Sběr a přenos dat (A5M38SPD)

Atributy předmětu
Kód předmětu: 
A5M38SPD
Název: 
Sběr a přenos dat
Garant: 
Novák, J.
Vyučující: 
Pavel Mlejnek
Kredity: 
4
Rozsah: 
3+1
Semestr: 
L
Zakončení: 
KZ
Typ: 
A
Etapa: 
M
Role: 
V

Anotace:

Posluchači se seznámí s technologiemi využívanými pro sběr a přenos dat v různých třídách aplikací, typických pro oblast automatizace budov. Jedná se o aplikace v oblasti řízení základních technologií budov (např. HVAC), domácí automatizace, sběru dat z měřičů médií (elektřina, voda, plyn), bezpečnostní systémy (např. protipožární), zabezpečovací systémy (detekce a evidence pohybu osob). Pozornost je věnována především distribuovaným systémům, a to jak klasickým využívajícím metalická vedení (BACnet, LON, EIB, Mbus, Ethernet), tak moderním rádiovým systémům (např. ZigBee, WiFi). Důraz je kladen na porozumění základních principů a zejména omezení jednotlivých technologií.

Předmět je vhodný zejména pro studenty magisterského programu Inteligentní budovy, kteří neabsolvovali předmět A3B38DSY v bakalářském studiu.

 

 Témata přednášek:

  1. Úvod, kategorizace SPD (sběr a přenos dat) systémů.
  2. Metalické,optické a bezdrátové fyzické médium, typy, vlastnosti, aplikační parametry, porovnání.
  3. Centralizované a distribuované SPD systémy, vlastnosti, přednosti a nedostatky v různých třídách aplikací, Inteligentní transducer (senzor/akční člen), jeho struktura, možnosti, standard IEEE 1451.
  4. Model ISO/OSI, funkce vrstev, typy datových přenosů, sdílení kapacity kanálu.
  5. Propojování distribuovaných systémů, modely Server-Klient, Producent-Konzument, koncepce VFD (Virtual Field Device) a jeho využití v SPD systémech.
  6. Základní prostředky SPD - analogová rozhraní, rozhraní EIA-232, EIA422, EIA-423, EIA-485; průmyslové distribuované systémy X počítačové sítě - charakteristika, rozdíly, typické aplikace.
  7. Počítačové sítě (především IEEE 802.3) v SPD systémech budov, vlastnosti, funkce aktivních prvků a jejich využití pro zajištění deterministického chování systému, specifické protokoly.
  8. Bezdrátové SPD systémy (WiFi, ZigBee, RFID), vlastnosti, aplikační parametry, omezení pro jednotlivé třídy aplikací.
  9. Distribuované systémy řízení budov (KNX/EIB).
  10. Distribuované systémy řízení budov (BACNET).
  11. Distribuované systémy sběru dat z měřičů médií (M-Bus).
  12. Systémy pro řízení osvětlení (DALI).
  13. Modemy (PSTN, GSM, PLC, rádiové), princip funkce, využití v SPD systémech, praktická omezení pro jednotlivé třídy aplikací.

 

 Exkurze v rámci přednášek:

 Konkrétní termíny budou upřesněny:

  1. AirHouse - energeticky soběstačný dům, inteligentní instalace, ocenění Stavba roku: http://www.airhouse.cz/ - Praha, Dejvice. 
  2. Kamerový systém MP Praha - Korunní 98, Praha 10
  3. Zabezpečovací systém systému kolektorů Praha - Senovážné náměstí 11, Praha 1
  4. Univerzitní centrum energeticky efektivních budov - Třinecká 1024, Buštěhrad

  Náplň cvičení

 Cvičení budou probíhat v místnosti č. 61 (laboratoř senzorů).

1. Model domku Teco
2. Model domovní automatizace - KNX, Wago
3. Demonstrační panel Wago (Schneider Electric)
4. Demonstrační kufr LonWorks - TAC Xenta
5. Diagnostika kabeláže (pro lepší představu šíření vln, doporučujeme shlédnout zajímavé video), Síťová komunikace po sběrnici dle EIA 485

  Témata samostatných prací:

Témata samostatných prací budou prezentována v závěru semestru. Podmínkou prezentace na konci semestru je doručení seznamu témat, která budou v prezentaci probírána a to do poloviny semestru (7. týden). Doručení může být elektronicky na email přednášejícího a student musí mít seznam témat odsouhlasený.

  1. Inteligentní budovy a koncept Internet of Things (definice, využití)
  2. Systémy pro kontrolu teplotního komfortu (jednotky clo, met, energy balance, systémy řízení)
  3. Metody napájení bezdrátových senzorů
  4. Kamerové systémy (analogové, digitální)
  5. Problematika záložních zdrojů energie, fázování na síť, měniče, ...
  6. Přístupové systémy (OpenCard, Litacka, Honeywell)
  7. Systémy pro řízení světelných scén (definice jednotek, DMX)
  8. Systémy pro řízení HVAC (systémy, existující organizace, požadavky)
  9. PLC komunikace v AMM sítích, standard PRIME  
  10. Protipožární systémy
  11. Zabezpečovací systémy
  12. Obecné řídicí systémy (LON)
  13. Inteligentní elektroinstalace INELS, sběrnice CIB -
  14. PLC komunikace v AMM sítích, standard PRIME
  15. případně navrhněte další ...

 

Literatura:

      
  1. Merz, H., Hansemann, T., Hübner, Ch.: Automatizované systémy budov, Grada 2009
  2. Kocourek, P., Novák, J.: Přenos informace, skriptum ČVUT FEL, 2006

V průběhu semestru vypracují studenti odbornou studii na zvolené téma, kterou obhájí před svými kolegy. Povinně se zúčastní minimálně pěti cvičení v laboratoři a dvou exkursí spojených s prezentací zajímavých technologií moderních budov.

Požadavky k zápočtovému testu jsou totožné s tématy uvedenými v osnově přednášek.

Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě prezentace samostatné práce (40 % vliv na hodnocení) a na základě zápočtového testu (60 % vliv na hodnocení).