Система дистанционного управления отоплением позволяет контролировать параметры воздуха в доме или ином объекте на расстоянии. Удаленный мониторинг температуры и возможность ее изменения подойдет владельцам загородных домов и дач, где необходимо поддерживать плюс и зимой, если даже там никто не живет. Это заметно увеличивает срок службы мебели, обоев, бытовой техники (нет высокой влажности воздуха и т.д.)
Наличие удаленного контроля температуры помещений позволяет:
- Предупредить понижение температуры ниже нуля в случае поломки отопительного оборудования – владелец недвижимости узнает об аварийной ситуации, поэтому примет меры.
- Экономить энергоресурсы, поддерживая минимально возможные параметры воздуха и прогревая дом только к приезду хозяев. Экономия достигает 50%!
- Экономить ресурс дорогого отопительного оборудования, эксплуатируя его большую часть времени в щадящем режиме.
Виды систем дистанционного управления отоплением
Есть два вида систем дистанционного мониторинга обогревом объекта, отличающиеся способом передачи информации и команд:
- посредством Интернет;
- через GSM.
Рассмотрим эти виды подробнее.
Управление через GSM
Это наиболее простой вид дистанционного контроля системой отопления. Главный его элемент – GSM-термостат (его еще называют GSM-модулем). По сути, это компьютер, который обеспечивает:
- Поддержание запрограммированных в его память значений параметров воздуха в помещении зависимости от дня недели и текущего времени.
- Передачу sms сообщениями или звонком на телефон пользователя информации о температуре и поломках системы отопления.
- Прием sms команд по изменению режима работа отопления и их исполнение.
GSM-термостат имеет контроллер, который собственно и осуществляет управление отопительным оборудованием с разъемами для подсоединения к нему температурные датчиков температуры в комнатах и вне дома и котла (обычно сами переносные датчики входят в комплект поставки термостата) и одним или несколькими слотами для SIM – карт. В дорогих моделях есть гнездо для подсоединения к термостату интернет-кабеля для расширения возможностей системы. Например, организовать диспетчеризацию, подключить дополнительные отопительные приборы. Для усиления сигнала термостат также имеет GSM-антенну.
Удаленный контроль за температурой загородного дома через GSM – распространенный вид дистанционного управления отоплением. Его преимущество – доступная цена и работа без проводного интернета в доме.
Недостатки:
- ограниченная функциональность;
- нужно оплачивать мобильную телефонную связь.
Управление с помощью Интернет
Стандартная комплектация системы следующая:
- интернет-шлюз, который соединяется с домашним роутером;
- термостат с программатором;
- радиоблок управления котлом.
Владелец загородного дома (дачи и т.д.) посредством термостата с программатором задает режим работы отопления на неделю. Этот же термостат через сеть Wi-Fi передает информацию о текущей температуре через роутер на интернет-шлюз, который пересылает ее при помощи ПРОВОДНОГО Интернета на компьютер (планшет, смартфон) владельцу дома. Тот командами (необходима установка программного обеспечения) может корректировать заданный режим работы термостата, который управляет котлом через его радиоблок.
В расширенной версии через Интернет можно контролировать работу несколькими отопительными приборами – котлом, радиаторами, системой «Теплый пол» и т.д. Для этого на это оборудование необходимо установить соответствующие радиоблоки. Для работы необходимо на ПК, планшет или смартфон установить специальное приложение.
Плюс такой системы – это максимально широкая функциональность:
- управлять несколькими отопительными приборами;
- обеспечивать индивидуальные параметры для каждого помещения;
- предоставление полной информации о работе отопления;
- удобная отчетность;
- возможность диспетчеризации.
Минуса два:
- Технический – необходим проводной Интернет, что во многих случаях для загородных дач и домов является проблематичным. Также нужен роутер.
- Финансовый – система стоит дороже варианта контроля через GSM.
Датчик своими руками
Пример сборки смотрите в следующем видео:
Собрать устройство, о котором идет речь в нашей заметке, можно и самостоятельно. Например, изготовить Wi-Fi-датчик температуры нетрудно, соединив беспроводной модуль c маркировкой ESP8266 и температурный датчик DS18B20.
Конечно, придется повозиться с паяльником и приобрести другие компоненты схемы, наподобие резистора на 4,7 кОм, светодиодных индикаторов, проводов и USB-UART-TTL адаптер. Но, в общем и целом, ничего особенно сложного в данной конструкции нет. Схема напоминает ту, которые дети собирают в радиолюбительских кружках и школах домов пионеров.
Так вот, рассматриваемая модель программируется и конфигурируется на базе популярной программно-аппаратной платформы Arduino, лучшей на сегодня в классе конструкторов. На сайтах в Интернете найдется немало инструкций по созданию вполне работоспособных электронных поделок.
Мы привели эту информацию исключительно для того, чтобы подвигнуть вас на путь технического творчества!
Погодозависимое управление отоплением
Вне зависимости от того, как организован удаленный контроль температуры на даче – при помощи Интернет или GSM, в обоих случаях возможно организовать погодозависимое управление. Это подразумевает формирование команд в зависимости от параметров внешней среды . Для этого устанавливается внешний термометр (датчик), связанный с GSM-термостатом или термостатом, подключенным к Интернет.
Учет внешних факторов экономит энергоресурсы для отопления. Принцип экономии прост. Чем меньше разность температур снаружи и внутри помещения, тем меньше нужно нагревать воду в отопительном контуре.
Измерение температуры
Для измерения температуры использовался датчик LM35. Датчик выдаёт напряжение, пропорциональное градусам Цельсия, 10мВ/ºC. Просто и удобно. Напряжение питания сенсора – от 4 до 30 В. Если в Arduino включить внутренний источник опорного напряжения 1,1 В (для этого в setup() нужно прописать analogReference(INTERNAL);), то градусы Цельсия можно рассчитать по простой формуле: ГРАДУСЫ ЦЕЛЬСИЯ = СЧИТАННОЕ ЗНАЧЕНИЕ х 0,107.
Считанное значение – то, которое получаем из функции analogRead(): val = analogRead(analogPin);
Англоязычные рассуждения на тему LM35 и Arduino: https://playground.arduino.cc/Main/LM35HigherResolution
В начале тестирования датчик температуры был размещен на длинных ногах над платой Arduino и показывал 28 – 29 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С. Я уже начал паниковать, что сделал что-то не так, но как только датчик был вынесен подальше от платы – показания стали соответствовать действительности. Кстати, как выяснилось, около пола температура воздуха на 1,5 – 2 градуса ниже, чем на столе.
Как выбрать GSM-модуль
Основным компонентом любой системы дистанционного контроля отопления является термостат или GSM-модуль. На рынке есть большое количество моделей с различными ценами в зависимости от функциональности и бренда.
При недорогом варианте выбирайте модели, имеющие стандартные функции, о которых мы писали выше. Более дорогие GSM-модули позволяют выполнить программирование режима работы отопления на неделю.
Учитывайте количество разъемов для подсоединения датчиков. Их количество составляет от двух до десяти.
В наиболее дорогих моделях есть разъем для подключения интернет-кабеля, а также дополнительных датчиков – движения, дыма и т.д. То есть система имеет еще и функции охраны.
Прием SMS сообщений
Для приема SMS в текстовом режиме нам нужно:
- AT+CMGF=1\r – включить текстовый режим, если есть сомнения, что он включен.
- Определиться, нужно ли нам сохранять SMS на SIM-карте или в памяти модуля или достаточно просто пересылать их на UART. Для этого имеется команда AT+CNMI. Так как мы не хотели сохранять SMS в памяти, то использовали эту команду с такими параметрами: AT+CNMI=3,2,2,0,1\r
Когда принятая SMS пересылается на UART в текстовом режиме, она состоит из двух строчек:
- +CMT: «70123456789»\r\n – в первой строчке содержится номер отправителя
- Text of the message\r\n – во второй – текст сообщения.
Сначала смотрим, с какого номера пришло сообщение, потом – что именно пришло. Удобно.
Что ещё можно сделать?
- можно запрограммировать, например, отправку сообщений при аномальном повышении или понижении температуры или подозрительной скорости её изменения
- можно соединяться по GPRS с каким-нибудь сервером, который будет хранить данные об изменении температуры за последние 20 лет, строить красивые графики и выявлять скрытые закономерности
- наконец, для деревенских домов с дровяными печками рекомендуется подключить устройство к роботу, подбрасывающему дрова в печь
- жду ваших вариантов)
Комплект приборов для удаленного мониторинга от компании ОВЕН.
В этой статье рассмотрим состав комплекта мониторинга, предварительную настройку и принципы программирования, отличительные особенности и преимущества приборов ОВЕН.
В широкой линейке приборов автоматизации, выпускаемых компанией ОВЕН, уже несколько лет существуют программируемые реле ПР200 (). От остальных аналогичных приборов они выгодно отличаются следующими характеристиками:
— наличие аналоговых входов для подключения датчиков температуры, давления, влажности и др.;
— наличие релейных выходов для управления и сигнализации (включение или отключение);
— наличие 2-х портов RS485 для связи с другим оборудованием;
— двухстрочный индикатор, на котором можно выводить сообщения по-русски;
— кнопки управления и настройки.
Таким образом данный прибор можно запрограммировать и настроить на измерение 4 сигналов 4…20 мА ,0…10 В или 0…4 кОм. Наряду с измерением прибор способен поддерживать данные параметры на определенном уровне и сигнализировать об аварийных ситуациях.
А для того, чтобы отслеживать эти параметры на смартфоне, достаточно установить приложение OWEN Cloud: ( ) и подключить ПР200 к интернету с помощью одного из шлюзов:
— ПМ210 — https://www.souz-pribor.ru/catalog/industrial_automation/ustroystva-svyazi/pm210/;
— ПЕ210 —
— ПВ210 —
Настройка оборудования.
ПР200 программируется с помощью бесплатной программы OWEN Logic.
Для демонстрации программирования приведем упрощенный пример алгоритма, который был использован на одном из дачных домов в г. Свияжске Республики Татарстан.
С левой стороны рабочего поля условно обозначены входы ПР200 (AI – аналоговые входы, I – дискретные входы), а справой стороны выходные устройства (Q – дискретные выходы (реле), AO – аналоговые выходы, F1, F2 – светодиоды зеленого и красного цвета).
Датчик температуры мы подключаем к первому аналоговому входу. Для считывания показаний используем аналоговый преобразователь подходящего типа (все дополнительные блоки и макросы (шаблоны) находятся на он-лайн сервере и скачиваются бесплатно).
Таким же образом мы можем подключить еще 3 датчика (рис.1)
Для того, чтобы видеть измеренную температуру на экране прибора производим следующие настройки:
— создаем локальные переменные в памяти прибора ПР200 (рис. 2).;
— создаем «Экран1». Называем его (например, «температура на улице»). Указываем созданную переменную на нашем экране;
— те же самые действия производим со следующими входами (рис. 3).
А теперь готовим наше устройство для удаленного считывания измеренных значений. Для этого создаем сетевые переменные (для передачи на другие устройства по сети) и привязываем их к нашим входам (рис.5,6).
Теперь можно настраивать страницу в OWEN Cloud. Настройка состоит из 4 последовательных шагов:
— регистрация на странице: ( )
— добавление устройства связи. (в нашем случае использован шлюз ПМ210 (рис.8))
— добавление прибора (у нас добавляется устройство RS485)
— добавление считываемых параметров – наши сетевые переменные с их адресами в OWEN Logic (рис.9)
Отличительной особенностью нашего комплекта является универсальность, т. е. с его помощью можно удаленно контролировать температуру в помещении, давление в системе (например, водоснабжения), уровень в емкости (будь то вода или сыпучие материалы). Перенастройка прибора под различные задачи занимает очень мало времени и сил. Особенно это удобно инженерам или компаниям, которые занимаются подобными проектами на постоянной основе. Есть возможность тиражировать готовые проекты автоматизации и создать собственную библиотеку алгоритмов для последующей реализации.
