Цели практической работы

• 
  На данной схеме выделить уровни АСУ.
  
• 
  Привести анализ и описание технического уровня.
  
• 
  Привести анализ и описание программного уровня.
  
• 
  Описать какие виды передачи информации в данной АСУ используются.
  

Выделим уровни АСУ 1 2

• 
  1 уровень. На верхнем уровне осуществляется управление за комплексом умного дома. Этот процесс включает в себя сбор поступающих с производственных участков данных, их накопление, обработку и выдачу руководящих директив нижним ступеням.
  

Задача уровня состоит в создании условий безотказной работы системы АСУ ТП, адаптации и оптимизации работы оборудования.

• 
  2 уровень. Самый нижний уровень состоит из датчиков и исполнительных механизмов, которые устанавливаются непосредственно на технологических объектах. Их деятельность заключается в получении параметров процесса, преобразовании их в соответствующий вид для дальнейшей передачи на более высокую ступень, а также в приеме управляющих сигналов и в выполнении соответствующих действий.
  

Анализ и описание технического уровняУмный дом - система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека. Наиболее распространенные примеры таких действий - автоматическое управление светом, коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о незаконном вторжении, возгорании или протечке воды.Умный дом представляет собой целую систему, обеспечивающую безопасность дома и управление ресурсами, ко всему прочему предоставляющую комфорт для пользователей. Говоря о простых функциях, система должна отслеживать все процессы и соответствующе решать возникающие вопросы.

---

Можно подчеркнуть, что концепция данного взаимодействия человека с автоматизированным управлением домом, несомненное удобство которого в отслеживании и контроле режимов работы всех инженерных систем и электроприборов, является наиболее прогрессивной.Для анализа технического уровня используем следующие системы для управления зданием:

• 
  Система климат-контроля
  
• 
  Система управления освещением
  
• 
  Система электропитания здания
  
• 
  Система безопасности и мониторинга
  

Система климат-контроляОдной из важных составляющих умного дома является климат-контроль, который обеспечивается интеграцией трех систем: отоплением, вентиляцией и кондиционированием. Принцип работы системы управления климатом заключается в том, что главный блок собирает данные о состоянии атмосферы в помещениях с помощью встроенных датчиков, передавая на облачный сервер значения уровня углекислого газа, влажности и температуры воздуха. Пользователь, получив данные, решает, какую функцию задействовать. Все это осуществляют приборы: увлажнители, кондиционеры, обогреватели, бризеры (компактное устройство приточной вентиляции с очисткой воздуха, подогревом, управляемое со смартфона). HVAC обеспечивает регуляцию температуры, влажности и поступление свежего воздуха. Кроме этого, HVAC экономит энергию за счет рационального использования температуры среды. Система освещенияДанная система контролирует уровень освещенности в помещении, среди преимуществ системы можно выделить экономичность, безопасность и создание уюта. Некоторые из возможных функций:

• 
  Включение и выключение света в заданное время суток
  
• 
  Датчики движения
  
• 
  Слежение за нагрузками сети
  

Системы электропитанияСистема бесперебойного снабжения электроэнергией умного дома содержит множество сложных устройств: генераторы, аккумуляторы, зарядные устройства, преобразователи напряжения. С их помощью умный блок управления контролирует и распределяет нагрузки, вовремя отключает незадействованные приборы, чем продлевает их жизнь и позволяет уменьшить затраты на электропитание.

---

В систему управления входят:

• 
  Приборы дистанционного контроля над значением показателей сети
  
• 
  Датчики отключения питающей сети при аварийных ситуациях
  
• 
  Включение резервных генераторов
  

Система безопасности и мониторингаПрименение охранной системы с интеграцией ее в умный дом является наиболее надежным способом защитить свое жилище. Для дома в систему безопасности может входить охрана периметра, наблюдение за подходом к дому, охрана внутреннего пространства. Например:

• 
  Система видеонаблюдения
  
• 
  Система контроля доступа в помещения
  
• 
  Охранно-пожарная сигнализация
  
• 
  GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме (квартире, офисе, объекте) и управление системами дома через телефон.
  

Анализ и описание программного уровняВо время программирования систем умного дома на логическом и физическом уровнях используется подбор устройств, механизмов, электронного оборудования различных производителей разных серий и моделей, причем в аспекте электронных компонентов – с различным программным обеспечением. Все это связывается в одной масштабной локальной сети, построенной на одном из семейств протоколов, и согласуется с внешними каналами связи, как интернет по кабельной, Wi-Fi, Wi-Max, электрической или комбинированной сети, так и каналами сотовой связи 4G, 3G, через которые обеспечивается удаленное управление с мобильных устройств.Основой программного обеспечения верхнего уровня АСУ ТП являются пакеты SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - системы управления и доступа к данным). Вся ответственность за создание удобное в управлении и безотказного по функциональности умного дома ложится на компанию системного интегратора, выполняющего программирование интеллектуального управления всем комплексом с формированием многостраничного масштабного интерфейса под конкретного пользователя/пользователей.Обычно подразделением инженеров-программистов компании-интегратора прописываются специальные программы, согласующие между собой устройства управления и электронные компоненты системы, а сам интерфейс по функциональности и дизайну создается с помощью специальных программных редакторов.

---

Программное обеспечение тестируется в разных режимах работы умного дома и корректируется до уровня таким образом, чтобы обеспечить безотказную и долговременную работу всей системы. Компания самостоятельно определяет разумные сроки гарантии на свое ПО, во время которых возможна отладка системы, устранение недостатков и оптимизация управления. Приведем пример программы:EasyHome — управление умным домом с iOS, Android, Windows. Изображение 1 — Интерфейс программы «EasyHome»EasyHome является программой для управления всеми системами Умного Дома. Она устанавливается на планшетный компьютер с операционной системой Windows, Android или iOS. Подключение к контроллеру происходит через Wi-Fi или интернет (протокол связи ModBus TCP).Работает с практически любыми промышленными контроллерами, в том числе Beckhoff, ОВЕН, EasyHomePLC.Внешний вид программы полностью изменяем, возможно создавать различный интерфейс для используемых устройств. Иконки, фоны, расположение элементов, надписи - всё изменяется самим пользователем или установщиком. Количество устройств, на которые устанавливается программа в пределах одного контроллера, не ограничено.Некоторые функции программы:

• 
  управление системами освещения
  
• 
  управление климатом каждого помещения
  
• 
  связь с системами охранной и пожарной сигнализации
  
• 
  связь с системами вентиляции и кондиционирования
  
• 
  контроль потребляемой мощности по нескольким фазам с автоотключением неприоритетных нагрузок
  
• 
  управление розетками и прочими электроприборами
  
• 
  установка на любое количество устройств, управление через Wi-Fi или интернет
  
• 
  интеграция с Openhab для реализации голосового управления
  

Описание видов передачи данныхСтандарт X10Этот стандарт был изобретен еще в 1975 году и долгое время его активно использовали для решения самых разнообразных задач, сегодня же он востребован для проектирования систем «умный дом». Секретом его актуальности является необычная универсальность при малой стоимости. Для того, чтобы активировать систему, монтажникам не потребуется прокладывать отдельный кабель, достаточно будет использовать электропроводку помещения, что обеспечивает стабильную передачу сигнала. Также можно использовать трансиверы, которые способны улавливать радиосигнал от беспроводных устройств, преобразовывать его в необходимый вид и посылать в электросеть. Данная функция применяется для обеспечения взаимодействия с датчиками и пультами, обеспечивающими дистанционное управление.

---

Х10 предлагает большое количество разнообразных исполнительных модулей (актуаторов). Если их правильно подобрать, автоматика получает возможность руководить действиями электрических приборов, управлять освещением, отоплением, вентиляцией и системами охраны. Такой дом или квартира сможет сам принимать решение о необходимости полива садовых или домашних растений, включать отопительную систему и зажигать свет. Специальные контроллеры следят за правильностью выполнения хода действий. Их работу можно запрограммировать, воспользовавшись специальным программным обеспечением, заблаговременно установленным на компьютере или планшете.Из минусов данного стандарта можно выделить достаточно низкую скорость передачи данных, что сильно сказывается на скорости взаимодействия между компонентами смарт системы. Таким образом, отклик на какое-либо действие выполняется с задержкой приблизительно в одну в секунду. Так как передача действий выполняется последовательно, то организовать сложное динамическое освещение с помощью данного протокола станет довольно сложно задачей. Также особенностью стандарта является то, что для эксплуатации Х10 может понадобиться некоторая доработка электрической проводки.Z-WaveZ-Wave — это беспроводная радио технология, характеризующаяся низким энергопотреблением, поддержкой топологии в виде ячеек и разработанная специально для дистанционного управления. В отличие от Wi-Fi и других IEEE 802.11 стандартов передачи данных, предназначенных в основном для больших потоков информации. Выбор низкого радиочастотного диапазона для Z-Wave обусловлен малым количеством потенциальных источников помех (в отличие от загруженного диапазона 2,4 ГГц, в котором приходится прибегать к мероприятиям, уменьшающим возможные помехи от работающих различных бытовых беспроводных устройств — Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth).Самым важным преимуществом протокола Z-Wave, в отличии от его ближайших конкурентов, является гарантия полной совместимости всех подключенных компонентов. Проще говоря, Z-Wave представляет собой основу оригинального конструктора, предназначенного для наполнения системы «умный» дома. Достаточно лишь приобрести необходимые приборы, девайсы и гаджеты, а затем интегрировать их в единую сеть. RS—485В стандарте RS

---

Смотрите также файлы

• Местонахождение и занятость обучающихся 335 группы в летний период времени 2023 год фио куратора группы Куприна Светлана Николаевна Общее количество обучающихся в группе 22.docx

• Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Школа 20 города Пласт.docx

• Реферат Проблемы и особенности в классификации пав..rtf

• Цель закрепить правила дорожного движения, поведения в транспорте.docx

• Колебания и волныФизика и музыка.docx