Интелигентни компоненти за сградна автоматизация

Системите за автоматизация намират все по-масово приложение в жилищни, търговски и административни сгради. Независимо от типа на сградата целта на инсталацията им винаги е фокусирана върху постигането на по-висок комфорт на обитателите и ефективно използване на енергийните ресурси. В изпълнението на тези задачи са включени различни видове компоненти, които следят и контролират работните параметри на сградните системи.

Модули за управление на ОВК системи
Управлението на ОВК инсталациите най-често се базира на информацията за текущите стойности на контролираните величини (температура, влажност на въздуха и т. н. ), която се събира чрез датчици и се предава на контролер.

Той сравнява текущите стойности на следените променливи с предварително въведените базови стойности, след което изпраща управляващи сигнали към съответните изпълнителни механизми. Съвременните контролери се отличават с гъвкавост и многостепенност на избора на задание за температура и времевата зона, в която тя действа.

Режимите им на работа могат да бъдат няколко. Така например контролерът може да работи в съответствие със зададена седмична програма, програма за период на продължително или кратковременно отсъствие от дома, изключено отопление през летния сезон, при което остава само подготовката на БГВ, непрекъснато отопление в съответствие със зададената комфортна или икономична температура в стаите. Във възможностите на контролера е и изключването на цялата отоплителна система и БГВ, но с активна защита от замръзване.

Посредством многозонови контролери всяко отоплително тяло във всяко отделно помещение може да бъде управлявано самостоятелно. При някои от контролерите комуникацията с изпълнителните механизми е двупосочна и се осъществява чрез безжична технология.

Контролерите могат да бъдат със или без комуникационен интерфейс, в зависимост от нуждите на приложението. Някои модели се предлагат с изнесено управляващо устройство, което може да се постави на удобно място в сградата. Изнесеното управление дава възможност за следене и регулиране на температурата в отделните помещения и дистанционен достъп до всички функции на контролера.

Контролерите за управление на вентилационните инсталации също могат да бъдат с компенсация по външна температура или не. Така например в зависимост от външната температура, контролерът регулира обема на подавания и изхвърления въздух от помещенията.

Също така контролира скоростта на вентилаторите, кратността на въздухообмена, задвижките на подвижните жалузийни решетки и други. Във възможностите му е и генерирането на алармено съобщение при установяване на неизправност или ниска ефективност на някои от компонентите на вентилационната инсталация.

Компоненти за контрол на осветлението
Както и при отоплението, управлението на осветлението в сградата може да бъде базирано на предварително зададен режим на работа или да е функция на сигналите, получени от различни сензори.

Целта е да се осигурят оптимални светлинни характеристики във всяка зона от сградата и да се минимизират изразходваните средства за осветление.
В помещенията, които се обитават непостоянно, е подходящо използването на сензори, които се задействат при регистрирането на присъствие и осветлението се включва автоматично.

Изключването може да бъде програмирано, след като измине половин час от последното регистрирано движение например. Инсталирането на фотоклетки би могло да се използва, за да се контролира осветлението в зависимост от нивото на осветеност. При свечеряване подобна фотоклетка, инсталирана на външна стена на сградата, би могла да подаде сигнал за автоматично включване на фасадното осветление и лампите на паркинга.

За управление на естественото осветление в сградите биха могли да се използват различни автоматизирани устройства за засенчване, които функционират самостоятелно чрез датчици, следящи климатичните параметри или програмируеми таймери.

Управлението на щорите, сенниците и прозорците може да се осъществява локално, централизирано или комбинирано. Централизираното управление на устройствата дава повече възможности на потребителите да оптимизират енергийната ефективност на сградата.

Свързаните със системата климатични сензори следят метеорологичните условия в реално време и автоматично позиционират щорите и прозорците. Използването на таймери също оптимизира потенциала на средствата за засенчване и позволява гъвкав контрол на осветлението и вентилацията в отделни помещения.

По този начин управлението на щорите и прозорците става част от системата за сградна автоматизация и предлага повече предимства за ползвателите.

Охранителни датчици
Контролът на достъпа при интегрирането му в системите за сграден мениджмънт се осъществява на базата на различни видове датчици - контактни, инфрачервени, акустични, вибрационни и др.

Контактните датчици реагират на неправомерно отваряне на врата или прозорец в сградата. Обикновено се състоят от две части, като едната е монтирана на неподвижната страна на вратата или прозореца, а другата - на подвижната част.

Датчиците за движение, работещи на базата на излъчвани инфрачервени лъчи, реагират на топлината, излъчвана от човешкото тяло. В някои помещения, съхраняващи скъпи вещи, се изграждат сложни системи, базирани на датчици за движение и положение, работата на които също се интегрира в BMS.

Използват се и акустични датчици, които се задействат при определено ниво на шум, например от разбито стъкло. По-рядко прилаган вариант са вибрационните датчици, чиято задача е да засекат злонамерени действия като разбиване на стена или врата.

Функциите на охранителната система, наред с контрола на достъпа, биха могли да се разширят с интегриране на средствата за видеонаблюдение, както и съхраняване и обработка на събраната информация.

При получаване на сигнал от активиран датчик системата за сграден мениджмънт реагира съобразно предварително зададения й сценарий - алармира със звуков или светлинен сигнал, изпраща съобщение до охранителната компания, известява собственика чрез SMS, или предприема друг вид действие за обезпечаване сигурността на сградата.

При изграждането на системи за защита на сградата и нейните обитатели се използват и датчици за наводнения и изтичане на газ. Когато датчикът за наводнение подаде сигнал за теч, системата автоматично би могла да преустанови захранването с вода на съответния клон от инсталацията, за да се избегнат щетите от евентуално наводнение.

Датчиците, които следят за наводнение в сградата, обикновено са поплавкови или съпротивителни. Конструкцията на поплавковите детектори включва механично тяло в определен затворен обем, което се издига под действието на подемната сила на водата.

Действието на поплавковия сензор се базира на магнитни контакти, монтирани на определено ниво от корпуса, и постоянен магнит, вграден в поплавъка. При покачването на водното ниво над допустимата граница поплавъкът достига до контактите.

Създаденото магнитно поле затваря веригата и така системата получава сигнал за опасност от наводнение и спира подаването на вода. Друг вид са съпротивителните детектори за наводнение. За разлика от поплавковите датчици, които реагират, когато наводнението вече е факт, съпротивителните се активират при повишаване влажността в помещението над определена норма.

Принципът им на действие се основава на промяната в съпротивлението между два електрода, дължащо се на изменението на влажността на въздуха между тях. Промяната на съпротивлението предизвиква съответно изменение в генерирания от сензора сигнал. Той се предава на средството на контрол, което в зависимост от въведената програма предизвиква съответни действия.

Аналогично при изтичане на газ, сензори, познати като газсигнализатори, които съдържат чувствителен към природния газ елемент например подават сигнал към централната система за управление. Вследствие на получената информация от газсигнализаторитe системата локализира мястото на аварията и затваря специални отсекатели в газопроводите.

Освен да прекрати подаването на газ в съответната зона, системата за сграден мениджмънт също така би могла същевременно да алармира дежурния техник или друго оторизирано лице за аварията и да включи вентилацията в зоната.

Пожароизвестителни датчици
Освен от нежелан достъп, системата за сграден мениджмънт поддържа функционалност за предотвратяване възникването и разпространението на пожар в помещенията. За целта се инсталират датчици, които реагират на появата на дим или на повишаване на температурата.

Така например, ако датчикът за температура регистрира рязко покачване на градусите в дадено помещение, той генерира сигнал към съответното контролно устройство. В зависимост от въведената програма и възможностите й, системата подава сигнал към пулта на охраната, звъни автоматично на пожарната, включва аларма, предприема мерки за неразпространение на пожара, или в определени предварително въведени ситуации, игнорира съобщението.

При най-съвременните разработки преди да предприеме някое от изброените действия, системата изисква потвърждение от датчика. За да получи потвърждение, тя обикновено прекъсва комуникацията с въпросния датчик за няколко секунди и след това я включва отново.

В случай че първоначалният сигнал се потвърди, системата предприема съответните действия за неутрализиране на възникналата опасност. Като част от първоначалните мерки системата би могла да стартира подаването на вода или специален разтвор от разпръсквачите, монтирани на тавана, да блокира подаването на свеж въздух в помещението и да включи смукателната вентилационна система в съответната зона, за да изтегли дима навън.

Операционни панели
Операционните панели визуализират основните параметри на микроклимата в помещенията и управляват приложения, свързани с комфорта, сигурността и енергоспестяването.

Освен контрол на отоплението, осветлението, вентилацията, климатизацията и електричеството, съвременните операционни модули предлагат и възможност за централизирано управление на мултимедийните устройства в дома - телевизия, аудио- и видеоплеъри и други.

Чрез лесен за използване интерфейс, потребителят би могъл да създаде няколко, съобразени с индивидуалните му нужди, сценария. Например като съчетае едновременното включване на осветлението в определени помещения с мултимедийния плеър, непосредствено след завръщането си у дома или като настрои последователни цикли на работа на отделните уреди.

Последните модели операционни модули предлагат и възможности за контрол на достъпа, съвместявайки и функциите на видеодомофон. Цифровият им дисплей визуализира изображението на посетителя, което се заснема от камерата на домофона (една или няколко камери), обикновено монтиран пред входната врата (заден вход, паркинг, градина).

Благодарение на вградените в модула микрофон и високоговорител е възможно осъществяване на двупосочна връзка, а с бутони се задейства отключването на вратата и включването на стълбищното осветление.

Повечето операционни модули поддържат функцията PoE (захранване през Ethernet) и се захранват през Ethernet кабел или с батерии. Някои от тях разполагат и с вграден уеб сървър, който позволява дистанционен контрол върху инсталациите през Интернет.

Повечето от произвежданите модели модули за контрол на микроклимата са част от определена серия електроинсталационни елементи (ключове, контакти, розетки, димери и други) и дизайнът им е съобразен с цялостната концепция на гамата.

Сред най-актуалните модели са панелите с чувствителен на допир цветен LCD екран, виртуални бутони и богат избор на тапети. По-традиционните панели за управление функционират чрез бутони и многопозиционни ключове, а информацията се визуализира на цифров дисплей.

Стиловите комбинации варират от строги и изчистени форми до по-динамични, оригинални изпълнения. Разнообразието във вида на рамките и използваните за производството им материали е още по-голямо. Сред най-предпочитаните от съвременните производители са стъклото, алуминият, дървото, неръждаемата стомана, титанът и други.