Умный дом

11 мая 2013 Автор: Elvis-Pelvis

Дом построен. Компания «Строй сервис» постаралась создать его красивым и уютным, удобным и прочным. Были учтены и исполнены все ваши пожелания. Впереди приятные хлопоты по обустройству и заселению. На этом этапе разработки и исполнения интерьеров вам может помочь наше подразделение «Elvis-pelvis». А ещё…
А ещё можно сделать ваш дом по-настоящему умным. Мы заботимся о своих заказчиках и всегда предлагаем всё самое необходимое и полезное для их нового дома. Но ведь и ему (дому), наверное, тоже хочется пообщаться со своими владельцами… Он сможет сообщить вам о многом, а «умная» электроника сделает содержание дома простым и безопасным.
В начальном варианте мы рекомендуем установить исполнительные механизмы и датчики. Система управления «умного» дома сообщит вам о состоянии всех инженерных коммуникаций через Интернет или на ваш мобильный телефон; при необходимости – перекроет подачу газа, воды, электроэнергии, обнаружит и сообщит об аварийной ситуации или появлении незваных гостей. А управление освещением и климат-контролем позволит экономить энергию и тепло…
«Умный» дом будет ждать вас всегда! Откроет ворота, включит телевизор или радиоприёмник на любимой волне, наполнит ванну и нагреет пол… Детям расскажет сказку и будет оберегать их сон. Он сможет кормить домашних животных, при этом передавать для вас видео и звук, чтобы вы могли наблюдать за ними как внутри дома, так и во дворе.
Разумеется, для работы «умного» дома нужен надежный источник электропитания и качественная цифровая связь. Установка автономного источника питания позволит вам не зависеть от возможных перебоев с электроэнергией. В местах, где затруднён приём, мы рекомендуем установить спутниковую антенну или направленные антенны для приема сигналов телевидения, радиовещания, сотовой связи.
Современные технологии позволяют воплотить в жизнь практически любые идеи, а ваш дом может стать для вас не только «крепостью», но и надёжным помощником.
Для того, чтобы ваш дом мог обнаружить проблему, ему нужны, по аналогии с живыми существами, органы чувств. Таковыми являются датчики. Это электронные устройства, способные реагировать на движение, на возгорание, дым или утечку газа, на воду, на тепло, свет и т.д. В настоящее время производятся самые разнообразные датчики, в т.ч. комбинированные (выполняющие одновременно несколько функций). Все они предназначены для обнаружения и извещения о задымлении, пожаре, утечке газа, затоплении, проникновению в помещение и устанавливаются внутри контролируемого помещения на потолке.
Возгорание сопровождается дымом, огнем, газом, повышением температуры (выделением тепла). Поэтому бывают датчики дыма:

огня (тепла):

температуры:

и газовые:

Датчик дыма служит для обнаружения в помещения дыма. По типу обнаружения датчики дыма бывают ионизационные и фотоэлектрические.
Ионизационные датчики дыма обнаруживают частички сгорающих веществ размером от 0,01 до 0,3 микрон. Фотоэлектрические датчики дыма реагируют на частички с размером частиц сгорания от 0,3 до 10 микрон.
Каждый вид датчиков дыма имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому при выборе датчиков дыма необходимо учитывать тип помещения и цели его использования. Фотоэлектрические датчики обнаруживают присутствие дыма в помещении при помощи инфракрасных свето- и фотодиодов. Принцип обнаружения основан на отражении дымом инфракрасного излучения. При отсутствии дыма фотодиодиод получает небольшую дозу ИК-излучения. Когда дым проникает в датчик, фотодиод регистрирует нарастающее излучение. Когда плотность дыма достигает определенного значения, датчик выдаёт сигнал тревоги. Принцип действия ионизационных датчиков основан на регистрации изменения ионизационного тока, возникающего в результате воздействия на него продуктов горения. Ионизационные датчики делятся на радиоизотопные и электроиндукционные.
Радиоизотопный датчик — это дымовой пожарный датчик, который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней рабочей камеры. Принцип действия радиоизотопного датчик основан на ионизации воздуха в камере при облучении его радиоактивным веществом. При введении в камеру противоположно заряженных электродов возникает ток. Заряженные частички притягиваются к более тяжелым частичкам дыма, снижая свою подвижность. Таким образом ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определенного значения датчик воспринимает как сигнал тревоги. Радиоизотопный датчик эффективен в обнаружении дыма любой природы. Однако, он имеет существенный недостаток: использовании в конструкции источника радиоактивного излучения. В связи с этим возникают проблемы соблюдения мер безопасности при эксплуатации, хранении, транспортировки и утилизации датчиков после окончания срока эксплуатации.
Принцип работы электроиндукционного датчика такой: аэрозольные частицы засасываются из окружающей среды в газоход при помощи малогабаритного электрического насоса и попадают в зарядную камеру. Здесь, под воздействием коронного разряда, частицы приобретают объёмный электрический заряд и, двигаясь далее по газоходу, попадают в измерительную камеру, где наводят на её измерительном электроде электрический сигнал, пропорциональный объемному заряду частиц и их концентрации. Датчик реагирует на изменение сигнала по скорости, амплитуде, длительности и срабатывает при превышении заданных порогов.
Газовый датчик реагирует на газы, выделяющиеся при тлении или горении. Газовые датчики реагируют на оксид углерода (углекислый или угарный газ), углеводородные соединения (пропан, бутан, метан). Они, помимо возгорания, способны обнаружить утечку газа из магистрали, плиты и котла. Принцип работы датчика обнаружения газа основан на свойстве изменения проводимости тонкопленочного слоя диоксида олова при контакте его с определяемым газом. Чувствительность к разного рода газам достигается путем легирования различных присадок в чувствительный слой датчика и нагревом его до температуры, при которой он начинает реагировать на нужный газ.
Датчики движения реагируют на любое перемещение предметов (в т.ч. людей, животных) внутри контролируемой зоны. В случае, если нужно реагировать только на обьект, выделяющий тепло, применяют пироэлектрические датчики. Они бывают наружные:

и внутренние:

Такие датчики работают в инфракрасном диапазоне волн и способны обнаружить человека, животное или любой другой “тёплый” обьект в зоне прямой видимости.
Доплеровский (радиочастотный) датчик движения способен обнаружить любой движущийся предмет даже сквозь стены.

Такой датчик сам излучает радиоволны и фиксирует отражённую от движущегося обьекта радиоволну.

По сути, это радиолокатор, но существенно упрощённый в своих функциональных возможностях: он определяет только сам факт движения тела, отражающего радиоволны. Обычно датчики движения работают в секторе ~120 градусов и способны обнаружить человека на расстоянии ~15 метров. Регулировкой чувствительности датчика это расстояние можно уменьшить. Это позволит датчику не срабатывать на попадание животных в контролируемую зону.
Датчик воды вырабатывает сигнал при попадании на него воды и предназначен для обнаружения аварийной ситуации в водопроводе, канализации или жидкостной системе отопления. Срабатывание датчика происходит при попадании воды на контактные пластины, что вызывает падение сопротивления между ними.

Датчик устанавливают в местах наиболее вероятного скопления воды (на полу, под раковиной, ванной, стиральной машиной и т.д.). Для систем климат-контроля, а также автоматического управления закрыванием окон, в качестве датчика применяется датчик влажности воздуха. Его устанавливают снаружи и внутри помещения.

Существуют также и датчики влажности почвы.

Они применяется в системе автоматического полива газонов и клумб.

Для управления освещением в тёмное время суток используется датчик освещённости. Он оборудован фотоэлементом и вырабатывает управляющий сигнал для включения освещения в тёмное время суток. Устанавливается снаружи помещения.

С целью экономии электроэнергии и в случаях, когда в постоянном освещении нет необходимости, применяют комбинированный датчик освещённости и движения.

Такой датчик включает освещение в тёмное время суток и в присутствии человека.
Для получения изображения применяются миниатюрные видеокамеры. Они располагаются как внутри помещения, так и снаружи.

В настоящее время имеется широкая гамма видеокамер, способных работать даже в темноте (в инфракрасном диапазоне) и реагировать на движение. Сигнал от видеокамеры записывается на видеорегистратор или видеосервер и может транслироваться по сети Интернет для удалённого наблюдения за домом.
Важными и необходимыми элементами “умного” дома являются исполнительные механизмы. Именно они производят необходимые действия в соответствии с сигналами датчиков и программой системы управления “умным” домом. Важнейшими исполнительными механизмами являются газовый

и жидкостной электромагнитные клапаны.

Они встраиваются соответственно в газовую и водяную магистраль. В случае обнаружения утечки газа или воды, по команде контроллера “умного” дома, клапаны перекрывают трубопроводы. Сигналы, полученные от датчиков дыма и огня при необходимости приводят в действие систему автоматического пожаротушения.
Исполнительные механизмы и системы работают не только в аварийных ситуациях. В повседневной жизни они способны открывать и закрывать занавески и окна, двери и ворота с помощью сервоприводов (электрических двигателей управляемых контроллером).

Команда на выполнение поступает от соответствующего датчика в автоматическом режиме или с пульта дистанционного управления в ручном режиме. Пульт дистанционного управления “умным” домом позволяет также включать и настраивать аудио- и видео- устройства, управлять системой климат-контроля и освещением в ручном режиме или в автоматическом (по сценарию). В настоящее время существует множество разнообразных пультов, работающих как по радиоканалу, так и на инфракрасных лучах.

Мозгом всякого “умного” дома является контроллер – система управления, воспринимающая сигналы датчиков, пультов и вырабатывающая в соответствии с заданной программой команды управления исполнительными механизмами. Возможность программирования контроллера позволяет выстраивать любые сценарии для работы разных систем “умного” дома. Например, устанавливать разный микро-климат для разных помещений или переводить климат-контроль в экономичный режим, выбирать варианты освещения, подогрева полов и т.д.

Кроме этого, контроллер способен передавать и принимать информацию с помощью , например, GSM-модема.

Таким образом возможно осуществлять контроль и управление “умным” домом удалённо, в любом месте, где есть сотовая связь или сеть Интернет.

Популярность: 2%