Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею
Полезная модель относится системам инженерного оборудования зданий, снабженными автоматическими средствами мониторинга и управления на базе вычислительной техники. Расширение функциональных возможностей, сокращение времени мониторинга и управления за счет возможности быстрого поиска нужного в данный момент инженерного оборудования при достоверном и наглядном визуальном информировании о состоянии инженерного оборудования достигается тем, что в системе инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею сенсорный интерфейс пользователя, выполнен с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности, на котором они расположены, или самого здания на одном горизонтальном уровне, или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием в виде 3-D модели, а также с возможностью отображения в виде 3-D модели требуемой для мониторинга и управления части здания в результате последовательного визуального перемещения от планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом к планировке здания на одном горизонтальном уровне и/или планировке отдельного помещения путем тактильного воздействия на изображение целевой области на соответствующей планировке, при этом система снабжена дополнительным инженерным оборудованием, а именно, камерами видеонаблюдения, отображаемыми на экране интерфейса с визуализацией зон видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализацией с отображением зон, контролируемых датчиками охранной и/или пожарной сигнализации, контурными линиями контрастного цвета на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, аудио- и видеоустройствами с отображением их на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, электрозапирающими устройствами для точек возможного доступа, средствами управления климатом в помещении, средствами контроля климатических параметров окружающей среды и контроля энергопотребления, а элементы, предназначенные для управления исполнительными устройствами, выполнены в виде изображенных на сенсорном экране интерфейса кнопок, снабженных символами, ассоциирующимися с назначением этих кнопок.
Полезная модель относится системам инженерного оборудования зданий, снабженными автоматическими средствами мониторинга и управления на базе вычислительной техники и касается конструкции таких систем, в которых имеет место визуальное информирование в режиме реального времени о состоянии жилых, коммерческих и промышленных зданий и инженерного оборудования их жизнеобеспечения, а также обеспечивается возможность управления ими.
Известна система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, содержащая вычислительный модуль и связанные с ним датчики состояния и исполнительные устройства управления инженерным оборудованием, а также интерфейс пользователя, выполненный с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля состояния инженерного оборудования, подлежащего мониторингу и управлению, а также элементов, предназначенных для управления исполнительными устройствами (см. патент РФ на изобретение 
2343526, МПК G05B 15/02, 2008). К недостаткам известной системы относятся ее ограниченные функциональные возможности, а также необходимость затраты большого количества времени на управление и оценку состояния объекта и инженерного оборудования ввиду ограниченной их визуализации и сложности поиска нужного в данный момент инженерного оборудования, особенно при большом количестве контролируемых зон всего объекта.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, содержащая вычислительный модуль и связанные с ним датчики состояния и исполнительные устройства управления инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы и механические устройства, а также сенсорный интерфейс пользователя, выполненный с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы, условно представленные в виде освещаемых ими зон, и механические устройства, а также элементов, предназначенных для управления исполнительными устройствами, (см. заявку РФ на изобретение 2007127419, МПК G05B 15/00, 2009). К недостаткам и этой известной системы относятся ее ограниченные функциональные возможности, а также необходимость затраты большого количества времени на управление и оценку состояния объекта и инженерного оборудования ввиду ограниченной их визуализации и сложности поиска нужного в данный момент инженерного оборудования, особенно при большом количестве контролируемых зон всего объекта.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в расширении функциональных возможностей, сокращении времени мониторинга и управления за счет возможности быстрого поиска нужного в данный момент инженерного оборудования при достоверном и наглядном визуальном информировании о состоянии инженерного оборудования.
Данная задача решается тем, что в системе инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, содержащей вычислительный модуль и связанные с ним датчики состояния и исполнительные устройства управления инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы и механические устройства, а также сенсорный интерфейс пользователя, выполненный с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы, условно представленные в виде освещаемых ими зон, и механические устройства, а также элементов, предназначенных для управления исполнительными устройствами, сенсорный интерфейс пользователя, выполнен с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности, на котором они расположены, или самого здания на одном горизонтальном уровне, или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием в виде 3-D модели, а также с возможностью отображения в виде 3-D модели требуемой для мониторинга и управления части здания в результате последовательного визуального перемещения от планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом к планировке здания на одном горизонтальном уровне и/или планировке отдельного помещения путем тактильного воздействия на изображение целевой области на соответствующей планировке, при этом система снабжена дополнительным инженерным оборудованием, а именно, камерами видеонаблюдения, отображаемыми на экране интерфейса с визуализацией зон видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализацией с отображением зон, контролируемых датчиками охранной и/или пожарной сигнализации, контурными линиями контрастного цвета на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, аудио- и видеоустройствами с отображением их на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, электрозапирающими устройствами для точек возможного доступа, средствами управления климатом в помещении, средствами контроля климатических параметров окружающей среды и контроля энергопотребления, а элементы, предназначенные для управления исполнительными устройствами, выполнены в виде изображенных на сенсорном экране интерфейса кнопок, снабженных символами, ассоциирующимися с назначением этих кнопок.
Выполнение сенсорного интерфейса пользователя с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности, на котором они расположены, или самого здания на одном горизонтальном уровне, или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием в виде 3-D модели, а также с возможностью отображения в виде 3-D модели требуемой для мониторинга и управления части здания в результате последовательного визуального перемещения от планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом к планировке здания на одном горизонтальном уровне и/или планировке отдельного помещения путем тактильного воздействия на изображение целевой области на соответствующей планировке, обеспечивает сокращении времени мониторинга и управления за счет возможности простого и быстрого поиска нужного в данный момент инженерного оборудования при достоверном и наглядном визуальном информировании о состоянии инженерного оборудования.
Снабжение системы дополнительным инженерным оборудованием, а именно, камерами видеонаблюдения, отображаемыми на экране интерфейса с визуализацией зон видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализацией с отображением зон, контролируемых датчиками охранной и/или пожарной сигнализации, контурными линиями контрастного цвета на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, аудио- и видеоустройствами с отображением их на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, электрозапирающими устройствами для точек возможного доступа, средствами управления климатом в помещении, средствами контроля климатических параметров окружающей среды и контроля энергопотребления, расширяет функциональные возможности системы за счет того, что наличие в системе каждого из указанных выше элементов дополнительного оборудования обеспечивает выполнение системой свойственных каждому из этих элементов дополнительных функций. Так наличие камер видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализации, электрозапирающих устройств для точек возможного доступа, средств управления климатом в помещении, средств контроля климатических параметров окружающей среды и контроля энергопотребления, позволяет системе, соответственно, осуществлять видеонаблюдение и визуальный контроль за выбранными объектами, контролировать и осуществлять охрану объектов, контролировать и управлять доступом в определенные объекты, контролировать и регулировать климатические параметры в помещении, контролировать параметры окружающий среды. При этом, выполнение всех дополнительных функций достаточно просто достигается при использовании сенсорного интерфейса при быстром поиска нужного в данный момент инженерного оборудования, достоверном и наглядном визуальном информировании о состоянии инженерного оборудования.
На фиг.1 представлена схема предлагаемой системы инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею; на фиг.2 - представлено изображение сенсорного интерфейса при отображении на нем планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом; на фиг.3 - представлено изображение сенсорного интерфейса при отображении на нем планировки нескольких помещения (коттедж первый этаж); на фиг.4 - представлено изображение сенсорного интерфейса при отображении на нем планировки отдельного помещения (гостиная первый этаж).
Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, содержит вычислительный модуль 1, например, компьютер и связанные с ним датчики состояния и исполнительные устройства управления инженерным оборудованием, а именно: взаимодействующие с осветительными приборами 2 датчики 3 интенсивности освещения и исполнительные устройства 4 регулирования интенсивности освещения; взаимодействующие с механическими устройствами 5 датчики 6 позиции движущихся частей механических устройств (рольставни, рулонные ворота и т.п.) и исполнительные устройства 7 привода механических устройств; камеры 8 видеонаблюдения; взаимодействующие с электрозапирающими устройствами 9 датчики 10 состояния электрозапирающих устройств и исполнительные устройства 11 управления электрозапирающими устройствами; взаимодействующие с охранными и/или пожарными системами 12 датчики 13 состояния охранных и/или пожарными систем и исполнительные устройства 14 воздействия на датчики охранных систем; взаимодействующие с аудио- и видеоустройствами 15 датчики 16 состояния аудио- и видеоустройств и исполнительные устройства 17 управления аудио- и видеоустройствами; взаимодействующие со средствами 18 воздействия на параметры климата в помещении (например, нагреватели, увлажнители и т.п.) датчики 19 состояния параметров климата в помещении и исполнительные устройства 20 регулировки параметров климата в помещении. Также система включает в себя средства 21 контроля климатических параметров окружающей среды и средства 22 контроля энергопотребления.
Вычислительный модуль 1 также связан с сенсорным интерфейсом 23 пользователя, выполненным с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля 1 планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности, на котором они расположены, или самого здания на одном горизонтальном уровне, или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием в виде 3-D модели, а также с возможностью отображения в виде 3-D модели требуемой для мониторинга и управления части здания в результате последовательного визуального перемещения от планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом к планировке здания на одном горизонтальном уровне и/или планировке отдельного помещения путем тактильного воздействия на изображение целевой области на соответствующей планировке.
На экране сенсорного интерфейса 23 также выполнены изображения кнопок, при тактильном воздействии на которые осуществляется управление инженерным оборудованием, а именно: кнопок 24, предназначенных для группового управления освещением; кнопок 25, предназначенных для управление охранными и/или пожарными сигнализациями; кнопок 26, предназначенных для управления климатом в помещении; кнопки 27 включения и выключения всех аудио- и видеоустройств в помещении; кнопок 28 и 29, соответственно, отключения всех инженерных устройств с запоминанием их параметров при выходе из здания и их включения с этими же параметрами при входе в здание; кнопок 30, предназначенных для визуализации точек возможного доступа; кнопок 31, предназначенных для управления электрозапирающими устройствами во всех точках возможного доступа всего автоматизируемого объекта; кнопки 32, предназначенной для визуализации контролируемых климатических параметров окружающей среды; кнопки 33, предназначенной для визуализации параметров энергопотребления, кнопки 34 визуализации журнала событий. Также на экране интерфейса 23 имеются изображения кнопки 35 управления механическими устройствами (рольставни, рулонные ворота и т.п.), кнопки 36, предназначенной для смены ракурса на трехмерную модель, т.е. ее поворота, и кнопки 37, предназначенной для перехода вверх по иерархии помещений: от уровня комнаты на уровень этажа, от уровня этажа на уровень здания и т.д. Кроме того, на сенсорном экране в окне 38 отображается информация с обозначением отображенного на экране объекта.
Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, работает следующим образом.
Как правило, в целом объект, подлежащий мониторингу и управлению, снабженный инженерным оборудованием, включает в себя расположенные на определенном участке местности одно или несколько зданий, дополнительных строений. При этом здания могут иметь несколько этажей и множество помещений, в каждых из которых требуется осуществить мониторинг и управление инженерным оборудованием в реальном времени. Так как мониторинг и управление осуществляются путем тактильного воздействия на изображенные на требуемой планировке части объекта элементы инженерного оборудования, то, прежде всего, необходимо выбрать из множества имеющихся планировок зданий, дополнительных строений и помещений планировку той части объекта, на которой и необходимо в режиме реального времени осуществить мониторинг и управление инженерным оборудованием, и отобразить ее на экране интерфейса 23.
Для этого отображают на сенсорном экране интерфейса 23 планировку здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом в виде 3-D модели (фиг.2). Далее, например, если требуемой для мониторинга и управления в реальном времени частью объекта является, гостиная первого этажа коттеджа, после тактильного воздействия на целевую область (первый этаж коттеджа) на изображении этой планировки отображают на сенсорном экране интерфейса 23 планировку первого этажа коттеджа (фиг.3), а затем после тактильного воздействия на целевую область (гостиная) на изображении планировки первого этажа коттеджа отображают на сенсорном экране интерфейса 23 планировку гостиной с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием (фиг.4). При этом на сенсорном экране интерфейса 23 в окне 38 отображается информация с обозначением отображенного на экране объекта, например, (фиг.4) «Коттедж», «Этаж 1», «Гостиная».
Управление освещением при помощи групп осветительных приборов 2 (люстры, светильники и т.п.), условно представленных на планировке в виде освещаемых ими зон, осуществляется либо тактильным воздействием на освещаемую зону (короткое нажатие на зону включает или выключает), либо тактильным воздействием на кнопки 26, предназначенные для группового управления освещением, (включает, выключает, выставляет одну из заранее выставленных сцен). Если группа осветительных приборов 2 допускает плавную регулировку яркости, продолжительное нажатие на освещаемую зону выводит на экран интерфейса 23 регулятор, с помощью которого можно выставить любую яркость осветительных приборов. Соответственно, при всех описанных операциях от датчиков 3 интенсивности освещения поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 4 регулирования интенсивности освещения.
Управление механическими устройствами (рольставни, рулонные ворота и т.п.) 5 осуществляется путем тактильного воздействия на их изображения на экране интерфейса 23 в сторону открытия или закрытия механических устройств 5. Также управление может осуществляться путем тактильного воздействия на кнопку 35 управления механическими устройствами, которая выполнена в виде изображения ползункового регулятора. Соответственно, при всех описанных операциях от датчиков 6 величины открытия механических устройств поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 7 привода механических устройств.
Видеонаблюдение осуществляют при помощи камер 8 видеонаблюдения, отображаемых на экране интерфейса 23 с визуализацией зон видеонаблюдения. При тактильном воздействии на эти зоны происходит перемещение взгляда зрителя в положение самой камеры 8 видеонаблюдения и реальное видеоизображение выводится на экран интерфейса 23. Соответственно, при всех описанных операциях от экрана интерфейса 23 поступают сигналы в вычислительный модуль 1, который, в свою очередь, выдает требуемое изображение на экран интерфейса 23.
Точками доступа обычно являются двери, калитки, ворота, шлагбаумы и т.п., снабженные электрозапирающими устройствами 9, например, электрозамками. Визуализация точек доступа осуществляется путем тактильного воздействия на кнопки 30, возле каждой из которых имеется надпись с наименованием конкретной точки доступа, например, «Калитка», в результате чего на экран интерфейса 23 в режиме видеодомофона выводится реальное изображение точки доступа. Кроме того, на 3-D модели объекта имеются условные обозначения точек доступа, либо в виде рамы (дверной косяк, столбы ворот, калитки и т.п.), либо в виде барьера (дверь, створки ворот и т.п.), к которым примыкают стрелки в направлении входа и выхода относительно них. Если доступ в конкретном направлении не ограничен, стрелка в этом направлении не ставится. При этом поведение точки доступа на 3-D модели характеризуется следующими обозначениями:
- если точка доступа открыта, рама зеленая, барьера нет;
- если точка доступа закрыта, рама красная, барьер красный полупрозрачный;
- если в точке доступа имеет место несанкционированная ситуация (взлом и т.п.), рама мигает
- если нет связи с точкой доступа, рама и стрелки белые и мигают;
- если ограничение доступа в конкретном направлении снято, соответствующая стрелка зеленая;
- если ограничение доступа в конкретном направлении имеет место, соответствующая стрелка красная.
Управление электрозапирающими устройствами 9 осуществляется либо непосредственным тактильным воздействием на условное обозначение конкретной точки доступа, либо в масштабах всего объекта путем тактильного воздействия на кнопки 31.
Соответственно, при всех описанных операциях от датчиков 10 состояния электрозапирающих устройств поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 11 управления электрозапирающими устройствами.
Кроме того, система может быть снабжена в точках возможного доступа устройствами идентификации физических лиц по носимым ими персональным средствам идентификации, например, для функций доступа могут использоваться проксимити-карты.
Зоны, контролируемые датчиками 12 охранной сигнализации отображаются на соответствующей планировке контурными линиями контрастного (например, красного) цвета. При этом при необходимости включают или выключают охранную сигнализацию на всем объекте или его части путем тактильного воздействия на соответствующие кнопки 25, отображенные на экране интерфейса. Также постановка и снятие с охраны может осуществляться, как и для функций доступа, при помощи проксимити-карт.
При срабатывании датчиков 12 охранной сигнализации в указанных зонах появляется мигающий символ человека и мигающий контур. При срабатывании датчиков 12 пожарной сигнализации в указанных зонах появляется мигающий символ пламени и мигающая область, соответствующая области всего пола этих зон.
Соответственно, при всех описанных операциях от датчиков 13 состояния охранных и/или пожарных сигнализаций поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 14 воздействия на датчики охранной сигнализации.
Моменты постановки, снятия с охраны и срабатывания датчиков сохраняются в журнале событий, который отображается на экране интерфейса 23 при тактильном воздействии на кнопку 34 визуализации журнала событий.
Климатические параметры (температура, влажность и т.п.) объекта регулируют при помощи средств 18 воздействия на параметры климата в помещении (например, нагреватели, увлажнители и т.п.). При этом доступно управление кондиционером: включение, установка требуемой температуры; включение вентиляции и регулировка силы потока, работа с теплыми полами и т.п. При воздействии на кнопки 32, имеет место визуализация либо текущего значения определенного климатического параметра, либо его требуемая величина.
Соответственно, при этом от датчиков 19 состояния параметров климата в помещении поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 20 регулировки параметров климата в помещении.
Аудио- и видеоустройствами 15 управляют путем тактильного воздействия на их изображение на планировке помещения/помещений, после чего на экран интерфейса 23 выводится изображение управляющего устройства (панель управления пульта), при нажатии на соответствующие кнопки которого и осуществляется управление устройствами 15.
Соответственно, при этом от датчиков 16 состояния аудио- и видеоустройств поступают сигналы в вычислительный модуль 1, в который также поступают управляющие сигналы от экрана интерфейса 23, затем передающиеся на исполнительные устройства 17 управления аудио- и видеоустройствами.
Кроме того, система может быть снабжена различным дополнительным оборудованием, например, нагревателями бассейна, при этом принцип мониторинга и управления ими аналогичен описанному выше.
Предлагаемая система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею обладает широкими функциональными возможностями, обеспечивает сокращение времени мониторинга и управления за счет возможности быстрого поиска нужного в данный момент инженерного оборудования при достоверном и наглядном визуальном информировании о состоянии инженерного оборудования.
1. Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею, содержащая вычислительный модуль и связанные с ним датчики состояния и исполнительные устройства управления инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы и механические устройства, а также сенсорный интерфейс пользователя, выполненный с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием, включающим в себя осветительные приборы, условно представленные в виде освещаемых ими зон, и механические устройства, а также элементов, предназначенных для управления исполнительными устройствами, отличающаяся тем, что сенсорный интерфейс пользователя выполнен с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности, на котором они расположены, или самого здания на одном горизонтальном уровне, или отдельного помещения с подлежащим мониторингу и управлению инженерным оборудованием в виде 3-D модели, а также с возможностью отображения в виде 3-D модели требуемой для мониторинга и управления части здания в результате последовательного визуального перемещения от планировки здания и дополнительных сопутствующих объектов/объекта с участком местности в целом к планировке здания на одном горизонтальном уровне и/или планировке отдельного помещения путем тактильного воздействия на изображение целевой области на соответствующей планировке, при этом система снабжена дополнительным инженерным оборудованием, а именно камерами видеонаблюдения, отображаемыми на экране интерфейса с визуализацией зон видеонаблюдения, охранной и/или пожарной сигнализацией с отображением зон, контролируемых датчиками охранной и/или пожарной сигнализации, контурными линиями контрастного цвета на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, аудио- и видеоустройствами с отображением их на 3-D модели внутренней планировки здания на одном горизонтальном уровне или отдельного помещения, электрозапирающими устройствами для точек возможного доступа, средствами управления климатом в помещении, средствами контроля климатических параметров окружающей среды и контроля энергопотребления, а элементы, предназначенные для управления исполнительными устройствами, выполнены в виде изображенных на сенсорном экране интерфейса кнопок, снабженных символами, ассоциирующимися с назначением этих кнопок.
2. Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею по п.1, отличающаяся тем, что сенсорный интерфейс пользователя выполнен с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля информации с обозначением отображенного на экране объекта.
3. Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею по п.1, отличающаяся тем, что сенсорный интерфейс пользователя выполнен с возможностью отображения на его экране при помощи вычислительного модуля изображения точки возможного доступа.
4. Система инженерного оборудования зданий, мониторинга и управления ею по п.1 или 3, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена в точках возможного доступа устройствами идентификации физических лиц по носимым ими персональным средствам идентификации.
