Было бы желание, а возможность мы Вам обеспечим...

Сейчас модно быть «зеленым». Надеемся, все уже отказались от ламп накаливания и готовы к следующему шагу. К тому же цена на энергоресурсы указывает правильное направление. Нет. Пока еще не кусается, но тенденция очевидна...

Без значительных материальных вложений, в основном направленных на покупку оборудования для использования возобновляемых источников энергии, сложно добиться более высокой эффективности, но все же можно.

Как известно, КПД (коэффициент полезного действия) равен отношению полезной работы к полной работе. Полная работа складывается из полезной работы и каких-то побочных затрат, при этом КПД всегда меньше единицы. Например, лампочка, которая горит на лестничной клетке многоквартирного дома непрерывно (за исключением светлого времени суток) потребляет энергию. Причем, освещая путь или помогая жильцу открыть входную дверь, она совершает полезную работу; все оставшееся время ресурс тратится напрасно. А это кроме непосредственно расходов за электроэнергию, еще и расходы по амортизации оборудования (в данном случае лампочки). Если управлять лампочкой так, чтобы она горела только тогда, когда освещение необходимо, то можно приблизить КПД к единице. На самом деле это очень непростая задача.

Во-вторых, система управления сама должна потреблять меньше, чем позволяет сэкономить. Только в этом случае ее применение оправдано и имеет смысл говорить об экономии.

В-третьих, система управления должна быть надежной и недорогой. Если она будет часто ломаться, требовать обслуживания или стоить существенных затрат, то окупаемость не возможна принципиально.

Если такая система существует, то она по праву может называться «зеленой».

С другой стороны, все мы хотим жить в комфорте, и для достижения комфорта современного уровня оборудуем свое жилище по последнему слову техники. Яркий пример: аудио-видео аппаратура имеет в своем составе пульт дистанционного управления. Представьте себе просмотр телевизора без ПДУ. Каждый раз бегать от дивана к телевизору для регулировки громкости, поиска нужного канала, до и просто для переключения надоедливой рекламы. Ни один нормальный человек не купит телевизор без ПДУ (при прочих равных).

Хотелось бы управлять всеми электроприборами дистанционно, но как это сделать? Вариант закупить различных устройств с ИК управлением (люстры, управляемые розетки и т.п. уже есть в продаже) нельзя назвать самым верным, поскольку в этом случае полученная система не будет обладать одним важным качеством. Интеллектуальные устройства будут выполнять все команды человека, но не смогут общаться между собой. А это очень важно. Например, две независимых системы: отопление и кондиционирование, не «договорившись» друг с другом, будут работать изо всех сил для поддержания заданной температуры, при этом обе системы потребляют огромное количество энергии (своего рода перетягивание каната – вроде, обе команды напряжены по максимуму, а нулевая отметка смещается незначительно). Совсем другое дело, когда устанавливаешь всего одну температуру, а система управления сама решает включать отопление или кондиционирование.

Еще один принципиально новый класс задач для системы управления – это выполнение рутинных задач. Как, то: выключить все освещение при уходе из дома. Вероятно, для маленькой квартиры это не актуально (если только ты уже не в ботинках, а свет на кухне не выключен; или еще хуже - в кровати под теплым таким одеялом...), а вот для крупных офисных зданий все совсем по-другому. Оббежать весь этаж и выключить свет в каждом кабинете – работка еще та. А производство без автоматизации вообще сложно представить.

Кроме того, появляется возможность обратной связи. Например, лампочки могут уведомлять о том, что они перегорели. Если в помещении не должно быть людей, а некто попытался включить свет – это дополнительный сигнал для системы охранной сигнализации. А уж типичная дилемма о включенном и забытом утюге разрешится без особых усилий, если система управления обладает обратной связью. Контроль протечек окупает систему при первой же чрезвычайной ситуации. Резервное электропитание будет эффективнее, если система управления будет экономить заряд батарей, запрещая использование мощных нагрузок без особой необходимости. Возможен удаленный контроль состояния и при необходимости даже удаленное управление.

Но! Нужно сразу расставить все точки над «и». Эта система управления не имеет ничего общего с так называемым «умным домом». «Умный дом» - это игрушка, которая нужна для демонстрации своей состоятельности перед гостями. Ни об экономии, ни об удобстве, в конечном счете, не приходится говорить. Очень сложно построить надежную систему управления по техническому заданию типа: «сделай то, не знаю что, и чтобы круче, чем у соседа». Как показывает практика – от такой системы владельцу больше хлопот, чем удобства. Мы не занимаемся «умными домами»)

Мы создаем систему управления максимально приближенную к требованиям, обозначенным выше. В идеале, (если речь идет о жилом помещении) квартира внешне не изменится: будут установлены такие же выключатели, ибо ничего удобнее еще не придумано. Сенсорный дисплей вещь конечно красивая, но абсолютно не удобная. Система управления будет состоять из «кубиков» - контроллеров управления (GRTC), благодаря которым пользователь сможет самостоятельно расширять функционал системы по принципу «сделай сам». Контроллеры содержат в себе весь необходимый, базовый функционал для построения системы, легко конфигурируются и позволяют в удобном (графическом) виде создавать сложные алгоритмы управления или брать таковые из готовой базы. Набор алгоритмов управления хранится в контроллере и называется его конфигурацией. Помимо обычных входов и выходов, есть возможность получения данных от ИК передатчиков (от пультов дистанционного управления), возможность проигрывания звуковых файлов (например, для будильника или извещения о событиях), емкостной сенсор (чувствительный к прикосновению элемент), датчики температуры и т.п. Контроллеры объединятся в сеть и способны передавать друг другу сообщения о событиях. Сеть построена таким образом (основе технологии CAN), что без проблем масштабируется, обладает высоким быстродействием и надежностью. Весь сетевой трафик можно легко перенаправить в Ethernet, например, для управления, мониторинга или конфигурирования с персонального компьютера (и даже через Интернет). По сети можно получить расширенный статус каждого контроллера, например, время бесперебойной работы (точнее, время от момента последнего включения), текущую, максимальную и минимальную за период загрузку центрального процессора, напряжение питания, текущую температуру, версию прошивки, хэш конфигурации и т.п. В сети могут находиться серверы времени и серверы конфигураций. Серверы времени осуществляют установку часов реального времени, коррекцию хода часов. Серверы конфигураций следят за конфигурациями контроллеров и при необходимости обновляют ее. Например, при выходе из строя одного контроллера, на его место можно установить новый. Система без труда определит такую подмену и с разрешения пользователя загрузит в новый контроллер необходимую конфигурацию. Серверов может быть несколько (для резерва), а может быть и один, совмещающий в себе функции сервера времени, сервера конфигураций, моста для связи с Ethernet и обычного контроллера управления.

Подробности можно найти в разделе «Матчасть», а напоследок хотелось бы добавить, что мы открыты для сотрудничества, и заинтересовавшиеся могут связаться с нами через электронный почтовый ящик adnega @mail.ru.

Удачи!

(C) Шанин Андрей, Ярославль, 2011г.