Про создание шоурума

29 April

Эта статья еще 2018 года. Именно тогда мы перехали в новый шоурум и сделали его на базе контроллера EasyHomePLC.

Умный дом уже достаточно давно является системой известной многим. Существует множество гигантов, которые занимаются разработкой и производством оборудования для систем автоматизации. К их числу решили подойти ближе и мы, то есть занялись собственной разработкой, дабы сделать Умный дом доступным для широкого круга потребителей, ведь на текущий момент это является премиум системой, доступной не каждому.

Ну а чтобы лучше всего представить систему и объяснить принцип работы, мы решили сделать шоурум на базе контроллера собственной разработки. Для правильности процесса любой Умный дом необходимо начинать с бумаги. То есть перед тем как бежать и что-то покупать и тут же ставить, необходимо определиться с тем, что будет включено в систему Умного дома, где будет располагаться оборудование и т.д. Также поступили и мы. 

Изначально мы имели абсолютно пустое помещение с несколькими светильниками на потолке и несколькими группами розеток по всему помещению.

Помещение до проведения работ
Помещение до проведения работ
Помещение до проведения работ

С таким набором электрики возможностей Умного дома не продемонстрируешь, поэтому мы взяли листок с планом помещения и карандаш в руки и начали размечать элементы Умного дома. Сначала это был черновой вариант расположения оборудования и размещения рабочих мест, так как стояла задача отобразить наиболее полный функционал для демонстрации возможностей контроллера, а в голове все не удержишь. После утверждения расположения всех элементов было решено перенести чертежи в AutoCad, с указанием точек привязки и необходимого кабеля. 

Вырезка из проекта кабельных систем
Вырезка из проекта кабельных систем

Так как масштабных ремонтных работ хотелось бы избежать, то было принято решение прокладывать кабель за имеющимися гипсокартонными стенами при помощи вырезания отверстий для протягивания кабеля. Наша система является централизованной, поэтому кабель надо было проложить от щита к каждому устройству, которое будет подключено к общей системе. 

Для щита было выделено место в середине помещения, в нише. Щиты для электрики и автоматики мы всегда используем ABB, если только у клиента нет пожелания использовать продукцию какого-либо другого производителя. Часть разводки делали от того места, где будет установлен слаботочный щит. 

Проложенный кабель с минимальным вмешательством в ремонт
Проложенный кабель с минимальным вмешательством в ремонт
Проложенный кабель с минимальным вмешательством в ремонт
Проложенный кабель с минимальным вмешательством в ремонт

Свой контроллер мы построили по принципу промышленных контроллеров, с которыми ранее плотно работали, поэтому возможный реализуемый функционал достаточно обширен. 

Список реализованных систем получился следующий:

  • управление освещением
  • управление отоплением
  • управление кондиционерами и вентиляторами
  • контроль и предотвращение аварий протечки
  • аудиомультирум
  • домашний кинотеатр
  • управление шторами
  • охранная сигнализация
  • домофон

Теперь расскажем подробнее о каждой из них.

Освещение

В имеющемся помещении света было мало, поэтому мы решили добавить несколько дополнительных групп. Управлять освещением планировали только при помощи программы, выключатели дополнительно не устанавливали. Поэтому проложили только необходимые кабельные линии от щита до точек освещения силовым кабелем 3*1,5. 

В итоге у нас появилась подсветка рабочей зоны над столом, декоративная подсветка картин и светодиодная RGB-лента по периметру помещения. Все вышеперечисленные группы сделали с возможностью изменения яркости освещения, то есть диммируемыми. У контроллера имеется 6 ШИМ выходов. три из них мы использовали для подключения RGB ленты, еще два были использованы для подключения диммеров с управлением 0-10В. Чтобы добиться нужного сигнала, к этим выходам диммеры были подключены через rc-цепочки, которые преобразовывают имеющийся ШИМ выход в выход с сигналом 0-10В. 

скриншот страницы интерфейса
скриншот страницы интерфейса

Отопление

В имеющуюся систему отопления мы вмешиваться не стали. Для демонстрации принципа работы системы управления отоплением мы поставили радиатор отопления (4 секции) и подключили к нему термостатический клапан. На клапан был установлен сервопривод с питанием 24В. Для управления радиаторами всегда используем сервопривод нормально открытый (НО), для управления водяными теплыми полами используется сервопривод нормально закрытый (НЗ). Такой выбор обусловлен тем, что в случае аварийного отключения питания, в радиаторы будет подаваться теплоноситель и не даст дому остыть, а в случае с теплыми полами сервопривод перекроет подачу теплоносителя, тем самым, не давая контуру перегреться. Датчик температуры установили над щитом, модификация датчика позволяет также считывать показания влажности и освещенности. 

эмуляция работы системы климата
эмуляция работы системы климата

Кондиционеры и вентиляторы

Управлять кондиционерами можно несколькими способами. 

  • Управление при помощи подачи или отключения питания. Кондиционер подключается к дискретному выходу контроллера через реле. В программу выводится кнопка, которая включает и выключает кондиционер. Для такого варианта необходим кондиционер, у которого сохраняется последний установленный режим работы, так как иначе он будет запускаться с настройкой, заданной по умолчанию. 
  • Управление кондиционером при помощи имитации ИК пульта. В щите устанавливается ИК трансивер, от которого прокладывается витая пара к кондиционеру. Около кондиционера устанавливается приемник. При пусконаладке необходимо будет обучить ИК приемник и в дальнейшем можно будет управлять кондиционером с телефона при помощи программного обеспечения. В данном случае обратной связи от кондиционера мы получать не будем, а сможем только вывести индикацию состояния (вкл/выкл)
  • Полная интеграция кондиционера в систему Умный дом. Подключение производится по интерфейсу RS485 при помощи специального блока интеграции от производителя кондиционеров. Пока что в рамках нашей системы имеется возможность произвести полную интеграцию с кондиционерами следующих производителей: Mitsubishi Electric, Daikin Domestic, Daikin SKY / VRV, Fujitsu, Hitachi, Hisense, LG, Midea, Mitsubishi Heavy Ind, Panasonic, Samsung (NASA), Toshiba.

В нашем случае был реализован вариант номер 2 (имитация работы ИК пульта). При таком способе подключения пользователь ориентируется на изменения показаний датчика температуры в помещении с установленным кондиционером. От нашего ИК трансивера выведено, они направлены в разные стороны и управляют телевизором, проектором и кондиционером. Установлены они на корпусе выдвижного проекционного экрана. В случае необходимости их можно установить более эстетично. У нас стояла задача в том числе показать внутреннюю сторону техники, поэтому не убирали (в стену или в потолок, как вариант).

Также в нашем шоуруме имеется один вытяжной вентилятор, который мы подключили к нашей системе. У нас есть возможность удаленного включения и выключения вентилятора в ручном режиме, настройка работы вентилятора в зависимости от состояния освещения в помещении (включили свет — включился вентилятор, выключили свет — выключился вентилятор), настройка задержки отключения вентилятора (то есть свет выключили, а вентилятор работает еще какое-то заданное время и после этого отключается). Привязка к освещению и задержка отключения актуальны во влажных помещениях, например, в ванной. После использования ванной комнаты, в ней становится достаточно влажно и при настройке работы вентилятора ещё какое-то время после отключения освещения в данном помещении позволяет быстрее избавиться от лишней влаги и просушить помещение. Также можно установить датчик влажности и привязать работу вентилятора в зависимость от показателей данного датчика. Интенсивность работы любой системы вентиляции можно настроить с привязкой к количеству срабатываний датчика движения в помещении. То есть чем больше срабатываний датчика движения зафиксировал контроллер, тем с большей производительностью работает система вентиляции и наоборот. 

Контроль и предотвращение аварий протечки

Для реализации данной подсистемы требуется установить шаровый кран с электроприводом на вводе воды в квартиру/дом и датчики протечки воды под сантехническим оборудованием, в местах наиболее вероятного возникновения протечки воды. В нашем случае мы не устанавливали кран на ввод воды, а просто закрепили его на стене рядом с радиатором, то же самое сделали и с датчиком протечки. Датчик подключается к дискретном входу контроллера, кран же к дискретному выходу. При попадании воды на контакты датчика, контроллер получает сигнал о том, что произошла протечка. При поступлении данного сигнала контроллер отправляет команду на кран для перекрывания водоснабжения. Таким образом происходит предотвращение аварии протечки воды. Сейчас в голове у многих возник вопрос «а как же уборка?», но и это не является проблемой. В нашей программе прописана специальная функция «уборка», активировать ее можно через интерфейс программы. При использовании данной функции, контроллер не будет перекрывать воду при попадании влаги на контакты датчика. «Уборку» можно отключать в ручном режиме или же выставить время, через которое она должна отключиться и система продолжит работать в штатном режиме. 

Аудиомультирум и домашний кинотеатр

В нашем шоуруме организовано несколько аудиозон:

  • Встроенная потолочная акустика для фонового звучания
  • Зона домашнего кинотеатра
  • Сетевой проигрыватель sonos play 1

Управление потолочной акустикой и домашним кинотеатром реализовано через наше приложение для Умного дома EasyHome. В качестве основного управляющего устройства используется многозонный ресивер. Для управления ресиверами данной марки у нас написан специальный драйвер, который позволяет интегрировать устройство в программу и прописывать сценарии с его участием. Например, самый распространенный сценарий в данном случае будет «кино» или «просмотр фильма». Но данный сценарий является глобальной сценой дома и затрагивает не только эти подсистемы. Обычно прописывая такой сценарий, в него включают следующие зависимости: выключение освещение, запуск проектора, включение акустики домашнего кинотеатра, закрытие штор на окнах, подготовка экрана (в нашем случае он с приводом). В таком случае пользователю останется только выбрать источник видеосигнала и фильм, который захочется посмотреть. 

Потолочная акустика в нашем шоуруме работает постоянно. Подключенный ресивер воспроизводит музыку как с внешних носителей, так и с различных сетевых источников и интернет радио. 

Сетевой проигрыватель Sonos имеет свою программу для управления, но и ее мы интегрировали в свой интерфейса. Данное решение было принято только исходя из желания облегчить эксплуатацию всех систем для пользователя, чтобы на устройстве не плодилось множество приложений для управления различными подсистемами. Задачи интегрировать полный функционал мы не ставили и поэтому вывели для управления основные функции (пауза/воспроизведение, выбор трека, будильник и т.д.). В основном интеграция необходима для того, чтобы можно было мультирум связать со сценариями дома (включение мультирума утром, выключение при выходе из дома и постановке на охрану). 

Управление шторами

Мы реализовали управление рулонной шторой, которая располагается в зоне домашнего кинотеатра. Так как дополнительных выключателей мы не выводили, то управление шторой возможно только при помощи программы. Но при этом перед пользователем открывается большое количество вариантов управления. 

  • Самый простой вариант — это открытие и закрытие шторы кнопкой на интерфейсе. 
  • Сценарии. Как упоминалось ранее, возможен вариант включения функции закрытия штор в различных сценариях дома (например, сценарий «кино» — закрытие шторы при активации сценария). 
  • Открывание и закрывание шторы по датчикам. В данном случае есть несколько вариантов установки параметров: открывание и закрывание шторы по датчику освещенности; закрытие шторы в солнечную погоду для защиты комнаты от перегрева (работает в комплексе с комнатным датчиком температуры). 

Охранная сигнализация

В помещении уже были установлены датчики движения, которые мы тоже подключили к своему контроллеру (на дискретные входы контроллера). В штатном режиме при помощи датчиков движения мы реализовываем функцию включения освещения. В шоуруме такой необходимости нет, так как там постоянно кто-то находится, поэтому датчики мы использовали только для охранной сигнализации. И опять же в дело вступает такая замечательная вещь, как сценарии. В программе мы прописываем зависимости, что при вводе пароля охранной сигнализации у нас выключается освещение во всем шоуруме, закрываются шторы и приходит смс-оповещение, что помещение на охране. Но постановка на охрану происходит не сразу, так как устанавливается небольшая задержка, чтобы датчики сразу не срабатывали и у пользователя была возможность выйти из дома, без возникновения ложных тревог со стороны Умного дома. 

В целом, в своем шоуруме нам удалось реализовать практически все основные функции Умного дома, которые мы готовы предложить своим клиентам. При это мы не пытаемся заявить, что Умный дом — это необходимость. Умный дом это то, что создает комфорт и помогает контролировать технику в доме, квартире или офисе.