5. Взаимодействие подсистем.

5.1. Климат-контроль.

Для эффективного управления климатом квартиры нужно осуществить режимные состояния, в зависимости от времени года, суток, присутствия в помещении людей. Система обрабатывает сигналы от подключённых датчиков тепла и включает (выключает) подключённые источники тепла (тёплый пол, терморегуляторы радиаторов), в зависимости от значения текущей температуры, доводя тем самым температуру в помещении до заданной.

Каждое помещение работает по отдельной недельной программе, где можно задать режим управления отоплением в рабочие и выходные дни. Сутки разбиты двумя временными установками — условно названными «ночь»/«день» и «день»/«ночь».

Гибкий график задаваемых сценариев позволяет существенно экономить электроэнергию, отапливая помещение лишь тогда, когда это необходимо. За счёт подобной настройки энергозатраты сокращаются на 50%.

Во главе стоит термостат, который ведёт обмен информацией с датчиками температуры и источниками тепла (принимает сигналы от датчиков и включает или выключает источники тепла). Одним из источников тепла в помещении может случить солнечный свет. Контроллер термостата отправляет запрос в систему освещения об актуальности открытия жалюзи, которые в свою очередь опрашивают датчики освещённости на улице, а также участие в других активных процессах, а потом на основании этих данных отправляет запрос на открытие/закрытие, соответственно.

Простая реализация в MajorDoMo

Данный сценарий описывает ситуацию, когда у нас есть возможность управлять контуром отопления отдельной комнаты с помощью термоголовки, а также получать температуру в комнате с помощью установленного датчика.

В результате реализуется возможность в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру в комнате, а по сути иметь более "умный" термостат, который не только будет поддерживать заданную температуру, но и учитывать более сложные условия, включающие нахождения всего дома в режиме экономии.

Условно назовём комнату Zal.

Для начала создадим сценарий, который будет считывать состояние температуры и, в зависимости от этого, выполнять действие по открытию либо закрытию клапана.

Добавим сценарий checkZal:

Код, приведённый выше, считывает и сравнивает заданную желаемой температуру (об этом чуть ниже) с текущей температурой в комнате. Предполагается, что она содержится в свойстве объекта sensorZal.temp. Если температура выше заданной, то выполняется часть кода, связанная с необходимостью охладить комнату. Если выше, то связанный с подогревом. Если температура равна установленной, то ничего не происходит.

Заданная температура берётся из двух различных переменных ZalTempEco и ZalTemp.

Далее, нам следует добавить автоматический вызов сценария checkZal по времени, добавив следующий код в метод OnNewMinute в разделе Классы объектов

Для вызова сценария каждую минуту:

runScript('checkZal');

Если мы хотим вызывать сценарий раз в полчаса, то можно сделать вызов с таким условием:

if ($m=="00" || $m=="30") {
runScript('checkZal');
}

Итак, на данном этапе у нас сделано всё для проверки состояния и реакции, но нам нужно реализовать непосредственно реакцию, а именно управление клапаном.

Для этого в разделе сценарии создадим три сценария:

• valveOn (для открытия клапана)
• valveOff (для закрытия клапана)
• refreshValve (для обновления состояния клапана)

Содержимое сценария valveOn:

setGlobal('valveStatus',1); // устанавливаем статус

// действия ниже зависят уже от аппаратной реализации управления клапаном

$url='http://192.168.0.73/?CLICK,6';
getURL($url,0);

Содержимое сценария valveOff:

setGlobal('valveStatus',0); // устанавливаем статус

// действия ниже зависят уже от аппаратной реализации управления клапаном

$url='http://192.168.0.73/?CLICK,7';
getURL($url,0);

Содержимое сценария refreshValve:

if (getGlobal('valveStatus')) {
runScript('valveOn');
} else {
runScript('valveOff');
}

Последний сценарий, строго говоря, не является обязательным, но служит для увеличения надёжности системы. В нём лишний раз идёт вызов процедуры открытия/закрытия клапана, в зависимости от того, состояния, в котором он находится по сведениям системы (переменная valveStatus). Этот сценарий можно вызывать отдельно по таймеру - например, раз в полчаса.

В результате объединения кода получается возможность автоматического управления клапаном, после проверки состояния датчиков, раз в полчаса.

Таким образом можно прописать любой сценарий для каждой ситуаций, а режим отладки, встроенный в программу позволит избежать конфликтов.

5.2 Освещение.

Автоматизация освещения выполняется с учётом реализации следующих сценариев:

1) Включение и выключение света по датчику движения.

Так как система оборудована датчиками движения – есть возможность реализации автоматического включения освещение при обнаружении движения, и отключения там, где движение не наблюдается. Совместная работа датчиков движения с датчиками освещенности позволит включать свет только тогда, когда естественной освещенности недостаточно (настраиваемый параметр).

Автоматизация жалюзи подразумевает контроль за освещённостью от естественных источников света и в случае недостаточного освещения подаётся команда на закрытие створ, и соответственно, включения искусственного света.

Система настраивается таким образом, чтобы свет в помещении продолжал гореть, если объект находится в малоподвижном состоянии. Это может быть реализовано следующим образом:

• Ручное отключение света после его включения автоматикой
• Ручное отключение света после его включения автоматикой, в случае если был вручную нажат выключатель, т.е. система была уведомлена о том, что свет будет выключен вручную, иначе свет выключится самостоятельно
• Автоматическое отключение света после перемещения объекта в следующее помещение

В доме могут быть реализованы: как один из трех режимов управления освещением при помощи датчика движения, так и одновременно все три. При этом переключение между режимами во всем доме или в отдельных помещениях, может осуществляться самим Заказчиком с настенной клавишной панели.

2) Включение и выключение света по времени, дате, дню недели.

• Пример выполнения сценария: каждый день, с 22.00 до 06.00 включается сценарий ночного режима: включается подсветка лестниц при наличии движения, и других ночных светильников, подсветка выключателей. Свет в помещениях автоматически не включается.

3) Режимы работы - возможно создание режимов работы для системы на случай, если какие-либо функции требуют специальной обстановки для активации, например:

• Автоматический режим

Полностью автоматическое включение света.

• Ручной режим

Полное отключение автоматики. Включение и отключение света производится строго с кнопочных панелей или выключателей.

• Режим полуавтоматики

Автоматика, которая настраивается в ручную в каждом помещении.

5.3. Безопасность.

Сценарий безопасности в системе Умного Дома – это запрограммированная реакция на то или иное тревожное событие (нажатие тревожной кнопки, срабатывание датчика охраны, пожарного датчика и т.д.). Это сценарий, целью которого является не только реакция автоматизированных инженерных систем запрограммирована таким образом, чтобы все изменения параметров этих систем были направлены на отработку последовательности по звуковой, световой, имитационной, психологической и другой тревожной сигнализации.

Важно: сценарий безопасности в системе «Умного Дома» - это не просто срабатывание, например, охранно-пожарной сигнализации, но и отработка других систем (освещение, вентиляция, система озвучки) в целях повышения безопасности объекта.

Таким образом, в интересах безопасности работает не одна из систем безопасности, напрямую предназначенная для этого, но и весь дом, всеми имеющимися у него средствами.

Для достижения более высокого уровня безопасности интегрирована система охранно-пожарной сигнализации в систему домашней автоматизации для реализации следующих режимов совместной работы:

• Режим тревоги

Разработан для активации сценариев, которые необходимы в случае пожарной опасности или опасности проникновения посторонних лиц в дом или на территорию участка. При пожарной опасности обязательным условием является отключение кондиционирования и вентиляции, что система должна выполнить в обязательном порядке. Работа режима сопровождается отправкой сигнала на центральный пульт охраны, индикацией и звуковым сигналом с кнопочных панелей. Дополнением к работе режима может стать включение подсветки эвакуационных путей, или в случае охранной тревоги – включение света в режиме моргания для психологического давления на грабителя. Режим может быть запущен в автоматическом или ручном режиме с любой кнопочной панели в доме по заранее продуманному алгоритму нажатия клавиш.

• Режим тихой тревоги

Необходим для отправки сигнала на пульт охраны, но не сопровождается ни какими сигналами и индикацией. Режим необходим в том случае, когда в доме присутствует человек, который может нанести вред здоровью хозяев, если они попытаются вызвать охрану. Режим может быть активирован с любой кнопочной панели в доме по заранее продуманному алгоритму нажатия клавиш.

5.4. Энергосбережение

Сценарий энергосбережения - это запрограммированная реакция «Умного дома» на экономию всех видов энергии, прежде всего электрической, путем применения систем энергосбережения, энергосберегающих технологий и оборудования, а, так же, что важно, метода согласования работы различных инженерных систем дома таким образом, что бы, в итоге, их взаимное влияние друг на друга приводило бы к снижению интенсивности их работы и, как следствие, экономии энергии.

Важно: эта система нужна, когда выделяемой мощности не хватает для одновременного обеспечения всех потребителей электрической энергией. Но, если эту систему необходимо будет вводить в дальнейшем, то систему управления освещением, теплом, бассейном, хамамом надо планировать и монтировать уже сейчас.

Схема обычно такая:

Есть расчетное потребление мощности по каждой из подсистем (кухня, сауна, хаммам, кинозал, группы розеток и т.д.). На основе этих данных строится таблица нагрузок и список приоритетных потребителей. Эти данные хранятся на контроллере Smart House. Также контроллер отслеживает текущее потребление всего комплекса в целом. При запросе на включение система анализирует какие из второстепенных потребителей можно отключить или снизить их мощность.

Например: пользователь нажимает клавишу включения сауны. Контроллер обрабатывает запрос, рассчитывает потребление с учетом сауны, рассчитывает недостающую мощность исходя из того, сколько потребляет сауна и отключает или снижает текущее потребление - снижает расход воздуха (и соответственно потребляемую мощность) в системе приточно-вытяжной вентиляции, отключает кондиционирование воздуха, отключает часть групп ландшафтного освещения и так далее.

Основное требование в данном случае - достаточное количество потребителей с низким приоритетом (в данном примере - кондиционирование воздуха - его можно временно отключить - без особенно критических последствий). Вентиляцию, например, выключить нельзя - можно лишь снизить ее мощность. Ну и, естественно, все основные потребители электроэнергии должны включаться через контроллер системы управления (не обязательно с сенсорной панели). Основной принцип - до включения нагрузки должно быть отключение чего-то другого (соответственно сигнал на включение, например, сауны должен быть обработан системой управления, система управления должна отключить или снизить мощность прочих нагрузок, проконтролировать текущее потребление и только потом, если включение сауны не перегрузит ввод ее включить).

В качестве предварительного анализа нужно понять выделяемую мощность, потребление по системам и количество систем и их тип.

Неприоритетными нагрузками могут быть следующие системы: ландшафтное освещение, декоративное освещение и группы света с высоким потреблением (люстры), освещение подсобных и технических помещений, обогрев крыши и ступеней, сауна, система водоподготовки бассейна, кондиционирование воздуха. Это в любом случае полумера, но если выделяемую мощность увеличить точно невозможно - то тогда нужно считать исходя из вышеперечисленного.

Итак, энергосбережение обеспечивается:

• Работой систем освещения в энергосберегающем режиме.
• Работой остальных инженерных систем в энергосберегающем режиме (в нашем случае это теплоснабжение, вентиляция и кондиционирование и т.д.)
• Создание принудительной системы энергосбережения и приоритетного отключения нагрузок (регулировки мощности потребителей электроэнергии), которая принудительно переводит инженерные системы в энергосберегающий режим.