройств мультимедиа, коммутаторов LAN и роутера. Центральный шкаф управления установлен на вводе электросети в дом и выполняет функции управления и распределения электроэнергии между потребителями системы. В состав центрального шкафа управления входят автоматические выключатели, контакторы, ПЛК, модули ввода-вывода, панель оператора, GSM-модем и др.
Дополнительный шкаф управления выполняет функции управления и распределения электроэнергии второго этажа, а также коммутацию центрального шкафа, серверного компьютера и роутера. Также дополнительный шкаф управления обеспечивает бесперебойное электропитание коммутатора LAN, серверного компьютера, роутера и усилителя GSM-сети.
Главное меню панели оператора (рис. 2) отображает шесть основных пунктов:
Электропитание (управление питанием улицы, питанием первого и второго этажей, авария питающей сети);
Теплый пол 1 этажа (четырехзонное управление температурой пола в прихожей, гостиной, кухне и санузле; задание уставок и отображение температуры пола в каждой зоне регулирования);
Освещение 1 этажа (управление освещением первого этажа);
Температура воздуха (отображение температуры наружного воздуха и первого этажа, сигнализация низкой температуры);
СМС-диспетчеризация (задание телефонных номеров для рассылки СМС, запрос баланса средств на СИМ-карте, отображение ошибок модема);
Журнал событий (отображение ошибок и аварий системы).
Посредством GSM-модема ПМ01 осуществляется рассылка СМС. Короткие сообщения отправляются в случае аварии питающей сети, линий питания улицы, первого и второго этажей, при низкой температуре воздуха, а также при недостаточном балансе средств на СИМ-карте.
Контроллер ПЛК100 по Ethernet подсоединен к локальной сети, к которой подключены роутер Apple Time Capsule, серверный компьютер и все мультимедийные устройста (спутниковый ресивер, Apple TV, телевизор, домашний кинотеатр, BluRay проигрыватель). Роутер Time Capsule подключен к сети Internet по каналу связи Radio Ethernet, благодаря этому все устройства локальной сети имеют доступ к Internet.
На серверном компьютере под управлением операционной системы Ubuntu работает WEB-сервер apatch, который реализует WEB-интерфейс системы «умный дом» (рис. 3). Модуль PHP WEB-сервера обменивается информацией с контроллером ПЛК100 по протоколу Modbus TCP, а также обрабатывает полученные данные и генерирует WEB-страницы в соответствии с http-запросами. WEB интерфейс системы «умный дом» повторяет интерфейс панели оператора, за исключением настроек системы СМС-диспетчеризации.
В системе «умный дом» используются передовые технологические решения управления жилым пространством. Разработанная система управления обеспечивает оптимальный уровень комфорта, безопасности, коммуникации и экономии электроэнергии. Благодаря универсальности контроллера ПЛК100, а также возможности расширения количества модулей вводавывода на интерфейсе RS485 возможна дальнейшая модернизация функционала системы «умный дом».
Связаться с автором проекта можно по адресу: project-p.vologda@mail.ru или по телефону +7 (981) 424-0601.
