Praktyczne zastosowania elektroinformatyczne w sterowaniu inteligentnym domem

streszczenie

System automatyki w inteligentnych budynkach nie tylko zapewnia optymalny komfort i bezpieczeństwo ludziom, ale minimalizuje zużycie energii elektrycznej oraz cieplnej, ułatwia sterowanie i monitorowanie wszystkich urządzeń elektrotechnicznych oraz umożliwia monitorowanie w czasie rzeczywistym stanu poszczególnych systemów w budynku. W projekcie zastosowano praktyczne zaimplementowanie prostej centrali alarmowej (w naszym projekcie zastosujemy centralę INTEGRA 128 firmy Satel) do automatycznego oraz zdalnego sterowania urządzeniami elektrotechnicznymi w budynku. Ciągle kluczowym kryterium uniemożliwiającym szeroki dostęp do systemów automatyki domowej jest cena, która wynika z zastosowania odpowiednich systemów dedykowanych przez danego producenta. Nasze rozwiązanie polega na zaimplementowaniu różnych urządzeń różnych producentów do wykonywania zadań zaprogramowanych lub programowanych zdalnie z zastosowaniem ogólnodostępnych komponentów wszystkich producentów. Do zobrazowania sposobu komunikacji w sterowaniu centralą wykorzystano telefon komórkowy oraz dowolne urządzenie mobilne z dostępem do sieci LAN lub WLAN. System będzie typu „otwartego”, tzn. będzie miał możliwości rozbudowy istniejącej instalacji automatyki, ponadto pozwoli na łączenie ze sobą różnych urządzeń niezależnych producentów oraz umożliwi dodawanie nowych stacji operatorskich i interfejsów komunikacyjnych, spełniających określone standardy. Biorąc pod uwagę tempo rozwoju sektora elektroniki użytkowej oraz ilości i energochłonności urządzeń zastosowanych w gospodarstwie domowym, na podstawie wykonywanych inwestycji pojęcie inteligentnego budynku wkracza w każdy zakątek prywatnego gospodarstwa domowego. W artykule przedstawion kalkulacje opłacalności wykazujące na przykładach, jak system inteligentnego budynku wpływa na koszty związane z eksploatacją budynku oraz jakie przynosi korzyści wynikające z automatyzacji procesów. Na podstawie wyliczeń przedstawiono zyski uzyskane dzięki zastosowaniu stosunkowo prostych i tanich układów automatyzujących funkcje odbiorników energii elektrycznej oraz cieplnej zainstalowanych w typowym gospodarstwie domowym.

abstract

Practical Applications of Electrical and Computer Technologies to the Intelligent Building Control Automatic control systems in intelligent buildings aside with offering its inhabitants a sense of optimal comfort and safety also minimize consumption of electric and thermal energy and make possible to real-time control and monitor all electrical devices as well as individual systems in the building. Within the presented project a simple alarm control panel (specifically – a Satel Integra 128 panel) has been implemented for automatic and remote control of electrical equipment in the building. Household automatic control systems are rather expensive and therefore not widely available. Their cost follows from the application of adequate systems dedicated by their manufacturers. Our solution consists in implementing a variety of devices made by various manufacturers to perform tasks programmed or remotely programmable with the use of widely available components made by all the manufacturers. A cell phone and a mobile device with an access to a LAN or WLAN network have been applied to demonstrate a communication method used to control the panel. It is meant to be an open system i.e. a system whose automatic control installation can be developed and new equipment made by independent manufacturers can be connected to it as well as new operator stations and communication interfaces of determined standards. Usually the term “intelligent building” is associated with an image of modern office buildings, which narrows the usage range of that terminology. It has been statistically shown that only 14% of “intelligent” objects are office buildings and malls, while over 29% of the objects are industrial establishments like production plants, steel works or power stations. Industrial objects are of specific character. They often are located over a large area and include buildings used for various purposes. It has been observed that private persons get ever more interested in in-telligent building systems. Considering a development rate of the useful electronics sector and the quantity of household appliances together with their energy consumption determined based on the realized investments it can be stated that the term “intelligent building” enters every household nook. The article presents profitability calculations that demonstrate on real-time examples how a system of an intelligent building influences running costs of a building and show advantages that follow from automation of the processes. Profits obtained owing to the application of relatively simple and inexpensive systems to automate functions of electric and thermal energy loads of a standard household have been shown based on the calculation results.