PROJEKT HIŠNE AVTOMATIZACIJE PRIbolj »inteligentno«, tako se je posledično uveljavil strokovni termin »inteligentne stavbe«. Z izrazom inteligentna stavba označujemo stavbo,

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

EKONOMSKO-POSLOVNA FAKULTETA

Matija Hrupački

PROJEKT HIŠNE AVTOMATIZACIJE PRI

OBNOVI DVORCA KULMER

Magistrsko delo

Maribor, avgust 2017

PROJEKT HIŠNE AVTOMATIZACIJE PRI

OBNOVI DVORCA KULMER

Magistrsko delo

Študent: Matija Hrupački

Študijski program: Študijski program 2. stopnje

Gospodarsko inženirstvo - Elektrotehnika

Smer: Avtomatika in robotika

Mentor FERI: izr. prof. dr. Marjan Golob

Mentor EPF: doc. dr. Igor Vrečko

Lektorica: Ksenija Pečnik, prof. slov. jezika

ZAHVALA

Zahvaljujem se družini, prijateljem in sošolcem za podporo v času študija. Prav tako se

zahvaljujem Regionalni energetski agenciji severozahodne Hrvaške za sodelovanje pri

pripravi magistrskega dela. Zahvaljujem se tudi mentorjema, prof. dr. Marjanu Golobu in

doc. dr. Igorju Vrečku, za koristne nasvete in ves čas, ki sta ga namenila za odgovore na moja

številna vprašanja.

i

Projekt hišne avtomatizacije pri obnovi dvorca Kulmer

Ključne besede: projekt, BMS, avtomatizacija objektov, komunikacijski protokoli, KNX,

M-Bus, Modbus, zagonski elaborat

UDK klasifikacija: 005.8:[681.5:728.82](043.2)

POVZETEK

Magistrsko delo predstavlja projekt hišne avtomatizacije pri obnovi dvorca Kulmer.

Pripravljen je zagonski elaborat, v katerem so pojasnjeni cilji projekta avtomatizacije,

aktivnosti, tveganja, projektna organizacija in potrebna dokumentacija za začetek njegovega

izvajanja. Podan je opis komunikacijskih protokolov, ki se uporabljajo pri povezovanju

sistemov ogrevanja, hlajenja, prezračevanja, razsvetljave in tehniške zaščite. Poleg tega so

opisani vgrajeni sistemi in oprema ki se vgrajuje v objekt. Pojasnjeni sta tudi integracija in

vizualizacija naprav v sistemu samodejnega krmiljenja stavbe (BMS).

ii

Building automation project in the reconstruction of the Kulmer castle

Keywords: project, BMS, building automation, communication protocols, KNX, M-Bus,

Modbus, project start-up.

UDK Classification: 005.8:[681.5:728.82](043.2)

ABSTRACT

The Master’s thesis presents the project of building automation in the reconstruction of the

Kulmer castle. Prepared is a project start-up, which presents the goals of the automation

project, activities, risks, the project organization and the necessary documentation for the

beginning of its execution. Provided is a description of communication protocols, which are

being used in the integration of heating systems, cooling systems, ventilation systems, lighting

systems and system for technical protection. In addition, the installed systems and the

equipment, which is being installed into the object, are described. Explained are also the

integration and visualisation of devices in the building management system.

iii

KAZALO

1 UVOD ................................................................................................................................. 1

1.1 Namen, cilji in osnovne trditve magistrskega dela ...................................................... 2

1.2 Predpostavke in omejitve magistrskega dela ............................................................... 3

1.3 Predvidene metode magistrskega dela ......................................................................... 3

2 PROTOKOLI IN ODPRTI STANDARDI V HIŠNOJ AVTOMATIZACIJI ............ 4

2.1 Protokol ....................................................................................................................... 4

2.2 Referenčni model ISO/OSI .......................................................................................... 4

2.3 Topologija .................................................................................................................... 6

2.4 Modbus protokol.......................................................................................................... 8

2.5 Protokol M-Bus ......................................................................................................... 13

2.6 Protokol TCP/IP ........................................................................................................ 17

3 KONNEX (KNX) ELEKTRIČNE INŠTALACIJE ..................................................... 18

3.1 Prednosti standarda KNX .......................................................................................... 18

3.2 Mednarodni standard ................................................................................................. 19

3.3 Področja uporabe ....................................................................................................... 20

3.4 Komunikacijski mediji za prenos podatkov .............................................................. 20

3.5 KNX v modelu ISO/OSI............................................................................................ 22

3.6 Senzorji in aktuatorji ................................................................................................. 22

3.7 Topologija KNX TP-1 ............................................................................................... 23

3.8 Tipi kablov vodila in povezovanje ............................................................................ 25

3.9 Tehnologija prenosa podatkov ................................................................................... 26

3.10 Fizični in skupinski naslovi ................................................................................... 27

3.11 Način programiranja .............................................................................................. 29

3.12 ETS − Engineering Tool Software ......................................................................... 29

iv

3.13 Vzorčni primer načina dela in krmiljenja razsvetljave .......................................... 30

3.14 Sheme inštalacije ................................................................................................... 32

4 SISTEM SAMODEJNEGA KRMILJENJA STAVBE (BMS)................................... 33

4.1 Vgrajena oprema in sistem BMS v dvorcu Kulmer .................................................. 34

4.2 Sistem ogrevanja........................................................................................................ 37

4.3 Prezračevalni sistem .................................................................................................. 44

4.4 Sistem hlajenja ........................................................................................................... 51

4.5 Upravljanje temperatur v prostorih ............................................................................ 53

4.6 Razsvetljava ............................................................................................................... 55

4.7 Meritve energije in vode ............................................................................................ 57

4.8 Tehnična zaščita ........................................................................................................ 62

4.9 Vremenska postaja ..................................................................................................... 64

4.10 Scenariji, spremljanje trendov in alarmna sporočila .............................................. 65

5 ZAGONSKI ELABORAT PROJEKTA ....................................................................... 67

5.1 Projekt kot proces ...................................................................................................... 67

5.2 Povzetek projekta obnove dvorca Kulmer ................................................................. 68

5.3 Cilji projekta .............................................................................................................. 70

5.4 Projektne aktivnosti ................................................................................................... 73

5.5 Terminski plan ........................................................................................................... 76

5.6 Projektno vodenje ...................................................................................................... 79

5.7 Projektna organizacija ............................................................................................... 80

5.8 Obvladovanje tveganj projekta .................................................................................. 81

5.9 Ekonomika projekta ................................................................................................... 86

6 SKLEP ............................................................................................................................. 90

7 VIRI IN LITERATURA ................................................................................................. 92

v

KAZALO SLIK

Slika 2.1: Plastna arhitektura ISO/OSI ....................................................................................... 5

Slika 2.2: Topologije v hišni avtomatizaciji ............................................................................... 7

Slika 2.3: Modbus protokol v modelu ISO/OSI ......................................................................... 9

Slika 2.4: Okvir sporočila Modbus ASCII ............................................................................... 11

Slika 2.5: Okvir sporočila Modbus RTU ................................................................................. 11

Slika 2.6: Modbus povezava gospodar-suženj ......................................................................... 12

Slika 2.7: Modbus TCP/IP ....................................................................................................... 13

Slika 2.8: M-Bus v modelu ISO/OSI ....................................................................................... 14

Slika 2.9: M-Bus povezava gospodar-suženj ........................................................................... 15

Slika 2.10: M-Bus: poziv (gospodar−suženj) in odgovor (suženj–gospodar) .......................... 15

Slika 2.11: Prenos bitov ob oddajanju naprave gospodar−suženj na vodilu M-Bus ................ 16

Slika 2.12: TCP/IP v modelu OSI ............................................................................................ 17

Slika 3.1: KNX v referenčnem modelu ISO/OSI ..................................................................... 22

Slika 3.2: Maksimalna topologija in naslavljanje naprav ........................................................ 23

Slika 3.3: Telegram KNX TP ................................................................................................... 27

Slika 3.4: Oblika polja fizičnega naslova ................................................................................. 28

Slika 3.5: Oblika polja skupinskega naslavljanja za dvonivojski, trinivojski in prosto definiran

sistem ........................................................................................................................................ 28

Slika 3.6: Primer povezave KNX ............................................................................................. 31

Slika 4.1: Trinivojski model avtomatizacije zgradb ................................................................. 33

Slika 4.2: Hierarhija povezovanja sistemov v dvorcu Kulmer ................................................. 35

Slika 4.3: TONN PSR230/15 V DC 1.3 ................................................................................... 35

Slika 4.4: KNX IP-usmerjevalnik ............................................................................................ 36

Slika 4.5: Ogrevalni kotel Vitoligno 300-H ............................................................................. 37

Slika 4.6: Sesalni sistem in silos za pelete ............................................................................... 38

Slika 4.7: Povezava ogrevalnega kotla s sistemom BMS ........................................................ 39

Slika 4.8: Prikaz kotlovnice v sistemu BMS ............................................................................ 43

Slika 4.9: Prezračevalni sistem ................................................................................................. 44

Slika 4.10: Povezovanje prezračevalnega sistema s sistemom BMS ....................................... 45

Slika 4.11: BMS-vizualizacija prezračevalnega sistema za konferenčno dvorano .................. 49

vi

Slika 4.12: BMS-vizualizacija prezračevalnega sistema za kuhinjo in restavracijo ................ 50

Slika 4.13: Zunanja VRV-enota ............................................................................................... 51

Slika 4.14: Mod ogrevanje/hlajenje ......................................................................................... 53

Slika 4.15: Določanje temperature ........................................................................................... 53

Slika 4.16: Upravljanje temperatur po prostorih v sistemu BMS ............................................ 54

Slika 4.17: Magnetni stiki na oknih v sistemu BMS ................................................................ 55

Slika 4.18: Stikalo KNX ........................................................................................................... 56

Slika 4.19: Upravljanje razsvetljave s pomočjo tlorisnega prikaza v sistemu BMS ................ 56

Slika 4.20: Upravljanje razsvetljave v sistemu BMS ............................................................... 57

Slika 4.21: Poraba električne energije v sistemu BMS ............................................................ 59

Slika 4.22: Prikaz porabe v obliki diagrama v sistemu BMS ................................................... 59

Slika 4.23: Merilniki porabe toplotne energije v sistemu BMS ............................................... 60

Slika 4.24: Merilnik vode z modulom M-Bus .......................................................................... 61

Slika 4.25: Merilniki porabe vode v sistemu BMS .................................................................. 61

Slika 4.26: Merilnik plina z modulom M-Bus ......................................................................... 62

Slika 4.27: Merilniki porabe plina v sistemu BMS .................................................................. 62

Slika 4.28: Vizualizacija videonadzora v sistemu BMS .......................................................... 64

Slika 4.29: Prikaz podatkov z vremenske postaje v sistemu BMS .......................................... 64

Slika 4.30: Določanje scenarijev v sistemu BMS .................................................................... 65

Slika 4.31: Temperaturni trend v sistemu BMS ....................................................................... 66

Slika 5.1: Lokacija projekta ..................................................................................................... 69

Slika 5.2: Dvorec Kulmer, stanje pred rekonstrukcijo ............................................................. 69

Slika 5.3: Projektna organizacija .............................................................................................. 80

vii

KAZALO TABEL

Tabela 3.1 Možna področja uporabe sistema KNX ................................................................. 20

Tabela 3.2 Prioritete pri prenosu podatkov .............................................................................. 26

Tabela 3.3 Primer naslavljanja KNX ....................................................................................... 31

Tabela 4.1 Podatkovne Modbus točke za ogrevalni sitem Vitoligno 300-H ........................... 39

Tabela 4.2 Podatkovne Modbus točke prezračevalnega sistema ............................................. 46

Tabela 4.3 Vgrajene kamere ..................................................................................................... 63

Tabela 5.1: Terminski plan prenove dvorca Kulmer ................................................................ 78

Tabela 5.2: Analiza tveganj pri obnovi dvorca Kulmer ........................................................... 83

Tabela 5.3: Finančna donosnost naložbe .................................................................................. 87

Tabela 5.4: Kazalniki ekonomskih vplivov .............................................................................. 89

viii

SEZNAM KRATIC

A − amper

ANSI − American National Standards Institute

ASCII − American Standard Code for Information Interchange

BC − backbone coupler

BMS − Building management system

CBA − Cost benefit analysis

CO2 − ogljikov dioksid

CR / LF − ASCII and Unicode control characters

CRC − cyclic redundancy check

CSMA/CA − Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance

dB – decibel

EHS − European Home System

EIB − European Installation Bus

ENPV – ekonomska neto sedanja vrednost

ERR – ekonomska interna stopnja rentabilnosti

ETS − Engineering Tool Software

FNPV(C) – finančna neto sedanja vrednost

FRR(C) – finančna interna stopnja rentabilnosti

HVAC − Heating, ventilation and air conditioning

IP − Internet Protocol

IR − Infrared radiation

Kg – kilogram

KNX – Konnex Association

kW – kilovat

LC − line coupler

LR − line repeater

LRC − longitudinal redundancy check

LSB − least significant bit

m2 – kvadratni meter

m3/h − kubični meter na uro

ix

mm – milimeter

MSB − most significant bit

NSV – neto sedanja vrednost

REGEA – Regionalna energetska agencija sjeverozapadne Hrvatske

RTU − remote terminal unit

SELV − Safety Extra Low Voltage

S-FSK − spread frequency-shift keying

TCP − Transmission Control Protocol

TONN − Trend Open Network Node

V – volt

VRV − variable refrigerant volume

W – vat

Ω − ohm

€ − evro


1

1 UVOD

Ljudje v različnih tipih zgradb imajo različne potrebe. Da bi tem lahko zadostili, je treba v

zgradbah vzpostaviti različne sisteme (angl. building services), ki ustvarijo prijetno okolje za

bivanje oz. delovanje [1]. Sistemi, kot so ogrevanje, klimatizacija, prezračevanje, osvetlitev,

ter varnostni sistemi se vedno bolj integrirajo. Kontrolni sistem, ki omogoča njihovo

avtomatiko (regulacijo), imenujemo sistem samodejnega krmiljenja stavb (angl. building

management system, v nadaljevanju tudi BMS). Cilj takšnega sistema je narediti stavbo čim

bolj »inteligentno«, tako se je posledično uveljavil strokovni termin »inteligentne stavbe«. Z

izrazom inteligentna stavba označujemo stavbo, ki ima povezane manjše podsisteme, ki

vsebujejo dodatne funkcije za izboljšanje kakovosti bivanja. Večina »inteligence« v zgradbah

je izvedena le programsko z vnaprej določenimi vzorci obnašanja. S povezavo različnih

sistemov stavbe imamo možnosti za večjo optimizacijo delovanja. Sistem tako na primer sam

ugasne luči in izklopi gretje ali klimo, če ugotovi, da je prostor po določenem času prazen.

Prednosti samodejnega krmiljenja stavb so:

• ekonomske prednosti in

• prednosti za uporabnika.

Ekonomske prednosti

Odločitev za avtomatizacijo v poslovnih zgradbah pomeni večji začetni vložek, dolgoročno pa

lahko pričakujemo pozitiven ekonomski učinek. Tipično so obratovalni stroški v življenjski

dobi sedemkrat večji kot stroški izgradnje, zato je smiselno stavbo načrtovati tako, da so

obratovalni stroški optimalni, kar lahko dosežemo s primerno avtomatizacijo. Z zmanjšanjem

porabe energije ugodno vplivamo tudi na zaščito naravnih virov, kar prinese dolgoročne

pozitivne učinke na celotno gospodarstvo [2]. Izboljšano ogrevanje in hlajenje stavb ima

enega od največjih potencialov za energetske prihranke, s tem izboljšano delovno okolje pa

vpliva na višjo storilnost zaposlenih.

Prednosti za uporabnika

Avtomatizacija nam omogoča, da lažje obvladujemo različne sisteme v stavbi tudi na daljavo,

kar uporabnikom daje občutek varnosti in kontrole. V večjih zgradbah nam globalni pogled na


2

sisteme omogoča lažje vzdrževanje in hitrejše odpravljanje napak. Poleg tega omogoča lažje

spreminjanje lastnosti sistemov.

1.1 Namen, cilji in osnovne trditve magistrskega dela

Hišna avtomatizacija je zelo zanimivo in koristno tehnološko področje, vendar lahko pri

izvedbi tovrstnih projektov naletimo na številne ekonomske in tehnološke težave. Številni

standardi in komunikacijski protokoli, različne tehnološke izvedbe, nezanesljivost ter cena so

razlogi za omejeno uporabo sistemov hišne avtomatizacije pri novogradnjah in obnovah

objektov. Napredek tehnologije v relativno kratkem časovnem obdobju omogoča dobre

tehnološke in cenovno sprejemljive rešitve; obstaja torej velik potencial, da takšna

avtomatizacija skozi čas postane del življenjskega standarda.

Koncept hišne avtomatizacije temelji na inteligentnem sistemu upravljanja, ki združuje

naprave ter avtomatizacijske in komunikacijske postopke. Da bi bil takšen sistem celovit, mu

je treba dodati določen način povezovanja naprav, kot so na primer: vrsta prenosnega medija,

komunikacijski protokol, topologija omrežja in hierarhija naprav.

Cilj magistrskega dela je bil predstaviti projekt »pametne hiše« na praktičnem primeru dvorca

Kulmer, kjer se načrtuje vzpostavitev Energetskega centra Bračak. Dvorec Kulmer je tako

postal vzorčni primer uporabe najmodernejše tehnologije na področju energetske obnove z

vgrajenim osrednjim nadzornim sistemom krmiljenja, s pomočjo katerega bo mogoče

nadzirati in upravljati z vsemi vgrajenimi sistemi v zgradbi.

Opisali smo način povezovanja in komunikacije ter postopek integracije s pomočjo sistema

samodejnega krmiljenja - BMS, ki bo vgrajen v zgradbi. Nato smo pojasnili vse funkcije

takšnega sistema. Z integracijo sistema se lahko najboljše izkoristijo možnosti opreme,

največja prednost pa je, da s pomočjo takšnega sistema v veliki meri zmanjšamo porabo

energentov in olajšamo vzdrževanje objekta, saj sistem ob kakršnikoli napaki samodejno

zazna okvaro in pošilja alarmno sporočilo na zaslon BMS sistema ali druge naprave,

povezane s sistemom. Poleg tega lahko v vsakem trenutku nadziramo in upravljamo s sistemi

z osrednjega mesta v stavbi ali z oddaljene lokacije.


3

Predstavili smo tudi zagonski elaborat projekta Energetskega centra Bračak, ki je temeljit

zapis projekta, na podlagi katerega se projekt lahko začne izvajati. V zagonskem elaboratu so

razloženi načrt projekta, namenski in objektni cilji, projektne aktivnosti, terminski plan

izvajanja, analiza tveganj, ekonomika projekta in projektna organizacija. V sklepu smo podali

revizijo celotnega projekta in njegovih prednosti ter možne prihodnje rešitve za optimizacijo.

1.2 Predpostavke in omejitve magistrskega dela

Sistem centralnega nadzora in upravljanja je samo del celotnega projekta prenove dvorca

Kulmer. V magistrskem delu smo podali tehnično in teoretično znanje s področij upravljanja

projektov in hišne avtomatizacije. Glede na to, da so prenova objekta in vgrajeni sistemi zelo

zapletene celote, smo v magistrskem delu opisali zgolj bistvene dele inteligentnega

upravljanja, njihove komunikacije in pripadajočo vgrajeno opremo.

Podrobno smo proučili proces in korake načrtovanja in vodenja projekta, poleg tega pa je

potrebno podrobno spoznati komunikacijske protokole in standarde, ki se uporabljajo za

komunikacijo, način mreženja sistema, tehnične podrobnosti opreme ter način delovanja in

krmiljenja celotnega sistema.

1.3 Predvidene metode magistrskega dela

Primarno smo pri raziskovanju uporabili metode analize, s katerimi smo bolj zapletene pojme

razčlenili na enostavnejše dele in elemente; metodo sinteze, s katero smo enostavnejše dele

združili v kompleksnejšo smiselno celoto; metodo klasifikacije ter metodo deskripcije, s

pomočjo katerih smo opisali projektno vodenje in sisteme, vgrajene v objekt.

Primarne podatke smo pridobili s pregledom domače in tuje strokovne literature, projektne

dokumentacije ter dostopne literature na internetu. Poleg tega smo številne podatke pridobili

prek ustnega izročila oziroma iz razgovora z inženirji in vodji projektov, ki so zadolženi za

izvedbo projekta, ter z ogledom terena in s sodelovanjem z zaposlenimi v Regionalni

energetski agenciji severozahodne Hrvaške.


4

2 PROTOKOLI IN ODPRTI STANDARDI V HIŠNOJ

AVTOMATIZACIJI

2.1 Protokol

»Protokol (angl. protocol) je formalen opis pravil za izmenjavo sporočil, ki jih je treba

spoštovati, da se lahko med seboj sporazumevajo računalniški sistemi v omrežju« [3].

2.2 Referenčni model ISO/OSI

Referenčni modeli definirajo koncepte in potrjujejo pravila povezovanja sistema v mrežo.

Omogočajo standardizacijo komunikacijskih procesov in kompatibilnost naprave s

ponujanjem rešitev, s pomočjo katerih se ustvarjajo komunikacijski sistemi neodvisno od

proizvajalca opreme. Od številnih referenčnih modelov za osnovnega velja model OSI z

navpično delitvijo na plasti. Ta model je leta 1979 ustvarila Mednarodna organizacija za

standardizacijo (angl. International Organisation for Standardisation − ISO) in je po

določenih revizijah prisoten še danes. Model je sestavljen iz sedmih plasti, razdeljenih v dve

skupini, kot prikazuje Slika 2.1. Fizična, podatkovna, mrežna in transportna plast spadajo med

transportno usmerjene plasti in opravljajo nalogo transporta uporabniških in upravljavskih

informacij. Sejna, predstavitvena in aplikacijska plast usklajujejo aplikacijske procese in jih

uvrščamo med uporabniško usmerjene plasti. Poudariti je treba, da je takšen model, skupaj z

vsemi poenostavitvami, precej zapleten in v svoji strukturi premalo precizno definira meje

posameznih plasti in nalog. Pogost je primer, da posamezni protokoli združujejo določene

plasti, pogoste pa so tudi dodatne razlage. Zaradi tega je nekatere protokole včasih težko

strukturirati in implementirati na osnovi referenčnega modela. Druga težava je, da je bil ta

model prepozno standardiziran. Kljub določenim težavam pa model ISO/OSI postaja splošni

model za ustvarjanje protokola in je vodilni na področju standardizacije komunikacijskih

sistemov. Jasno določa fizično povezavo, protokolarne storitve in uporabniške vmesnike, zato

je primeren kot komunikacijska referenca v sistemih pametnih hiš. Zaradi tega smo v

naslednjem delu podrobneje opisali naloge posameznih plasti, da bi dobili boljši vpogled v

protokole, ki se uporabljajo pri hišni avtomatizaciji [1].


5

Slika 2.1: Plastna arhitektura ISO/OSI

Fizična plast (1) (angl. Physical Layer)

Plast, ki opisuje fizične, tj. električne lastnosti informacij in podatkov, ki se prenašajo prek

določenih medijev. Opisuje pristop h komunikacijskemu kanalu (modulacije, redukcija,

napetostne razlike, impedanca, vrsta priključka in podobno). Medij ni del fizične plasti,

vendar se lastnosti medija upoštevajo v postopkih pristopa.

Povezovalna plast (2) (angl. Data Link Layer)

Opisuje neposredno povezavo med dvema mrežnima vozloma in tako zagotavlja prenos

podatkov. To vključuje generiranje in prenos podatkovnih okvirov (angl. frames), obenem pa

tudi procesiranje potrditvenih okvirov z namenom zanesljivega prejema podatkov. Ta plast

obenem s preverjanjem ciklične redundance (angl. Cyclic redudancy check − CRC) upravlja z

morebitnimi napakami.

Omrežna plast (3) (angl. Network Layer)

Služi kot delitelj uporabnih in popolnoma prenosnih procesov. Preverja mrežno pot med

mrežnimi vozli in usmerja enote podatkov, tj. pakete. Povezuje funkcionalne naprave in

upravlja funkcionalni tok podatkov ter napake.

Transportna plast (4) (angl. Transport Layer)

Definira izvor in končno destinacijo informacije ter zagotavlja zanesljiv prenos podatkov med

napravama t. i. prenos od mesta do mesta. Končna destinacija ne rabi biti ena naprava, lahko

gre za skupino naprav ali celotno mrežo. Transportna plast določa tok podatkov glede na dane


6

naprave in dodatno upravlja z napakami. Če ugotovi, da so določeni podatki manjkajo, zažene

ponovni prenos.

Plast seje (5) (angl. Session Layer)

Določeno število vozlov združi v »sejo« in sinhronizira komunikacijo. Ta sloj je odgovoren

za zanesljivo nadaljevanje povezave po prekinitvi komunikacije na istem mestu, kjer je prišlo

do prekinitve. Zagotavlja delovanje aplikacije v višjih plasteh in spada med uporabniško

usmerjene plasti.

Predstavitvena plast (6) (angl. Presentation Layer)

Ta plast dostavljene podatke interpretira in strukturira kodirane podatke, tj. izvaja semantične

in skladenjske naloge. To zagotavlja neodvisnost aplikacijskih procesov pri načinu

prikazovanja podatkov.

Aplikacijska plast (7) (angl. Application Layer)

Ta sloj je dejansko uporabniški vmesnik in uporabnikom omogoča dostop do komunikacije.

Zagotavlja jim storitve, a po drugi strani postavlja pogoje za realizacijo teh uslug. Zahtevki, ki

se izvajajo po zaslugi nižjih plasti, so dejansko bistvo celotne komunikacijske verige.

Pogosto se zadnje tri z modelom OSI definirane plasti zaradi majhnih zasebnih odgovornosti

združujejo v edinstveno aplikacijsko plast, ki vrši naloge za vse tri plasti. Podobno je tudi pri

protokolu hišne avtomatizacije.

2.3 Topologija

Mreža je opisana s topologijo vozlov, tj. naprav v primeru hišne avtomatizacije. Topologija

omogoča vpogled v celotni sistem in določa implementacijo protokola. Dejansko določa način

povezovanja fizičnih plasti naprav v komunikacijskem sistemu. V hišni avtomatizaciji

prevladuje 6 osnovnih oblik: prstan, zvezda, vodilo, steblo, decentralizirana in heterogena

oblika. Na Sliki 2.2 je prikazana oblika omenjenih topologij.


7

Slika 2.2: Topologije v hišni avtomatizaciji

Prstenasta struktura vsem vozlom pripisuje isto pomembnost, saj vsi sodelujejo pri prenosu

podatkov. Izvor informacije generira sporočilo, naslovljeno na določeno napravo, ki potuje po

celotni mreži. Informacije potuje do ciljne destinacije in se vrne k izvoru, vendar tokrat s

potrdilom o prejemu. Ta topologija od naprave zahteva dva registra za shranjevanje sporočila

(vhodni in izhodni), kar prispeva k zapletenosti te strukture. Prav tako se s prekinitvijo

povezave med dvema vozloma prekine celotna povezava, kar je na eni strani zaželeno, ker

uporabnik takoj prepozna napako, na drugi strani pa je zelo nezaželeno, ker se prekine

delovanje morebiti pomembnih funkcij.

Zvezdasta struktura je v bistvu centralizirana struktura, ki glavni krmilni napravi daje

popolni nadzor nad povezavo. Načeloma so takšni sistemi počasnejši v primerjavi z drugimi

oblikami, zato mora imeti krmilna naprava velike procesorske zmogljivosti, da bi zagotovila

želeno hitrost in zanesljivost. V sistemih pametnih hiš se redko zgodi, da osrednji krmilni

sistem upravlja z vsemi vozli v sistemu.

Struktura vodil, glede na protokol omogoča združevanje številnih naprav, ki v določenih

trenutkih upravljajo z vodilom po načelu gospodar-suženj (angl. master-slave). Število

naprav, ki jih je mogoče združit, je odvisno of formata podatkov, ki se pošiljajo prek vodila,

in je načeloma manjše od števila naprav, ki jih je mogoče združiti s prstanasto strukturo.

Število linij v vodilu je odvisno od želene hitrosti dela in se giblje od dveh linij (angl. twisted


8

pair – TP), po katerih se prenašajo podatkovni in upravljavski okviri z omejeno hitrostjo, do

velika števila linij (del naslovnih, del podatkovnih in del sinhronizacijskih), s čimer se doseže

velike hitrosti. V naprave je prav tako treba implementirati metodo pristopa k vodilu, t. i.

arbitražo. Najpogosteje se uporablja t. i. CSMA/CA arbitraža (angl. Carrier sense multiple

access with collision avoidance).

Struktura stebla nastane zaradi potrebe po funkcionalnem uskupinjevanju naprav in s tem

poenostavlja izvajanje želenih funkcij. To je zelo pogosto v sistemih hišne avtomatizacije,

kjer določena naprav odgovarja svoji nadzorni napravi vse do glavne krmilne naprave. Takšna

hierarhija je zelo produktivna, v določenih situacijah pa ni zaželena.

Decentralizirana struktura omogoča vsem vozlom določeno vrsto avtonomije in v sistemih

ustvarja velike hitrosti. Namestitev takšne oblike je infrastrukturno zahtevna. V pametni hiši

si je težko zamisliti, da bi bil vsak par naprav medsebojno povezan z žico. V primeru radijske

komunikacije pride do velike nezanesljivosti zaradi velikega števila uporabnikov istega

frekvenčnega področja. Zaradi tega obstaja trend heterogenizacije naprav do določene mere.

Heterogena struktura v določeni meri združuje iste funkcijske naprave in za razliko od

stebla zagotavlja določeno avtonomijo ter dosega večje delovne hitrosti. Takšna struktura

vključuje elemente zvezde, prstana in stebla. Proces decentralizacije je omejen s prostorskimi

in tehnološkimi specifikacijami, rezultat česar je heterogeni sistem.

2.4 Modbus protokol

Modbus komunikacijski protokol je leta 1979 razvil proizvajalec Modicon (danes je to

Schneider Electric´s Telemecanique). Gre za izmenjavo podatkov med napravami s sporočili,

ki temelji na komunikaciji gospodar-suženj. Najpogostejši fizični medij je bil na začetku

RS232, ki pa ga je kmalu nadomestil RS485. Slednji je omogočal več naprav na vodilu,

bistveno večje razdalje med njimi in večjo neobčutljivost na motnje. Modbus protokol ni

odvisen od fizičnega medija, po kateri se prenaša, zato so prisotne implementacije tudi za

druge medije npr. TCP/IP in brezžična omrežja. Ker so bile specifikacije protokola odprte in

zanj niso bile potrebne licence, poleg tega pa je bila njegova implementacija preprosta, so ga

kmalu začela uporabljati mnoga podjetja, ki so bila prisotna na trgu PLC-krmilnikov. Danes


9

ga lahko zasledimo ne samo v krmilnikih, ampak se uporablja tudi za različne elektronske

mikroprocesorske naprave, ki ga uporabljajo za prenos podatkov [3].

Naslednja slika 2.3 prikazuje splošno predstavitev RTU, ASCII in TCP/IP različic Modbus

komunikacijskega protokola v primerjavi s 7 plastmi modela OSI.

Slika 2.3: Modbus protokol v modelu ISO/OSI

Prenos podatkov

Pri serijskem prenosu se uporabljata dva načina prenosa, in sicer ASCII in RTU, ki določata

način kodiranja sporočil. Vsako sporočilo je sestavljeno iz istih delov: okvirja, naslovnega

dela, funkcijske kode, podatkovnega dela in dela za preverjanje točnosti sporočila, kot je

prikazano na slikah 2.4 in 2.5.

Okvir služi za označevanje začetka in konca sporočila, razlikuje pa se glede na način prenosa.

Koda prenosa ASCII je sestavljena iz dvopičja na začetku in znaka CRLF na koncu sporočila,

medtem ko se pri prenosu RTU kot okvir uporabljajo določeni premori pri prenosu podatkov.

Del za naslov je sestavljen iz dveh znakov ASCII oziroma 8 bitov. Enote suženj imajo

naslove v razponu od 1 do 247, med tem ko naslov ničel označuje ukaz »broadcast«.

Gospodar v naslovni del sporočila postavlja naslov, na katerega se sporočilo pošilja, enota

suženj pa v naslovni del postavlja svoj naslov.

Funkcijski del je sestavljen iz dveh znakov ASCII oziroma 8 bitov. Zajema funkcijsko kodo

sporočila v razponu od 0 do 255, ki enoti suženj prenese ukaz, ki ga mora izvršiti. Enota

suženj v odgovoru vrne nespremenjeno funkcijsko kodo v primeru prejema sporočila, v


10

primeru, da ukaza ni bilo mogoče izvršiti zaradi napake v vsebini sporočila, pa vrne

funkcijsko kodo, kjer je najvišji bit 1. Primeri ukazov, ki jih gospodar lahko pošlje enoti

suženj, so preverjanje statusa vhodnih pinov, branje vsebine registra, diagnostično preverjanje

enote suženj, pisanje v registre, sprememba stanja izhodnih pinov, nalaganje, snemanje in

preverjanje programa kontrolerja.

Podatkovni del je sestavljen iz parov heksadecimalnih znakov (0x00 do 0xFF), pri čemer

lahko ti glede na vrsto prenosa predstavljajo par znakov ASCII ali en znak RTU. Gospodar v

ta del sporočila vpisuje naslove registrov ali zunanjih pinov, h katerim je treba pristopiti,

število zahtevanih podatkov, če gospodar pošlje podatke, ki jih je treba nekje vpisati, število

bajtov podatkov in posledično podatke same. Za nekatere ukaze enota suženj ne potrebuje

dodatnih podatkov, ampak zadostuje funkcijska koda, tako nekatera sporočila ne zajemajo

podatkovnega dela. Enota suženj v podatkovnem delu odgovora pošilja zahtevane podatke ali

pa kodo napake, če iz nekega razloga ni zmožna izvršiti poslani ukaz.

Preverjanje pravilnosti sporočila je obvezno in poteka neodvisno od izbire paritetnega

preverjanja znakov. Glede na vrsto prenosa se pravilnost sporočila preverja s pomočjo

preračuna LRC za ASCII oziroma CRC za RTU. Preračun izvede enota gospodar pri

pošiljanju sporočila in vpisuje rezultat na konec sporočila, pred znakom, ki označuje konec.

Enota suženj med prejemom sporočila znova preračuna LRC oziroma CRC in primerja

rezultat s tistim, ki ga je poslal gospodar. Če se rezultati razlikujejo, to pomeni, da je prišlo do

napake med prenosom podatkov.

LRC se uporablja za sporočilo brez dvopičja in znaka CRLF, a je sestavljen iz dveh znakov

ASCII (1 bajt). LRC se preračunava s seštevanjem bajtov sporočila z zavračanjem prenosa, po

tem pa nad rezultatom izvede operacija dvojnega dopolnjevanja.

CRC se uporablja za celotno sporočilo, vendar se v preračunu upošteva samo 8 podatkovnih

bitov vsake besede, brez start in stop ter paritetnih bitov. CRC je sestavljen iz dveh bajtov, ki

se postavljajo na konec sporočila, pri čemer se najprej vpisuje nižji in nato višji bajt. Preračun

CRC se izvede na naslednji način:

1. 16-bitni register se napolni z enicami,

2. za 8-bitni znak in vsebino registra se izvede operacija ekskluzivno (XOR),

3. rezultat se pomakne za 1 bit v smeri najnižjega bita (LSB),


11

4. v najvišji bit (MSB) se vpiše ničla,

5. če je LSB = 1, se izvede operacija XOR za vsebino registra in neko predhodno

definirano vrednost.

Koraki 2−5 se ponavljajo 8-krat za vsaki bajt podatkov, pri čemer se operacija ekskluzivno ali

za vsaki bajt izvede s trenutno vsebino registra, končni cilj pa se, ko se obdela celotno

sporočilo, vpiše v sporočilo kot CRC. Dodati je treba še to, da se v primeru napake med

prenosom podatkov naslovna enota suženj ne bo odzvala na poslano sporočilo. V ta namen

ima gospodar konfiguriran čas (angl. timeout) čakanja na odgovor enote suženj, ki je dovolj

dolg, da se lahko enota suženj odzove. Po poteku tega časa bo enota gospodar prekinila

komunikacijo. Isto se bo zgodilo tudi, če enota gospodar naslovi neobstoječo enoto suženj.

Start Adress Function Data LRC Check End

1 znak 2 znaka 2 znaka 0 do 2x252 znakov 2 znaka 2 znaka CR/LF

Slika 2.4: Okvir sporočila Modbus ASCII

Start Adress Function Data CRC Check End

3,5 znaka 8 bitov 8 bitov N x 8 bitov 16 bitov 3,5 znaka

Slika 2.5: Okvir sporočila Modbus RTU

Dolžina kablov, s katerimi se naprave priključujejo na vodilo, je lahko največ 20 m. Brez

ojačevalnika je dovoljenih 32 naprav na enem vodilu, če jih je več, je treba uporabiti

ojačevalnike.


12

Kadar na kablu RS485 ni aktivnosti, so linije bolj dovzetne na motnje iz okolja. Zaradi tega je

treba zagotoviti polarizacijo linije (angl. line polarization). Ta je po navadi izvedena na

gospodarju (angl. master). V dokumentaciji za Modbus napravo mora biti dokumentirano, če

naprava potrebuje polarizacijo oz. če je implementirana v napravi. Na vodilu lahko le ena

naprava izvaja polarizacijo. Za polarizacijo se uporabi »pull-up« upor, ki ga priključimo na

5 V (D1), in »pull-down« upor (D0), ki je povezan na ozemljitveno linijo (Slika 2.6). Velikost

uporov mora biti med 450 Ω in 650 Ω, pri čemer višja upornost omogoča večje število naprav

na liniji [4].

Slika 2.6: Modbus povezava gospodar-suženj

Zahtevane hitrosti prenosa so 9.600 bps in 19.200 bps, medtem ko so višje oz. nižje hitrosti

opcijske. 19.200 bps je privzeta hitrost za naprave. Vsaka implementirana hitrost prenosa ima

lahko največ 1 % napake pri oddaji in mora prenesti 2 % napako pri sprejemu (odstopanje od

hitrosti).

Modbus TCP/IP

Modbus TCP/IP je Modbus protokol RTU z vmesnikom TCP, ki deluje prek Etherneta.

Struktura sporočila je aplikacijski protokol, ki definira pravila za organizacijo in razlago

podatkov neodvisno od medija prenosa. Preprosto povedano, TCP/IP omogoča izmenjavo

binarnih blokov podatkov med računalniki (slika 2.7). Primarna funkcija TCP je zagotoviti,

da so vsi paketi podatkov pravilno prejeti, medtem ko IP poskrbi, da so sporočila pravilno


13

naslovljena in preusmerjena (angl. addressed and routed). Modbus TCP/IP združuje fizično

omrežje Ethernet s standardom omrežja TCP/IP in standardni način prestavljanja podatkov.

Slika 2.7: Modbus TCP/IP

• Modbus zahteva (angl. Modbus Request) je sporočilo, ki ga odjemalec pošlje za

začetek transakcije,

• Modbus indikacija (angl. Modbus Indication) je sporočilo, da je zahteva prejeta na

strani strežnika

• Modbus odgovor (angl. Modbus Response) je sporočilo odgovora, poslano od

strežnika

• Modbus potrditev (angl. Modbus Confirmation) je odgovor na strani odjemalca o

sprejetem odgovoru.

Modbus ukazi in uporabniški podatki so enkapsulirani v telegram TCP/IP brez kakršnekoli

spremembe. Ko je Modbus informacija oz. podatek poslan z uporabo teh protokolov, se

podatki prenesejo na TCP, kjer se dodajo dodatne informacije in se prenesejo na IP. IP nato

umesti podatke v nek paket in jih prenese naprej. TCP mora vzpostaviti povezavo pred

prenosom podatkov. Ko je zveza enkrat vzpostavljena, se strežnik odzove na vprašanja

stranke, vse dokler stranka ne konča komunikacije [3].

2.5 Protokol M-Bus

M-Bus (angl. Meter Bus) je evropski standard (EN 13757), razvit za potrebe mreženja in

oddaljenega odčitavanja merilnika električne energije, plina, toplotne energije, vode itd.

Merila se prek modula M-Bus priključijo na M-Bus vodilo, ki je sestavljeno iz dvožilne

kabelske povezave, s katero so povezani vsi merilniki. Vsak merilnik ima svoj naslov, ki je

ključ za neposreden dostop prek krmilne enote. M-Bus omogoča odčitavanje različnih

podatkov za posamezne meritve ali skupine meritev. Prednost tega sistema je med drugim


14

hitro odčitavanje brez napak, podatki so predstavljeni v čitljivem elektronskem formatu in jih

je mogoče dodatno obdelati. Koncept temelji na referenčnem modelu ISO/OSI za

vzpostavitev odprtega sistema, ki bi lahko uporabljal skoraj vsak želeni protokol [5].

Slika 2.8: M-Bus v modelu ISO/OSI

M-Bus ni omrežje in zato ne potrebuje transportne seje plasti ter predstavitvene plasti. Zaradi

tega so ravni 4−6 modela OSI prazne (slika 2.8). Za komunikacijo se uporabljajo funkcije

fizične plasti, povezovalne plasti, omrežne in aplikacije plasti.

Temelji na hierarhičnem sistemu gospodar-suženj, kjer komunikacijo nadzoruje osrednja

enota − gospodar. Uporabi se lahko M-Bus osrednja enota kot tudi nivojski pretvornik s

serijskim priključnim mestom RS-232 ali po izbiri druga inteligentna osrednja enota. Končne

naprave, tj. suženj, so podrejene enoti gospodar. Princip tega sistema M-Bus je prikazan na

Sliki 2.9. Končne naprave so lahko priključene na glavni vod vzporedno ali v obliki zvezde.

Največja razdalja med napravama gospodar in suženj je 350 m z maksimalnim priklopom 250

suženj naprav. Hitrosti prenosa so od 300 do 9.600 baudov [6].


15

Gospodar

Suženj 1 Suženj 2 Suženj 3

M- bus

Slika 2.9: M-Bus povezava gospodar-suženj

Komunikacija je tipa half-duplex in med vodilno gospodar napravo in suženj napravo poteka

v obliki poziva in odgovora. To pomeni, da je na katerikoli instanci prenos možen samo v eno

smer – ali od gospodarja do sužnja ali od sužnja do gospodarja. Pomembno je, da znotraj

telegrama ni premora v pošiljanju. Na zahtevo vodilne enote podrejene naprave posredujejo

svoje podatke. Prenos podatkov je lahko serijski in asinhroni.

Ko je visok napetostni nivo »1« na liniji, linija ni aktivna. Start bit mora biti na nizkem

napetostnem nivoju »0« in stop na visokem »1«. Med njima je 8 podatkovnih bitov in soda

pariteta kot je prikazano na sliki 2.10. Podatkovni biti si sledijo v zaporedju od najnižjega

(angl. Least significant bit) do najvišjega (angl. Most significant bit − MSB).

Slika 2.10: M-Bus: poziv (gospodar−suženj) in odgovor (suženj–gospodar)

Prenos bitov od naprave gospodar k napravam suženj je definiran z napetostnimi nivoji med

obema žilama vodila. Ko je poslan bit iz krmilnika, ki je del nadrejene naprave z vrednostjo


16

logične »1«, ustreza napetosti 36 V, ko je poslan bit z vrednostjo »0«, komunikacijski

vmesnik zmanjša napetost na izhodu za 12 V.

Logična »0« je tako definirana z nazivno napetostjo +24 V med žilama vodila M-Bus (Slika

2.11). Biti, poslani iz končne naprave suženj k napravi gospodar, so kodirani z modulacijo

porabe toka naprave suženj. Te so konstruirane kot stalni tokovni ponori z dvema različnima

vrednostnima toka, za prenos logične »0« oziroma »1«. Tok ponora ne sme variirati za več

kot 0,2 % na 1 V spremembe napetosti na vodilu.

V primeru prenosa logične »1« je specificirana največja vrednost toka 1,5 mA. Ob prenosu

logične »0« naprava suženj poveča konzumiranje toka za od 11 do 20 mA. Statični tok, ki

ustreza logični »1« (torej do 1,5 mA), lahko izkoristimo tudi za napajanje komunikacijskega

vmesnika naprave suženj ali celo naprave same.

V primeru sprejemanja podatka naprava suženj zazna največjo vrednost napetosti vodila

Vmax, ki je lahko med 21 in 42 V. Z napetostjo vodila, večjo od Vmax = 5,5 V, je registrirana

logična »1« in z napetostjo, manjšo od Vmax = 8,2 V, logična »0« .

Slika 2.11: Prenos bitov ob oddajanju naprave gospodar−suženj na vodilu M-Bus

Sporočila so sestavljena iz posamezno prevedenih bajtov in se imenujejo telegrami. M-Bus

protokol je sestavljen iz začetnega znaka (68 h), podatka o velikosti sporočila (L), kode

funkcije, naslova naprave (A), upravljavskega bajta (CI), nadzornega bajta (CS) in stop znaka

(16 h) [5].


17

2.6 Protokol TCP/IP

Model TCP/IP je razvilo ameriško obrambno ministrstvo (angl. Department of Defense −

DoD). Kot odprti standard je bil na voljo vsem, zaradi česar se je tudi hitro razvijal in postal

standardni internetni protokol. Nastal je leta 1973 in že leta 1983 postal univerzalni »jezik«

interneta. Vsebuje in nadzira vse vidike komunikacije.

Protokol TCP/IP (angl. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) je bil razvit pred

modelom OSI, tako da se plasti teh dveh modelov ne ujemajo popolnoma. Model TCP/IP je

sestavljen iz petih plasti: fizične, povezovalne, omrežne, transportne in aplikacijske plasti.

TCP/IP se samo včasih ukvarja z najnižjimi plastmi (fizično in povezovalno plastjo). Skupaj

sta ti dve plasti obravnavata kot »dostop do omrežja« (angl. Network access layer). Omrežna

plast in transportna plast ustrezata tretji in četrti plasti modela OSI. Transportna plast se

neposredno nadaljuje na aplikacijsko plast, ki ima funkcionalnost treh najvišjih plasti modela

OSI, slika 2.12.

Slika 2.12: TCP/IP v modelu OSI

TCP/IP je hierarhični sveženj protokolov, sestavljen iz interaktivnih in ne nujno medsebojno

neodvisnih modulov, od katerih ima vsak neko specifično funkcijo. Za razliko od modela

OSI, ki definira, katere funkcije pripadajo kateremu sloju, vsebujejo sloji modela TCP/IP

relativno neodvisne protokole, ki se lahko kombinirajo glede na potrebe sistema. Pojem

hierarhični pomeni, da je vsak protokol višjega nivoja podprt s strani enega ali več protokolov

nižjega nivoja [3].


18

3 KONNEX (KNX) ELEKTRIČNE INŠTALACIJE

Konnex je nastal z združitvijo treh evropskih standardov za avtomatizacijo zgradb s ciljem, da

bi imeli en standard, ki bi pokrival celotno področje [7]. Standardi, ki so bili združeni, so:

• EIB (angl. European Installation Bus),

• EHS (angl. European Home System),

• Batibus.

KNX je danes vodilni svetovni sistem inteligentne električne inštalacije, ki bo slej kot prej

popolnoma zamenjal tradicionalne električne inštalacije in omogočal, da življenjski prostor

prilagodimo svojim potrebam in željam. Sistem KNX lahko prevzema skrb in nadzor nad

vsemi funkcijami v zgradbi. Nima nobenih tehničnih omejitev v smislu obsega sistema ali

preobremenjenosti informacijskega protokola. Vse je izključno odvisno od kreativnosti

projektanta in želj uporabnika. Deluje kot določeno število komponent, nameščenih v

prostoru, od katerih vsaka izvaja funkcijo, za katero je zadolžena.

Pri klasičnih električnih inštalacijah je porabnik vedno priključen neposredno. Stikalo in/ali

senzor je neposredno povezano na porabnika ali prek inštalacijskega releja. Funkcijo

porabnika določa način povezave s stikalom ali senzorjem. V električnih inštalacijah s

tehnologijo KNX je porabnik priključen posredno. Vsi operativni elementi, ki jih imenujemo

senzorji, in vsi izvršni elementi, ki jih imenujemo aktuatorji, so povezani s skupnim

prenosnim medijem. Če se na primer pritisne stikalo, to pošlje informacijo oz. podatkovni

telegram (angl. data telegram) prek prenosnega medija do pridruženega aktuatorja, ki potem

vključi porabnika oz. več porabnikov. Delovanje se modificira programsko s pomočjo

programskega paketa ETS (angl. Engineering Tool Software) ali v nekaterih enostavnejših

primerih z uporabo tipke za programiranje na napravi.

3.1 Prednosti standarda KNX

Prednosti standarda KNX so medsebojna usklajenost, neodvisno od proizvajalcev posameznih

delov, ob visoki kakovosti proizvodov zaradi doseženega nadzora kakovosti in profesionalne


19

verifikacije proizvodov KNX na osnovi funkcionalnosti, določene s standardom EN 50090 .

Standard je zaradi njegove prilagodljivosti mogoče koristiti v stavbenih, poslovnih in

industrijskih objektih z uporabo različnih tipov komunikacije [9]. Prav tako je mogoče

funkcije naprave z različnih področij medsebojno povezati, naknadne spremembe in

nadgradnje pa so enostavne in ne zahtevajo ponovnega načrtovanja izvedbe inštalacij in

napeljav. Spremembe in razširitve so mogoče tudi po številnih letih, saj so nove naprave

kompatibilne z obstoječimi. Inštalacija se izvede kot do zdaj v konvencionalnih stikalnih

omaricah, napeljava pa je bolj pregledna in enostavnejša. Sistem omogoča različne funkcije,

ki povečujejo udobje zaradi uporabe logičnih operacij, na katere v konvencionalnih sistemih

ni bilo mogoče niti pomislite ali pa so prekomerno povečevale stroške npr. osredni zaslon

in/ali prikaz in nadzor objektov prek mobilne aplikacije z oddaljene lokacije. Poleg tega je

dostop do inštalacije KNX mogoč prek interneta, npr. za diagnostične namene.

Prednosti pametne inštalacije KNX pred klasično inštalacijo so:

• prihranek pri polaganju kabla,

• spremembe namembnosti elementov se izvajajo z delom na osebnem računalniku,

gradbena dela niso potrebna,

• krajši čas montaže,

• večja obsežnost namembnosti,

• zmanjšuje tveganje pred požarom zaradi manjšega obsega kablov,

• večja uporabnost in velika izbira opreme,

• uporabniku prijaznejša.

3.2 Mednarodni standard

Ob koncu leta 2003 je Evropski komite za standardizacijo v elektrotehniki (CENELEC)

odobril standard KNX kot evropski standard za stanovanjske in stavbne elektronske sisteme

kot del serije EN 50090. Standard KNX je prav tako oboril CEN (EN 13321-1 za medije in

protokole ter EN 13321-2 za KNXnet/IP). Ob koncu leta 2006 je bil standard KNX prav tako

odobren kot svetovni standard (ISO/IEC 14543-3-1 to 7). Še več, maja 2013 je bila


20

tehnologija KNX odobrena kot kitajski standard (GB/T 20965). KNX so prav tako odobrile

ZDA v obliki ANSI/ASHARE 135 [7].

3.3 Področja uporabe

Glavni izziv na področju avtomatizacije zgradb je, kako nadzirati čim več različnih zadev

naenkrat, končni cilj pa je popolna integracija sistema in naprav v nekem objektu, da bi bilo

vse pod nadzorom in sledljivo npr. prek osrednje enote in/ali pametnega telefona. Mogoče pa

je tudi povezovanje z drugimi avtomatizacijskimi sistemi, kot je sistem samodejnega

krmiljenja - BMS. [8]. Tebela 3.1 prikazuje možna področja uporabe sistema KNX.

Tabela 3.1 Možna področja uporabe sistema KNX

Razsvetljava Meritve Oddaljen nadzor Sistemi HVAC Upravljanje z

energijo

Nadzorni

sistemi Varnostni

sistemi Avdio/video

nadzor Žaluzije

in rolete Bela

tehnika

3.4 Komunikacijski mediji za prenos podatkov

KNX standard danes podpira več vrst medijev za prenos podatkov. Vsak komunikacijski

medij se lahko uporablja v kombinaciji z enim ali več načini konfiguracije. To omogoča lažje

oblikovanje in izbiro najboljše kombinacije na vseh področij uporabe.

TP-0 − sukana parica (angl. twisted pair):

• povzeta od BatiBUS,

• osnovni značilnosti sta prenos napajanja in podatkov po isti parici,


21

• hitrost prenosa: 2.400 bit/s,

• za preprečevanje trkov na vodilu uporablja CSMA/CA.

TP-1 − sukana parica:

• prevzeta od EIB,


• napajanje: SELV 24 V, deluje brez napak pri napetostih med 21 in 30 V,

• topologija: zvezdna, linijska, drevesna ali mešana,

• tip prenosa: asinhronski, znakovno usmerjen in pol duplex dvosmerna komunikacija,

• mehanizem preprečevanja trkov: CSMA/CA

PL110 − električno omrežje (angl. Power line):

• medij: električno napajalno omrežje 230/400 V/50 Hz,


• tip modulacije: S-FSK (angl. Spread frequency shift keying signaling),

• tip prenosa: asinhronski,

• tip komunikacije: poldupleksna, dvosmerna,

• nosilna frekvenca: 110 kHz (95−125 kHz),

• mehanizem preprečevanja trkov: CSMA.

PL132 − električno omrežje:

• prevzet od EHS,


• mehanizem preprečevanja trkov: CSMA.

RF − radijski signal (angl. Radio Frequency):

• komunikacijski vmesnik, razvit v organizaciji KNX,

• medij: radijski signal,

• napajanje: baterijsko/zunanje napajanje,


• zip modulacije: FSK (angl. Frequency shift keying),


22

• nosilna frekvenca: 868.300 MHz (širina prenosa 600 kHz),

• Telegrami se pošiljajo z maksimalno močjo sevanja 25 MW.

IR − infrardeče sevanje (angl. Infrared radiation):

• prevzeto od EIB,

• brezžična povezava.

IP (Ethernet) telegrami so pakirani v telegrame IP:

• standardi povezovanja: Ethernet (IEEE 802.3), WiFi/Wireless LAN (IEEE 802.11),

Bluetooth in FireWire (IEEE 1394). [7]

3.5 KNX v modelu ISO/OSI

Protokol KNX podpira vseh sedem plasti, implementacija pa ni izvedena za predstavitveno in

sejno plast (Slika 3.1).

Aplikacijska plast

Transportna plast

Omrežna plast

Povezovalna plast

Fizična plast

7

6

5

4

3

2

1

KNX

Slika 3.1: KNX v referenčnem modelu ISO/OSI

3.6 Senzorji in aktuatorji

Senzorji so naprave, ki zaznavajo dogodke v stavbi, po tem pa izvedejo pretvorbo v paketna

sporočila (angl. data pakets) in ta pošljejo po vodilu omrežja. V omrežju KNX se praktično


23

vse spremembe začnejo s poslanim sporočilom iz enega od senzorjev. To so lahko senzorji

temperature, tipke stikala, senzorji gibanja, senzorji osvetlitve, IR-senzorji in podobno. V eni

napravi je lahko integriranih več senzorjev. Zbirajo se glede na želeno uporabo.

Aktuatorji so izvršni elementi krmilnih sistemov, ki pretvarjajo električni signal v obliko,

primerno za upravljanje sistema. Sprejemajo podatke iz senzorjev in izvršujejo različne

naloge, na primer prižiganje luči, vklop ogrevanja ali hlajenja in podobno. Zbrani so glede na

zahtevano uporabo in vrsto vodila ali inštalacije in so proženi s pomočjo sporočil iz senzorjev.

Aktuatorji imajo na razpolago več funkcij, ki jih določamo s programiranjem [10]. Primeri so:

releji, zatemnilni aktuatorji, električni ventili in podobno.

3.7 Topologija KNX TP-1

Instalacija TP-1 je danes najbolj razširjeni komunikacijski medij za prenos podatkov v

inštalacijah KNX in se kot takšna uporablja v inštalacijah v dvorcu Kulmer. Slika 3.2

prikazuje maksimalno topologijo takšne mreže.

BC

LC

DVC 1

DVC 63

LR LR LR

DVC 65

DVC 127

DVC 129x.x.129

DVC 191x.x.191

DVC 193

DVC 255

DVC 1 DVC 48 BC

LC

DVC 1

DVC 63

Glavna linija

Področna linija

Max.64 devices

3x Max.

64 devices

Sekundarna linija

X.0.0 15.0.0

X.X.0

X.X.1

X.X.63

X.X.64

X.X.65

X.X.127

X.X.193

X.X.255

X.X.192X.X.128

Slika 3.2: Maksimalna topologija in naslavljanje naprav


24

BC − področni sklopnik (angl. Backbone coupler)

LC − linijski sklopnik (angl. Line coupler)

LR − linijski repetitor (angl. Line Repeater)

DVC − naprava na vodilu (angl. bus Device)

Linija

Najmanjša instalacijska enota je linija (angl. Line) in vsaka podpira priklop do 64 naprav.

Vsaka linija se lahko paralelno razširi na največ tri linijske segmente s pomočjo linijskega

repetitorja. V praksi je dejansko število naprav na liniji odvisno od izbranega napajanja

električne energije in potrošnje naprav, priklopljenih na vodilo.

Področje

Na glavni liniji (angl. main line) je mogoče priključiti največ 15 linij z uporabo linijskih

spojnikov. Mogoč je tudi neposreden priklop do 64 naprav na glavno linijo. Pri tem se

največje število naprav na glavni liniji zmanjšuje za število uporabljenih linijskih

kontaktorjev.

Več področij

Področje se lahko razširi prek področne linije (angl. Backbone line). S področno linijo je

mogoče inštalacijo razširiti na največ 15 področij s pomočjo pripadajočih kontaktorjev. Na

področno linijo je mogoče priključiti tudi različne naprave, vendar je njihovo število prav tako

odvisno od števila izkoriščenih področnih kontaktorjev v inštalaciji. Z izkoriščenim

maksimumom 15 področij, lahko v inštalaciji povezano deluje več kot 58.000 naprav [12].

Vsak linijski segment, glavna linija in področna linija se morajo oskrbeti s primernim

napajanjem KNX z dušilko (angl. Power Supply, Choke; PS/Ch).

Področni kontaktor, linijski kontaktor in linijski repetitor so identične naprave. Naloge, ki jih

opravljajo, izhajajo iz njihovega položaja v topologijo, fizičnega naslova, definiranega v

skladu s tem in z zahtevami aplikacije. Področni in linijski kontaktorji so zadolženi za

pošiljanje telegrama področjem in linijam, linijski repetitor pa samo usmerja telegrame.


25

Razporeditev na linije in področja ima pomembne koristi:

• povečanje operativne zanesljivosti glede na to, da so linije in področja oskrbljeni z

lastnim napajanjem – električno so izolirani, preostanek sistema nadaljuje z delom v

primeru napak na eni od linij;

• lokalni pretok informacij linije ali področja ne vpliva na pretok informacij na drugih

linijah in področjih;

• jasen pregled inštalacije KNX z namenom dela, diagnostike in vzdrževanje.

3.8 Tipi kablov vodila in povezovanje

YCYM 2 x 2 x 0,8:

• uporabljamo za polaganje v notranjih suhih in vlažnih prostorih podometno,

nadometno, v cevi ali za zunanje polaganje ob zaščiti pred sončnim sevanjem,

• zunanji: potrebna je zaščita pred neposredno sončno svetlobo,

• preizkusna napetost: 4 kV po navedbah EN 50090.

J-Y (St) Y 2 x 2 x 0,8:

• uporabljamo samo za notranje inštalacije v ceveh pod ometom ali nad ometom,

• zunanji: podometno,

• preizkusna napetost: 2,5 kV po navedbah EN

50090.

Kabel se priključi na naslednji način:

• parica: rumena/bela (+/−) rezerva ali se uporabi

za napajanje porabnika SELV,

• parica: črna/rdeča (+/−), uporablja se za prenos

telegramov,

• zaščitni ovoj se ne priključuje.

Upornost vodnika sme znašati 72 Ω/km in kapacitivnost zanke 100 nF/km. Prek vodila se

poleg prenosa informacij izvaja tudi napajanje elementov na vodilu. Vodila se lahko med

elementi polagajo zankasto ali kot odcep. Položeno je lahko paralelno z energetskimi


26

instalacijami, celo v skupni cevi. Dolžina celotnega vodila je lahko do 1.000 m, vključno z

vsemi odcepi. Največja razdalja med dvema napravama je lahko 700 m, razdalja med

napajalniki največ 200 m, razdalja od napajalnika do naprave pa je lahko največ 350 m.

Mreža KNX se napaja z varnostnim malim naponom (angl. Safety Extra Low Voltage –

SELV) do največ 30 V. Vodilo je izolirano od električnega/energetskega sistema. Enota za

napajanje z električno energijo izpolnjuje zahteve standarda DIN EN 50090 in ima omejeno

elektriko ter je odporna na kratki stik. Dobavljena je večinoma z vgrajeno dušilko [2].

3.9 Tehnologija prenosa podatkov

Informacije, ukazi in druga signalizacija se izmenjujejo med posameznimi bus elementi prek

telegrama, ki se prenaša simetrično s kablom vodila. Naprava na vodilu zaznava razliko v

naponu med dvema žilama kabla. V primeru kakršnihkoli motenj te vplivajo na obe žili kabla

istočasno in s tem ne vplivajo na razliko v naponu, tj. koristen signal. Hitrost prenosa je

9.600 bit/s, povprečni čas pošiljanja potrjenega telegrama pa je približno 25 ms.

Izmenjava informacij med bus napravami se vodi dogodkovno (angl. Event-controlled) in

posamezni deli informacij se prenašajo serijsko v sekvencah. Zaradi tega se v enem trenutku

na liniji nahaja samo en del informacije.

Če je dva ali več telegramov poslanih istočasno, lahko pride do trka, zato se za večjo

zanesljivost pri prenosu telegrama in pristop k vodilu uporablja distribuirani proces pristopa k

vodilu za preprečevanje trkov (CSMA/CA). Distribuirani proces pristopa zagotavlja, da se

nobena informacija ne izgubi in se vodilo optimalno izkoristi. Zaradi dodatnega mehanizma

prioritete vsebine telegrama je mogoče informaciji določiti tudi prioriteto. Vrste prioritet so

prikazane v Tabeli 3.2.

Tabela 3.2 Prioritete pri prenosu podatkov

00 Prioriteta 1 Sistemske funkcije

10 Prioriteta 2 Alarmne funkcije

01 Prioriteta 3 Normalen način, visoka prioriteta

11 Prioriteta 4 Normalen način, nizka prioriteta


27

Telegram je sestavljen iz uporabniških informacij, ki se jim prenaša dogodek, npr. signal

seniorja, in iz kontrolnih informacij za odkrivanje napak v prenosu podatkov. To je niz

znakov, ki se uskupinjajo s povezanimi informacijskimi skupinami v polja, kot prikazuje

Slika 3.3. Podatki iz uporabniških in kontrolnih polj so neobhodni za prenos telegrama brez

napak. Oceno ustreznosti podatkov izvaja vsaka naprava na vodilu, ki se je tičejo podatki [2].

Kontrolno področje

Adresno področje

Podatkovno področje

Kontrola paritete

1 Bajt 5 Bajtov 1 – 16 Bajtov 1 Bajt

Slika 3.3: Telegram KNX TP

1. Kontrolno področje (angl. Control field) definira prioriteto telegrama in če je

potrebno, ponovi prenos, če prejemnik ni poslal obvestila o uspešni predaji telegrama.

2. Naslovno področje (angl. Address field) obsega fizični naslov pošiljatelja in skupinski

naslov prejemnika.

3. Podatkovno področje (angl. Data field) je lahko širine 16 bajtov, zajema informacijo

oziroma koristni del telegrama.

4. Kontrola paritete (angl. Checksum field).

3.10 Fizični in skupinski naslovi

Fizični naslov prikazuje, na katerem področju in na kateri liniji se nahaja naprava

pošiljateljica. Med konfiguracijo je trajno dodeljen napravi na vodilu in se koristi izključno za

konfiguracijo sistema in v servisne namene. Fizični naslov mora biti edinstven znotraj

inštalacije in se uporablja za jasno identifikacijo naprav ter opisuje svoj položaj v topografiji.

Sestavljen je iz številke področja, številke linije in zaporedne številke naprave (Slika 3.4).

Zaradi programiranja delovanja sistema je treba oznako področja in linije obdržati, medtem

ko se zaporedna številka elementa spreminja od 0 do 255. Dodeljuje se s programiranjem ali

samodejno s pritiskom na tipko za programiranje na napravi. Med procesom dodelitve

naslove sveti LED-dioda na napravi [11].


28

Slika 3.4: Oblika polja fizičnega naslova

A = 1−15 naslov področja (angl. Area)

A = 0 naslov naprave, ki je neposredno priključena na področno linijo

L = 1−15 linije znotraj posameznih področij (angl. Line),

L = 0 naslov naprave, ki je neposredno priključena na glavno linijo

D = 1−255 naslovi naprav na linijah (angl. Bus device)

D = 0 naslov linijskega ali področnega kontaktorja

Skupinski naslovi določajo skupine s posameznimi funkcijami v celotnem sistemu. Ta način

naslavljanja omogoča enemu senzorju aktiviranje več aktuatorjev. Odnosi med senzorji in

aktuatorji so definirani z aplikacijskim programom in s parametriranjem naprav. Vsaka

naprava na vodilu lahko ima enega ali več skupinskih naslovov. Odvisno od velikosti sistema

lahko izbiramo med dvo- (glavna skupina/podskupina) ali trinivojskim (glavna

skupina/srednja skupina/podskupina) sistemom naslavljanja ter tudi med prosto definiranim

sistemom naslavljanja, kot je prikazano na Sliki 3.5. Velikost polja skupinskega naslova je 16

bitov, kar pomeni, da je možno vpisati 65.535 skupinskih naslovov.

M M M M M S S S S S S S S S S S

Glavna skupina 5 bitov: 0 - 31

Podskupina11 bitov: 0 - 2047

M M M M M Mi Mi Mi S S S S S S S S

Glavna skupina 5 bitov: 0 - 31

Podskupina8 bitov: 0 - 255

Srednja skupina3 bita: 0 - 7

F F F F F F F F F F F F F F F F

Prosto definirana struktura 16 bitov: 0 - 65535

Slika 3.5: Oblika polja skupinskega naslavljanja za dvonivojski, trinivojski in prosto definiran sistem


29

3.11 Način programiranja

Sistem KNX podpira več načinov programiranja:

• A-mode – (angl. automatic mode) avtomatski način je najenostavnejši način

povezovanja naprav. Naprave so že tovarniško programirane in ob priklopu na

omrežje samo vzpostavijo komininacijo. Pri tem ni potrebno delo programerja niti

osebni računalnik.

• E-mode – (angl. easy mode) enostaven način je nekoliko zahtevnejši način

povezovanja z omejenimi možnostmi. Sistem je konfiguriran z uporabo ročne naprave,

gumbov ali drugih naprav, tako da se ne uporablja osebni računalnik. Ta način

konfiguriranja je primeren za električarje z osnovnim znanjem tehnologije vodila, brez

znanja programiranja. V poznejši fazi lahko dodamo naprave S-mode v inštalacijo.

• S-mode – (angl. system mode) sistemski način je namenjen profesionalcem. Naprave

je treba v celoti sprogramirati in podpirajo največji nabor možnosti povezovanja in

delovanja. Za programiranje potrebujemo osebni računalnik in programsko orodje

ETS. S-mode način programiranja se uporablja predvsem v večjih inštalacijah [2].

3.12 ETS − Engineering Tool Software

ETS (angl. Engineering Tool Software) je proizvodno neodvisno standardno programsko

orodje za načrtovanje in konfiguriranje inteligentnih električnih inštalacij KNX (trenutno

različica 5). Z orodjem lahko konfiguriramo vse tipe naprav, čeprav je prvenstveno

namenjeno za S-tip naprav. Programirajo se s pomočjo PC, ETS in KNX komunikacijskega

vmesnika. Z ETS ustvarjamo povezave med komunikacijskimi objekti, nameščamo aplikacije

na naprave KNX in spremljamo promet na vodilu. Vsaka naprava dobi aplikacijski program, s

katerim je določena njena funkcija. Ti programi so logične povezave, definirane funkcije,

nastavljeni parametri in so shranjeni v pomnilnik naprave ter zaščiteni pred brisanjem pri

izpadu napetosti. Aplikacijske programe prejmemo od proizvajalca naprava po elektronski

poti v obliki baz podatkov s proizvodi (angl. Product Data Base). Za en in isti proizvod lahko

obstajajo razni aplikacijski programi, ki vršijo različne funkcije.


30

Uporaba orodja ETS:

• ETS teče na računalnikih z operacijskim sistemom Windows,

• jamstvo za največjo združljivost programske opreme s standardom ETS in KNX,

• združljivost ETS z informacijami o izdelkih in s projekti iz prejšnjih različic sistema

ETS,

• povsod v svetu vsi oblikovalci in inštalaterji uporabljajo isto orodje ETS za vsak

projekt KNX in za vsako certificirano napravo,

• zagotovljena je zanesljiva izmenjava podatkov.

ETS se osredotoča na vse uporabnike sistema KNX, od začetnikov do usposobljenih in

izkušenih partnerjev ali inštalaterjev KNX. Za doseganje optimalnih delovnih rezultatov za

vse uporabnike KNX ponuja več različic orodja ETS za različne ciljne skupine. Trenutno

obstajajo naslednje tri osnovne različice ETS5:

• ETS5 Demo za zelo majhne testne projekte,

• ETS5 Lite za majhne in srednje velike projekte,

• ETS5 Professional Za večje projekte z vsemi funkcijami.

Predpogoj za začetek programiranja sta zaključena energetska inštalacija in inštalacija KNX,

poleg tega pa mora biti mreža priključena na napajanje. Programiranje se lahko vrši v

vgrajenem in nevgrajenem stanju naprave.

3.13 Vzorčni primer načina dela in krmiljenja razsvetljave

Naslednji primer prikazuje načina delovanja sistema električnih inštalacij KNX. Prikazuje

način skupinskega naslavljanja in komunikacije ter pošiljanja telegrama posameznim

napravam na vodilu. Za to je zadolžen programer, ki na temelju projekta električnih inštalacij

KNX v programskem paketu ETS določa funkcije naprav. Slika 3.6 in Tabela 3.3 prikazujeta

naslavljanje in način dela inštalacij KNX.


31

P1

P2

S1

L11

L12

L13

L21

L22

L23

1/1/1

1/1/2

1/1/11

1/1/11/1/11

1/1/1

1/1/1

1/1/21/1/11

1/1/2

1/1/2

KNX

Slika 3.6: Primer povezave KNX

Tabela 3.3 Primer naslavljanja KNX

L11 L12 L13 L21 L22 L23

Skupinski naslovi

S1 1/1/11

1/1/11

P1 1/1/1 1/1/1 1/1/1

P2

1/1/2 1/1/2 1/1/2

P = stikalo; L = razsvetljava (svetlobna telesa); S = svetlobni senzor

S pritiskom na stikalo P1 se pošlje telegram z naslovom skupine 1/1/1. Telegram potuje skozi

mrežo in ga poslušajo vse naprave ali samo aktuatorji svetilk L11, L12, L13 s skupnim

naslovom 1/1/1 izvršujejo ukaz.

S pritiskom na tipko P2 se po mreži pošlje telegram 1/1/2. S tem telegramom so zajeti

aktuatorji svetlobnih teles L21, L22 in L23, vrši pa se ukaz v odvisnosti od aplikacijskega

programa. Če svetlobni senzor zazna določeno stopnjo svetlobe SI, pošlje skupinski naslov

1/1/11, pri čemer vse naprave na vodilu spremljajo telegram, vendar samo aktuatorji svetilke

L11 in L21 izvršujejo ukaz neodvisno od drugih naslovov.


32

3.14 Sheme inštalacije

Sheme prikazujejo, na kakšen način so posamezni deli elektroenergetske mreže, objekti,

skupine naprav ali naprave medsebojno povezani in v kakšnem funkcijskem odnosu so. V

prilogah A in B so predstavljene sheme električnih inštalacij.

V Prilogi A je shema povezovanja vseh elementov KNX v inštalaciji v dvorcu Kulmer.

Prikazuje v tloris objekta vrisano električno opremo in njeno povezanost. V Prilogi B sta

shema spajanja distribucije električne energije v hiši in enopolna shema povezovanja ene od

električnih omaric, vgrajenih v dvorec Kulmer. Prikazuje podroben prikaz vezja z jasno

razvidnim načinom delovanja.


33

4 SISTEM SAMODEJNEGA KRMILJENJA STAVBE (BMS)

Sistem samodejnega krmiljenja stavbe (angl. Building Management System – BMS) je

računalniški nadzorni upravljalni sistem, ki krmili in nadzoruje mehansko in električno

opremo stavbe, kot so oprema za prezračevanje in ogrevanje, razsvetljava, varnostni sistemi

itd. Zagotavlja, da stavba deluje na najvišji ravni učinkovitosti ter odpravlja izgube porabljene

energije in s tem povezane stroške. Optimalno raven porabe energije in učinkovitosti

dosežemo z neprekinjenim vzdrževanjem pravilnega ravnovesja med obratovalnimi

zahtevami, zunanjimi in notranjimi okoljskimi pogoji. Krmilni sistem temelji na uporabi

večjega števila mikroračunalnikov, pri čemer vsak od njih izvaja eno ali več upraviteljskih

nalog. Osnovna značilnost BMS je, da se s samostojnimi mikroprocesorskimi upraviteljskimi

postajami upravlja s posameznimi upraviteljskimi sistemi, lahko pa so tudi integrirane. To

pomeni, da se večina upraviteljskih odločitev lahko sprejme lokalno, medtem ko se

menedžment in optimizacija lahko izvajata kolektivno. S standardoma CEN TC247 in ISO

TC 205/WG3 se urejajo področja avtomatizacije, nadzora in upravljanja sistemov v

stanovanjskih in nestanovanjskih stavbah [13][14].

BMS-sistem sestavljajo tri ravni (Slika 4.1), ki so razporejene hierarhično:

• procesna raven (angl. Field level)

• avtomatizacijska raven (angl. Automation level)

• upraviteljska raven (angl. Management level)

Slika 4.1: Trinivojski model avtomatizacije zgradb1

1 Povzeto iz NetX Automation [15]


34

Procesna raven je najnižja in predstavlja fizični stik z okoljem oz. s procesom. Sestavljajo jo

senzorji, ki zbirajo podatke iz okolja ter jih potem pošiljajo na hierarhično višjo

avtomatizacijsko raven, s katere dobivajo ukaze aktuatorji in ustrezno prilagajajo razmere

okolju oziroma procesu vodenja. Senzorji in aktuatorji so s krmilniki in med sabo na

avtomatizacijski ravni povezani prek področnih vodil ali neposredno.

Avtomatizacijska raven poskrbi za obdelavo podatkov, ki jih dobi s procesne ravni, in

pošilja ukaze za potrebne akcije nazaj na procesno raven. Na tej ravni se nahajajo krmilniki,

ki izvajajo regulacijo in krmiljenje procesa, poleg tega pa se tukaj zbirajo in ustrezno

oblikujejo podatki za upraviteljsko raven.

Upraviteljska raven omogoča pregled nad celotnim sistemom in njegovo upravljanje. To

raven predstavlja nadzorna soba, kjer ima operater enoten spletni vmesnik do sistema, prek

katerega nanj ročno vpliva s spreminjanjem parametrov krmilnikom na avtomatizacijski ravni

oziroma neposredno z aktuatorji na procesni ravni. Na tej ravni se izvaja tudi zbiranje in

shranjevanje zgodovinskih podatkov, možna pa je tudi povezava z drugimi oz. oddaljenimi

sistemi.

V takšni hierarhiji se izvajata dva tipa komunikacije, horizontalna in vertikalna. Horizontalna

komunikacija poteka znotraj posamezne ravni, kot je na primer komunikacija med krmilniki

prek avtomatizacijske ravni. Vertikalna komunikacija pa poteka med posameznimi ravnmi.

Kjer se omrežja na posameznih ravneh po navadi razlikujejo, tj. uporabljajo različne

protokole za komunikacijo, je treba izvršiti pretvorbo protokola, za kar poskrbijo ustrezni

prehodi. S tem se zagotovi dvosmerna razmenjava podatkov in informacij med različnimi

sistemi [16].

4.1 Vgrajena oprema in sistem BMS v dvorcu Kulmer

BMS-sistem dvorca Kulmer služi za integracijo, zbiranje in obdelavo podatkov iz vgrajenih

električnih in mehanskih sistemov. S pomočjo vizualnega prikaza na osebnem računalniku sta

omogočena nadzor in upravljanje s celotnim sistemom iz osrednje sobe v objektu. Slika 4.2

prikazuje način integracije sistemov. Namen je prilagoditi sisteme, da komunicirajo v

skupnem komunikacijskem protokolu TCP/IP. Iz tega razloga je treba vgraditi različne

omrežne naprave in vmesnike.


35

Kotel na biomaso

Merilniki električne energije

BMS

TCP/IPTCP/IP

Merilniki porabe vode

Merilniki porabe plina

Merilniki porabe toplotne energije

M-b

us M

od

bu

s

KNX IP router

RazsvetljavaKN

X

Tehnična zaščita

TONN TONN

VRVSistem

prezračevanja

Slika 4.2: Hierarhija povezovanja sistemov v dvorcu Kulmer

Vmesnik Trend TONN

Trend TONN PSR230/15 V DC − 1.3 (angl. Trend Open Network Node) je mrežna naprava ki

omogoča povezovanje sistema in dvosmerni prenos podatkov med dvema sistemoma, ki za

komunikacijo koristita različne protokole (Slika 4.3). Glede na projekt se uporablja za

pretvorbo komunikacijskih protokolov Modbus in M-Bus v TCP/IP. Vsebuje NiagaraAX

Framework in se uporablja kot naprava gospodar za sistem ogrevanja, prezračevalni sistem in

za merilnike porabe. NiagaraAX Framework je programska platforma, ki se uporablja za

upravljanje in nadzor različnih sistemov in naprav ne glede na proizvajalca ali komunikacijski

protokol. Razvita je bila za sisteme pametnih hiš in zagotavlja vizualizacijo, integracijo,

nadzor in arhiviranje podatkov [17].

Slika 4.3: TONN PSR230/15 V DC 1.32

2 Povzeto iz podatkovnega lista Trend TONN [17]


36

Naprava TONN vsebuje:

• 64 MB RAM/64 MB Flash spomina,

• 2 x 10/100 Mb Ethernet vrata,

• 1 x RS-485 serijska vrata,

• 1 x RS-232 serijska vrata,

• 2 reži za komunikacijske kartice.

Vključuje naslednje gonilnike za različne funkcije:

BACnet IP, BACnet MSTP, EIB/KNX IP, LONFTT, LON IP, ModbusRTU Master,

ModbusRTU Slave, ModbusTCP Master, ModbusTCP Slave, M-Bus Serial, M-Bus IP, oBIX,

in sisteme SNMP.

KNX IP-usmerjevalnik:

KNXnet/IP usmerjevalnik je vmesnik (angl. gateway) ki služi za povezovanje, pretvorbo

protokola in dvosmerni prenos telegrama med mrežo KNX TP in sistemom BMS z uporabo

omrežja TCP/IP (Slika 4.4). Napajanje vmesnika poteka prek vodila KNX [18]. Po

zaključenem programiranju inštalacije KNX v orodju ETS se celotni aplikacijski program

enostavno uvozi v sistem BMS. S tem je omogočen dostop do vseh funkcij mreže KNX, v

sistemu BMS pa se izvede spletna vizualna predstava sistema.

Slika 4.4: KNX IP-usmerjevalnik3

3 Povzeto iz podatkovnega lista GIRA IP Router 1030 00


37

4.2 Sistem ogrevanja

Potreben učinek ogrevanja se določi na osnovi bilance toplotne energije in preračuna izgube

toplote. Na osnovi teh podatkov se izračuna potrebna kapaciteta kotla za inštalacijo gretja

objekta in izberejo grelna telesa. Glede na to je bil za sistem gretja v kotlovnici projektiran

samodejni ogrevalni kotel na biomaso Viessmann Vitoligno 300-H, prikazan na Sliki 4.5.

Lastnosti tega ogrevalnega kotla so:

• lesni peleti kot gradivo,

• nazivna toplotna moč: 80 kW,

• minimalna toplotna moč: 24 kW,

• srednja temperatura dimnih plinov: 130 °C,

• veliko udobje zaradi samodejnega vžiga,

• samodejno odstranjevanje pepela v prevozni zaboj za pepel,

• učinkovitost kotla do 94,9 %.

Slika 4.5: Ogrevalni kotel Vitoligno 300-H


38

Biomasa spada med obnovljive vire energije. Izbor takega načina ogrevanja je prijazen do

narave in vodi v zmanjšanje emisij toplogrednih plinov. Poleg ogrevanja se kotel koristi tudi

za pripravo sanitarne vode v objektu.

Lesni peleti

Lesni peleti so standardizirana oblika biomase. Surovina za lesne pelete so 100 % neobdelani

naravni ostanki lesa. Ta surovina je v obliki oblancev in žagovine v velikih količinah,

pravzaprav gre za odpadni proizvod lesne industrije. Ostanki lesa se pod visokim tlakom

komprimirajo in peletirajo, tj. stisnejo v cilindrično obliko. Vsebnost vlage je manj kot 10 %,

kar omogoča visoke izkoristke pri izgorevanju. Slika 4.6 prikazuje način dostave peleta iz

silosa peletov do ogrevalne naprave.

Slika 4.6: Sesalni sistem in silos za pelete4

A – silos peletov; B – šoba za vračanje zraka; C – polnilna šoba; D – cev za vračanje zraka;

E – sesalna gibka cev; F – Vitoligno 300-H; G – sesalna gibka cev; H – cev za vračanje zraka.

V kotlovnici se poleg kotla na pelete nahajajo trije rezervoarji za vodo. Rezervoar z

volumnom 1.500 litrov se uporablja kot rezervoar za ogrevalno vodo. Kot ogrevalni medij se

uporablja voda, ki se predhodno zmehča v ionskem mehčalcu vode. Ostala dva akumulacijska

4 Povzeto iz reklamnega prospekta Vitoligno 300-H


39

rezervoarja se uporabljata za pripravo sanitarne vode in sta vsak prostornine 400 litrov. Prvi

se uporablja za gretje sanitarne vode v pritličju, kjer je restavracija, drugi pa se uporablja za

klet, 1. nadstropje in podstrešje.

Vizualizacija in upravljanje

Kotel ima vgrajen mikroprocesorski sistem upravljanja. Cilj je ogrevalni kotel na pelete

integrirati v sistem BMS, tako da sta možna nadzor in upravljanje iz prostora v objektu, brez

potrebo po odhodu v kotlovnico. Zaradi tega je potrebna uspešna dvosmerna komunikacija

med sistemom BMS in ogrevalnim kotlom na pelete, ki se doseže z vgradnjo omrežne

naprave Trend TONN, kot je prikazano na Sliki 4.7.

BMS

Modbus RS 485

TCP/IPEthernet

TONNKotel na pelete

Slika 4.7: Povezava ogrevalnega kotla s sistemom BMS

Vitoligno 300-H za oddaljeno komunikacijo uporablja Modbus protokol. Proizvajalec opreme

pri dostavi na zahtevo naročnika izroči tudi tehnične podrobnosti opreme, ki se nanašajo na

možnost nadzora upravljanja naprave s pomočjo sistema BMS. Podatki se izročijo v obliki

podatkovnih točk z opisom funkcije, ki jo opravljajo. Programer sistema uporabi podatke za

dostop do različnih funkcij ogrevalnega kotla. Točke so tipa »Read« in »Read/Write«. Točke

»Read/Write« omogočajo upravljanje z različnimi parametri dela poleg istočasnega nadzora,

medtem ko se točke »Read« uporabljajo samo za nadzor sistema. Nekatere od podatkovnih

točk so prikazane v Tabeli 4.1.

Tabela 4.1 Podatkovne Modbus točke za ogrevalni sitem Vitoligno 300-H

Br. Točka spajanja Čitanje (R)/ pisanje (W)

Mog. vrijedn.

Min. Max Jedinica

0 Uređaj za upozoravanje, brojač 1 R 1 0 65535 -

1 K1_21_POTVRĐIVANJE KVARA_EKSTERNO RW 1 0 1 -

2 K1_39_NAREDBE OD KASKADE R 1 0 65535 -

3 K1_40_STATUS ZA KASKADU R 1 0 65535 -


40

4 K1_42_OSJETNIK_ATMOSFERE R 0,1 -32768 32767 °C

5 K1_72_KVAROVI_01_TRENUTNI R 1 0 65535 -

6 K1_74_KVAROVI_02_TRENUTNI R 1 0 65535 -

7 K1_80_ATMOSFERSKA TEMPERATURA_PRIGUŠ. R 0,1 -32768 32767 °C

8 K1_81_W_NAREDBA UPRAVLJANJA PREMA KOTLU R 1 0 65535 -

9 K1_83_W_UPRAVLJANJE_PREMA ŽELJI KLIJENTA RW 1 0 65535 -

10 K1_84_W_UPRAVLJANJE_TEMPERATUROM SUSTAVA R 0,1 0 65535 °C

11 K1_86_W_UPRAVLJANJE_ŽELJENOM TEMPERAT R 0,1 0 65535 °C

12 K1_87_W_UPRAVLJANJE_ŽELJ.TEMP._DODATAK R 1 0 100 °C

13 K1_91_ZUS_DEBLOKIRANJE_KOTLA R 1 0 1 -

14 K1_102_TRENUTNA TEMP. ISPUŠNIH PLINOVA R 0.1 0 65535 °C

15 K1_104_TRENUTNI BR. OKRETAJA VENTILATORA ISPUŠNIH PLINOVA R 1 0 65535 o/min

16 K1_105_LS_PROG. ZA REGULIRANI DOVOD GORIVA R 1 0 65535 -

17 K1_106_ULAZ REGULATORA MATERIJALA R 1 0 65535 -

18 K1_111_RADNI SATI R 1 0 65535 h

19 K1_116_VL_CILJANO_REGULATOR RECIRKULACIJE R 1 0 65535 -

20 K1_121_OPĆI STATUS R 1 0 65535 -

21 K1_122_PUMPA KOTLA R 1 0 65535 -

22 K1_125_TRENUTNO VRIJEME RADA VENTILA KOTLA R 0,1 0 140 Sek.

23 K1_126_CILJANO VRIJEME RADA VENTILA KOTLA R 0,1 0 140 Sek.

24 K1_137_ZAKLOPKA PRIMARNOG ZRAKA, POSTOTAK R 1 0 100 %

25 K1_138_ZAKLOPKA PRIMARNOG ZRAKA, CILJANO R 1 0 65535 -

26 K1_140_TRENUTNI ZAOSTALI _O2_ R 0,1 -32768 32767 -

27 K1_141_TRENUTNA SREDNJA VRIJEDNOST ZAOSTALO _O2_ R 0,1 0 65535 -

28 K1_142_COD_CILJANI ZAOSTALI_O2_ RW 0,1 0 65535 -

29 K1_143_RL_TRENUTNA TEMPERATURA R 0,1 0 65535 °C

30 K1_144_COD_RL_CILJANA TEMPERATURA RW 1 0 65535 °C

31 K1_145_RL_CILJANO_KLIZEĆE R 0,1 0 65535 °C

32 K1_147_ZAKLOPKA SEKUNDARNOG ZRAKA, POSTOTAK R 1 0 100 %

33 K1_148_ZAKLOPKA SEKUNDARNOG ZRAKA, CILJANO R 1 0 65535 -

34 K1_154_STATUS R 1 0 65535 -

35 K1_156_TRENUTNI KVAR R 1 0 65535 -

36 K1_158_VL_TRENUTNA TEMPERATURA R 0,1 -32768 32767 °C

37 K1_159_VL_CILJANA TEMPERATURA RW 0,1 55 85 °C

38 K1_160_ODVOĐENJE TOPLINE AKTIVNO R 1 0 1 -

39 K1_195_TRENUTNA VRIJED. REGULATORA OPTEREĆENJA R 0,1 0 65535 %

40 K1_196_EXT_ZAHTJEV ZA OPTEREĆENJEM R 0,1 0 100 %

41 K1_198_VENTILATOR ZA ISPUŠNE PLINOVE_BR.OKRETAJA R 1 0 100 %

42 K1_203_ZAHTJEV R 1 0 65535 -

43 K1_204_LANAC ZAHTJEVA R 1 0 65535 -

44 K1_212_TRENUTNI KVAR R 1 0 65535 -

45 K1_276_NAPUNJENOST SPREMNIKA USISNOG MODULA R 1 0 100 %

46 K1_278_STATUS USISNOG MODULA R 1 0 65535 -

47 K1_297_POTROŠNJA PELETA R 1 0 65535 kg

48 K1_312_NAČIN RADA RW 1 0 65535 -


41

49 K1_351_CILJANA TEMPERATURA R 0,1 0 65535 °C

50 K1_363_STANJE PUNJENJA R 1 0 65535 %

51 K1_365_TRENUTNO VRIJEME RADA PRIGUŠNOG VENTILA R 0,1 0 65535 Sek.

52 K1_366_CILJANO VRIJEME RADA PRIGUŠNOG VENTILA R 0,1 0 65535 Sek.

53 K1_370_TRENUT. STANJE SENZORA SPREMNIKA _1_ R 0,1 -32768 32767 °C

54 K1_371_ TRENUT. STANJE SENZORA SPREMNIKA _2_ R 0,1 -32768 32767 °C




58 K1_375_SENZOR SPREMNIKA_SRED.VRIJED._TRENUTNA R 0,1 -32768 32767 °C

59 K1_381_STANJE NAPUNJ._SPREMNIKA ZA UKL.PEPELA R 0,1 0 100 %

60 K1_383_TRENUTNI KVAR R 1 0 65535 -

61 K1_390_TRENUTNI KVAR KOTLA R 1 0 65535 -

62 K1_HZG_1_11_PROGRAM RADA RW 1 0 65535 -

63 K1_HZG_1_16_PUMPA KRUGA GRIJANJA R 1 0 65535 -

64 K1_HZG_1_17_INTERNI STATUS R 1 0 65535 -

65 K1_HZG_1_18_NAGIB RW 0,1 0,2 3,5 -

66 K1_HZG_1_19_RAZINA RW 0,1 -13 40 -

67 K1_HZG_1_72_TRENUTNA TEMP. PROSTORA R 0,1 -32768 32767 °C

68 K1_HZG_1_73_CILJANA TEMP. PROSTORA RW 0,1 -32768 32767 °C

69 K1_HZG_1_74_SMANJENA TEMP. PROSTORA RW 0,1 -32768 32767 °C

70 K1_HZG_1_79_TRENUTNO VRIJEME RADA VENTILA R 0,1 0 65535 Sek.

71 K1_HZG_1_81_VL_TRENUTNI R 0,1 -32768 32767 °C

72 K1_HZG_1_82_VL_CILJANI R 0,1 -32768 32767 °C

73 K1_HZG_1_83_TRENUTNI KVAR R 1 0 65535 -

74 K1_HZG_2_11_PROGRAM RADA RW 1 0 65535 -

75 K1_HZG_2_16_PUMPA KRUGA GRIJANJA R 1 0 65535 -

76 K1_HZG_2_17_INTERNI STATUS R 1 0 65535 -

77 K1_HZG_2_18_NAGIB RW 0,1 0,2 3,5 -

78 K1_HZG_2_19_RAZINA RW 0,1 -13 40 -

79 K1_HZG_2_72_TRENUTNA TEMP. PROSTORA R 0,1 -32768 32767 °C

80 K1_HZG_2_73_CILJANA TEMP. PROSTORA RW 0,1 -32768 32767 °C

Upravljanje in nadzor sistema sta prikazana na Sliki 4.8. Izvajalec del oziroma programer

sistema je na zahtevo vlagateljev omogočil naslednje funkcije za upravljanje in nadzor

ogrevalnega sistema prek sistema BMS:

Kotel:

• ukaz vklop/izklop, ki služi za vklop in izklop ogrevalnega kotla po potrebi. Ukazu je

dodan splošni status z vizualnim indikatorjem dela;

• status okvare z vizualnim indikatorjem sporoča morebitno napako ogrevalne naprave;

• status peleta z vizualnim indikatorjem podaja informacijo o porabi pelet oziroma

sporoča, da je treba napolniti silos;


42

• status temperature v ceveh ogrevalnega kotla;

• statusi so obenem tudi sporočila o napakah, ki se pošljejo na e-poštni naslov.

Črpalke in rezervoarji za vodo:

• upravljanje vklopa in izklopa črpale s statusom količine pretoka;

• upravljanje z želeno vrednostjo temperature rezervoarja s sanitarno vodo;

• omogočeno je časovno upravljanje s cirkulacijskimi črpalkami s pomočjo koledarja

glede na uro, dan v tednu in mesecu;

• statusi temperature v vsakem od rezervoarjev prikazujejo informacije o trenutnih

temperaturah vode v sistemu gretja in sistemu s sanitarno vodo.

Možnosti za izboljšave

Glede na tehnične podatke proizvajalca ogrevalna naprava omogoča veliko več možnosti

upravljanja in nadzora. Z integracijo in vizualiziranjem večjega števila funkcij, tj.

podatkovnih točk v sistem BMS, bi zagotovili celovitejše upravljanje z ogrevalno napravo z

osrednje lokacije v objektu. Nekatere od možnosti, ki jih nudi sistem in se lahko prav tako

integrirajo in posledično vizualizirajo, so:

• obratovalno stanje z regulacijo nazivne izhodne moči,

• upravljanje z želeno temperaturo rezervoarja ogrevalne vode,

• statusi različnih temperatur v času dela iz integriranih temperaturnih senzorjem

dimnih plinov, temperature kotla, vrnjenih voda, zunanje temperature itd.,

• natančna temperaturna razslojitev v rezervoarjo ogrevalne vode,

• upravljanje pretoka cirkulacijskih črpalk.

Upravljanje in nadzor naštetih funkcij sistema ogrevanja bi pomagalo v celoti optimizirati

sistem ogrevanja, da bi deloval na najbolj optimalni način glede na trenutne potrebe. Preostalo

upravljanje in nadzor se za zdaj opravljata prek integriranega zaslona kotla s fizičnim

odhodom v prostore strojnice.


43

Slika 4.8: Prikaz kotlovnice v sistemu BMS


44

4.3 Prezračevalni sistem

Prezračevalni sistem služi za izmenjavo zraka v prostoru. Skladno s projektom se vgrajujeta

dva ločena sistema proizvajalca Pro-klima za dve ločeni celoti v dvorcu. To je izvedeno s

pomočjo sistema zračne komore, kjer priprava zraka poteka v osrednih enotah, nato pa se zrak

distribuira v prostore (Slika 4.9).

Slika 4.9: Prezračevalni sistem

Prva celota obsega restavracijo s kuhinjo, kjer je projektiran sistem s tlačno komoro, sesalno

komoro in sekcijskim grelcem in hladilnikom. Komore so opremljene s frekvenčno

reguliranimi ventilatorji, toplovodnim grelcem in hladilnikom ter z različnimi senzorji, s

katerimi se spremlja trenutno stanje dela sistema. Tlačna zračna komora je predvidena za delo

s 100 % deležem svežega zraka v času celotnega režima obdelave. Za absorpcijo vonjav iz

kuhinje se uporablja filter z aktivnim ogljem. Za restavracijo je pomembno vzpostaviti

izmenjavanje zraka, zato se kuhinja nahaja v podtlaku glede na ostale prostore, kar preprečuje

širjenje vonjav iz kuhinje. Največja pretočna količina zraka za ta sistem je 3.300 m3/h.


45

Druga celota obsega konferenčno dvorano v kleti objekta, v kateri je projektirana ventilacija z

možnostjo regulacije količine izmenjanega zraka. Dodatno je mogoče segrevanje in hlajenje

vnesenega zraka. Komora prav tako deluje s 100 % deležem svežega zraka. Sistem dodatno

vključuje visoko učinkovit regenerator toplote z dvema akumulatorjema energije, skozi katera

se izmenično vodi svež in povratni zrak. Akumulatorji imajo lastnost hitrega odstranjevanja

toplote in vlage iz toplega zraka in hitrega prenosa toplote na hladen tok zraka. V sekciji

regeneratorja je nameščen sistem zaklopk, ki odvisno od toplotne obremenitve regulira

izmenično odpiranje zaklopk regeneratorja. S tem načinom regeneracije se v akumulatorju

doseže stopnja povratka toplote, višja od 90 %, v zimskem času pa vrača tudi do 75 % vlage.

Največja pretočna količina zraka je 1.300 m3/h.

Vizualizacija in upravljanje

BMS sistem

ModbusTCP/IP Prezračevalni sistem

TONN

RS 485Ethernet

Slika 4.10: Povezovanje prezračevalnega sistema s sistemom BMS

Prezračevalni sistemi za oddaljeno komunikacijo uporabljajo Modbus protokol, da bi jih

uspešno integrirali v sistem BMS, pa je treba izvršiti pretvorbo protokola v TCP/IP s pomočjo

omrežne naprave TONN, kot je prikazano na Sliki 4.10. Proizvajalec opreme podobno kot pri

sistemu ogrevanja ob dobavi na zahtevo naročnika izroči tehnične podrobnosti glede možnosti

upravljanja s sistemom. Podatki se predajo v obliki podatkovnih točk z opisom funkcij, ki jih

opravljajo. Programer sistema uporabi te podatke, da bi dostopal do različnih funkcij

prezračevalnega sistema. Točke so tipa »Read« in »Read/Write«. Read/Write« omogoča

upravljanje z različnimi parametri dela poleg istočasnega nadzora, medtem ko »Read«

vrednosti služijo samo za zbiranje podatkov sistema v namen nadzora. Nekatere točke so

prikazane v Tabeli 4.2.


46

Tabela 4.2 Podatkovne Modbus točke prezračevalnega sistema

Opis Signala Signal Modbus naslov signala Opis Read/Write Faktor Tip podatka

TVAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.ToevoerVentAlm' <0x0100,-1,I1,5> 0 = OK,

1 = ALARM Read/---- x1 bit

OVAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.RetourVentAlm' <0x0100,-1,I2,5> 0 = OK,


Zamrzavanje 0x2204 'Unit1\DigitalInp.Vorstbeveiligingsth' <0x0100,-1,I3,5> 0 = OK,


PumpaGrijacaAlm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.CircPompAlm' <0x0100,-1,I4,5> 0 = OK,


Vatrodojava 0x2204 'Unit1\DigitalInp.BrandAlm' <0x0100,-1,I5,5> 0 = OK,


PumpaGrijaca 0x2207 'Unit1\TempControl.CirculatiePompAAN/UIT' <0x0100,-1,I11,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

TmpPovratnogZraka 0x2200 'Unit1\AnalogInp.MBTret' <0x0100,-1,H1,1> °C Read/---- x0.1 signed word

TmpSvjeziZrak 0x2200 'Unit1\AnalogInp.MBTout' <0x0100,-1,H3,1> °C Read/---- x0.1 signed word

TmpUbacivanja 0x2200 'Unit1\AnalogInp.MBTsup' <0x0100,-1,H5,1> °C Read/---- x0.1 signed word

KolicinaTV 0x2200 'Unit1\FanControl.DruksensorToevoerVent' <0x0100,-1,H11,1> m3/h Read/---- x1 signed word

RezimRada 0x2202 'Unit1\PlantPoint' <0x0122,-1,H41,1>

0 = NULL

Read/Write x1 signed word

1 = OFF

2 = BUILPROT

3 = ECONOMY

4 = COMFORT

5 = FreeCooling

VentilGrijaca 0x2206 'Unit1\TempControl.VentielVerwarmen' <0x0100,-1,H53,1> % Read/---- x1 signed word

TVRegulacija 0x2206 'Unit1\FanControl.SFRegulation' <0x0100,-1,H59,1> % Read/---- x1 signed word

PVKolicinaTV 0x2301 'Unit1\FanControl.VolumeSPVToevoerVent' <0x0100,-1,H71,1> m3/h Read/Write x1 signed word

PozarniRezim 0x2202 'Unit1\FanControl.FireMode' <0x0122,-1,H85,1>

0 = NULL


1 = SFEFOFF

2 = EFOFF

3 = SFOFF

4 = SFEFON

PrihvatAlarma 0x2302 'Alarms\AlarmsAckAlm.Pls' <0x0100,-1,H31,1>

<0x0100,-1,H51,1> 0 = OFF, 1 = RESET



47

TlacniFilterAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.ToevoerFilterAlarm' <0x0100,-1,I18,5> 0 = OK,


OtpadniFilterAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.RetourFilterAlarm' <0x0100,-1,I19,5> 0 = OK,


TVstart/stop 0x2207 'Unit1\FanControl.SFstart/stop' <0x0100,-1,I20,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

OVstart/stop 0x2207 'Unit1\FanControl.EFstart/stop' <0x0100,-1,I21,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

LEVKitAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.LEVkitAlarmCK1' <0x0100,-1,I23,5> 0 = OK,


VRF Start 0x2207 'Unit1\TempControl.LevKitCK1Start' <0x0100,-1,I25,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

PreklopZima/Ljeto 0x2207 'Unit1\TempControl.InverterChangeover' <0x0100,-1,I26,5> 0 = HEATING Read/---- x1 bit

StvarnaPVKolicineTV 0x230A 'Unit1\FanControl.VolumeTVActualValue' <0x0100,-1,H117,3> m3/h Read/---- x1 signed long

MinPVTemp 0x2301 'Unit1\aoMinMaxTmpCtlr.MinSpv' <0x0100,-1,H121,3> °C Read/---- x1 signed long

MaksPVTemp 0x2301 'Unit1\aoMinMaxTmpCtlr.MaxSpv' <0x0100,-1,H123,3> °C Read/---- x1 signed long

PPZOtvorena 0x2204 'Unit1\DigitalInp.PPZ1Status' <0x0100,-1,I39,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

VRF Regulacija 0x2206 'Unit1\TempControl.LEVkitRegelaar' <0x0100,-1,H135,1> % Read/---- x1 signed word

MBSPVTmpHtgCmf 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpHtgCmf' <0x0100,-1,H153,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpClgCmf 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpClgCmf' <0x0100,-1,H155,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpHtgEco 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpHtgEco' <0x0100,-1,H157,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpClgEco 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpClgEco' <0x0100,-1,H159,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpOutMax 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpOutMax' <0x0100,-1,H163,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpSplyMin 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpSplyMin' <0x0100,-1,H165,1> °C Read/Write x10 signed word

MBSPVTmpSplyMax 0x2301 'Unit1\TempControl.MBSPVTmpSplyMax' <0x0100,-1,H167,1> °C Read/Write x10 signed word

ZaluzinaSvjeziZrakStart 0x2207 'Unit1\FanControl.BuitenluchtStart' <0x0100,-1,I43,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

ZaluzinaOtpadniZrakStart 0x2207 'Unit1\FanControl.AfvoerluchtStart' <0x0100,-1,I44,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

OVRemenAlarm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.RetourVentBeltAlm' <0x0100,-1,I46,5> 0 = OK, 1 = ALARM Read/---- x1 bit

LEVKitOdmrzavanje 0x2204 'Unit1\DigitalInp.LEVkitOntodooicyclusCK1' <0x0100,-1,I47,5> 0 = OK, 1 = DEFROST

Read/---- x1 bit

SobnaTemperatura 0x2200 'Unit1\AnalogInp.MBRoomTemp' <0x0100,-1,H197,1> °C Read/---- x0.1 signed word

PumpaGrijHlad 0x2207 'Unit1\TempControl.CirculatiePompAAN/UIT' <0x0100,-1,I85,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

KrilnaSklopka 0x2204 'Unit1\DigitalInp.FlowSw' <0x0100,-1,I88,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

OdsisniFilter2Alm 0x2204 'Unit1\DigitalInp.ExtFltr2Alm' <0x0100,-1,I89,5> 0 = OK, 1 = ALARM Read/---- x1 bit

VentilPlina 0x2207 'Unit1\FanControl.GasValveOpen' <0x0100,-1,I91,5> 0 = OFF, 1 = ON Read/---- x1 bit

PPZGrupniAlarm 0x2207 'Unit1\FanControl.PPZCommAlm' <0x0100,-1,I92,5> 0 = OK, 1 = ALARM Read/---- x1 bit


48

Vizualizirani prikaz upravljanja s sistemoma prezračevanja v objektu je prikazan s slikama

4.11 in 4.12 ter zajema vse pomembne informacije, ki so potrebne za varno in kakovostno

rokovanje s sistemom na najoptimalnejši način. Izvajalec del je na zahtevo vlagateljev

omogočil naslednje funkcije za upravljanje in nadzor sistema izmenjave zraka:

• vklop in izklop sistema na daljavo,

• izbira med štirimi načini dela: Eco, Comfort, Free Cool, Protection,

• regulacija temperature vpihovanja z možnostjo dodatnega gretja in hlajenja zraka,

• frekvenčna regulacija hitrosti ventilatorja od 0 do 100 % glede na želje in potrebe,

• status količine pretoka, prikazan v kubičnih metrih na uro [m3/h],

• status filtra, ki daje informacijo o potrebi po zamenjavi filtra. Sistem javlja sporočila o

napaki s pomočjo vizualnega indikatorja, ki se prikazuje na zaslonu, istočasno pa

pošlje e-pošto na e-naslove ljudi, zadolžene za vzdrževanje sistema,

• status vhodnih in izhodnih temperatur zraka,

• status odprtja zaščitnih rešetk,

• koledarski izbor časa po dnevu in uri, s čimer je omogočeno določanje časovnih

dogodkov dela sistema,

• status rekuperacije zraka pove, v kakšnem odstotku se trenutno rekuperira zrak,

• sistem je integriran s protipožarnim sistemom in če bi prišlo do požarnega alarma, bi

ventilacijskih sistem samodejno zaprl zaščitne rešetke, da zmanjša dotok kisika v

prostore.


Možnosti za izboljšave so v prvi vrsti vezane na zbiranje podatkov s preostalih senzorjev,

vgrajenih v sistem. Največje možnosti izboljšanja so oblikovalske narave, da bi bili podatki

bolj čitljivi za uporabnika sistema. Boljša rešitev bi bilo upravljanje prezračevanja v

konferenčni dvorani prek CO2 senzorja, ki trenutno ni vgrajen, ampak bi se lahko

implementiral v sistem. Z njim bi bilo mogoče merjenje kakovosti zraka v prostoru, v katerem

prebivajo ljudje.

Koncentracija CO2 je tesno povezana s številom ljudi v prostoru ter z njihovo aktivnostjo, s

tem pa je dober pokazatelj onesnaženosti zraka v bivalnih prostorih. Zanimivo je, da ko se

koncentracija CO2 v prostoru ustali, ta ni odvisna od velikosti prostora, ampak le od količine

izmenjanega zraka. Tako nam lahko koncentracija CO2 pravzaprav pokaže resnično

izmenjavo zraka v prostoru oz. stopnjo prezračevanja.


49

Slika 4.11: BMS-vizualizacija prezračevalnega sistema za konferenčno dvorano


50

Slika 4.12: BMS-vizualizacija prezračevalnega sistema za kuhinjo in restavracijo


51

4.4 Sistem hlajenja

Za hlajenje objekta se v skladu s projektom vgrajuje sistem z variabilnim pretokom VRV

(angl. Variant Refigerent Volume) zeotropne hladilne snovi R-410A proizvajalca Daikin.

Zunanje enote so predvidene v izvedbi toplotne črpale z vgrajenimi hermetičnimi kompresorji

in izmenjevalci (Slika 4.13). Notranje enote predstavljajo parapetne, zidne in kasetne enote

kot grelna/hladilna telesa. Opremljene so z ventilatorji za distribucijo zraka, izmenjevalcem

toplote z neposredno ekspanzijo freona, z elektronskim ekspanzijskim ventilom in z vsemi

potrebnimi elementi za zaščito, nadzor in regulacijo. Projektirani so zasebni sistemi hlajenja

za vsako etažo posebej.

Slika 4.13: Zunanja VRV-enota

Zunanje enote:

2 x Daikin VRV IV – TIP: RYYQ8T

Tehnične značilnosti:

• Qgr = 25 kW

• Qhi = 22,4 kW

• Pel = 5,91 kW

• delovno področje: gretje: od −20° do 15 °C

• delovno področje: hlajenje: od −5° do 43 °C

• dimenzije skupaj: 930 x 765 mm ; h = 1685 mm


52

• teža skupaj: 261 kg

• raven zvočnega tlaka: 58 dB(A) na oddaljenosti 1 m od enote

1 x Daikin VRV III tip REYQ10P8.OU

Tehnične lastnosti:

• Qh skupaj = 28,0 kW

• delovno področje: gretje: od −20° do 15 °C

• delovno področje: hlajenje: od −5° do 43 °C

• dimenzije skupaj: 1.300 x 765 mm; h = 1.680 mm


• raven zvočnega tlaka: 58 dB(A) na oddaljenosti 1 m od enote


Notranje enote

Notranje enote so prav tako od proizvajalca Daikin v razponu moči od 1,7 do 3,6 kW, na

katere je vgrajen vmesnik tipa Daikin Klic-DI, ki omogoča popolno integracijo klimatskih

naprav s krmilnimi sistemi KNX. Vmesnik omogoča dupleksno komunikacijo med sistemom

KNX in klimatsko napravo. Zaradi dvosmerne komunikacije se lahko klimatska naprava

upravlja na enak način kot z lastnimi krmilnimi napravami, medtem ko se dejansko stanje

klimatske naprave spremlja in redno pošlje na vodilo KNX, da obvesti druge naprave. S

sistemom KNX se lahko nadzira naslednje osnovne funkcije klimatske naprave:

• vklop/izklop klimatske naprave,

• nastavitev temperature med 16 in 32 ºC.

• način delovanja: samodejno, toplotno, hladno, ventilatorsko in suho (angl. Automatic,

Heat, Cool, Fan and Dry),

• hitrost ventilatorja: konfiguracija 3 stopenj hitrosti,

• funkcija Swing: vedno v enem položaju ali neprekinjeno gibanje.

Tej funkcionalnosti sledijo spremembe v stanju naprave, ki se redno pošiljajo na Klic-DI. Ko

Klic-DI od naprave prejme stanje, ki je drugačno kot prejšnje, posodablja statusne objekte in

jih pošlje na vodilo KNX.


53

VRV-enote se primarno koristijo za hlajenje objekta in po potrebi v primeru nizkih

temperatur,

če se ne bi uspela doseči želena temperatura z uporabo primarnega sistema ogrevanja, bi se

vključilo dodatno ogrevanja z enotami VRV. Upravljanje in vizualizacija sta opisana v

naslednjem poglavju.

4.5 Upravljanje temperatur v prostorih

Upravljanje temperatur v dvorcu Kulmer je izvedeno consko in za vsak prostor posebej.

Odvisno od vremenskih razmer in zunanje temperature oseba, zadolžena za management,

izbere osrednji režim dela sistema, ki je lahko v načinu gretja ali hlajenja. Skozi sistem BMS

se izbere jakost delovanja z enostavnim klikom na tipko »ljeto/zima«. »Ljeto« pomeni, da gre

sistem v način hlajenja, in »zima« sistem prestavi v način ogrevanja (Slika 4.14).

Slika 4.14: Mod ogrevanje/hlajenje

Temperaturni senzorji so naprave KNX i se nahajajo v vseh prostorih v objektu. S tem je

omogočeno zasebno fizično določanje želene vrednosti temperature v kateremkoli prostoru

glede na želje in potrebe uporabnika. Slika 4.15 prikazuje funkcijski blok diagram

upravljanja temperature.

Kontrolni algoritem

Kotni ventil

Grelec/hladilec

Soba

Vstopna temperatura

Sončna svetlobaZunanja

temp Ljudje

Sobni termostat

+

-

Sobna temperatura

Ciljna temperatura

Slika 4.15: Določanje temperature


54

Vsaka sprememba temperature v prostoru se v realnem času prav tako spremlja prek sistema

BMS (Slika 4.16), ki prav tako omogoča nadzor in upravljanje želenih temperatur v

posameznih prostorih z osrednjega mesta, brez potrebe za vstop v vsak prostor posebej. Poleg

tega, če se nek prostor ali pisarna ne uporablja, je mogoče prekiniti vse ukaze za ogrevanje

oziroma hlajenje, s čimer prihranimo energijo, ker se ogrevajo/hladijo samo tisti prostori, ki

so trenutno v uporabi. Sistem BMS prav tako omogoča centralno upravljanje s temperaturami

oziroma skupinsko določanje želenih temperatur po etažah ali za celotni objekt.

Slika 4.16: Upravljanje temperatur po prostorih v sistemu BMS

Način hlajenja

Hlajenje prostorov poteka s pomočjo notranjih enot sistema VRV. Če je želena vrednost

(angl. set point) temperature nižja od izmerjene vrednosti temperature v prostoru in če

uporabnik vključi notranjo enoto, ta začne z vpihovanjem hladnega zraka. Vpihovanje poteka

s pomočjo samodejnega določanja hitrosti do zadane vrednosti temperature v prostori ter tako

vzdržuje temperaturo z natančnostjo +/−1 °C.

Način ogrevanja

Ogrevanje prostorov poteka s pomočjo kombinacije radiatorskega in talnega gretja, odvisno

od prostora. Upravljanje poteka s pomočjo regulacijskih ventilov s termoelektričnimi glavami,

ki se postavijo pred potrošnika ali skupino potrošnika v podometne omarice. Termoelektrične

glave so povezane v KNX sistem upravljanja, kjer poteka interakcija s povezanimi termostati

KNX. Če je želena vrednost temperature višja od trenutno izmerjene temperature v prostoru,


55

termostat pošlje zahtevo za gretje prostora. Pri tem se ventili radiatorja in/ali talnega gretja

vklopijo in v sistemu zakroži topla voda. Z dosegom želene vrednosti temperature v prostoru,

se termoelektrične glave zaprejo in se prekine pretok tople vode skozi radiatorje in talno

gretje. Tako se vzdržuje konstantna temperatura v prostoru z natančnostjo kot pri hlajenju

(+/−1 °C).

Magnetni stiki

Okna objekta so opremljena z magnetnimi stiki, ki so povezani s sistemom KNX. Ti

zaznavajo odprtje okna in v primeru, da je okno odprto, se samodejno prekine ukaz za

gretje/hlajenje prostora. To je pametna rešitev v poslovnih prostorih, kjer uporabniki

neposredno ne plačujejo računov in zato ne dajejo pozornosti potrošnji energije. S takšno

rešitvijo se onemogoča nepotrebno razsipavanje z energijo.

Slika 4.17: Magnetni stiki na oknih v sistemu BMS

Slika 4.17 prikazuje statuse magnetnih stikov na oknih v sistemu BMS. Kot je razvidno, so

okna v pisarnah »Ured 2« in »Ured 3« zaprta, v pisarni »Ured 1« pa je okno odprto. V Prilogi

C je shema priključevanja magnetnih stikov v električno inštalacijo KNX.

4.6 Razsvetljava

Celoten sistem razsvetljave v objektu je izveden s pomočjo sistema električnih inštalacij

KNX, in sicer s klasičnim On/Off načinom. Deluje kot omrežje senzorjev in aktuatorjev

KNX. Razsvetljavo je mogoče upravljati:

• ročno s pomočjo stikala v prostorih (Slika 4.18),

• prek vizualiziranega vmesnika BMS, posamezno ali skupinsko,

• avtomatično prek senzorja premikanja,

• avtomatično prek senzorja prisotnosti.


56

Slika 4.18: Stikalo KNX

Slika 4.19 prikazuje vizualizirani tlorisni prikaz 1. etaže dvorca Kulmer v sistemu BMS. Kot

je razvidno s slike, ima vsak prostor določeno število svetlobnih teles. Vsaka »žarnica« v

prikazu označuje določeno skupino svetlobnih teles in s klikom na katerokoli od njih se lahko

nadzira trenutni status dela in jih upravljati po želji (vklop/izklop).

Slika 4.19: Upravljanje razsvetljave s pomočjo tlorisnega prikaza v sistemu BMS


57

Centralne funkcija upravljanja razsvetljave

Zaradi velikega števila svetlobnih teles v objektu centralna funkcija omogoča vklop/izklop

skupine svetlobnih teles naenkrat ali vseh svetlobnih teles. To je ena od prednosti sistema

KNX-inštalacij, ker lahko z enostavnim skupinskim naslavljanjem v ETS upravljamo

razsvetljavo neodvisno od položaja in ožičenja. Vklop in izklop posameznih svetlobnih teles

po prostorih je mogoč z enostavnim klikom poleg imena. Status »OFF« je prikazan z

indikatorjem črne barve in signalizira, da so svetlobna telesa izključena, status »ON« pa je

prikazan z indikatorjem zelene barve in signalizira, da je svetlobno telo vključeno, kot

prikazuje Slika 4.20.

Slika 4.20: Upravljanje razsvetljave v sistemu BMS


Boljša rešitev bi bila avtomatska prilagoditev jakosti sijanja svetlobnih teles trenutni

osvetljenosti prostora, s čimer bi dosegli maksimalne prihranke pri potrošnji električne

energije. To zahteva vgradnjo posebnih naprav in takšne regulacije z vgrajeno opremo ni

mogoče izvesti v tem sistemu.

4.7 Meritve energije in vode

Upravljanje energije zajema nadzor potrošnje električne energije, toplotne energije, plina in

vode, ki se uporabljajo v objektu za izboljšanje energetske učinkovitosti. Cilj je nadzor izgub,


58

znižanje stroškov, optimizacija potrošnje energentov in zmanjšanje negativnih vplivov na

okolje z znižanjem emisij ogljikovega dioksida.

Sistem upravljanja z energijo je definiran s standardom ISO 50001. Da bi dosegli navedene

cilje, je potrebno dobiti uvid v parametre potrošnje v realnem času. Objekt je večnamenski in

ga istočasno uporabljajo različni uporabniki. Iz tega razloga je merjenje energentov razdeljeno

na več funkcionalnih celot, s čemer se doseže enostavno zaračunavanje glede na dejansko

potrošnjo [19].

Vizualizacija merilnikov porabe

V sistemu BMS se integrirajo merilniki porabe in vizualizirajo vrednosti potrošnje. Na osnovi

strukture hierarhično organiziranega zaračunavanja je mogoče opraviti obsežne izračune

porabe in stroškov. Ti izračuni so možni za en meter, namenski stroškovni center ali njuno

kombinacijo. Rezultati so lahko prikazani kot diagram, grafično ali tabelarično.

Električna energija

V objekt so vgrajeni skupno 4 merilniki porabe električne energije tipa ABB Delta-Meter

Plus,

s katerimi se spremlja potrošnja za vsako etažo posebej. Merilniki so dobavljeni z

integriranim vmesnikom za neposredno povezovanje na KNX, tako da se parametri nastavijo

v ETS. V sistemu BMS se prikazujejo naslednji podatki iz merilnika električne energije (Slika

4.21):

• trenutni napon po fazah v voltih [V],

• trenutna priključna moč po fazah v vatih [W],

• skupna trenutna priključna moč za vse faze v vatih [W],

• skupna potrošnja v vatnih urah [Wh].


59

Slika 4.21: Poraba električne energije v sistemu BMS

Vsi podatki se hranijo v bazi podatkov v obliki Excel tabele. Tabelo potrošnje je mogoče

shraniti na računalnik ali neposredno natisniti. Prikaz potrošnje električne energije po fazah se

prav tako prikazuje grafično v obliki diagrama, kjer je moč izbrati prikaz po uri, dnevu,

mesecu ali letu (Slika 4.22).

Slika 4.22: Prikaz porabe v obliki diagrama v sistemu BMS


Oblikovno je mogoče prilagoditi grafični prikaz v diagramu, da bi bili prikazana merjenja in

podatki bolj čitljivi, in prikazati skupno porabo v obliki kWh, saj je to standardna enota

porabe na računih električne energije.


60

Toplotna energija

Merjenje toplotne energije v objektu poteka s pomočjo 5 merilnikov porabe toplotne energije

– kalorimetrov tipa Danfoss Sonometer. Izračun energije vključuje merjenje temperature na

izhodni in povratni cevi kot tudi faktor korekcije za gostoto medija in energijo. Na osnovi

pretoka vode in temperaturne razlike med dotokom in odtokom toplotni merilnik izračuna

količino oddane toplotne energije in jo prikaže v fizikalnih enotah. Postavljen je na odsek za

gretje in na odsek sanitarne vode za vsako celoto posebej. V sistemu BMS so vizualizirani

naslednji podatki iz merilnika toplotne energije (Slika 4.23):

• trenutni in skupni pretok v kubičnih metrih [m3],

• trenutna potrošnja energije v vatih [W],

• skupna potrošena energija v vatnih urah [Wh].

Slika 4.23: Merilniki porabe toplotne energije v sistemu BMS

Vsi podatki se hranijo v bazi podatkov v obliki Excel tabele. Tabelo potrošnje toplotne

energije je mogoče shraniti na računalniku ali neposredno natisniti. Prikaz potrošnje toplotne

energije se prav tako prikaže grafično v obliki diagrama z možnostjo izbire želenega prikaza

po uri, dnevu, mesecu in letu. Ker je v času pisanja tega dela celoten sistem potekal v načinu

hlajenja, kalorimeter na Sliki 4.23 prikazuje trenutno izmerjeno moč in pretok 0.


61

Voda

V dvorcu Kulmer je skupno 8 merilnikov porabe vode. Opremljeni so z impulznimi izhodi, na

katere se priključi modul M-Bus (Slika 4.24). S parametri merjenja se določi pomen enega

izmerjenega impulza. Prenos informacij poteka prek vodila M-Bus in omogoča oddaljeno

odčitavanje. Način prenosa informacij je pojasnjen v poglavju o protokolu M-Bus.

Slika 4.24: Merilnik vode z modulom M-Bus

Oddaljeno odčitavanje merilnika vode poteka v realnem času prek vizualiziranega vmesnika v

sistemu BMS, kot prikazuje Slika 4.25. Merilniki so razdeljeni tako, da se spremlja poraba

vode po celotah oziroma etažah in poraba deževnice, ki se je zbrala in koristi za izpiranje

sanitarnih vozlov in zalivanje parka.

Slika 4.25: Merilniki porabe vode v sistemu BMS


62

Plin

V dvorcu Kulmer se nahajata skupno 2 merilnika porabe plina. Opremljena sta z impulznimi

izhodi, na katere se priključi modul M-Bus (Slika 4.26). S parametri merjenja se določa

pomen enega izmerjenega impulza. Prenos informacij poteka prek vodila M-Bus in omogoča

oddaljeno odčitavanje. Način prenosa informacij je pojasnjen v poglavju o protokolu M-Bus.

Slika 4.26: Merilnik plina z modulom M-Bus

Oddaljeno odčitavanje merilnika poteka v realnem času s pomočjo vizualiziranega vmesnika

v sistemu BMS, kot prikazuje Slika 4.27. Merilnik 1 je za restavracijo, merilnik 2 pa za

mikrogeneracijski kotel, ki v času pisanja tega dela še ni deloval.

Slika 4.27: Merilniki porabe plina v sistemu BMS

4.8 Tehnična zaščita

Z analizo nevarnosti glede na namen, lokacijo in okolico dvorca Kulmer se lahko

predpostavlja, da bo ta v prvi vrsti izpostavljen nevarnosti vloma in kraj. Dostop do dvorca je

mogoče urediti iz vseh smeri, vendar visoki gozd olajšuje neopazen dostop. Vlom v dvorec je

mogoč v pritličju skozi vsa vrata in okna.


63

Iz tega razloga je bila izvedena kategorizacija objekta s ciljem ocene ogroženosti. Na osnovi

določil Pravilnika o pogojih in načinu ocenjevanja tehnične zaščite (NN 198/3) se dvorec

Kulmer uvršča v 4. kategorijo, za katero je predvidena srednja stopnja zaščite. Na tej stopnji

tehnične zaščite se izvaja preventivno delovanje, zgodnje odkrivanje in rekonstrukcija

nevarnih situacij in dogodkov.

Protivlomni sistem temelji na profesionalni protivlomni centrali, s katero se povezujejo

periferni elementi protivlomnega sistema; magnetni stiki, senzorji gibanja, senzorji lomljenja

stekla, upraviteljske tipkovnice, alarmne sirene. Centrala se lahko poveže v IP-omrežje, ki se

uporablja za integracijo protivlomnega sistema s sistemom videonadzora in požarnega

javljanja. Videonadzorni sistem je prav tako integriran v sistem BMS in služi v prvi vrsti za

nadzor objekta, medtem ko so pomembnejše funkcije, povezane s shranjevanjem alarmnih

dogodkov in poročanjem varnostnim službam, povezane s profesionalno protivlomno

centralo.

Videonadzorni sistem zajema 15 kamer, od katerih je 6 kamer pritrjenih na fasado, 9 pa se jih

nahaja znotraj dvorca. Vse kamere so HD 720p ločljivosti in omrežne izvedbe. Notranje

kamere so tipa SONY SNC-DH120, zunanje pa SONY SNC-DH160 (Tabela 4.3).

Tabela 4.3 Vgrajene kamere

Tip kamere/videz Število kamer Ločljivost Goriščna razdalja

objektiva

Notranje

kamere

9 1280 x 720p 3,1 mm

Zunanje

kamere

6 1280 x 720p 3,1 mm

Sitem videonadzora je vizualiziran v sistemu BMS, kot prikazuje Slika 4.28. S klikom na

videonadzor se v meniju pojavi tlorisni prikaz objekta z vrisanimi položaji notranjih in

zunanjih kamer. Z enostavnim klikom na kamero se odpre prikaz slike glede na položaj

kamere na objektu.


64

Slika 4.28: Vizualizacija videonadzora v sistemu BMS

4.9 Vremenska postaja

Podatki z vremenske postaje nam omogočijo trenutni uvid v vremenske razmere na lokaciji

objekta. S pomočjo teh informacij je mogoče upravljati s sistemi gretja oziroma hlajenja.

Največji koristi spremljanja vremenske postaje sta optimizacija sistema in nadzor realne

potrošnje energentov. Vremenska postaja zbira podatke in jih hrani v bazi podatkov. Na

osnovi teh podatkov je mogoče izračunati realno energetsko učinkovitost objekta z ozirom na

trenutne vremenske razmere. Vremenska postaja je naprava KNX tipa Gira 2150 04. Vizualni

prikaz podatkov z vremenske postaje v sistemu BMS predstavlja Slika 4.29.

Slika 4.29: Prikaz podatkov z vremenske postaje v sistemu BMS

Vremenska postaja vsebuje naslednje senzorje:

• senzor temperature,

• senzor hitrosti in smeri vetra,


65

• senzor padavin,

• senzor svetlobe.

4.10 Scenariji, spremljanje trendov in alarmna sporočila

Sistem BMS omogoča definiranje različnih delovnih scenarijev, s pomočjo katerih se upravlja

s celotnim sistemom ali zdeli sistema glede na želje in potrebe. Izbor scenarija je pogost

koncept v modernih sistemih hišne avtomatizacije, kjer uporabnik z enim pritiskom sproži

predhodno definirane naloge. Uporabniku sta zagotovljeni enostavnost upravljanja in

prihranek časa. Za sistem dvorca Kulmer so definirani 3 scenariji dela (Slika 4.30):

• nočni,

• dnevni in

• ekonomični.

Delovni scenariji se razlikujejo med sabo po določeni temperaturi prostora, načinu dela

prezračevalnega sistema in delovne razsvetljave.

Izbor scenarija se določi z enostavnim klikom v vizualnem prikazu poleg imena scenarija, ki

ga želimo vklopiti. Scenarije je mogoče prav tako regulirati s pomočjo koledarja, kjer obstaja

možnost določanja vklopa posameznih scenarijev po urah, dnevih in tednih.

Slika 4.30: Določanje scenarijev v sistemu BMS


66

Spremljanje trendov

Sistem BMS vsebuje bazo podatkov. Tako lahko snemamo in arhiviramo vse spremembe

izbranih podatkovnih točk. Poleg tega shranjujejo ostale pomembne informacije, kot sta čas

nastanka spremembe in naslov naprave. Obstaja tudi možnost izvoza shranjenih podatkov v

druge programe, npr. Excel ali Access, in neposrednega tiskanja. Na Sliki 4.31 je prikazan

temperaturni trend v eni od pisarn. Prikaz je mogoč po uri, dnevu, mesecu in letu.

Slika 4.31: Temperaturni trend v sistemu BMS

Poleg temperature je mogoče spremljati praktično vse spremembe v sistemu, kot so časi dela

posameznih črpalk v sistemu ogrevanja, časi dela svetlobnih teles, trend dela

hlajenja/ogrevanja, trend vlage v zraku, trend raznih temperatur v kotlovnici itd.

Alarmna sporočila

Alarmno sporočilo je sporočilo uporabniku o nastanku neke nezaželene situacije v sistemu.

Obvestilo je lahko alarmni zvok, pop-up sporočilo, e-pošta ali SMS. Vse spremembe so

shranjene v zgodovini alarma, ki se lahko izvozi v Excel datoteko z informacijami o času

nastopa alarma, času potrditve in času njegovega prenehanja. Možno je tudi neposredno

tiskanje. Uporabnik ima možnost ustvarjanja novih alarmnih sporočil za vse točke in statuse,

ki jih spremlja v sistemu. Pri tem je mogoče dodeliti skupino, ime, podati opis in določiti

prioritete.


67

5 ZAGONSKI ELABORAT PROJEKTA

Zagonski elaborat projekta je končni dokument faze priprave projekta. S potrditvijo elaborata

nadrejeni v združbi potrdijo mejnike projekta, način izvedbe, proračun projekta, razmerja med

udeleženci, njihove vloge itd. Formalna potrditev se običajno izvede na predstavitvenem

sestanku.

5.1 Projekt kot proces

Po Hauc (2007) je projekt časovno omejen proces, star toliko kot človeštvo, in trdimo lahko,

da je star toliko časa, kolikor poznamo ustvarjalnost. Človek je največ dosegel s pomočjo

enkratnih in časovno omejenih procesov, ne glede na to, na katero področje človeškega

delovanja se to nanaša. Pojem projekt lahko ima v praksi zelo različne pomene. Tako pomeni

na primer:

• dokumentacijo, načrt, elaborat,

• tehnično ali drugo dokumentacijo,

• projektno dokumentacijo kot npr. projekt za pridobitev gradbenega dovoljenja, projekt

za razpis, projekt za izvedbo itd.,

• načrt postopka za izvedbo projektnega namena,

• objekt v pripravljalni fazi za gradnjo,

• objekt v gradnji,

• naložbo,

• terminski plan neke zaključene akcije posebnega pomena,

• idejo, namero, pa čeprav še ni izvedena itd. [20]

S projektom dosežemo cilj, ki si ga zastavimo pred njegovo pripravo in izvajanjem. Osnovna

značilnost cilja je, da ga najpogosteje povezujemo s časom, v katerem naj bi ga dosegli.

V bistvu je projekt tudi »pot, ki privede do realizacije končnega produkta«. V splošnem gre

pri vseh projektih za izvajanje logičnega zaporedja aktivnosti, ki segajo od ideje, študije in

zagona projekta, specifikacije zahtev, načrtovanja, razvoja, testiranja, uvedbe, ocenitve

vrednosti/koristi, uporabe in vzdrževanja vse do končne izločitve iz uporabe [22].


68

Po Rozman in Stare (2008) je projekt opredeljen kot podjem med seboj povezanih zaposlenih,

sredstev in aktivnosti, za katere sta značilni neponovljivost projektnega procesa in enkratnost

proizvoda ali storitve [22].

S planiranjem in kontrolo projektov se predvsem usklajujejo aktivnosti z namenom [23]:

• zmanjševanja časa trajanja projekta,

• zmanjševanja potrebnih sredstev za izvedbo in

• zmanjševanja stroškov.

Po Hauc (2002) se projekti razdelijo v naslednje skupine:

• determinirani projekti,

• stohastični projekti,

• interni in eksterni primarni projekti,

• enkratni projekt,

• multiprojektni procesi,

• veliki projekti,

• programi projektov,

• projekti z neposrednimi ekonomskimi učinki in

• projekti s posrednimi ekonomskimi učinki [23].

Projektni management je ciljno usmerjen dinamičen proces, ki vključuje uporabo znanja,

veščin in tehnik skozi projektne aktivnosti, da bi se dosegli cilji projekta. Vključuje

načrtovanje, organizacijo, spremljanje in nadzor ter motiviranje vseh udeležencev, ki

sodelujejo pri izvajanju projekta v okviru načrtovanih stroškov, časa in kakovosti [24].

5.2 Povzetek projekta obnove dvorca Kulmer

Dvorec Kulmer je bil zgrajen leta 1889 v zgodovinskem slogu, z obnovo in nadgradnjo

prejšnjih zidanih objektov iz druge polovice 18. stoletja. Nahaja se na naslovu Bračak 4,

49210 Bračak (Slika 5.1). Stavba je samostojna in je sestavljena iz kleti, pritličja, prvega

nadstropja in mansarde v skupni velikosti 1.594,10 m2. Kot je razvidno s Slike 5.2, je dvorec

trenutno v slabem stanju ter sta potrebni popolna zunanja in notranja sanacija in obnova.


69

Obnova objekta je zapleten proces, sestavljen iz več delov, ki pa morajo biti med seboj

usklajeni. Dvorec Kulmer je zaščiten kulturni spomenik, registriran pod številko 4019 v

registru hrvaških kulturnih spomenikov, rekonstrukcija in obnova pa ga bosta rešili pred

razpadom. Prenovljen bo kot nizkoenergetska pametna stavba z vgrajenim osrednjim

krmilnim sistemom. Prenova bo inovativen primer trajnostne energetske infrastrukturne

obnove kulturne dediščine v Republiki Hrvaški.

Slika 5.1: Lokacija projekta5

Slika 5.2: Dvorec Kulmer, stanje pred rekonstrukcijo

5 Vir: google maps


70

V magistrskem delu je poudarek na tistem delu projekta, v katerem smo bili udeleženi pri

izvajanju, in je povezan z avtomatizacijo stavbe in osrednjega krmilnega sistema. Sistem

omogoča pametno upravljanje objekta in združuje vgrajene podsisteme v stavbi, kot so sistem

gretja, sistem hlajenja, sistem prezračevanja, razsvetljava in tehnična zaščita. Naše naloge pri

izvajanju projekta so bile povezane z nadzorom del v sodelovanju z vodjo projekta in

usklajevanjem dela v zvezi z inteligentnim sistemom upravljanja zgradbe v skladu z željami

in potrebami naročnika projekta, tj. vlagatelja.

Seznaniti se je bilo treba z možnostmi za inteligentno upravljanje stavb in z načini

komunikacije s pomočjo uporabe sodobnih komunikacijskih tehnologij. Zraven tega pa tudi z

možnostmi sistema in opreme za enoten sistem osrednjega krmiljenja. Takšno vodenje ves čas

zahteva spremljanje različnih informacij, kot so zunanja temperatura, čas, svetloba in vlaga, ki

služijo za prilagoditev sistema HVAC in delovne razsvetljave. S tabelaričnim in z grafičnim

nadzorom potrošnje vseh energentov je mogoče ustvariti pogoje za minimalne obratovalne

stroške z izbiro optimalnega načina dela. To je opisano v evropskem standardu, ki podrobno

opisuje metode ocenjevanja vplivov avtomatizacije objekta glede porabe energije (EN 15232)

»Energetska učinkovitost objekta – Vpliv avtomatizacije, kontrole in upravljanja stavb« [21].

Iz njega je razvidno, da so prihranki pri stroških energije neposredno in tesno povezani s

stopnjo avtomatizacije, ki se izvaja v sistemu stavbe.

5.3 Cilji projekta

Cilje projekta delimo v dve skupini:

• namenski cilji in

• objektni cilji.

Za lažje razumevanje namenskih ciljev odgovarjamo na vprašanje, zakaj sploh izvajamo ta

projekt, kaj želimo doseči s projektom obnove ter kakšne realne rezultate lahko pričakujemo.

Objektne cilje pa lahko poenostavljeno razumemo kot definicijo načina, kako bomo prišli do

uspešnega konca obnove dvorca Kulmer. Objektni cilji izhajajo iz namenskih ciljev in so

zmeraj zelo konkretni.


71

Namenski cilji projekta

Namenski cilj 1:

Izdelati potrebno projektno dokumentacijo in skleniti primerne pogodbe z izvajalci del,

nabave opreme in storitve s klavzulami v zvezi s kakovostjo dela, z morebitnimi zamudami in

jamstvom za delo.

Namenski cilj 2:

Integrirati vse elektro in strojne sestavine v sistem samodejnega krmiljenja stavbe − BMS,

funkcionalno prikazati sestavo gretja, hlajenja, ventilacije z možnostjo nadzora in upravljanja.

Namenski cilj 3:

Integrirati in funkcionalno prikazati notranjo in zunanjo razsvetlitev z možnostjo nadzora

upravljanja skozi BMS.

Namenski cilj 4:

Integrirati merilnike porabe energije (elektrika, plin, toplotna energija) in vode v sistem BMS.

Spremljati potrošnjo energentov in vode ter omogočiti pregled potrošnje v tabelarični in

grafični obliki po uri, dnevu, tednu, mesecu z možnostjo samodejnega izpisa potrošnje

določenega dela stavbe.

Namenski cilj 5:

Integrirati in funkcionalno prikazati ter vizualizirati delovanje tehnične zaščite v sistemu

BMS.

Namenski cilj 6:

Izdelati in definirati vremenske scenarije delovanja vseh vgrajenih elektro in strojnih sestavin

v dogovoru z vlagateljem.

Namenski cilj 7:

Vzpostaviti sistem pošiljanja alarmnih sporočil na e-pošto v primeru kakršnihkoli napak in

nepredvidljivih situacij med delom na vgrajeni opremi.

Namenski cilj 8:

Zmanjšati porabo energentov na način pametnega upravljanja in povečati udobje uporabnikov

objekta.


72

Objektni cilji projekta

Objektni cilj 1:

Izbor profesionalnega projektnega tima in priprava celotne projektne dokumentacije.

Objektni cilj 2:

Pridobiti vsa ustrezna dovoljenja in gradbeno dovoljenje.

Objektni cilj 3:

Uspešno izvesti javno nabavo, ki vključuje izbor najboljšega izvajalca in pravočasno dobavo

materiala in opreme.

Objektni cilj 4:

Usklajevanje dela po privzetih dejavnostih in urniku ter motiviranje projektne skupine.

Objektni cilj 5:

Zagotoviti kakovosten nadzor dela in dobavljanja opreme.

Objektni cilj 6:

Demontirati stare električne inštalacije in vgraditi nove pametne inštalacije (kabli, delilne

omare, ostala oprema), ki temelji na KNX.

Objektni cilj 7:

Vgraditi, inštalirati in povezati vse strojne sestavine, naprave in opremo projekta, ki vključuje

kotlovnico na pelete, sistem hlajenja, prezračevalni sistem in ostale naprave.

Objektni cilj 8:

Namestitev in priključitev merilnikov električne energije, vode, plina in toplotne energije za

namen oddaljenega spremljanja potrošnje v sistemu BMS.

Objektni cilj 9:

Namestitev in priključitev zaščitnega tehničnega sistema, ki združuje sistem videonadzora in

protivlomni sistem.

Objektni cilj 10:

Integrirati, programirati in vizualizirati celoten sistem BMS v skladu z zahtevami uporabnika,

v sodelovanju s programerji in strokovnjaki s področja avtomatizacije.

Objektni cilj 11

Individualno in skupno testirati delovanje in funkcionalnost vgrajenih sistemov ter pridobiti

uporabno dovoljenje.


73

5.4 Projektne aktivnosti

Pripravljalne aktivnosti

Pripravljalne aktivnosti vključujejo razvoj celotne projektne dokumentacije, ki je pogoj za

začetek projekta. Projektna dokumentacija, ki jo je treba izdelati in pridobiti v delu izvajanja

projekta v zvezi s pametnim upravljanjem stavbe, vključuje:

• načrt projekta,

• projekt elektroinštalacije s podrobnim seznamom vseh signalov in komunikacijske

topologije,

• projekt strojne inštalacije,

• projekt tehničnega varovanja,

• oceno stroškov gradnje in opreme.

Upravljanje projekta

Aktivnosti se izvajajo v namen usklajevanja in izvajanja vseh delov projekta v okviru danih

finančnih in časovnih omejitev. Vključuje izvajanje javnih naročil, sklepanje pogodb,

spremljanje izvajanja vseh sporazumov, obvladovanje tveganja ter pripravo faznih in končnih

poročil izvajanja dela.

Ustrezno upravljanje projekta med njegovim izvajanjem je v območju odgovornosti projektne

skupine. V okviru projektnega vodenja bodo potekala srečanja s projektnimi partnerji kakor

tudi interni sestanki članov tima za upravljanje projekta ter srečanja z izvajalci. V okviru teh

srečanj projektna skupina ocenjuje napredek projekta in podaja nadaljnje ukrepanje. Tudi na

sestankih bo tema, kako se izogniti morebitnim težavam in tveganjem.

Projektna skupina je odgovorna za izdelavo faznih poročil vlagatelju o napredku projekta v

skladu s pogodbo o financiranju ter za izdelavo končnega poročila. Na ta način se zagotavlja

ustrezno upravljanje s tveganji in pravočasna izvedba projekta v okviru proračuna glede na

finančne omejitve.


74

Izvajanje javnih naročil

Aktivnost izvajanja javnih naročil vključuje pripravo dokumentov za ponudbe ter izvajanje

procedur javne nabave za izvajalna dela, ponudbo in nabavo materiala ter opreme.

Postopek javne nabave prične in vodi vodja projekta s pomočjo članov projektnega tima ter

po potrebi strokovnjakov, zadolženih za javno nabavo. Te osebe pripravijo dokumentacijo za

razpis natečaja za javno naročilo za vse faze izvedbe projekta ter izvajajo javno naročilo po

obstoječih predpisih o javni nabavi v Republiki Hrvaški. Po prejemu ponudb s strani

ponudnikov nosilci aktivnosti s pomočjo strokovnjakov iz projektnega tima analizirajo prejete

ponudbe in izberejo najboljšega ponudnika. Za opremljanje se izbere najugodnejši dobavitelj

za določen sklop opreme v skladu s projektom za opremljanje in tehničnimi specifikacijami.

Po procesu evaluacije se podpisujejo pogodbe z izbranimi izvajalci, dobavitelji opreme in s

ponudniki storitev.

Aktivnosti, povezane s izvajanjem

Aktivnosti se izvajajo z namenom implementacije sistema nadzora in upravljanja objekta, ki

ga projekt pokriva. Aktivnosti vključujejo vsa predvidena gradbena dela in dela v zvezi z

elektrotehničnimi instalacijami, strojnimi inštalacijami in programerska dela.

Elektrotehnične instalacije:

• demontaža obstoječe inštalacije,

• priključek na mrežo NN,

• dobava in montaža novih elektroinštalacij ter vgradnja in opremljanje razdelilnih

omaric, ki temeljijo na protokolu KNX,

• dobava in montaža elektrotehnične opreme,

• gradbena dela, potrebna za izvajanje elektroinštalacijskih del.

Strojne inštalacije:

• dobava, vgradnja in ožičenje novih strojnih inštalacij z vso pripadajočo opremo

(elektro-krmilne omare, ventili, črpalke),

• dobava in montaža ogrevalnega sistema z vso pripadajočo opremo,


75

• dobava in montaža hladilnega sistema z vso pripadajočo opremo,

• dobava in montaža prezračevalnega sistema z vso pripadajočo opremo.

Tehnična zaščita:

• dobava in montaža sistema videonadzora,

• dobava in montaža protivlomnega sistema.

Merilniki porabe:

• dobava, montaža, spajanje in zagon opreme z vsemi potrebnimi manjšimi montažnimi

deli in materialom do doseganja polne funkcionalnosti,

• dobava, montaža, spajanje merilnikov električne energije,

• dobava, montaža, spajanje merilnikov toplotne energije,

• dobava, montaža, spajanje merilnikov vode,

• dobava, montaža, spajanje merilnikov plina.

Sistem samodejnega krmiljenja stavbe (BMS):

• programiranje in zagon inštalacij KNX ter njihova integracija in vizualizacija v

sistemu za upravljanje BMS,

• programiranje in zagon sistema HVAC ter integracija in vizualizacija v sistemu za

upravljanje BMS,

• integracija in vizualizacija merilnikov porabe v sistemu za upravljanje BMS,

• integracija in vizualizacija sistema tehnične zaščite v sistemu za upravljanje BMS,

• programiranje, vizualizacija in zagon nadzornega krmilnega sistema BMS do

doseganja popolne funkcionalnosti,

• usposabljanje uporabnika.

Nadzor projekta

Nadzor projekta zajema spremljane projekta v regularnih časovnih intervalih s ciljem

pridobivanja informacij o stopnji zaključka, stroških in rokih. Zbrane informacije se

dokumentirajo v poročila, ki služijo nadzoru napredka projekta in zaznavi odstopanja od


76

plana. Bolj kot je projekt pod nadzorom, manjša je možnost tveganja izvedbe projekta. Zaradi

tega je treba implementirati uravnoteženi sistem nadzora.

Storitve inženiringa nadzora so zelo pomemben del projekta, saj se nanašajo na koordinacijo

in nadzor izvajanja del. Projektantski in gradbeni nadzor jih zagotavlja skladno z zakonom in

s predpisi Zakona o gradnji Republike Hrvaške. V gradbenem nadzoru so vključeni nadzorni

strokovnjaki vseh strok. Vključujejo nadzor nad opravljanjem vseh del pri prenovi, skladno s

stroko. Vsa dela se morajo izvajati v skladu z »Zakonom o prostornom uređenju i građenju«

(NN br. 76/2007 in 50/2012). Inženiring in nadzor se zaključita s tehničnim pregledom,

zagonom in s pridobitvijo uporabnega dovoljenja.

5.5 Terminski plan

S pripravljanjem terminskega plana kot iterativnim procesom določamo planirane začetne in

končne datume za projektne aktivnosti. Terminski plan kaže časovni okvir in medsebojno

odvisnost večjih aktivnosti, ki so potrebne za izvedbo projekta in realizacijo ciljev. Med

potekom in napredovanjem projekta se ves čas nadaljuje s tem procesom. Vsebuje planirani in

končni datum za vsako planirano aktivnost. Z dobro izdelanim terminskim planom se lahko

močno vpliva na stroške projekta, izboljša se kakovost in motiviranost, projekt pa se lahko

izvede v planiranem roku.

V procesu ocenjevanja trajanja planiranih aktivnosti uporabljamo informacije o obsegu dela

planiranih aktivnosti in potrebnih vrstah virov. Vložke za ocene trajanja planiranih aktivnosti

pridobivamo od osebe ali skupine v projektnem teamu, ki je najbolj seznanjena z naravo

vsebine dela v konkretni planirani aktivnosti. Trajanje se ocenjuje s postopno podrobno

obdelavo, v procesu pa se upošteva kakovost in razpoložljivost vstopnih podatkov. Z več

podrobnih in natančnih podatkov se izboljšuje tudi točnost ocenjevanja trajanja.

Terminski plan obnove dvorca Kulmer je prikazan v Tabeli 5.1. Terminski plan se nanaša na

celotni projekt, ki je sestavljen iz pripravljalnega in izvedbenega dela. Najboljši ponudniki, ki

so bili izbrani na osnovi postopka javne nabave, so imeli na razpolago 14 mesecev za

izvajanje del. Projekt se je začel 1. 9. 2012, predvideni konec projekta pa je bil 28. 10. 2016.


77

Zaradi nekaterih nepredvidenih del med obnovo projekta, natančneje sanacije kapilarne vlage,

ter potrebe po izboljšanju hidroizolacije vlage tal in odpravljanja šibkih točk v sistemu

samodejnega krmiljena stavbe je projekt je trajal dlje kot pričakovano.

S kontroliranjem terminskega plana obravnavamo naslednje postavke:

• določamo trenutni status terminskega plana,

• vplivamo na dejavnike, ki povzročajo rokovne spremembe,

• ugotavljamo, da se je terminski plan projekta spremenil,

• obvladujemo dejanske spremembe, ko nastanejo.


78

Tabela 5.1: Terminski plan prenove dvorca Kulmer


79

5.6 Projektno vodenje

Projektno vodenje je uporaba znanja, veščin, orodja in tehnik v aktivnostih projekta, da se

izpolni zahteve projekta. Projektno vodenje je uspešno izvedeno s procesi, ki sprejemajo

vložke in generirajo izhode, pri tem pa uporablja znanje, spretnosti, orodja in tehnike

projektnega vodenja.

Da bi bilo projektno vodenje uspešno, mora projektni tim:

• izbrati ustrezne procese, ki so potrebni za doseganje ciljev projekta,

• delovati skladno z zahtevami, da izpolni potrebe, želje in pričakovanja naročnika

projekta,

• iskati ravnovesje med konkurenčnimi zahtevami obsega, časa, stroškov, kakovosti,

virov in tveganj.

Odgovornost projektnega vodenja je dokumentiranje informacij, ki so potrebne, da se projekt

zažene, planira, izvede, kontrolira in zaključi. To zahteva integrirano delovanje, integracija pa

zahteva, da je vsak projektni proces ustrezno usklajen in povezan z drugimi procesi, kar olajša

njihovo koordinacijo.

Projektni vodja imenuje nadzornega inženirja izvajanja del, tj. odgovorno osebo, ki vodi

gradnjo oz. dele prenove. Zraven tega je nadzorni inženir odgovoren za medsebojno

usklajenost izvajalnih del, usklajuje pa izvajanje predpisov, ki urejajo varnost in zdravje

delavcev v času gradbenih del. Nadzorni inženir mora biti oseba, ki izpolnjuje pogoje za

opravljanje dela v skladu z zakonom.

Izvajalec je dolžan izvajati dela v skladu s prvotno projektno dokumentacijo, tehničnimi

predpisi, posebnimi predpisi, pravili in istočasno:

• opraviti delo tako, da so izpolnjene zahteve projekta,

• kontrolirati gradbene in druge proizvode v skladu z Zakonom o gradnji objektov,

• zagotoviti dokaze o značilnostih vgrajenih elektrotehničnih in mehanskih proizvodov

v zvezi z njihovimi bistvenimi lastnostmi, zagotoviti tudi dokazilo o odobritvi opreme


80

in naprav v skladu s posebnim zakonom kot tudi dokaze o kakovosti za vsa izvedena

dela v projektu,

• gospodariti z odpadki, ki nastajajo v času prenove, v skladu s predpisi, ki urejajo

ravnanje z odpadki, ter odstranjevanje odpadkov, ki nastajajo v času gradnje na

gradbišču, v skladu s predpisi, ki urejajo ravnanje z odpadki,

• sestaviti pisno izjavo o izvedenih delih in pogojih za vzdrževanje stavbe.

5.7 Projektna organizacija

Za izvedbo projekta in uspešnost izvajalnih del, ki so povezana s prenovo dvorca Kulmer, je

potrebna visoka raven strokovnega znanja, ki zahteva funkcionalno organizacijsko strukturo.

Projekt je bil razdeljen na več oseb, ki so organizirane v skladu s strokovnostjo in glede na del

projekta, za katerega so odgovorne. Usklajevanje poteka po pravilih in postopkih, natančnih

zahtevah in s sestanki tima.

Slika 5.3: Projektna organizacija


81

5.8 Obvladovanje tveganj projekta

Obvladovanje tveganj projekta vsebuje procese, povezane s planiranjem obvladovanja

tveganj, prepoznavanjem, z analiziranjem, odzivanjem, s spremljanjem in kontroliranjem

tveganj v projektu. Večina teh procesov se dopolnjuje ves čas trajanja projekta. Cilji

obvladovanja tveganj projekta so povečanje verjetnosti in vpliva pozitivnih dogodkov

tveganja ter zmanjševanje verjetnosti in vpliva dogodkov tveganja, ki so nenaklonjeni

projektu.

Tveganje projekta je negotov dogodek ali stanje, ki ima, če se pojavi, pozitiven ali negativen

vpliv na najmanj en projektni cilj, npr. na čas, stroške, obseg ali kakovost. Tveganje lahko

ima enega ali več vzrokov in če se pojavi, tudi enega ali več vplivov. Izhaja iz negotovosti, ki

je opazna v vseh projektih. Znana tveganja so tista, ki smo jih prepoznali in analizirali ter za

katera je moč izdelati plan s procesi. Pazljivo in razumljivo planiranje povečuje možnosti za

uspeh projekta. Udeleženci v aktivnostih za prepoznavanje tveganj so po potrebi naslednji:

projektni vodja, člani projektnega tima, strokovnjaki za posamezna področja zunaj

projektnega tima in udeleženci projekta. Planirane odzive na tveganja v planu za

obvladovanje projekta izvajamo ves čas izvajanja projekta. S procesom spremljanja in

kontroliranja tveganj prepoznavajo, analizirajo in planirajo novo nastala tveganja, sledijo že

prepoznana tveganja in tveganja na opozorilnem spisku, nato analizirajo obstoječa tveganja.

Procesi za obvladovanje tveganj projekta so:

• planiranje obvladovanja tveganj,

• prepoznavanje tveganj,

• kvalitativna analiza tveganj,

• kvantitativna analiza tveganj,

• planiranje odzivov na tveganja,

• spremljanje in kontroliranje tveganj.

Za posamezne dele projekte smo dodali tveganja glede na njihove specifike (Tabela 5.2).

Ocena tveganja vključuje vse projektne dejavnosti. Posamezni dejavniki tveganja so ocenjeni

za verjetnost pojavljanja v odvisnosti od naslednje metodologije:


82

• verjetnost pojava (VN),

• vpliv na projektne aktivnosti (UA),

• splošni dejavnik tveganja (ORF = VN * UA).

Vsako tveganje se ocenjuje skozi 3 stopnje:

• L – nizko tveganje (pridružuje se mu število 1),

• M – srednje tveganje (pridružuje se mu število 2),

• H – visoko tveganje (pridružuje se mu število 3).

Na podlagi pridobljenih podatkov je izračunana povprečna ocena vseh dejavnikov tveganja:

• nizko tvegan (povprečna ocena 1–1,65),

• srednje tvegan (povprečna ocena 1,66–2,32),

• visoko tvegan (povprečna ocena 2,33–3).

Upravljanje s tveganji je kompleksen proces, včasih z verižno reakcijo dogodkov, ki bi lahko

privedli do pojava novih tveganj. Za vsako tveganje za zagotavljanje preventivnih in

veljavnih ukrepov se prepreči nastanek nevarnosti ali zmanjšajo njene posledice.


83

Tabela 5.2: Analiza tveganj pri obnovi dvorca Kulmer

Št. Tveganje Aktivnosti zmanjševanja tveganj

Zgodnji indikator opozoril

Kdo je odgovoren za spremljanje tveganj

Verjetnost tveganja (H/M/L)

Vpliv na projektne aktivnosti (H/M/L)

Splošni faktor tveganja (H/M/L)

FT1

Tveganje

pridobivanja

dokumentacije

Vključitev odgovornih

državnih organov v projekt Tehnične težave

REGEA,

vodja projekta L (1) M (2) M (2)

FT2

Pomanjkanje sredstev za sofinanciranje projekta

Kredit, optimizacija projekta

Naraščajoči stroški

REGEA, vodja projekta

L (1) M (2) M (2)

FT3 Zagotovljena likvidnost

Predfinanciranje − dogovor z ministrstvom, zagotavljanje sredstev v proračunu, kredit

Nezmožnost plačila tekočih stroškov

REGEA, finančni vodja

M (2) H (3) H (3)

FT4

Povečanje investicijskih stroškov, investicijsko upravljanje s stroški

Redno mesečno finančno spremljanje, nadzor kakovosti izvajanja projekta

Nepredvidena dela

REGEA, glavni nadzorni inženir in vodja projekta

L (1) M (2) M (2)


84

FT5

Uspešen izid javnih naročil brez pritožb glede načrtovanega proračuna

Preverjanje razpisne dokumentacije in visoka kakovost celotnega postopka

Neupoštevanje Zakona o javnih naročilih

REGEA, vodja javnih naročil

L (1) L (1) L (1)

FT6

Motivacija in sodelovanje podjetij iz različnih sektorjev

Predstavitve, objave v medijih, strokovna srečanja, dnevi odprtih vrat

Pomanjkanje zanimanja strokovne javnosti

REGEA, vodja energetskega centra

L (1) L (1) L (1)

FT7 Okoljska tveganja

Pri obnovi je treba uporabiti materiale, ki zmanjšujejo tveganje za okolje

Slaba kakovost javnih naročil

REGEA, vodja javnih naročil in vodja dela

L (1) L (1) L (1)

FT8

Nepričakovane situacije, podaljšanje izvedbe, nepredvidena dela

Tesno sodelovanje v vseh fazah obnove, sodelovanje vseh strokovnjakov, spremljanje in nadzor

Tehnične težave na gradbišču

REGEA, glavni nadzorni inženir in vodja dela

M (2) M (2) M (2)

Skupaj

14/8 = 1,75

Srednje projektno tveganje


85

Vrednotenje tveganja

V skladu z evropsko direktivo za vse velike infrastrukturne projekte je treba izdelati tudi

vrednotenje tveganja. To je sestavljeno iz proučevanja verjetnosti, da bo projekt dosegel

zadovoljive rezultate. V tem poglavju želimo identificirati ključne spremenljivke tveganja,

katerih razlika (pozitivna ali negativna) ima največji vpliv na uspešnost prenove dvorca

Kulmer. Vrednotenje tveganja je vrednotenje verjetnosti, da projekt ne bo dosegel zadanih

ciljev.

Vrste tveganj, ki se lahko pojavijo pri izvedbi projekta, se lahko razdelijo na:

• tveganje razvoja,

• tveganje za čas prenove objekta,

Vrednotenje tveganj, ki se lahko pojavijo pri izvedbi projekta, se deli na:

• 1 (nizko tveganje),

• 2 (srednje tveganje),

• 3 (visoko tveganje).

Tveganje razvoja

Tveganje je večinoma prisotno v primerih projektne in investicijske dokumentacije,

dokumentacije s področja zaščite okoliša, planske dokumentacije in tehnične dokumentacije.

Dejavniki, ki vplivajo na tveganje, so povezani z volumnom in vrednostjo naložbe, s

kompleksnostjo naložbe, z lokacijo naložbe in z zakonodajo.

Dejavniki, ki vplivajo na tveganja, povezana s pridobivanjem odobritve, so: kriteriji in pogoji

za gradbena dela, tveganja iz prostorno-planske dokumentacije, lastništva nad zemljiščem,

vrsta gradnje in drugih del kot tudi namembnost zgradbe itd. Projekt je dobil oceno 2

(srednje tveganje).

Tveganje v času prenove objekta

Dejavniki, ki vplivajo na tveganje, povezano z gradnjo objekta, so: zanesljivost izvajalca,

število podizvajalcev in finančna stabilnost naročnikov projekta. Pri izboru izvajalca in


86

podizvajalca se zahteva dokaz o kvalificiranosti za določeno vrsto in obseg del. Večja

zanesljivost izvajalca in manjše število podizvajalcev vplivata na manjše tveganje za

vlagatelja. Dejavnik, povezan s tveganjem financiranja projekta, je tudi, če ima vlagatelj

dovolj finančnih sredstev, da lahko sam nadomesti izgubo sredstev. Nevarnost za okolico se

nanaša na negativen učinek naložbe na okolje kakor tudi na spremembe v zakonodaji in

standardih na področju zaščite okolja. Dejavniki, ki vplivajo na tveganje uspešnega prevzema

stavbe, so: vrsta objekta, izkušnje izvajalca projekta in izkušnje vlagatelja. Projekt je dobil

oceno 2.

Vrednotenje tveganja potrjuje, da ima obnova dvorca Kulmer srednje tveganje projekta.

Glavna tveganja so povečanje investicijskih stroškov in pomanjkanje finančnih sredstev za

sofinanciranje projekta ter neplanirana dela. Predpostavke trajnosti po izvajanju so stabilna

ekonomska situacija na Hrvaškem ter da prioritete razvoja regionalnega gospodarstva ostajajo

osredotočene na inovacije, tehnologije in znanje s področja podjetništva.

5.9 Ekonomika projekta

Z ekonomiko projekta izračunamo, ali se obnova dvorca, v katerem se planira izgradnja

Energetskega centra Bračak, izplača. Obnova dvorca Kulmer zahteva kompletno energetsko

obnovo objekta, natančneje nadgradnjo objekta iz energetskega razreda F v energetski razred

B. V izračun je vzeta celotna naložba obnove z vsemi potrebnimi deli.

Da bi se pri realizaciji projekta lahko čim bolj izkoristile dostopne finančne podpore iz

evropskih skladov, je treba pripraviti projektno dokumentacijo skladno z zahtevami in s

priporočeno metodologijo EU. Ključni dokument v pripravi takih projektov je študija

izvedljivosti ter analiza koristi in stroškov (angl. Cost-Benefit Analysis − CBA), v kateri se

podrobno in po predpisani metodologiji analizirajo vse koristi in stroški projekta ter se

demonstrira njegova upravičenost za financiranje iz skladov EU.

CBA-analiza je sestavljena iz finančne analize stroškov in koristi ter ekonomske analize

stroškov in koristi. Namen finančne analize je vrednotenje denarnega toka projekta ob

ustrezni ravni prihodka. Namen ekonomske analize pa je, da se ugotovi ekonomsko


87

upravičenost projekta z izračunom dodatne koristi za družbo kot celoto. Z navedenima

analizama se izračunava neto sedanja vrednost projekta − NSV (finančna in ekonomska), ki

predstavlja skupno vrednost, zreducirano na prvo leto celotnega trajanja.

Finančna analiza koristi in stroškov

Za finančno analizo stroškov se uporablja analiza finančne sposobnosti podjetja. Za namen

tega izračuna se uporabita finančna neto sedanja vrednost naložbe FNPV(C) v (5.1), in

finančna stopnja povračila naložbe FRR(C) v (5.2). Ti spremenljivki primerjata stroške

naložbe z neto prihodki in mero sposobnosti neto prihodkov za poplačanje naložbe ne glede

na izvor in metodo financiranja. FNPV(C) je definirana kot znesek, ki nastane, ko se

predvideni stroški naložbe in operativni stroški projekta (diskontirani) odvzamejo od

diskontirane vrednosti pričakovanih prihodkov:

• finančna interna stopnja rentabilnosti (FRR(C)),

• FNPV(C),

• čas povračila naložbe,

• finančna relativna NSV in

• finančno razmerje relativne koristnosti.

Tabela 5.3: Finančna donosnost naložbe

Finančna interna stopnja rentabilnosti (FRR(C)) −17,11 %

Finančna neto sedanja vrednost (FNPV(C)) −2.928.871,00 EUR

Obdobje donosnosti naložbe Ne vrača se

neposredno

Finančna relativna neto sedanja vrednost −0,953

Finančno razmerje relativne uporabnosti 0,541

𝐹𝑁𝑃𝑉(𝐶) =∑𝑎𝑡𝑆𝑡

𝑛

𝑡=0

=𝑆0

(1 + 𝑖)0+

𝑆1(1 + 𝑖)1

+⋯+𝑆𝑛

(1 + 𝑖)𝑛

(5.1)

Pri tem je: St stanje denarnega toka v času t, at finančni diskontni faktor, izbran za

diskontiranje v času t, in i je finančna diskontna stopnja.

Finančna stopnja donosnosti naložbe je definirana kot diskontna stopnja, ki daje FNPV = 0, tj.

FRR (finančna donosnost naložbe), ki jo izračunamo s pomočjo naslednje enačbe.


88

0 =∑𝑆𝑡

(1 + 𝐹𝑅𝑅(𝐶))𝑡

(5.2)

Finančna neto sedanja vrednost je −2.928.871,00 EUR, finančna relativna neto sedanja

vrojenost pa −0,953. Zaradi negativnih predznakov vrednosti projekt ni finančno primeren.

Finančna relativna koristnost, ki predstavlja razmerje med sedanjo vrednostjo vseh koristi in

sedanjo vrednosti vseh stroškov, je 0,541. To pokaže, da so stroški naložbe višji od prihodkov

oziroma prihodki ne morejo v celoti pokriti stroškov, posledično pa je naložba finančno

neupravičena.

Družbeno-ekonomska analiza

Namen družbeno-ekonomske analize stroškov in koristi je opredelitev ekonomske odzivnosti

projekta s preračunavanje ostalih dodatnih koristi kot utemeljitev rezultata izvedbe projekta.

Projekt ima namreč različne posredne ekonomske, socialne, gospodarske in družbene učinke.

Naložbe v projekt se tako lahko pravilno precenijo le v primeru, ko se upošteva tudi ostale

posredne učinke, saj so slednji lahko mnogokrat tudi razlog za zagon projekta [25].

Z ekonomsko analizo se ocenjuje prispevek projekta k severozahodni regiji Hrvaške. Na

izvajanje projekta je treba gledati v širšem kontekstu, in sicer z analizo koristnih učinkov na

celotno družbo in ne le na lastnika infrastrukture, kot se to počne pri finančni analizi.

Ekonomska ocena projekta se meri z ekonomsko interno stopnjo donosnosti naložbe (ERR) in

s primerno finančno neto sedanjo vrednostjo (ENPV) ter z ekonomskim razmerjem med

koristmi in stroški (B/C).

Da bi projekt bil ocenjen kot upravičljiv in da bi lahko postal kandidat za sofinanciranje s

strani EU, mora biti ENPV v (5.3) pozitivna, ERR v (5.4) mora biti večja od predpostavljene

ekonomske diskontne stopnje, razmerje B/C pa mora biti večje od 1. Elementi ekonomskih

stroškov vključujejo korigirane investicijske stroške in operativne stroške ter eksterne

ekonomske stroške. Elementi ekonomskih koristi vključujejo korigirane finančne prihodke,

preostalo vrednost projekta ter eksterne ekonomske koristi.


89

Kot izhodišče za ekonomsko analizo se štejejo denarni tokovi iz finančne analize ob

določenih popravkih, vključno s fiskalnimi popravki, popravki razmerja med koristmi in

stroški ter popravki cen na trgu s pomočjo faktorja pretvorbe.

Pokazatelji ekonomskih učinkov so:

• ekonomska interna stopnja rentabilnosti (ERR),

• ekonomska neto sedanja vrednost (ENPV),

• ekonomska doba odplačevanja,

• ekonomska relativna neto sedanja vrednost,

• ekonomsko razmerje med koristmi in stroški.

Tabela 5.4: Kazalniki ekonomskih vplivov

Ekonomska interna stopnja rentabilnosti (ERR) 9,21 %

Ekonomska neto sedanja vrednost (ENPV) 884.794,00 EUR

Ekonomska doba odplačevanja 11,9 leta

Ekonomska relativna neto sedanja vrednost 0,288

Ekonomsko razmerje med koristmi in stroški 1,14

𝐸𝑁𝑃𝑉 =∑𝑎𝑡𝑆𝑡

𝑛

𝑡=0

=𝑆0

(1 + 𝑖)0+

𝑆1(1 + 𝑖)1

+⋯+𝑆𝑛

(1 + 𝑖)𝑛

(5.3)

0 =∑𝑆𝑡

(1 + 𝐸𝑅𝑅)𝑡

(5.4)

Ekonomska neto sedanja vrednost projekta je 884.794,00 EUR in je pozitivna. Ekonomska

interna stopnja rentabilnosti je 9,21 % in je nad maksimalno vrednostjo 5 %. Ekonomska

relativna neto sedanja vrednost je 0,288. Ekonomsko razmerje koristi in stroškov, ki

predstavlja razmerje med sedanjo vrednostjo vseh koristi in sedanjo vrednostjo vseh stroškov,

je 1,14. To nam pove, da so stroški naložbe nižji od ekonomskih koristi, tj. da je projekt

družbeno sprejemljiv. Povračilo naložb se realizira v 11,9 leta. Kot prikazujejo pridobljeni

pokazatelji, ima naložba pozitivne družbene koristi in je zaradi tega tudi ekonomsko

zanimiva.

Projekt je tako kljub dejstvu, da finančni kazalniki kažejo drugače, učinkovit zaradi širših

družbenih koristi in koristi za okolje, v katerem bo projekt realiziran.


90

6 SKLEP

Obnova dvorca Kulmer je inovativen primer obnove objekta pod kulturno dediščino v

Republiki Hrvaški. Objekt, ki je bil zgrajen leta 1889 in se nahaja v ruševinah, se tako

obnavlja kot nizkoenergetska pametna hiša z vgrajenim centralnim krmilnim sistemom.

Čeprav projekt na osnovi finančnih kazalnikov ni ekonomsko upravičen, so z realizacijo

projekta začeli bolj zaradi družbeno-ekonomske upravičenosti in koristi. Obnovljen dvorec bo

Energetsko-izobraževalno predstavitveno središče, kjer bodo tudi pisarne Regionalne

energetske agencije severozahodne Hrvaške, Vzgojno-izobraževalnega centra in inkubacijski

prostor za podjetja s področja energetike, informacijsko-komunikacijskih tehnologij,

obnovljivih virov energije in podobnih dejavnosti. S tem se planira doseči konkurenčnost

podjetij severozahodne Hrvaške na osnovi »pametne« specializacije v regiji in dviga

kompetenc prebivalstva ter ustvariti infrastrukturne predpogoje in inovativno poslovno okolje.

Primeri dobre prakse iz držav Evropske unije kažejo, da tehnologija, inovacije in tržno

usmerjena javna infrastruktura s povezanimi strokovnimi službami lahko predstavljajo

pomembno spodbudo za osnovanje in rast malih in srednje velikih podjetij v določenem

sektorju.

Projekt hišne avtomatizacije, v katerem smo sodelovali in ki je predmet tega dela, je samo del

celotne obnove dvorca Kulmer. Pametni sistem, ki se vgrajuje v objekt in služi za integracijo

sistemov gretja, hlajenja, ventilacije, razsvetljave in tehnične zaščite, ni enostaven koncept,

ker zahteva široko znanje z mnogih tehničnih področij. Iz tega razloga so ključ do uspeha

predvsem kakovostna in temeljita priprava, izdelava projekta in izbor kakovostnega tima

strokovnjakov za nadzor in izvedbo del. Zaradi tega je bilo treba proučiti komunikacijske

protokole hišne avtomatizacije in možnosti integracije opreme v sistem BMS, da bi definirali

cilje in zagotovili kakovosten nadzor del.

Po realizaciji projekta lahko kljub temu, da ima izvajalec del sistema avtomatizacije

kakovostne reference, zaradi katerih je tudi bil izbran na javnem natečaju, zaznamo kakšne

pomanjkljivosti, ki jih je treba odpraviti. Zaradi tega smo v tem delu navedli možnosti za

izboljšave in dodatne optimizacije sistema. Realnost hrvaškega tržišča je, da se trenutno le


91

malo podjetij ukvarja s hišno avtomatizacijo, a večina teh nima dovolj izkušenj in znanja.

Vgradnja sistemov hišne avtomatizacije je še vedno relativno draga, vendar so tovrstni sistemi

zagotovo tehnologija prihodnosti, ki se bo v naslednjih letih hitro razvijala.


92

7 VIRI IN LITERATURA

[1] Sauter, T., Dietrich, D., Kastner, W. EIB – Installation Bus System, Munich

Njemačka: Publicis KommunikationsAgentur GmbH GWA, 2001.

[2] ZVEI, Njemačka udruga elektro i informatičkih zanata, Zbornik: Priručnik za

upravljanje kućama i zgrdama, ZVEI, 2006.

[3] IDC Technologies, Data Communications and Networking, Practical, Technology

training that Works, 2010.

[4] Mackay S. Practical Industrial Data Networks: Design, Installation and

Troubleshooting. Newnes: IDC Technology, 2004

[5] Hoentzsch, C., M-Bus Usergroup, Department Physik, 2017 Dostopno na:

http://www.m-bus.com/ [26. 4. 2017].

[6] Hersent, O., Boswarthick, D., Elloumi, O., The Internet of Things: Key Applications

and Protocols. Hoboken: John Wiley & Sons, 2011

[7] KNX Assosiation, KNX Basics,

Dostopno na:http://www.knx.org/media/docs/Flyers/KNX-Basics/KNX-Basics_en.pdf

[15.6.2017.]

[8] KNX Assosiation, Home and Building managment system,

Dostopno na: http://www.knx.org/hr/knx/stambene-zgrade/ [17.6.2017.]

[9] EN 50090 2011. Home and Building Electronic Systems (HBES), European

Commission, 2011

[10] Knok Ž., Trstenjak B., Trstenjak J., Intelligent or smart house. Čakovec: Međumursko

veleučilište Čakovec 2010

[11] KNX Association cvba, KNX Osnovna načela, 5. Izdanje

[12] Merz, H., Hansemann, T., Hübner, C. Building Automation: Communication systems

with EIB/KNX, LON and BACnet. Springer Science & Business Media, 2009

[13] CEN/TC 247 – Building Automation, Control and Building Managment Systems,

European Committee for Standardization, 2016

[14] ISO/TC 205 Building environment design. ANSI, United States, 1992,

Dostopno na: https://www.iso.org/committee/54740.html [26.7. 2017]

http://www.m-bus.com/

http://www.knx.org/media/docs/Flyers/KNX-Basics/KNX-Basics_en.pdf

http://www.knx.org/hr/knx/stambene-zgrade/

https://www.iso.org/committee/54740.html


93

[15] NETx Automation: Integration of KNX with other technologies and protocols, Verena

Katzlinger, 2016, Dostopno na:

https://www.netxautomation.com:8443/display/BMS20/KNX2%3A+Integration+of+

KNX+with+other+technologies+and+protocols [3.8.2017.]

[16] Kastner W., Neugschwandenter G., Soucek S., and Newman H. M., »Communication

Systems for Building Automation and Control«, Proceedings of the IEEE, vol. 93 no.

6, Junij 2005.

[17] Trend Open Network Node (TONN) Data Sheet TA201127 Issue 10, 15-Apr-2016,

Dostopno na: https://partners.trendcontrols.com/trendproducts/cd/it/pdf/en-te201130-

uk0yr1210.pdf [20.6.2017]

[18] Kyas, O., How To Smart Home: A Step by Step Guide for Smart Homes & Building

Automation, Key Concept Press, 2017

[19] European Commission. Executive Agency for SMEs, Intelligent Energy Europe

European Commission, 2003. Dostopno na: https://ec.europa.eu/energy/intelligent/

[30.7.2017.]

[20] Hauc, A., Projektni managment / Anton Hauc. – 2., spremenjena in dopolnjena izd. -

Ljubljana: GV Založba, 2007

[21] EN 15232. Evropski standardi za energetsku efikasnost zgrada - EN 15232. Dostopno

na: http://grejanje.com/download.php?pID=75 [30.6.2017]

[22] Rozman, R., Stare, A., 2008. Projektni management ali ravnateljevanje projekta.

Ljubljana: Ekonomska Fakulteta.

[23] Hauc, A. Projektni management. Ljubljana: GV Založba, 2002.

[24] Lewis, J. P. Mastering Project Management – appllyng advanced concepts of system

thinking, control and evaluation, resource allocation. New York: McGraw Hill, 1998.

[25] Hauc, A., Vrečko, I. ABC projektnega managementa. Slovenija: EPF in ZPM

(seminar), 2000.

https://www.netxautomation.com:8443/display/BMS20/KNX2%3A+Integration+of+KNX+with+other+technologies+and+protocols

https://www.netxautomation.com:8443/display/BMS20/KNX2%3A+Integration+of+KNX+with+other+technologies+and+protocols

https://partners.trendcontrols.com/trendproducts/cd/it/pdf/en-te201130-uk0yr1210.pdf

https://partners.trendcontrols.com/trendproducts/cd/it/pdf/en-te201130-uk0yr1210.pdf

https://ec.europa.eu/energy/intelligent/

http://grejanje.com/download.php?pID=75

PRILOGE

Priloga A: Tloris inštalacije KNX

Slika 7.1: Tloris elektroinštalacij KNX − klet

Slika 7.2: Tloris elektroinštalacij KNX − pritličje

Slika 7.3: Tloris elektroinštalacij KNX − 1. nadstropje

Slika 7.4: Tloris elektroinštalacij KNX − podstrešje

Slika 7.5: Enopolna shema inštalacije KNX

Priloga B: Shema za distribucijo električne energije v hiši in enopolna shema ene od stikalnih omaric

Slika 7.6: Shema za distribucijo električne energije v hiši

Slika 7.7: Enopolna shema stikalne omarice - ROk

Slika 7.8: Enopolna shema stikalne omarice - ROk

Slika 7.9: Enopolna shema stikalne omarice -ROk





Priloga C: Shema spajanja magnetnih stikov v inštalacijo KNX

Slika 7.14: Shema spajanja magnetnih stikov v inštalacijo KNX

Documents

PROJEKT HIŠNE AVTOMATIZACIJE PRIbolj »inteligentno«, tako se je posledično uveljavil strokovni termin »inteligentne stavbe«. Z izrazom inteligentna stavba označujemo stavbo,