СТРОИМ УМНЫЙ ДОМ

Часть 5. Управление электропотребителями

 

 

Управление освещением (продолжение)

В предыдущем номере мы рассмотрели основные состояния офиса и определили, что же необходимо для организации управления освещением. К сожалению, размеры нашего офиса несколько маловаты для применения решений, которые бы значительно упростили подобные задачи для больших помещений. Речь идет о модулях управления освещенностью. На примере модуля Siemens N342 рассмотрим основные возможности подобных изделий.

Модуль (см. рис.1) предназначен для управления десятью независимыми группами источников света в помещении зависимости от показаний датчика наружной освещенности. При проектировании для каждой группы задается зависимость (8 точек) между измеренным значение освещенности и соответствующим уровнем яркости данного источника света. Эти графики записываются в память модуля. Модуль получает телеграмму от датчика освещенности и рассылает телеграммы с соответствующими уровнями яркости модулям регулирования освещения (см. предыдущий номер) - диммерам.

Модуль может также выдавать команды "включить/выключить" без плавной регулировки. Это значительно экономит затраты на инсталляцию, но в то же время может не обеспечивать плавного распределения света по рабочей поверхности. Это уже вопросы конкретного проекта, для нас же важно то, что при одном датчике освещенности для каждой стороны здания достигается оптимальное освещение рабочих мест на протяжении всего рабочего дня, что существенно экономит потребление электроэнергии.

Если уже заговорили об экономии, то не будет лишним отметить, что к существующим на рынке диммерам с интерфейсом EIB можно подключать до 50 электронных балластов для управления люминесцентными лампами 36 Вт[1]. На рис. 2 показан пример такого подключения.

Сценариев управления освещением может быть очень много, так как комплектование каждой группы источников света программируемым коммутирующим устройством с интерфейсом EIB позволяет "на ходу" изменять режимы освещения. Главное - это с взглядом в будущее и оглядкой на стоимость должным образом сгруппировать[2] источники света и подключить их к подходящим EIB устройствам.

Для одновременного выполнения нескольких действий, где задействованы разнотипные исполнительных устройств, применяют так называемые модули сцен. Под сценой здесь понимается совокупность состояний различных устройств, например, значение яркости освещения, включена или выключена нагрузка и т.п. Если постановка задачи требует включения в сцену большего числа исполнительных механизмов, чем может вместить один модуль, то есть возможность использовать ресурсы других модулей сцен. Каждый производитель устанавливает свои ограничения на число сцен и количество задействованных устройств. Поэтому перед началом разработки сцен необходимо в первую очередь определить возможности применяемого оборудования. Сцены активизируются по командам пользователя через настенные клавишные переключатели, ИК-пульты, модули ввода голосовых команд и т.д.

 

Управление жалюзями/ролетами

Наш офис оборудован ролетами на окнах по всему периметру. Они все опускаются с уходом последнего работника и поднимаются с приходом уборщицы. Кроме того, в кабинете ролеты могут быть опущены и в рабочее время, если руководитель в отъезде. Внутренние жалюзи (вверх/вниз и поворот пластин) выполняют несколько функций. Во-первых, яркое наружное освещение можно отрегулировать поворотом пластин. Во-вторых, когда в офисе включается свет, жалюзи ограничивают возможность прохожих наблюдать за происходящими в помещениях процессами.

Чтобы включить жалюзи и ролеты в систему управления нам для начала нужен специализированный модуль, конечно же, с интерфейсом EIB. 

Модуль управления жалюзями/ролетами в линейке EIB продукции различных производителей имеет почти одинаковые функции. В общем он управляет двумя двигателями ~220 В и/или 24 В постоянного тока (см. рис. 3): один выполняет подъем/опускание; другой - поворот пластин. Есть и более простые модели, управляющие только одним двигателем. Приложения модуля не ограничиваются только управлением жалюзями и ролетами. С его помощью автоматизируется управление раздвижными тентами, маркизами, сервоприводами на задвижках и т.п.

Модуль обеспечивает безопасный режим работы механизма в условиях сильного ветра (сворачивание тентов, подъем наружных жалюзей и т.п.) и позволяет параллельно подключить еще  несколько пар двигателей.

Итак, нам необходим это модуль, датчики освещенности и сами механизмы. Датчики освещенности у нас уже есть (модули 1.1.6 и 1.1.18 в помещениях 4 и 6[3] - они, как вы помните, управляют освещением). Может добавить еще датчики освещенности в кабинете 7 и комнате отдыха. Механизмы лучше брать в комплекте с жалюзями и ролетами одного производителя. На рынке Украины еже появились качественные и надежные системы.

Обычно электропривод ролет питается ~220 В, а двигатели жалюзей - 24 В постоянного тока. Поэтому нам потребуется соответственно 2 типа EIB модулей. При подборе модулей необходимо учитывать количество и параметры одновременно управляемых механизмов. В нашем случае ролеты и жалюзи будут сгруппированы следующим образом:

Ø      Ролеты (~220 В):  а) помещение 4, б) кабинет 7, в) комнаты 6 и 8.

Ø      Жалюзи (24 В):    а) помещение 4, б) кабинет 7, в) комната 6, г) комната 8.

Соответственно нам нужно обеспечить 3 канала управления ролетами и 4 канала управления жалюзями. Для ролет нет необходимости применять модуль с рис.3 - на рынке есть модификации управляющие только одним двигателем: вверх-вниз.

 

 

 

Коммутация электропотребителей

На памяти каждого из нас есть случаи, когда причиной пожаров были оставленные включенными кипятильники, обогреватели и другие электроприборы. Наша система управления способна снизить до минимума вероятность возникновения подобных инцидентов. Что может быть проще - с уходом последнего работника снимать напряжение со всех бытовых розеток. Рассмотрим это решение подробнее.

В идеальном случае можно управлять каждой розеткой. Но сколько это решение будет стоить[4]? Да и практического смысла в этом нет! При проектировании электрической схемы офиса необходимо продуманно подойти к группировке нагрузок и назначению их важности для пользователей. Для нашего офиса можно выделить следующие категории нагрузок:

Ø      группа 1 - гарантированное и качественное электроснабжение модулей системы управления, безопасности, телефонной станции, сервера, некоторых станций компьютерной сети и возможно – холодильника;

Ø      группа 2 - качественное электроснабжение компьютеров, некоторых электрических нагрузок инженерных подсистем;

Ø      группа 3 - розетки для подключения стационарных бытовых электроприборов: холодильник (если он не вошел в группу 1), посудомоечная машина, др;

Ø      группа 4 - розетки для подключения других бытовых электроприборов: настольные лампы, кипятильники, др.;

Ø      группа 5 - розетки для подключения техники для уборки помещений.

Офис наш маленький и нет необходимости дополнительно делить перечисленные группы по помещениям. Возможно нам придется разделить группу 1 – нет нужды подавать гарантированное электропитание на холодильник. Эту задачу можно решить без выделения дополнительного канала коммутации на EIB модуле. Итак, у нас есть 5 каналов коммутации. Для каждого из них нужно подобрать модули бинарного выхода с соответствующими электрическими характеристиками и обеспечить автоматическими выключателями и модулями УЗО где это нужно.

Выделенные группы элетропотребителей участвуют в формировании состояний[5] офиса следующим образом.

Ø      в состоянии “пассивное” – напряжение подается только на группу 1;

Ø      в состоянии “уборка” – запитаны группы 1 и 5; 

Ø      в состояниях “рабочий режим” и “вечеринка” – запитаны группы 1, 2, 3 и 4.

Другой тип электропотребителей – электрозамки, механизмы для открытия дверей и ворот. Подобные устройства дают возможность дистанционно блокировать двери, задать режимы открывания и запирания, контролировать состояние замка и двери: открыта или закрыта и др.

В нашем офисе электрозамки могут обеспечивать санкционированный доступ к служебным помещениям  (например, 5) и шкафам со служебной информацией в состояниях “пассивное”, “уборка” и “вечеринка”. Для управления замками необходимы модули бинарного выхода. В то же время на рынке уже появились EIB модули управления замками и дверьми, например, EIB-EA8 компании DORMA.

Управлению другими типами электропотребителей – вентиляторами и сервоприводами – будет посвящена следующая статья с описание подсистемы управления микроклиматом в офисе.

Вопросы электробезопасности будут  рассмотрены в отдельной статье, посвященной  проблемам обеспечения комплексной безопасности, охватывающей мониторинг режимов работы инженерных подсистем, контроль доступа к помещениям, имитацию присутствия и отработку сценариев типа "авария", "эвакуация" и т.п.

 

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

1.      Материалы учебного курса «Siemens instabus EIB Compact Course».

2.      Техническое описание "Building Management Systems with Siemens instabus EIB. Technical Manual 2000".

3.      Технические описания EIB продукции компаний SBT Landis & Staefa, Merten, Gira, ABB.