Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Prototypowy system kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego

Przykładowe modyfikacje systemu
W artykule przedstawiona została część elektroniczna prototypowego systemu kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego. Urządzenie opracowano na podstawie zestawu Arduino Leonardo z procesorem AVR.
W artykule przedstawiona została część elektroniczna prototypowego systemu kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego. Urządzenie opracowano na podstawie zestawu Arduino Leonardo z procesorem AVR.
Rys. redakcja EI
Ciąg dalszy artykułu...

Przykładowe modyfikacje systemu

Obecnie sterowanie systemem odbywa się za pomocą transmisji danych w zakresie podczerwieni. Rozwiązanie to wymaga zainstalowania odbiorników podczerwieni w każdym pomieszczeniu, gdzie chcemy sterować urządzeniem.

Dodatkowo transmisja musi odbywać się w linii prostej i w przypadku zastosowanych nadajnika i odbiorników nie przekracza 5 m. Z tych właśnie powodów korzystne jest zastosowanie transmisji bezprzewodowej Wi-Fi. Stwarza to przede wszystkim możliwość sterowania systemem już nie tylko z jednego nadajnika, jakim był do tej pory specjalny pilot, lecz z każdego urządzenia, które ma specjalne oprogramowanie oraz obsługuje ten rodzaj transmisji.

Co więcej, w przypadku podłączenia systemu do internetu zasięg komunikacji staje się nieograniczony. Koszty, jakie generuje, to rozszerzenie nie przekraczają 200 zł.

Zamierzony efekt można osiągnąć na dwa sposoby:

  • poprzez zastosowanie jako podstawy systemu rozszerzonej wersji Arduino Leonardo z wbudowaną kartą Ethernetową lub platformę RasperryPi 2.
    Pierwsze rozwiązanie ma ogromną zaletę, jaką jest bezproblemowe przeniesienie działającego już oprogramowania na nową platformę sprzętową.
    Platforma RasperryPi 2 jest to zupełnie inny układ sprzętowy, przez co oprogramowanie należałoby zmienić w celu zapewnienia poprawnego działania systemu.
    RasperryPi 2 jest to miniaturowy komputer wielkości karty kredytowej, służący do nauki programowania lub przeglądania stron internetowych. Ma on wbudowane karty do obsługi obrazu, dźwięku, modemów oraz co najważniejsze w układzie wyprowadzone jest 40-pinowe złącze GPIO. Dzięki możliwości przeglądania stron internetowych po zastosowaniu tej platformy sprzętowej powstanie możliwość sterowania urządzeniami poprzez stronę internetową.|
    Następnym udogodnieniem tej platformy jest przygotowane złącze do podłączenia kamery.
  • Drugi sposób wprowadzenia komunikacji Wi-Fi polega na instalacja modułu o nazwie ESP8266, który jest układem scalonym z zainstalowanym odbiornikiem/nadajnikiem sygnałów w transmisji Wi-Fi.
    Kosz tego urządzenia nie przekracza 30 zł, co jest jego ogromną zaletą.
    W przypadku urządzeń sterujących pracą systemu przez Wi-Fi preferowanym rozwiązaniem jest stworzenie aplikacji na platformę Android z licencją wolnego i otwartego oprogramowania, ponieważ jest to jeden z najpopularniejszych systemów obsługujących smartfony i tablety.

Problem zabezpieczeń została dosyć uproszczona w przedstawionym prototypie systemu. Wynikało to głównie z faktu, że wymaga to instalacji nowych czujników, których obsługa w większości odbywa się przez odczytanie stanu logicznego odpowiedniej linii wejściowej procesora.

Dodatkowym problemem jest zabezpieczenie transmisji sygnałów sterujących.

  • W przypadku zainstalowania w systemie czujnika dymu reakcją systemu na zaistniałe zdarzenie powinna być sygnalizacja niebezpieczeństwa i odłączenie od sieci zasilającej działających w strefie pożaru urządzeń.
  • W przypadku kontroli ograniczenia dostępu do wybranych pomieszczeń proponowanym rozwiązaniem jest zainstalowanie elektrozaczepów drzwi i okien również sterowanych przekaźnikami.
    Istnieje wiele gotowych rozwiązać, a jednym z nich jest moduł RFID RC522, który jest obsługiwany przez dedukowaną bibliotekę środowiska Arduino IDE.
    Kosz modułu dostępu wraz z kartą to zaledwie 30 zł.
    Elektrozaczepy kosztują natomiast w granicach 50 zł w zależności od producenta.

W przypadku rozszerzenia systemu o sterowanie oświetleniem w zależności od natężenia światła naturalnego wymagane jest jedynie zainstalowanie czujników, np. fotorezystorów do detekcji natężenia światła w danym pomieszczeniu.

Podobnie w przypadku wprowadzenia nowego trybu pracy systemu przeznaczonego do automatycznego przygotowania warunków w danym pomieszczeniu do oglądania filmu na ekranie komputera lub z projektora. W chwili włączenia źródła obrazu wszystkie okna w pomieszczeniu powinny samoczynnie się zasłonić, światło powinno ustawić się na określonym poziomie jasności, a sterowanie obrazem i dźwiękiem powinno odbywać się za pomocą jednego urządzenia.

Rozwiązanie z platformą ­RasperryPi 2 stwarza możliwość podłączenia wyświetlacza, czy też projektora poprzez gniazdo HDMI.

Podsumowanie

W artykule zostały zawarte szczegółowe informacje na temat budowy i działania prototypowego systemu kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego. Opisano działanie zastosowanych komponentów i sposób ich podłączenia do układu sterującego i zasilania.

Opracowane rozwiązanie jest w pełni modyfikowalne przez użytkowania w zakresie zainstalowanych podzespołów i funkcjonalności. Stanowi stabilną bazę do dalszej rozbudowy.

Przedstawiona analiza problematyki związanej z opracowaniem i działaniem systemu pozwala także na rozszerzenie wiedzy z zakresu koniecznych wymagań w stosunku do komercyjnych rozwiązań systemów służących do sterowania oświetleniem, ogrzewaniem i zabezpieczeniami pomieszczeń.

Literatura

1. M. Łukasiński, M. Kaczmarek, Charakterystyka i perspektywy rozwojowe systemów zabezpieczeń i automatyki budynku, „elektro.info” 6/2016), s. 80–83.
2. T. Karvinen, Getting Started with Sensors, Kimmo Karvinen, Helion S.A., 2015.
3. E. Williams, Make: AVR Programming, Hellion, 2014.
4. https://www.arduino.cc, dostęp 10.01.2016.
5. M. Riley, Inteligentny dom, Helion, 2013.

Wymagania i zadania współczesnych systemów informatycznych sterowania i wspomagania pracy jednostek wytwórczych w Czytaj też: Krajowym Systemie Energetycznym >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jakie wybrać kable, przewody i osprzęt kablowy!

kable i przewody - przewodnik

Rozporządzenia CPR, dotyczące kabli i przewodów elektrycznych w zakresie reakcji na ogień. Została przedstawiona klasyfikacja materiałów budowlanych w zakresie reakcji na ogień oraz... czytam więcej »

 


Kamery termowizyjne nawet 40% taniej!

Promocja na kamery termowizyjne FLIR

Tylko do 9 grudnia możesz kupić kamery termowizyjne do prac elektrycznych i energetycznych w dużo niższych cenach... sprawdź za ile »

 


Dowiedz się, jak dobrać odpowiedni dla Twojego urządzenia rodzaj zasilania?

Rodzaje zasilania

Współczesne urządzenia elektryczne i elektroniczne spełniają ogrom funkcji, których oczekują ich użytkownicy. Są znakomitą pomocą w życiu i pracy, jednak wymagają zadbania o jeden aspekt – niezawodną, łatwo... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
11/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje elektryczne na terenie imprez plenerowych – błędy oraz wymagania
  • - Ochrona przed pożarem z wykorzystaniem wyłączników różnicowoprądowych
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl