Общие принципы проектирования умного дома

Что такое система «Умный дом»

«Умный дом» — это система, которая делает ваше пребывание в помещении комфортным и безопасным. Такие системы популярны не только в домашних условиях, но и на производстве: контроль за качеством воздуха, автоматическое управление вентиляцией, учет электроэнергии или управление отоплением.

Функции системы «Умный дом»:

  • Охрана — контроль задымления, движения, открытия дверей и окон, а также контроль за работой системы видеонаблюдения.
  • Предупреждение аварий — контроль протечки воды и утечки бытового газа.
  • Контроль климата — управление кондиционированием и отоплением.
  • Охрана здоровья — контроль качества воздуха и управление вентиляцией.
  • Освещение — плавная регулировка, секционное отключение, управление электрокарнизами.
  • Энергоснабжение — защита от перегрузок в энергосети, отключение потребителей.
  • Мультимедиа — управление телевизором и мультимедийной системой.
  • Учет — учет газоснабжения, водоснабжения, электроэнергии.
  • Контроль входа-выхода — управление воротами и рольставнями, возможно подключение к домофону или системе управления доступом.
  • Снижение затрат — перевод отопления в экономичный режим при отсутствии жильцов, выключение забытого освещения или электроприборов.

Цель построения системы не сделать один пульт от всех устройств, а исключить участие человека в управлении устройствами. Это достигается с помощью сценариев автоматизации.

Сценарии — это инструкции для контроллера, в которых можно описать его действия в зависимости от информации с датчиков, расписания или действий пользователя. Сценарии можно комбинировать, что позволяет реализовать любые сценарии использования домашней автоматики.

Хотя возможна полная автономность, иногда нужно вмешаться в работу системы. В этом случае пользователь просто дает команду контроллеру или напрямую исполнительному устройству и берет управление в свои руки.

Централизованная и распределенная

Системы «Умный дом» могут быть построены по двум принципам — централизованная и распределенная. Существуют также комбинированные системы — они совмещают оба принципа, что дает дополнительную гибкость при проектировании и эксплуатации.

При выборе типа системы руководствуйтесь возможностями оборудования, техническими требованиями к системе и стоимостью внедрения.

Централизованная

Центральный контроллер получает информацию от датчиков и с помощью исполнительных устройств управляет освещением, климатом, водоснабжением и другими сервисными и инженерными системами дома.

Распределенная

Элементы не зависят друг от друга и выполняют простые сценарии управления самостоятельно. Такой подход делает систему более надежной, но удорожает компоненты системы. Например, так работают системы, построенные по стандарту KNX.

Для реализации сложных сценариев управления в систему добавляется центральный контроллер, что приближает ее структуру к централизованной.

Комбинированная

Оборудование Wiren Board предназначено для создания централизованной системы, но реле и диммеры имеют прямое управление от входов и могут работать независимо от контроллера.

Проводная и беспроводная

Системы также разделяют по способу передачи информации между датчиками, контроллером и исполнительными устройствами на три вида: проводные, беспроводные и комбинированные.

Проводная

Плюсы

Надежность — сигналы управления передаются по проводам, что обеспечивает высокую помехозащищённость системы.

Оборудование проводной системы размещается в щите автоматизации и соединяется скрытой проводкой, поэтому наличие системы автоматизации не влияет на эстетику помещения.

Датчики не требуют регулярной замены батареек и всегда готовы к работе.

Минусы

Проводная система является встраиваемой — система встраивается в конструкцию здания и для для ее монтажа требуется прокладка скрытой проводки. Это не страшно, если ремонт в помещении еще идет — работы по монтажу системы можно совместить с монтажом электропроводки, что снизит стоимость ее внедрения. А если ремонт уже завершен, то можете посмотреть в сторону беспроводного варианта системы.

Систему нужно проектировать тщательно — необходимо точно знать расположение потребителей, датчиков, ламп освещения и выключателей. Важно правильно рассчитать размер щита управления.

Беспроводная

Плюсы

Не нужно прокладывать провода для работы датчиков, управления освещением и розетками.

В любой момент можно расширить функции системы, докупив и установив нужное оборудование.

Минусы

Датчики работают на батарейках, что снижает надежность системы и повышает затраты на ее обслуживание — батарейки надо регулярно менять.

Беспроводные устройства часто являются «навесными» и влияют на эстетику помещения: для управления розеткой используется специальный переходник, к которому подключается управляемое устройство, а для управления освещением над люстрой устанавливается блок управления.

Нужно прокладывать провода для питания вентилей на трубах водоснабжения или отопления, камер системы наблюдения, электрических штор или ворот.

Комбинированная

Комбинированная система может работать как с беспроводным, так и с проводным оборудованием. Это позволяет установить систему при ремонте помещения, а если что-то не было предусмотрено — приобрести беспроводные компоненты и объединить все в одну систему.

Контроллер Wiren Board 6 может быть частью проводной системы и управлять беспроводными устройствами с помощью дополнительного адаптера WBE2R-R-ZIGBEE или по WiFi.

Оборудование

Оборудование можно разделить на группы:

  • Исполнительные устройства — управление нагрузкой: реле и диммеры.
  • Модули ввода сигналов — получение сигнала от датчиков, концевых выключателей и кнопок.
  • Модули вывода — передача сигнала другим устройствам.
  • Датчики — получение параметров окружающей среды или слежение за действиями пользователя: датчики задымления, освещения, движения и т. п.
  • Устройства интерфейса — считывание действий пользователя: концевые выключатели, кнопки и т. п.

При выборе исполнительных устройств важно кроме номинального значения тока учитывать и возможные пусковые токи нагрузки. Подробнее читайте в нашей статье Рекомендации по выбору реле.

Проектирование отдельных систем

При проектировании системы «Умный дом» нужно учитывать, что схема подключения потребителей отличается от стандартного монтажа электропроводки.

В классической схеме подключения силовой кабель проходит через распаечные коробки и питает сразу целую группу потребителей. Освещение управляется с помощью выключателя, который размыкает фазовый провод.

В системе автоматизации используется схема подключения «Звезда». В ней не используются распаечные коробки, силовой провод идет к каждому потребителю или группе прямо от щита.

Освещение управляется через реле, которое установлено в щите автоматизации и может управляться контроллером или с помощью выключателя. Выключатель подключается к реле и на нем может быть высокое или низкое напряжение — зависит от типа используемого реле.

Подключение потребителей

Потребители можно разделить на две группы — неотключаемые и отключаемые.

Неотключаемая группа — это оборудование системы автоматизации, роутер, холодильник, питание котла отопления и других устройств с круглосуточным режимом работы.

Отключаемая — освещение, утюг, электрочайник, микроволновка и т. п. Количество отключаемых групп зависит от желаемого уровня автоматизации: одним контактором выключать все потребители или отдельная управляемая линия на каждое устройство.

Освещение

Для управления светильниками можно использовать шестиканальный модуль реле WB-MR6C. А если нужно диммирование — диммер WB-MDM3.

Если нет задачи управлять каждым светильником отдельно, то их можно объединить в группы. Максимальное количество светильников на один выход реле или диммера зависит от их потребления и мощности выхода.

Для подключения светильника и выключателя используют кабель ВВГнг-LS 3×1.5.

Розетки

В зависимости от мощности подключаемых устройств, розетками можно управлять контакторами или модулем WB-MRWL3.

Обычно розетки объединяют в группы, подключают к контакторам, а контакторами управляют с помощью маломощных реле: WBIO-DO-R10A-8 или WB-MR6C.

Для подключения стандартных розеток на 16 А используют кабель ВВГнг-LS 3×2.5.

Электрические шторы, ворота и вентили

Для подключения маломощной нагрузки с небольшим временем работы нужно рассчитывать мощность каждого потребителя и исходя из результатов расчетов выбирать сечение провода. Для большинства задач подойдет кабель ВВГнг-LS 3×1.5, но могут быть исключения.

По конструкции электрокарнизы, электрические ворота и вентили — это электродвигатель со схемой управления.

Рассмотрим три основных способа управления электрокарнизом:

  • коммутация фаз,
  • сухой контакт,
  • цифровое управление по шине RS-485.

Коммутация фаз

Для использования этого способа от электрокарниза должно идти четыре провода: защитное заземление (PE), ноль (N), и два фазовых. Защитное заземление и ноль подключаются напрямую к сети питания, а в разрыв фазового провода ставится выключатель.

В зависимости от того, какой из фазовых проводов соединен с фазой сети — двигатель электрокарниза будет вращаться в одну или другую сторону.

Так как выключатель коммутирует фазу сетевого напряжения — этот способ не рекомендуется использовать во влажных помещениях.

Сухой контакт

При использовании этого способа на электрокарниз всегда подается питание, а управление осуществляется по низковольтной линии управления. Линия управления гальванически развязана с сетью питания электрокарниза и состоит из трех проводов — общего и двух управляющих.

Направление движения электрокарниза определяется тем, какой управляющий провод соединен с общим.

Так как на выключателе нет высокого напряжения, то этот способ можно использовать во влажных помещениях.

Управление по шине RS-485

Некоторые электрокарнизы имеют возможность цифрового управления по шине RS-485.

Здесь на электрокарниз всегда подается напряжение питания, а управление происходит путем передачи управляющих цифровых сигналов по двум проводам.

Датчики и IP камеры

Для подключения датчиков и IP камер требуется низковольтная линия питания и управления. Для датчиков можно использовать витую пару КДВЭВГ 2х2х0.35, а для IP-камер хорошо подойдет кабель ParLan Patch F/UTP Cat5e.

Линии связи

В модулях WIren Board для связи с контроллером используется протокол Modbus. На физическом уровне данные передаются по шине RS-485. Для построения проводных линий связи обязательно использовать витую пару — это обеспечит высокую защиту от помех. Подробные рекомендации по построению линий связи читайте в нашей статье RS-485: Физическое подключение.

Полезные ссылки

Александр Дегтярев

Условия покупки

Общие положения

1. Настоящие Правила продажи разработаны на основании Гражданского кодекса РФ, Закона РФ от 7 февраля 1992 г. № 2300-1 «О защите прав потребителей», постановления Правительства РФ от 27 сентября 2007 г. № 612 «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом» и иных нормативно-правовых актов. Настоящие правила регулируют порядок розничной купли-продажи Товаров через Интернет-магазин, являясь публичной офертой, адресованной физическим и юридическим лицам («Покупателям»).

2. Покупатель принимает условия, изложенные в настоящих правилах путем оформления Заказа на сайте Интернет-магазина.

Заказ считается оформленным надлежащим образом в случае, если Покупателем предоставлена Продавцу следующая информация: Фамилия, Имя, Покупателя, телефон, адрес по которому следует доставить Товар, наименование Товара, количество.

2.1. Покупатель предоставляет Продавцу право использования всех переданных в Заказе персональных данных с целью выполнения своих обязательств перед Покупателем, формирования и развития программы лояльности для Покупателей, информирования Покупателей о новостях Интернет-магазина. Под правом использования в настоящих правилах понимается право Продавца на: сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение данных с правом передачи таких данных третьим лицам без дополнительного уведомления Покупателя.

3. При продаже товаров дистанционным способом Продавец предлагает Покупателю услуги по доставке Товаров Службами доставки. При этом конкретная Служба доставки для каждого Заказа определяется Покупателем при оформлении заказа.

Доставка осуществляется в будние дни с 9:00 до 18:00. Сроки доставки зависят от выбранного региона и составляют от 1 до 14 рабочих дней (не считая дня заказа). Срок доставки может быть увеличен в случаях, предусмотренных правилами работы Службы доставки. Доставка осуществляется без демонстрации. Если Вы не согласны со сроками доставки, то Вы вправе отказаться от своего заказа в любое время до его получения.

Ознакомиться с тарифами на доставку по регионам можно на сайте курьерских служб: СДЭК, КСЭ, EMS.

В случае отказа Покупателя от Товара с Покупателя взимается стоимость доставки в соответствии с тарифом согласно пункту 21 Постановления Правительства Российской Федерации от 27.09.2007 № 612 «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом».

При получении Товара от Службы доставки Покупатель обязан проверить внешний вид упаковки Товара (на отсутствие деформации, вскрытия). При получении Товара Покупатель ставит свою подпись в квитанции о доставке в графе: «Я подтверждаю, что отправление принято в закрытом виде, отсутствуют внешние повреждения упаковки, перевязи, печатей (пломб), вес отправления соответствует весу, определенному при его приеме».

В случае обнаружения каких-либо дефектов на упаковке Товара Покупатель обязан сделать об этом отметку в квитанции курьера в графе доставка. После получения Заказа и проставления подписи Покупателем в квитанции в графе доставка без указания претензии к внешнему виду упаковки Товара, претензии к внешним дефектам упаковки (ее вскрытию и возможной некомплектности Товара) не принимаются.

4. Оплата заказанных Товаров осуществляется:

  • Банковским переводом по счету выставленному для Покупателя.
  • Пластиковой картой по ссылке, сгенерированной для Покупателя.

5. Обработка заказов производится в рабочие дни с 10:00 до 18:00 по Московскому времени. В случае если Вы оформили заказ после 18:00 по Московскому времени, менеджеры свяжутся с Вами на следующий рабочий день после 10:00 часов утра.

6. Товар надлежащего качества, Вы можете вернуть – в течение четырнадцати дней, с даты получения Заказа, при условии, если товар не был использован.

Для этого необходимо написать электронное письмо с заявлением на возврат/обмен на info@contactless.ru.

Обращаем внимание, что при отказе Покупателя от Товара, Продавец возвращает сумму, уплаченную Покупателем за Товар, за исключением расходов Продавца на доставку от Покупателя возвращенного Товара, не позднее, чем через 10 дней с даты предъявления соответствующего требования.

7. Гарантийный срок на Товар устанавливается в размере 24 месяцев с даты отгрузки.

8. Риск случайной гибели или случайного повреждения Товара переходит к Покупателю в момент передачи ему Товара и проставления Покупателем подписи в документах, подтверждающих доставку Заказа. Право собственности на Товар переходит к Покупателю в момент передачи Товара, при условии его полной оплаты.

9. К отношениям между Покупателем и Продавцом применяется законодательство Российской Федерации.

10. Продавец оставляет за собой право вносить изменения в настоящие Правила продажи, в связи с чем Покупатель обязуется регулярно отслеживать изменения в Правилах, размещенных на сайте Интернет-магазина. Уведомление об изменении настоящих Правил продажи Продавец обязан разместить не позднее, чем за 7 (семь) календарных дней до даты их вступления в силу.

11. Покупатель гарантирует, что все условия настоящих Правил продажи ему понятны, и он принимает их безусловно и в полном объёме.

12. Недействительность какого-либо положения настоящих Правил не влечет за собой недействительность остальных положений.

13. Все возникающее споры Стороны будут стараться решить путем переговоров, при недостижении соглашения спор будет передан на рассмотрение в арбитражный суд г. Москвы в соответствии с действующим законодательством РФ.