Kako sami dizajnirati sustav upravljanja za kućne instalacije. Inženjer automatizacije, pobjednik natječaja Murator, priča kako je to napravio u svom domu.

Autor je jedan od pobjednika natječaja "Čist zrak s Muratorom 2020" . Njegova rekonstrukcija i modernizacija kuće koju je naslijedio od bake naišla je na veliko priznanje jer je izvedena na vrlo moderan način. Investitor je u njoj upotrijebio takva rješenja da je zgrada dosegla standard niskoenergetske kuće. Kako bi učinkovito upravljao moderniziranom kućom, autor, koji se profesionalno bavi industrijskom automatizacijom, sam je projektirao i izgradio sustav upravljanja instalacijama u svojoj kući.Sustav je pušten u rad u prosincu 2020. No, svi uređaji nisu već instalirani, jer će svi senzori biti instalirani tek nakon bojanja zidova i stropova. Ipak, zamolili smo ga da s našim čitateljima podijeli svoje iskustvo u projektiranju sustava upravljanja. (ak)

Sadržaj

  1. Mikroračunalo Raspberry Pi (Raspberry)
  2. Domoticz sustav kućne automatizacije
  3. Ožičenje zgrade
  4. Moguće bežično rješenje
  5. Što je uključeno u sustav
  6. Izrada sustava
  7. Ugradnja alarma
  8. Centralna ploča

Tijekom renoviranja i proširenja svoje kuće odlučio sam je opremiti sustavom automatizacije zgrade. Razmotrio sam i izračunao rješenja vodećih proizvođača automatizacije zgrada, kao što su Grenton, Fibaro i Sterbox.

Mikroračunalo Raspberry Pi (Raspberry)

Tijekom potrage pronašao sam Raspberry Pi mikroračunalo popularno posljednjih godina, pod nadimkom Raspberry. Može se koristiti za izradu raznih korisnih aplikacija, poput pametnog televizora, retro igraće konzole. Može se koristiti i kao računalo za upravljanje robotom. I iznad svega, bit će savršen kao sustav upravljanja kućnom automatizacijom. Najveće prednosti ovog uređaja su male dimenzije i mala potrošnja energije, što je bitno u kasnijem radu, jer će računalo biti uključeno 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu.

Domoticz sustav kućne automatizacije

Naravno, samo računalo nije dovoljno. Za izradu sustava pametne kuće potreban je namjenski odgovarajući softver. Znam za dva popularna sustava kućne automatizacije koje pokreće Raspberry Pi. To su Domoticz i Home Assistant. Odlučila sam se za prvo. Softver je besplatan i omogućuje vam izgradnju sustava upravljanja zgradom dostupnog iz web preglednika.Dostupna je i mobilna aplikacija Domoticz. Koristeći pravilno pripremljenu aplikaciju, pomoću pametnog telefona, tableta ili prijenosnog računala možemo paliti i gasiti kućne uređaje poput roleta, tendi, rasvjete, utičnica od 230 V ili upravljati sustavom upravljanja vratima, otvarati i zatvarati vrata ili vanjske vrata. Naravno, sve operacije se mogu izvoditi klasično pomoću fizičkih zidnih prekidača. Osim toga, možemo programirati scenarije koji će se automatski izvršavati. Savršen primjer je korištenje kontrolnog sustava za upravljanje vanjskim roletama kako bi se automatski zatvorile nakon zalaska sunca i otvorile u zoru.

Ožičenje zgrade

Sljedeća faza projektiranja sustava inteligentne zgrade bila je izgradnja cjelokupnog sustava upravljanja. Postoje dva načina: klasična komunikacija svih uređaja putem kabela i bežično.U mom slučaju, kada je zgrada bila u sirovom stanju, postavljena je električna instalacija i potrebne komunikacijske žice. Električna instalacija je u ovom slučaju spojena na nešto drugačiji način nego u klasičnoj kući, jer svaka točka ima zaseban strujni kabel doveden do glavne razvodne ploče. Kod zidnih prekidača idu samo upravljačke žice, što ima dodatnu prednost, jer nema napona od 230 V, već samo 5 V. Troškovi takve instalacije su veći. Međutim, ubuduće je takva instalacija manje hitna zbog nedostatka razvodnih kutija skrivenih u zidovima.

Moguće bežično rješenje

Naravno, korištenje instalacija pametne kuće ne odnosi se samo na novoizgrađene i renovirane kuće. U slučaju postojećih objekata bežična rješenja mogu se koristiti u obliku gotovih modula smještenih u instalacijske kutije.Ovi moduli komuniciraju sa središnjom jedinicom putem kućne WiFi mreže. Postoji i namjenska bežična mreža za rješenja pametnog doma pod nazivom Z-Wave.

Što je uključeno u sustav

Ukratko, u svom sustavu pametne kuće koristio sam miniračunalo Raspberry Pi sa softverom Domoticz. Cjelokupna električna i upravljačka instalacija je razvedena do glavne elektrorazvodne ploče. Odlučio sam podržati sljedeće podsustave:

  • kontrola svjetla,
  • upravljanje vanjskim roletama,
  • instalacija i nadzor alarma,
  • kontrola ulaznih vrata i prolaza.

Izrada sustava

Da bismo opsluživali odabrane sklopove, moramo procijeniti koliko ulaznih i izlaznih kanala trebamo za podršku odabranim prijemnicima, a zatim odabrati odgovarajuće uređaje koji komuniciraju sa središnjom jedinicom.U slučaju moje instalacije koristio sam Arduino mikrokontrolere, točnije model Arduino Mega, jer ima najveći broj I/O kanala (input/output). Nije nam potrebno znanje programiranja da bismo programirali mikrokontroler da zadovolji naše potrebe. Samo koristite gotove projekte dostupne na web stranici https://www.mysensors.org/. Ovako konfiguriran kontroler može se spojiti na središnju jedinicu žično i bežično. Za bežičnu komunikaciju možemo koristiti ESP8266 module, koji se jednostavno skrivaju u zidnoj razvodnoj kutiji. Dodatna prednost odabira Arduino mikrokontrolera je njegov neovisan rad. U slučaju kvara centralne jedinice, takav upravljač i dalje radi i možemo kontrolirati kuću pomoću fizičkih tipki.

Ugradnja alarma

Također sam odlučio ugraditi alarmni sustav koji će čuvati kuću sigurnom. Instalacija alarma ima 3 funkcije:

  • Protuprovalna zaštita, tj. senzori u prozorima i senzori pokreta koji će aktiviranjem aktivirati alarm i obavijestiti vlasnika o događaju putem npr. SMS poruke. Ove informacije također se mogu proslijediti unajmljenoj zaštitarskoj tvrtki.
  • Zaštita od poplave zgrade. U kuhinji, praonici i kupaonici projektirani su senzori za poplavu koji će biti postavljeni pri podu. U slučaju kvara vodovodnog sustava, takav će senzor nakon detekcije vode prenijeti informaciju u centralni sustav, a zatim će se zatvoriti električni ventil na glavnom vodovodnom priključku.

Jednostavna kontrola doma: rasvjeta, grijanje, alarm u jednom sustavu>

  • Zaštita od požara. Baš kao i vodovodni sustav, električni sustav je opremljen sustavom koji prekida glavno napajanje u zgradi. Kada senzori dima otkriju dim ili porast temperature, automatizirani sustav će isključiti struju u cijeloj kući.

Centralna ploča

Izrada elektropostrojenja gdje se svi upravljački uređaji postavljaju u središnju točku zahtijeva puno više prostora od klasičnih rasklopnih postrojenja. U mojoj kući je predviđeno mjesto za samostojeću garderobu u koju ću moći smjestiti i dodatne sklopke lokalne mreže i UPS za rezervno napajanje u slučaju eventualnog privremenog nestanka struje. Naravno, možete koristiti veću klasičnu ugradbenu razvodnu ploču, kakva se nalazi u obiteljskim kućama.

Takva rješenja do sada su se uglavnom koristila u komercijalnim i industrijskim zgradama. U modernim projektima kuća također je vrijedno razmišljati o sustavu upravljanja zgradom. To će korisniku pružiti veću udobnost i udobnost korištenja kuće. Uštedjet će energiju i zaštititi nas od požara, provale ili poplave kuće.

Kategorija:

Rekonstrukcija