Автоматизированная система управления для домов

Авторы патента:


Автоматизированная система управления для домов
Автоматизированная система управления для домов
Автоматизированная система управления для домов
Автоматизированная система управления для домов
Автоматизированная система управления для домов
Автоматизированная система управления для домов
H02J13/00 - Схемы устройств для обеспечения дистанционной индикации режимов работы сети, например одновременная регистрация (индикация) включения или отключения каждого автоматического выключателя сети; схемы устройств для обеспечения дистанционного управления средствами коммутации в сетях распределения электрической энергии, например включение или выключение тока потребителям энергии с помощью импульсных кодовых сигналов, передаваемых по сети
G05B2219/2642 - Регулирующие и управляющие системы общего назначения; функциональные элементы таких систем; устройства для контроля или испытания таких систем или элементов (пневматические и гидравлические приводы или системы, действующие с помощью пневмогидравлических средств вообще F15B; вентили как таковые F16K; механические элементы конструкции G05G; чувствительные элементы /датчики/ см. в соответствующих подклассах, например в G12B, в подклассах классов G01,H01; устройства для корректирования см. в соответствующих подклассах, например H02K)

Владельцы патента RU 2670179:

ЛИЛО ТЕКНОЛОДЖИ, С.Л. (ES)

Изобретение относится к системам управления. Автоматизированная система управления для домов, обеспечивающая возможность управления электрическими и электронными устройствами, установленными в доме, содержит сервер для каждого дома, клиентские устройства, расположенные в каждом помещении автоматизируемого дома. Клиентские устройства подсоединены к проводам электрической распределительной коробки системы электропроводки дома и содержат переднюю часть, содержащую датчики, исполнительные органы, второй блок связи по электросети, трансформатор и микроконтроллер. Причем передняя часть присоединена к соединительной колодке, присоединенной к проводам электрической распределительной коробки. Клиентские устройства и сервер имеют возможность питания от электросети дома и установления взаимной связи друг с другом по этой электросети. Клиентские устройства передают в сервер информацию от датчиков об изменениях, происходящих в помещении, в котором они установлены. Сервер на основе полученной информации передает команды в клиентские устройства для управления электрическими и электронными устройствами дома, которые подсоединены к соединительной колодке. Технический результат заключается в упрощении возможности автоматизации дома. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к автоматизированной системе управления для домов. Изобретение особенно подходит для использования в индустрии автоматизации домов.

Уровень техники

В наше время индустрия автоматизации домов развивается не так интенсивно, как это ожидалось, главным образом потому, что для автоматизации дома необходимо сначала осуществить предварительно разработанный проект или выполнить определенные строительные работы, а в случае использования беспроводных устройств, когда в указанных работах нет необходимости, актуальны проблемы технического обслуживания и прохождения радиоволн. Кроме того, для автоматизации дома необходимо установить большое количество разных устройств, выполняющих различные функции, в различных местах, что усложняет процесс установки.

Однако система по настоящему изобретению обеспечивает возможность автоматизации каждого дома благодаря способности системы адаптироваться к дому, вместо того чтобы адаптировать дом к системе, как это происходит сейчас при использовании известных систем автоматизации.

Система содержит два основных устройства: сервер (только один для каждого дома) и по меньшей мере одно клиентское устройство для каждого автоматизируемого помещения, в результате чего он обновляет сервер изменениями, происходящими в помещении, в котором он расположен, и в зависимости от этих изменений сервер в соответствии с командами, вводимыми пользователем, задает клиентскому устройству действия, которые оно должно выполнять.

Для установки этой систем необходимо лишь заменить общие колодки электрической распределительной коробки системы электропроводки дома для клиентского устройства, которое соединяется с проводами этой распределительной коробки. То есть, использование электрических распределительных коробок не будет отличаться от первоначально запланированного использования, так что это облегчает задачу, поскольку их размеры и размещение были раньше рассчитаны разработчиками, с тем чтобы как можно более упростить и сделать наиболее удобными работы по монтажу системы электропроводки дома.

За счет размещения клиентского устройства в электрической распределительной коробке обеспечивается доступ к каждому кабелю в электропроводке, поскольку соединения всех проводов в системе электропроводки дома выполняются в этих электрических распределительных коробках, в результате чего можно осуществлять управление любым устройством, которое подсоединено к электрической сети (светильники, штепсельные вилки, автоматические домофоны, шторы и т.п.).

Эта система обеспечивает возможность объединения в одном клиентском устройстве исполнительных органов и датчиков, так что обеспечивается полный контроль помещения и его среды. В отличие от этого в продуктах, предлагаемых на рынке, исполнительные органы и датчики используются раздельно, в результате чего помещение перегружается разными устройствами, беспроводными датчиками и различными приводными органами, в зависимости от автоматизируемых функций.

Поскольку электрические распределительные коробки могут также содержать и силовые кабели, система запитывается непосредственно от этих кабелей, в результате чего исключается необходимость в батарейках и в соответствующем техническом обслуживании. В отличие от этого для устройств, предлагаемых на рынке, необходимы батарейки или провода для подсоединения к одной из розеток электрической сети. Батарейки создают большие неудобства для пользователей, в то время как автоматизация дом направлена на достижение противоположного результата, а именно, на создание наибольшего удобства для потребителей.

Настоящее изобретение обеспечивает решение вышеуказанных проблем известных технических решений за счет использования системы, имеющей следующие достоинства:

- простота конструкции: система формируется из двух основных типов устройств: "сервер" и "клиентское устройство", а также дополнительно "вспомогательное клиентское устройство";

- универсальность: система может быть установлена во всех типах домов, в гостиницах, магазинах, барах, которые уже построены или которые должны быть построены;

- быстрая установка: занимает совсем немного времени (несколько минут на каждое устройство) и может быть выполнена самими пользователями;

- отсутствие строительных работ: вообще нет необходимости в строительных работах, предварительном проектировании или прокладке кабелей;

- отсутствие технического обслуживания: после установки системы пользователям не надо больше ею заниматься;

- низкое энергопотребление: эта система экономит больше электричества, чем потребляет;

- простота использования: управление может осуществляться средствами сервера, вручную или с помощью различных устройств, причем из любой точки земного шара при использовании сети Интернет;

- возможность перепрограммирования: устройства могут автоматически обновляться по сети Интернет, в результате чего обеспечивается возможность решения проблем, улучшения приложений и т.п.;

- неограниченные функциональные возможности: система сконфигурирована для выполнения по меньшей мере одной из следующих функций: управление светильниками, регулирование освещенности; управление штепсельными вилками всех электрических и электронных устройств и приборов в доме; регулирование температуры в помещениях; управление системой пожарной сигнализации; управление системой охранной сигнализации; управление генерацией и обнаружением звуков; управление шторами, жалюзи; управление беспроводными инфракрасными устройствами; управление автоматическими дверями; управление энергосбережением; управление дверным звонком; предупреждение об отключении электроснабжения; и управление дверями гаража; кроме того, возможность обновления системы обеспечивает ей практически неограниченные возможности, так что в будущем в нее могут постоянно вводиться новые функции;

- дешевизна.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается автоматизированная система управления, которая может быть установлена в любом доме и которая обеспечивает возможность управления электрическими и электронными приборами и устройствами, установленными в доме, причем система содержит: сервер для каждого дома, содержащий блок управления (с сенсорным экраном или без него) для управления и установления связи (обмена информацией) с некоторыми клиентскими устройствами и для хранения полученной от них информации; первый блок связи по электросети, обеспечивающий обмен информацией с клиентскими устройствами; трансформатор для электропитания сервера; и кожух, и автоматизированная система управления содержит также по меньшей мере одно клиентское устройство, установленное в каждом помещении автоматизируемого дома, и это клиентское устройство соединено с проводами электрической распределительной коробки системы электропроводки дома и содержит переднюю часть, которая расположена на внешней поверхности электрической распределительной коробки и содержит множество датчиков, множество исполнительных органов, второй блок связи по электросети, трансформатор и микроконтроллер, причем передняя часть соединена с соединительной колодкой, расположенной внутри или снаружи электрической распределительной коробки и подсоединенной к проводам этой коробки.

Указанное по меньшей мере одно клиентское устройство и сервер запитываются от электросети дома и обмениваются информацией друг с другом по проводам этой электросети, так что клиентские устройства передают в сервер информацию от датчиков об изменениях, происходящих в помещениях, в которых они установлены, и сервер на основе полученной информации передает команды в клиентские устройства для управления электрическими и электронными устройствами дома, которые подсоединены к соединительной колодке.

Блок управления содержит основную плату и запитывается непосредственно от электросети.

Когда в одном помещении расположено несколько электрических распределительных коробок, система содержит лишь одно клиентское устройство, подсоединенное к одной из указанных электрических распределительных коробок, а также содержит дополнительно вспомогательное клиентское устройство для каждой дополнительной электрической распределительной коробки.

Вспомогательное клиентское устройство содержит: переднюю часть, расположенную на внешней поверхности электрической распределительной коробки и содержащую: множество электронных коммутаторов (переключателей, способных коммутировать переменный ток) управления переменным током в соответствии с командами сервера; трансформатор; микроконтроллер; и третий блок связи по электросети для обеспечения обмена информацией между вспомогательным клиентским устройством и сервером, причем передняя часть соединена с соединительной колодкой, расположенной внутри или снаружи электрической распределительной коробки и подсоединенной к проводам этой коробки.

Соединительные колодки клиентских устройств (клиентского устройства и вспомогательного клиентского устройства) присоединены к проводам электрической распределительной коробки с помощью соединительных элементов в соединительных колодках и содержат также силовые входы, вход переключателей и силовые выходы. Соединение между соединительными колодками и передними частями клиентских устройств (клиентского устройства и вспомогательного клиентского устройства) осуществляется с помощью контактных штырьков соединительных колодок, которые вводятся в соответствующие контактные гнезда передних частей клиентских устройств.

Множество датчиков, расположенных в передней части клиентского устройства, выбраны из: датчика дыма для обнаружения дыма в помещении; датчика движения для обнаружения того, что в помещении кто-то находится; микрофона для обнаружения звуков; датчика температуры для управления кондиционированием воздуха в помещениях; инфракрасного датчика для записи сигналов пультов дистанционного управления электрическими и электронными устройствами; датчика света для определения освещенности в помещении; и комбинации указанных датчиков.

Множество исполнительных органов, расположенных в передней части клиентского устройства, выбрано из: инфракрасных светодиодов для воспроизведения инфракрасных сигналов, записанных инфракрасным датчиком; множества электронных коммутаторов (реле, двунаправленных тиристоров, …) для управления электричеством, передаваемым из электросети на силовые выходы в соответствии с командами сервера; громкоговоритель для воспроизведения музыки и записанных голосовых сообщений в каждом клиентском устройстве; и комбинации указанных исполнительных органов.

Нет необходимости в подсоединении системы к сети Интернет, поскольку система также работает без соединения с ней, осуществляя управление этими устройствами, которые подсоединены сети Wi-Fi дома, хотя она может быть не подсоединена к сети Интернет. Однако соединение с сетью Интернет необходимо для обеспечения возможности обмена информацией между устройством, подсоединенным к сети Интернет, и сервером, в тех случаях, когда необходимо управление домом, и указанное устройство, подсоединенное к сети Интернет, не подсоединено к сети Wi-Fi дома.

Система конфигурируется для выполнения, среди прочего, следующих функций: управление светильниками, регулирование освещения; управление штепсельными вилками; регулирование температуры в помещениях; управление системой пожарной сигнализации; управление системой охранной сигнализации; управление генерацией и обнаружением звуков; управление шторами, жалюзи; управление беспроводными инфракрасными устройствами; управление автоматическими дверями; управление энергосбережением; управление дверным звонком; тревожная сигнализация при отключении электроснабжения; и управление дверями гаража.

Краткое описание чертежей

Чтобы сделать описание более полным и дать лучшее понимание особенностей настоящего изобретения, к описанию прилагаются чертежи, которые являются его неотъемлемой составной частью, причем чертежи даются в целях иллюстрации изобретения и никоим образом не ограничивают его объем.

Фиг. 1 - общая схема системы, установленной в доме.

Фиг. 2 - вид блока управления сервером, в качестве которого в данном случае используется сенсорный экран.

Фиг. 3 - вид устройства с возможностью соединения с сетью Интернет, в данном случае смартфона, с приложением, сходным с приложением, используемым на сервере, но адаптированным для смартфона.

Фиг. 4а, 4б и 4в - виды разобранного клиентского устройства и вид клиентского устройства, установленного на крышке, закрывающей электрическую распределительную коробку. В этом случае внутри электрической распределительной коробки расположена соединительная колодка. Подробно показаны элементы, находящиеся в клиентском устройстве: передняя часть клиентского устройства и соединительная колодка.

Фиг. 5 - различные виды клиентского устройства и расположенных в нем элементов.

Фиг. 6 - различные виды вспомогательного клиентского устройства и расположенных в нем элементов.

Ниже приведен перечень различных элементов, которые представлены на фигурах и используются в настоящем изобретении:

1. Система.

2. Сервер.

3. Клиентское устройство.

4. Вспомогательное клиентское устройство.

5. Блок управления.

6. Первый блок связи по электросети (сервер).

7. Трансформатор сервера.

8. Передняя часть клиентского устройства.

9. Крышка распределительной коробки.

10. Соединительная колодка клиентского устройства.

11. Датчик движения.

12. Датчик света.

13. Датчик дыма.

14. Инфракрасный датчик.

15. Инфракрасные светодиоды.

16. Датчик температуры.

17. Трансформатор клиентского устройства.

18. Электронный коммутатор клиентского устройства.

19. Громкоговоритель.

20. Второй блок связи по электросети (клиентское устройство).

21. Силовой вход клиентского устройства.

22. Вход переключателей клиентского устройства.

23. Силовые выходы клиентского устройства.

24. Электронный коммутатор вспомогательного клиентского устройства.

25. Трансформатор вспомогательного клиентского устройства.

26. Третий блок связи по электросети (вспомогательное клиентское устройство).

27. Силовой вход вспомогательного клиентского устройства.

28. Вход переключателей вспомогательного клиентского устройства.

29. Силовые выходы вспомогательного клиентского устройства.

30. Передняя часть вспомогательного клиентского устройства.

31. Соединительная колодка вспомогательного клиентского устройства.

32. Устройство с возможностью соединения с сетью Интернет.

33. Микрофон клиентского устройства.

34. Кожух сервера.

35. Контактные штырьки клиентского устройства и вспомогательного клиентского устройства.

36. Контактные гнезда клиентского устройства и вспомогательного клиентского устройства.

37. Соединительные элементы клиентского устройства и вспомогательного клиентского устройства.

Осуществление изобретения

В настоящем описании рассматривается автоматизированная система 1 управления, установленная в доме, однако это не должно рассматриваться как ограничение объема изобретения, поскольку эта автоматизированная система 1 управления может быть установлена в гостиницах, магазинах, барах и т.п., то есть, в любом здании с системой электропроводки, в которой используются электрические распределительные коробки.

Автоматизированная система управления для домов, рассмотренная в настоящем описании, может быть установлена в любом доме, любого года постройки, при условии, что в нем имеются электрические распределительные коробки.

Автоматизированная система 1 управления для домов по настоящему изобретению содержит электронные и компьютерные компоненты, которые обеспечивают возможность управления электрическими и электронными устройствами и приборами, установленными в доме. Система 1 содержит два основных устройства:

- сервер 2, причем для каждого дома необходим лишь один сервер, действующий в качестве "мозга" системы 1; и

- по меньшей мере одно клиентское устройство 3 для каждого автоматизируемого помещения, которое должно обеспечивать информирование сервера 2 об изменениях, происходящих в помещении, в котором находится это устройство, и в зависимости от этих изменений сервер 2 в соответствии с командами, введенными пользователем либо непосредственно в сервер 2, либо с помощью некоторого устройства, в котором обеспечивается соединение с сетью Интернет (например, с помощью смартфона пользователя), указывает клиентскому устройству 3 действия, которые оно должно выполнить.

Кроме того, система 1 содержит по меньшей мере одно вспомогательное клиентское устройство 4, которое сходно с клиентским устройством 3, однако не содержит каких-либо датчиков, и его единственный исполнительный орган представляет собой электронный коммутатор. Вспомогательные клиентские устройства 4 необходимы для охвата всех возможных электрических распределительных коробок, чтобы можно было обеспечить полное управление установленным оборудованием. Обычно в помещении установлена одна или несколько электрических распределительных коробок, и ими всеми необходимо управлять, что приводит к необходимости установки более одного клиентского устройства 3 в некоторых помещениях. Однако достаточно обеспечить датчиком каждого типа одно клиентское устройство 3 для каждого помещения. Поэтому основание для использования вспомогательного клиентского устройства 4 имеет экономический характер, поскольку оно гораздо дешевле клиентского устройства 3, а также имеет меньшие размеры. Так что установка в помещении вспомогательных клиентских устройств 4 обеспечивает такие же функциональные возможности, что и клиентские устройства 3, но при существенно более низкой стоимости.

Для автоматизации дома необходимо лишь установить различные клиентские устройства 3, 4 в электрических распределительных коробках системы электропроводки дома. Для установки клиентских устройств 3, 4 провода внутри электрической распределительной коробки должны быть помещены в соответствующее место клиентского устройства 3, 4, причем на самом устройстве указаны необходимые соединения проводов.

Для правильного выполнения соединений необходимо лишь различать разные типы кабелей, что очень просто, поскольку эти кабели имеют различные цвета изоляции и разные сечения. Короче говоря, известные соединительные колодки электрических распределительных коробок, в которых выполняются соединения проводов, должны быть заменены самими клиентскими устройствами 3, 4.

Как это хорошо известно, обычная функция электрических распределительных коробок заключается в облегчении соединения различных кабелей электропроводки, так что эти коробки размещают в доступных местах, где можно удобно работать с кабелями. Все это помогает упростить и ускорить монтаж электропроводки. Наконец, необходимо подчеркнуть, что после установки системы 1 уже не нужно будет снова выполнять какие-либо работы с различными устройствами 2, 3, 4. Эти устройства 2, 3, 4 не нуждаются в каком-либо техническом обслуживании, поскольку они запитываются от самой электрической сети, то есть, для них не нужны батарейки, которые представляют неудобство для пользователя.

Ниже подробно описывается каждое из этих устройств.

Сервер 2 содержит:

- блок 5 управления, с сенсорным экраном или без него, который в случае сенсорного экрана обеспечивает отображение основной панели управления клиентскими устройствами 3, 4, на которой пользователь может выбрать выполняемые функции для управления каждым помещением в доме; Кроме того, сервер 2 хранит информацию, получаемую из клиентских устройств 3, 4;

- первый блок 6 связи по электросети для обмена информацией с клиентскими устройствами 3, 4;

- трансформатор 7 для преобразования электричества сети для электропитания сервера; и

- кожух 34 для защиты и закрытия блока 5 управления, первого блока 6 связи по электросети и трансформатора 7.

Блок связи по электросети представляет собой устройство для передачи и приема данных по электрической сети.

Необходимо отметить, что сервер 2 выполняет специализированные программы, разработанные для управления клиентскими устройствами 3, 4. Блок 5 управления содержит основную плату, на которой размещены все микропроцессоры и контроллеры. Сервер 2 подсоединен непосредственно к электросети, и ему не нужны какие-либо батарейки.

Клиентское устройство 3 содержит:

- переднюю часть 8, расположенную на внешней поверхности электрической распределительной коробки системы электропроводки дома, причем передняя часть 8 выступает из крышки 9 электрической распределительной коробки помещения и содержит множество датчиков 11, 12, 13, 14, 16, множество исполнительных органов, трансформатор 17, второй блок 20 связи по электросети, который аналогичен блоку, используемому в сервере 2, и микроконтроллер, причем передняя часть 8 подсоединена к

- соединительной колодке 10, содержащей силовые входы 21, вход 22 переключателя и силовые выходы 23, причем соединительная колодка 10 подсоединена к проводам электрической распределительной коробки.

Датчики, расположенные в клиентском устройстве 3, передают информацию о помещении в сервер 2, который в зависимости от полученной информации передает в клиентские устройства 3 команды на выполнение определенных действий с их датчиками, входами, выходами и т.п. Клиентское устройство 3 может совершать такие действия лишь по командам сервера 2.

Датчики, расположенные в передней части 8 клиентского устройства 3, включают, среди прочего:

- датчик 13 дыма для обнаружения дыма в помещении; причем высота, на которой расположены электрические распределительные коробки, обеспечивает очень надежное обнаружение дыма сразу же после его появления;

- датчик 11 движения для обнаружения того, что в помещении кто-то находится;

- микрофон 33 для обнаружения звуков, так что можно более точно определить, что в помещении кто-то есть, а также выполнить различные действия в зависимости от характера шума, например, при хлопке ладошами;

- датчик 16 температуры для управления кондиционированием воздуха в помещениях;

- инфракрасный датчик 14 для записи сигналов пультов дистанционного управления, как телевизионных пультов, так и пультов кондиционеров, DVD-проигрывателей, проекционных устройств;

- датчик 12 света для контроля освещенности и автоматического включения дополнительных светильников, если освещенность недостаточна (если он запрограммирован на такие действия).

Множество исполнительных органов, расположенных в передней части 8 клиентского устройства 3, включает, среди прочего:

- инфракрасные светодиоды 15 для воспроизведения инфракрасных сигналов, записанных инфракрасным датчиком 14; причем эти инфракрасные светодиоды 15 расположены таким образом, что они охватывают широкий угол, обеспечивая передачу сигналов в различные устройства, расположенные в разных местах;

- электронные коммутаторы 18 для подключения силовых выходов к электрической сети или отключения от нее; кроме отключения электрической цепи эти компоненты способны изменять частоту, на которой выполняются эти действия, и могут изменять яркость света лампочек светильников; и

громкоговоритель 19 для проигрывания музыки, передаваемой сервером 2, с помощью второго блока 20 связи по электросети в каждом клиентском устройстве 3. Он также воспроизводит записанные голосовые сообщения.

Вспомогательное клиентское устройство 4 содержит:

- переднюю часть 30, расположенную на внешней поверхности электрической распределительной коробки и содержащую множество электронных коммутаторов 24, которые выполняют те же функции, что и в клиентском устройстве 3, то есть, функции переключателей, способных размыкать и замыкать цепи в соответствии с командами сервера 2; трансформатор 25 для обеспечения питания устройства 4; третий блок 26 связи по электросети для обеспечения обмена информацией между вспомогательным клиентским устройством 4 и сервером 2, поскольку управление его работой также осуществляет сервер 2; и микроконтроллер, причем передняя часть 30 подсоединена к

- соединительной колодке 31, подсоединенной к проводам электрической распределительной коробки, и содержит силовые входы 27, вход 28 переключателей для управления переключателями в помещении и силовые выходы 29.

Как уже указывалось, вспомогательное клиентское устройство 4 аналогично клиентскому устройству 3, но не содержит каких-либо датчиков, и единственные исполнительные органы, которые оно содержит, представляют собой электронные коммутаторы. Таким образом, поскольку вспомогательное клиентское устройство 4 не содержит датчиков, его размеры существенно меньше.

Установка проста и не отнимает много времени, единственно необходимо выполнить отверстие в крышке электрической распределительной коробки, в которой должно быть установлено клиентское устройство 3, 4, как это показано на фигурах 4а, 4б и 4в. Эта установка может быть выполнена даже самими пользователями. Не нужно выполнять никаких других видов работ или предварительного проектирования, не нужно вводить в электропроводку новые кабели, не нужно ничего демонтировать, и лишь необходимо отсоединить кабели соединительных колодок электрической распределительной коробки и затем подсоединить их к соединительным элементам 37 в соединительных колодках 10, 31 клиентских устройств 3, 4.

Соединительные колодки 10, 31 клиентских устройств 3, 4 идентичны. В предпочтительном варианте для соединения соединительных колодок 10, 31 с соответствующими им передними частями 8, 30 необходимо лишь ввести некоторые контактные штырьки 35, представляющие собой продолжения соединительных элементов 37 в соединительных колодках 10, 31, в соответствующие контактные гнезда 36 передних частей 8, 30 клиентских устройств 3, 4.

Кабели основной линии электроснабжения подсоединяются к силовым входам 21, 27 для питания, как клиентских устройств 3, 4, так и устройств, подсоединенных к электрической сети; кабели, отходящие от переключателей, подсоединяются к входам 22, 28 переключателей; при этом силовые кабели питания различных элементов, подсоединенных к электропроводке, таких как светильники и штепсельные вилки (вне зависимости от того, что подсоединено к этим вилкам) подсоединяются к силовым выходам 23, 29; и кабели электрической распределительной коробки подсоединяются в соответствующем месте к соединительным элементам 37, расположенным в соединительных колодках 10, 31 клиентских устройств 3, 4, соответственно.

Входы 22, 28 переключателей используются для управления всеми переключателями в помещении. Таким образом, сервер 2 будет "знать", включен или выключен пользователем некоторый светильник, так что сервер 2 может управлять этими действиями.

Обмен информацией между разными клиентскими устройствами 3, 4 и сервером 2 осуществляется по кабелям системы электропроводки (те же кабели, по которым передается электричество, используются для передачи информации от одних устройств к другим) с использованием токов несущей частоты. В этом случае исключается необходимость прокладки каких-либо кабелей в системе электропроводки, в результате чего упрощается процесс установки. При этом обеспечивается хорошая связь между разными клиентскими устройствами 3, 4 и сервером 2, поскольку связь осуществляется по кабелям, и поэтому не имеет значения расстояние, на котором находятся эти устройства 3, 4 и сервер 2, и на связь не влияет толщина стен, которые создают проблемы при использовании средств беспроводной связи. Кроме того, беспроводные устройства разных домов, находящихся рядом друг с другом, могут создавать помехи; однако поскольку системы электропроводки домов полностью изолированы друг от друга, используемый в изобретении способ обмена информацией обеспечивает отсутствие взаимных помех с соседними домами.

Для передачи информации по этим силовым линиям используются токи несущей частоты. Основной принцип этой технологии заключается в наложении на электрический сигнал частотой 50 Гц другого, низкоэнергетического сигнала более высокой частоты. Этот второй сигнал распространяется в системе электропроводки и может быть принят любым приемником в этой электрической сети. Таким образом, сигналы, передаваемые сервером 2 или любым клиентским устройством, принимается другими установленными устройствами.

Как можно видеть, система 1 по настоящему изобретению способна осуществлять управление работой любого типа устройств, которые могут управляться с помощью пультов дистанционного управления, например, любыми лампами (галогеновыми лампами, лампами с низким потреблением и обычными лампами, лампами с разными цоколями и т.п.), переключателями любых типов, всеми штепсельными вилками, нагревательными приборами любых типов с цифровым или с металлическим терморегулятором и т.д. Короче говоря, для создания полностью автоматизированного дома необходимо лишь установить систему 1 по настоящему изобретению, без необходимости внесения изменений в устройства дома для управления ими.

Следует отметить, что управление системой 1 по настоящему изобретению может осуществляться не только сервером 2, но и вручную, причем под ручным управлением понимается управление каждым устройством, которое осуществлялось до автоматизации дома, например: светильники по-прежнему могут включаться и выключаться с помощью их соответствующих выключателей, телевизор может включаться и выключаться с помощью его пульта дистанционного управления и т.д., однако управление ими может осуществляться и удаленно, как это уже указывалось, с помощью любого устройства с возможностью соединения 32 с сетью Интернет (мобильный телефон, планшет или компьютер пользователя), которое подсоединено к сети Интернет или к сети Wi-Fi дома. Эти устройства с возможностью соединения 32 с сетью Интернет обмениваются информацией с сервером 2 по этой сети или по сети Wi-Fi, а сервер 2 передает соответствующие команды различным клиентским устройствам 3, 4. Эти устройства с возможность соединения 32 с сетью Интернет должны содержать приложение, аналогичное приложению, используемому в сервере 2, которое вызывается путем нажатия на различные отображаемые иконки, в результате чего обеспечивается простой и быстрый доступ.

Как уже указывалось, все решения принимаются программой, работающей на сервере 2. Устройства с возможностью соединения 32 с сетью Интернет (смартфоны, планшеты, компьютеры и т.п.), которые могут управлять домашними электробытовыми приборами и устройствами, могут обеспечивать возможность установки приложения вне зависимости от их операционной системы. Приложения устройств с возможностью соединения 32 с сетью Интернет, а также приложения сервера 2 имеют интуитивно понятный интерфейс, и ими легко пользоваться. Эти приложения могут быть модифицированы и улучшены, или даже могут быть разработаны специализированные приложения, необходимые пользователю. Такие приложения могут быть введены дополнительно в систему 1 путем их загрузки из сети Интернет.

Система 1 по настоящему изобретению и программа этой системы может обеспечивать управление самыми разными устройствами, например светильниками, регулируя их силу света. Кроме обеспечения полного управления освещением светильник может быть связан с будильником, так что может обеспечиваться сигнал будильника в назначенное время, его программирование и т.п. Аналогичным образом может осуществляться управление всеми штепсельными вилками, что означает возможность включения и выключения каждого из приборов и устройств, соединенных с этими вилками, например: нагревательных приборов, светильников, телевизоров и т.п., причем пользователь может решать, когда они должны быть подсоединены, как долго они должны работать, а также многие другие возможные варианты. Кроме того, любой электробытовой прибор может быть подсоединен непосредственно к клиентским устройствам 3, 4 без необходимости соединения прибора с какой-либо штепсельной вилкой для его работы, то есть: стационарные электробытовые приборы в доме могут быть подсоединены таким образом, что ими можно управлять без необходимости использования штепсельных вилок.

Также может осуществляться управление многими другими приборами, для управления которыми используются пульты дистанционного управления, такими как: проекционные устройства, автоматы по продаже сигарет в баре, компьютеры и т.п.

Если электроснабжение дома прерывается, в результате прекращения подачи электричества компанией-провайдером электроэнергии или в результате срабатывания автомата защиты системы электропроводки дома, система 1 предупредит пользователя путем передачи ему соответствующего сообщения.

Кроме того, другой возможной функцией системы 1 является охранная сигнализация, поскольку система 1 непрерывно "слушает" звуки в помещении и обнаруживает любое движение в дополнение к управлению всеми переключателями и отключением электропитания.

Как уже указывалось, функциональные возможности системы 1 практически безграничны. Для каждого приложения можно выполнить улучшающие изменения, можно ввести новые приложения и т.п.

Объем настоящего изобретения не ограничивается вариантом, раскрытым в описании. Специалист в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием может предложить и другие варианты. Соответственно, объем настоящего изобретения определяется нижеприведенной формулой.

1. Автоматизированная система (1) управления для домов, обеспечивающая возможность управления электрическими и электронными устройствами, установленными в доме, отличающаяся тем, что она содержит:

сервер (2) для каждого дома, содержащий: блок (5) управления для управления некоторыми клиентскими устройствами (3), установления связи с ними и хранения полученной от них информации, первый блок (6) связи по электросети, обеспечивающий обмен информацией с клиентскими устройствами (3) по электросети, и трансформатор (7) для обеспечения электропитания сервера (2); и

по меньшей мере одно клиентское устройство (3), расположенное в каждом помещении автоматизируемого дома, подсоединенное к проводам электрической распределительной коробки системы электропроводки дома и содержит переднюю часть (8), расположенную на внешней поверхности электрической распределительной коробки и содержащую множество датчиков (11, 12, 13, 14, 16), множество исполнительных органов (15, 18, 19), второй блок (20) связи по электросети, трансформатор (17) и микроконтроллер,

причем передняя часть (8) присоединена к соединительной колодке (10), присоединенной к проводам электрической распределительной коробки, а

указанное по меньшей мере одно клиентское устройство (3) и сервер (2) имеют возможность питания от электросети дома и установления взаимной связи друг с другом по этой электросети, так что клиентские устройства (3) передают в сервер (2) информацию от датчиков (11, 12, 13, 14, 16) об изменениях, происходящих в помещении, в котором они установлены, и сервер (2) на основе полученной информации передает команды в клиентские устройства (3) для управления электрическими и электронными устройствами дома, которые подсоединены к соединительной колодке (10).

2. Автоматизированная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что когда в одном помещении расположено несколько электрических распределительных коробок, система (1) содержит лишь одно клиентское устройство (3), подсоединенное к одной из указанных электрических распределительных коробок, а также содержит по одному вспомогательному клиентскому устройству (4) на каждую дополнительную электрическую распределительную коробку.

3. Автоматизированная система (1) по п. 2, отличающаяся тем, что вспомогательное клиентское устройство (4) содержит переднюю часть (30), расположенную на внешней поверхности электрической распределительной коробки и содержащую: множество электронных коммутаторов (24) для управления током в соответствии с командами сервера (2); трансформатор (25); третий блок (26) связи по электросети для обеспечения связи между вспомогательным клиентским устройством (4) и сервером (2); и микроконтроллер, причем передняя часть (30) подсоединена к соединительной колодке (31), присоединенной к проводам электрической распределительной коробки.

4. Автоматизированная система (1) по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что соединительные колодки (10, 31) клиентских устройств (3) и вспомогательных клиентских устройств (4) присоединены к проводам электрической распределительной коробки с помощью соединительных элементов (37), расположенных в соединительных колодках (10, 31).

5. Автоматизированная система (1) по п. 4, отличающаяся тем, что соединение между соединительными колодками (10, 31) и передними частями (8, 30) клиентских устройств (3) и вспомогательных клиентских устройств (4) осуществляется с помощью контактных штырьков (35) соединительных колодок (10, 31), которые вводятся в соответствующие контактные гнезда (36) передних частей (8, 30) клиентских устройств (3, 4).

6. Автоматизированная система (1) по п. 5, отличающаяся тем, что соединительные колодки (10, 31) клиентских устройств (3) и вспомогательных клиентских устройств (4) также содержат силовые входы (21, 27), входы (22, 28) переключателей и силовые выходы (23, 29).

7. Автоматизированная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что блок (5) управления содержит основную плату и имеет возможность питания непосредственно от электросети.

8. Автоматизированная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что множество датчиков, расположенных в передней части (8) клиентского устройства (3), выбраны из:

датчика (13) дыма для обнаружения дыма в помещении;

датчика (11) движения для обнаружения того, что в помещении кто-то находится;

микрофона (33) для обнаружения звуков;

датчика (16) температуры для управления кондиционированием воздуха в помещениях;

инфракрасного датчика (14) для записи сигналов пультов дистанционного управления электронными и электрическими устройствами;

датчика (12) света для определения уровня освещенности в помещении; и комбинации вышеуказанных датчиков.

9. Автоматизированная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что множество исполнительных органов, расположенных в передней части (8) клиентского устройства (3), выбраны из:

инфракрасных светодиодов (15) для воспроизведения инфракрасных сигналов, записанных инфракрасным датчиком (14);

множества электронных коммутаторов (18) для управления электричеством, передаваемым из электросети на силовые выходы (23), в соответствии с командами сервера (2);

громкоговорителя (19) для воспроизведения музыки и записанных голосовых сообщений в каждом из клиентских устройств (3); и

комбинации вышеуказанных исполнительных органов.

10. Автоматизированная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что сервер (2) сконфигурирован для приема команд по меньшей мере от одного устройства, в котором обеспечивается возможность соединения (32) с сетью Интернет, для удаленного управления системой (1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе удалённого управления и способу обработки информации для удаленного управления устройством-объектом управления через сеть. Технический результат - уменьшение нагрузки на пользовательское управление и предотвращение ошибочной операции пользователя.

Согласно изобретению получают информацию об использовании воздухоочистителя, для чего осуществляют захват информации о каждом времени между включением и выключением воздухоочистителя и данных об окружающей среде воздухоочистителя, вычисляют текущий износ, и уведомляют о текущем статусе воздухоочистителя, когда износ достигает заранее определенного порога.

Изобретение относится к области автоматического выбора используемого устройства ввода, а именно к устройству обработки информации и способу выбора этим устройством терминала ввода.

Изобретение относится к области систем управления, а именно к управлению внешними устройством, посредством пользовательского устройства. Техническим результатом является повышение точности управления внешними устройствами за счет получения пользовательским устройством от сервера управляющей информации, соответствующей конкретному внешнему устройству для выполнения действия, основанного на намерении пользователя.

Изобретение относится к беспроводным устройствам управления запасами. Техническим результатом является продление времени работы от батарей в устройстве управления запасами.

Изобретение относится к счетчикам, измеряющим ресурсы и, в частности, относится к системам измерения ресурса энергопотребления, снабженным устройством записи данных и выполненным с возможностью переноса собранных данных в базу данных и к способу использования счетчика энергии для интеллектуального энергопотребления.

Изобретение относится к полевым устройствам (102) для использования в производственном процессе. Технический результат - повышение надежности работы устройства.

Изобретение относится к области устройств дистанционного управления, а именно к устройству дистанционного управления с сенсорным устройством ввода данных. Техническим результатом является обеспечение возможности непрерывного управления, что уменьшает вероятность неправильного ввода команд.

Изобретение относится к дистанционному управлению электронным устройством с помощью протокола беспроводной связи. Технический результат заключается в снижении риска того, что третья сторона сможет произвести сопряжение, а также в упрощении управлением.

Изобретение относится к области дистанционного управления железнодорожного транспорта. Система дистанционного управления содержит устройство дистанционного управления для передачи сигналов на первый контроллерный модуль, который установлен на железнодорожном транспортном средстве и выполнен с возможностью управления железнодорожным транспортным средством и осуществления текущего контроля его функций.

Изобретение относится к области управления интеллектуальными устройствами. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение относится к способу обучения определению области радиационной аварийной ситуации на основе смоделированной аварии. Технический результат – обеспечение способа обучения определению области радиационной аварии аналогично реальной радиационной аварийной ситуации.

Изобретение относится к области автоматики и связи. Технический результат – повышение эффективности использования вычислительных ресурсов и упрощение конструкции.

Изобретение относится к области сетевого оборудования. Технический результат заключается в осуществлении VLAN функции программного моста Linux.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является уменьшение затрат времени на передачу управляющей команды при определении полномочий управления пользовательским устройством.

Изобретение относится к области техники связи. Технический результат – повышение достоверности информации о качестве предоставляемых услуг связи.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в предоставлении возможности маршрутизации сетевого трафика между изолированными виртуальными сетями (IVN, isolated virtual networks) сети провайдера и одной или более общедоступными службами без назначения общедоступных IP-адресов в IVN и без прохождения сетей пользователя.

Изобретение относится к устройству и способу управления начислением платы. Технический результат заключается в автоматизации управления начислением платы.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат - повышение точности регулирования распределенной системы, а также повышение ее отказоустойчивости.

Изобретение относится к области систем связи. Технический результат – обеспечение скорости передачи данных, требуемой для устройства связи пользователя при двойной возможности соединения.

Изобретение относится к области управления интеллектуальными устройствами. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение относится к системам управления. Автоматизированная система управления для домов, обеспечивающая возможность управления электрическими и электронными устройствами, установленными в доме, содержит сервер для каждого дома, клиентские устройства, расположенные в каждом помещении автоматизируемого дома. Клиентские устройства подсоединены к проводам электрической распределительной коробки системы электропроводки дома и содержат переднюю часть, содержащую датчики, исполнительные органы, второй блок связи по электросети, трансформатор и микроконтроллер. Причем передняя часть присоединена к соединительной колодке, присоединенной к проводам электрической распределительной коробки. Клиентские устройства и сервер имеют возможность питания от электросети дома и установления взаимной связи друг с другом по этой электросети. Клиентские устройства передают в сервер информацию от датчиков об изменениях, происходящих в помещении, в котором они установлены. Сервер на основе полученной информации передает команды в клиентские устройства для управления электрическими и электронными устройствами дома, которые подсоединены к соединительной колодке. Технический результат заключается в упрощении возможности автоматизации дома. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх