Kako sami oblikovati nadzorni sistem za hišne instalacije. Inženir avtomatizacije, zmagovalec natečaja Murator, pripoveduje, kako mu je to uspelo doma.

Avtor je eden izmed zmagovalcev natečaja "Čist zrak z Muratorjem 2020" . Njegova rekonstrukcija in posodobitev hiše, podedovane od babice, je naletela na veliko pohvalo, saj je bila izvedena na zelo sodoben način. Investitor je pri njej uporabil takšne rešitve, da je objekt dosegel standard nizkoenergijske hiše. Za učinkovito upravljanje posodobljene hiše je avtor, ki se poklicno ukvarja z industrijsko avtomatizacijo, sam zasnoval in zgradil krmilni sistem za inštalacije v svoji hiši.Sistem je bil zagnan decembra 2020. Vse naprave pa še niso nameščene, saj bodo vsi senzorji nameščeni šele po pleskanju sten in stropov. Prosili pa smo ga, da z našimi bralci deli svoje izkušnje pri načrtovanju krmilnega sistema. (ak)

Kazalo

  1. Mikroračunalnik Raspberry Pi (Raspberry)
  2. Domoticz sistem za avtomatizacijo doma
  3. Ožičenje stavbe
  4. Možna brezžična rešitev
  5. Kaj je vključeno v sistem
  6. Zgradba sistema
  7. Montaža alarma
  8. Stikalna plošča

Med obnovo in širitvijo svoje hiše sem se odločil, da jo opremim s sistemom za avtomatizacijo stavb. Upošteval in izračunal sem rešitve vodilnih proizvajalcev avtomatizacije zgradb, kot so Grenton, Fibaro in Sterbox.

Mikroračunalnik Raspberry Pi (Raspberry)

Med iskanjem sem našel v zadnjih letih priljubljen mikroračunalnik Raspberry Pi z vzdevkom Raspberry. Z njim lahko ustvarite različne uporabne aplikacije, kot so pametni televizor, retro igralna konzola. Lahko se uporablja tudi kot računalnik za krmiljenje robota. Predvsem pa bo popoln kot krmilni sistem za avtomatizacijo doma. Največji prednosti te naprave sta njena majhnost in majhna poraba energije, kar je pomembno pri kasnejšem delovanju, saj bo računalnik vključen 24 ur na dan, 7 dni v tednu.

Domoticz sistem za avtomatizacijo doma

Seveda samo računalnik ni dovolj. Za izdelavo sistema pametnega doma je potrebna namenska ustrezna programska oprema. Poznam dva priljubljena sistema za avtomatizacijo doma, ki ju poganja Raspberry Pi. To sta Domoticz in Home Assistant. Odločil sem se za prvo. Programska oprema je brezplačna in vam omogoča, da zgradite nadzorni sistem stavbe, ki je na voljo v spletnem brskalniku.Na voljo je tudi mobilna aplikacija Domoticz. Z ustrezno pripravljeno aplikacijo lahko s pametnim telefonom, tablico ali prenosnim računalnikom doma prižigamo in izklapljamo naprave, kot so rolete, markize, luči, 230 V vtičnice ali pa upravljamo krmilni sistem vrat, odpiramo in zapiramo vrata ali zunanje vrata. Seveda lahko vse operacije izvajamo klasično s fizičnimi stenskimi stikali. Poleg tega lahko programiramo scenarije, ki se bodo samodejno izvajali. Popoln primer je uporaba nadzornega sistema za upravljanje zunanjih rolet, ki se samodejno zaprejo po sončnem zahodu in odprejo ob zori.

Ožičenje stavbe

Naslednja faza načrtovanja sistema inteligentne zgradbe je bila izgradnja celotnega nadzornega sistema. Obstajata dva načina: klasična komunikacija vseh naprav preko kablov in brezžična.V mojem primeru, ko je bil objekt v surovem stanju, je bila položena električna inštalacija in potrebne komunikacijske žice. Električna inštalacija je v tem primeru priklopljena na nekoliko drugačen način kot pri klasični hiši, saj ima vsaka točka ločen napajalni kabel speljan do glavne stikalne plošče. Pri stenskih stikalih gredo tja samo krmilni vodniki, kar je še dodatna prednost, saj ni napetosti 230 V, temveč le krmilna napetost 5 V. Stroški takšne napeljave so višji. Vendar pa je v prihodnosti takšna namestitev manj zasilna zaradi pomanjkanja razdelilnih doz, skritih v stenah.

Možna brezžična rešitev

Seveda uporaba inštalacij pametnega doma ne velja samo za novozgrajene in obnovljene hiše. V primeru obstoječih objektov lahko brezžične rešitve uporabimo v obliki že pripravljenih modulov, ki so nameščeni v instalacijskih dozah.Ti moduli komunicirajo s centralno enoto prek domačega WiFi omrežja. Obstaja tudi namensko brezžično omrežje za rešitve pametnega doma, imenovano Z-Wave.

Kaj je vključeno v sistem

Če povzamem, v sistemu pametnega doma sem uporabljal miniračunalnik Raspberry Pi s programsko opremo Domoticz. Celotna električna in krmilna inštalacija je razvedena na glavno elektro stikalno ploščo. Odločil sem se podpreti naslednje podsisteme:

  • upravljanje luči,
  • upravljanje zunanjih žaluzij,
  • montaža in nadzor alarmov,
  • kontrola vhodnih vrat in prehoda.

Zgradba sistema

Za podporo izbranih vezij moramo oceniti, koliko vhodnih in izhodnih kanalov potrebujemo za podporo izbranim sprejemnikom, nato pa izbrati ustrezne naprave, ki komunicirajo s centralno enoto.V primeru moje inštalacije sem uporabil mikrokontrolerje Arduino, natančneje model Arduino Mega, ker ima največje število I/O kanalov (input/output). Ne potrebujemo znanja programiranja, da programiramo mikrokrmilnik za naše potrebe. Samo uporabite že pripravljene projekte, ki so na voljo na spletnem mestu https://www.mysensors.org/. Tako konfiguriran krmilnik lahko na centralno enoto povežete žično in brezžično. Za brezžično komunikacijo lahko uporabimo module ESP8266, ki jih enostavno skrijemo v stensko stikalno omarico. Dodatna prednost izbire mikrokrmilnika Arduino je njegovo neodvisno delovanje. V primeru okvare centralne enote tak krmilnik še vedno deluje in hišo lahko upravljamo s fizičnimi gumbi.

Montaža alarma

Odločil sem se tudi namestiti alarmni sistem, ki bo varoval hišo. Alarmna instalacija ima 3 funkcije:

  • Protivlomna zaščita, to so senzorji v oknih in senzorji gibanja, ki ob vklopu sprožijo alarm in obvestijo lastnika o dogodku preko npr. SMS sporočila. Ti podatki se lahko posredujejo tudi najetemu varnostnemu podjetju.
  • Zaščita pred poplavljanjem zgradb. V kuhinji, pralnici in kopalnici so projektirani protipoplavni senzorji, ki bodo nameščeni pri tleh. V primeru okvare vodovodnega sistema bo tak senzor po zaznavi vode posredoval informacijo v centralni sistem, nato pa se bo električni ventil na glavnem vodovodnem priključku zaprl.

Enostaven nadzor doma: razsvetljava, ogrevanje, alarm v enem sistemu>

  • Protipožarna zaščita. Tako kot vodni sistem je tudi električni sistem opremljen s sistemom, ki izklopi glavno napajanje v stavbi. Ko senzorji dima zaznajo dim ali dvig temperature, avtomatski sistem izklopi elektriko v celotni hiši.

Stikalna plošča

Izdelava električne stikalne naprave, kjer so vse krmilne naprave postavljene v središče, zahteva veliko več prostora kot klasična stikalna naprava. V moji hiši je predviden prostor za samostoječo garderobno omaro, v katero bom lahko postavil tudi dodatna stikala lokalnega omrežja in UPS, ki bo zagotavljal rezervno napajanje ob morebitnem začasnem izpadu električne energije. Seveda lahko uporabite večjo klasično podometno stikalno omaro, kot jo najdemo v enodružinskih hišah.

Takšne rešitve so se doslej uporabljale predvsem v poslovnih in industrijskih objektih. Pri sodobnih zasnovah hiš je vredno razmišljati tudi o nadzornem sistemu zgradbe. To bo uporabniku zagotovilo večje udobje in udobje uporabe hiše. Prihranil bo energijo in nas zaščitil pred požarom, vlomom ali poplavo hiše.

Kategorija:

Obnova