في المقال السابق تحدثنا عن خلق فريقنا، ولكن في هذه المادة ونحن نريد أن نقول لك بالضبط كيف يمكننا تنفيذ أول مشروع لنا.
وصف الكائن
لذا فإن هدفنا الأول هو مبنى سكني بالخصائص التالية:
- 15 طابقا
- 135 شقة
- أجهزة قياس النبضات لإمداد الماء البارد لكل شقة
- عدادات الحرارة مع M-bus لكل شقة
- عدادات كهرباء بواجهة RS-485 لكل شقة
- مستشعر درجة الحرارة في كل شقة
- صمام واحد على أنبوب إمداد التدفئة للشقة
بادئ ذي بدء ، وضعنا لأنفسنا المهام التالية:
- ضع في رسم تخطيطي للأتمتة
- حدد معدات لعدادات الحرارة وعدادات المياه
- حدد معدات لتسجيل درجة الحرارة والتحكم في إمداد حامل الحرارة للشقق
- حدد المعدات لأخذ قراءات من عدادات الكهرباء والتحكم في ترحيل الحمل
- قم بعمل مشروع لنظام الإرسال والأتمتة لمبنى سكني
- اكتب النسخة الأولى من نهايتنا الخلفية وقم ببناء مقعد اختبار
- تطوير تصميم لتطبيقين على الويب (لشركة الإدارة والمستأجر)
- اكتب تطبيقًا للأمام ، والذي بدوره سيسحب البيانات من قاعدة البيانات
رسم تخطيطي لتوصيل المعدات الميدانية للكائن
بينما لم نكن نعرف المعدات التي يجب استخدامها ، قررنا رسم مخطط تخطيطي لاتصالات المعدات.
يحتوي عداد الحرارة (Apator LQM) على 4 مدخلات نبضية يمكن تهيئتها لاحتياجات مختلفة ، على سبيل المثال ، كما في حالتنا ، قمنا بتعيين إدخال النبض الأول على m3 ، وضبط وزن النبض كما هو الحال في عداد المياه لدينا ، وضبط القراءات الأولية لعداد المياه ، وما إلى ذلك. تم إنشاء زوج لكل شقة - عداد حرارة / عداد ماء. عند تلقي البيانات من عداد الحرارة ، تلقينا قراءات في نفس الوقت من عداد إمداد الماء البارد.
قدمت عدادات الكهرباء البيانات عبر DLMS / COSEM (عبر RS485) ، وما زلنا لا نعرف ما هي ، وكيفية استخراج البيانات من هناك ، ولكن كان هناك شيء واحد واضح أنه كان علينا تعلم كيفية العمل مع العداد. من خلال التواصل مع الشركة المصنعة لجهاز القياس ، جعلنا نفهم أن البروتوكول مغلق - لن تستلمه ، ولكن يمكنك قراءته باستخدام محول RS485 عادي إلى COM أو TCP / IP باستخدام برنامجهم.
للتحكم في إمداد الوسط الحراري وتسجيل درجة الحرارة ، كان من الضروري تركيب وحدة تحكم على الأرض تحتوي على عدد كافٍ من المدخلات والمخرجات لقياس درجة الحرارة والتحكم في الصمام في كل شقة.
والأهم من ذلك ، أننا أعطينا الأفضلية لاستقبال البيانات من المعدات الميدانية عبر TCP / IP ، وقمنا بتحويل جميع الواجهات التسلسلية إلى TCP / IP. في الطابق السفلي من المنزل كان هناك جهاز توجيه مزود بشبكة VPN مرفوعة إلى خادمنا حيث تم طرح جميع البرامج.
رسم تخطيطي لاتصالات المعدات
الرسم التخطيطي جاهز ، نبدأ في اختيار المعدات.
عدادات الحرارة
على الإنترنت ، لا يوجد الكثير من المعلومات حول جمع البيانات باستخدام بروتوكول M-Bus. في الأساس ، هذه هي الشركات التي طورت أجهزتها الخاصة (مكثف M-BUS) التي تم توصيلها بـ 250 وحدة. أجهزة القياس وتحميل البيانات إلى نوع من السحابة بواجهة رهيبة وبدون إمكانية إنشاء تحليلات وتحميل البيانات إلى خدمات الفوترة. الشيء الوحيد الذي وجدناه في السوق الأوكراني هو واجهة Anybus ومحول البروتوكول ، لكننا لم نكن راضين عن التكلفة ووقت التسليم. حسنًا ، طرح ليها فكرة شراء محول واجهة M-BUS / RS-485 ونوع من raspberry pi الذي سيقوم باستطلاع العدادات عبر RS-485.
لكن lib وإطار العمل الوحيد الذي وجدناه كان OpenMUC ، لكن في تلك اللحظة لم نتمكن من معرفة ذلك. ثم بدأوا في الصوف السوق الأوروبي ووجدوه! أنتج الرجال في بولندا الجهاز الذي نحتاجه ، والسعر رائع ، ولكن كيف نحضره إلى أوكرانيا؟ تمكنا من القيام بذلك من خلال وسطاء.
وهنا حزمة معجزة ، قم بفكها ، قم بتوصيلها ، قم بتشغيل فحص العدادات و ... ... لا تراها. حسنًا ، لقد جربناها 5-7 مرات ، وقررنا أن بوابة MBUS ربما تعمل ، لكن العداد لا يعمل. أركض إلى أصدقائي ، وأطلب منهم مقياس حرارة Sharky ، أوصله بالبوابة و ... ... استجوبه !!! نحن سعداء لفتح الشمبانيا! فوز! خبز محمص! ولكن بعد ذلك يتبادر إلى ذهننا أنه سيكون هناك 135 مترًا من Apator في المنشأة ، والتي ، بالمناسبة ، مصنوعة أيضًا في بولندا ، لكن لم نجري محادثة جيدة معهم! نكتب إلى بولندا إلى مصنع Gateway ، ننتظر ، نكتب المزيد والمزيد ، وهكذا 4 أيام - صمت. نحن لا نستسلم (يا إلهي ، كم كنا مرضى في الرأس) ، بدأت في تصفح الإنترنت في FB ، ووجدنا هناك ماتيوز الذي يعمل في المصنع ، ونجد هاتفه وسيقوم بالاتصال. أمسكت بـ Lech وأقول: "لقد كنت 3 سنوات متتالية في أمريكا في WT ، الآن سوف تشرح للبولنديين أن أصدقائهم الأوكرانيين لديهم مشاكل!"
يناديه ، ويبدأ في التحدث باللغة الإنجليزية ، ولكن كل ما قاله ماتيوز من نفسه: "مرحباً! نعم! "، وماذا برأيك يبدأ ليخ في التحدث إليه بالبولندية والبولندية !!! نتيجة لذلك ، تم حل المشكلة بطريقة كانت ضرورية في منتدى الدعم الخاص بهم ، لإنشاء موضوع مع وصف للمشكلة وبيانات للاتصال بالجهاز ، وبعد يومين ، قام الرجال من بولندا بتعليم أجهزتهم للتواصل مع مقياس الحرارة Apator.
من المهم ملاحظة أن البوابة كانت تكتب البيانات من MBUS إلى سجلات Modbus ، حيث أخذناها. أيضًا ، يمكن للكتلة استطلاع 60 جهازًا وليس 250 وحدة. لقد ذهبنا خصيصًا لهذا الغرض لزيادة سرعة تلقي البيانات من المنزل والموثوقية.
عدادات الكهرباء
لقد كانت ملحمة بشكل عام! لقد كنت أبحث عن حلول للحصول على البيانات من عدادات الكهرباء لفترة طويلة ، ولم تأت المحطة لمساعدتنا ، لذلك كان علي أن أتعامل مع الأمر. مرة أخرى ، أنقذنا Google ، في بعض المنتديات وجدت شخصًا كان يناقش بنشاط موضوع الإرسال المضاد مثلنا ، وكان لديه بعض الخبرة في هذا الاتجاه. فأجابني ، لقد كتبت إليه ، واتضح ما يلي من المحادثة: لقد فعل العكس - هندسة بروتوكول الاتصال مع برنامج الشركة المصنعة للعداد. لقد استمع للتو إلى منفذ COM وقام بتحليل البايت العاري - رجلنا.
نتيجة التنصت على منفذ
البوابة الذي جمعه من ATMega-32 و RS-485 / TTL و RJ-45 لـ arduino (لا أتذكر المواصفات الدقيقة بعد الآن). أي أن البوابة كانت مترًا رئيسيًا وعملت على مبدأ الكتلة البولندية. نصنع بوابتين ، ونختبر على 5 عدادات ، كل الصف.
جهاز ذاتي الصنع للعدادات وضعنا
15 قطعة على الكائن مع 9 عدادات لكل منها ، وفي صباح اليوم التالي تحترق 5 أجهزة. ما الأمر ، كل شيء كان على ما يرام في المنصة ، لكن الموقف هو موقف ، الحقائق هي حقائق. اتضح أن RS-485 / TTL لم يكن معزولًا كلفانيًا. نقوم بإزالة الكتل ، ونشتري RS-485 / TTL الضرورية ، واللحام ، والتثبيت و ... ... مرة أخرى يطيرون. لم يتم حل المشكلة بهذه الوحدات ، ومع ذلك ، وجدنا حلاً مصنعًا لـ RS-485 / Ethernet ، وفي غضون يومين قمنا نحن بأنفسنا بعكس بروتوكول العداد. كل شيء على ما يرام.
التحكم في إمدادات وسط التدفئة وتسجيل درجة الحرارة في الشقق
كنا بحاجة إلى إيجاد وحدة تحكم مناسبة للسعر والضمان والخدمة. لقد بدأنا مع شركة Siemens و Wago ، ولكن نظرًا للسعر وعدم وجود مركز خدمة مناسب (يجب إرسال أي وحدة تحكم للإصلاح إلى الخارج والانتظار 3 أسابيع ، بشرط أن يكون لدينا 15 منهم يمكن أن يؤدي ذلك إلى مزحة سيئة) ، واصل البحث والعثور على وحدات تحكم في الإنتاج الأوكراني Raut ، لقد كان مثاليًا لتلبية احتياجاتنا - هناك ما يكفي من المدخلات / المخرجات ، البرمجة أسهل بكثير مما كانت عليه في SoMachine Schneider ، السعر مناسب لنا ، الخدمة من 3 إلى 5 أيام ، التسليم من أسبوع إلى أسبوعين. والجودة مرضية ، في غضون عامين ، قمنا بتركيب حوالي 150 قطعة وتم إرسال قطعة واحدة فقط للإصلاح (الهيئة العامة للإسكان).
أول موقف
استخدمنا مستشعرات درجة الحرارة Pt1000 ، والتناظرية ، نعم هناك خطأ ، خاصة مع طول السلك الطويل ، وكان لدينا 35 مترًا من وحدة التحكم إلى المستشعر ، ولكن مقارنة بمستشعرات درجة الحرارة الرقمية ، فمن الأسهل الاتصال ، وأكثر موثوقية ، وأرخص ، والأهم من ذلك ، عندما تكون في تم إصلاح الشقة ، وعادة ما تحتوي 30٪ من المستشعرات على وجبة خفيفة ، والتي تؤدي عند استخدام مستشعر رقمي إلى حدوث ماس كهربائي في الخط وغالبًا ما يؤدي إلى تجميد الجهاز الميداني.
التقطنا المعدات ، وتعلمنا كيفية العمل معها ، على المستوى الميداني في المنزل ، يجب أن يعمل كل شيء ويعمل ، ونجمع الدروع.
درع التجمع
ولقد بدأنا في كتابة النسخة الأولى من لدينا back`end، أطلقت بالتوازي مع تصميم اثنين من واجهات (لإدارة الشركة والمستأجر)، وقد بدأت عملية التثبيت في الموقع.
التركيب والتشغيل
يجب قول كلمة منفصلة عن التركيب والتشغيل. أخذ الكائن:
- 15 وحدة تحكم
- 6.5 كم FTP cat 5e
- 2 كم PVS
- 15 وحدة مفتاح كهربائي
- 30 وحدة مصادر طاقة 24 فولت
كان هناك الكثير من العمل للكائن الأول والنموذج الأولي ، لم يكن من الضروري أن تكون الأسلاك مبعثرة تحت السقف فحسب ، بل يجب أيضًا توقيعها من قبل كل واحد (بعد كل شيء ، كان كل سلك لمستشعر شقة معين ، وصمام ، وعداد مياه / مقياس حرارة) ، بعد التثبيت ، تم استدعاء كل سلك وفصله. لقد خلطت شيئًا ما وهذا كل شيء - فتح الصمام الخطأ وأغلق للشقة ، وكان لدى الجيران شهادة شخص آخر ، وهكذا.
يجب مزامنة كل مقياس حرارة للشقة مع قراءات عداد المياه للشقة وتوصيله بشكل صحيح. تحتوي كل شقة على 3 أرقام تسلسلية لجهاز القياس ، ولا يمكن الخلط بينها أيضًا ، أو سيكون هناك أنبوب في قسم المحاسبة.
تصميم واجهة
بينما كان التثبيت قيد التنفيذ ، وكتابة النسخة الاحتياطية الأولى ، كان فريق الواجهة الأمامية لدينا يعد التصميمات الأولى لواجهتين (لشركة الإدارة والمقيمين) ، وتم اقتراح حوالي 4 خيارات لكل من الواجهات.
كانت الصعوبة أن هذه الواجهات لن تكون مجرد مواقع للبيع ، بل يجب أن تكون خفيفة وبسيطة ومريحة ، لأنه إذا لم يكن لدى المستأجر انطباع جيد و UX ، لسبب ما (ليس من الواضح كيفية التحكم ، أين درجة الحرارة ، إلخ. ) ثم سيأكل ببساطة شركة الإدارة وستكون هذه مشكلة ، لأن العميل سيأكلنا.
توظف شركة الإدارة المهندسين بشكل أساسي وهم غير معتادون بشكل عام على استخدام شيء من هذا القبيل ، ومنحهم SCADA و ASKUE و 1-C بواجهات ثقيلة.
أعتقد أننا تمكنا من إنشاء التصاميم اللازمة وتنفيذها في المستقبل.
صفحة مثال لواجهة المقيم لـ UK
Super! قبل ذلك ، الوعي بالمشاكل:
- من الصعب للغاية التحكم في إمداد الناقل الحراري ، خاصة إذا كان لديك مستشعر درجة حرارة واحد وصمام واحد لكل شقة 45 متر مربع
- كيفية إيصال رسالتنا للأشخاص ومساعدتهم على تبني التكنولوجيا
- كيفية جعل النظام قابلاً للتطوير وسريعًا وبسيطًا
- من الضروري مراقبة استهلاك الموارد وتحديد عدادات المياه النبضية الخاطئة والصمامات العالقة ، لأنه لا توجد ملاحظات
- معايرة مجسات درجة الحرارة
- ارتفاع درجة حرارة بوابة MBus ، ونقل الذاكرة للقراءة فقط
- اكتشفنا الشقق ، لكن غرف الغلايات ، TP ، محطات الضخ. نريد BMS حقيقي!
لكن الغريب إذن ، بدون خبرة ، قمنا بالتخلص من هذه المشكلات مثل المكسرات والمضي قدمًا.
الامور جيدة!