1 Постановка задачи

1.1 Анализ исходных данных, цели и задачи проекта

Целью дипломного проекта является разработка системы автоматизации и жизнеобеспечения здания, внедрение которой даст возможность управлять работой ее объектов (освещением, электроснабжением, вентиляцией, отоплением) в автоматическом режиме. Для этого будет использован контроллер BC9000. Контроллер BC9000 представляет собой модуль со встроенной функцией программируемого логического контроллера (ПЛК) и имеет интерфейс промышленной шины для подключения по сети Ethernet. BC9000 — программируемое устройство, которое может использоваться в сети Ethernet как вспомогательной модуль распределённой интеллектуально системы Умный Дом, так и как основное интеллектуальное ядро системы Умный Дом. К контроллеру может подключаться ряд модулей ввода-вывода (от 1 до 64). Программирование контроллера производится с помощью программных средств соответствующих требованиям IEC 61131-3. 

Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:

• проанализировать существующие технологии автоматизации жизнеобеспечения здания,

• разработать схемы узлов для системы автоматизации жизнеобеспечения здания;

• изучить основные технологии построения систем автоматизации жизнеобеспечения здания и выбрать средства разработки программного обеспечения для контроллера;

• выбрать оборудование для системы автоматизации жизнеобеспечения здания;

• построить систему автоматизации жизнеобеспечения здания;

• рассчитать затраты на проектирование и организацию системы систем автоматизации жизнеобеспечения.

1.2 Анализ требований к проекту

Данный проект должен соответствовать всем требования пожарной безопасности. Так же автоматизация здания должна уменьшить электропотребление и прочие бытовые затраты. Уменьшит участие человека в жизнеобеспечении здания. В основе современных систем автоматизации лежат три основных принципа: это контроль, мониторинг и оптимизация. Грамотное проектирование системы автоматизации здания позволяет оптимизировать весь комплекс его коммуникаций, а главное – сократить затраты на обслуживание, не нарушая технику безопасности.

У проекта есть две границы:

• сроки;

• деньги.

Проектирование системы автоматизации жизнеобеспечения здания надо начинать еще до начала строительства или капитального ремонта. Для монтажа проводки, установки датчиков, выключателей и силовых щитов с исполнительным оборудованием необходимы соответствующие строительные работы. Даже в радиосистемах исполнительные устройства, как правило, требуют подведения силовой проводки, т.е. монтажных и строительных работ, хотя проблемы с установкой датчиков решаются в них почти бескровно.

Необходимо правильно выбрать компанию подрядчика-инсталлятора систем автоматизации жизнеобеспечения здания – его должны строить и оборудовать профессионалы. Для того, чтобы инсталлятор реализовал вашу систему автоматизации жизнеобеспечения здания, он должен получить и затем выполнить соответствующее техническое задание (ТЗ). Составление ТЗ – первый этап проекта, и будет лучше, если его напишет сам инсталлятор на основе исходных технических требований (ТТ).

Необходимо заранее определить бюджет и обязательно рассмотреть возможность развития проекта в будущем. Надо иметь в виду, что правильно спроектированная и построенная система может быть с минимальными затратами расширена, но это необходимо заранее оговорить в ТЗ и отразить в бюджете.

Еще одно требование заключается в выборе способов управления инженерными системами дома. Существует три варианта: автоматический, автоматизированный и ручной. Автоматическое управление осуществляется без участия человека. Но это не всегда наилучший вариант. Многие системы нельзя или не выгодно эксплуатировать в полностью автоматическом режиме. Кроме того, в ряде систем совершенно необходимо предусмотреть ручное управление.

Во многих системах современные выключатели используют безопасное низкое, а не опасное высокое силовое напряжение. Такие решения актуальны для детских комнат. Необходимо обращать внимание на возможное количество клавиш/кнопок на выключателях выбранной серии, а также на систему LED-индикации, возможность индикации температуры на встроенном дисплее, а также наличие инфракрасного управления. Надо иметь в виду, что корректно спроектировать систему можно только точно зная возможности выбранной серии выключателей

Определить, сколько выключателей или панелей будет установлено в каждом помещении, и где их нужно установить. Также необходимо выбрать, сколько клавиш должно быть на каждом из них, как и с какой клавиши/кнопки будет осуществляться управление. Часть этой работы можно поручить дизайнеру. Но он должен иметь хотя бы начальный опыт работы с системами автоматизации жизнеобеспечения здания или пройти обучение. Если у него есть такой опыт, то он подскажет, что, например, в спальне обязательно должно быть три выключателя, причем два из них должны быть расположены у изголовий кроватей, а один, как обычно, у двери.

Определиться с набором возможных функций управления и регулирования по помещениям. Для этого лучше использовать табличную форму с экспликацией помещений и воспользоваться помощью дизайнера. В качестве примера рассмотрим санузел и гостиную. В санузле можно предусмотреть и автоматическое управление верхним светом, и ручное - у умывальника. Если есть теплый “водяной” пол, то следует реализовать три режима его работы и установку температурной установки вручную (т.е. возможность в ручном режиме отрегулировать требуемую температуру теплого пола). Кроме того, возможно потребуется автоматическое включение и выключение с задержкой по времени системы вытяжки и возможность ручного её включения/выключения по требованию. Желательна также защита от протечек воды.[2]

Требуется обозначить места возможной установки электрических щитов (шкафов) и их максимальные размеры. Если с проектом дома работает архитектор, то он обязан помочь и предложить несколько вариантов. Предложенные варианты целесообразно обсудить с инсталлятором, так как место размещения шкафов может существенно снизить длину силовых кабелей, а значит и бюджет по их покупке и прокладке.

Необходимый объем выполнения и передачи проектной документации следует оговорить. Также важно предусмотреть требования по надежности, техническому обслуживанию системы, если требуется, организовать передачу инструкций по эксплуатации и проведение обучения правилам пользования и обращения с системой для всех жителей дома. При этом необходимо учесть, что стоимость документации зависит от ее объема.