Файл: Домашних устройств, способных выполнять действия и решать определённые повседневные задачи без участия человека.docx
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 258
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
После анализа существующих систем автоматизированного управления умным домом можно делать следующие выводы:-самой надежной системой управления домом является централизованные система, так как она обеспечивает высокую скорость работы, интегрированное управление из единого центра;-удобство интерфейса цветных, настенных, сенсорных панелей;-система управления домом на основе микроконтроллера дает возможность соединения с другими системами от разных фирм.3 Установка системных технических устройств «Умного дома»3.1 Особенности установки технических устройств «Умного дома»Для тех, кто хочет автоматизировать свой дом по высшему разряду, по-прежнему существуют дорогие профессиональные системы, которые должен устанавливать специалист.Однако у них есть ряд особенностей:- большинство элементов имеет проводное подключение. Чтобы их запитать и соединить в цепь, сначала нужно делать разводку электрики.- «умные модули» умеют «дружить» только друг с другом, то есть комплект должен быть одного производителя и одной серии.- для интеграции в единую сеть зачастую требуется специализированное программное обеспечение, которое поставляется на платной основе.Разумеется, это удобно далеко не всем. Потому всё большей популярностью пользуются устройства, имеющие несколько иную конфигурацию:- элементы подключаются по беспроводной связи. Лишь немногим нужно питание 220 В (то есть обычная розетка). Это позволяет установить приборы с минимальным вмешательством в готовый ремонт.- программное обеспечение делается с максимально степенью универсальности и загружается в общедоступные хранилища или магазины (AppStore, GooglePlay) и распространяется на бесплатной основе.- дружелюбный и простой интерфейс делает настройку системы «умного дома» очень простой и доступной каждому пользователю.Так же, как и многие другие системные технические устройства, «умный дом» состоит из многих групп элементов, каждая из которых выполняет свою функцию:- Контроллер (другое название – хаб, шлюз)Устройство, выполняющее функцию «мозгового центра». В нём содержатся электронные компоненты, позволяющее запрограммировать контроллер на приём сигналов, их обработку и управление различными элементами «умного дома» по проводам или «по воздуху». В отличие от многих других приборов в системе «умного дома», шлюз всегда подключается к сети через 220 В. Многие производители
3.3 Расчет стоимости системы «умный дом»При разработке системы автоматизации здания можно выделить следующие технологические процессы:- разработка структуры сети;- выбор элементной базы для реализации сети;- разработка программного обеспечения контроллера BC9000;- разработка человеко-машинного интерфейса;- согласование с заказчиком и внедрение;- обучение пользователя и сервисное обслуживание системы.Смета затрат на вычислительную технику и дополнительное оборудование приведена в таблицах ниже.Таблица 4 - Смета затрат на вычислительную технику
Таблица 5 - Смета затрат на дополнительное оборудование
Заработная плата программиста - проектировщика сдельная и составляет 35 000 рублей, заработная плата монтажника - 20 000 рублей. Отчисления на страховые взносы равные 30%, Длительность работы программиста - проектировщика tp1 = 20 дней, монтажника tp2 =5.Затраты на оплату труда составят: 20000+35000 =55000 руб.Длительность применения вычислительной техники tBТ = 22 дня.Страховые взносы составляют 30%, из них:22% - Пенсионный фонд РФ;5.1 % - Фонд обязательного медицинского страхования;2.9 % - Фонд социального страхования.СВ = З × 0.3 (1)где: З - затраты на оплату труда, руб.СВ = 55000×0,3 = 16500 руб.Таким образом, страховые взносы составляют 16 500 рублей.Расчет стоимости проектирования и монтажа внедрения системы найдем по формуле:С = Цвт + Цдо + З+ СВ (2)С = 123 031,93 + 20 200 + 55 000 + 16 500 = 214 731,93руб.Результаты сведем в таблицу, и отразим на диаграмме в процентном соотношении.Таблица 3 - Структура затрат на внедрение системы «Умный дом»
Рисунок 6 - Структура затрат на внедрение системыНа основании произведенных расчетов можно сделать вывод, что создание системы «Умный дом» составляет 214 731,93 рублей, в структуре затрат наибольший удельный вес составляют затраты на вычислительную технику и оплату труда 1230,3 % и 550 % соответственно. Таким образом, создание системы является материалоемким и трудоемким процессом. Несмотря на то, что затраты достаточно высокие, система оправдывает себя с таких сторон, как комфорт, безопасность, электропотребление.
ЗаключениеВ процессе выполнения курсовой работы мною изучены базовые понятия «Умного дома», история развития технологий, проанализированы современные методы, технологии и системы управления «Умным домом». Проведена исследовательская работа по особенностям установки технических устройств «Умного дома»После анализа существующих систем автоматизированного управления умным домом можно сделать следующие выводы:- самой надежной системой управления домом является централизованная система, так как она обеспечивает высокую скорость работы, интегрированное управление из единого центра;- удобство интерфейса цветных, настенных, сенсорных панелей;- система управления домом на основе микроконтроллера дает возможность соединения с другими системами от разных фирм.Неоспоримые преимущества внедрения систем автоматизации как на городских, так и на частных объектах жизнеобеспечения неоспоримы. В первую очередь они предусматривают постоянный контроль работы оборудования и инженерных систем, формирование графика проведения профилактических и ремонтных работ, увеличение срока службы оборудования. Сюда нужно добавить учет и контроль количества потребляемых городских и частных ресурсов (газ, электроэнергия, вода), а также значительную экономию при использовании ресурсов.Внедрение основных элементов «умного дома» уже на этапе строительства здания дает возможность впоследствии эти «умные здания» соединять между собой. В ближайшем будущем это явление, безусловно, будет набирать обороты уже на уровне районов и городов, то есть строительство «умных домов» в перспективе превратиться в создание одного большого «умного города», сигнал автоматизация интеллектуальный.В одном тексте не расскажешь обо всех аспектах такого интересного и, без сомнения, перспективного направления как строительство автоматически управляемых жилищ. Собственно, внедряются подобные системы сейчас не только в частных домах или квартирах, но и, к примеру, в офисах или на промышленных предприятиях. Со временем большинство зданий будут иметь высокую степень автоматизации процессов функционирования.Список использованных источников и литературы
даже размещают в корпусе вилку питания, на которой и держится устройство в розетке.
- Датчики (иногда называются сенсорами)
Назначение этих элементов - сбор информации о состоянии помещения, где они установлены. Благодаря датчикам собираются сведения о температуре и влажности воздуха, присутствии людей в комнатах, открывании и закрывании дверей или окон, протечках воды, состоянии освещённости и многом другом. Многие датчики в силу своего малого энергопотребления легко сделать независимыми от внешнего источника тока – в этом случае они оснащаются аккумулятором или литиевой одноразовой батарейкой, которой хватает на год или два.
- Актуаторы (или просто исполнители)
Специальные агрегаты, которые настроены на получение сигнала от контроллера. После приёма они выполняют различные действия – включают свет, управляют питанием бытовой техники, поднимают и опускают шторы, перекрывают воду и делают многое другое. Датчик посылает сигнал на контроллер – контроллер интерпретирует полученные данные с актуальной программой и даёт команду исполнителям – актуаторы выполняют приказ с контроллера, осуществляя какое-либо действие.
- Устройства управления
С их помощью хозяин узнаёт о состоянии системы, а также может отдать команду на срабатывание устройств. В современных системах «Smart home» всё чаще роль органа управления полностью отдаётся смартфону с установленным соответствующим ПО. Это намного удобнее, чем стационарный кнопочный пульт или блок дистанционного управления. Смартфоны сегодня есть у каждого, с их помощью можно получать информацию от датчиков и управлять актуаторами из любого места.
3.2 Разновидности устройств «умного дома»
Различают следующие виды устройств автоматизированного управления «Умным домом»: регистрирующая аппаратура, датчик движения, датчик температуры, датчик влажности воздуха, датчик открывания дверей, датчик протечки воды, видеокамера, датчик дыма и утечки газа, реле, розетки.
Таблица 3 - Разновидности устройств «умного дома»
| Наименование устройств | Характеристики устройств |
| Регистрирующая аппаратура | Это те самые датчик, благодаря которым система собирает сведения о том, что происходит в квартире. Чем больше различных датчиков, тем полнее картина и больше возможностей повлиять на различные параметры и устройства в комнатах. С другой стороны, если у человека есть потребность в конкретной функции, он может купить только датчики одного вида, не переплачивая за комплект. |
| Датчик движения | Обычно это инфракрасный сенсор, однако встречаются и другие виды. Датчик движения определяет, кто находится в комнате. Эта информация и для владельца, который дистанционно может отследить, не появлялся ли кто-то, и для автосрабатывания сценариев, в освещении и создании микроклимата в помещении. |
| Датчик температуры | Данное устройство дает системе умного дома информацию о критических точках, которые задает пользователь. При понижении температуры автоматически включится система теплого пола, при повышении температуры включится кондиционирование. |
| Датчик влажности воздуха | Для тех людей, которые с трудностью переносят сухой воздух, это устройство - настоящая находка. Например, фирма Xiaomi выпускает увлажнители, которые могут работать по команде через Wi – Fi. А послать этот сигнал может контроллер, узнавший это от датчика влажности. |
| Датчик уровня освещенности | Данное устройство одно из простейших, но при этом очень полезный в системе умного дома. Встроенный фотоэлемент регистрирует количество света, попадающего в комнату, и реализует сценарии искусственной подсветки: заполняющей, точечной, общей. |
| Датчик открывания дверей | Устройство состоит из двух половинок: одна вешается на полотно (саму дверь), другая на дверной косяк (или оконный проем). Данная схема находит свое место в «умном доме» из соображений безопасности. С ее помощью можно настроить сирену и оповещение на смартфон при выходе из дома. |
| Датчик протечки воды | Досадное происшествие – пробой шланга стиральной машины или сифона в смесителе – может превратиться в затратное дело, если вы зальете соседскую квартиру с дорогим ремонтом. |
| Видеокамера | Одно из самых информативных устройств. В доме, где есть маленькие дети или домашние питомцы, оно стоит на страже спокойствия и порядка. Отснятый материал пишется на карту памяти или в облачное хранилище через буфер. В случае спорных ситуаций хозяин всегда может просмотреть видеофиксацию. |
| Датчик дыма и утечки газа | Эти приборы способны предотвратить большую беду. Собственно пожарные датчики и так имеются в квартире, однако он не имеют, в отличие от «умных» собратьев, оповещать владельца push – сообщением или иным тревожным сигналом на смартфон. Что касается датчика утечки газа, то есть ставят обычно в частные дома, оснащенные отопительным газовым котлом. |
| Реле | Распространенная группа устройств, которые служат для замыкания цепи и подачи электропитания на определенные приборы, бытовую технику и прочие механизмы. Реле обычно подсоединены к сети 220 В. При поступлении сигнала со шлюза ток идет по катушке электромагнита, контакты соединяются, и электрический ток поступает к нужному устройству. |
| Розетки | Отличаются от обычных рядовых розеток тем, что подают питание по сигналу со специального контроллера умного дома. Эти устройства невероятно удобно использовать для техники, оснащенной стандартными вилками для питания. |
| Выключатели | С помощью этих устройств задействуют сценарии освещения и другие действия для системы умного дома. Как и прочие «умные» элементы, выключатели поддерживают связь по протоколам Wi – Fi, Zigbee и прочим другим каналам. |
| Электромеханические движители | К этому классу относятся устройства, отвечающие за различные действия, связанные с перемещением в пространстве. К таким, например, причисляют привод рулонных штор или жалюзи, запорную арматуру водопроводной воды и многие другие устройства. |
| Лампочки и светильники | Осветительные приборы, оснащенные каналами передачи информации, умеют включаться в соответствии с назначенным расписанием. Это расписание запрограммировано в контролер или в зависимости от показаний датчиков освещения или движения. |
3.3 Расчет стоимости системы «умный дом»При разработке системы автоматизации здания можно выделить следующие технологические процессы:- разработка структуры сети;- выбор элементной базы для реализации сети;- разработка программного обеспечения контроллера BC9000;- разработка человеко-машинного интерфейса;- согласование с заказчиком и внедрение;- обучение пользователя и сервисное обслуживание системы.Смета затрат на вычислительную технику и дополнительное оборудование приведена в таблицах ниже.Таблица 4 - Смета затрат на вычислительную технику
| Наименование | Цена (руб.) | Количество (шт.) | Стоимость (руб.) |
| Контроллер ВС 9000 | 11 323, 93 | 1 | 11 323, 93 |
| Модули дискретного вывода KL 2408 | 13 608 | 4 | 13 608 |
| Модули аналогового вывода KL 4404 | 27 900 | 1 | 27 900 |
| Модули аналогового ввода KL 3204 | 27 900 | 3 | 27 900 |
| Оконечный модуль 9010 | 4800 | 1 | 4800 |
| Персональный компьютер | 35000 | 1 | 35000 |
| ОС Windows 8 Professional | 2500 | 1 | 2500 |
| Итого | - | - | 123 031 , 93 |
| Наименование | Цена (руб.) | Количество (шт.) | Стоимость (руб.) |
| Датчик температуры Ni 100 | 600 | 7 | 4200 |
| Сервопривод | 700 | 3 | 2100 |
| Реле контроля фаз | 1100 | 1 | 1100 |
| Датчик утечек газа | 2000 | 1 | 2000 |
| Датчик утечек воды | 400 | 2 | 800 |
| Блок управления скоростью двигателя | 10000 | 1 | 10000 |
| Итого | - | - | 20200 |
Заработная плата программиста - проектировщика сдельная и составляет 35 000 рублей, заработная плата монтажника - 20 000 рублей. Отчисления на страховые взносы равные 30%, Длительность работы программиста - проектировщика tp1 = 20 дней, монтажника tp2 =5.Затраты на оплату труда составят: 20000+35000 =55000 руб.Длительность применения вычислительной техники tBТ = 22 дня.Страховые взносы составляют 30%, из них:22% - Пенсионный фонд РФ;5.1 % - Фонд обязательного медицинского страхования;2.9 % - Фонд социального страхования.СВ = З × 0.3 (1)где: З - затраты на оплату труда, руб.СВ = 55000×0,3 = 16500 руб.Таким образом, страховые взносы составляют 16 500 рублей.Расчет стоимости проектирования и монтажа внедрения системы найдем по формуле:С = Цвт + Цдо + З+ СВ (2)С = 123 031,93 + 20 200 + 55 000 + 16 500 = 214 731,93руб.Результаты сведем в таблицу, и отразим на диаграмме в процентном соотношении.Таблица 3 - Структура затрат на внедрение системы «Умный дом»
| Наименование | Стоимость в рублях | Стоимость в % |
| Вычислительная техника | 123 031,93 | 1 230,3 |
| Дополнительное оборудование | 20200 | 202 |
| Заработная плата | 55000 | 550 |
| Страховые взносы | 16500 | 165 |
| Итого | 214 731,93 | 2 147,3 |
ЗаключениеВ процессе выполнения курсовой работы мною изучены базовые понятия «Умного дома», история развития технологий, проанализированы современные методы, технологии и системы управления «Умным домом». Проведена исследовательская работа по особенностям установки технических устройств «Умного дома»После анализа существующих систем автоматизированного управления умным домом можно сделать следующие выводы:- самой надежной системой управления домом является централизованная система, так как она обеспечивает высокую скорость работы, интегрированное управление из единого центра;- удобство интерфейса цветных, настенных, сенсорных панелей;- система управления домом на основе микроконтроллера дает возможность соединения с другими системами от разных фирм.Неоспоримые преимущества внедрения систем автоматизации как на городских, так и на частных объектах жизнеобеспечения неоспоримы. В первую очередь они предусматривают постоянный контроль работы оборудования и инженерных систем, формирование графика проведения профилактических и ремонтных работ, увеличение срока службы оборудования. Сюда нужно добавить учет и контроль количества потребляемых городских и частных ресурсов (газ, электроэнергия, вода), а также значительную экономию при использовании ресурсов.Внедрение основных элементов «умного дома» уже на этапе строительства здания дает возможность впоследствии эти «умные здания» соединять между собой. В ближайшем будущем это явление, безусловно, будет набирать обороты уже на уровне районов и городов, то есть строительство «умных домов» в перспективе превратиться в создание одного большого «умного города», сигнал автоматизация интеллектуальный.В одном тексте не расскажешь обо всех аспектах такого интересного и, без сомнения, перспективного направления как строительство автоматически управляемых жилищ. Собственно, внедряются подобные системы сейчас не только в частных домах или квартирах, но и, к примеру, в офисах или на промышленных предприятиях. Со временем большинство зданий будут иметь высокую степень автоматизации процессов функционирования.Список использованных источников и литературы