DALI dům

Ne, nebudu psát o tom, jak někdo někomu daroval dům, ale o experimentu s řídicím systémem pro řízení tzv. inteligentního domu. A protože experiment může být pro někoho inspirující, vznikl tento článek. Začněme ale pěkně popořádku.

Obr. 1. Vícegenerační rodinný dům

Úvod

Koncem loňského roku se na naši firmu obrátil zákazník, který si před čtyřmi lety objednal pro dostavbu a částečnou rekonstrukci u nejmenované firmy řídicí systém, který měl z jeho vícegeneračního rodinného domu udělat dům inteligentní. Dotyčná firma modifikovala původní projekt klasické elektroinstalace a podle jejích instrukcí byly instalovány kabely propojující prvky nejrůznějších technologií domu. Po dokončení instalací nastalo oživování, programování a parametrizace systému. Avšak tato fáze nebrala konce. V domě občas „strašilo“, technici jezdili programovat, měnili řídicí jednotky. Možná si za některé problémy mohl i sám majitel, který nechápal, že dům s vlastní inteligencí může mít „svou hlavu“, a občas jeho chování nerozuměl. Musím však říci, že jak jsem investora poznal, není to žádný netrpělivý cholerik, ale pán s dlouholetými zkušenostmi ve stavebnictví a velkým pochopením pro „porodní problémy“ podobných projektů. Jeho trpělivost ale přetekla, když mu technik firmy doporučil, aby investoval do výměny řídicího systému, neboť „ani mobil Vám přece nevydrží více než čtyři roky“. V tom okamžiku pochopil, že je třeba poohlédnout se po jiném dodavateli.

Rozbor stávajícího stavu

Dům je rozdělen na tři bytové jednotky a společné prostory – bazén, schodiště, garáž a fasádu. V bytě prarodičů v přízemí řídicí systém instalován není. Pouze dotyková obrazovka, umožňující komunikaci s videovrátným u vstupní branky. Ve zbývajících prostorech systém je, přičemž v bytech syna, rodičů a v prostoru bazénu je po jedné dotykové obrazovce.

Po prohlídce domu se ukázalo, že řídicí systém je výsledkem vlastního vývoje oné firmy. Jednotlivé prvky jsou propojeny čtyřvodičovou sběrnicí (dva vodiče napájení, dva RS-485) a s řídicími jednotkami komunikují proprietárním (tedy firmou definovaným) protokolem. Řídicí jednotky v rozváděčích jsou propojeny spolu s dotykovými ovládacími panely a panelem u vstupní branky datovou sítí LAN. Protože i dotykové panely a panel u vstupní branky byly výsledkem vlastního vývoje firmy, nebylo možné ani uvažovat o jejich použití v novém řídicím systému. Pozitivní na celé instalaci bylo, že dům byl dostatečně „prokabelován“ vhodnými kabely, a tak bylo možné rozptýlit investorovu obavu, že bude nutné znovu sekat.

Obr. 2. Blokové schéma řídicího systému

Dokumentace však nebyla téměř žádná, a proto bylo nutné nejdříve zdokumentovat, co všechno je na systém napojeno, kde všude jsou prvky řídicího systému fyzicky umístěny. Ukázalo se, že systémem jsou v domě řízena tato zařízení:
– spínané a stmívané osvětlení v celém domě,
– vytápění (ve dvou bytech a voda a vzduch v bazénu),
– EPS v bytech,
– EZS (PIR čidla a kontakty oken v přízemí),
– dvě vjezdové brány a dvoje garážová vrata,
– videovrátný u vstupní branky.

Navržené řešení

V první řadě je třeba si ujasnit, co by takový „inteligentní dům“ měl umět a jaké jsou jeho výhody. Spojení inteligentní dům jsem dal úmyslně do uvozovek, neboť mám k tomuto označení silné výhrady. Podle mě vzniklo nepřesným překladem amerického výrazu smart house, ke kterému neexistuje v češtině adekvátní výraz. Podle mého názoru označení smart znamená spíše označení chytrého, elegantního, vtipného, nápaditého (teď mě napadá český výraz mazaného) řešení. Výkladový slovník Wikipedie výraz smart vykládá v souvislosti s technologiemi jako elektronicky a digitálně sofistikovaný. To ovšem nemusí znamenat, že ta mazaně vyřešená věc musí mít nějakou vlastní inteligenci. Takový smartphone má obrovské množství integrovaných funkcí, ale sám žádnou inteligenci nemá.

Podle mě by mazané řešení ovládání domu mělo uživateli poskytovat ve srovnání s klasickou elektroinstalací tyto možnosti:
– být v kontaktu se svým domem i na dálku, pomocí mobilního telefonu, dostávat informace o jeho stavu (např. alarmy) a být schopen i dálkově zasáhnout (např. otevřít branku zahradníkovi),
– umožňovat vytváření složitějších úkonů jedním stiskem tlačítka, a to i s více zařízeními najednou,
– sjednocovat ovládání a nastavování automatizovaných funkcí různých zařízení,
– zaznamenávat události v domě pro možnost zpětné diagnostiky a kontroly funkce,
– poskytovat souhrnné informace o stavu zařízení (např. všechna světla zhasnuta, vrata, brány zavřeny apod.).

Obr. 3. Ovládání v bazénu

Pro splnění těchto požadavků je vhodné, aby byl do systému integrován maximální počet senzorů (tlačítka, čidla, teploměry, kontakty atd.), aby systém měl co nejpodrobnější obraz o aktuálním stavu domu, maximální počet aktorů (relé, stmívače, předřadníky atd.), aby systém mohl kontrolovat jejich správnou funkci a umožňoval uživateli ze systému ovládat co nejvíce funkcí domu.

A tím se dostávám k vysvětlení názvu článku a zmínky o experimentu v jeho úvodu. Rozhodli jsme se, že pro splnění uvedených bodů navrhneme řídicí systém pouze s jedním typem sběrnice, jejíž protokol je otevřený a je definován mezinárodní normou. A protože firma Foxtron má dlouholeté zkušenosti s vývojem a instalacemi zařízení pro sběrnici DALI, a zná tedy detailně její možnosti a trendy, rozhodli jsme se implementovat právě tuto sběrnici. Zní to možná překvapivě, neboť DALI je všeobecně považována za sběrnici určenou pouze k řízení osvětlení. Tento pohled je dán historicky. Ona tak skutečně začátkem nového tisíciletí vznikla. Dokazuje to i sám název složený z počátečních písmen označení zařízení, která měla být na sběrnici připojována – Digital Addressable Lighting Interface. Sběrnice byla digitálním pokračováním standardu 0 až 10 V. Pro její výhodné vlastnosti (jednoduchost, robustnost, otevřenost) se stala natolik oblíbenou, že svítidla s možností připojení na DALI nabízejí v podstatě všichni významnější výrobci svítidel na světě. Typické instalace řídicích systémů dnes vypadají tak, že jsou v objektu rozvedeny sběrnice dvě – jedna pro senzory a aktory nesouvisející s osvětlením a (přes převodník) druhá (DALI) pro řízení osvětlení. Dokázat, že si objekt vystačí pouze s jedním typem sběrnice, byla výzva. Tomuto řešení nahrává i fakt, že standardizace protokolu DALI se v posledních několika letech rozvíjí, a to právě směrem k senzorům. Vznikl standard DALI2, který popisuje komunikaci tlačítek, čidel pohybu, teploměrů, čidel osvětlenosti a dalších prvků. Lépe definuje priority vysílání na sběrnici a směruje DALI k širšímu použití než k pouhému ovládání svítidel.

Obr. 4. Dotykový panel

Konkrétní implementace

Kombinace dostatečného množství kabelů a nenáročnosti DALI na jejich vlastnosti nám umožnila rozdělit dům do logicky propojených celků. Každý celek má prvky propojené vlastní sběrnicí DALI vycházející z příslušného rozváděče. Vznikly tak čtyři sběrnice (byt rodičů, byt syna, bazén a společné prostory). Toto uspořádání umožňuje, aby většina jednoduchých povelů probíhala přímo mezi senzorem a aktorem, bez zásahu centrální jednotky, což zvyšuje spolehlivost řešení. Rozváděče jsou připojeny přes převodníky rozhraní DALI na Ethernet do datové sítě LAN. Do té je rovněž připojena řídicí jednotka dohlížející na správnou funkci ovládaných zařízení a uchovávající jejich aktuální stav. Aktuální stav předává příslušným ovládacím obrazovkám, které jsou ve stejném intranetu, a jeho prostřednictvím vzdálenému serveru (cloudu). K tomuto serveru se připojuje uživatel ze svého mobilního zařízení (telefon, tablet). Řídicí jednotka zároveň umožňuje vytvářet kombinované příkazy, vazby mezi sběrnicemi a technologiemi, zaznamenává události a odesílá varovná hlášení na mobilní telefon apod. Pro dorozumívání obyvatel domu s návštěvou zvonící u vstupní branky je do datové sítě připojen ještě IP interkom s kamerou.

Pro připojení všech požadovaných periferií v domě nakonec stačil relativně malý počet typů DALI prvků.
– DALI4sw, DALI4in – bezpotenciálové vstupy z tlačítek, PIR senzorů, hlásičů ohně a kouře, teploměrů, kontaktů oken, dveří, vrat a bran,
– DALIrel – spínané okruhy osvětlení, topné ventily, ventilátory, motorická okna, vrata, brány,
– DALIdim – okruhy osvětlení stmívané fázovou regulací,
– DALIpwr – zdroje pro napájení sběrnic DALI,
– DALInet – převodník rozhraní DALI/Ethernet.

Svítidla s DALI předřadníky jsou připojena přímo na sběrnici.

Obr. 5. Ovládání mobilním telefonem

Popisovat možnosti ovládacího softwaru na dotykových obrazovkách a v řídicí jednotce by bylo nad rámec tohoto článku; pro ilustraci uvádím jen obrázek vzhledu ovládacího panelu a mobilního telefonu.

Na dlouhodobější hodnocení použitého řešení je ještě brzy, vždyť některé parametry systému se po zkušenostech uživatelů ještě dolaďují, ale už teď je možné říci, že pro podobné aplikace je použití sběrnice DALI výhodnou alternativou.

Chcete-li se dozvědět více informací o řízení založeném na sběrnici DALI, navštivte náš stánek P6.04 na veletrhu Amper ve dnech 19. až 22. března 2019. Naši technici se s vámi rádi podělí o zkušenosti z nejrůznějších instalací.

Foxtron, s. r. o., 
Jeseniova 1522/53, 130 00 Praha 3
tel.: +420 274 772 527, 274 775 085
e-mail: info@foxtron.cz, www.foxtron.cz

---

Vyšlo v časopise Světlo č. 2/2019 na straně 17.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.