ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 138
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В качестве подсистемы системы управления микроклиматом рассмотрим схему системы отопления, приведенную в прил. 2. Управление данной системой производится 6-канальным контроллером управления отоплением HDL-MFH06.432, электропитание которого осуществляется источником питания 24V SB-DM-PS2.4A. Контроллер управления соединен с календарным таймером SB-DN-Logic960, который через TCP/IP шлюз SB-DN-11P связан с Wi-Fi роутером для удаленного управления системой. Все настройки и регулировка отопления производится через сенсорную панель, которая может размещаться в любом месте отапливаемого дома.
Информация о температуре в помещениях поступает в контроллер управления от термодатчиков воздуха и пола DS18820. В зависимости от полученных значений и в соответствии с настройками календарного таймера контроллер управления выдает управляющие воздействия на устройство управления приводами отопления. Данное устройство в зависимости от полученной команды увеличивает или уменьшает подачу тепла в систему отопления.
На основании приведенного описания построим схему движения информационных потоков в подсистеме отопления (рис. 3.3).
На данной схеме информационные потоки между устройствами управления, связи и датчиками показаны сплошной линией. Прерывистая тонкая линия соответствует движению теплоносителей в системе отопления.
Система управления микроклиматом в жилом помещении может являться частью более общей системы управления квартирой. Интерфейс такой системы управления квартирой показан в прил. 3. Подобная система кроме управления микроклиматом контролирует различные аспекты безопасности жилого помещения от несанкционированного доступа до противопожарной безопасности.
Рис. 3.3. Схема движения информационных потоков.
Рассмотрим интерфейс программной реализации подсистемы управления отоплением разработки HDL.
На первом рис. в прил. 4 показано окно программы в котором производятся настройки до четырех объектов управления, т.е. комнат (выделено). Система имеет большое количество настраиваемых параметров: температура помещения днем и ночью, время включения и выключения отопления, скорость нагрева, промежуток времени между замером температуры и др. При этом можно использовать как собственный системный датчик температуры, так и подключаемый внешний, для чего необходимо заполнить идентификатор внешних устройств.
На втором рис. в прил. 4 выделена область настроек параметров подогреваемого пола. Настройку можно производить с учетом внешней температуры, которая измеряется системным либо подключаемым датчиком. Подогрев пола будет автоматически выключен, если температура пола превысит максимально заданную. Это может произойти, например, в связи с увеличением внешней температуры.
Большое количество настраиваемых параметров позволяет предусмотреть всевозможные варианты отопления и регулировок. Например, если указано наличие маленьких детей в доме, температура никогда не будет опускаться ниже минимально необходимой даже при попытке ее принудительного уменьшения.
3.4. Программная реализация системы управления микроклиматом
На основе изученных материалов мною в среде Birland C++ Builder был разработан программный интерфейс компьютерной системы управления микроклиматом. В нем предусмотрено управление четырьмя параметрами микроклимата: отоплением, кондиционированием и вентиляцией воздуха и освещением. Рассмотрим данный интерфейс на примере управления отоплением и сравним его с интерфейсом разработки компания HDL.
На рис. 3.4 демонстрируется окно выбора помещения, в котором необходимо регулировать температуру. В отличии от системы HDL, где в одном окне регулируется температура от одного до четырех помещений, в данной разработке выбирается конкретная комната. Это позволяет избежать неточностей в настройках. Выпадающий список помещений может пополняться и редактироваться. Остальные элементы окна в это время не активны.
Р
ис. 3.4. Выбор помещения.
Рис. 3.5. Выбор вида отопления.
П
осле выбора помещения, в данном случае гостиной, производится выбор вида отопления: радиатора отопления или теплого пола (рис. 3.5).
Рис. 3.6. Установка температуры отопления.
После этого становится доступной установка температуры с помощью ползунковых регуляторов. Их количество соответствует четырем времени суток: утро, день, вечер, ночь. При этом можно задавать продолжительность времени суток путем установки времени его начала и окончания. Заметим, что в системе HDL задается только два времени суток: день и ночь. Значение устанавливаемой температуры отображается справа от соответствующего ползунка. Завершение настроек подтверждается нажатием кнопки «Применить» (рис. 3.6).
Аналогичным образом устанавливаются значения других параметров микроклимата. Сначала всегда выбирается конкретное помещение, а затем параметр микроклимата. Например, это кабинет, для которого необходимо настроить режим кондиционирования, что следует из активной вкладки в окне программы. Затем, при желании пользователя, устанавливается время суток, как это показано на рис. 3.7.
Р
ис. 3.7. Установка времени суток.
П
осле этого задается режим кондиционирования комнаты, путем задания температуры, соответствующей каждому времени суток, аналогично настройке отопления (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Установка температуры кондиционирования.
Разработанный интерфейс прост в использовании. Разделение настроек параметров микроклимата по помещениям поможет неопытным пользователям избежать ошибок в регулировках. Функциональность данного программного интерфейса может быть дополнена показателями датчиков температуры, влажности, задымленности и др. Программа может служить базовой основой практически используемой системы управления микроклиматом.
Заключение
Микроклимат жилых помещений формируется в результате воздействия внешней среды, особенностей постройки здания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Особенно сильно воздействуют на человека тепловые условия и состав воздуха в помещении. При этом параметры микроклимата должны удовлетворять допустимым нормам температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий.
В выпускной квалификационной работе рассмотрены вопросы автоматизированного управления микроклиматом жилых помещений. Приведен краткий анализ технологии и процессов управления температурным режимом жилого помещения. Проведен обзор существующих технических и программных решений в управлении микроклиматом дома и квартиры. Описаны технологии так называемого «Умного дома» современной технологии комплексного управления жилым зданием или квартирой, охватывающей все аспекты обитания в жилых помещениях.
В работе описаны подходы к проектированию систем управления микроклиматом жилых помещений. В частности, представлены функциональные модели компонентов системы управления микроклиматом и построен общий алгоритм функционирования системы. Приведено описание информационного обмена в подсистеме управления отоплением подобной системы управления зданием. На примере системы автоматизации и управления зданиями компании HDL построена схема движения информационных потоков системы управления отоплением дома или квартиры.
В практической части выпускной квалификационной работы разработана программная реализация интерфейса компьютерной системы управления микроклиматом. В нем предусмотрено управление четырьмя параметрами микроклимата: отоплением, кондиционированием и вентиляцией воздуха и освещением. Интерфейс позволяет производить настройки указанных параметров по отдельности для каждого из выбранных помещений жилого дома или квартиры. При этом допускается регулировка параметров для четырех временных интервалов суток. Данные интервалы времени также могут устанавливаться по желанию пользователя.
Разработанный программный интерфейс открыт для его дальнейшего расширения. Его функциональность может быть дополнена показателями датчиков температуры, влажности, задымленности и др. На основании данной программы может быть разработана полноценная система управления микроклиматом, используемая на практике все с необходимым комплексом технических средств.