Inteligentná elektroinštalácia so systémom NIKOBUS

Sample ImageRiadiace systémy pre komplexný energetický manažment budov sú založené na zbernicovej komunikácii a vhodnej sieťovej topológii. Voľba typu komunikačnej zbernice, ako i vhodnej topológie vo výraznej miere závisia od rozsahu elektroinštalácie, požiadavkám na ovládanie a kompatibilitou účastníkov komunikácie – súboru senzorov a aktorov.

Na Slovensko postupne prenikajú rôzne systémy inteligentných elektroinštalácií, ktoré nachádzajú uplatnenie v menších či väčších administratívnych budovách, ale aj rodinných domoch. V predchádzajúcich prácach ([3] až [6]) boli komparatívne popísané systémy EIB, LON a ďalšie založené na zbernici. Mladším systémom je Nikobus (1997), o ktorom vie odborná verejnosť menej. Cieľom tohoto príspevku je preto priniesť základné charakteristiky systému Nikobus, vytipovať prednosti a nedostatky a čiastočne aj porovnať s inými obdobnými zbernicovými systémami.

1 Charakteristika zbernicových systémov inteligentných elektroinštalácií
Systémy elektroinštalácií využívajú zbernicu ako médium na digitálnu komunikáciu medzi prístrojmi za účelom automatizácie a regulácie. Zbernica (BUS) je akýmsi sprostredkovateľom dát medzi jednotlivými prístrojmi systému. Tvorená je vodičom s neveľkým prierezom, na ktorú je možné pripojiť jednotlivé riadiace, resp. riadené prvky. Zbernica odstraňuje potrebu fyzického zapojenia prístrojov do silového rozvodu. Tie sú namiesto toho pripojené iba na zbernicu.

Všetky prístroje, ktoré sú súčasťou inštalácie, možno rozdeliť na tri podskupiny – senzory, aktory a systémové prístroje. Senzory sú prístroje sledujúce udalosti v systéme, ktorým môže byť zapnutie spínača, zmena sledovanej veličiny (teplota, tlak, vlhkosť a pod.). Akékoľvek zmeny v systéme senzory hlásia na zbernicu. Medzi senzory patria tlačidlové spínače, binárne vstupy, IČ prijímače, termostaty, hlásiče pohybu, požiarne hlásiče a pod. Druhá skupina prístrojov - aktory, zabezpečujú vykonanie určitej operácie ako dôsledok zmeny v systéme. Po zapnutí spínača sa rozsvieti svietidlo, po poklese teploty v miestnosti sa zapne vykurovanie a pod. Medzi aktory patria predovšetkým výkonové spínače, binárne výstupy, stmievače. Systémové prístroje a komponenty tvoria infraštruktúru systému a zabezpečujú jeho základné funkcie. Medzi systémové prístroje patria napájače zbernice (napäťové zdroje), väzbové členy jednotlivých úsekov (router), zosilňovače zbernice (repeater), logické automaty a radiče, rozhrania pre pripojenie počítača či modemu a pod.

Prednosti zbernicových systémov oproti klasickým elektroinštaláciám:

* úspora vodičov, materiálu a energie
* jednoduchšia a pohodlnejšia inštalácia
* zmenšením počtu vodičov sa zníži riziko vzájomného nadmerného oteplenia a požiaru
* flexibilita vzhľadom na rekonfiguráciu prvkov aj vzhľadom na budúcu rozšíriteľnosť
* spätná odozva riadených prvkov, čo je nesporný prínos pri diagnostike a servise možnosť vizualizácie a počítačového ovládania

2 Centralizované a decentralizované systémy
Existujú 2 základné prístupy zbernicových systémov: centralizované a decentralizované (distribuované). Stupeň centralizácie závisí od počtu lokalít inteligentných prvkov zodpovedných za riadiace a monitorovacie funkcie. Hybridné systémy (čiastočne decentralizované systémy) sú kombináciou centralizovaných a decentralizovaných systémov v závislosti od hĺbky decentralizácie.

V tomto zmysle je systém Nikobus systémom čiastočne decentralizovaným. Zbernica je aplikovaná na strane vstupov, kde bývajú obyčajne najväčšie problémy pri zapájaní ovládacích prvkov v klasických inštaláciách. Na strane výstupov je systém členený do modulov, pričom každý spínací a stmievací modul dokáže ovládať 12 svetelných okruhov, žalúziový 6 motorických. Spínací alebo stmievací modul sa v topológii javí ako kvázicentrálna jednotka, pretože sa k nej zbiehajú vodiče od jednotlivých svetelných okruhov alebo svietidiel (napr. v rámci poschodia v rodinnom dome a pod.). Tu sa však vyšší stupeň variability nevyžaduje.

Porovnanie s obdobnými systémami: Z hľadiska topológie má k systému Nikobus najbližšie Lightcontrol, ktorý je založený na zbernicovom štandarde LON a využíva obdobnú modulárnosť (8 okruhov na modul).

Porovnanie s centralizovanejšími systémami: Dokonale centralizované systémy pre intelignenté elektroinštalácie prakticky neexistujú. Jedným z najväčších systémov je Metasys (určený pre väčšie administratívne budovy), ktorého inteligentný regulátor osvetlenia (ILC = Intelligent Lighting Control) ovláda až 40 svetelných okruhov. Porovnanie s decentralizovanejšími systémami: Takými sú napr. systém Luxmate Professional alebo systémy Instabus, i-bus a pod. so štandardom EIB. Nakoľko sa napr. EIB proklamuje za plne decentralizovaný systém, v praxi poskytuje (a najčastejšie sa to takto aj rieši) aktorové jednotky s modulárnosťou 4 alebo aspoň 2. Plná decentralizácie je v týchto systémoch možná, avšak z technických aj ekonomických príčin sa uplatňujú modulárne jednotky.

3 Topológia systému Nikobus
Nikobus je inštalačný systém určený predovšetkým pre rodinné domy, menšie administratívne budovy, hotely atď. Systém bol vyvinutý pre súkromnú bytovú výstavbu a zameriava sa na funkcie potrebné v tejto oblasti. Systém je veľmi flexibilný, poskytuje prostriedok na plánovanie a konštrukciu celého elektrického obvodu v stavebnicovej forme. Prepojenie medzi senzormi a aktormi je realizované pomocou dvojžilového zbernicového vodiča 2 x 2 x 0,8 Niko-Bus. Zbernicové vodiče sú galvanicky oddelené od 230 V siete a pracujú s bezpečnou úrovňou malého napätia 9 V. Základnú topológiu systému udáva obr.1.
Sample Image

Obr.1 Topológia systému Nikobus

4 Komponenty a funkčné zostavy systému Nikobus
Základnými komponentmi systému sú 3 druhy modulov, a to spínací modul, žalúziový modul a stmievací modul (pozri obr.1). Moduly obsahujú mikroprocesory, ktoré riadia celú činnosť sústavy separátne alebo vo vzájomnej súvislosti. Na strane senzorov sa k modulom prostredníctvom zbernice pripájajú zbernicové tlačidlá, systémové hodiny, termostat, detektor pohybu, binárny vstup REG, rádiofrekvenčný (RF) prevodník, súmrakový spínač a pod. Jeden modul dokáže obslúžiť max. 256 senzorov. Na strane aktorov sa k modulom pripájajú silové vedenia k spotrebičom, v prípade stmievacieho modulu aj stmievače (elektronické stmievacie transformátory, elektronické stmievateľné predradníky) ovládané analógovým signálom 0 – 10V.

Spínacia jednotka: Spínacia jednotka spína pomocou zabudovaných mikrospínačov priamo elektrické spotrebiče a stmievače s max. príkonom do 2,3 kVA. Jednotka obsahuje zasúvaciu EEPROM, programovacie tlačidlá, mikrospínače a signalizačné LED diódy, obsahuje 12 jednopólových kontaktov (z toho 11 spínacích a jeden prepínací kontakt). Jednotka zabezpečuje napájanie zbernice jednosmerným napätím 9V. Po výpadku napätia sa na výstupoch obnoví stav aký bol pred výpadkom napätia. Zopnutie jednotlivých výstupov prebieha s časovým posunom, aby sa predišlo náhlemu preťaženiu pri zapnutí.

Žalúziová jednotka: Žalúziová jednotka riadi systémy s motorickým pohonom, ako napr. rolety, žalúzie a markízy. Žalúziová jednotka je v princípe rovnaká ako spínacia jednotka, má však 6 prepínacích kontaktov a iné funkcie. Pre uvedené funkcie je možné nastaviť čas chodu od 0,4 s do 90 s a oneskorenie od 1 s do 3 s. Pri výpadku napätia a po jeho následnom obnovení ostávajú žalúzie v polohe v akej boli pred výpadkom napätia (bezpečnosť).

Stmievacia jednotka: Pomocou stmievacej jednotky je možné vytvárať stmievateľné svetelné scény. Stmievacia jednotka má 12 napäťovo riadených výstupov 0 – 10 V. Každý výstup riadi jeden alebo viac výkonových stmievačov (max. 20). Stmievacia jednotka umožňuje nasledujúce funkcie: stmievanie zapnúť/vypnúť, svetelnú scénu zapnúť/vypnúť, vyvolanie svetelnej scény, zapnutie (na poslednú hodnotu), vypnutie (stmievaním), blikanie. Rýchlosť stmievania môže byť nastavená s rozsahu 1 s až 5 min (1 s je rýchlosť pre mäkké“ zapnutie a vypnutie, 4 s odpovedá rýchlosti pri manuálnom stmievaní). Kapacita pamäte stmievacej jednotky je 36 scén.
Sample Image

Obr.2 Stmievacia jednotka

Zbernicové tlačidlo: Funkcia zbernicového tlačidla sa nezavádza v samotnom tlačidle, ale počas programovania na spínacej, žalúziovej alebo stmievaj jednotke. Aktivovaním zbernicového tlačidla sa cez zbernicu posiela na jednotku príkaz, ktorý obsahuje adresu zbernicového tlačidla a informáciu.
Sample Image
Obr.3 Zbernicové tlačidlo

Ovládanie osvetlenia a klimatizácie: Každému ovládaciemu členu môže byť priradených niekoľko navzájom rôznych funkcií a príkazov. Na jedno tlačidlo je možné uložiť viaceré funkcie, v závislosti od času obsluhy (krátke stlačenie tlačidla zapína jedno svietidlo, dlhé stlačenie zapína postupne ďalšie svietidlá). Systém umožňuje ovládať a riadiť umelé osvetlenie pomocou denného svetla pri použití snímača jasu. Ovládanie osvetľovacích funkcií môže byť kombinované s ovládaním žalúzií a klimatizácie. Vykurovanie resp. klimatizácia môžu byť ručne ovládané, časovo závislé, centrálne ovládané, pohybovo závislé alebo teplotne závislé.

Centrálne funkcie: Skupinové ovládanie spotrebičov je jednou z najvážnejších predností zbernicových systémov a v systéme Nikobus je realizovateľné pomocou jedného alebo niekoľkých centrálnych ovládacích miest. Tie sa umiestňujú napríklad pri vchodoch budov alebo v spálni.

Zabezpečenie objektu: Systém Nikobus zabezpečuje objekty pred vlámaním len čiastočne, a to v spolupráci s inými jednotkami. Pri detekcii narušenia objektu sa zapnú všetky svietidlá, vytiahnú sa žalúzie, začne blikať vonkajšie osvetlenie a aktivuje sa dodatočné poplašné zariadenie. Pre prevenciu vlámania je tiež zaujímavá aj simulácia prítomnosti osôb v byte. V čase neprítomnosti osôb v dome môže náhodný generátor vyberať variácie spínania osvetlenia, resp. ovládania žalúzií (napr. večer sa zatiahnú žalúzie a zapne sa osvetlenie).

5 Programovanie systému Nikobus
Programovanie systému je značne zjednodušené a sprístupnené užívateľovi objektu v ľahko osvojiteľnej forme. V podstate sa vykonáva pomocou skrutkovača. Každému tlačidlovému spínaču na zbernici sa pridelí určitá ovládacie funkcia, prostredníctvom jednoduchých voliteľných programovacích postupov. Programovanie začína krátkym stlačením tlačidla „program“ na príslušnej modulárnej jednotke. Výber výstupov na jednotke sa realizuje stlačením tlačidla „select“, Výber funkcie sa realizuje stlačením tlačidla „mode“. Potom sa tlačí príslušné zbernicové tlačidlo (alebo iný senzor), ktoré má tieto príslušné funkcie obsahovať. Spínaču sa týmto spôsobom pridelí funkcia, ktorú má vykonávať; tá sa potom uloží do EEPROM pamäte príslušnej jednotky.

Záver
Úlohou príspevku bolo doplniť bohato publikovaný a známy prehľad najdôležitejších zbernicových elektroinštalačných systémov o mladší systém Nikobus, ktorého praktická aplikácia na Slovensku sa zvyšuje zo dňa na deň, pre ilustráciu: asi niekoľko desiatok rodinných domov a bytov (prevažne v Bratislave a okolí), hrad v Trenčíne, kino v Bratislave, pričom v realizačnej fáze je niekoľko administratívnych budov, hotelov, penziónov, reštaurácií atď.

Systém Nikobus je zaujímavým z viacerých hľadísk. V každom prípade používa vlastné riešenia a prístupy pri adresovaní senzorov, ktoré z priestorových dôvodov neboli v tomto príspevku uvedené. Prednosťou je nesporne jednoduchšie programovanie bez použitia počítača, zredukovanie decentralizácie s optimalizáciou pomeru výkon/cena, simulácia obsadenosti objektu a pod. Systém Nikobus možno odporúčať predovšetkým pre rodinné domy, byty, menšie aplikácie v administratívnych budovách, hoteloch (podľa veľkosti budovy a náročnosti požiadaviek).

Záverom možno konštatovať, že systém Nikobus vypĺňa medzeru medzi plne komplexnými systémami energetického manažmentu budov (EIB, Luxmate, Helios, Metasys atď.) a malými nezbernicovými systémami pre riadenie osvetlenia.


Zdroj: NIKO SLOVAKIA spol. s r.o.
 

Pozrite si video...


mojinterier.TV dalšie videa..

ANKETA

Kde hľadate nábytok?
 

TOPlist

Copyright © 2006 - 2011 Maxmarket.sk s.r.o. Čadca. Všetky práva vyhradené.
Publikovanie alebo šírenie obsahu mojinterier.sk je výslovne zakázané bez písomného súhlasu. mojinterier.sk dodržuje právne predpisy o ochrane osobných údajov. Kontakt: info@mojinterier.sk stetiarova@bullmedia.sk
ISSN 1337 - 012X
kódex kvality | o projekte | reklama | kontakt | pridať firmu - objednávka inzercie


nábytok | dvere, okná, parkety | obývacie steny | maxmoto