Совмещаем дом и «ум»

Мы продолжаем разговор о доме «с интеллектом», оборудованном устройствами дистанционного радиоуправления. Вы узнаете, как с их помощью регулировать работу радиаторов отопления, а также об организации системы безопасности на основе уже установленных приборов.

В "ИВД", 2009, №9 мы писали об устройствах, позволяющих дистанционно по радиосигналу управлять системой освещения, водяными насосами, электроприводами ворот, калиток, рольставен и жалюзи. Частично были затронуты и проблемы управления климатом, в частности влажностью и работой электрообогревательных приборов и кондиционеров. Подобные радиоустройства в составе оборудования для "умного дома" выпускают известные фирмы: Legrand, Schneider Electric (обе- Франция) Axico, Berker, Gira, Jung, Merten (входит в группу компаний Schneider Electric), Siemens (все- Германия), BTicino (входит в группу компаний Legrand), Teleco (обе- Италия), Clipsal (Австралия; входит в группу компаний Schneider Electric) идр.

Рассказывая об управлении климатом, мы пообещали в одном из следующих номеров более подробно осветить работу приборов, позволяющих «руководить» радиаторами водяного отопления. Поэтому начнем эту статью с описания таких устройств. Но прежде вкратце напомним, что такое система управления на радиосигнале и как она работает.

Передатчики и приемники

В системах управления домашней автоматикой команды передают с помощью радиосигнала, представляющего собой кодированную радиотелеграмму, которую транслируют на частоте 433 или 868МГц. В ней содержатся адрес отправившего ее прибора и сама команда.

Аппарат, способный выработать и передать такую команду, называется передатчиком или командным устройством. Передатчики питаются, как правило, от независимого источника электроэнергии (пальчиковые батарейки, аккумулятор-таблетка ит.п.), что позволяет устанавливать их именно в том месте, где это необходимо или наиболее выгодно с точки зрения комфорта. Их мощность ограничена величиной 10мВт, что соответствует дальности 100м при передаче сигнала в условиях прямой видимости. Прибор, могущий принять и исполнить команду (замкнуть/разомкнуть встроенные контакты, к которым подсоединена нагрузка, например, светильники), именуют приемником или исполнительным устройством. Питание он получает от управляемой им сети.

Каждое из приемных устройств способно принять команду, присланную любым из передатчиков. Но исполнит оно лишь ту, в которой содержится адрес командного прибора, заранее прописанный в памяти приемника. Врезультате управляемая цепочка может состоять не только из одного передатчика и одного приемника, но и из одного командного устройства и нескольких исполнительных (возможен и обратный вариант- передатчиков несколько, а приемник один). Привлекательность радиоуправления электрооборудованием объясняется простотой организации такой системы, а также возможностью установить ее в отремонтированном доме или квартире, поскольку она не требует прокладки кабелей.

Управляем радиатором отопления

Основа системы управления- радиотермостат (цена- от 3000руб.), который и служит командным устройством. Впростейшем случае он способен просто поддерживать заданную температуру; в более сложном- управлять ею по заранее определенной недельной, месячной или даже годовой программе. Аво время вашего отсутствия (кратковременного или длительного) будет сохранять в помещении минимальную температуру. Питается такой прибор от батареек, поэтому его можно устанавливать на стену в том месте, где необходимо. Вэтом и заключается основное преимущество таких устройств: за температурой они следят именно там, где это нужно (например, рядом с вашей кроватью), а не как обычный терморегулирующий клапан- на входе в радиатор, то есть в непосредственной близости от источника тепла.

Каждые 3мин термостат будет анализировать температуру, и если она не соответствует заданной, отправлять приемнику команду повернуть входной вентиль радиатора в ту или иную сторону. Один термостат может управлять несколькими исполнительными устройствами.

Приемно-исполнительным устройством системы является беспроводной терморегулятор с сервоприводом (цена- от 2500руб.), который устанавливают на вентиль радиатора отопления вместо термоголовки (в комплект входит набор резьбовых переходников). Вотличие от других исполнительных устройств сервопривод питается от батареек.

Описанную систему полезно дополнить датчиком открывания окна (цена- от 750руб.). Он состоит из двух "коробочек": одна- побольше (в ней спрятаны передатчик и неподвижный компонент магнитного контакта), вторая- поменьше (в ней находится второй, выносной элемент контакта). Большую по размеру часть датчика крепят на раму окна, меньшую- на створку на расстоянии не более 25мм от первой. Датчик будет сообщать термостату, что окно открыли, а тот- давать сервоприводу команду прикрыть вентиль (зачем отапливать улицу?). После того как окно закроют, датчик снова пошлет сигнал, и термостат вернет прежний режим работы радиатора.

Аможно ли создать систему, которая будет управлять сразу всеми радиаторами в доме? Можно! Но для этого понадобится еще один прибор.

Центральный блок

Оригинальное, но довольно дорогое устройство (цена- от 7,5 до 60тыс.руб.)- центральный блок, который может иметь клавиатуру и собственный ЖК- либо сенсорный дисплей (система touch screen), что позволяет вводить необходимые команды в прибор, не используя клавиши. Вчастности, центральный блок позволяет контролировать показания сразу всех установленных в помещениях термостатов. При этом он дает возможность просматривать и изменять настройки любого из них, а также получает по радио и запоминает поправки, вносимые в настройки отдельных термостатов. Врезультате появляются условия для того, чтобы централизованно регулировать температуру в каждой комнате отдельно и в то же время управлять климатом в доме в целом. Так, уезжая в отпуск, хозяин может с центрального блока дать команду всем термостатам (но не терморегуляторам!) установить в контролируемых ими помещениях температуру 5-10С.

Авот другой пример. Какой смысл полностью отапливать дом, если в нем в данный момент проживает один человек, который пользуется несколькими комнатами? Центральный блок поможет владельцу организовать так называемое зональное отопление, поддерживая в "обитаемой" части здания комфортную температуру, а в пустующей- минимальную. Центральный блок может быть оснащен системой резервного питания, встроенным таймером, устройством для отправки тревожных и приема управляющих SMS-сообщений. Бывают и другие опции- мобильный телефон, с помощью которого прибор посылает голосовые сообщения (они должны быть заранее записаны в его память), а также встроенная сирена, позволяющая блоку выполнять функцию тревожной кнопки.

Кроме того, приобретая центральный блок, вы получаете возможность через уже смонтированные радиореле управлять освещением, бытовыми электроприборами, жалюзи, рольставнями, маркизами во всем доме, в том числе по графику, установленному на определенный период. Асамое главное, такой прибор легко имитирует присутствие человека в жилище и делает это очень натурально: включает и выключает расположенные в разных комнатах светильники, поднимает и опускает жалюзи и шторы.

Спомощью модуля дистанционного (телефонного) управления центральному блоку можно передавать команды по мобильному телефону. Чтобы отрегулировать работу того или иного устройства (например, установленной в сауне электропечи), достаточно позвонить по телефону и в тоновом режиме набрать закодированную команду или послать SMS с этими цифрами. Такая кодовая защита исключает возможность несанкционированного доступа к управлению домашней автоматикой.

Ипоследнее, на что мы хотим обратить внимание, рассказывая о комфорте, появляющемся в доме вместе с центральным блоком. Не следует думать, что этот блок станет мозгом радиосистемы "умный дом" и, если он выйдет из строя, вся созданная с таким трудом конструкция перестанет функционировать. Даже если данный прибор сломается, радиосистема продолжит работать, так как она является децентрализованной. Термостаты, датчики движения, кнопки-выключатели и пульты будут по-прежнему посылать радиокоманды, а соответствующие приемно-исполнительные устройства (радиореле)- принимать их и беспрекословно исполнять.

Очем еще не рассказали

Итак, в серии статей под общим названием "Пусть дом поумнеет" мы рассказали о том, как с помощью радиоустройств организовать дистанционное управление практически любыми электроприборами и даже системой водяного отопления, благодаря чему жилище может значительно "поумнеть". Но ведь "умный дом"- это не только регулирование работы электроприборов. Это и "руководство" домашними системами развлечений (распределение и перераспределение звукового или видеосигнала по помещениям дома либо квартиры, управление домашним кинотеатром ит.п.), и, главное, обеспечение инженерной и пожарной безопасности жилища, а также системы его охраны.

Что ж, все правильно. Изначит, у нас, уважаемые читатели, действительно есть две интереснейшие темы разговора об «умном доме», работающем на радиошине. Управление домашними развлечениями мы осветим в одном из ближайших номеров, а сегодня рассмотрим возможность создания системы безопасности дома.

Инженерная безопасность

Больше всего опасений у хозяев квартир и домовладельцев вызывают утечки газа и протечки воды. Ипонятно почему: ведь в обоих случаях неисправность скорее всего заметят, когда будет уже поздно- вода начнет капать соседям на головы, а газ от случайной искры... Нет, лучше этого не допускать.

Чтобы предотвратить газовый взрыв, понадобятся радиофицированный датчик утечки бытового газа (метана, пропана или бутана- каждый из них специализированный, универсальных, к сожалению, не бывает), нормально закрытый электромагнитный клапан (он открыт, только когда на него подано напряжение) и управляемое по радиокоманде реле, через которое и будет подключена обмотка клапана. Обнаружив повышенную концентрацию газа в воздухе кухни (котельной), датчик отправит сигнал тревоги, радиореле разомкнет контакты. После этого клапан автоматически закроется, и, чтобы привести его в рабочее состояние, надо будет вручную взвести пружину клапана.

Сводой ситуация примерно та же. Необходимо приобрести радиофицированный датчик протечки, вентиль с сервоприводом и радиореле. Обнаружив течь, датчик подаст сигнал, а вентиль перекроет подачу воды в дом или квартиру.

Можно создать и другие, не менее полезные системы инженерного контроля. Например, купить датчик, который обнаруживает повышенную концентрацию СО или СО2 в воздухе, и установить его в гараже. Сигнал от сработавшего датчика будет принимать радиореле, которое включит систему вентиляции гаража. Помимо исполнительного устройства любой из перечисленных аварийных сигналов сможет принять центральный блок. Он и отправит хозяину SMS- или голосовое сообщение.

Надо предупредить, что "инженерные" датчики выпускает не каждый из производителей, перечисленных в начале нашей статьи (далее мы объясним почему). Но это не страшно. Можно приобрести автономную систему защиты от протечек (более подробно о них см. "ИВД", 2010, №2). Впродаже есть также автономные датчики утечки газа (они дают звуковой и световой сигналы) и комплекты, состоящие из датчика и клапана (см. «ИВД», 2004, №3). Если дополнительно оснастить любое из автономных устройств передающим радиомодулем (см. «ИВД», 2009, №4), сигнал тревоги поступит на центральный блок, который отправит его хозяевам.

Система охраны

Организация системы безопасности предполагает установку пожарной и охранной сигнализации. Иту и другую можно создать, используя устройства, работающие на радиоканале. Вкратце расскажем, как это сделать.

Для создания системы охраны используют накладные магнитоконтактные датчики (герконы), монтируемые на окна и двери, и ИК-датчики движения, ранее установленные в системах управления освещением и отоплением или приобретенные дополнительно. При желании применяют также датчики разбивания стекла- акустические, вибрационные или ударно-контактные (цена- от 530руб.)- и тревожные кнопки. Комплекс смонтированного оборудования, срабатывая, будет не только включать освещение на участке или в доме, но и отправлять сигнал тревоги на центральный блок или специальный дополнительный контроллер с приемником, подсоединенный к этому блоку (последний и пошлет хозяевам соответствующее предупреждение).

Процесс создания системы пожарной сигнализации весьма схож с описанным. Но вместо охранных датчиков в нем участвуют датчики дыма и пламени. Первые из них рекомендуется устанавливать в жилых помещениях, вторые- в кухне (иначе даже легкий дымок от подгорающей рыбы вызовет срабатывание системы). Смонтированные устройства, как и охранные, будут подавать сигнал на центральный блок или дополнительный блок-контроллер. Кроме того, они включат... только не освещение, а домашнюю систему дымоудаления.

Мы снова вынуждены констатировать, что необходимые пожарные датчики предлагает далеко не каждый из перечисленных изготовителей. Поэтому, возможно, не получится построить домашнюю систему инженерной безопасности и охраны с помощью приборов той фирмы, устройства которой использованы для создания «умной» системы управления электроприборами. Не удастся и применить для этого технику другой компании, выпускающей необходимые датчики, так как оборудование разных фирм благодаря заложенным в него еще при производстве кодам друг друга просто «не видит».

Стоп! До сего момента построение «умного дома» на радиошине шло быстро и гладко, и вдруг появились проблемы. Почему? Мы опросили специалистов фирм-изготовителей и узнали следующее.

Ложка дегтя

Существует рынок приборов для "умного дома" (проводные и беспроводные электроустановочные изделия и "мозг", способный ими управлять). Параллельно с ним существует рынок систем безопасности, которые включают видеонаблюдение, системы пожарной и охранной сигнализации ит.п., объем которого как минимум на два порядка больше. Икак правило, в составе этого оборудования предлагаются как проводные, так и радиоуправляемые приборы, которые относятся к "умному дому". Авот среди оборудования, предлагаемого только для «умного дома», приборы, относящиеся к системам безопасности и охраны, представлены крайне редко. Почему? Этому есть вполне логичное объяснение.

Системы безопасности организуются по строго оговоренным, стандартизованным правилам, описанным в нормативной документации. Правила эти таковы. Система должна иметь автономное питание по классу не ниже первого (то есть запитываться от отдельного контура и обладать резервным источником питания). Все датчики и сенсоры системы безопасности никогда не должны выключаться и не должны параллельно использоваться в других системах (например, для управления освещением ит.п.).

Почему же нельзя полноценно применять датчик движения, предназначенный для управления светом, в охранной сигнализации? Дело в том, что такое устройство состоит из двух элементов: сенсора-датчика и релейного блока, непосредственно коммутирующего нагрузку (управляющего ею). При этом установленная внутри датчика линза Френеля имеет конструкцию, которая позволяет анализирующему блоку распознавать исключительно людей. Кроме того, в таком датчике обязательно есть несколько регуляторов, дающих возможность управлять временем срабатывания (продолжительностью включения нагрузки); уровнем освещенности (при котором срабатывает или не срабатывает устройство), чтобы не включался свет, если еще достаточно светло; чувствительностью (помогает регулировать как дальность срабатывания, так и величину объекта, на который реагирует устройство).

Охранный датчик никаких регуляторов иметь не должен. Его чувствительный элемент и интеллектуальный блок, анализирующий поступающий сигнал, имеют несколько иную конструкцию. Врезультате датчик фиксирует любое движение в охраняемой зоне, не разбирая, что или кто именно движется. Иэтот, скажем так, необработанный сигнал датчик посылает контрольному прибору, который и будет принимать решение- реагировать на него или нет. Вот в этом, пожалуй, и заключается основное отличие: охранный датчик только вырабатывает сигнал, а решение, реагировать на него или нет, принимает другой прибор; "осветительный" же датчик, являясь автономным устройством, обладает определенным "интеллектом", позволяющим ему самостоятельно принимать решение: срабатывать или нет. Понятно, что, если такой датчик, приняв не совсем правильное собственное решение, лишний раз включит на 2-3мин свет, ничего страшного не произойдет.

Аесли использовать такие датчики в охранной системе, ничего хорошего не получится- она будет отправлять ложные сигналы тревоги и не всегда реагировать на проникновение. Думаем, что после наших объяснений будет понятен и обратный постулат: нельзя использовать охранные датчики в системах управления освещением (такой соблазн существует, так как охранные датчики в 1,5-2 раза дешевле "осветительных")- свет они будут включать когда надо и не надо, так как регулировке не поддаются.

Есть и чисто техническая причина, по которой датчики освещения не удастся использовать для охраны. Они питаются от сетевого напряжения 220В и при исчезновении питания просто прекращают работать. Создавать для них систему резервного питания- дело неблагодарное и весьма дорогостоящее. Другое дело- датчики охранные, которые питаются от напряжения 12В и вместе с центральным прибором и исполнительным устройством, непосредственно реагирующим на сигнал тревоги, потребляют ток в несколько ампер (даже на очень большом объекте). Система резервного питания для них обойдется всего в 5-7тыс.руб. Иобеспечивать автономную работу системы она будет в течение 24ч (именно столько положено по нормативам). Наверное, читатели уже поняли- проще и лучше смонтировать две независимые системы, одна из которых будет управлять электроприборами, а вторая- выполнять функции обеспечения инженерной безопасности и охранные. Ипроще, и лучше приобрести управляемое по радиосигналу оборудование для ее создания, выпускаемое специализированным производителем, например, такими фирмами, как Visonic (Израиль), Ademco (США), Magellan (Канада), Jablotron (Чехия) идр.

Рассматриваемые в этой статье компании изготовляют охранное оборудование как дополнение к основному ассортименту. Вам достаточно того, что есть в продаже,- пожалуйста, приобретайте и устанавливайте. Недостаточно- смонтируйте специализированное охранное оборудование, и дополнительно купите у них специальный блок, который будет согласовывать работу «умного дома» и систем безопасности.

Алгоритм работы двух параллельно существующих в доме систем, соединенных согласующим прибором, будет выглядеть так. Установленные на участке и в доме датчики будут посылать сигнал центральному охранному блоку, "интеллект" которого позволит ему принимать решение, как реагировать на посланный датчиком сигнал в зависимости от времени суток, внешней освещенности, наличия или отсутствия в данный момент хозяев ит.п.

Иопять все не просто

Итак, мы создали собственную систему управления "умным домом" и обеспечения безопасности, которая способна предупредить неприятности. Предположим, на ваш дачный участок забрел нетрезвый житель соседней деревни. Сработала система охраны- вы получили тревожное SMS и перезвонили постоянно живущему в соседнем доме знакомому. Ион, вооружившись, например, метлой, в два счета выгнал с вашей территории "нарушителя". Вданном случае все в порядке и закон о равенстве сил действия и противодействия соблюдается. Аесли в дом пытается целенаправленно проникнуть хорошо подготовленная группа злоумышленников? Что сможет сделать сосед, когда закон равенства сил не соблюдается? Ничего! Следовательно, в этом случае на сигнал тревоги должна реагировать как минимум охрана поселка, а еще лучше- вооруженная охрана, принадлежащая вневедомственному подразделению милиции (ВО) или частному охранному предприятию (ЧОП). Значит, свое тревожное сообщение система охраны призвана направлять в первую очередь им, а вам- уже во вторую, просто для осведомления о происшествии.

Как добиться, чтобы вашу охранную систему под свой контроль приняли эти серьезные организации? Ответ на данный вопрос настолько непрост, что потребует отдельной публикации. Так мы и поступим. Азначит, продолжение следует.

Редакция благодарит фирмы Gira, Jung, Legrand, Schneider Electric, Siemens, HiTechnic («Эльдорадо»), «Актив-СБ» и ССТ за помощь в подготовке материала.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№139