Умный дом. Система видеонаблюдения

ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Инженерно-экологический Факультет                                                     

Кафедра безопасности жизнедеятельности                                 

Специальность: 280101«Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

 

Дисциплина: «Безопасность в чрезвычайных ситуациях»

 

 

 

РЕФЕРАТ

ТЕМА: «УМНЫЙ ДОМ. СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ»

 

 

 

 

 

Выполнил студент гр. БЖ:    Клёвый чувак

Проверил преподаватель:               К.В.Н., доцент Цаплин В.В.

 

 

 

 

г. Санкт-Петербург                                                                                                 2011 г.

 

 

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………….……….3

2. Умный дом…………………………….……………..………….……..4

2.1. Самый известный «умный дом»…………………………..………..4

2.2. Автоматизированная система управления………………..…….….8

2.3. Система видеонаблюдения……………………………..…...………13

3. Заключение…………………………....…………………….....…….…16

4. Список использованной литературы………………………….……...17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

Стоит разделять понятия «умный дом» и «системы жизнеобеспечения». Отдельные системы обладают лишь необходимыми интерфейсами управления и контроля. Концепция «Системы интеллектуального управления зданием» или «Автоматизированная система управления зданием (АСУЗ)» предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и надежность управления всех систем эксплуатации и исполнительных устройств здания.

Тенденции современного мира постепенно ведут к тому, что без такой системы всё труднее управлять собственным коттеджем, не говоря уже о каком либо коммерческом или производственным объекте. Отопление, кондиционирование, вентиляция, освещение, системы безопасности, контроль нагрузок и прочее. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение этих отдельных подсистем различных производителей в единый управляемый комплекс.

Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. «Умный дом» в первоначальном смысле означает «здание, готовое к изменениям» или «приспосабливаемое (гибкое) здание», инженерные системы которого способны обеспечить адаптацию к возможным изменениям в будущем.

Здание проектируют таким образом, чтобы все системы его управления могли интегрироваться друг с другом с минимальными затратами, а их обслуживание было бы организовано оптимальным образом. Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем.

 

 

2. Умный дом.

2.1. Самый известный «умный дом»

Существует несколько определений «умного дома»:

Умный дом (Smart House) — жилой дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Электронные бытовые приборы в умном доме могут быть объединены в домашнюю сеть с возможностью выхода в сети общего пользования.

Умный дом – это здание или помещение, оборудованное сенсорными датчиками, с которых информация поступает в общую компьютерную систему.

Умный дом – дом это единый программно-аппаратный комплекс, адекватно реагирующий на изменение внешних и внутренних факторов.

Так или иначе, именно такое здание появилось в конце 1980-х годов в Японии у профессора Кена Сакамуры. Функции этого электронного домашнего комплекса были весьма скромны. Специальные погодные датчики выявляли отклонения параметров микроклимата от нормы и выдавали сигнал на включение кондиционера либо открытие окна. Звуковые датчики помогали регулировать уровень громкости аудиоаппаратуры в зависимости от времени суток. А традиционное дистанционное управление телевизором через ИК порт было совмещено с другими управляющими функциями на одном универсальном пульте.

Настоящим чудом явился комплекс домашней автоматизации в доме Билла Гейтса. Здесь Умный дом охватывает почти 3,5 тысяч м2, все инженерные системы, всю бытовую и мультимедийную технику. На сегодняшний день самым дорогим и «навороченным» домом в мире является восьмиэтажное жилище Билла Гейтса.

На самом деле, здание, построенное на берегу озера Вашингтон и оцененное в 55 млн долларов, выглядит четырехэтажным, остальные четыре уровня скрыты под землей. Подобный проект вполне оправдан экономически: подземная площадь налогами не облагается, а вот за надземную знаменитому создателю корпорации Microsoft приходится ежегодно выкладывать около 1 млн долларов. Более 3,5 тысяч квадратных метров «умного дома» включают в себя 12 комнат и 24 санузла, а также кинотеатр, бассейн, танцзал, библиотеку и картинную галерею.

Дом включает в себя системы:

1) вентиляции, отводящей воздух из жилых помещений, нагревающей поступающий уличный воздушный поток;

2) обогрева и охлаждения;

3) бесперебойного электропитания;

4) очистки и регенерации воды;

5) охранной сигнализации;

6) видеонаблюдения;

7) управления автоматическими воротами;

8) контроля доступа с RFID-метками для обслуживающего персонала и специально прописанными маршрутами для каждого, кто прибывает

Подземная часть здания обеспечена естественным солнечным светом: для этих целей был проведен кабель из оптоволокна протяженностью 84 км. Система вентиляции работает точно по расписанию, при этом воздух, отводящийся из помещений, проходит через теплообменник, нагревая свежий, поступающий с улицы. Обогрев и охлаждение дома осуществляются с помощью другого теплообменника, проходящего по пятому этажу, а система бесперебойного электропитания на четвертом позволяет смартхаусу исправно функционировать даже в случае отключения электроэнергии по всей округе. Автономное существование вне зависимости от внешних обстоятельств обеспечивает и уникальная система очистки и регенерации воды: что бы ни случилось, в своем доме Билл Гейтс будет в полной безопасности и комфорте.

Кстати, для обеспечения безопасности владельцу этого особняка не требуется много охранников: обширная территория просматривается пятью десятками искусно спрятанных камер, объединенными в единую систему видеонаблюдения дома. Еще два следящих устройства установлены на въезде – они распознают номера машин, введенных в базу данных, и управляют автоматическими воротами. Поворотные камеры, размещенные на двух 22-метровых колоннах, контролируют подъезды к дому и внутреннюю территорию с высоты птичьего полета. Все эти меры полностью исключают проникновение посторонних лиц в частное владение Билла Гейтса. Его собственные машины и машины прислуги снабжены RFID-метками, информацию с которых считывают встроенные в асфальт антенны, поэтому хозяину и обслуживающему персоналу не приходится даже останавливаться перед въездом: ворота откроются автоматически. А вот посетителям придется пообщаться с охраной – пройти тщательный контроль и получить значок-булавку с радио-меткой.

Можно с уверенностью заявить, что Билл лично заботится о каждом своем госте: по крайней мере, маршруты дальнейшего перемещения по дому прописываются индивидуально. Партнеры по работе, журналисты и просто приглашенные в дом имеют доступ только к определенным помещениям – двери других для них не откроются. Идентификация гостей по RFID-значку позволяет создавать для каждого уникальную программу. В зависимости от настроек системы посетителя дома сопровождают аудио- и световые эффекты, и даже запахи синтезируются исходя из вкусов обитателей смартхауса.

Здесь можно полюбоваться картинами Рембранта, Ван Гога, Пикассо, демонстрируемыми на многочисленных плазменных панелях, и даже посетить настоящую картинную галерею, размещенную в отдельной комнате. Правда, о безопасности подлинников Билл позаботился особо: гости могут посмотреть лишь те картины, которые указаны в маршруте на RFID-метки, а при нарушении воли владельца дома немедленно сработает сигнализация.

Зеркальные лифты с голосовым управлением переместят посетителей в библиотеку с купольным читальным залом. Это помещение содержит в себе уникальное собрание редких книг, но его «богатство» не исчерпывается только бумажными изданиями: самые значительные произведения мира, представленные в электронном виде, вмещает отдельное 60-террабайтное хранилище. Именно из библиотеки владелец Microsoft любит проводить свои многочисленные видео-конференции. Однако это лишь прихоть хозяина: подобные мероприятия можно организовать в любом помещении дома, ведь точки доступа Wi-Fi предусмотрены по всей территории.

Для отдыха предусмотрен танцзал-трансформер с раздвижными стенами и проекторами, незаметно меняющий конфигурацию помещения, двадцатиметровый бассейн, вода в котором ароматизируется в зависимости от времени года и погоды во дворе, и интерактивный музыкальный фонтан, который при приближении к нему меняет напор воды, цветовую гамму подсветки и звуковое сопровождение.

Все три гаража находящихся при доме надежно спрятаны под землей и сверху закрыты самым обычным дерном. С домом гаражи соединены подземным туннелем, по которому можно добраться до места на электрическом самокате. Это удобно, особенно когда на улице дождь. В сухую же погоду на территории владения начинают действовать системы полива зеленых насаждений, при этом для каждого дерева, куста, газона с травой существует отдельная программа.

«Умный дом» Билла Гейтса создавался на протяжении семи лет. В результате получилась совершенная система, контролируемая сотней компьютеров, одним инженером и тремя профессиональными охранниками. Кондиционеры исправно проветривают помещения, системы водоочистки обеспечивают снабжение дома чистой водой, роботы-пылесосы старательно избавляют пол от пыли. В одной из японских фирм в аренду были взяты даже человекоподобные роботы, вот только назначение их непонятно – вероятно, для развлечения гостей.

Даже если однажды в большой системе «умного дома» произойдет какой-то сбой, в здании не начнется полный хаос. Это было предусмотрено в самом начале: «ручное» управление всеми приборами доступно хозяину в любой момент, и даже свет можно включать обычными клавишными выключателями.

 

 

 

2.2. Автоматизированная система управления

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию в автоматизированную единую систему управления зданием следующих систем:

1) Систему отопления, вентиляции и кондиционирования

2) Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа

3) Систему видеонаблюдения

4) Сети связи (в том числе телефон и локальная сеть здания)

5) Систему освещения

6) Систему электропитания здания (АВР, промышленные ИБП, дизель-генераторы)

7) Механизацию здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

8) Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром, мультирум

9) Телеметрия — удалённое слежение за системами

10) IP-мониторинг объекта — удалённое управление системами по сети

11) GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме и управление системами дома через телефон (в некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчеты по результатам выполнения действий).

На сегодняшний день технологии позволяют строить домашнюю автоматизацию покомпонентно — выбирать только те функции умного дома, которые действительно нужны. Мы рассмотрим наиболее часто встречающиеся функции.

В «Умном доме» должна быть хорошая и надежная компьютерная сеть. При помощи компьютерной сети осуществляется полный мониторинг и управление всеми функциями «Умного дома». Кроме проводной сети, создается еще и дополнительная, беспроводная сеть Wi-Fi.  

Рисунок 1

 

В функции умного дома входит:

1) Управление светом

Управление светом позволяет пользователю создавать световые сценарии из неограниченного числа источников света с различной яркостью, включать их одновременно или с задержкой, имитируя, например, эффект "бегущих огней".

Используя специальные световые светорегуляторы можно не только менять яркость, на которую загорается лампа при включении, но и время, за которое будет достигнута эта яркость.

Функция постоянного контроля освещенности предназначена в основном для офисных помещений и дает возможность поддерживать заданную пользователем освещенность рабочей поверхности независимо светит ли солнце или небо укрыто тучами.

Автоматическое включение наружного овещения в зависимости от времени суток и присутствия людей не только обеспечит дополнительный комфорт, но и отпугнет непрошенных гостей. 

 

2) Управление микроклиматом

Система  постоянно измеряет температуру индивидуально в каждой комнате и поддерживает ее на заданном Вами уровне, управляя непосредственно клапанами радиаторов или заслонками кондиционера, а также, при необходимости, автоматически включает или выключает вентиляцию.

Различные биологические процессы человека лучше протекают при определенных температурах. Считается, что наибольшая работоспособность проявляется при температуре окружающей среды 25 оC, а сон при 18 оC, в кладовке может быть до 7 оC, а в прихожей — 17 оC. Гибкая настройка системы микроклимата способствует и повышению комфорта Вашего дома, и экономии энергозатрат. Достаточно лишь однажды задать температуру на дисплее сенсорной панели в комнате.

Система климат-контроля позволяет управлять такими параметрами, как температура, влажность, приток свежего воздуха, индивидуально для каждой комнаты, включать/выключать систему фильтрации воздуха. 

 

3) Жалюзи, шторы, двери.

В летнее время их ламели автоматически поворачиваются под определенным углом и предотвращают попадание внутрь комнаты излишнего солнечного света, не уменьшая светового потока. Тем самым они препятствуют нагреванию помещения и помогают экономить электроэнергию, расходуемую кондиционером.  Открывать и закрывать жалюзи (шторы, двери) можно с дистанционного пульта, карманного компьютера или с клавиш. Систему можно настроить таким образом, что все жалюзи (шторы, двери) будут закрываться при постановке системы на охрану.

 

4) Система безопасности

Рисунок 2

Под технической системой безопасности понимается комплекс оборудования и технических решений, предназначенных для охраны и контроля. Современные системы безопасности - это высокотехнологичные программно-аппаратные комплексы, объединяющие в себе системы видеонаблюдения, охранную, пожарную сигнализацию, систему управления и контроля доступа, другое специализированное оборудование, а также их системной интеграции.

«Умный дом» ведет запись  всех событий, которые происходили в нем за время вашего отсутствия: кто и когда приходил, сколько времени находился в доме, какие подозрительные личности долго крутились возле него. Их лица и действия зафиксированы в его памяти.

Непрошенных гостей поджидают неприятные сюрпризы в виде ослепляющего света и звуковой сирены. Кроме того, об их проникновении внутрь «Умный дом» сообщит по телефону пользователю и вызовет охрану.

 

 

5) Аварийные  ситуации.

При возникновении аварийных ситуаций (например, протечки воды) «Умный дом» не только проинформирует пользователя и соответствующую службу, но и предпримет необходимые меры по локализации аварии (прекратит подачу воды).

 

6) Эффект  присутствия

В отсутствие пользователя  «Умный дом» может имитировать привычный образ жизни хозяев, включая по вечерам свет и музыку, тем самым создавая эффект присутствия.

 

7) Система  бесперебойного питания

В качестве гарантии работы всех элементов системы, предуматривается возможность дополнительного электропитания в моменты отключения электроэнергии.

Для обеспечения гарантированного питания применяются следующие устройства:

1) автоматические выключатели резервные (АВР);

2) аккумуляторные батареи;

3) источники бесперебойного питания (ИБП);

4) дизельные, бензиновые, газовые генераторные установки

При отключении основного электропитания и отсутствии в доме генераторной установки, система «Умный дом» перейдёт на аккумуляторное питание. При этом она будет поддерживать работу охранно-пожарной сигнализации, аварийного освещения и «саму себя».  
О переходе на резервный источник питания система «Умный дом» незамедлительно сообщит по телефонной линии, SMS связи или через Интернет.

 

2.3. Система видеонаблюдения

Видеонаблюдение - одна из важнейших составляющих системы «Умный Дом». Охранное видеонаблюдение подразумевает обнаружение и фиксирование несанкционированных действий на охраняемой территории. Для полного контроля следует расставить камеры внутри комнат с фокусом на двери и окна, а также внутри комнат с предметами, представляющими ценность для потенциальных грабителей, ещё необходимо добавить пару видеокамер для наблюдения за прилегающей к дому территории. Затем камеры подключаются к компьютеру или видеорегистратору. С помощью программного обеспечения система видеонаблюдения настраивается реагировать на движения в охраняемой области в то время, когда хозяев нет дома. При появлении движения система посылает сигнал хозяину дома, а также на пост охраны или милиции. Возможна активация и других событий - блокировка дверей и окон, включение и выключение света, и прочее.

Когда речь заходит об обеспечении наиболее высокого уровня охраны объекта, его можно достигнуть благодаря объединению всех систем дома в единую систему и их четкой и скоординированной работе. При несанкционированном проникновении в охраняемую зону объектив видеокамеры наводится на подозрительный объект, ведется видеозапись, а сама картинка передается на телевизоры.

Видеокамера автоматически будет наводиться на нарушителя и при ночном вторжении на охраняемую территорию, одновременно с наведением камеры на злоумышленника возможно включение освещения. Яркая вспышка света, направленная строго на нарушителя, или освещение всей придомовой территории явно отпугнут преступника. К тому же, акустика системы может включить сделанную предварительно запись грозного лая сторожевого пса. После всего этого предупреждения мало кому захочется продолжать противоправные действия. В случае если хозяин отсутствует, изображение с камер будет передано на его мобильный телефон. Для установки и монтажа систем видеонаблюдения обычно используют автономное электропитание, чтобы исключить возможность его отключения злоумышленником.

Объектами защиты и контроля со стороны системы видеонаблюдения являются:

1) прилегающая к зданию территория, включая ограду и отдельно стоящие постройки

2) входные ворота, двери, калитки, подходы и подъезды к ним

3) входные холлы

Возможна установка и программирование дополнительных функций видеонаблюдения:

Оборудование камер управляемыми устройствами позиционирования 
    Статически установленные видеокамеры далеко не всегда позволяют полностью наблюдать за происходящими событиями. С устройствами позиционирования это уже не проблема, так как управлять ими можно с любого коммуникационного устройства. 
 
Оборудование камер наблюдения датчиками для автоматического реагирования 
    Вести видеонаблюдение постоянно нет необходимости, так как в этом случае записывается только постоянная картинка. Другое дело — реагирование на срабатывание датчиков (объема, присутствия, пассивных или активных). Таким образом, ведется запись непосредственно происходящих событий. 
 
Заведение сигнала с камер наблюдения в систему «Мультирум» и в телевизионный сигнал 
   Совмещая видеонаблюдение с системой «Мультирум», появляется возможность просмотра видео в реальном времени с любой камеры на любом устройстве отображения (мониторе, телевизоре, сенсорной панели или домофоне). 
 
 
Автоматическое наведение камер на точку проникновения или транспорт 
   Система видеонаблюдения достаточно гибко настраивается на различные режимы работы: постоянная видеосъемка, активация по таймеру или по движению. Соответственно, видеокамера с электрическим приводом автоматически наводится на точку проникновения (в место, где происходит движение) или транспорт. 
 
Многодневные архивы 
   В случае несанкционированного доступа в дом система среагирует соответствующим образом, оповестив и хозяев, и охранную организацию, включив сигнализацию и выпустив собак. Но, в случае сокрытия преступника с места происшествия, многодневные архивы окажут неоценимую помощь в его поимке. 
 
Управление проходными зонами (лестничные проходы) 
    В зависимости от выбранного сценария настраивается поведение системы в указанной зоне. Например, появление постороннего человека в проходной зоне, когда система находится в режиме полной охраны (никого нет дома), спровоцирует срабатывание сигнализации, вызов отряда милиции, оповещение по телефону и электронной почте хозяевам, а также иные запрограммированные действия. В другом случае (все дома) всего лишь включится подсветка.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Заключение

Технологии «Умного дома» зародились в Америке и были изобретением вынужденным. Большинство жителей США живут в отдельных домах, в которых насчитывается по десятку комнат. Уследить за тем, что происходит в каждой из них – достаточно сложно. Ещё сложнее слушать музыку и смотреть телевизор в огромном помещении, ведь для этого пришлось бы потратиться на несколько телевизоров и аудио-систем. Так, появились на свет первые системы мультирум, благодаря которым нет нужды устанавливать в каждой комнате отдельный комплект аудио- и видеооборудования, достаточно объединить всё это в единую систему, управляемую с одного пульта. Со временем идея управления техникой в разных комнатах с единого пульта превратилась в целую сеть, опутывающую дом и управляющую не только аудио- видеоаппаратурой, но и другой техникой, в том числе и охранными системами. Проводятся даже ежегодные выставки, на которых демонстрируются новые достижения в этой области, делая дома всё более комфортными и безопасными для проживания, а также экономя электроэнергию и воду, что немаловажно.

Тем не менее, российская жизнь отличается от западной. Большую роль здесь играет не только финансовый или технологический фактор, но и менталитет основной части населения. Если на Западе главные критерии при обустройстве «Умного дома» – комфорт и энергосбережение – то российские потребители руководствуются соображениями комфорта и престижа. Это и неудивительно: относительно низкие (по сравнению с зарубежными) тарифы на электроэнергию ставят в дальний угол вопрос экономии по счётчикам. К тому же, полная автоматизация дома влетает в круглую копеечку и свидетельствует окружающим, в первую очередь, о статусе и благосостоянии владельца.

Однако идеальный «умный дом» действительно экономит время, деньги (энергозатраты) и силы своего хозяина.

 

 

 

4.Список использованной  литературы

 

 

1) Интернет сайт: http://www.dom-electro.ru/

2) Интернет сайт: http://www.vektor-group.ru/

3) Интернет сайт: http://www.spinbrain.com/

4) Интернет сайт: http://www.smart-home.spb.ru/

4) Интернет сайт: http://www.ihause.ru/