Jak si sami navrhnout řídicí systém pro domovní instalace. Automatizační inženýr, vítěz soutěže Murator, vypráví, jak to udělal ve svém domě.

Autor je jedním z vítězů soutěže „Čistý vzduch s Muratorem 2020“. Jeho rekonstrukce a modernizace domu zděděného po babičce se setkala s velkým uznáním, protože byla provedena velmi moderním způsobem. Investor v něm použil taková řešení, aby objekt dosahoval standardu nízkoenergetického domu. Pro efektivní správu modernizovaného domu si autor, který se profesionálně zabývá průmyslovou automatizací, sám navrhl a postavil řídicí systém pro instalace ve svém domě.Systém byl spuštěn v prosinci 2020. Ne všechna zařízení jsou však již nainstalována, protože všechna čidla budou instalována až po vymalování stěn a stropů. Požádali jsme ho však, aby se s našimi čtenáři podělil o své zkušenosti s návrhem řídicího systému. (ak)

Obsah

  1. Mikropočítač Raspberry Pi (Raspberry)
  2. Systém domácí automatizace Domoticz
  3. Stavební elektroinstalace
  4. Možnost bezdrátového řešení
  5. Co je součástí systému
  6. Sestavení systému
  7. Instalace alarmu
  8. Ústředna

Při rekonstrukci a rozšíření mého domu jsem se rozhodl vybavit jej systémem automatizace budov. Zvažoval jsem a kalkuloval řešení od předních výrobců automatizace budov, jako jsou Grenton, Fibaro a Sterbox.

Mikropočítač Raspberry Pi (Raspberry)

Při hledání jsem našel v posledních letech oblíbený mikropočítač Raspberry Pi, přezdívaný Raspberry. Lze s ním vytvářet různé užitečné aplikace, jako je chytrá televize, retro herní konzole. Může být také použit jako počítač pro ovládání robota. A především bude perfektní jako řídicí systém domácí automatizace. Největší předností tohoto zařízení jsou jeho malé rozměry a nízká spotřeba, což je důležité při pozdějším provozu, protože počítač bude zapnutý 24 hodin denně 7 dní v týdnu.

Systém domácí automatizace Domoticz

Pouhý počítač samozřejmě nestačí. K vytvoření systému chytré domácnosti je zapotřebí vyhrazený vhodný software. Vím o dvou populárních domácích automatizačních systémech poháněných Raspberry Pi. Jedná se o Domoticz a Home Assistant. Rozhodl jsem se pro první. Software je zdarma a umožňuje vám vytvořit řídicí systém budovy dostupný z webového prohlížeče.K dispozici je také mobilní aplikace Domoticz. Pomocí správně připravené aplikace můžeme pomocí chytrého telefonu, tabletu nebo notebooku zapínat a vypínat zařízení v domácnosti, jako jsou rolety, markýzy, osvětlení, zásuvky 230 V nebo ovládat systém ovládání brány, otvírat a zavírat bránu nebo vnější dveře. Všechny operace lze samozřejmě provádět klasicky pomocí fyzických nástěnných vypínačů. Navíc můžeme naprogramovat scénáře, které se budou spouštět automaticky. Dokonalým příkladem je použití řídicího systému pro řízení venkovních rolet, které se automaticky zavřou po západu slunce a otevřou za svítání.

Stavební elektroinstalace

Další fází návrhu systému inteligentních budov byla výstavba celého řídicího systému. Existují dva způsoby: klasická komunikace všech zařízení přes kabely a bezdrátově.V mém případě, když byla budova v surovém stavu, byla provedena elektroinstalace spolu s potřebnými sdělovacími vodiči. Elektroinstalace je v tomto případě zapojena trochu jiným způsobem než v klasickém domě, protože každý bod má přiveden samostatnou napájecí šňůru do hlavního rozvaděče. U nástěnných vypínačů tam jdou pouze ovládací vodiče, což má další výhodu, protože tam není napětí 230 V, ale pouze ovládací napětí 5 V. Náklady na takovou instalaci jsou vyšší. V budoucnu je však taková instalace méně nouzová kvůli nedostatku spojovacích krabic skrytých ve zdech.

Možnost bezdrátového řešení

Využití instalací chytré domácnosti se samozřejmě nevztahuje pouze na novostavby a rekonstruované domy. V případě stávajících objektů lze využít bezdrátová řešení v podobě hotových modulů umístěných v instalačních krabicích.Tyto moduly komunikují s centrální jednotkou prostřednictvím domácí WiFi sítě. K dispozici je také vyhrazená bezdrátová síť pro řešení chytré domácnosti s názvem Z-Wave.

Co je součástí systému

Abych to shrnul, v mém systému chytré domácnosti jsem použil minipočítač Raspberry Pi se softwarem Domoticz. Celá elektroinstalace a ovládání je rozvedena do hlavního elektrorozvaděče. Rozhodl jsem se podporovat následující subsystémy:

  • ovládání světla,
  • ovládání venkovních žaluzií,
  • instalace a monitorování alarmu,
  • ovládání vjezdové brány a branky.

Sestavení systému

Pro podporu vybraných okruhů musíme vyhodnotit, kolik vstupních a výstupních kanálů potřebujeme pro podporu vybraných přijímačů, a poté vybrat vhodná zařízení, která komunikují s centrální jednotkou.V případě mé instalace jsem použil mikrokontroléry Arduino, konkrétně model Arduino Mega, protože má největší počet I/O kanálů (vstup/výstup). K naprogramování mikrokontroléru tak, aby vyhovoval našim potřebám, nepotřebujeme znalosti programování. Stačí použít hotové projekty dostupné na webu https://www.mysensors.org/. Takto nakonfigurovaný ovladač lze k centrální jednotce připojit jak drátově, tak bezdrátově. Pro bezdrátovou komunikaci můžeme použít moduly ESP8266, které se snadno schovají do nástěnné spínací skříňky. Další výhodou volby mikrokontroléru Arduino je jeho nezávislý provoz. V případě poruchy centrální jednotky takový ovladač stále funguje a dům můžeme ovládat fyzickými tlačítky.

Instalace alarmu

Také jsem se rozhodl nainstalovat poplašný systém, který udrží dům v bezpečí. Instalace alarmu má 3 funkce:

  • Ochrana proti vloupání, tedy čidla v oknech a pohybová čidla, která po aktivaci spustí poplach a informují majitele o incidentu např. SMS zprávou. Tyto informace mohou být také předány najaté bezpečnostní společnosti.
  • Ochrana proti zaplavení budov. V kuchyni, prádelně a koupelnách jsou navržena protipovodňová čidla, která budou instalována v blízkosti podlahy. V případě poruchy vodovodního systému takové čidlo po detekci vody předá informaci do centrálního systému a následně dojde k uzavření elektrického ventilu na hlavní vodovodní přípojce.

Jednoduché ovládání domácnosti: osvětlení, topení, alarm v jednom systému

  • Požární ochrana. Elektrický systém je stejně jako vodovodní systém vybaven systémem, který vyřadí hlavní napájecí zdroj v budově. Když kouřová čidla zaznamenají kouř nebo nárůst teploty, automatický systém vypne elektřinu v celém domě.

Ústředna

Výstavba elektrického rozváděče, kde všechna ovládací zařízení mají být umístěna v centrálním bodě, vyžaduje mnohem více prostoru než klasické rozváděče. V mém domě je určené místo pro samostatně stojící šatní skříň, do které budu moci umístit i další vypínače místní sítě a UPS zajišťující záložní napájení při případném dočasném výpadku proudu. Samozřejmě lze použít větší klasický podomítkový rozvaděč, jaký se nachází v rodinných domech.

Taková řešení se dosud používala především v komerčních a průmyslových budovách. V moderních návrzích domů se také vyplatí myslet na systém řízení budovy. To poskytne uživateli větší komfort a pohodlí užívání domu. Ušetří energii a ochrání nás před požárem, vloupáním nebo zatopením domu.

Kategorie:

Rekonstrukce