Рефераты. Управление системой "Интеллектуальный дом" через Интернет. Аппаратно-программные решения внутренней ...

Интегрированная система управления интеллектуальным зданием занимается решением задач обеспечения комплексной работы всех инженерных систем здания: освещения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, контроля доступа и многих других.

Интегрированная система управления инфраструктурой здания позволяет безболезненно, без переделок повышать разнообразие обслуживаемых функций контроля за состоянием всего здания в целом, различных его помещений, а также за условиями труда и жизни находящихся в нем людей. При этом уже существующие и работающие автономные устройства интегрируются в единую систему.

В отличие от автономных систем, интегрированная система использует общую базу данных. Такая база данных может быть аутентично использована не только отдельными подсистемами обеспечения жизнедеятельности, но и любыми другими устройствами автоматизации управления зданием, как, например, системами фотоидентификации, установками обогрева и вентиляции, осветительными сетями, и даже может собирать данные, исходящие от существующих задействованных в здании автономных систем (например, от противопожарной установки).

Интегрированная система предоставляет удобный доступ и к архиву за все прошедшее время работы. Использование больших массивов данных за прошедшее время позволяет проводить аналитические прогнозы и принимать обоснованные стратегические решения.

Из всего изложенного выше, можно выделить определенные требования, предъявляемые к интегрированной системе управления:

-        создание на основе различных физических сред передачи данных единой коммуникационной среды, прозрачной для всех устройств, подключенных к ней;

-         возможность подключения устройств без дополнительной настройки и изменения конфигурации системы;

-        создание протоколов взаимодействия устройств между собой и передачи сообщений;

-        ведение единой централизованной или распределенной базы данных всех устройств, компонентов и подсистем интегрированной системы с указанием предоставляемых ими сервисов и служб другим подсистемам;

-        возможность простого реконфигурирования системы с изменением или перенесением некоторых частей без настройки и перерыва в функционировании;

-        устройства, подключаемые к такой сети должны иметь возможность автономной работы в случае потери связи с системой и самостоятельного включения обратно в систему при восстановлении связи;

Возможности интегрированных систем

Использование данных одной системы (для управления устройствами других систем), позволяет избежать дублирования датчиков, оптимизировать расход таких ресурсов, как вода, тепло, электричество [2]. Взаимодействие систем дает возможность автоматически выключать свет в помещении при отсутствии в нем людей, а в нерабочее время и в выходные дни переводить отопление и вентиляцию в экономичный режим. Контроль над расходом ресурсов помогает вычислить объекты с наибольшим потреблением и разработать оптимальную стратегию управления ими. Совмещение двух систем (контроля доступа и учета кадров) позволяет учитывать время нахождения на работе, автоматизировать выдачу пропусков, расчет заработной платы и т.д. [2]

Пожарные системы безопасности могут работать автономно и тем не менее выдавать сигналы в систему. Например, выдавать на экран дисплея пути эвакуации, перекрывать пути распространения огня, включать систему пожаротушения и т.п.

В большинстве случаев достигается огромная экономия за счет снижения общей длины коммуникационных кабелей и уменьшения сроков создания экземпляров системы.

Примеры алгоритмов, реализуемых в интегрированной системе

Пример 1.

Вечером сотрудники покидают здание. Кто-то еще может зачем-то вернуться, кто-то засиживается допоздна, но рано или поздно из здания уходят все. Охранная система определяет, что в какой-то момент времени все сотрудники, работающие в некоторой зоне (этаж, секция, крыло этажа), разошлись по домам. Реакцией на это может стать обесточивание системы освещения этажа, а также выключение настольных компьютеров по сети, если кто-то забыл, уходя, выключить свой ПК (подобная функция реализована во многих современных сетевых адаптерах). Экономия электроэнергии в этом случае очевидна. Если добавить частичное отключение системы отопления (в зимнее время) или ее перевод на пониженные мощности в ночное время, то материальные выгоды, приносимые ИЗ, окажутся вполне ощутимы. [3]

Пример 2.

Определение наличия сотрудника в здании может также принести пользу с точки зрения защиты информации. Если сотрудник покинул здание, то его учетная запись в информационной системе блокируется, и никто, даже зная пароль, не сможет войти в сеть под его именем. Более того, при наличии информации о том, с какой рабочей станции злоумышленник пытался войти в сеть, и о том, кто именно находился в тот момент в помещении, уполномоченные лица могут принять соответствующие меры. [3]

Но это примеры для использование интергированных систем в интеллектуальных зданиях, а для  интеллектуального дома можно привести следующий пример:

К примеру хозяева дома могут смотреть программу приготовления того или иного блюда на экране телевизионной приставки, а затем послать рецепт холодильнику, который, в свою очередь, передаст список ингредиентов в интерактивный продовольственный магазин.


Раздел 2. Структура интегрированной системы управления


2.1 Уровни интегрированной системы управления зданием

Деление интегрированной системы управления зданием на уровни

1.      Уровень кабельные сетей (КС)

2.      Уровень системы управления технологической инфрастуктурой здания

3.      Уровень интегрированная система управления информационной, вычислительной и коммуникационной инфраструктурой


2.2 Уровень кабельных сетей

Современные здания требуют применения эффективных коммуникационных инфраструктур, поддерживающих работу различных сервисных систем на основе передачи информации в электронном виде. Такую инфраструктуру можно рассматривать как совокупность телекоммуникационных помещений, кабельных трасс, элементов системы заземления, кабелей и терминационного оборудования, обеспечивающих базовую поддержку распределения всей информации в здании

Стандарты кабельных сетей

В основе концепции ИЗ лежат стандарты TIA/EIA 568 и 569 для кабельных систем и технологических трасс офисных зданий [5]. Каждым стандартом рассматриваются конкретные, требующие к себе внимания вопросы, а все вместе они дополняют друг друга в деле создания оптимальной кабельной инфраструктуры. Стандарт на телекоммуникационную систему офисных зданий ANSI/TIA/EIA 568A определяет в деталях структуру модели, а TIA/EIA 569 дополняет его рекомендациями относительно прокладки кабельных трасс. Эти два стандарта в сочетании с  TIA/EIA 607 на систему заземления и  TIA/EIA 606 на документацию и администрирование, а также с национальными и местными электрическими кодексами образуют базис для планирования инфраструктуры офисного здания. [5]

Принципы структурированных кабельных сетей (СКС)

Кабельная система соответствующая стандартам ANSI/TIA/EIA 568A называется структурированной [5]. При перемещениях служб и персонала внутри здания из одних помещений в другие не изменяют саму проводку - достаточно аппаратуру из одних помещений перенести в другие и сделать необходимые переключения на кроссировочных панелях. Розетки же во всех помещениях однотипные для всех видов оборудования, т. е. проводка обладает хорошей приспособляемостью. Такие системы не требуют каждый раз прокладывать новую проводку и ставить новые розетки, а позволяют использовать при любых переустройствах или перестановках ту сеть, которая капитально смонтирована в здании. Обычно фирмы дают гарантии на работу таких систем в течение 15 лет, без значительных переделок кабельной разводки. В структурированной системе заложена значительная избыточность, позволяющая наращивать виды передачи сигналов и применять различные комбинации сетей. [5]


Но это относится к реализации интегрированной системы в административных и производственных зданиях. В жилых домах же в настоящее время при построении различных видов интеллектуальных домов применяется множество различных технологий объединения приборов и устройств – от RS-232 до Bluetooth. Поэтому для построения интегрированной системы необходимо либо поддерживать множество технологий коммуникационной инфраструктуры, либо необходима выработка стандарта на такие системы.

2.3 Уровень системы управления технологической инфрастуктурой здания

Исполнительные контроллеры системы прямого цифрового управления DDC (Direct Digital Control) управляют локальными объектами: установками сетевой климатизации, котлами, холодильными агрегатами, вентиляторами, насосами, элементами тепловых и осветительных сетей, конвекторами, устройствами управления допуском и т.п.[1]

Объектные исполнительные контроллеры обслуживают ограниченное число системных входов/выходов и, как правило, размещены вблизи управляемого объекта и относящихся к нему конечных датчиков. Поэтому контроллер может использовать сигналы, поступающие от локальной аналоговой сети.

Разбросанные по зданию исполнительные контроллеры современной системы DDC реализуют собственные программы управления также в случае утраты связи с остальной системой и главной базой данных. При восстановлении связи правильно сконфигурированная система должна автоматически восстановить как центральную базу данных, так и локальную базу данных контроллера. [1]

Страницы: 1, 2, 3, 4



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.