Устройство умного дома
DESCRIPTION
Презентация для студентовTRANSCRIPT
![Page 1: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/1.jpg)
Вместо введения
• США Институт интеллектуального задания 1970 год
• Умный дом (Smart House) — Здание, обеспечивающее продуктивное и эффективное использование рабочего пространства…»
• Интеллектуальное здание (Intelligent Building) — Система, производящая мониторинг состояния сетей здания и управляющая всеми подсистемами на основании технологических инструкций
![Page 2: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/2.jpg)
Развитие направления в мире
• США, Германия– некоторые причины развития
• Положение дел в России– технологии– типы зданий
• Влияние корпоративных стандартов
![Page 3: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/3.jpg)
Ведущие поставщики решений
ПоказателиПроизводитель
Гибкостьсистемы
ДоступностьИнформац.техническаяПоддержка
ВозожностьподключенОбораниядругихПроизводителей
Програм-аяподдержка
Цена Общаяоценка
Honeywell 1 1 1 2 3 1
Johnson Controls
4 2 4 2 4 3
Beckhoff GmBH
5 5 5 5 5 5
Siemens 4 5 4 3 4 4
WAGO 5 5 5 4 4 4
REGIN 3 2 3 3 2 4
Polar Bear 2 1 1 1 2 1
ОВЕН 4 5 5 3 5 4
![Page 4: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/4.jpg)
Типы объектов применения
• Частный дом
• Многоквартирный дом
• Офисное здание
• Торговый центр
• Гостиница
• Промышленный объект
![Page 5: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/6.jpg)
Классификация УД
Контролируемый дом
Дом с интеграцией удаленного контроля
Дом с объединенными устройствами
Дом, управляемый голосом, движениями, жестами.
Программируемый дом
Дом с запрограммированной реакцией по времени или простые сигналы датчиков
Дом, запрограммированный на выполнение предопределенных сценариев
Интеллектуальный дом
Дом адекватно реагирующий на сигналы датчиков
УД
Дом определяющий и реагирующий на паттерны поведения
![Page 7: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/7.jpg)
Эволюция умного дома
Дом с интеграцией удаленного контроля
Дом с объединенными устройствами
Дом управляемый голосом, движениями, жестами
Дом с запрограммированной реакцией по времени или простые сигналы датчиков
Дом запрограммированный на выполнение предопределенных сценариев
Дом адекватно реагирующий на сигналы датчиков
Дом определяющий и реагирующий на паттерны поведения
Интеллектуальный дом
Программируемый дом
Контролируемый дом
![Page 8: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/8.jpg)
Общая схема автоматизации умного дома
Объекты автоматизации . . . Объект № 1
Объект № N
Модуль ввода-вывода
Пакет приложений верхнего уровня
Пользовательский интерфейс
Сервер обработки и хранения данных
Датчики
Распределенная база знаний
Инструментальная БЗ
Тематическая БЗ
Оператор
Предметный специалист
Прикладной программист
Модуль обработки параметров
Физический уровень
Логический уровень
Интеллектуальный уровень
Контроллер
Модуль ввода-вывода
![Page 9: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/9.jpg)
Датчик?
• Цифровой
• Аналоговый
![Page 10: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/10.jpg)
Простейший контур с обратной связью
Ошибка
- Текущее состояние системы
Желаемоесостояние системы
Управляющий блок
Управляемый блок Процесс
Измеритель
• Система с отрицательной обратной связью после прохождения одного рабочего цикла возвращает данные на блок сравнения, где происходит вычисление ошибки, между желаемым и текущим состоянием системы, ошибка подается в управляющий блок.
![Page 11: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/11.jpg)
«Низшее» устройство в умном доме
• Конечный объект автоматизации, относящийся к физическому уровню
ВС9000LON Рабочая станция оператора
IF-Модуль LON
НасосQ, V, U, I, T
H, P, ∆d, N
![Page 12: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/12.jpg)
Управление «низшим» устройством
• Для локальной настройки оборудования используется конфигурируемый блок, поддерживающий протокол сети логического уровня
![Page 13: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/13.jpg)
Организация сетей автоматизации в здании
• Физическая сеть– витая пара– слаботочные кабеля– эклектические сети
• Cетевыетехнологии– Ethernet– WiFi– …
![Page 14: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/14.jpg)
Логический сетевой протокол
• Ethernet– LonWorks– EIB– …
• WiFi– ZigBee
• Электросети– X10
![Page 15: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/15.jpg)
Пример сети ZigBee• Физическая реализация сеть Wi-Fi
![Page 16: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/16.jpg)
Контроллер основа сети
• Тип– централизованный – Децентрализованный
• Блочная расширяемость для увеличения количества подключаемых устройств
![Page 17: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/18.jpg)
Интеллектуальный уровень
• SCADA
• База знаний
• Интерфейс пользователя
• Визуализация
![Page 19: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/19.jpg)
• Supervisory Control And Data Acquisition - Диспетчерское управление и сбор данных
![Page 20: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/20.jpg)
База знаний и ее наполнение
• Библиотека, хранящее поведение системы. Всегда можно обратиться и сравнить текущее состояние с более ранним.
Информация о состоянии объекта
Анализ данных и идентификация состояния
Оценка состояния
Сравнение и поиск по БЗ
Принятое решение
Сопоставление и выбор реакции
Новое событие
Описанное событие
Расширение БЗ и выбор ответа
Пополнение БЗ
Обучение
Извлечение из БЗ
![Page 21: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/21.jpg)
Пример пополнения базы знаний
Желаемая скорость достижения T0
-
Ошибка
-Желаемая температура T0
Управляющий блок
Управляемый блок
Управляемый процесс
ПЛК или человек
Отопительный контур
Регуляция температуры
Измеритель
Термометр, ощущения человека
ПЛК или человек
Вентиляционный контур
![Page 22: Устройство умного дома](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062514/557ee114d8b42a331d8b4c96/html5/thumbnails/22.jpg)
Визуализация
текущее состояние системы
импорт компонента из файла
сцена для рендеринга
импорт функциональной модели из файла
редактирование имитируемой модели
команда на изменение состояния системы
изменение состояния оборудования в ответ на отклик системы
импорт модели оборудования в DXF
визуальный контроль
желаемое состояние системы
запись описания структуры оборудования и параметров, адаптеров
Инженерная CAD Архитектурная CAD
Модульфункционального моделирования
(Simulink)
Библиотека компонентов
Редактор компонентов
Модуль Конструктор
модели
Интерфейс управления системой
Модуль интерактивной визуализации
импорт модели здания в mesh