Inteligentny dom.pdf

Inteligentny dom

Opracował: Filip Maryjański

Inteligentnym domem nazywamy budynek mieszkalny wyposażony w elementy

tzw. automatyki domowej. Co to oznacza dla przeciętnego zjadacza chleba? Wyobraźmy

sobie, że po ciężkim dniu pracy wracamy do domu. Wchodzimy, a nasze mieszkanie wita nas

miłym komunikatem głosowym, podsuwa ulubiony fotel, włącza nastrojową muzykę

i wstawia wodę na herbatę. Brzmi to jak fragment opowiadania science fiction, ale jest

dostępne już dzisiaj. Rozwiązania tego typu opierają się na drogich systemach komunikacji

między urządzeniami, jednak podstawy takiego systemu stają się z dnia na dzień coraz tańsze

i coraz szerzej stosowane. Budując nowy budynek, lub remontując stary warto zastanowić się

nad instalacją nowych technologii, które potrafią bardzo ułatwić i uprzyjemnić życie

mieszkańcom.

Do podstawowej instalacji inteligentnego domu zaliczamy:

 system alarmowy;

 monitoring (tzw. telewizja przemysłowa);

 wentylację z rekuperatorem;

 centralny odkurzacz.

Wykorzystanie tych rozwiązań wymaga coraz mniejszych nakładów finansowych, a pozwala

nam zwiększyć bezpieczeństwo i wygodę mieszkania oraz wprowadzić oszczędności.

Instalacja systemu alarmowego oraz monitoringu zwiększa bezpieczeństwo nasze oraz

naszego mienia. Umożliwia również sprawdzenie co dzieje się w naszym domu oraz

na naszym terenie jeśli jesteśmy w podróży czy na wakacjach nawet na drugim końcu świata.

Wszystko dzięki nowym technologiom. Wentylacja z rekuperatorem pozwala nam na odzysk

ciepła z wentylowanego powietrza zimą, a schładzanie go latem. Dzięki temu możemy

ograniczyć straty energii do absolutnego minimum – nowoczesne systemy zapewniają odzysk

energii na poziomie powyżej 90%! Dzięki czemu dom staje się bardziej energooszczędny,

co za tym idzie – wymaga mniejszych nakładów finansowych na utrzymanie. Centralny

odkurzacz natomiast zapewnia nam niespotykaną w standardowych urządzeniach

sprzątających wygodę. Dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu instalacji możemy zapomnieć

o noszeniu ze sobą kilkukilogramowego urządzenia, głośnym hałasie silnika i suchym,

nieprzyjemnym powietrzu wydmuchiwanym przez tradycyjny odkurzacz.

W tej pracy chciałbym przedstawić wyżej wymienione technologie oraz sposób

zaplanowania ich montażu. Podejmę też wyzwanie zaprojektowania odpowiednich instalacji

w przykładowym domu.

Przykładowy dom

Omawiając każdą z zaproponowanych instalacji spróbuję zaprojektować plan

zamontowania jej w przykładowym domu. Aby to zrealizować potrzebny jest

plan architektoniczny budynku. Przydatnym może okazać się również model trójwymiarowy.

Rysunek 1.: plan architektoniczny przykładowego budynku

Rysunek 2.: model trójwymiarowy przykładowego budynku

1. Instalacja systemu alarmowego

W dzisiejszych czasach postęp technologiczny dał złodziejom wiele narzędzi

ułatwiających im włamania. Napaści i kradzieże zdarzają się nawet w najlepszych

dzielnicach, gdzie na pierwszy rzut oka powinniśmy czuć się bezpiecznie. Czy jednak

jesteśmy bezsilni? Oczywiście, że nie. Możemy wykorzystać nowe technologie do

zabezpieczenia naszego majątku przed nieproszonymi gośćmi. Podstawą zabezpieczenia

domu są tak zwane zabezpieczenia mechaniczne – dobry zamek w drzwiach, szczelne, twarde

okna, rolety antywłamaniowe – o tym wie każdy. Jednak zamek można przewiercić, a okno

wybić. Jeżeli coś takiego przydarzy się nam kiedy jesteśmy w pracy, włamywacz ma kilka

godzin na „oczyszczenie” naszego domu. W takich sytuacjach, po powrocie, dom zastajemy

kompletnie pusty. Tutaj z pomocą przychodzą nam nowoczesne systemy alarmowe. Jeżeli

ktoś niepowołany wtargnie do naszego domu niezwłocznie uruchomi alarm. Jedna z części

takiej instalacji zwana sygnalizatorem skutecznie odstraszy złodzieja, który będzie miał tylko

parę sekund, aby uciec przed przyjazdem ochrony, policji lub właściciela. System taki spełnia

więc dwie ważne funkcje: informacyjną, sygnalizując o włamaniu oraz prewencyjną,

skutecznie odstraszając złodziei. Przyjrzyjmy się więc konstrukcji takiego systemu.

System alarmowy zwany w skrócie SSWiN (System Sygnalizacji Włamania i Napadu)

składa się najczęściej z następujących elementów:

 centrala alarmowa i ekspandery (wejścia i wyjścia);

 manipulator (szyfrator, klawiatura);

 czujniki (ruchu, otwarcia, zbicia szkła, drgań, itp.);

 przyciski napadowe;

 sygnalizatory;

 systemy powiadamiania (dialery telefoniczne, moduły GSM);

 zasilacze systemu alarmowego (zasilacz główny i zasilacz awaryjny).

W bardziej rozbudowanych systemach można spotkać również:

 bariery podczerwieni;

 systemy ochrony peryferyjnej (zewnętrzne);

 systemy kontroli dostępu (czytniki kart, komputery, itp.).

Najważniejszym elementem każdej instalacji alarmowej jest centrala alarmowa będąca

„mózgiem” instalacji. Centrale możemy podzielić na analogowe i cyfrowe. Centrale

analogowe są stosowane wszędzie tam gdzie istnieje małe ryzyko włamania, a ważne jest

maksymalne ograniczenie kosztów. Centrale cyfrowe są zbudowane w oparciu

o mikroprocesory, co zwiększa ich koszt w porównaniu do central analogowych,

ale umożliwia im pełnienie dodatkowych funkcji (rejestracja zdarzeń, powiadamianie

o alarmie, zdalne zarządzanie, itp.).

Do głównych zadań centrali alarmowej zaliczamy:

 odbiór, analiza i reakcja na sygnały zewnętrzne (pochodzące z czujek);

 archiwizacja sygnałów (rejestrowanie i zapamiętywanie stanów poszczególnych

czujek, aktywacji, dezaktywacji i uruchomień alarmu, awarii);

 przekazywanie sygnałów do sygnalizatorów (np. uruchomienie syreny prewencyjnej);

 przesyłanie informacji o alarmie do określonych miejsc (ochrona, policja, straż

pożarna, właściciel) za pomocą różnych mediów (internet, telefon);

 zarządzanie urządzeniami zewnętrznymi (zamki, rolety);

 programowanie i nadzór za pomocą komputera PC.

Ważne jest aby centralę alarmową umieścić w pomieszczeniu o niskim ryzyku włamania.

Dobrze sprawdzają się w tym celu pomieszczenia pozbawione okien, leżące wewnątrz domu

(nie mające ściany zewnętrznej). Centralę warto umieścić wysoko oraz zastosować specjalną

szafę ochronną, w której oprócz centrali umieszczane są też akumulatory (na wypadek przerw

w dostawie energii) oraz różnego rodzaju zabezpieczenia przed dostępem osób

niepowołanych (zabezpieczenia zarówno mechaniczne jak i elektroniczne).

Kolejnym elementem instalacji są różnego rodzaju manipulatory umożliwiające

aktywację i dezaktywację alarmu przez użytkownika. Najczęściej występują w postaci

klawiatur umieszczanych przy wyjściu z budynku. Manipulator powinien umożliwiać również

kontrolę stanu alarmu oraz jego programowanie. Połączenie z centralą alarmową realizowane

jest przewodowo lub bezprzewodowo. Możliwe jest także wykorzystanie kilku

manipulatorów do zarządzania strefami, np. manipulator w sypialni umożliwiający uzbrojenie

alarmu na parterze na czas snu użytkownika.

Kluczowym do działania systemu alarmowego elementem są tzw. czujki. Są to

urządzenia pozwalające na wykrycie wielu zdarzeń i sygnałów oraz „poinformowanie” o ich

wystąpieniu centrali alarmowej. Ze względu na ich zastosowanie i konstrukcję czujki

dzielimy na:

a) czujniki ruchu:

 czujniki PIR – czujniki wykorzystujące do pomiarów promieniowanie

podczerwone generowane przez każdy przedmiot, zwierzę

i człowieka; są najczęściej wykorzystywanymi czujnikami

ruchu w systemach alarmowych, najczęściej konstruuje się

je w oparciu o mikroprocesor, który analizuje odbierany

sygnał i dopiero po rozpoznaniu sygnału jako wtargnięcie

intruza generuje odpowiedni sygnał do centrali, co znacząco

zmniejsza ryzyko fałszywych alarmów; podczas instalacji

tego typu czujek ważne jest, żeby pamiętać, że najlepszych

pomiarów dokonują w poprzek czujki, a najgorszych od i do

czujki (najlepiej je instalować w narożach pomieszczeń lub

na ścianach korytarzy); należy również uważać, żeby czujki

tego typu nie były skierowane na elementy mogące szybko

zmieniać swoją temperaturę (kominki, grzejniki);

 czujki mikrofalowe – wykorzystują do pomiarów fale radiowe o wysokiej

częstotliwości (1-10GHz), które odbijając się od

różnych przedmiotów wracają do czujki, która

wykorzystując zjawisko Dopplera (częstotliwość fali

odbitej od obiektu ruchomego jest inna niż nadawanej)

porównuje je z falą emitowaną; ważne jest, żeby nie

kierować ich na świetlówki lub żarówki; umożliwiają

też pomiary przez cienkie ściany, szkło, płyty,

kartony; czujki mikrofalowe wykrywają najlepiej ruch

w kierunku od i do czujki, mają duży zasięg (15-20m);

 czujki dualne – są połączeniem czujek PIR i mikrofalowych, cechują się dużą

odpornością na fałszywe alarmy, umożliwiają wybór trybu

pracy poszczególnego sensora (zależny, niezależny);

b) czujniki otwarcia – składają się z dwóch elementów: magnesu trwałego oraz

kontaktronu, będącego szklaną rurką z zatopionymi w niej

stykami, w momencie oddalenia się magnesu (otwarcie drzwi)

styki rozwierają się lub zwierają (zależnie od typu

kontaktronu) generując sygnał do centrali; kontaktrony należy

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: