Экономическая эффективность использования системы

Сегодня все большую популярность завоевывают системы, направленные на создание уюта и экономию потребления ресурсов (электричество, вода, газ). Одной из таких способных систем является интеллектуальная технология «Умный Дом», которая в современном варианте может слаженно управлять в автоматическом режиме всевозможными инженерными устройствами дома и здания в целом.
Понятие «Умный Дом» начало свое зарождение в середине двадцатого века. Все началось с того, что американские состоятельные люди задумали сделать свою жизнь более уютною и разнообразнее, применив новые технологии по управлению домашними системами. Параллельно, в этот период бурными темпами развивались компьютерная технология, телефония и система безопасности.
Успешное сочетание времени и активного развития прогресса позволило в ...

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЖИЛИЩНОЙ СФЕРЕ 6
1.1 Особенности информационных технологий в жилищной сфере 6
1.2 Сущность и развития интеллектуальных «умных» технологий в жилищной сфере 9
1.3 Современные технологии интеллектуального обслуживания по средствам «умных» технологий в жилищной сфере 21
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ И ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТВИНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ «УМНОГО ДОМА» В КВАРТИРЕ 26
2.1 Разработка основных мероприятий внедрения технологии «Умного дома» в квартире 26
2.2 Методологические основы оценки эффективности внедрения технологии «Умного дома» в квартире 48
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ «УМНОГО ДОМА» В КВАРТИРЕ 57
3.1 Разработка основных мероприятий и характеристикпроекта внедрения технологии «Умного дома» в квартире 57
2.2 Экономическое обоснование проекта внедрения технологии «Умного дома» в квартире 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 68

В соответствии с государственной программой РФ «Информационное общество (2011-2020 гг.» [1] переход к современному информационному обществу связан с созданием информационных технологий и систем, основывающихся на сервисно-ориентированной архитектуре, развитием сетей доступа к информации, формированием цифрового контента, разработкой удобных сервисов для граждан. Среди основных целей и задач Программы выделена задача создания и развития электронных сервисов в области жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). Направления развития жилищно-коммунальной отрасли отмечены в распоряжении Правительства РФ от 02.02.2010 102-р «Об утверждении Концепции федеральной целевой программы «Комплексная программа модернизации и реформирования жилищно-коммунального хозяйства на 2010-2020 гг.» [2].
Среди основны х требований к участию в федеральной целевой программе можно выделить наличие единой муниципальной базы информационных ресурсов в ЖКХ. Создание единых центров обработки информации (многофункциональных центров) в сфере жилищно-коммунального хозяйства является необходимым условием для осуществления обмена данными по всей вертикали власти, обеспечивая тем самым порядок и удобство обслуживания граждан [3, 12].
Значительной проблемой при обеспечении прозрачной и понятной системы расчетов между предприятиями поставщиками жилищно-коммунальных услуг (ЖКУ) и собственниками многоквартирных домов является недостаточное обеспечение потребления коммунальных ресурсов приборами учета, отсутствие систем сбора и анализа этой информации и сведений текущих балансов коммунальных ресурсов, а также отсутствие единой базы данных о проживающих гражданах.
Для решения указанной проблемы необходимо реализовать жесткие нормативные требования к наличию приборов учета и создавать единые муниципальные базы информационных ресурсов, включающие в себя автоматизированный сбор информации, расчетно-сервисное обслуживание потребителей услуг по принципу «одного окна», контроль за несанкционированным потреблением ресурсов, обмен данными с отраслевыми государственными автоматизированными системами и другие мероприятия [2, 9].
Объектдипломной работы – информационные технологии процесса обслуживания жилой квартиры.
Предметдипломной работы – оптимизация процесса жилой квартиры.
Цель дипломной работы – экономическая эффективность использования системы "Умный Дом" в квартире
Для достижения цели дипломной работы необходимо решить следующие задачи:
- рассмотреть понятие и особенности информационных технологий в жилищной сфере;
- дать характеристику сущности и развития интеллектуальных «умных» технологий в жилищной сфере;
- провести анализ современных технологий интеллектуального обслуживания по средствам «умных» технологий в жилищной сфере;
- изучить основные составляющие систем и технологий «Умного дома» в квартире;
- рассмотреть вопросы методологии оценки эффективности внедрения систем и технологий «Умного дома» в квартире
- сформировать основные мероприятия и характеристики проекта внедрения технологии «Умного дома» в квартире;
- провести экономическое обоснование проекта внедрения технологии «Умного дома» в квартире
Информационной базой выпускной квалификационной работы послужили работы отечественных и зарубежных авторов по вопросам особенностей современных направлений по совершенствованию и оптимизации жилищной сферы статьи специалистов в области жилищного менеджмента; федеральные законы РФ; ресурсы Интернет.
Методы исследования дипломной работы – систематизация, анализ, обобщение.
Дипломная работа состоит из введение, двух глав, заключения и списка литературы.

Также при наличии в доме автоматизированной системы освещения не требуется ночью в темноте нащупывать выключатель – возможности системы позволяют ей самостоятельно срабатывать при появлении в помещении человека и плавно включать для него свет. Возможности системы управления освещением весьма многогранны и ограничены только фантазией ее владельца. Но если данную систему объединить с другими системами «Умного дома», то освещение может выполнять не только свою основную функцию, но и выступать в качестве средства от нежелательного проникновения посторонних людей в дом [17]. 1.3 Современные технологии интеллектуального обслуживания по средствам «умных» технологий в жилищной сфереАвтоматизация здания или отдельной квартиры во многом очень схожа с автоматизацией загородного дома, поскольку главная задча остаётся той же - обеспечить человеку максимальный комфорт во время пребывания в здании (квартире) и полную безопастность во время отсутствия. Более того, минимальный набор оборудования для создания системы "Умный Дом" в квартире идентичен перечню автоматики для загородного дома - это сразу становится очевидно, когда мы смотрим на схему Умного Дома. Но, с точки зрения комплексной автоматизации, основное различие загородного дома и квартиры состоит в том, что дом имеет индивидуальное отопление (при этом выбор источников тепла достаточно широк и в большинстве случаев остаётся за будущим жильцом) , имеется прилегающая территория (которая тоже может автоматизироваться), обеспечению безопасности в частном доме принято уделять больше внимания (имеется больше возможностей проникновения как в жилище, так и на территорию участка). С одной стороны, для создания базовой автоматизации квартира требует меньше затрат (как материальных, так и трудовых - монтаж системы прост), с другой стороны, размеры системы "Умный Дом" в квартире ограничиваются только Вашей фантазией. Кроме того, система "Умный Дом" для квартиры имеет широкие возможности для интеграции в общие системы здания. Например, для удалённой передачи показаний счётчиков, передачу аварийного сигнала на центральный пульты и т.д. [18-19]. Итак, какие системы должны обязательно быть в «Умной квартире» и какие функции должны быть ими обеспечены в первую очередь? Система отопления в Умной Квартире. В настоящее в ремя практически во всех городских квартирах имеются системы центрального отопления. Следовательно, управляются эти системы централизованно, поэтому осуществить полноценное комфортное управление сложнее, чем при регулировании индивидуальной системы. Тем не менее, выход есть. Системой отопления можно управлять через клапаны. Каждый радиатор должен быть оборудован приводом, а приводами в свою очередь управляет контроллер. Если в квартире кроме радиаторного отопления установлен теплый пол, можно осуществлять переключение на более предпочтительный вариант. С помощью интеллектуальной системы можно также управлять еще и работой кондиционера. Таким образом, в холодные дни, когда центральное отопление еще не дали, система при необходимости может включить кондиционер в режим нагрева. В тоже время система может координировать работу кондиционера (работающего на охлаждение) и радиаторов отопления, либо системы теплого пола, чтобы исключить их одновременную работу.Система безопасности в Умной квартире. С помощью интеллектуальной системы входную дверь и окна можно снабдить специальными контактами, которые будут сигнализировать об открытии. Таким образом, в случае если кто-то в Ваше отсутствие попытается проникнуть в квартиру, система подаст сигнал тревоги. Используя датчики дыма, система будет оповещать Вас в случае возникновения возгорания. В многоквартирных домах всегда есть вероятность затопления соседей снизу, в случае если возникнут какие-либо поломки с водопроводом. «Умная квартира» с оборудованием интеллектуальной системы может сама справиться с этой проблемой, и в случае протечки перекрыть подачу воды в дом.Система информирования и удаленного управления умной квартирой. Находится в «Умной квартире» конечно же приятно, но постоянно это делать невозможно. Нередки случаи, когда мы покидаем ее. И конечно, хочется иметь возможность проверять все ли приборы в квартире выключены, либо что-то включить заранее (к своему приходу) . Посредствам интеллектуальной системы всего этого можно легко добиться, кроме того система может присылать по запросу всю необходимую информацию о потреблении ресурсов. Возможна даже интеграция с общей инженерной сетью дома. И тогда Вам уже не придется вписывать показания Ваших счетчиков, «Умная квартира» как хорошая хозяйка, все сделает сама.Система освещения в Умной Квартире. В современных квартирах уже сложно найти комнату, в которой бы использовался только один источник света. Конечно, приятно когда под различные нужды можно использовать различные источники света. Но, чем больше групп освещения, тем больше и выключателей, и как следствие сложнее управление. «Умная квартира» с интеллектуальной системой призвана решить эту проблему. С помощью различных датчиков и выключателей, а так же посредством центральных модулей система освещения может с легкостью изменяться. Можно создавать различные сценарии освещения (световые сцены): ночной, экономный, вкл./выкл. всё, максимальное освещение и т.д.Привлекательный дизайн системы в Умной Квартире. Все элементы интеллектуальной системы имеют приятный дизайн, благодаря которому они гармонично впишутся в любой интерьер. Центральный модуль может не просто сочетаться с интерьером, но еще и быть объектом повышенного внимания Ваших гостей.Никаких проводов в Умной Квартире. Система «Умный дом» соединяет устройства в сеть по средствам радиоканала, что существенно упрощает монтажные работы. Не нужно заранее думать о том, как проложить провода для будущей системы. Отсутствие проводов особенно удобно при реконструкции старых помещений. Или просто если у Вас в доме уже сделан хороший ремонт, не нужно думать о проводах и местах куда их удобнее протянуть. С интеллектуальной системой все гораздо проще и удобнее.Конечно, многим может не понравиться что в их доме будут постоянные источники радиосигналов, кому хочется лишний раз подвергаться воздействию магнитных полей. Но сегодня позаботятся и о таких людях. Интеллектуальная система была разработана с учетом минимизации влияния беспроводной связи на самочувствие человека. Поэтому система использует частотный диапазон 868 МГц. Устройства, осуществляющие передачу на таких частотах, работают не более 36 секунд в час при коммуникации с другими приборами. Это означает, что воздействие беспроводной связи в одноквартирном доме, который оборудован интеллектуальной системой, в течение 15 лет равносильно воздействию при разговоре по сотовому телефону в течение одной минуты (в зависимости от качества приема).Еще одним существенным недостатком применения беспроводных сетей является проблема обеспечения питания. Поскольку проводов нет, то и питание приходится обеспечивать с помощью батареек. В системе Siemens Synco Living продумана и эта ситуация. Долгий срок службы батарей обеспечен за счет низкого энергопотребления: почти все компоненты, работающие от батарей, используют недорогие батареи AA, которые необходимо менять раз в три года – рис. 1.. INCLUDEPICTURE "http://xn----htbnldck8a0e.promsis.com/images/ekonomiya_siemens_synco_living_900.jpg" \* MERGEFORMATINET Рис. 1 – Сравнительная оценка передами электричестваБатареи для компонентов безопасности и защиты могут работать до пяти лет. Центральный комнатный модуль за несколько недель выдает уведомление о необходимости замены батарей. Таким образом, с помощью интеллектуальной системы каждый может сделать свой дом «Умным», при этом монтаж и установка будут достаточно просты, а сама система не требует единовременно больших затрат так как может монтироваться поэтапно, кроме того вы получается надежное зарекомендовавшее себя оборудование, которое прослужит долгие годы. ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ «УМНОГО ДОМА» В КВАРТИРЕ2.1 Разработка основных мероприятий и характеристик проекта внедрения технологии «Умного дома» в квартиреБольшую долю в расходах на содержание жилья занимают коммунальные платежи. Коммунальные платежи – это плата за электричество, газ, воду, отопление и прочие составляющие. Такие расходы определяются тарифами, которые устанавливаются в законодательном порядке на федеральном и муниципальном уровне.Их сумма рассчитывается либо исходя из фактического потребления ресурса (если установлен счетчик), либо по нормативу.Жилищно-коммунальное хозяйство является одной из наиболее важных сфер в ежедневной жизни людей. Блага, предоставляемые системой ЖКХ, являются в современном обществе благами первой необходимости. При этом они занимают значительное место в структуре расходов российских граждан – более 10%.Сократить расходы по оплате жилищно-коммунальных услуг позволяет установка системы домашней автоматизации, более известная под названием «Умный дом». Сегодня такие системы становятся всё более популярными и доступными.Оснащенное интеллектуальной системой управления жилье обладает многочисленными преимуществами:-легкое управление освещением, создание оригинальных световых решений;-создание и поддержка необходимого микроклимата в помещениях;-удобное управление любой домашней техникой из любой точки дома;-защита от протечек воды и газа, возгорания и задымления, расширенная система охранной безопасности;-экономия электроэнергии, тепла, воды и других ресурсов;-возможность всегда быть в курсе событий происходящих в доме;-дистанционное управление домом по телефону, через интернет из любой точки планеты;-автоматическое жизнеобеспечение растений, зимнего сада, аквариумов и террариумов;-дополнительные возможности для пожилых людей и людей с физическими ограничениями;-неограниченные возможности расширения функциональности системы.Наиболее типичные функции «Умного дома» делятся на несколько групп:- управление освещением (плавная регулировка освещённости до комфортного уровня; контроль освещения во всей квартире/доме с помощью пульта ДУ или переносной сенсорной панели; автоматическое включение/выключение света в нужных местах и др.);-управление климатом (автоматическое поддержание комфортной температуры, влажности и чистоты воздуха; система учитывает время года, температуру за окном, реагирует на климатические изменения);-техническая защита (надёжная защита от проникновения в дом посторонних;- автоматическое предотвращение аварийных ситуаций, таких как утечка газа, протечка воды, задымление или возгорание; контроль угарного газа в помещениях с камином или печью; контроль высоковольтного напряжения и максимальной нагрузки;- информирование хозяев об аварийных ситуациях по телефону или через Интернет);-связь и интернет (мгновенное информирование хозяев, находящихся в любой точке планеты, о любых событиях, происходящих в доме);-звук и видео (домашние кинотеатры и аудиосистемы любой сложности).Можно разделить достигаемые экономические выгоды, получаемые при использовании систем «Умный дом» на две части: экономия денежных средств и экономия времени. Рассмотрим каждую из них. Экономия денежных средств в основном достигается за счет сокращения затрат на электроэнергию, что, при регулярно растущих тарифах, приносит достаточно ощутимый эффект.Основными способами воздействия на затраты электроэнергии являются:-Внедрение в проект автоматизации более современных источников освещения, с возможностью регулирования мощности света в сочетании с датчиками освещенности, позволят автоматически изменять уровень освещенности в помещении, в зависимости от времени суток и естественной освещенности.-Использование датчиков присутствия и движения обеспечит автоматическое выключение источников света, через несколько минут после того, как люди покинут помещение.-Автоматизация работы различных климатических систем – достаточно задать необходимый температурный режим для отдельных помещений или всего дома целиком, а автоматика сама решит, с помощью каких систем можно достигнуть заданных условий наиболее экономично. Дополнительно это исключит возможные конфликты между несколькими системами, допустим между кондиционерами и теплыми полами, что значительно продлит срок службы оборудования и опять-таки сэкономит хозяину деньги.По мнению специалистов, возможная экономия, при условии грамотного проектирования системы может составить от 10 до 40 процентов. Как показывает практика, чем больше объект и чем больше инженерных систем на нем используется, тем этот процент выше.Часто, в современном доме помимо освещения и климатического оборудования, используются сложные инженерные системы: вентиляции, кондиционирования, котельное оборудование, оборудование для бассейнов и саун и многое другое.Использование систем домашней автоматизации в симбиозе с такими системами позволит продлить срок их службы за счет своевременного информирования о возможных неполадках и систем отчетности о работе оборудования.Последствия непредвиденных ситуаций, таких как – утечка воды, возгорание, или ограбление можно свести к минимуму, или даже полностью предотвратить, используя возможности систем автоматизации. Датчики протечки воды не только сообщат об опасности, но и перекроют необходимые трубы, дополнительно отправят сообщение на почту или телефон хозяина, или диспетчеру, для того чтобы были приняты все необходимые меры. То же самое можно отнести и к детекторам дыма, а также к датчикам проникновения в дом.Экономия времени достигается путем использования различных сценариев, которые представляют собой запрограммированную последовательность действий различных систем. Примерами могут быть и сценарий «Выключить всё» – который перед уходом выключит всё освещение и электроприборы, а также обесточит розетки, за исключением необходимых. Или сценарий «Я дома» – человек может запустить с помощью смс-сообщения, подъезжая к дому. В результате в доме к моменту приезда будет включено базовое освещение, обеспечен необходимый температурный режим, может быть подготовлена горячая ванна и так далее. Нажимая на кнопку запуска сценария, человек экономит массу времени.На данный момент «Умный дом» – это эффективное вложение денежных средств, позволяющее существенно снизить расходы на проживание, а также сэкономить на эксплуатации и обслуживании различных инженерных систем. При этом значительно повышается комфорт проживания и сокращаются временные затраты на управление всеми возможностями дома.В настоящее время срок окупаемости подобных систем составляет от 3 до 8 лет, но с ростом цен на электроэнергию это время будет значительно меньше. Далее опишем основные элементы проекта внедрения технологии «Умного дома» в квартире.Бюджетная автоматика стандарта X 10. Исторически стандарт Х10 является первым стандартом передачи управляющих сигналов в системах домашней автоматизации, и до недавнего времени он являлся стандартом «де-факто» в США и Канаде. На рынке систем управления X10 позиционируется именно как система домашней автоматизации. Уровень быстродействия оборудования этого стандарта вполне достаточен для построения несложных, экономичных, и вполне достаточных систем обеспечения домашнего комфорта. Поэтому построение системы именно на основе Х10 по многим параметрам может оказаться наиболее оптимальным вариантом для городской квартиры или небольшого дома. Для связи между собой отдельный элементы сети X10 используют обычную силовую электропроводку 220 В, проложенную в доме еще на стадии строительства, а управление аппаратурой может производиться не только по силовым линям, но также посредством ИК и радиоканалов. Благодаря этому монтаж оборудования X10 не требует прокладки дополнительных кабелей , что всегда связано с порчей существующей отделки помещения и нарушением гармонии интерьера, и не вызовет значительных временных и трудовых затрат, что при относительно низкой стоимости оборудования может стать решающим фактором при выборе системы. В настоящее время американская компания X10 выпускает практически весь мыслимый спектр оборудования «своего» стандарта. Не отстают от нее крупнейшие электронные гиганты – Philips и IBM, американские Applied Digital и Crestron , а из европейских фирм-производителей следует отметить Gira , Martec, HWG, Marmitec и Quinx, сертифицировавших свою продукцию в России. «Шинная» автоматика – стандарты EIB , C - Bus, BACnet, SCS, LonWorks и др. Более «серьезные» стандарты для построения систем автоматизации зданий и помещений, такие как EIB, BACnet, LonWorks позволяют решать весь спектр задач автоматизации – от простых до сложнейших – на более высоком и качественном уровне. Данные стандарты относятся к классу распределенных или децентрализованных систем управления, когда нет какого-либо одного центрального управляющего устройства – компьютера или главного контроллера. Каждое устройство на шине имеет свой микропроцессор и работает под управлением своей собственной программы, обмениваясь с соседями информацией. Распределенность системы определяет ее исключительную надежность и устойчивость к поломкам, поскольку выход из строя любого из устройств не отражается на работоспособности системы в целом, а ведет лишь к потере функциональности, за которую отвечало сломавшееся устройство. Однако, как следствие, стоимость таких систем велика по сравнению с системами на основе Х10. Стандарты EIB , C - Bus, BACnet, SCS предусматривают возможность использования разных способов связи между отдельными устройствами – по слаботочному двухпроводному кабелю («витой паре»), по силовой электропроводке, по радио или ИК каналам связи. Однако, рекомендуемым в большинстве случаев является использование кабельного соединения с помощью «витой пары». При необходимости изменить функциональность оборудования в определенном месте или при перепланировке помещений система легко адаптируется простым перепрограммированием и без необходимости прокладки новых линий. Кроме того, система легко расширяется и переконфигурируется. Технология LonWorks, ориентирована на построение территориально распределенных систем при помощи «распределенного интеллекта» – управляющей сети (LON – Local Operating Network) с минимальным количеством уровней иерархии, в которой нет явно выраженного центрального решающего устройства. Сегодня LonWorks является одной из самых молодых и наиболее быстро растущих платформ автоматизации в мире. Технология LonWorks, несколько более сложная, чем EIB и C - Bus , реализовывалась для автоматизации зданий, промышленности, транспорта и общественных учреждений и, благодаря повышенной помехозащищенности и скорости передачи данных, может использоваться в критических подсистемах – управления котлами, аварийной вентиляцией, в системах коммерческого учета. Сетевая структура схожа с шиной EIB, позволяет реализовывать более сложные протоколы управления исполнительными устройствами. Способами связи отдельных узлов LonWorks так же, как в сетях EIB и C - Bus являются «витая пара», силовая электропроводка, радио- или ИК-каналы. Фирм-производителей оборудования на основе «шинного» стандарта множество, ценовой диапазон также велик – начиная от чрезвычайно надежной и дорогой продукции американских компаний Crestron и Lutron , до более простого и более дешевого оборудования других американских фирм – C rydom , D allas S emiconductor , H oneywell . Среди европейских производителей наиболее известны голландская компания Philips, немецкие ABB , Gira , Siemens, Merten, Thermokon , Passtec , Jung и Wago , скандинавский концерн Lexel , французский Legrand . Устройства домашней автоматики, в зависимости от функционального назначения и конструкции и интерьера помещения, могут монтироваться на DIN рейках в распределительных шкафчиках, устанавливаться в настенных монтажных коробках или размещаться в скрытых технологических пространствах потолков, полов, настенных выключателей и т.д. К управляющей сети домашней автоматики можно подключить персональный компьютер, создав на его основе единую диспетчерскую станцию с возможностью централизованного управления всей инфраструктурой дома. Энергосбережение.