Вступление
«Две недели назад, я написал этот текст,
но с бешеным темпом генерации идей,
я не успеваю его переделывать,
так что пусть все остается как есть»
(с)
*А вот и нет. Текст этот я написал уже 5 недель назад и прогресс на объекте вынуждает вносить правки. Надеюсь вам понравится. Поехали!
Добрый день. В этой статье я расскажу об объекте, с которым мне посчастливилось столкнуться. Объекте, площадью 5000 квадратных метров, на котором мы реализовываем управление гостиничными номерами для постояльцев, полностью автоматизируем климат всего здания и освещение.
Знакомство с объектом.
Всё началось с рекомендации: Сергей, товарищ и по совместительству системный администратор, обратил внимание на нашу работу по автоматизации вентиляции, и предложил познакомить нас со своим клиентом: «Вам обязательно надо пообщаться, мне кажется вы на одной волне.» Так я познакомился со Стасом. Стас несколько лет назад приобрел в Волгограде заброшенное здание бывшей поликлиники и усиленно работал над его преображением. Три этажа гостиницы, по 12 номеров на этаже, бар-ресторан, кальянная, огромный фитнес-центр и даже теннисный корт на крыше. При чем на момент моего появления, фитнес-центр был готов полностью, наполняй бассейн и заводи посетителей, бар-ресторан по готовности был на финишной прямой, сотрудники уже обкатывали кухню. Строительные работы велись только в частях комплекса связанных с кальяном и гостиницей, можно сказать тут я подоспел вовремя.
Техническое задание:
Стас провел экскурсию по комплексу, во время которой описал свою мечту сделать первую (как минимум) в Волгограде, по настоящему умную гостиницу. Где постояльцы смогут голосовой командой или через сенсорную панель задать желаемую температуру в номере, включить или выключить свет, по будильнику утром открыть шторы, включить телевизор. Предоставить возможность персоналу следить за состоянием комплекса удаленно: контролировать климат в общедоступных местах, получать оповещения от постояльцев.
Сисадмин Серега оказался прав, мы со Стасом были на одной технической волне. Практически сразу пожали руки и я с командой отправился думать над интеграциями.
Что придумали:
Строить интеграции на базе устройств компании Wirenboard. Разместить на каждом этаже по контроллеру. На первом этаже — головное устройство, которое управляет ресепшеном, вентиляцией первого этажа, и в которое стекаются все контролы (контрол, обывательским языком — это что-то вроде ссылки на состояние какого-то устройства. Некоторые из них можно только читать, другие как читать, так и записывать. Это может быть реальное устройство: реле, датчик температуры или виртуальное: выключатель кого-нибудь сложной системы, запускающий целый цикл действий в устройстве) от остальных устройств. Контроллеры второго и четвертого этажей, отвечают за номера, кондиционирование, отопление и вентиляционные установки своих этажей. Контроллер третьего отдыхает, у него в подчинении только двенадцать гостиничных номеров с их отоплением и кондиционированием.
Управление номеров:
- Релейное управление. Каждым номером управляет по два релейных модуля WB-MR6C v.3. Двенадцать релейных выходов нам впритык хватило, чтобы обеспечить управление освещением и частью розеток.
- Кондиционирование. На момент нашего со Стасом знакомства на объект уже было закуплено 36 сплит-систем для номерного фонда. Сплит-системы выпущенные с завода Midea (излишне наверное говорить, что это Китай, да?) с портом, куда можно подключить wi-fi модуль, для удаленного управления. Именно под этот порт мы разработали собственный модуль и интегрировали кондиционеры в систему управления через шину Modbus, как и все остальные устройства.
- Отопление. Соленоидные клапана на гребенке отопления, по одному на номер, контролируют двумя модулями WB-MR6C v.3.
- Привод штор, на момент написания статьи был привезен из Китая
и сейчас будет тестироваться на нагрузку по весу занавесок, *смонтирован и добавлен в общий список устройств контроллера второго этажа. Планируем запустить бесконечный цикл открытия и закрытия штор, посмотреть сколько времени карниз проживет😁. - Голосовое управление, планируем реализовать через ассистента Алису от Яндекса. Были определенные трудности с тем чтобы запереть ассистента в рамках каждого отдельного номера. Здесь мы связывались с компанией Яндекс, решение по управлению устройствами в их B2B направлении они обещают выкатить под конец 2025 года. Компания iRidi утверждает, что у нее уже есть решение для подобного кейса
и мы ждем уже пару недель, когда они расскажут нам о нем, *но мы поссорились с менеджерами этой конторы потому что так и не получили от них коммерческое предложение. Думаю кейс с голосовым управлением удостоится отдельной статьи. Скажу лишь, что для себя мы нашли более менее приемлемую реализацию голосового управления с помощью HA, и поэтому на момент написания статьи отложили этот вопрос. - HMI панели,
будем использовать китайской компании DWIN. У нас есть опыт работы с этими панелями, будем применять его.*Android-планшеты. С PoE. Отрисуем каждый номер, поставим отдельный сервер, заведем на него по MQTT необходимые для управления каждым номером контролы и завяжем на них планшеты. Ну тут точно отдельная статья, потому что из реализованного - только привезенный для тестов Android-планшет.
- Датчики WB-MSW v.4, обеспечат мониторинг климата в номерах, основываясь на их показаниях система будет поддерживать заданную гостем температуру.
На данный момент дела с этими датчиками обстоят как в анекдоте Квентина Тарантино, они есть везде: на кухне, на ресепшене будущей гостиницы, в ресторане, в баре, в бассейне, тренажерный залах, но их нет ни в одном номере*уже есть в одних апартаментах, на которых мы обкатали работу нашего модуля для управления сплит-системой по Modbus.
Датчики MSW собирают информацию об углекислом газе в местах скопления людей, по их показаниям VOC мы регулируем работу приточно-вытяжной системы на кухне ресторана, по показаниям влажности работает вентиляционная установка бассейна, датчики освещенности отвечают за освещение почти всех залов фитнесс-центра.
Управление общедоступными зонами
- Модули WB-MIR управляют кассетными сплит-системами. Было обсуждение отсутствия обратной связи при подобной схеме интеграции кондиционеров в систему автоматики и мы использовали датчики 1-wire, которые подключаются непосредственно к «миру». По показаниям температуры воздуха на выходе из кондиционера
можно сделатьмы делаем выводы о его состоянии и исправности. - Все те же WB-MR6C v.3 были использованы для управления светом в подсобных помещениях, кабинете директора, кабинете администратора, зале кинотеатра, детской комнате и ресепшене.
Все новые и новые идеи
Пока в гостиничном комплексе кипела работа по монтажу модулей, проводки и шин в наших головах начали зреть идеи, а в сердцах амбиции. И нам и заказчику захотелось больше интеграций! И наш взор пал на бар-ресторан под названием «Гоголь».
Не смотря на то что бар был почти готов, персонал во всю готовился к открытию, нам повезло с выбранным дизайном помещения… Лофт позволял незаметно для всех прокинуть по потолку шину, обвязать кондиционеры модулями WB-MIR и подключиться шиной к существующим «умным» реле одного ростовского производителя. Эти реле позволяли управлять светом в «Гоголе» через мобильное приложение еще до моего появления на объекте, я же посчитал, что их надо интегрировать в общую систему. Написать шаблон для и интеграции реле в wirenboard не составило труда, но почему-то очень быстро эти реле стали залипать и было принято решение заменить их на… ни какой интриги, на WB-MR6C v.3.
За то у нас теперь есть шаблон для подключения к вайренборду релейных модулей одного ростовского производителя.
Следующим этапом стала интеграция системы вентиляции первого этажа. Она располагается на территории бара-ресторана. К ней так же притащили шину rs-485 и используя свои разработки мы подключили приточную установку к модулям WB-MAO4, WB-MAI6 и WB-MR6-LV. Пока она работает по расписанию, но идеи реализованные и описанные дальше заставляют нас разместить в зале датчик СО2 и использовать ее опираясь на показания качества воздуха. *Она работает по показаниям СО2 в зале. Нормативные показатели для общественных мест - 1200-1400 единиц, мы включаем вентиляцию если уровень ppm выше 900.
Таким образом наш спрут накрыл и ресторан-бар (надеюсь мне можно использовать такие аналогии и это не нарушит ни чьих авторских прав, если вы понимаете о чем я 😅).
Кстати о Sprut-е, вернее о SprutHub.
Из трех основных зон комплекса две мы автоматизировали или разработали к ним план по автоматизации. Это гостиница и бар-ресторан. У нас оставалась не затронутой зона фитнеса, ну и кухонная часть и кальянная, о которых мы даже не успели задуматься. И вот зона фитнеса нам не давала покоя.
Фитнес центр располагается на двух этажах. Первый этаж фитнеса мы смогли интегрировать, расположив в подвале в серверной еще один контроллер. В серверную стекается куча проводов, часть из которых не использовалось и их задействовали как шину. Это позволило интегрировать кондиционирование и свет первого этажа комплекса. Освещение второго этажа комплекса мы интегрировали без проводов. Для этого мы использовали модуль расширения Sprut.stick ZigBee WBE2R-R-ZIGBEE-SH. Пришлось заменить существующие сенсорные wi-fi выключатели Tuya на ZigBee аналоги Aqara, а так же интегрировать существующие ZigBee автоматы Tuya.
Важно, спрут-стик мы использовали на шестом контроллере, который расположили в центре второго этажа комплекса, на проводном лотке. И не смотря на приличные расстояния *уточнить расстояния* (так и не уточнил) стабильность соединения и отклик очень радует.
Климат в бассейне и кухне. Что может быть общего?
Появление в системе автоматики двух новых контроллеров wirenboard открыли новые возможности по интеграции. Появилась возможность «притащить» шину в кальянную и интегрировать там свет и вытяжные вентиляторы. Но главное проложить шину к шкафам управления вентиляции бассейна и зоны кухни. И тут мы не стали искать от добра добра (ну почти 😎) и заменять существующие шкафы на устройства WB под управлением наших правил для вентиляционных установок, а решили интегрировать их по Modbus. За это большое спасибо нашим друзьям и, не побоюсь этого слова, учителям из компании FreeTech. Они предоставили нам пару своих контроллеров и полным списком modbus регистров к ним, которыми мы «ремоделировали» существующие шкафы управления вентиляцией.
*Тут очень интересный опыт, ребята из FreeTech вывели в своих контроллерах на Modbus-регистры 100% параметров вентиляционной установки. То есть хочешь, пиши на WB-rules ПИД-регулятор и управляй регуляторами по Modbus. Мы не стали на столько сходить с ума, но степени открытия заслонок, регулировки скорости вентиляторов мы забрали на "аутсорс" и регулируем ими влажность и качество воздуха по показаниям датчиков WB-MSW.
После этого мы завязали управление систем вентиляции на датчики WB-MSW v.4. Приточно-вытяжная установка бассейна работает по показаниям влажности в зале бассейна, а вот приточка и вытяжки горячих цехов работают по показаниям датчика VOC, расположенного у вытяжных зонтов. Планируем посчитать получившуюся экономию на теплоносителях и электроэнергии от автоматизации приточно-вытяжных установок.
*На объекте нашлось еще три приточных установки и четыре вытяжных. На приточках нам было достаточно осуществлять пуск и стоп, а так же хотелось отслеживать аварии. Их мы интегрировали с помощью WB-MR6C v.3. Настроили шкафы на удаленный пуск, нашли выход на контроллере, который замыкается при аварии и объединили на трех шкафах сигнальный GND. Вытяжные установки интегрировали через частотные преобразователи напрямую по Modbus.
Пользовательский интерфейс для работы персонала.
Для того чтобы описать все нюансы принятых нами решений при выборе интерфейса взаимодействия пользователя с системой автоматики, нужно написать отдельную статью с описанием всех перипетий взаимодействия наших контроллеров друг с другом. Это тоже была интересная работа, надеюсь и чтиво получится прям захватывающее. Объединенная общей LAN сетью, схема мостов между контроллерами похожа на огромную паутину (обойдемся без громких аналогий с сетями, нейронами и их связями *смайлик*). Поэтому лучшим вариантом нам показалось использование SVG-панелей, встроенных в ВЕБ-интерфейс контроллеров. Схематично нарисованные планы помещений, загруженные в ВЕб контролера идеально подходят для сенсорных экранов мобильных компьютеров Атолл, часто применяемых на предприятиях общепита. Управление подсобными и общедоступными помещениями гостиницы, рестораном и кольянной мы уже частично реализовали и, сомнений нет, реализуем именно таким образом. *А вот и есть сомнения!🤪 Зачеркивать текст не стал, но так как для управления номерами мы будем отрисовывать отдельный интерфейс и управлять ими через Android-планшеты, то скорее всего, управление остальным комплексом переведется на эту же схему.
Подводя итог:
Мы проделали очень интересную работу. Сделали, то на что изначально не рассчитывал никто. Сейчас заказчик (Стас) ставит перед собой задачу открыть зону фитнеса в конце весны и гостиницу в конце года, а это значит, что вас ждет еще минимум две статьи, связанные с автоматизацией этого замечательного комплекса!