Умный дом. Составление технического задания

Встретились заказчик и интегратор. Стали прорабатывать техническое задание, состав возможных пожеланий по созданию системы для умного дома.

Вот что из этого вышло:

1. ***********************************************

Требование Заказчика

Параметры работы приборов, привязка сценариев к помещениям и событиям должны быть зашиты внутри программы, они должны храниться отдельно и синхронизироваться в системе для возможной их корректировки. Отдельно следует определить список таких параметров.

Комментарий Интегратора

Предлагаю хранить все уставки и параметры в Скаде. Можно дополнительно связать Скаду с файлом, где будут храниться все рецепты/параметры. Скада будет инициализироваться при рестарте и далее раздавать параметры контроллерам.

Ответ Заказчика

Если Скада нужна только для записи в БД, то это дороговатое решение. Например, ПЛК ВАГО может писать в БД, там есть соответствующая библиотека. Нужно обсудить. Rdp–несомненный плюс. Но надо посмотреть на весь функционал Citect.

2. ***********************************************

Требование Заказчика

Самодиагностика системы.

Комментарий Интегратора

Все интеллектуальные компоненты в сети будут иметь диагностику (себя, подключенных цепей + переменная жизни для мастера).

3. ************************************************

Требование Заказчика

Резервирование оборудования и данных.

Комментарий Интегратора

Есть вариант вкладывать в шкаф заранее второй комплект того, что может сгореть или сглючить. Так можно более оперативно ремонтировать.

Ответ Заказчика

Получится, если оборудование дешевое, лучше купить подороже и понадежнее. А если дорогое – на вторых комплектах разоришься.

На ответ Заказчика

Овен ввод-вывод вполне надежен и относительно не дорог. Вижу, что для данной задачи будет идеальна связка ПЛК WAGO + Овен второстепенные модули, расписанные по разным этажам и нишам. Их легко поменять, они хорошо диагностируются.

4. ************************************************

Требование Заказчика

Защита от ложных срабатываний: что делать с аномальными значениями датчиков, например, при выходе их из строя, или отключении – проверка значений на программном уровне.

Комментарий Интегратора

Будет приходить признак того, замкнута линия или обрыв. Если имеются ввиду охранные датчики, то в разрыв придется ставить резисторы и использовать аналоговые входы. Надо заранее уточнять.

Ответ Заказчика

Ситуация: при перезагрузке системы новые значения датчиков будут равны 0, система начнет на это реагировать. То же самое при выходе датчиков из строя. По идее, на программном уровне должны быть заданы рабочие диапазоны датчиков. Напр., датчик температуры воздуха от -40 до + 50. Любые отклонения за пределы диапазона = неисправность.

На ответ Заказчика

Перегрузка – редкое явление, действительно сопровождаемое иногда ложными сообщениями. Если выйдет из строя, автоматом будет исключен из действия в системе.

5. ************************************************

Требование Заказчика

Дискретные переменные со значением 1 или 2. Если датчик неисправен, он будет выдавать в систему 0. На Ваше усмотрение, т.к. использование байта вместо бита загружает программу и память.

Комментарий Интегратора

Мы никак не будем диагностировать исправность дискретного датчика, увы. Такова реальность. Можем диагностировать только модуль, куда он подключен.

6. ************************************************

Требование Заказчика

Нужно при программировании сразу предусматривать, что будет, если датчик отключится, т.к. нельзя безоговорочно завязывать всю систему на работу датчика, иначе при выходе датчика из строя система будет дурковать.

Комментарий Интегратора

Так всегда и делается. В важных алгоритмах предусматривается отказ приборов. Если он отказал, то есть ручной или дистанционный режимы. В неважных – просто зачеркивается и сигнализируется неисправность.

Ответ Заказчика

Тогда нужно все алгоритмы классифицировать на критичные, важные и обычные.

На ответ Заказчика

Можно все сделать критичным, просто продумываем логику алгоритма при отказе прибора. Это будет при разработке алгоритмов. Все надо описывать перед программированием. Так несколько дороже разработка получается, но потом вопросов меньше.

7. ************************************************

Требование Заказчика

Нужно продумать резервирование всех вариантов: 1) если слейв перестал работать; 2) если контроллер перестал работать. С одной стороны, решение – резервирование модулей, с другой стороны – если настраивать и отключать отдельные системы, они как-то должны продолжать работать в топорном режиме без умного регулирования – свет должен включаться, отопление, вентиляция работать, охранная сигнализация должна иметь стандартный вход тревожного сигнала и отдельный входной сигнал от умного дома – напр., через релюшку от контроллера – т.е. должно быть разделение тревожных сетей от инсталлятора охранки и сети.

Комментарий Интегратора

Смысла ставить резервированные контроллеры не вижу. Это не атомная станция, не химический завод, не шахта. Проще ставить одиночное, но хорошее оборудование с запасом по мощности. Если и откажет, то не скоро, а в этом случае продумать сценарий и минимизировать риски. Для всего, что Важно, следует дублировать тупыми, обходными электрическими схемами. Если не работает умный – работаем ручками со щита. Разделить сети на две или три – приветствую.

8. ************************************************

Требование Заказчика

По каждому виду датчиков необходимо определить, в какое значение он должен быть установлен, если оборудование не отвечает.

Комментарий Интегратора

Обычно делаю 1.111. Редко можно встретить такое сочетание. Если видите на КПК вместо температуры единицы – отказ либо прибора, либо связи с ним. Предлагаю это для упрощения понимания системы.

9. ************************************************

Требование Заказчика

Система должна сигнализировать и показывать на панели о выходе элементов из строя. Имею в виду интерфейсы: вэб-интерфейс и iridium.

Комментарий Интегратора

Если будет иридиум, то веб-интерфейс ни к чему. Как то не хочется плодить приложения. Чем больше ручной работы, тем более значим человеческий фактор. На одном приложении будут одни ошибки, на другом другие.

10. ************************************************

Требование Заказчика

Запись и восстановление настроек и уставок в постоянной памяти ПЛК.

Комментарий Интегратора

Все хранится по умолчанию. Можно хранить даже последние введенные значения (retentive).

11. ************************************************

Требование Заказчика

Запись показаний всех датчиков в базу данных с установленной частотой в зависимости от вида датчика.

Комментарий Интегратора

Все это выполняет уровень SCADA.

12. ************************************************

Требование Заказчика

Регистрация показаний всех датчиков должна производится в матричных массивах данных по видам датчиков, где единообразный индекс переменной в массиве позволяет идентифицировать этаж и помещение на этаже.

Комментарий Интегратора

Идентификация будет проводиться в соответствии с системой классификации и кодирования, которую разработаем совместно. Архивация всех показаний – задача SCADA-системы.

13. ************************************************

Требование Заказчика

Разделение ПО и оборудования по частоте обработки сигналов от датчиков. Там, где требуется быстрая реакция (свет), обработка всех параметров будет тормозить работу системы и отклик. Поэтому отключаемые параметры (охранные датчики) лучше не включать в один алгоритм со светом. То же самое с отоплением. Нужно обсудить.

Комментарий Интегратора

Система будет работать не с одним циклом, конечно. Будет распределена по разным ПЛК, в каждом ПЛК разные задачи с разным циклом. Если Вы не намерены все это впихнуть в один ПЛК – волноваться не о чем. Каждый ПЛК будет стоять в своем шкафу. Роли шкафа будут строго определены.

14. ************************************************

Требование Заказчика

Для создания вэб-интерфейсов программирования системы все параметры и уставки должны содержаться в матрице на управляющем ПК и транслироваться в ПЛК для  достижения резервирования всех параметров (уставок).

Комментарий Интегратора

Интерфейс будет соединен со Скада-системой. Скада-система будет содержать все необходимые уставки, которые она будет транслировать на связанные с ней ПЛК.

Ответ Заказчика

Будет ли ПК со СКАДой более надежным местом хранение, чем ПЛК?

На ответ Заказчика

Ваш объект по набору всех хотелок – полноценный мини-завод. Такой объем разношерстной информации сможет копить в себе (и что не менее важно выводить) только ПК. ПЛК тем и хорош, что он разгружен от всех этих виндовых заморочек, его задача управлять круглосуточно и круглогодично объектом.

15. ************************************************

Требование Заказчика

Возможность пересмотра сценариев через назначение связей между параметрами, напр., через вэб-интерфейс. Все алгоритмы и сценарии нужно отструктурировать так, чтобы любой новый можно было создать путем назначения связей между любыми существующими в системе параметрами. Грубо говоря, захочу я от кнопки включателя света в спальне запускать теплый пол на кухне, чтобы это можно было сделать. Напр., чтобы это можно было сделать, назначив базе алгоритмов новые связи между параметрами.

Комментарий Интегратора

Сценарий – это не таблица линейных взаимодействий. Где-то это последовательность действий, а где-то довольно витиеватая логика. Вижу этот подход несколько утопичным в реализации, но если Вы сможете на листе изложить понятным языком все сценарии, показать как это будет выглядеть графически – сделаем. Мне все-таки видится, что Вы сами сможете при эксплуатации дома дописывать сценарии, это будет в разы проще, чем переделывать несколько приложений, только по тому, что какая-то функция не была предусмотрена.

16. ************************************************

Требование Заказчика

Всем оповещениям должны быть присвоены классы важности, напр., чтобы в режиме сна было оповещение только об очень важных событиях.

Комментарий Интегратора

Это реализуется на базе ПЛК.

17. ************************************************

Требование Заказчика

Каналы оповещения:

  1. Динамики
  2. Сигнализация на панели управления
  3. Смс на заданные номера мобильных телефонов
  4. Звонок на заданные номера мобильных телефонов
  5. Электронная почта на заданные номера мобильных телефонов
  6. Телетекст на включенных ТВ

Комментарий Интегратора

Знаю, как сделать смс на заданные номера мобильных телефонов. Потребуется модем, связанный с ПЛК. По остальным придется самому брать консультации. Назовем эти функции мультирум. Есть компании и частные лица, которые на этом специализируются. Об интерфейсе взаимодействия можно договориться.

Ответ Заказчика

Ок. Мне кажется, что для этого нужно искать программные решения на базе ПК. Кстати, по поводу мультирума. Думаю, нужно точно искать решение на ПО, т.к. аппаратные решения очень быстро устаревают и их апгрейд очень дорог.

На ответ Заказчика

Есть подводные камни в таком решении на ПК. Во-первых, общаться с модемом тогда будет Скада, модуль с кодами сообщений будет в ПЛК. СМС посылает устройство с симкой, то есть модем. Можно конечно и USB-модем заточить под это, но это важно, чтоб работало с гарантией, промышленное решение глючит гораздо реже.

Так или иначе, аппаратные решения важнее программных. Интерфейс обмена тоже является аппаратным решением. Без наличия портов с поддержкой известного нам протокола мы оборудование не свяжем.

18. ************************************************

Требование Заказчика

Управление внутренним, фасадным, ландшафтным освещением – дом внутри, внешние зоны, фасад, беседки, дорожки, паркинг, калитка.

Комментарий Интегратора

Давайте определимся с типом и количеством светильников и лампочек. Если это люминесцентное освещение, то это диммирование балластами DALI. Если это электрические прожекторы, то это пускатели или латтеры. Зависит от мощности, количества светильников в луче, необходимости плавного (процентного) розжига.

19. ************************************************

Требование Заказчика

Управление как с обычных выключателей, так и с любого интерфейса.

Комментарий Интегратора

Все выключатели будут заведены на контроллеры. Мастер будет понимать и помнить где и кто, что нажал. Если вы уснули, сам погасит свет и подсветит бледно, если например, встанете (датчик движения).

20. ************************************************

Требование Заказчика

Автоматическое включение/выключение/регулирование яркости внутреннего и внешнего освещения в зависимости от освещенности.

Комментарий Интегратора

Если будет датчик, измеряющий внешнюю освещенность, то это будет либо один из сценариев, либо опциональная функция каждого из сценариев освещения.

Ответ Заказчика

Да. Получается следующее: схема освещения – это дискретный параметр, а подстройка под уровень освещенности – аналоговый параметр. Вопрос вот еще в чем: я планировал использовать большое кол-во энергосберегающих ламп, а они дискретные.

Поэтому варианты следующие:

  1. Световая схема – это только набор включенных светильников, уровень их яркости подстраивается под уличную освещенность.
  2. Уличную освещенность можно разбить на диапазоны: в каждом диапазоне включается своя световая схема. Схемы отранжирвать по уровню света.
  3. Ваш вариант, который, по сути – это совмещение первых двух.

На ответ Заказчика

Энергосберегайка – это, по сути, люминесцентная лампа, только с цоколем и балластом внутри. Служат недолго, стоят как истребитель, если взять много. Управлять яркостью невозможно. Вам удобно их менять? А зачем их менять? Люминесцентная лампа в пол накала, управляемая от балласта DALI, прослужит дольше, а когда прекратит работать, то балласт Вам об этом сообщит. Решать Вам.

21. ************************************************

Требование Заказчика

Включение внешней подсветки по датчику освещенности – через режимы работы здания.

Комментарий Интегратора

Когда будем разрабатывать сценарии освещения, то предметно это обсудим и опишем. Называться будет “Описание алгоритмов”.

22. ************************************************

Требование Заказчика

Во избежание влияния колебаний освещенности пороги для включения и выключения света должны отличаться на 10%.

Комментарий Интегратора

Скорее, там таймер задержки нужен. Если тучка пришла и висит более 5 мин, это ли не повод объявить, что стало темно и включить подсветку. Гасить можно без таймера.

Ответ Заказчика

Поясню: некоторые параметры (освещенность, температура) меняются очень инерционно, поэтому возможно, нужен диапазон срабатывания. Напр., чтобы включить 1-ю световую схему освещенность должна упасть до 1000 люкс, а чтобы выключить ее – подняться до 1100 люкс. Иначе возможно многократное срабатывание освещения вокруг 1000 люкс. Таймер – тоже вариант, но он не будет учитывать резких изменений. Я тут имею в виду не только освещенность, а любые аналоговые датчики.

На ответ Заказчика

Вариант включения по гистерезису (то, что Вы предложили) вполне устроит, прост и логичен.

23. ************************************************

Требование Заказчика

Автоматическое включение/выключение по алгоритмам определения присутствия людей в помещении, направления их движения.

Комментарий Интегратора

Реализуемо при наличии в каждой зоне датчика движения и выбранной стратегии управления в доме на момент прохождения человека.

24. ************************************************

Требование Заказчика

Автоматическое отключение света в комнатах, где отсутствуют люди – на данных от ИК-датчика.

Комментарий Интегратора

Да, в этом нет проблем. Нужно подобрать датчик.

25. ************************************************

Требование Заказчика

Дискретное включение и диммирование освещением.

Комментарий Интегратора

DALI.

26. ************************************************

Требование Заказчика

Плавное включение и выключение ламп накаливания (для увеличения срока их службы).

Комментарий Интегратора

Вы собираетесь использовать лампы накаливания? Если да, то какие-то управляемые латтеры. Надо изучать эту часть работы, вероятно, что есть такие устройства у DALI.

Ответ Заказчика

Можно это делать через диммеры?

На ответ Заказчика

Чего только нет в природе. Но если бы делал я для себя, то постарался бы выполнить освещения на светильниках одного и того-же типа, так будет проще обслуживать.

27. ************************************************

Требование Заказчика

Привязка каждого светового прибора в зоне/помещению – таблица данных в системе.

Комментарий Интегратора

Скорее, в обозначении каждого прибора закодируем название помещения и место, где размещен светильник. Можно еще разместить трансформаторы тока и следить, какой ток протекает по цепи, если меньше уставки – значит где-то обрыв, идти смотреть в данную зону.

28. ************************************************

Требование Заказчика

Настройка световых сцен через интерфейс: создание новой сцены на основе текущих значений выбранных в интерфейсе световых приборов, для этого возможность выбора всех осветительных приборов в помещении одной кнопкой.

Комментарий Интегратора

Реализуемо на базе Сайтекта. Будет страница рецептов с вопросами и галочками Да/Нет. Ответите иначе, вот Вам и новый рецепт. Вы его сами задали.

Ответ Заказчика

То же самое, что по DALI: есть какая-нибудь презентация/мануал для начинающих?

На ответ Заказчика

Нет, это в моей голове. Делал кое-что подобное. Представьте себе работу шарманки, теперь представьте, что есть таблица и Вы можете галочки выставить иначе. Запускаем шарманку. Слышим совсем иную музыку. Расстановка валиков – свой рецепт.

29. ************************************************

Требование Заказчика

Включение фасадного освещения вечером, выключение ночью.

Комментарий Интегратора

Таймер. Будет реализовываться в мастере (ПЛК).

Ответ Заказчика

Или от уровня освещённости. Выключение – уже по расписанию, либо освещенность по выбору в системе.

На ответ Заказчика

Включение по уровню освещённости, отключение по таймеру.

30. ************************************************

Требование Заказчика

Автоматическое управление освещением по заданным режимам работы знания/помещений, запуска сценариев

Комментарий Интегратора

Будет реализовываться в мастере (ПЛК).

31. ************************************************

Требование Заказчика

Датчики освещенности размещать так, чтобы на них не влияло фасадное освещение.

Комментарий Интегратора

Сколько будет всего датчиков освещенности? Мне всегда казалось, что одного с солнечной стороны дома вполне достаточно. Все остальные сценарии можно пропорционально связать с ним, так как меркнет всегда везде пропорционально

Ответ Заказчика

Точно нужно разделение на С и Ю, возможно, еще один – на В или З.

32. ************************************************

Требование Заказчика

Т.к. освещенность может быть очень высокой, порог 10 000 – 65 000 люкс может не дать измерять радиацию, ведущую к сильному нагреву помещений через окна. Использовать несколько датчиков освещенности с разными диапазонами?

Комментарий Интегратора

Идея отапливать солнечным теплом мне нравится. Если на стороне дома светло, приоткрываем жалюзи, температура возрастет, следовательно, регулятор теплоносителя сам прикроется, так как дельта между SP (уставка) и PV (температура) уменьшится.

Ответ Заказчика

Да, тут два эффекта: 1) использовать солнечное тепло, чтобы меньше топить батареи (тут возможно, достаточно простого алгоритма отопления от температуры воздуха в помещении). 2) прикрывать жалюзи/шторы при слишком ярком свете.

На ответ Заказчика

Можно комбинировать.

33. ************************************************

Требование Заказчика

Система включения аварийного освещения

Комментарий Интегратора

Для аварийного освещения заводится пускатель, линии свои, возможно с АКБ, через нормально закрытый контакт пускателя. Когда основное питание пропадает стихийно, то пускатель отпускается и самостоятельно включается аварийное освещение. ПЛК здесь не при чем.

Ответ Заказчика

Да, видимо, обычный ИБП с привязкой защищенных розеток, линий питания к ИБП.

34. ************************************************

Требование Заказчика

Каким образом система будет понимать, что свет включен? Переменной? Какие использовать выключатели?

Комментарий Интегратора

Если система подала сигнал переменной, а светильник с ней связан, то есть вероятность что он не горит, а переменная TRUE – минимальна. Выключатели самые обычные нужны, только провода будут тоньше от них, это дискретные входы.

Ответ Заказчика

Имел в виду следующее: если обычный включатель, то при срабатывании от других алгоритмов выключатель останется во том же положении. Поэтому лучше использовать кнопочные, или еще лучше, емкостные включатели. Тут еще вопрос с эстетическим видом этих включателей. У меня есть на примете несколько видов, можно для пробы заказать – правда, емкостный работает от 220, а при отключении электричества это может стать проблемой. Кнопочный включатель в сочетании с импульсным реле – неплохой вариант, который будет работать даже при отключении ПЛК. И это важно, чтобы жена меня потом не съела за безмозглый дом без света

Связанная статья

#умный, #дом, #панель, #управления, #сценарии, #диагностика, #ПЛК, #контроллер, #SCADA, #датчик, #алгоритм, #работы, #отопление, #вентиляция, #система, #управления, #KNX

English version

Если Вы не нашли то, что искали, сообщите об этом в комментарии

17.04.2018

При обсуждении возможных функций умного дома, особенно с продвинутым Заказчиком, возникает огромное количество различных вариантов решений. Обсуждать можно недели. Любой некорректный ответ - вы потеряете доверие. Потеряв доверие - теряете клиента.
Ваш комментарий добавлен


Возврат к списку