Описание и видео по проекту комплексной автоматизации люксовой квартиры.
Видео на YouTube.
Видео, загруженное на Vimeo для тех, у кого есть проблемы с доступом к YouTube
Были реализованы следующие подсистемы:
- интернет доступ и проводная - беспроводная компьютерные сети,
- управление освещением
- управление шторами,
- управление вентиляцией и увлажнением,
- управление кондиционерами,
- управление батареями и полотенцесушителями
- управление теплыми полами,
- аудио мультирум на 3 зоны, одна из них многоканальная,
- управление телевизорами и плеерами AppleTV,
- система удаленного доступа и VPN,
- силовая электрическая сеть, совместимая с системой управления.
Управление инженерными системами было реализовано на основе KNX компонентов, управление медиа системами и интеграция с инженерными системами - на основе компонентов компании Savant.
О том, как начинался этот проект, и что в нем было изменено относительно исходного проекта, было рассказано в этом выступлении.
Само проектирование, и построение системы автоматизации по это проекту заняло немного более полугода. В реализации проекта приняли участие 4 специалиста. Примерная суммарная трудоёмкость составила около одного человеко-года.
Проектирование
Нашей команде предложили переделать проектную часть полной автоматизации в квартире люксового класса, а потом реализовать эту систему. Имевшийся проект был сделан пару лет назад, и требовал существенной модификации под текущую ситуацию на рынке. Кроме этого он представлялся заказчику излишне дорогим. Часть функционала была не нужна.
Нашим проектировщикам удалось уменьшить стоимость системы автоматизации примерно в 2 раза, убрать ненужные функции, добавить некоторые полезные моменты, например повысить безопасность проводной и беспроводной компьютерных сетей, разделив их на VLANы, и организовав фильтрацию пакетов на основе правил в firewall класса SMB.
Проектирование заняло около 4х месяцев. Большая его часть выполнялась параллельно с реализацией проекта. В результате заказчик получил не только рабочий проект (что должно быть сделано), но и исполнительную документацию (что было сделано фактически), которая будет очень полезна для последующего технического обслуживания систем квартиры.
Реализация проекта
Большая часть силовых и слаботочных кабелей была уже проложена. Мы сделали аудит существующей кабельной сети, промаркировали их, отметили на чертежах, какие кабели куда идут, проложили недостающие кабели.
Сборка щитов
Основной объем по сборке DIN щитов был выполнен вне объекта. Использовались щиты и силовое оборудование ABB. На объект были привезены готовые щиты. Но из-за того, что часть оборудования была поставлена смежниками не того типа, как была изначально запланирована, пришлось вносить существенные изменения в щиты уже на объекте.
Сборка и подключение слаботочного шкафа
Сборка 19" слаботочного шкафа выполнялась на объекте. Был использован шкаф Hyperline, который поставляется в разобранном виде. За пару дней он был собран, и наполнен оборудованием. В нем же были терминированы на патч панели кабели компьютерной сети UTP cat.6. Как только на объект был подведен интернет канал от провайдера, мы раздали интернет по WiFi на еще строящемся объекте. Кроме этого система удаленного доступа, легко реализуемая на сетевом оборудовании UniFi, позволила большую часть работ по настройке KNX и Savant компонентов проводить удаленно.
Монтаж и настройка KNX оборудования
Большая часть сетевого KNX оборудования уже была смонтирована в DIN шкафах. На объекте было выполнено подключение идущих от устройства в квартире кабелей к установленным в DIN шкафа клеммам, и проведена базовая настройка.
Большая часть светильников управлялась по протоколу DALI. К ним был проложен пятижильный кабель 5х1.5. В шкафу каждый такой кабель подключался на 2 клеммы.
Достаточно сложной частью настройки системы освещения была интеграция DALI светильников в KNX систему. Выполнялась она через DALI/KNX шлюз, который оказался не очень user friendly. Пришлось писать скрипты, но в результате все заработало.
Для управления моторами штор был проложен такой же 5 жильный кабель. Управление выполнялось "перебросом фазы" через KNX контроллеры штор производства отечественной компании Модуль Электроникс. Один из контроллеров в процессе настройки стал вести себя странно, и был оперативно заменен производителем. Благо, производство этого оборудования находится в Подмосковье.
Управление теплыми полами и примерно 20% освещения сделаны на реле Модуль Электроникс. Всего было использовано немного больше 40 каналов реле.
Пять канальных блоков кондиционеров управляются через шлюзы компании Interra. Никаких трудностей подключение и настройка этих шлюзов не вызвала. Был получен двухсторонний обмен данными со всеми блоками кондиционеров. Сами шлюзы позволяют гибко настраивать логику взаимодействия с кондиционерами, и имеют дополнительные функции, типа возможности подключения внешних термодатчиков или "сухих контактов". Но эти возможности в нашем случае не понадобились.
Монтаж датчиков движения-присутствия (которые были установлены во все помещения, кроме спален), настенных кнопочных панелей, панелей термостатов, и сенсорной панели, был выполнен позднее, когда работы по штукатурке и покраске стен и потолка были завершены. К кнопочным панелям и панелям термостатов были подключены датчики температуры для контроля теплого пола. Наличие входов для подключения внешних датчиков на всех кнопочных панелях и панелях термостатов от компании Interra позволило не закладывать дополнительного оборудования для передачи в шину KNX значения температуры с этих датчиков.
В гостиной была установлена 7" сенсорная панель, которая позволяет управлять всем KNX оборудованием в квартире.
В использованных в проекте кнопочных панелях и панелях термостатов установлены датчики температуры, влажности, и освещенности. Они позволили измерять климатические параметры на уровне 90см - 1.5м. То есть там, где они важны для поддержания комфортных климатических условий. Это большой плюс оборудования компании Interra.
Управление батареями и конвекторами было реализовано посредством термоголовок и контроллера компании Модуль Электроникс. Полагаю, что когда начнется отопительный сезон, эту часть системы потребуется донастроить.
Управление шторами тоже было выполнено на контроллерах Модуль Электроникс. Эти контроллеры позволяют задавать произвольный процент открытия - закрытия штор. Но чтобы эта функция работала, требуется точное выставление времени на полное открытие и полное закрытие каждой шторы. Сделать это получилось только после того, как ремонт был закончен, и все шторы повешены. Поставщикам штор и моторизованных карнизов тоже пришлось аккуратно настроить свою часть. Не все моторы и концевые выключатели изначально работали корректно.
Настройка управления системой вентиляции
Сложность взаимодействия с системой вентиляции была в то, что сами вентмашины были расположены на уровне здания, и к каждой квартире подведены отдельные воздуховоды для вентиляции зон комнат, зон ванных, и туалетов, и система дымоудаления камина. Во всех квартирах этого здания установлены камины. Управление вентмашинами происходит по протоколу BacNET/IP, и управляющая компания потребовала соблюдения достаточно жестких условий по взаимодействию с этим оборудованием. А еще выяснилось, что не смотря на все эти условия, в компьютерную сети здания попадают команды из других квартир, которые могут нарушить управление в нашем проекте.
В результате были настроены правила для firewall нашего маршрутизатора, и добавлены списки доступа с возможностью прохождения IP команд только для того оборудования, которым нам надо было управлять (MAC based ACL). Это создало дополнительную защиту от взлома нашей системы через сеть здания.
Настройка оборудования Savant
Монтаж и подключение оборудования Savant никакой сложности не вызывает. Поставили в шкафу, подключили нужные провода к нужным разъёмам, и можно начинать настройку. А вот сама настройка - это отдельная, не самая простая задача. Особенно нетривиальной задачей является интеграция Savant с системой KNX. Для начала потому, что устройств, которыми нам надо управлять из Savant, но которые находятся в KNX подсистеме, довольно много. Только светильников около 100 штук. А еще логика работы системы Savant не очень хорошо совместима с логикой работы KNX компонентов, особенно в области климата. Настроить их на взаимодействие друг с другом вполне реально, но в каждой климатической зоне между Savant и KNX термостатами и устройствами отопления-охлаждения надо передавать около 20 параметров.
В результате, хоть и не с первого захода, весь обмен данными между двумя системами был настроен. Все изменения, в том числе включение систем обогрева - охлаждения, отражаются как в KNX, так и в приложении Savant.
Дополнительным плюсом, который привлекает большинство заказчиков, можно считать то, что система Savant после ее настройки позволяет владельцам самостоятельно создавать сценарии управления со смартфонов-планшетов без привлечения инсталляторов. Определять, будет ли этот сценарий работать только с одного смартфона, или им можно будет пользоваться с любого устройства управления, и нужно ли запускать этот сценарий по расписанию.
А вот с настройкой аудио зон в Savant никаких проблем не возникло. Плееры Savant SIPA1SM работают на 3 аудио зоны. Их взаимодействие происходит по протоколу AVB (audio - video bridging) через специальный сетевой коммутатор с поддержкой этого протокола.
На последнем этапе в аудио систему был добавлен саундбар и 2 сабвуфер Savant, что позволило реализовать в гостиной систему многоканального звука. Она была настроена под особенности помещения, что позволило получить озвучку фильмов приличного уровня.
Кроме управления из приложения для смартфонов Savant App, управление было выведено на программируемый пульт Savant REM4000 для гостиной. В будущем планируется добавление еще двух пультов для зон в спальнях.
Выводы
В этом проекте была построена сложная компьютерная система, система аудио мультирум, и и система управления на основе компоненты KNX. Финальная интеграция всех управляемых подсистем была выполнена с помощью системы Savant.
Все запроектированные функции реализованы, и планируется дальнейшее развитие возможностей системы подключением дополнительных медиа устройств.
При этом бюджет проекта удалось сохранить в рамках бизнес класса, хотя сама система и была построена в квартире элитного класса. Подобный проект может тиражироваться для объектов среднего ценового диапазона, предоставляя заказчикам широкий функционал за разумный бюджет.
Август 2024
Сахаров Александр