Если есть возможность подключить что-то не так и не туда — это, конечно, будет сделано. Дачная электрика – известная проблема, отношение к ней в большинстве случаев наплевательское, если не сказать хуже.
Собственную дачу он автоматизировал до присоединения к нашей команде. Когда мы с женой начинали строить новую дачу вместо старой (где электрика прокладывалась многими поколениями и представляла собой жуткую мешанину из проводов и распаячных коробок), то прежде всего решили, что электрика будет грамотной, а дача – умной.
Примечание от маркетолога Wiren Board: автор статьи — ранее обычный пользователь Wiren Board, а ныне — инженер в составе нашей команды. Весь текст написан автором, кроме примечаний в конце.
На фотографии справа: наука о контактах — практические следствия.
По завершении его электрификации стало примерно понятно, какой масштаб работ ждёт в жилом доме, как прокладывать кабели, как решать другие задачи. Первым подопытным кроликом стал хозблок. Все, кроме одной – автоматизации.
Приглядывался к Siemens, к Овен, к Raspberry, но в итоге остановился на Wiren Board. Я потратил много зимних вечеров, готовя телегу выбирая систему, на которой будет базироваться всё управление будущей «умной дачей». Для настоящего «одмина» это просто бальзам на душу! На нём есть Linux?
С ним было много проблем, и программирование его не столь очевидно, как казалось поначалу. Первым тренировочным экземпляром был Wiren Board версии 4. Зато все подводные камни были изучены досконально, каждая мурена, сидящая в расселинах, поименована, и к моменту появления 5-ой версии я был уверен в том, что с моими задачами контроллер справится.
Во-вторых, автоматически управлять климатом. Чего хотелось: во-первых, максимально автоматизировать все те процессы, которые в старом доме приходилось делать вручную – например, подачу воды в дом из скважины, которую мы делим с соседями. В-четвёртых, сделать удобным и действительно умным освещение.
А ещё очень хотелось бесперебойного электроснабжения, надёжного заземления и человеческого интернета. В-третьих, управлять домом удаленно и иметь возможность мониторинга всего и вся.
Прокладка кабелей
Умный дом подразумевает сотни метров кабелей, выходящих из распределительного щита и расходящихся по всем самым удалённым местам.
Дом деревянный (каркасный), и прокладка жгутов даже из пятнадцати-двадцати кабелей в таком доме уже настоящая проблема. При скрытой проводке в перекрытиях и стенах кабели можно прокладывать только в толстостенных металлических трубах. А если из щита их выходит несколько десятков? А если где-то что-то не контачит? А если надо проложить ещё парочку непредусмотренных кабелей?
Короче, было решено использовать кабель-каналы. Посовещавшись, мы с женой выбрали Legrand DLP 80 мм с установочными изделиями Mosaic. Закрадывались подозрения, что дача станет немного похожа на офис, но они не оправдались. Каналы DLP выглядят очень эстетично, их удобно монтировать, в них удобно прокладывать кабели, а главное, в них удобно прокладывать много кабелей!
Кабель канал Legrand DLP с установленными розетками, выключателями и кабельным выводом серии Mosaic
Выбор щита
Шкаф ABB TwinLine с EDF-профилями и EDF-модулями в сборе перед началом подключения
Особенно если в них монтируется автоматика всего дома. Щиты большими не бывают. Если вы думаете, что десяти кабелей вам хватит, проложите ещё пять. И если вам вдруг показалось, что щит слишком большой, а ваши друзья смеются: «Вы питаете весь дачный поселок?!» — смело берите щит в полтора раза больше! Ещё столько же точно не помешает. Десять розеток на комнату – перебор? Если для второго этажа удобнее смонтировать второй щит — значит так тому и быть!
Что потребовалось для автоматизации
Конечно, сам контроллер Wiren Board 5 (смотри примечание 1 в конце). Основные исполнительные элементы — релейные модули, с которыми контроллер связывается по RS-485. Коммуникационный кабель был выбран специализированный, с толстыми жилами и экраном — Belden RS-232/RS-485 2x2x28 (смотри примечание 2 в конце), поскольку прокладывать его предстояло в разных местах, в том числе рядом с силовыми кабелями. Экран заземлён в щите, на вводе я сделал заземление TN-C-S с закопанным металлическим сварным контуром заземления рядом с домом в качестве заземлителя и повторным заземлением входящей нейтрали во вводном щите. Сопротивление заземлителя мерил специальным тестером UNI-T UT521, который купил по случаю со скидкой.
Вводной щиток перед опломбировкой
Освещение
В щитах использованы релейные модули WB-MR14 и WB-MR11, мощные потребители подключались через модульные контакторы ABB (смотри примечание 3 в конце).
Релейные модули и контакторы
Вместе с диммерами WB-MD2 освещение становится совсем умным. Через реле WB-MR14 коммутируются группы из двух-трёх светодиодных ламп Ledare из IKEA.
Подключение практически каждого источника света к своему входу позволило реализовать самые смелые желания. Светильники в одном помещении можно включать по отдельности, с необходимой яркостью. Через движок правил я реализовал астрономическое реле — прожектор на столбе при въезде включается, когда наступают сумерки. Запрограммировал “escort light” (сопровождающий режим подсветки, функция “мы все уезжаем”): наружное и садовое освещение в вечернее время гаснет через некоторое время после отъезда всех обитателей с дачи — можно все закрыть, проверить, снова закрыть и снова проверить 🙂
Это сделано таким правилом с двумя таймерами (один определяет длительное нажатие, второй — выключает освещение):
Вместо обычных выключателей везде в доме установлены кнопки без фиксации: они дают больше возможностей, позволяя обрабатывать длительное нажатие: например, для включения режима сопровождающей подсветки используется та же кнопка, что и включает свет на крыльце дома, но при нажатии с задержкой включается режим сопровождающего света.
правило для “escort light” (функция “мы все уезжаем”)
var fronton_timer_1_timeout_ms = 2000;
var fronton_timer_1_id = null; var fronton_timer_2_timeout_ms = 60000;
var fronton_timer_2_id = null; var lightmode = 0; defineRule("frontonButtonPressed", , fronton_timer_1_timeout_ms); fronton_timer_2_id = setTimeout(function() { dev["wb-mr14_143"]["K13"] = false; dev["wb-mr14_141"]["K8"] = false; dev["wb-mr14_143"]["K14"] = false; log("fronton timer 2 complete"); }, fronton_timer_2_timeout_ms) }; }; }
});
Скорость шины RS-485 по умолчанию — 9600 бит/с — оказалась слишком медленной для управления освещением в сценариях типа “если включили эту лампу, то включаем и две другие”. Релейные модули пришлось переводить на скорость 115200 бит/с, а медленные устройства подключать к незадействованному порту RS-485. И это помогло — задержка включения из правил стала примерно полсекунды. При этом, вопреки ожиданиям, повышение скорости не ухудшило качество обмена данными по шине.
Удалённое управление и бесперебойное питание
Резервное питание — аккумуляторный инвертор Микроарт MAP с четырьмя аккумуляторами 200 А*ч 12 В
Я долго бился с местным провайдером за оптоволоконный кабель (мобильная связь, особенно летом с наплывом дачников, оставляет желать лучшего, несмотря ни на какие ухищрения с антеннами), и с появлением оптики управлять домом стало легко и просто. Удалённое управление и бесперебойное питание делают автоматику дома доступными везде и всегда. 4G приходит в выделенный маршрутизатор Mikrotik RB750UP (физически находится прямо в антенне). При этом резервные каналы в виде 4G и SMS остались. Обрабатывать это было решено не через движок правил, а через скрипты на Perl (привет, Linux!). Ограниченный набор SMS-команд, когда интернета не осталось совсем, принимает Wiren Board через встроенный модуль GPRS и gammu-smsd. Конечно, безопасность такого решения стоит тщательно контролировать, но руки до этого пока не дошли.
Удалённое управление контроллером доступно отовсюду: между локальными сетями дачи и дома проброшен VPN, через VPN подключаются и мобильные устройства членов семьи — соответственно, все имеют доступ к веб-интерфейсу контроллера. Каждый телефонный номер имеет свои права и может выполнять команды, которые описываются скриптами (например, “pingpong text” ответит словом “text”, “reboot” перезагрузит устройство, “relay 21 K2 on” замкнёт нужный контакт нужного реле).
Роутер Mikrotik RB750UP находится внутри антенны 
Резервный 4G-канал.
Коммуникационный шкаф (Mikrotik RB2011UiAS + маршрутизатор GPON) и сервер видеонаблюдения
Отопление
Отопление дома было принципиально выбрано электрическим, во многом из-за удобства управления, в том числе удалённого. Собираясь на дачу в прохладную погоду, можно включить отопление на ночь, на следующий день дома тепло.
Конвектор Noirot Spot
А в санузле контролируется не только температура, но и влажность модулем WB-MS(TH). Установленные конвекторы Noirot не поддерживают совместимых с Wiren Board протоколов управления, но термодатчики 1-wire DS18B20, подключенные к WB-M1W2, позволили регулировать температуру средствами самого контроллера (включение/выключение подогрева по заданной температуре).
Датчик DS18B20 в корпусе, смонтированный в кабель-канале
Датчик WB-MS в санузле (это конец линии RS-485, установлен терминатор 120 Ом)
Санузел – единственное помещение, где пол имеет бетонное основание и выложен керамической плиткой поверх нагревательного мата Devi. Теплый пол в санузле. Этого достаточно, чтобы утром в санузле было тепло и комфортно. Теплый пол включается автоматически в 23:00 и выключается в 7:00, потребляя электроэнергию исключительно по ночному тарифу. HVAC-контроллер Siemens общается с Wiren Board по Modbus.
HVAC-контроллер Siemens серии RDF с управлением по Modbus
Водоснабжение и канализация
Вода подается в дом из скважины через промежуточный резервуар, давление в водопроводе нагнетается насосной станцией и удерживается расширительным баком, канализация стекает в септик. Как оказалось, эта часть наиболее капризна и требует автоматизации как ни одна из подсистем.
Исправность скважинного насоса контролируется счетчиком с импульсным выходом (планирую поменять на счетчики с RS-485). Импульсы считаем счётчиком WB-MCM16. Мы подали напряжение – а вода не течет? Авария. Всё отключаем и идем разбираться. Накопительная ёмкость опустела? Отключаем насосную станцию, наполняем ёмкость.
Счётчик с импульсным выходом (один импульс на литр)
Септик должен вовремя сливаться, и если откачной насос не сработал, мы снова узнаём об аварии. Wiren Board следит за датчиками уровня воды ELKO HRH-5 с нержавеющими стержнями. Септик аэрируемый, и если компрессор стал подавать слишком мало (что-то забилось) или слишком много (что-то порвалось) воздуха в септик – это срочно требует вмешательства, иначе все бактерии погибнут, и флору придется долго восстанавливать. Датчик в септике – поплавок с сухим контактом. Контроль скорости потока выполняет сам Wiren Board через общий вход A1, запрограммированный на счёт импульсов.
Газовый счётчик с импульсным выходом измеряет объем подачи воздуха в септик
Удаленное управление, как уже говорил, осуществляется из веб-интерфейса самого контроллера через VPN. Септик имеет ограниченную пропускную способность – если увлекаться приёмом душа в жаркий день, то качество очистки сточных вод заметно (всем заметно:)) ухудшится… Количество потреблённой за сутки воды также учитывается импульсным счётчиком и модулем WB-MCM16.
Горячей водой дом обеспечивают два накопительных электрических водонагревателя AEG (подключены через релейный модуль + контактор), и по приезде на дачу горячая вода – вот она, сразу!
Интересные функции
При этом остаётся огромное пространство для экспериментов. К боковому модулю сухих контактов WBIO-DI-DR-14 подключаем дальнобойный китайский радиопульт для управления всем и вся (правда, к пульту лучше всё-таки не подключать ничего критичного). В движке правил пульт описывается как виртуальное устройство.
Китайский пульт в веб-интерфейсе
В Wiren Board 6, на который я пока что не перевёл дачу, надеюсь сделать это без “малины”. Управление Wiren Board через Telegram-канал (но он последнее время как-то недоступен?) сделано через ioBroker и MQTT на Raspberry Pi. На крайний случай контроллер принимает SMS с командами (как это сделать СОВСЕМ безопасно с учетом уязвимостей в SS7, я пока не придумал: одноразовые пароли?).
Но нет предела совершенству. Всего этого уже достаточно для комфортного проживания в дачном доме.
Что ещё не сделано и что ещё планируется
До новых встреч!
Примечания маркетолога
- Сейчас у нас уже есть контроллер Wiren Board 6 — с той же ценой и функциональностью, но более производительный.
- Вместо дорогого Belden RS-232/RS-485 2x2x28 мы рекомендуем КСПЭВГ 2х2х0,35, который стоит всего 30 рублей/метр и ни разу не подводил даже на сложных промышленных инсталляциях.
- Управлять мощными нагрузками можно и без контакторов — сейчас в линейке оборудования есть мощные релейные модули WB-MR6 (ток 16 А на канал, в том числе пусковой ток до 800 (!) ампер в модификации S) — нагрузку можно подключать напрямую через них.
- Насчёт открытия ворот по приезде: один из наших клиентов сделал такую функциональность — шлагбаум мини-гостиницы открывается, когда появляется Bluetooth устройство с именем из списка (у Wiren Board 5 и 6 есть исполнение с Bluetooth).
На все вопросы будем рады ответить в комментариях.
![Фото [Перевод] Мега-Учебник Flask Глава 1: Привет, мир! (издание 2024)](http://orion-int.ru/wp-content/uploads/2024/04/perevod-mega-uchebnik-flask-glava-1-privet-mir-izdanie-2024-390x220.png)
