FőoldalArchívumEgy családi ház automatizálási lehetőségei az MRF (Moeller RádióFrekvenciás) rendszerrel
2010. július 07., szerda :: Cserpák Mihály, Németh Csaba

Egy családi ház automatizálási lehetőségei az MRF (Moeller RádióFrekvenciás) rendszerrel

Koncepció Nyugat-Európában végzett felmérések szerint csaknem kétszer annyi rekonstrukciós, felújítási, épületátalakítási projekt zajlik Európában, mint zöldmezős új építés. Az épületszerkezet módosítását követően a gépészeti és villamos rendszerek átalakítása, modernizálása a legnagyobb kihívás. Az Eaton-Moeller olyan rendszert kínál partnerei részére, amellyel a villamos hálózat funkcióinak átalakítása a lehető legkisebb időráfordítással megoldható. A rendszer fejlesztését megelőzte számos felmérés, piackutatás. A fent említett építőipari helyzetfelmérés csak egy volt a sok közül. A potenciális felhasználókat is megkérdezték, milyen fontos elvárásaik vannak egy lakás villamos rendszerével szemben. A kényelem, a biztonság, a megbízhatóság és az egyszerűség voltak a legtöbbször említett igények egy otthonnal kapcsolatban. Aki ingatlan fejlesztésébe, rekonstrukciójába kezd, teljesen érthető módon a legtöbbet, a legjobbat szeretné kihozni a projektből. Az internet elterjedésével felgyorsult az információ áramlása. A keresőkbe beírt "Épületautomatizálás" kifejezésre történő keresések növekedő száma indokolttá tette a fejlesztés megindítását. Általánosan kimondható, hogy egyre nagyobb az igény az épületautomatizálásra.

Az előzetes felmérések alapján megfogalmazták azokat a sarokpontokat, amelyeket kell a rendszernek teljesítenie.

Az MRF-rendszer és a résztvevők: aktorok, szenzorok, rendszerelemek, szoftverek
Mint már említettük, rádiós rendszerről beszélünk. A rádiókommunikáció korlátját az adó teljesítménye és a környezeti viszonyok határozzák meg. Az 1 mW adási teljesítmény (ami egy átlagos mobiltelefon kb. 1/200 része!) kb. 30 ... 50 m-es hatótávolságot tesz lehetővé. 1 mW sugárzási teljesítményhez az erősáramú hálózaton lévő készülékek kb. 0,3 W fogyasztást okoznak. 10 db hálózati készüléket feltételezve, a rendszer 3 W fogyasztását eredményezi. 3 W×24 h×365 = 26280 kWh. (40 Ft/kWh-val számolva az éves költség 1000 Ft), míg az elemes készülékek 5 ... 7 éves működési élettartamot eredményeznek. Persze, lehetne az adási teljesítményt növelni, de így az egyes készülékek fogyasztása nagymértékben megnövekedne: az elemek hamarabb lemerülnek, a hálózatról működő készülékek fogyasztása számottevően megnövekedne.
A fejlesztők egy rendkívül ügyes ötlettel hidalták át a kis sugárzási teljesítmény okozta gátat. Az informatika világából ismert routingeljárást alkalmazták a rádióskészülékekre. Ha két készülék között túl nagy a távolság, vagy falak, illetve egyéb akadályok gyengítik a jelátvitelt, egy közbülső elemet (ROUTER) alkalmaz a rendszer. A ROUTER-ek felerősítik a jeleket, és továbbítják a célkészülék felé. Akár több lépcsőben is történhet a routolás. Ezek az "önkéntes" ROUTER-ek olyan rádióskészülékek, amelyek a rendszerben végzik a nekik szánt feladatokat: redőnyt vezérelnek, lámpákat kapcsolnak, fényerőt szabályoznak. Ezen feladatokon túl - ha szükség van rájuk - routolási funkciót is ellátnak. Ezen funkciójuk automatikusan, a rendszer konfigurációja során kerül aktiválásra, ha szükséges.
Az MRF 868,3 MHz-en dolgozik. Ezt a frekvenciasávot ISM-sávnak is szokás nevezni. Ipari, tudományos és kórházi környezetben is szabadon alkalmazható ez a sáv. Csak regisztrált gyártók gyárthatnak ezen a sávon adó készülékeket. Aki itt ad, teljesítenie kell a 1% alatti sávfoglaltsági kritériumot. Ez azt jelenti, hogy ha egy órán át folyamatosan nyomunk egy rádiónyomógombot, és kapcsolási parancsot adunk, akkor egy rádiós sugárzásmérő azt mutatná, hogy összesen csupán 36 s-on keresztül történt kisugárzás!
További garancia az információmanipuláció, illetve károsodásmentes átvitelére a kódolt átvitel. Nem egyszerű impulzussorozatot küldenek az adókészülékek, hanem egy telegramot. Az interferenciából és a más rendszerekből való áthallásból eredő problémák gyakorlatilag teljesen kizártak.
A rendszer főbb tulajdonságait követően a rádióskészülékek következnek.

Aktoroknak nevezzük azokat a rádióskészülékeket, amelyek a működésük során vevőként egy parancsot hajtanak végre. Általában az erősáramú hálózatról nyerik az energiát működésükhöz (0,3 W). A legkülönfélébb fogyasztókat lehet ki/bekapcsolni, izzókat dimmelni, redőnyöket mozgatni, fénycsövek fényerejét szabályozni.
Kivitelük szempontjából lehetnek süllyesztett szerelésre alkalmasak, dugaljátmenős kivitelűek, vagy szerelőcsatornába szereléshez kialakítottak.

Szenzoroknak nevezzük azokat a rádiós készülékeket, amelyek a környezetből felvett információt végrehajtandó parancsként sugározzák az aktorok felé. Elemes és hálózati táplálású kivitelben is kaphatók. Távvezérlők, fali kapcsolószerelvények, hőmérséklet-érzékelők, páraérzékelők, fényerősség-érzékelők tartoznak a szenzorok közé. Két fontos szenzort külön meg kell említeni. Az egyik egy olyan falikapcsoló, amely szerelvény formájában kapható, rögtön a falra rögzíthető, és már készen is van a szerelvényezés, azonnal rádióadóként működik. A másik egy univerzális elem, két csatornán figyeli, hogy zárt/nyitott állapotban van-e az adott bemenet. Erre a készülékre bármilyen záró/nyitó kimenettel rendelkező alkatrészt ráilleszthetünk, a jele máris rádiósított.

Különböző rendszerelemek azok az egységek, amelyek a beüzemelést, a rendszer használatát teszik kényelmesebbé. Rádiósugárzás-mérő, RS-232 konfiguráló, kommunikációs interfész stb.

Szoftverek. Az MRF-rendszerhez kifejlesztett szoftverek is kényelmesebb felhasználást és működtetést tesznek lehetővé. A konfiguráláshoz szükséges szoftver az MRF-Soft. Jelenleg az 1.55-ös verziószámnál tart. Ezt a szoftvert folyamatosan (két-három havonta új verzió!) fejlesztik, és magyar nyelven is ingyenesen elérhető. A nagyobb komforthoz szükséges szoftverek némi felár mellett elérhetőek. Ilyen funkció a vizualizálás, internetelérés, vagy az energiamenedzsment.

Lehetőségek: energia mérése, SMS-kommunikáció, vizualizálás, internet, érintőpanel
Ebben a pontban néhány olyan funkciót említünk meg, amelyek nagyon hasznosak lehetnek egy épületautomatizálás kapcsán, de még nem beszélhetünk tömeges elterjedésükről. Az Eaton-Moeller MRF-rendszere minimális pluszráfordítás mellett lehetővé teszi az alábbiakban felsorolt funkciók elérését. Mivel a rendszer a későbbiekben egyszerűen bővíthető, akár elemenként, lépésről lépésre felépíthető, gyakorlatilag folyamatosan fejleszthető. Így nincs szükség egyszeri nagy kiadásra.

Energia mérése

Tetszőleges időintervallumokra kérdezhetjük le a fogyasztási adatokat. A villamos fogyasztáson kívül mód van a gázfogyasztás megjelenítésére, dokumentálására is. Csupán néhány lépésre van szükség a készülék (Room-Manager) menüjében, és már képet is kaphatunk energiafelhasználásunk alakulásáról. Az adatok számítógép csatlakoztatása esetén természetesen táblázatos formában menthetőek.

SMS-kommunikáció

  • Egy kellemes téli síelésen elbizonytalanodunk, lekapcsoltuk-e odahaza a fűtést egy takarékosabb fokozatra? Az Eaton-Moeller rendszere egy mobiltelefon segítségével rögtön megnyugtató megoldást kínál: küldjön egy SMS-t és SMS-en keresztül kapcsolja éjszakai üzemmódba a fűtési rendszerét.
  • Otthon illetéktelenek járnak, a mozgásérzékelő érzékeli, és a rendszer már küldi is az SMS-t a váratlan mozgásról. Számos, nagyon hasznos funkciót lehet egy házból előhozni az SMS-en keresztül történő táveléréssel. Fogyasztók ki/bekapcsolt állapotát, hőmérséklet adatokat lehet lekérdezni, bizonyos események megtörténte indíthat tájékoztató SMS-eket.

Vizualizáció, internet
A lakásban történt villamos vezérlési parancsokat és hatásukat egy PC képernyőjén is megjeleníthetjük. A homeputer-szoftver három fokozatban kapható: demo, standard, studio. Minden fontos adat is felkerülhet erre a képernyőre: hőmérsékletértékek, különféle szenzorok értékei. A fogyasztóknál vizuálisan látható a be/kikapcsolt állapota. Az alábbi ábrán a szürke izzók jelentik a kikapcsolt állapotot, míg a sárgák a fogyasztó bekapcsolt állapotára utalnak. A házunk alaprajzára a valóságnak megfelelően elhelyezett kis ikonok segítik a ház villamos rendszerének kézben tartását, így ténylegesen a ház urának érezheti magát az ember. Természetesen a dolgok kézben tartásának pozitív élményén túl a fogyasztók egy helyről történő elérése, ellenőrzése, irányítása a legfontosabb előny a vizualizáció kapcsán.
Gondoljunk csak bele: esti szürkület közeledtével nem szükséges helyi vezérléssel egy 2-3 szintes ház minden ablakának a redőnyeit lehúzni, hanem egy helyről, az íróasztal mellől egyetlen gombnyomással indulnak lefele a redőnyök. 1 perc múlva a képernyőn már látjuk is az eredményt.
Minden fogyasztó állapota, analóg érték, rögzítésre, kerül és ellenőrizhető, mikor mennyi időre volt bekapcsolva.
A vizualizálás internetes felületről is elérhető, csupán egy webservert kell futtatni az otthoni gépen. A világ bármely részéről (persze csak ahol van internetelérés) "hazanézhetünk" és beavatkozhatunk a házunk "működésébe": ahogy mobiltelefon esetén a rendszer bizonyos események bekövetkeztekor SMS-eket generál, úgy az internetes rendszer alkalmazása során e-mailek generálódnak, és tájékoztatják a tulajdonost.

Az érintőpanel lehetőségei

A panel alkalmazásával lehetőségünk nyílik az Xcomfort termékek biztosította intelligens vezérlés és adatgyűjtés kihasználására. Az érintőpanel az Eaton-Moeller forgalmazta XV típusú HMI-, illetve HMI-PLC-család tagja, amely az igen költséghatékony, 3,5 hüvelykes kijelző mérettől az akár 15 hüvelykes méretig képes megjeleníteni az épülettel kapcsolatos analóg (pl.: hőmérséklet-, fogyasztás-), illetve kétállapotú (pl.: kapcsoló-, mozgásérzékelő-) adatokat, és vezérelni az épületben található aktorokat.
Az érintőképernyős panel és a rádiós rendszer között a kapcsolatot rádiós átjáró biztosítja, mely RS-232 porton keresztül csatlakozik a panelhez. Az átjáró feladata, hogy a rádiós eszközök felől érkező jeleket az érintőképernyőnek, illetve az érintőpanelről küldött parancsokat az aktoroknak továbbítsa.
Az átjáró által küldött telegramok értelmezése az érintőpanelben lévő PLC-program segítségével történik.
Az érintőpanelen lehetőségünk van az analóg mérési adatok trend formában történő megjelenítésére, illetve szükség esetén az adatok archiválására, olyan formátumban, hogy azt későbbiekben az Excel-alkalmazás segítségével is visszaolvashassuk.
Mivel az XV családban található panelek mindegyike rendelkezik ethernetporttal, ezért lehetőségünk nyílik a panelen futó megjelenítés belső hálózaton, illetve interneten keresztül történő megtekintésére, valamint a távolról történő vezérlésre is a Remote Client nevezetű program segítségével. Az XV100 3,5 hüvelykes panel esetében webszerveres elérésre is lehetőség nyílik.
Az érintőpanelen futó megjelenítés szerkesztésére a Galileo elnevezésű program áll rendelkezésre, ezenfelül a kezelőfelület elkészítéséhez segítséget nyújt még az Xcomfort-alkalmazásokhoz kapcsolódó ikongyűjtemény is.
Az érintőpaneles megjelenítés alkalmazásánál számítógép alkalmazása két esetben szükséges: a konfiguráláshoz, valamint a távoli eléréshez, ezenkívül a rendszer számítógépes beavatkozást, illetve felügyeletet nem igényel.

A kft. ezen megoldását a Magyarregula 2010 kiállításon "Innovációs Érem"-mel jutalmazták.

Az Eaton honlapja

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény