Проектирование беспроводной системы «Умный дом» в городской квартире

Оглавление
Введение 3
Термины, определения и сокращения 5
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ "УМНОГО ДОМА" 6
1.1 Обзор системы "Умный дом" 6
1.2 Средства систем автоматизации "Умного дома" 8
1.3 Технологии и протоколы для построения "Умного дома" 12
2 ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ 19
3 СИСТЕМА КОМФОРТА 21
3.1 Управление освещением 21
3.1.1 Требуемые функции системы управления освещением 21
3.1.2 Светотехнический расчет всех помещений объекта 22
3.2 Объекты управления 41
3.3 Выбор исполнительных устройств 43
3.3.1 Микроконтроллер 43
3.3.2 Приемопередатчик Z-Wave 43
3.3.3 Диммер 48
3.3.4 Датчик движения 50
4 СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ 54
4.1 Выбор готового решения GSM сигнализации 55
4.2 Обнаружение задымления на объекте 58
4.3 Обнаружение открытия окон и двери 60
4.4 Система предотвращения протечек воды 61
4.4.1 Готовые решения систем защиты от протечек воды 63
4.4.2 Выбор готового решения систем от протечек воды 64
4.4.3 Описание выбранной системы защиты от протечек воды 65
4.4.4 Установка системы защиты от протечек воды на объекте 70
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 72
5.1 Тенико-экономический анализ проекта 72
5.2 Организационное обоснование проекта 73
5.3 Ситуация на рынке 74
5.4 Расчет сметы затрат проекта 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
Список литературы 78
Приложение А План автоматизируемого помещения 80
Приложение Б Схема размещения элементов системы на объекте автоматизации 81
Приложение В Презентация 82

Умный дом (англ. Smart House) - жилой дом, оснащенный современным техническим оборудованием и устройствами для комфортного проживания людей.
Цель дипломного проекта - это проектирование беспроводной системы «Умный дом» в городской квартире, которая позволит нам управлять работой ее объектов (вентиляция, отопление, энергоснабжение и т. д.), с помощью, установленных в помещении датчиков, контроллеров и исполнительных устройств, работающих в автоматическом режиме.
Задача проекта «Умный дом» состоит в том, что единый комплекс электроники, должен согласованно управлять работой всего инженерного обеспечения дома. Для этого следует провести анализ существующих методов построения систем автоматического управления квартирой, выбрать подходящее аппаратное обеспечение, разработать алгоритмы, которые позволят управлять работой объекта и реализовать их в программном обеспечении для работы контроллера и интерфейса.
Понятие «Умный дом» было сформулировано Институтом интеллектуального здания в округе Колумбия (США) в 1970-х годах, под ним понималось здание, обеспечивающее эффективное и продуктивное использование доступного рабочего пространства.
Сегодня существует масса предложений от различных системных интеграторов по проектированию и установке систем автоматизации для больших зданий и отдельных помещений. Уровень самих технических решений и стоимости проектов - самый разнообразный. Реальная потребность в автоматизации зданий и помещений вызвана практически только экономическими причинами. Конечно же, активное внедрение систем комплексной автоматизации зданий наталкивается на проблему увеличения стоимости здания. В зависимости от степени сложности проекта прирост стоимости квадратного метра здания может увеличиться на порядок, но как показывают расчеты, окупаемость вложений в автоматизацию наступает после 5-6 лет эксплуатации «Умного дома».
Существует масса достоинств «Умного дома», благодаря которым внедрение таких систем с каждым годом увеличивается и продвигается на мировом рынке, в том числе и в России. Такие, как снижения затрат на эксплуатацию здания и использование коммунальных услуг, а так же автоматизация жилого комплекса, которая гарантирует комфортную и безопасную эксплуатацию здания. Данная тема очень актуальна в наши дни на бытовом уровне, поэтому в этом дипломном проекте рассматривается автоматизация жилого комплекса на примере квартиры, в результате которого будет произведена максимально возможная автоматизация жилого помещения. Для этого в дипломном проекте использованы все возможные функции «Умного дома».

1.1 Обзор системы «Умный дом»
За последние несколько лет на Западе и США «умные дома» перестали быть модной экзотикой. Теперь уже каждый десятый житель развитых стран убежден, что автоматизация хозяйственных и бытовых процессов в пределах жилья – это повышенный комфорт, экономия (прежде всего энергетическая) и безопасность. Ведь «Умный дом» способен облегчить Вам управление хозяйством, уберечь и предотвратить несчастные бытовые случаи даже в Ваше отсутствие.
Однако Умный дом – не самостоятельно мыслящее здание, он создан человеком, где при помощи высокотехнологичных устройств всё коммуникационное оборудование объединено таким образом, чтобы Человеку самому было комфортно и безопасно. В то же время управлять таким домом также просто, как и жить в нем.