"Smart Home" in jeder Wohnung eines Wohnhauses oder in unserem MVP

Im letzten Artikel haben wir über die Schaffung unseres Teams gesprochen, aber in diesem Artikel möchten wir Ihnen genau sagen, wie wir unser erstes Projekt umgesetzt haben.

Beschreibung des Objekts

Unser erstes Objekt ist also ein Wohngebäude mit folgenden Merkmalen:

• 15 Stockwerke
• 135 Wohnungen
• Impulsmessgeräte zur Kaltwasserversorgung für jede Wohnung
• Wärmezähler mit M-Bus für jede Wohnung
• Stromzähler mit RS-485-Schnittstelle für jede Wohnung
• Temperatursensor in jeder Wohnung
• Ein Ventil an der Heizungszuleitung zur Wohnung

Zunächst stellen wir uns folgende Aufgaben:

• Wirf ein schematisches Diagramm der Automatisierung ein
• Wählen Sie Geräte für Wärme- und Wasserzähler aus
• Wählen Sie ein Gerät zur Temperaturerfassung und zur Steuerung der Wärmeversorgung der Wohnungen
• Wählen Sie Geräte für die Messung von Stromzählern und die Steuerung des Lastrelais
• Erstellen Sie ein Projekt eines Versand- und Automatisierungssystems für ein Wohnhaus
• Schreiben Sie die erste Version unseres Backends und bauen Sie einen Prüfstand
• Entwickeln Sie ein Design für zwei Webanwendungen (für die Verwaltungsgesellschaft und den Mieter).
• Schreiben Sie eine Anwendung für die Front, die wiederum Daten aus der Datenbank abruft

Schematische Darstellung der Kommunikation der Feldausrüstung des Objekts

Obwohl wir nicht wussten, welche Geräte wir verwenden sollten, beschlossen wir, ein schematisches Diagramm der Gerätekommunikation zu zeichnen.



Der Wärmezähler (Apator LQM) verfügt über 4 Impulseingänge, die für unterschiedliche Anforderungen konfiguriert werden können. In unserem Fall stellen wir beispielsweise den ersten Impulseingang auf m3 ein, stellen das Impulsgewicht wie in unserem Wasserzähler ein, stellen die anfänglichen Messwerte des Wasserzählers ein und so weiter Für jede Wohnung wurde ein Paar erstellt - ein Wärmezähler / Wasserzähler. Wir erhielten Daten von einem Wärmezähler und gleichzeitig Messwerte von einem Kaltwasserversorgungszähler.



Stromzähler gaben Daten über DLMS / COSEM (über RS485), wir wussten immer noch nicht, was es war, wie man Daten von dort extrahiert, aber eines war klar, dass wir lernen mussten, wie man mit dem Zähler arbeitet. Durch die Kommunikation mit dem Hersteller des Messgeräts hat er uns verständlich gemacht, dass das Protokoll geschlossen ist - Sie werden es nicht erhalten, aber Sie können es mit einem normalen RS485-zu-COM- oder TCP / IP-Konverter mit dessen Software lesen.



Um die Zufuhr des thermischen Mediums zu steuern und die Temperatur aufzuzeichnen, musste auf dem Boden ein Regler installiert werden, der über eine ausreichende Anzahl von Ein- und Ausgängen verfügt, um die Temperatur zu messen und das Ventil in jeder Wohnung zu steuern.



Und vor allem haben wir den Empfang von Daten von Feldgeräten über TCP / IP bevorzugt. Wir haben alle seriellen Schnittstellen auf TCP / IP konvertiert. Im Keller des Hauses befand sich ein Router mit einem erhöhten VPN zu unserem Server, auf dem die gesamte Software eingeführt wurde.





Schematische Darstellung der Gerätekommunikation



Das Diagramm ist fertig, wir beginnen mit der Auswahl der Geräte.

Wärmezähler

Im Internet gibt es nicht viele Informationen zum Sammeln von Daten mit dem M-Bus-Protokoll. Grundsätzlich handelt es sich dabei um Unternehmen, die eigene Geräte (M-BUS-Konzentrator) entwickelt haben, die an 250 Geräte angeschlossen wurden. Messgeräte und hochgeladene Daten in eine Art Cloud mit einer schrecklichen Oberfläche und ohne die Möglichkeit, Analysen zu erstellen und Daten zu Abrechnungsdiensten hochzuladen. Das einzige, was wir auf dem ukrainischen Markt fanden, war die Anybus-Schnittstelle und der Protokollkonverter, aber wir waren mit den Kosten und der Lieferzeit nicht zufrieden. Nun, Lech hatte die Idee, einen M-BUS / RS-485-Schnittstellenkonverter und eine Art Himbeer-Pi zu kaufen, der die Zähler über RS-485 abfragt.







Aber die einzige Bibliothek und das einzige Framework, die wir gefunden haben, war OpenMUC, aber in diesem Moment konnten wir es nicht herausfinden. Dann fingen sie an, den europäischen Markt zu wollen und fanden ihn! Die Leute in Polen haben das Gerät hergestellt, das wir brauchen, und der Preis ist klasse, aber wie kann man es in die Ukraine bringen? Dies ist uns durch Vermittler gelungen.



Und hier ist das Wunder des Pakets, wir packen aus, verbinden, schalten den Scan der Zähler ein und ... ... sehen nicht. Nun, wir haben es 5-7 Mal versucht und festgestellt, dass das MBUS-Gateway möglicherweise funktioniert, der Zähler jedoch nicht. Ich renne zu meinen Freunden, frage sie nach einem Sharky-Wärmezähler, schließe ihn an das Gateway an und ... ... frage ihn ab !!! Wir freuen uns, Champagner zu öffnen! Sieg! Toast! Aber dann kommt uns der Gedanke, dass es in der Anlage 135 Apator-Meter geben wird, die übrigens auch in Polen hergestellt werden, und wir hatten kein gutes Gespräch mit ihnen! Wir schreiben nach Polen an das Gateway-Werk, warten, schreiben immer mehr und so 4 Tage - Stille. Wir geben nicht auf (Gott, wie krank wir im Kopf waren), ich fange an in FB zu surfen, wir finden dort Mateusz, der in der Fabrik arbeitet, wir finden sein Telefon und werden anrufen. Ich schnappe mir Lech und sage: "Sie waren 3 Jahre hintereinander in Amerika bei WT, jetzt werden Sie den Polen erklären, dass ihre ukrainischen Freunde Probleme haben!"



Er ruft an, beginnt Englisch zu sprechen, aber alles, was Mateusz aus sich herausgedrückt hat: „Hi! Ja! “Und was glaubst du, beginnt Lech auf Polnisch mit ihm zu sprechen, auf Polnisch !!! Infolgedessen wurde das Problem so behoben, dass es in ihrem Support-Forum erforderlich war, ein Thema mit einer Beschreibung des Problems und Daten für die Verbindung mit dem Gerät zu erstellen. Nach zwei Tagen brachten die Jungs aus Polen ihrem Gerät bei, mit unserem Apator-Wärmezähler zu kommunizieren.



Es ist wichtig zu beachten, dass das Gateway Daten vom MBUS in Modbus-Register schrieb, von wo wir sie genommen haben. Außerdem könnte der Block 60 Geräte und nicht 250 Einheiten abfragen. Wir haben uns speziell dafür entschieden, um die Geschwindigkeit des Datenempfangs von zu Hause aus und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Stromzähler

Es war im Allgemeinen episch! Ich suchte lange nach Lösungen, um Daten von Stromzählern zu erhalten. Die Anlage kam uns nicht zu Hilfe, deshalb musste ich mich selbst bewältigen. Wieder hat Google uns gerettet, in einem Forum habe ich eine Person gefunden, die sehr aktiv über das Thema Counter Dispatching wie unser diskutierte, und er hatte einige Erfahrungen in dieser Richtung. Ich schrieb ihm, antwortete er, aus dem Gespräch wurde folgendes klar: Er hat das Reverse Engineering des Kommunikationsprotokolls mit der Software des Zählerherstellers durchgeführt. Er hat nur den COM-Port abgehört und die nackten Bytes analysiert - unser Mann.





Das Ergebnis des Abhörens des



Gateway- Ports, den er von ATMega-32, RS-485 / TTL und RJ-45 für Arduino gesammelt hat (ich erinnere mich nicht mehr an die genaue Spezifikation). Das heißt, das Gateway war ein Zählermeister und arbeitete nach dem Prinzip des polnischen Blocks. Wir machen 2 Gateways, testen an 5 Zählern, alle Klasse.





Selbstgemachtes Gerät für Zähler



Wir legen 15 Teile auf das Objekt, jeweils 9 Zähler, und am nächsten Morgen brennen 5 Geräte aus. Was ist los, am Stand war alles in Ordnung, aber der Stand ist ein Stand, Realitäten sind Realitäten. Es stellt sich heraus, dass RS-485 / TTL nicht galvanisch isoliert war. Wir entfernen die Blöcke, kaufen den notwendigen RS-485 / TTL, löten, installieren und ... ... sie fliegen wieder heraus. Das Problem wurde mit diesen Geräten nicht gelöst. Wir haben jedoch eine werkseitige Lösung für RS-485 / Ethernet gefunden und in zwei Tagen das Zählerprotokoll selbst umgekehrt. Es hat alles geklappt.

Steuerung der Heizmittelversorgung und Temperaturregistrierung in Wohnungen

Wir mussten einen Controller finden, der für Preis, Garantie und Service geeignet ist. Wir haben mit Siemens, Wago, angefangen, aber aufgrund des Preises und des Fehlens eines angemessenen Service-Centers (ein solcher Controller zur Reparatur muss ins Ausland geschickt werden und 3 Wochen warten, und vorausgesetzt, wir hatten 15 davon, könnte dies ein schlechter Scherz sein) suchte und fand weiterhin Controller der ukrainischen Produktion Raut, für unsere Bedürfnisse war es ideal - es gibt genügend Ein- / Ausgänge, die Programmierung ist viel einfacher als in der gleichen SoMachine Schneider, der Preis passte zu uns, Service von 3 bis 5 Tagen, Lieferung 1 bis 2 Wochen. Und die Qualität ist zufriedenstellend, in 2 Jahren haben wir ungefähr 150 Teile installiert und nur 1 wurde zur Reparatur geschickt (pah-pah).





Erster Stand



Wir haben Pt1000-Temperatursensoren verwendet, und analog, ja, es gibt einen Fehler, insbesondere bei einer langen Kabellänge, und wir hatten früher 35 Meter vom Controller zum Sensor, aber im Vergleich zu digitalen Temperatursensoren ist es einfacher anzuschließen, zuverlässiger, billiger und vor allem, wenn in Die Wohnung wurde repariert, 30% der Sensoren haben normalerweise einen Snack, was bei Verwendung eines digitalen Sensors zu einem Kurzschluss in der Leitung und häufig zu einem Einfrieren des Feldgeräts führt.



Wir haben die Ausrüstung aufgehoben, gelernt, wie man damit arbeitet, auf Feldebene im Haus sollte alles funktionieren und funktionieren, wir sammeln Schilde.





Schildanordnung



haben wir begonnen , die erste Version unserer back`end zu schreiben, parallel zur Ausbildung der beiden Schnittstellen gestartet (für die Verwaltungsgesellschaft und den Mieter), begonnen haben , die Installation vor Ort.

Installation und Inbetriebnahme

Über Installation und Inbetriebnahme muss ein separates Wort gesagt werden. Das Objekt nahm:

• 15 Steuerungen
• 6,5 km FTP Katze 5e
• 2 km PVS
• 15 Einheiten Schalter
• 30 Einheiten 24 V Netzteile

Es gab viel Arbeit für das erste Objekt und den Prototyp, die Drähte mussten nicht nur unter der Decke verstreut, sondern auch von jedem signiert werden (schließlich war jeder Draht für einen bestimmten Wohnungssensor, ein Ventil, einen Wasserzähler / Wärmezähler), nach der Installation wurde jeder Draht beringt und getrennt. Ich habe etwas verwirrt und das wars - das falsche Ventil für die Wohnung geöffnet und geschlossen, die Nachbarn hatten das Zeugnis eines anderen und so weiter.



Jeder Wärmezähler in einer Wohnung muss mit den Messwerten des Wasserzählers der Wohnung synchronisiert und korrekt angeschlossen werden. Jede Wohnung hat 3 Seriennummern des Messgeräts, sie können auch nicht verwechselt werden, oder es wird eine Leitung in der Buchhaltungsabteilung geben.

Schnittstellen-Design

Während der Installation und des Schreibens des ersten Backups bereitete unser Frontend-Team die ersten Entwürfe für zwei Schnittstellen (für die Verwaltungsgesellschaft und die Bewohner) vor. Für jede der Schnittstellen wurden ungefähr 4 Optionen vorgeschlagen.



Die Schwierigkeit bestand darin, dass diese Schnittstellen nicht nur zum Verkauf stehende Standorte sind, sondern auch leicht, einfach und bequem sein sollten, denn wenn der Mieter aus irgendeinem Grund keinen guten Eindruck und keine UX hat (es ist nicht klar, wie zu steuern ist, wo die Temperatur ist usw.). ) dann wird er einfach die Verwaltungsgesellschaft essen und dies wird ein Problem sein, da der Kunde uns essen wird.



Die Verwaltungsgesellschaft beschäftigt hauptsächlich Ingenieure und sie sind im Allgemeinen nicht daran gewöhnt, so etwas zu verwenden. Geben Sie ihnen SCADA, ASKUE und 1-C mit schweren Schnittstellen.

Ich denke, wir haben es geschafft, die notwendigen Designs zu erstellen und sie in Zukunft umzusetzen.





Resident Interface





Beispielseite für UK



Super! Noch voraus, Problembewusstsein:

• Die Steuerung der Wärmezufuhr ist recht schwierig, insbesondere wenn Sie einen Temperatursensor und ein Ventil pro 45 m2 Wohnung haben
• wie man Menschen auf unsere Botschaft aufmerksam macht und ihnen hilft, sich auf Technologie einzulassen
• wie man das System skalierbar, schnell und einfach macht
• Es ist notwendig, den Ressourcenverbrauch zu überwachen und fehlerhafte Impulswasserzähler und festsitzende Ventile zu identifizieren, da keine Rückmeldung erfolgt
• Kalibrierung von Temperatursensoren
• Überhitzung des MBus-Gateways und Übertragung des Speichers auf schreibgeschützt
• Wir haben die Wohnungen herausgefunden, aber die Heizungskeller, TP, Pumpstationen. Wir wollen ein echtes BMS!

Aber seltsamerweise haben wir diese Probleme ohne Erfahrung wie verrückt gelöst und sind weitergegangen.



Alles gut!