Умный Дом

• Введение
• Состав системы
• Типовые проекты «Умного дома»
• Четыре этапа проекта «Умный дом»

Умный дом (intelligent building) – это единая автоматизированная система управления, обеспечивающая дом согласованной работой всех инженерных структур с помощью использования соответствующего новейшего оборудования.

Один из основополагающих принципов работы системы - умение распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать. Функции контроля, получения и передачи различной информации о безопасности, температуре и влажности воздуха, освещении, водо-, энергоснабжении, аудио-, видео- и многом другом, анализ ситуации в зависимости от установок, заданных ей оператором, определяют дальнейшие сценарии работы всех составляющих устройства.

Инсталляция подобной системы дает возможность:

• Полного климат-контроля в доме (свет, температура воздуха, влажность и т.д.);
• Удобный контроль над аудио-видео аппаратурой в разных комнатах, которая может быть скоммутирована в единый информационно-развлекательный комплекс с легким и приятным управлением;
• Полного контроля охранных систем дома с настройкой их автоматической работы (видеонаблюдение, домофон, контроль допуска в здание, автоматический контроль и исправление сбоев в инженерных системах (протечка воды, утечка газа), пожарная охрана и многое др.);
• Создания различных сценариев работы, как для всей системы в целом, так и для отдельных ее компонентов («Утро», «Вечер», «Семейный ужин», «Вечеринка», и т.д.).

Введение в «Умный дом»

Инновационная инженерная система «Умный дом», соединяющая в себе беспрецедентный комфорт, изысканный стиль, высокие технологии, создает новую интеллектуальную среду обитания, меняющуюся по желанию ее обладателей.

В современной неблагоприятной экологической обстановке частое повторение однообразных рутинных действий приводит к таким негативным факторам как стресс, дискомфорт и потеря драгоценного времени.

«Умный дом» за счет своих функциональных и простых в управлении устройств дает уникальные возможности по достижению максимального комфорта и эстетичности загородного дома, его безопасности, удобства эксплуатации помещений, экономии эксплуатационных расходов, и многих других ресурсов, обеспечивая защиту как от внешних угроз, так и от внутренних сбоев системы. Кроме того, не менее значимым ее преимуществом является возможность в реальном времени получать информацию от установленных датчиков, управлять любым оборудованием и контролировать безопасность, находясь за пределами загородного дома.

Каждая из составляющих системы уникальна, проектируется таким образом, чтобы все они могли эффективно взаимодействовать друг с другом и обязательно с возможностью расширения комплекса технических средств и видоизменения конфигурации.

Особенности применения системы и ее контролирующих функций выглядят следующим образом:

Первое — это оптимальный контроль над получением аудио-видео информации

Например, аудио-видео аппаратура, установленная в разных комнатах, может быть скоммутирована в единый информационно-развлекательный комплекс, управление которым осуществляется из любого помещения. Если в доме много гостей, есть возможность предложить им на выбор:

• просмотр кинофильмов из видео библиотеки, причем в каждом помещении это будут разные фильмы;
• прослушивание музыкальных дисков, причем загрузка нужного фильма или музыкального произведения будет осуществляться непосредственно с экрана панели управления, находящейся в каждой комнате;
• общение со всеми присутствующими гостями в других помещениях посредством интеркома или с каждым в отдельности по системе private беседы.

Возможность общения во время просмотра или прослушивания в режиме аудиосвязи, или в режиме видеоконференции также не исключена. Причем, домашний кинотеатр может стать местом развлечений, которое по желанию, из кинозала легко превратится в музыкальную гостиную или игровую комнату. Эффект присутствия, объемность, реальность звука и изображения при этом обеспечены. Один универсальный пульт (сенсорная панель, ПК, КПК) управляет всей системой.

Кроме того, в служебных помещениях «Умный дом» дает возможность провести видеоконференции с предоставлением всем участникам любой информации: аудио, видео, графической, для этого достаточно оборудовать соответствующие помещения сенсорными панелями управления.

Второе - это полный контроль над охраной помещения.

Комплексная система безопасности эффективно охраняет «Умный» дом не только от непрошенных гостей, но и от аварийных ситуаций: утечек газа и воды, а также от недобросовестного служебного персонала. При чрезвычайном происшествии интеллектуальная система самостоятельно принимает все возможные меры для локализации опасности (например, предотвратив подачу воды), оповещая об этом своего владельца и все необходимые инстанции. Датчики движения, которые включат аварийную сигнализацию в случае взлома в отсутствие хозяев, могут также установить внешний контроль проникновения, оставаясь внутри дома, заблокировав при этом участок (или двери и окна). Получение информации об обстановке в каждом помещении, работе сигнализации и всевозможных датчиков возможно не только в режиме реального времени внутри дома, но и при помощи записи, через Интернет или мобильный телефон, находясь в любой точке земного шара.

Третье — это управление всей инфраструктурой дома, бытовыми устройствами, световым оборудованием, оконными шторами, климатическими системами т. д.

Благодаря системе диспетчеризации управление «Умным» домом осуществляется без каких-либо затруднений. Для того чтобы погасить свет во всем, например, трёхэтажном доме, а также выключить подсветку фасада, достаточно лишь нажать на одну кнопку на пульте или мини-блоке управления домом. Для передачи команд электронным компонентам в системах используется клавишная или сенсорная панель, в которой кнопки и меню отображаются на экране. Панели отличаются друг от друга по эргономике корпуса, кнопок, цветовому решению.

Опускание занавесок, настройка терморегуляторов перед уходом на работу, системы отопления и охлаждения, полива, запирание дверей и другие домашние обязанности выполняются автоматически по заранее установленным параметрам программирования.

Комплекс систем интегрированного управления «Умного Дома» состоит из следующих подсистем:

• Управление освещением;
• Управление климатом;
• Управление шторами, жалюзи;
• Управление входными дверями и воротами;
• Контроль и управление системами снабжения (вода, газ, электричество);
• Система многозонного аудио и видео распределения (мультирум);
• Управление бытовыми приборами;
• Управление сауной, бассейном;
• Обеспечение домофонной и телефонной связью;
• Охрана дома;
• Защита от пожара;
• Система домашнего кинотеатра;
• Система эфирного и спутникового телевидения;
• Система телефонной связи и Интернет;

Практически всегда проектируемые системы имеют трехуровневую структуру:

• Уровень 1 (Field level) — полевые датчики и исполнительные устройства, полевые контроллеры;
• Уровень 2 (Control Level) — процессор, коммутаторы, управления. Сетевой процессор должен содержать средства организации обмена информацией между подсистемами, пультами, панелями управления и полевыми контроллерами;
• Уровень 3 (Management Level) — панели и пульты управления. На этом уровне система должна сохранять функции управления системой освещения и ОПС, при аварийном отключении сетевого процессора.

Система интегрированного управления функционирует круглогодично 24 часа в сутки 7 дней в неделю. При необходимости проведения регламентных работ по перепрограммированию, замене узлов системы и прочее, система переводится в ручной режим.

При отключении централизованного электропитания обеспечивается автономная работа процессора и системы ОПС, системы предотвращения протечек воды в течение не менее 24 часов.

Перечень функций систем автоматизации

Перечень рекомендован для помощи в информировании Заказчика о возможностях систем домашней автоматизации загородного дома, и представления наиболее часто реализуемых на практике функций «умного дома».

Управление освещением
Дистанционное включение - выключение освещения с пульта дистанционного управления (ИК или радио), панели. Включение и выключение источников света с нескольких мест (количество мест не ограничено) Дистанционное регулирование яркости освещения с пульта дистанционного управления (ДУ), панели. Включение источников света на неполную мощность (от 0 до 100%), в том числе и люминисцентных. Включение - выключение освещения от датчика движения. Регулирование яркости освещения в зависимости от количества солнечного света. Управление освещением (включить - выключить; светлее -темнее) по заданному сценарию. Управление освещением во всём доме (включить - выключить; светлее -темнее ) из одной точки.

Управление климатом
Автоматическая регулировка температуры в помещениях (в зависимости от их назначения , времени года и суток , дня недели, наличия или отсутствия хозяев…) Дистанционное управление кондиционером и отоплением (теплые электрические полы, конвекторы, электрические котлы) с пульта ДУ или панели. Управление кондиционером и отоплением от датчиков температуры. Управление кондиционером и отоплением по сценарию. Управление электрокамином. Управление вентиляцией от датчиков (дыма или углекислого газа) по сценарию.

Управление шторами, жалюзи
Автоматическая регулировка в зависимости от силы и направления солнечного света. Автоматическое закрытие при появлении посторонних лиц в отсутствие хозяев. Дистанционное управление шторами и жалюзи с пульта ДУ или панели. Управление шторами и жалюзи от датчиков. Управление шторами и жалюзи по сценарию.

Управление входными дверями и воротами
Дистанционное управление открыванием — закрытием ворот, входных дверей с пульта ДУ, панели, брелка. Автоматическое открывание — закрытие ворот, дверей при постановке системы на охрану..

Контроль и управление системами снабжения (вода, газ, электричество)
Контроль протечки воды (в системе водоснабжения или отопления). Сообщение (голосом или SMS -сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Одновременно автоматически перекрывается вода. Контроль утечки газа. Сообщение (голосом или SMS -сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Одновременно автоматически перекрывается газ. Контроль превышения заданного значения потребляемого тока. Сообщение (голосом или SMS -сообщением) по телефону или включение тревожного сигнала. Автоматически отключается электроснабжение..

Система многозонного аудио и видео распределения (мультирум);
Распределение аудио и видеосигнала от одного источника по комнатам. Режим "mute" - приглушение или отключение звука при поступлении звонка на телефон или в дверь, либо просто по команде с любого пульта управления, как в отдельной комнате, так и в доме целиком. Управление аудио и видеосистемами из других помещений с универсальных пультов или панелей. Управление аудио и видеосистемами от датчиков. Управление аудио и видеосистемами по сценарию. Возможность организации связи интерком по всему дому и участку.

Управление бытовыми приборами
Дистанционное управление любыми бытовыми приборами, имеющими микропроцессорное управление (газовая плита, стиральная машина, холодильник, кухонный комбайн, микроволновая печь и др .) с пульта ДУ, панели, по телефону. Включение - выключение приборов, включенных в розетку (кофеварка, стиральная машинка и др .)

Управление сауной, бассейном
Дистанционное включение - выключение сауны с пульта ДУ, с панели, по телефону. Предотвращение протечек воды в системе водоснабжения коттеджа. Контроль предельной температуры в сауне. Автоматическое поддержание температуры воды в бассейне. Контроль протечки воды в бассейне. Управление поливом на участке по сценарию. Управление поливом от датчика влажности.

Обеспечние домофонной и телефонной связью
Телефонная и /или громкоговорящая связь дома. Видеотелефон внутри дома. Домофонная связь с телефона системы DECT. Запись сообщений, воспроизводимых при снятии системы с охраны.

Охрана дома.
Системы охранной сигнализации, использующие контактные датчики, датчики движения, датчики разбития стекла. При срабатывании: отправляют сообщение по телефону (сигналом или голосом) (хозяину и по другим телефонам — до 5 телефонов); включают сирену; включают «лай собаки»; посылают сообщение по электронной почте; включают всё наружное освещение, прожектора; Электронная собака. В режиме охраны при нажатии дверного звонка раздаётся лай собаки. Возможно управление от датчика движения. Тревожная кнопка. Кнопка, закамуфлированная под интерьер, при нажатии которой производится сообщение по телефону (сигналом или голосом до 5 телефонов), раздаётся лай собаки. Имитация присутствия. Автоматическое включение - выключение освещения, аудиосистемы по таймеру (со сдвигом по времени), или по сценарию.

Защита от пожара
Системы пожарной сигнализации, использующие температурные и дымовые датчики. При срабатывании: отправляют сообщения по телефону (сигналом или голосом) (хозяину и /или по другим телефонам — до 5 телефонов, в том числе на 01 с сообщением адреса голосом); включают сирену; посылают сообщение по электронной почте.

Типовые проекты «Умного дома»

Ниже приведены типовые проекты для загородного дома, с перечислением возможностей управления функциями «Умного дома», и примерной стоимости всей системы в целом.

• Загородный дом 2 этажа 200-450 м²
• Загородный дом 2-3 этажа 300-500 м²
• Загородный дом 2-4 этажа 500-1000 м²

Четыре этапа проекта «Умный дом»

Этап №1. Проектирование

Проект «Умного дома» разрабатывается в каждом случае индивидуально с возможностью выбора любой комплектации в зависимости от потребностей. Этап проектирования считается самым основным в процессе создания системы «Умный дом», так как является гарантом того, что впоследствии данную систему можно будет модернизировать, дополнив ее необходимыми устройствами и оборудованием. На данном этапе проектировщики собирают необходимую информацию об объекте, и с ее учетом создают необходимую документацию. Для решения поставленных Заказчиком задач, необходимо создание нескольких вариантов, оптимальных с точки зрения специалистов.

Основой всей системы «Умного дома» является не только сам принцип управления, но и сам процесс управления, который с точки зрения пользователя, должен быть простым, удобным и привлекательным. В процессе консультаций выясняется, какие из функций управления наиболее удобны Заказчику, насколько они доступны и легки для восприятия, где и при каких обстоятельствах, он, члены его семьи, сотрудники охраны, гости, будут пользоваться этими функциями управления, насколько они будут доступны для людей, впервые столкнувшихся с этой системой.

При проектировании важно знать, с какими нагрузками (галогенный светильник, люминесцентный, лампа накаливания и т. д.) и мощностями будет работать система управления. Далее, в процессе ознакомления Заказчика с возможностями «Умного дома» создается основа будущей системы, как и чем будут управляться группы света, охранная сигнализация, система видео наблюдения, аудио видео и бытовая техника, жалюзи, шторы, отображения аварийной информации систем жизнеобеспечения. Учитывая не только огромные возможности, но и значительную цену этой системы, имеет смысл реализовать на объекте максимально возможное управление и последующий контроль за системами жизнеобеспечения. И если реализация в полном объеме по каким либо причинам не приемлема, то имеет смысл разработать проект с учетом последующей интеграции и возможностей дополнительного ввода с течением времени. Упущенные возможности управления различными системами на стадии разработки проекта «Умного дома» в дальнейшем, могут привести к значительным затруднениям и/или значительным дополнительным расходам в реализации этих систем.

Этап №2. Монтаж

Монтажные работы - это работы по прокладке кабельной сети (установка кабельных лотков, коробов, ПВХ-труб, подготовка потолков, полов, стен и перекрытий, монтаж электрощитов и кросспанелей. кабели системы управления, мультирума, эфирного и спутникового телевидения, охранной сигнализации и видеонаблюдения). 

Осуществляются они после изготовления проекта и проводятся в тесном взаимодействии с электропроектом, по мере готовности объекта. Установка управляющего оборудования требует значительного пространства, поэтому данный вопрос согласовывается с дизайнером или архитектором. Вся прокладка выполняется в полном соответствии с существующими ГОСТами по прокладке силовых и слаботочных линий. В самом проекте и в процессе реализации, закладываются дополнительные кабели, в расчет на увеличение, как количества, так и качества используемой аппаратуры, по мере ее появления на рынке электроники или требований Заказчика. Этап заканчивается тестированием работоспособности компонентов. Важно осознать, что в дальнейшем изменения по комплектности оборудования умного дома произвести будет сложно. Гарантом успешной работы системы «Умного дома», является 100% качество работы каждого из ее узлов.

Этап №3. Пусконаладочные работы

В соответствии с первоначальным проектом при согласовании с архитектором, проводится установка и монтаж управляющего оборудования. Пусконаладочные работы выполняются с целью проверки качества монтажа оборудования и проведения индивидуальных настроек. Как правило, вместе с ним проводится установка и аудио видео оборудования, в соответствии с проектом.

Этап №4. Программирование

Вслед за монтажом и отладкой всех систем умного дома производится их программирование. Отладка программы управления всей системой производится в тесном взаимодействии с Заказчиком, с его требованиями и пожеланиями. На этом этапе могут быть разработаны сценарии управления некоторым оборудованием «Умного дома». Это может быть и управление светом — разработка концепции вкл./выкл. световых зон, управление системой домашнего кинотеатра и всей аудио видео техникой, (как пример наладка библиотеки DVD фильмов на жесткой памяти видео сервера), управление бытовой техникой, бассейнами, саунами, охранными системами, системами жизнеобеспечения. Структура управления должна быть простой, удобной и привлекательной, что достигается путем пользования заказчиком системой «Умный дом» и изменением структуры управления в соответствии с его требованиями. Процесс может достигать длительного времени, поскольку, что бы правильно отладить систему, требуется постановка необходимых задач, которые будут возникать по мере более полного использования системы «Умный дом» на данном объекте. Учитывая, что фирма реализующая систему «Умного дома» на объекте, несет полное гарантийное и после гарантийное обслуживание, этот факт не должен тревожить Заказчика, как и внедрение новой техники, по мере ее поступления на рынок электроники.