Elektroniczny dom

Jest to projekt (a zasadniczo zestaw projektów i artykułów) mający na celu omówienie zagadnień związanych z budową infrastruktury teleinformatycznej, elektrycznej oraz innych systemów tak zwanego "inteligentnego budynku". Na wstępie jeszcze podkreślę znaczenie przygotowania dobrego, kompleksowego, szczegółowego opracowania projektowego instalacji elektrycznej, teletechnicznych, itp. - ma to kluczowe znaczenie zarówno na etapie realizacji (wszystko jest dokładnie określone w projekcie), jak i przy opracowywaniu dokumentacji po wykonawczej (wystarczy wykonanie zdjęć lokalizujących przebieg tras kablowych i zastosowanie opisu kabli zgodnego z projektem) czy też dalszej eksploatacji (spójna i rzetelna dokumentacja).

Założenia i uwagi wstępne o obiekcie

Na wstępie zaprezentuję kilka założeń oraz uwag co do obiektu. Obiekt (bez względu na jego wielkość) posiada conajmniej jeden wydzielony punkt dystrybucyjny (odobne pomieszczenie), może on być jednak połączony z pomieszczeniem administratora / warsztacikiem elektronicznym (szczegóły w wyposażenie dodatkowe). Wszystkie kablowe media zewnątrzne podłączone są do sieci wewnętrznej obiektu w punkcie styku instalacji o wspólnej dla wszystkich mediów lokalizacji. Centralny punkt dystrybucyjny pełni równocześnie funkcję głównej serwerownii i może być określany tym terminem. Przykłady rozwiązań architektonicznych zawarte są w pliku dxf.

Gorąco zachęcam także do zapoznania się z artykułem poświęconym topologiom oraz rozprowadzaniu instalacji kablowych, w szczególności w częściach dotyczących zagadnienia dostępności instalacji (kanały kablowe itp.), zalet topologii gwiazdy/drzewa oraz problemów związanych z instalacją elektryczną (system rozproszony czy też gwiazda w oparciu o rozdzielnice 19").

Lokalizacja i bezpieczeństwo punktów dystrybucyjnych

Jak wspominałem w artykule instalacje kablowe punkty dystrybucyjne odgrywają bardzo dużą rolę w działaniu sieci teleinformatycznych (a jak ważne są te ostatnie nie trzeba tłumaczyć), dlatego też ważne jest ich odpowiednie zabezpieczenie. Najistotniejszym tego rodzaju miejscem jest główna serwerownia, jej sprawne działanie ma kluczowe znaczenie dla całego systemu. Jej lokalizacja powinna być bardzo starannie dobrana, nie tylko pod względem łatwości rozprowadzania instalacji do innych pomieszczeń, ale również (a może nawet przede wszystkim) pod względem bezpieczeństwa. Lokalizacja taka (oprócz wspomnianej łatwości rozprowadzenia instalacji oraz możliwości zapewnienia wentylacji/klimatyzacji) powinna być ulokowana w miejscu nie narażonym na zalania, utrudniającym dostęp osobom niepowołanym (np. w środku budynku, bez okien), od reszty pomieszczeń powinna być odseparowana przy pomocy solidnych i zapewniających odpowiedni poziom bezpieczeństwa ścian. Warto także rozważyć zastosowanie hermetycznych i ogniotrwałych automatycznych drzwi do takiego pomieszczenia oraz odpowiedniego zabezpieczenia tras kablowych oraz kanałów wentylacyjnych/klimatyzacyjnych (pożarowego i "powodziowego"). Bardzo istotny jest system kontroli dostępu oraz monitoringu sprawujący nadzór nad dostępem do tego pomieszczenia (najlepsze wydają się przesuwane solidne drzwi antywłamaniowe sterowane elektrycznie), zabezpieczenia te są również o tyle istotne że w pomieszczeniu tym często lokalizowana jest centrala alarmowa, systemy monitoringu i kontroli dostępu oraz inne systemy bezpieczeństwa całego obiektu (co ma głębokie uzasadnienie). Oprócz wspomnianych zabezpieczeń przed nieautoryzowanym dostępem bardzo istotne są zabezpieczenia przeciwpożarowe, konieczny wydaje się sprzęgnięty z pożarową instalacją alarmową (zintegrowaną z wcześniej opisywanym systemem) automatyczny system gaśniczy oparty na gaszeniu gazem (powinien on być nieszkodliwy dla ludzi i gaszonego sprzętu oraz nie przewodzić prądu elektrycznego - wymogi te spełnia np. FM-200, ale już CO2 usuwa tlen z powietrza i stwarza zagrożenie dla ludzi). Warto rozważyć również zdublowanie systemów zabezpieczeń - pomieszczenie to posiada własne autonomiczne centrale alarmowe oraz jest włączone do (umieszczonych w nim) systemów nadzoru całego obiektu. Konieczne jest także zapewnienie systemu nadzorującego warunki pracy (przede wszystkim temperaturę) sterującego m.in. klimatyzacją takiego pomieszczenia oraz mogące dokonać wyłączenia części systemów w przypadku niemożliwości osiągnięcia poprawnych parametrów środowiskowych.

Istotne jest też zabezpieczenie pozostałej części systemu (rozproszonej po obiekcie) - innych punktów dystrybucyjnych sieci teleinformatycznych, energetycznych tablic rozdzielczych, tras kablowych, ... . Dlatego cały obiekt powinien być wyposażony w stosowne systemy alarmowe, kontroli dostępu, monitoringu, również cały obiekt powinien być objęty automatycznym systemem gaśniczym (można tutaj zastosować zwyczajne zraszacze wodne, a tylko w innych pomieszczeniach o kluczowym znaczeniu (archiwa, pokoje operatorskie, ...) zastosować automatyczny system gaszący gazem (oczywiście podłączony do całości systemu alarmowego, jednak z autonomiczną instalacją gaśniczą). Tego typu urządzenia (autonomiczne gazowe systemy gaszące) można też stosować w szafach i tablicach rozdzielczych umieszczonych w obiekcie, oczywiście powinny one być włączone do systemu alarmowego całości obiektu oraz (gdy jest to uzasadnione) mieć możliwość odłączania od sieci elektrycznej gaszonego urządzenia.

Wyposażenie dodatkowe

Jeżeli dostępna przestrzeń pozwala warto w jednym z rogów głównego pomieszczenia technicznego (głównej serwerowni) lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie wydzielić kącik warsztatowy. W jego skład powinien wchodzić blat szerokości 0.6m o długości około 2m, umieszczone na jego końcu systemowe szufladki na elementy elektroniczne (np. szufladki typu PP i PK lub PX* + PY*), zestaw "monitor, klawiatura, mysz" + system nagłośnienia, półki na osprzęt elektroniczny (stacja lutownicza, multimetr, oscyloskop, zasilacz laboratoryjny, laptop z osprzętem, cyfrowy aparat foto) i skrzynki narzędziowe (z narzędziami - przyporządkowanymi do różnych skrzynek zależnie od charakteru narzędzia , kablami, przejściówkami, ...) zlokalizowane na ścianie przeciwległej lub prostopadłej do blatu. Na wyższych półkach (dodatkowe mogą być też zamontowane 0.8m nad blatem) umieścić można większe podzespoły, części elektroniczne/komputerowe, kable i inny "złom" (składować je można w pojemnikach magazynowych [1] [2] lub kartonach np. FEFCO: 0201, 0422, 0440 lub 0441 L=195mm, B=125mm, H=150mm i L=335mm, B=120mm, H=225mm).

Kącik taki powinien zawierać także wygodny fotel, a być może nawet jakąś leżankę ... . Od reszty serwerowni (od której zapożycza instalacje takie jak: elektryczną, kontroli dostępu, alarmową, CCTV, gaśniczą, klimatyzacyjną, sieć komputerową wraz z telefonem voip) powinien być oddzielony ścianką (dobrze aby zawierała także elementy przeźroczyste - okno na serwerownie umieszczone tuż powyżej blatu na całej jego długości), która zapewni jego wyciszenie. Należy wtedy dostosować także systemy zabezpieczeń do faktu istnienia subpomieszczenia. Najlepiej aby pomieszczenie posiadało zarówno wejście z zewnątrz (jakiegoś korytarzyka) jak i z samej serwerowni. Z korytarzyka tego powinien być także dostęp do jakiegoś węzła sanitarnego oraz pomieszczeń zapewniających techniczną obsługę serwerowni (akumulatory dla UPSów, agregaty, klimatyzatory, zbiorniki środka gaśniczego, etc).

Kolejną kwestią jest oświetlenie pomieszczeń technicznych, musi ono być w stanie dać dość silne światło. Najsensowniejsze wydaje się stosowanie przemysłowych, hermetycznych opraw świetlówkowych i hermetycznych opraw żarowych owalnych lub okrągłych (tzw. kanałowych) z kloszem zabezpieczonym siatką, można także wykorzystać oprawy typu "ex". Miejsca wymagające szczególnego oświetlenia doświetlić można przy pomocy standardowych ("prostokątnych") projektorów halogenowych. Instalację taką na większości jej długości można przeprowadzić w rurkach na tynkowych lub nawet bezpośrednio prowadząc kabel przy pomocy uchwytów. Można także rozważyć wykorzystanie sufitu podwieszanego maskującego znajdujące się nad nim instalacje oraz zawierającego w sobie panele oświetleniowe, jednak w tego typu pomieszczeniach nie jest to konieczne.

Oprócz opisywanych tutaj punktów dystrybucyjnych konieczne jest funkcjonowanie (także na ich potrzeby) innych pomieszczeń technicznych - dla systemów HVAC (klimatyzacji, ogrzewania, ...), wod-kan, baterii akumulatorowych dla UPS, agregatów prądotwórczych. Przy tworzeniu projektu całego obiektu należy starannie przemyśleć ich wzajemne położenia.

Informatyczne systemy telekomunikacyjne

Kluczową rolę w systemie "inteligentnego budynku" odgrywają m.in systemy telekomunikacyjne. Obecnie coraz częściej oparte na usługach działających w sieciach komputerowych (tak jak cyfrowa telefonia voip, stopniowo wypierająca rozwiązania klasyczne). Także oparcie usług komunikacyjnych na sieci komputerowej pozwala na ich integrację oraz rozwiązanie problemów z okablowaniem koncentrycznym (zobacz okablowanie w "instalacje kablowe"). W przypadku zastosowań komunikacyjnych dominują profesjonalne systemy komputerowe (systemy serwerowe rack, system typu "serwer blade", ...) po stronie "usługodawcy" i różnego typu urządzenia (od komputerów osobistych po dedykowane urządzenia do odbioru przekazów wideo czy będących sprzętowymi telefonami IP).

Zobacz też: komputery, usługi sieciowe, konfiguracja usług serwerowych, cyfrowa transmisja i rejestracja wideo.

System automatyki i sterowania

Istnieje kilka "profesjonalnych" systemów sterowania tzw. "inteligentnym budynkiem" - takich jak EIB (oraz wywodzący się z niego KNX), LonWorks, BACnet. Jednak w chwili obecnej nie można powiedzieć że któryś z nich jest "prawdziwym" standardem (takim jak np. w sieciach komputerowych jest ethernet), najbliżej do takiego jest chyba systemowi KNX; sytuacja taka z jednej strony pozostawia sporą dowolność przy projektowaniu "swojego" systemu, z drugiej wymaga zwrócenia uwagi na możliwość współpracy "naszego" systemu z różnorakimi standardami - w szczególności wspomnianymi już Ethernetem (TCP/IP), KNX (EIB), a także popularnym standardem protokołu komunikacyjnego typu RS-* (komputerowy RS-232 lub przemysłowe RS-485 i podobne).

Osobiście mam dość sceptyczne podejście do systemów komunikacji wykorzystujących kable energetyczne i nie przemawia do mnie argument że ułatwiają one montaż automatyki w istniejącej instalacji - jestem zwolennikiem rozwiązań kompleksowych (pełnej modernizacji instalacji elektrycznej oraz instalacji teleinformatycznych i teletechnicznych). Preferuję gwieździste prowadzenie dedykowanych linii punkt-punkt pomiędzy każdym ze sterowników a punktem dystrybucyjnym (także w stosunku co do interfejsów tego nie wymagających np. RS-485, gdyż takie rozwiązanie przy rozsądnym doborze przewodu umożliwia łatwa zmianę standardu komunikacji z danym sterownikiem), a nawet stosowanie gwiazdy wobec instalacji elektrycznej co umożliwia montowanie większości aparatury systemów automatyki w punkcie dystrybucyjnym. Bardzo dobrym i elastycznym rozwiązaniem okablowania sterującego jest Ethernet (wraz z TCP/IP), jest to rozwiązanie bardzo elastyczne i wszechstronne (od komunikacji z sterownikiem oświetlenia do przesyłu obrazów z kamer przemysłowych) niestety również w chwili obecnej dość kosztowne (zwłaszcza przy aplikowaniu go w układy własnej produkcji).

Układ taki (gwiazda) składnia do stosowania wyróżnionego centralnego mastera lub centralnego mastera i zespołu "pod masterów" umieszczanych w niżej położonych w hierarchii węzłach drzewa. Funkcję centralnego mastera powinien pełnić komputer typu PC najlepiej z jakimś linuxem/*bsd (stabilność takich systemów jest na prawdę na tyle duża że nie należy zbytnio martwić się o zawieszenia, ale zawsze można zdublować mastera - mogłyby się nawet wzajemnie pilnować), daje to bardzo dużą elastyczność - system cechuje się dużymi zdolnościami rekonfiguracyjnymi, możemy łatwo korzystać z zdalnego sterowania systemem przez Internet (np. przez protokół HTTPs wraz z autoryzacją HTTP lub ssh). Rolę "pod masterów" mogą pełnić systemy oparte na mikrokontrolerach np. AVR lub ARM (najlepiej z interfejsem ethernetowym), również w oparciu o mikrokontrolery realizowane mogą być układy wykonawcze/sterujące (im do komunikacji z "submasterem" wystarczy interfejs typu RS-485). Rozwiązanie takie jest analogiczne do stosowanych w sieciach IP (które wykazywały się już swoją elastycznością i odpornością w różnych sytuacjach) gdzie każdy host może komunikować się niezależnie z innym, ale są urządzenia i hosty pełniące specjalną funkcję - switche / routery umożliwiające komunikację jakiejś podgrupie hostów oraz serwery usług (np. DNS), a bezpieczeństwo na wypadek awarii zapewnia się poprzez dublowanie tych systemów (zapasowy serwer DNS czy też awaryjne łącze zewnętrzne). Układy wykonawcze powinny mieć także lokalne obwody sterujące (przyciskowe), oczywiście z zachowaniem możliwości współpracy poprzez mastera z oddalonymi układami sterowania (zespołami przyciskowymi czy też panelami operatorskimi).

Zobacz w Sieci: System Automatyki Domowej, zegaru, DomNet, KNX EIB, Urządzenia z interfejsem szeregowym w sieci Ethernet, Serwery portów szeregowych, Ethernet przemysłowy.

Instalacja elektryczna

W kwestii wyposażenia rozdzielnic elektrycznych należy pamiętać o selektywności i stopniowaniu zabezpieczeń zarówno nadprądowych jak i różnico-prądowych. Dobrą praktyką wydaje się zabezpieczanie każdej linii indywidualnym zabezpieczeniem nad-prądowym (dwutorowym - jest to ważne przy usuwaniu niektórych z uszkodzeń powodujących działanie RCD (konkretnie upłynności N-PE, przy których załączenie dowolnego z obciążonych S-ów za RCD powoduje zadziałanie RCD) - dostępne są także w wykonaniu 1 modułowym), lub nawet zintegrowanym zabezpieczeniem różnico i nad-prądowym (szerokość zabezpieczenia 1-fazowego: 2 moduły). Nie należy także zapominać o przewidzeniu zastosowania zabezpieczeń przeciwprzepięciowych, systemów sygnalizacyjnych i elementów automatyki, a także zapewnienia odpowiedniego rozdziału obciążenia między fazy i zasilania awaryjnego wybranym odbiornikom (obwody UPS-owane). Najczęściej obwody gniazd jednofazowych wykonywane są przewodem 3x2.5mm^2, a oświetlenia 3x1.5mm^2, często (zwłaszcza gniazda) w topologii magistrali. Wydaje się jednak, iż obwody gniazd dla elektroniki, sterowania itp najlepiej prowadzić w sposób całkowicie gwieździsty nawet przewodem 3x1.5mm^2 i stosować indywidualne zabezpieczenie 10A (ew. zintegrowane z członem różnico-prądowym).

Oprócz elementarnych aspektów wykonywania instalacji elektrycznej (o których pisałem m.in. w artykule o instalacjach kablowych) należy wspomnieć także o aspektach sterowania instalacją elektryczną (zadanie to upraszcza się jeżeli jest ona wykonana w systemie gwiazdy/drzewa i takie założenie tutaj przyjmiemy).

Na wstępie należy wspomnieć iż producenci aparatury modułowej oprócz różnego typu zabezpieczeń (nad-prądowych, różnico-prądowych, przepięciowych, ...), rozłączników instalacyjnych (FR) i rozłączników z wkładkami bezpiecznikowymi, bloków rozdzielczych, szyn połączeniowych dostarczają także różnego rodzaju elementy automatyki. Zalicza się do nich przyciski sterujące (zarówno wciskowe jak i np. 3 pozycyjne FR), lampki kontrolne, różnego rodzaju wskaźniki, liczniki, styczniki, przekaźniki impulsowe, styki pomocnicze (służące do sygnalizacji położenia aparatów łączeniowych), wyzwalacze (wzrostowe i zanikowe - powodujące zadziałanie zabezpieczenia odpowiednio przy podaniu na nie napięcia bądź obniżeniu się na ich stykach napięcia poniżej określonego poziomu), napędy silnikowe do przełączania zabezpieczeń. Są to także bardziej wyspecjalizowane moduły - automaty schodowe, zmierzchowe, separatory wejść dla aparatury sterującej (umożliwiające podłączenie wspólnego obwodu głównego do kilku przekaźników), przekaźniki priorytetowe, ... .

Są to jednak najczęściej rozwiązania wysokonapięciowe i nie umożliwiające bardziej zaawansowanego zdalnego sterowania. Dlatego uważam iż bardziej zaawansowane systemy automatyki instalacji elektrycznej należy opierać na dedykowanych sterownikach mikroprocesorowych, w których sterowanie odbywa się niskonapięciowo, a ich funkcja jest zmieniana programowo. Natomiast zastosowanie opisywanej aparatury modułowej systemów sterowania powinno sprowadzać się głównie do funkcji pomocniczych wobec podstawowych aparatów łączeniowych - umożliwienia uzyskanie informacji o ich stanie oraz powodowania zadziałania, a także wizualną sygnalizację parametrów pracy rozdzielnicy (lampki, wskaźniki i liczniki). Należy także mieć na uwadze niekompatybilność systemów aparatury modułowej poszczególnych producentów pod względem osprzętu dodatkowego wyzwalacze, styki pomocnicze), a także szyn łączeniowych (tutaj zawsze można poradzić sobie z wykorzystaniem odpowiednio grubej izolowanej linki / drutu (lepszym rozwiązaniem jest linka ze względu na elastyczność).

Na stronie opisuję także 6-cio kanałowy mikroprocesorowy sterownik oświetlenia (1 kanał z ściemniaczem) zaprojektowany z myślą o możliwości zdalnego sterowania przez układ nadrzędny z wykorzystaniem szeregowego łącza w technologii RS-485. Przedstawioną tam koncepcję można mutować na wiele sposobów - można stworzyć wersje z funkcją kilkustopniowej regulacji jasności, z większą ilością kanałów, także taką przeznaczoną do montażu w przedstawianym w "instalacje kablowe" systemie 19" rozdzielnicy elektrycznej. Można także stworzyć wariant z osobnymi modułami dla sterowania i dla linii wejściowych (przełączników) i komunikacją pomiędzy tymi modułami poprzez RS485 (komendy przełącz) - wariant taki umożliwiał by programową zamienianie działania poszczególnych przycisków, a także blokowanie każdego z przycisków z osobna); ponadto w wariancie tym można stworzyć duże zespoły wejściowe w formie urządzeń rack 1U z podłączanymi do nich gwieździście przełącznikami. Zachęcam także do zapoznania się z projektem niestabilizowanego zasilacza buforowego.

Systemy nadzoru i CCTV

Przy planowaniu tego typu systemów kluczową kwestią jest rozmieszczenie czujników, kamer, klawiatur sterujących itp. Najprościej jest w przypadku systemu kontroli dostępu - punkty rozmieszczenia czytników, klawiatur, elektrozaczepów do zamków czy też zwór magnetycznych określa położenie drzwi prowadzących do poszczególnych stref i wyznaczenie samych tych stref.

W przypadku systemów alarmowych sytuacja jest nieco trudniejsza, ale nie jest to jeszcze tak wielkim problemem. Czujki systemu antywłamaniowego takie jak czujniki ruchu (PIR - reagujące na zmiany promieniowania podczerwonego w obserwowanym obszarze (ruch obiektów emitujących ciepło), mikrofalowe - działające na zasadzie efektu doplera, itp.) umieszcza się tak aby monitorowały w miarę możliwości całe pomieszczenie, a przynajmniej wejścia (nie należy zapominać o oknach itp). Warto system wzbogacić o możliwość kontrolowania otwarcia okien i drzwi (kontaktrony, zmieniające położenie styków w przypadku otwarcia drzwi), a także bardziej specjalistyczne zabezpieczenia jak bariery podczerwieni (reagujące na przerwanie wiązki), czujniki akustyczne (np. reagujące na dźwięki tłuczonego szkła), nacisku podłoża czy też drgań bądź zmiany ciśnienia w pomieszczeniu (związanej z otwarciem dostępu do niego). Detektory systemu przeciwpożarowego, takie jak czujki dymu (zarówno standardowe czujki optyczne, jak i czujki zasysające przystosowane do pracy w pomieszczeniach z systemami wentylacyjnymi), czujki termiczne, itp montuje się w taki sposób aby pokrywały odpowiednio gęsto cały obiekt, z kolei w miejscach narażonych na występowanie niebezpiecznych gazów (metan, butan, propan, tlenek węgla itp) stosuje się stosowne detektory gazów. W obu wypadkach stosowane są także ręczne powiadamiacze - napadów lub pożarowe i odpowiednie urządzenia sygnalizacyjne (akustyczne i świetlne). System przeciwwłamaniowy zawsze posiada także manipulatory (klawiatury) służące do jego uzbrajania i rozbrajania.

Wśród czujek można wyróżnić dwa podstawowe typy pod względem komunikacji z centralą - czujniki nieadresowalne (czujnik przełącza zestyki w przypadku detekcji) oraz czujniki adresowalne (czujnik komunikuje się cyfrowo z centralą identyfikując się i zgłaszając alarm). Zaletą drugiego rozwiązania jest łatwa identyfikacja z której czujki pochodzi alarm, wadą niekompatybilność protokołów komunikacyjnych i często objęcie ich tajemnicą, z kolei w pierwszym przypadku problem ten nie występuje, ale identyfikowalność czujki wymaga rozbudowanego okablowania (gwiazda, którą i tak polecam ...) i centrali z wieloma wejściami.

Najbardziej skomplikowana sytuacja ma miejsce w przypadku systemów telewizji przemysłowej (CCTV) - nie ma praktycznej możliwości pokrycia tak aby móc nieprzerwanie rejestrować z dobrą jakość każdy fragment obiektu, dlatego też konieczne jest określenie rejestracją czego (jakich miejsc) jesteśmy zainteresowani. Kolejnymi pytaniami na które należy udzielić odpowiedzi przed zaprojektowaniem systemu CCTV jest czy system ma być sterowany (możliwość zdalnego poruszania kamerą oraz robienia zbliżeń) oraz czy chcemy rejestrować w sposób ciągły czy tylko gdy wystąpiło zdarzenie (detekcja ruchu na kamerze lub zadziałanie czujnika). System sterowany ma większe możliwości przy śledzeniu obiektów, często jest bardziej funkcjonalny przy prowadzeniu monitoringu "na żywo", natomiast gorzej wypada w rejestracji zwłaszcza samodzielnej - bez udziału operatora (z kamery obrotowej uzyskamy mniej informacji niż z dwóch dobrze rozmieszczonych kamer stacjonarnych). Dlatego też warto dobrze zastanowić się czy naprawdę potrzebujemy systemu sterowanego (koszt aparatury sterowniczej do jednej kamery odpowiada kosztowi 1 do 3 dodatkowych kamer), oczywiście są sytuacje gdzie system sterowany jest w zasadzie niezbędny - np. policyjny monitoring miast. Można także (co często jest najlepszym wyjściem) zdecydować się np. na system nie sterowalny wzbogacony kilkoma kamerami sterowalnymi (tam gdzie jest to niezbędne). W miejscach gdzie jakość (zwłaszcza kolorowego - wierność oddania kolorów) nie jest sprawą kluczową można stosować kamerki CMOS, w pozostałych (zwłaszcza tam gdzie zależy nam na dobrej pracy kamer noc/dzień i wiernej kolorystyce) polecam stosować kamery CCD. Szczególną uwagę warto zwrócić na wygodne w stosowaniu zintegrowane kamery noc/dzień zawierające w jednej hermetycznej obudowie także oświetlacz podczerwieni, a niekiedy także obiektyw z regulowaną ogniskową.

Kolejnym zagadnieniem związanym z CCTV jest wybór typu systemu - kolorowy czy czarno-biały (związana z tym kwestia oświetlenia) oraz zagadnienie rejestracji i digitalizacji obrazu. Dużą zaletą systemów kolorowych jest to iż w kolorze zawarte jest dużo informacji, wadą z kolei to iż typowa kamera kolorowa nie jest zdolna do pracy w podczerwieni i wymaga znacznie lepszego oświetlenia. Na szczęście są dwa rozwiązania tych problemów - kamery noc/dzień (które przy dobrym oświetleniu działają jak kolorowe, przy słabszym działają jak czarno-białe i mogą rejestrować w podczerwieni) oraz możliwość mieszania typów kamer (np. tam gdzie zawsze jest dobre oświetlenia można zastosować kamery kolorowe, tam gdzie nigdy nie jest jasno czarno-białe a resztę systemu oprzeć na kamerach dzień/noc). Drugim wspomnianym zagadnieniem jest rejestracja - w dzisiejszych czasach w praktyce już wyłącznie cyfrowa natomiast problem wiąże się z miejscem digitalizacji: w kamerze (sieciowe kamery IP, rozwiązanie kosztowne, ale widać znaczący postęp w dostępności profesjonalnych kamer IP - np. www.gadspot.com), w centrali monitoringu (rozwiązanie kłopotliwe przy większych systemach ze względu na okablowanie), w rozproszonym systemie rejestratorów / serwerów wideo umieszczonych w poszczególnych punktach dystrybucyjnych połączonych dedykowaną siecią komputerową (chyba najlepsze rozwiązanie). Zagadnienie punktu w którym dokonujemy digitalizacji obrazu z CCTV (kamery IP czy serwer z kartą framegrabbera/DVR) można porównać do sytuacji w systemach alarmowych - można by inwestować w budowę drogich czujek komunikujących się cyfrowo (np. po Ethernet+IP lub po RS485), ale bardziej racjonalne wydaje się zastosowanie prostych czujek przesyłających analogowo podstawową informację (ew. cyfrowych termometrów 1wire, gdyż ich koszt nie jest porażający) oraz zaawansowaną centralę której oprócz transmisji sygnałów w sposób cyfrowy (IP over Ethernet, RS485) możemy powierzyć inne zadania. Dość interesującym pomysłem wydaje się być zbudowanie takiej centralki w oparciu o dedykowaną kartę / interfejs szeregowy z optoizolowanymi wejściami, na bazie serwera przechwytującego wideo. Kolejną związaną z rejestracją kwestią jest czy opierać ją na autonomicznych rejestratorach/serwerach wideo, czy wykorzystać do tego celu platformę PC z specjalnymi kartami - pierwsze rozwiązanie wymaga mniejszych nakładów konfiguracyjnych, drugie - (porównywalne cenowo, niekiedy tańsze) jest bardziej elastyczne (jak wspomniałem ten sam komputer może nadzorować daną strefę systemu alarmowego, można bez większych trudności dublować systemy czy wprowadzać systemy zapasowe).

Oczywiście w pewnych sytuacjach warto się pokusić o digitalizację bezpośrednio w kamerze, a także bezpośrednio w czujce (adresowalnej, najlepiej komunikującej się w jakimś powszechnie znanym protokole - jak RS485 czy Ethernet). Rozwiązanie takie ma sens głównie gdy chcemy podnieść bezpieczeństwo poprzez zastosowanie szyfrowania i cyfrowego podpisywania przesyłanych komunikatów, na przykład z wykorzystaniem mechanizmów PGP.

Zachęcam także do zapoznania się z projektem centralki alarmowej mojego autorstwa.

Uwagi końcowe

W tym miejscu chciałbym też uspokoić wszystkich martwiących się o zbyt duże zużycie prądu przez działające non stop systemy automatyki - mocny zestaw komputerowy działający na "jałowym biegu" z wyłączonym monitorem, bez funkcji oszczędzania energii zużywa około 3,36KWh na dobę (przy obecnych cenach mniej niż 1,2 PLN zatem mniej niż gazeta ... oszczędnym czytelnikom pozostawiam wybór); ten sam zestaw w stanie czuwania zużywa około 0,84kWh (mniej niż 30 gr); natomiast switch wraz z systemem sieciowym opartym na mikrokontrolerze ATMega128 wykazał sie tak małym zużyciem prądu że było ono niemierzalne dla używanego do testów licznika.

Kategorie ze zdięciami o zbliżonej do "elektronicznego domu" tematyce na Commons: Control rooms, Fire alarms, Security cameras, Electronics, Computers, Industrial lamps.