ITMI20101168A1 - Sistema domotico e scada "george" per impianti in edifici e a bordo di mezzi mobili - Google Patents

Sistema domotico e scada "george" per impianti in edifici e a bordo di mezzi mobili Download PDF

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ITMI20101168A1
ITMI20101168A1 IT001168A ITMI20101168A ITMI20101168A1 IT MI20101168 A1 ITMI20101168 A1 IT MI20101168A1 IT 001168 A IT001168 A IT 001168A IT MI20101168 A ITMI20101168 A IT MI20101168A IT MI20101168 A1 ITMI20101168 A1 IT MI20101168A1
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control units
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IT001168A
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Walter Bux
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Walter Bux
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803Home automation networks
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • GPHYSICS
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25011Domotique, I-O bus, home automation, building automation

Description

DESCRIZIONE
SISTEMA DOMOTICO E SCADA PER IMPIANTI IN EDIFICI E A BORDO DI MEZZI MOBILI
Il CAMPO DELLA TECNICA A CUI L’INVENZIONE FA RIFERIMENTO à ̈ definito dai seguenti termini di uso comune:
1. Sistema Domotico e di Sicurezza, (anti incendio - allagamento - fughe di gas. anti intrusione, anti furto)
2. SCADA industriale (General Purpose) e Sistema di monitoraggio/controllo Consumi energia acqua 3. Sistema integrato di telecomunicazione (fornisce servizi evoluti all’utente finale utilizzando l’insieme di differenti tecniche di telecomunicazione)
4. Sistema Domotico/SCADA che può essere utilizzato a bordo di mezzi di trasporto e imbarcazioni 5. Sistema per Guida o Teleguida di mezzi mobili (ovvero ausilio alla guida o “pilota automatico†)
STATO DELLA TECNICA PREESISTENTE: non sembra esistere un sistema “General Purpose†(ovvero non specializzato) che possa essere compatibile con tutti i sopra indicati campi di applicazione.
PROBLEMA TECNICO
I costi attuali della Domotica sono spesso proibitivi e quindi non accessibili a tutti a causa di un alto numero di componenti normalmente impiegati per realizzare un pur piccolo impianto, una installazione generalmente complessa, ima concomitante elevata attenzione all’estetica (punti luce e interruttori) più che alla efficacia e alla qualità delle funzionalità offerte dai sistemi in commercio.
Nella casa moderna si mescolano in modo talvolta imprevedibile diverse richieste:
a. Necessità di Sicurezza (anti incendio - allagamento - fughe di gas anti intrusione, anti furto) b. Richiesta di Confort e Benessere offerto dall’Automazione di diversi impianti domestici c. Richiesta di infrastrutture di comunicazione per concentrare e de-localizzare/remotizzare le funzioni di controllo dei vari sottosistemi portandole dove l’utente ne ha bisogno contemporaneamente riducendo, per quanto possibile, il cablaggio necessario per l’installazione d. Richiesta di Automazione del controllo ovvero riduzione fino ad annullamento delle azioni periodicamente eseguite dall’utente per mantenere sotto controllo la casa e i suoi sottosistemi
Le risposte del mercato a queste richieste sono generalmente parziali e specializzate per sottosistema (ad esempio controllo del riscaldamento invernale e rinfrescamento estivo)
Non viene mai considerata una integrazione degli impianti “industriali†presenti nell’edificio come la centrale termica con altri impianti di Sicurezza, monitoraggio e controllo consumi energetici e Sistemi Domotici negando in tal modo possibili economie di scala. Questo porta inoltre a reinstallare per ciascun impianto le infrastrutture di comunicazione e i cablaggi ad esso necessari con notevoli sprechi e duplicazioni.
Mezzi di trasporto terrestri e imbarcazioni sono spesso assimilabili e paragonabili alla moderna abitazione (basta pensare a camper e panfili) e potrebbero quindi utilmente beneficiare delle stesse funzioni Domotiche, di Sicurezza e SCADA ottenibili negli edifici con varianti relative alla loro localizzazione (ad esempio posizione e velocità ottenibili tramite GPS). Gli scenari applicativi sono moltissimi e includono ausili alla guida del mezzo mobile.
SOLUZIONE PROPOSTA
La soluzione proposta consiste nell’impiego di SDS (Sistema Domotico e SCADA), un nuovo modo di progettare le soluzioni ai problemi esposti e contemporaneamente un nuovo prodotto industriale completamente modulare. SDS à ̈ un "Supervisory Control And Data Acquisition System" (SCADA) General Purpose che utilizza una architettura ridondata e tollerante guasti, à ̈ quindi una infrastruttura adeguata a ospitare e gestire sia Sottosistemi di Sicurezza sia Sottosistemi che possano subire guasti senza compromettere la sicurezza di persone e cose. SDS à ̈ costituito da un insieme di Centraline di monitoraggio e controllo connesse a bus o ad anello e in modalità wireless con architettura di rete totalmente o parzialmente ridondata (vedi Disegni). La Centralina Master, dotata di GPS, gestisce la rete e si connette al Computer di Controllo (PC LOCALE o REMOTO). Centralina Master e Ausiliaria gestiscono inoltre un numero variabile di porte seriali e di canali I/O configurabili per connessione via cavo di sensori e attuatoli.
Le centraline Slave (wireless) vengono connesse alle Ausiliarie o alla Master in modo punto - punto o punto - multi punto permettendo configurazioni ridondate e sono dotate di canali di I/O configurabili. In maggior dettaglio architettura di SDS “ospita†le funzionalità di diversi Sottosistemi.
1. connette sensori ed attuatori appartenenti a Sottosistemi diversi ad una qualsiasi sua centralina minimizzando in tal modo il cablaggio necessario non più somma dei cablaggi dei singoli Sottosistemi Ospitati; consente inoltre di centralizzare l’elaborazione dei dati del generico Sottosistema Ospitato
2. per il singolo Sottosistema Ospitato esprime algoritmi (con parametri configurabili) che gestiscano attivazioni degli attuatori in relazione a quanto misurato dai sensori indipendentemente dalle Centraline a cui sono connessi. L’utente può definire algoritmo e configurarne i parametri interagendo con il SW di controllo del sistema (su PC). L’utente può anche e attivare/disattivare parti de algoritmo se previsto
3. l’applicazione di controllo di SDS à ̈ dotata di un Sistema Esperto pilotato dai dati acquisiti che utilizza la logica Fuzzy (Data Driven Fuzzy Expert System). Esso automatizza parzialmente o totalmente il controllo di tutti i Sottosistemi Ospitati (sostituire le azioni dell’utente). Se l’utente non desidera un funzionamento totalmente automatico à ̈ possibile configurare il Sistema Esperto in modo che sottoponga ad approvazione ogni singola azione o gruppi di azioni generate. Se l’utente autorizza l’azione questa viene eseguita, se non autorizza, la mancata esecuzione provoca un “ricalcolo†delle azioni consigliate e proposte all’approvazione coinvolgendo in tal modo l’utente che viene soltanto coadiuvato dall’azione del Sistema Esperto. E’ possibile Attivare/Disattivare il Sistema Esperto, definire ed editare le regole nel Data Base che ne caratterizzano il comportamento. Esistono naturalmente dei modelli di Data Base predefiniti fomiti con il prodotto.
4. prevede il controllo LOCALE di tutti i Sottosistemi Ospitati, ovvero dall’interno o in vicinanza de impianto (Domotico o SCADA), tramite Locai Control Computer (o smartphone) e il controllo REMOTO (ad esempio da un’ altra città) tramite Remote Control Computer (o smartphone) attraverso la rete GSM/UMTS o Telefono Satellitare e tramite protocollo proprietario via SMS o via Internet
5. prevede che il singolo Sottosistema Ospitato possa effettuare acquisizioni da sensori e comandi ad attuatori che siano temporizzati o che siano in relazione a Informazioni Geografiche acquisite dal GPS di cui sono dotate le Centraline Master attraverso l’applicazione di regole del Sistema Esperto Fuzzy e/o di Algoritmi e/o seguendo mappe.
Seguono esempi di Campi di Applicazione e Scenari Applicativi di SDS che identificano ma non limitano il suo possibile utilizzo.
a) Nel generico EDIFICIO integrazione funzionale sullo stessa rete di SDS (Fig. 2 o 3bis) della gestione di:
• Sottosistemi Domotici
• Allarmi antintrusione/antifurto
• Sottosistemi di Sicurezza (Antincendio - Antì allagamento - Controllo fughe di gas..)
• Sottosistemi di controllo vari (ad esempio gestione Centrale Termica di edificio, Sistema di Contabilizzazione Consumi Energetici e Acqua)
b) A bordo di IMBARCAZIONI o di MEZZI DI TRASPORTO TERRESTRI;
• Applicazioni Domotiche e di controllo di apparati di bordo
• Controllo trasporto merci preziose/pericolose/deperibili
• Applicazioni SCADA per Monitoraggio Ambientale e Controllo del Territorio
Il ricevitore GPS di cui sono dotate le Centraline Master fornisce su richiesta da parte del Computer di Controllo (Locale o Remoto) informazioni geografiche ad esempio di posizione e velocità del mezzo mobile terrestre o imbarcazione e permette di controllare uno o più Sottosistemi Ospitati da SDS in funzione di queste informazioni secondo regole del Sistema Esperto (Data Driven Fuzzy Expert System), con aiuto di algoritmi o con l’ausilio di mappe geografiche o in tempi prefìssati.
Ad esempio à ̈ possibile:
- Acquisire dati meteorologici, ambientali, geologici, di inquinamento in funzione della posizione del veicolo (ad esempio su un percorso effettuare misure ogni N Km percorsi o ogni T minuti oppure entro determinate aree in cui il mezzo transita oppure a distanza d con dmin < d < dmax da determinate aree o punti con coordinate prefissate)
- Guidare (da computer di controllo locale) o Teleguidare (da computer di controllo remoto) il mezzo mobile (ad esempio una imbarcazione) su un percorso prefissato e comandare azioni e/o acquisizioni di dati da sensori in funzione di posizione e velocità del mezzo ad esempio rilievi oceanografici in mare. Ovviamente in questo caso il veicolo necessita di sorveglianza umana e presa in carico dei comandi per la guida da parte del personale di bordo in caso di necessità/pericolo quindi va inteso come un “pilota automaticoâ€
- Teleguidare (da computer di controllo remoto) un trattore in un campo comandando determinate operazioni (ad esempio mietitura) in funzione della sua posizione
- Verificare se l’imbarcazione à ̈ ormeggiata in porto in condizioni di sicurezza ovvero, tramite lettura del GPS di cui sono dotate le Centraline Master, verificare se l’ancora “ara il fondo marino†e in funzione di questo mettere in atto azioni correttive (gettare una seconda ancora con comando a motore se possibile, avvertire il proprietario del mezzo e/'o la Capitaneria di porto tramite SMS ..).
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
NOMENCLATURA E DETTAGLI
< M/A/S>,<n(a-z)>, <N/R>
M centralina Master, A centralina Ausiliaria, S centralina Slave (wireless)
n numero progressivo della centralina,
a-z lettera che identifica la generica centralina Slave abbinata alla stessa centralina Master o Ausiliaria N Nominai, R Redundant
1 disegni di Fig. 1, 2 e 3 mostrano esempi di architetture possibili a seconda del grado di sicurezza e protezione di cui impianto ha bisogno.
La Fig. 1 mostra una Architettura SDS non ridondata ad anello tipicamente dedicata ad ospitare sottosistemi non di sicurezza e tollera 1 taglio.
Locai Control Computer o Remote Control Computer non sono attivi contemporaneamente ovvero uno solo di essi ha il controllo di SDS ad un determinato istante di tempo ed eseguono entrambi lo stesso SW. La Fig. 2 mostra una Architettura SDS ridondata a Doppio Anello dedicata principalmente alla gestione di Sottosistemi di Sicurezza. Essa tollera 3 tagli o il guasto di 1 PC, 1 Centralina Master e/o 1 Modem; tollera il guasto di un generico sensore/attuatore e/o Centralina Ausiliaria o Slave.
La connessione RS232 tra le Centraline Nominali e Ridondate serve per creare percorsi alternativi in caso di tagli. Ad esempio la Fig.2bis mostra una Architettura SDS ridondata a doppio anello e tollera 3 tagli utilizzando percorsi alternativi.
Ciascuna Centralina à ̈ periodicamente interrogata e quando risulta non accessibile (nessuna risposta) il Computer di Controllo di SDS invia comandi per riconfigurare la rete che dipendono da quali Centraline risultano non accessibili.
I Locai Control Computer ridondati di Fig. 2, 2 bis, 3, 3 bis scambiano periodicamente un messaggio tipo “I am alive†attraverso la connessione Ethernet TCP/IP. Quando viene a mancare la ricezione di tale messaggio da parte di uno dei 2 Computer quello attivo prende il controllo del bus. Ovviamente la connessione Ethernet TCP/IP à ̈ ridondata (doppia) per evitare che la rottura di un cavo determini una condizione di deadlock del Sistema.
La Fig.3 mostra una Architettura SDS parzialmente ridondata a singolo anello. Essa tollera 1 taglio o il guasto di 1 PC, 1 Centralina Master e/o 1 Modem; tollera il guasto del generico sensore/attuatore ridondato connesso alle Centraline Master ma non tollera guasti a Centraline Ausiliarie o Slave ne a sensori/attuatori ad esse connesse poiché non ridondati.
La Fig.3bis mostra una Architettura SDS parzialmente ridondata a doppio anello e tollera 3 tagli utilizzando percorsi alternativi ma le Centraline A5, A8, S5a non sono più accessibili.
Le Fig. 3 e 3 bis realizzano una architettura mista (parzialmente dondata) che consente di alloggiare • Sottosistemi di Sicurezza (purché sensori e attuator siano ridondati e connessi a centraline ridondate come M1N e M2N di Fig. 3 e SlaN SlaR di Fig. 3 bis)
• Sottosistemi non di Sicurezza (connessi ad una sola centralina Ausiliaria o Slave).
Questa architettura rappresenta una ottimizzazione di costo rispetto alla Fig.2.
Se SDS Ã ̈ utilizzato a bordo di veicoli o imbarcazioni le centraline Master sono dotate di modulo GPS.
Il bus o anello à ̈ RS 485 o Ethernet TCP/IP, le connessioni tra le centraline Ausiliarie e Master Nominali e Ridondate di Fig.2 sono RS232, il collegamento centralina Master - Modem GSM/UMTS o satellitare à ̈ RS232, il collegamento centralina Master - Computer di Controllo Locale di SDS à ̈ RS232, il collegamento tra i 2 computer di Fig. 2 e 3 à ̈ Ethernet TCP/IP.
Caratteristiche delle Centraline Master e Ausiliarie sono:
• connessione a dorsale RS 485 multi -drop o Ethernet con trasporto alimentazione
• I/O digitale, I/O analogico e I/F seriali in numero variabile secondo le effettive necessità deirimpianto
• Adattatore di interfaccia per connessioni wireless CDMA a stella mono o bidirezionali verso Centraline Slave secondo necessità dell’impianto
• ricevitore GPS presente per impiego su mezzi mobili (tipicamente 1 o 2 Centraline per bus sono dotate di GPS)
• multiplazione della Porta Seriale di Comando verso M Porte Seriali di Espansione
• 2 microcontrollori: uno principale per la gestione della Centralina, uno ausiliario dedicato alla comunicazione wireless e espansione I/O entrambi dotati di memoria non volatile
• SW di gestione che interpreta ed esegue un insieme di comandi ricevuti dal Computer di Controllo per comunicazione, riconfigurazione rete a Bus/ Anello, funzioni I/O, interfacce seriali, lettura GPS, gestione Centraline Slave (wireless)
Caratteristiche delle Centraline Slave sono:
• I/O digitale, I/O analogico e I/F seriali in numero variabile secondo le effettive necessità de impianto
• Adattatore di interfaccia per connessioni wireless CDMA a stella mono o bidirezionali verso Centraline Master/Ausiliarie secondo necessità de impianto
• 1 o 2 microcontrollori: uno principale dedicato alla comunicazione wireless e gestione I/O, uno ausiliario per espansione I/O entrambi dotati di memoria non volatile
• SW che interpreta ed esegue un insieme di comandi ricevuti dalla Centralina Master o Ausiliaria per gestione I/O
Ogni centralina à ̈ “General Purpose†per costruzione e specializzabile per configurazione, ogni canale à ̈ in generale configurabile come Digital Input (DI), Digital Output (DO), Analog Input (AI), Analog Output (AO) con alcune limitazioni ed à ̈ connettibile a qualsiasi sensore/attuatore. Questo principio à ̈ conservato nei limiti del possibile e della tecnologia utilizzata (microcontrollori) infatti le centraline di una stessa tipologia (ad esempio Ausiliarie) sono il più possibile uguali tra loro come hardware anche se parti di esse possono essere montate o non montate in funzione delle necessità di utilizzo nell’ Impianto.
FUNZIONI GESTITE DAL SW DEL COMPUTER DI CONTROLLO DI SDS
FUNZIONI DI GESTIONE DELL’ HW
Commutazione LOCALE/REMOTO, comunicazione via Modem o seriale con Centralina Master
Gestione Telecomando Bluetooth/WiFi
Riconfigurazione Rete per guasti (funziona solo se la rete à ̈ ridondata)
FUNZIONI DI GESTIONE MMI
Visualizzazione Grafica/Fotografica ambienti e icone Sensori Attuatori (visualizzazione divisa per Ambiente e per Sottosistema Ospitato)
Funzioni di interazione con il Sistema Esperto: liste azioni consigliate/azioni eseguite in modo automatico, attivazione disattivazione moduli del Sistema Esperto per singolo Sottosistema Ospitato, commutazione funzionamento Manuale/ Automatico
Gestione GPS, Mappe e controlli Temporizzati, visualizzazione riferimenti su mappe terrestri (solo se il Computer di Controllo à ̈ connesso ad Internet)
FUNZIONI DI CONFIGURAZIONE
Sono gestite Offline e comprendono:
Configurazione della Rete
Configurazione dell’I/O divisa per Sottosistema Ospitato e degli Algoritmi/Tabelle di conversione dati Sensori/ Attuatori
Configurazione degli Algoritmi di Sottosistema divisa per Sottosistema Ospitato
Configurazione del Sistema Esperto divisa in 2 livelli: Rulc Base dell’intero Sistema SDS, insieme delle Rule Base dei Sottosistemi Ospitati
Configurazione del Sistema Esperto: Data Base Algoritmi Fuzzy
DETTAGLIO DI UN MODO DI ATTUAZIONE DELL’INVENZIONE
• Sistema Domotico e di Sicurezza (anti incendio - allagamento - fughe di gas ... anti intrusione, anti furto)
Occorre utilizzare architettura di Fig. 2 o 3 a seconda del numero e tipo di Sottosistemi di Sicurezza Ospitati da SDS (installati). Se questi ultimi sono pochi ma molto distribuiti à ̈ possibile utilizzare l’architetura di Fig. 3 bis limitando la ridondanza delle centraline Ausiliarie e Slave soltanto a dove sono effettivamente connessi sensori e attuatoli ridondati di Sicurezza (ad es. le centraline A5, S5a ed A8 non sono più accessibili in caso di 3 tagli e non sono ridondate quindi non possono essere utilizzate da Sottosistemi di Sicurezza).
Supponendo quindi di usare architettura di Fig. 3 bis il doppio anello dovrà transitare in ogni stanza dell’ appartamento o villa dove dovranno essere posizionate 2 centraline (ad es. A1N e A1R di Fig. 3 bis) a cui si attesteranno le connessioni via cavo di Sensori e Attuatori più vicini ad esse e appartenenti a tutti i Sottosistemi Ospitati. I Sotosistemi di Sicurezza saranno ridondati anche a livello di singolo sensore/attuatore quindi i sensori Nominali andranno connessi alla centralina A IN, quelli ridondati alla AIR. I sensori e atuatori dei Sottosistemi non di Sicurezza potranno essere connessi ad una qualsiasi centralina (la più vicina avente canali di I/O disponibili).
In caso di difficoltà di connessione via cavo o di connessioni troppo lunghe saranno impiegate Centraline Slave, ridondate se connesse a Sottosistemi di Sicurezza. Se in una stanza o ambiente non esistono Sensori/Attuatori appartenenti a Sottosistemi di Sicurezza à ̈ possibile posizionare una sola centralina connessa ad uno qualsiasi dei 2 anelli (ad es. A5) o anche soltanto una o più centraline Slave riducendo così il cablaggio della rete. Le connessioni wireless e via cavo vanno bilanciate in funzione della disposizione dei locali e della facilità di installazione ottimizzando i costi (l’ impiego di centraline wireless aumenta i costi dell’impianto e quindi questo deve essere compensato da risparmi nella installazione e nel cablaggio). A livello SW occorrerà inserire dati di configurazione per la rete (gestione della riconfigurazione automatica in caso di guasti), inserire dati di associazione Sensori e Attuatori a canali e centraline.
Per ciascun tipo di sensore/attuatore presente nell’impianto occorrerà una associazione ad algoritmo e/o tabella di conversione (conversione misure in unità ingegneristiche, linearizzazione curve sensori ..). In fine sarà necessario associare Sensori e Attuatori agli Algoritmi di gestione specìfici di ciascun Sottosistema. A completamento la configurazione MMI (una finestra o vista x ogni ambiente, e filtro dei dispositivi e icone visibili per Sottosìstema Ospitato) In fine creazione Rule Base del Sistema Esperto. Il GPS in questo caso non viene usato e può non essere montato nelle Centraline Master.
UTILIZZO IN AMBITO INDUSTRIALE SDS può essere utilizzato come uno SCADA General Purpose beneficiando del controllo Remoto descritto in precedenza, Ad esempio il sistema può essere utilizzato, con protezioni IP, Pannelli Solari per l’alimentazione e sensori adeguati, per monitorare parametri ambientali in zone inaccessibili (movimenti frame, inquinamento ambientale, parametri di zone sismiche). Può essere utilizzato in modo più classico per il controllo di impianti industriali comprendenti sottosistemi diversi ad esempio per la gestione di un impianto automatico di produzione e confezionamento di prodotti alimentari. In tale impiego SDS ottimizza il cablaggio e il controllo in modo integrato dei diversi Sottosistemi Ospitati (ad es. imbottigliatrice, etichettatrice. .). In questo caso, se servono tempi di risposta rapidi tra acquisizione dato da sensore e attivazione comando su attuatore, occorre prevedere un PC di controllo Locale obbligatoriamente presente. Il controllo remoto può essere fatto tramite il Software Open Source VNC. Il didogo tra SDS e centraline a microprocessore per il controllo di parti meccaniche può utilizzare le interfacce seriali delle centraline Master e Ausiliarie. Per il resto la configurazione à ̈ simile al punto precedente.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1 Sistema capace di implementare contemporaneamente funzioni Demotiche, di Sicurezza e SCADA per installazioni in edifìci industriali e residenziali e a bordo di Veicoli o Imbarcazioni nel seguito denominato SDS. Il Sistema à ̈ composto da un numero variabile di Centraline elettroniche denominate Master, Ausiliarie e Slave caratterizzate dalle descrizioni di tutte le rivendicazioni seguenti (2), (3) ,(4), (5), (6), (7) and (8). Le caratteristiche descritte nelle Rivendicazioni 4, 5 e 8 possono essere implementate come opzioni mentre le altre sono obbligatorie.
  2. 2 SDS secondo la rivendicazione (1) che implementa una Funzione di Commutazione delle comunicazioni seriali utilizzala nelle Centraline Master e Ausiliarie per instradare comandi seriali da Porta di Comando a una di M Porte Espansione (M Ã ̈ un parametro di configurazione) e per instradare risposte da Porta Espansione indirizzala a Porta di Comando. Essa realizza con un basso costo funzioni basilari di SDS tra cui: le connessioni seriali tra Centraline Nomina] e Redundant usate per la riconfigurazione dinamica della rete in seguito a guasti, la commutazione Locale -Remoto della Centralina Master, l' interfacciamento verso computer o altre reti, la gestione di Dispositivi Intelligenti esterni tramite interfaccia seriale .
  3. 3 SDS secondo la rivendicazione (1) la cui Topologia di rete à ̈ caratterizzata come segue: Viene configurata a seconda delle necessità dell’impianto in modalità a singolo/doppìo(/tripk>) bus/anello, non ridondata, parzialmente ridondata, totalmente ridondata. Il Bus/anello ha le seguenti caratteristiche: RS 48S multidrop a 2 or 4 fili o Ethernet TCP/IP, Controllo del bus/anello tipo Master/Slave con più Master di cui uno solo à ̈ attivo, Trasferibilità del Controllo da una centralina Master Nominai (attiva) ad una centralina Master Redundant (riserva attiva) appartenente al pool di centraline Master connesse. In caso di inattività della centralina Master Nominai il controllo del bus/anello passa alla centralina Master Redundant (riserva attiva) a priorità più alta allo scadere del timeout (programmabile) di inattività. La riconfigurazione della rete in conseguenza di tagli o guasti à ̈ gestita dal S W Applicativo del Computer di Controllo di SDS. Ciascuna Centralina à ̈ periodicamente interrogata e quando risulta non accessibile (nessuna risposta) il Computer di Controllo di SDS invia comandi di riconfigurazione della rete che dipendono da quali Centraline risultano non accessibili. • Ciascuna Centralina Master o Ausiliaria si connette in modalità wireless ad un numero variabile di centraline Slave per acquisire dati da sensori e inviare comandi agli attuatori collegati a queste ultime. Le Centraline Slave sono connesse e associate in modo dinamico (indirizzo) ad una o più Centraline Ausiliarie e/o Master creando configurazioni di rete wireless punto - punto o punto - multi punto estremamente flessibili e utili per creare ridondanze (per la generica Centralina Slave il dato acquisito à ̈ inviato a tutti i punti di connessione mentre un comando valido può essere ricevuto da una qualsiasi centralina Master o Ausiliaria connessa). Utilizzando la tecnologia CDMA si collega una Centralina Slave ad una Centralina Master o Ausiliaria in modo esclusivo oppure si creano ridondanze facendo in modo che una stessa Centralina Slave sia connessa a due o più Centraline Ausiliarie o Master.
  4. 4 SDS secondo la rivendicazione ( 1 ) caratterizzato dal Controllo del Sistema che à ̈ LOCALE (da computer di controllo direttamente connesso con la Centralina Master via cavo) o REMOTO (da computer di controllo connesso con la Centralina Master attraverso la rete GSM/UMTS o Telefono Satellitare e tramite protocollo proprietario via SMS o via Internet). Il controllo di SDS à ̈ centralizzato. La transizione LOCALE/REMOTO, se abilitata à ̈ eseguita con protocollo dedicato. Soltanto uno dei due Computer di Controllo (quello Locale o quello Remoto) gestisce SDS ad un determinato istante di tempo.
  5. 5 SDS secondo la rivendicazione ( 1 ) caratterizzato dal fiuto che il Telecomando dell’intero Sistema agisce in modo Locale (vicino ad SDS) tramite smartphone connesso via Bluetooth o WiFi al Computer di Controllo o in modo Remoto (da un’altra città) via web. L’ Applicazione SW che Controlla Γ SDS à ̈ caricabile su server web e accessibile tramite intranet browser realizzando in tal modo il controllo dell’intero Sistema tramite I-phone Smartphone., o un qualsiasi netbook computer connesso ad intranet tramite browser evitando di dover installare SW su di essi ed imporre limitazioni basate sulla loro potenza di calcolo (cloud computing di un sistema Demotico o SCADA). Le Centraline Slave (wireless) sono utilizzate anche come Telecomandi Utente di un Sottosistema Ospitato.
  6. 6 SDS secondo la rivendicazione ( 1 ) caratterizzato da una Architettura del S W del Computer di Controllo che realizza una gestione centralizzata del Sistema in cui vengono de fin iti/configurati sottoinsiemi di risorse HW e SW dedicati a funzionalità specifiche e indicati come “Sottosistemi Ospitati†. • L’ architettura del SW include un modulo di configurazione che lista i Sottosistemi Ospitati e associa a ciascuno di essi sensori e attuatori connessi a diversi canali appartenenti a diverse Centraline via cavo o wireless applicando la regola che in generale nessuna Centralina à ̈ dedicata esclusivamente ad uno dei Sottosistemi Ospitati e che la distribuzione di sensori e attuatori tra le varie centraline della rete rispecchia le necessità di localizzazione del Sottosistema Ospitato • L’ Architettura del S W realizza Scenari Applicativi di gestione (monitoraggio e controllo) del generico Sottosistema Ospitato utilizzando Algoritmi e Data Base di regole di un Sistema Esperto pilotato dai dati acquisiti che utilizza la Fuzzy Logic (Data Driven Fuzzy Exprat System). Il Sistema Esperto realizza anche un livello superine dedicato a funzioni Applicative di coordinamento tra Sottosistemi Ospitati, Il Data Base di regole à ̈ configurato per realizzare il Supporto Decisionale Utente o il Controllo Automatico del Sistema se autorizzato da utente. Se non si desidera un funzionamento totalmente automatico occorre configurare il Sistema Esperto in modo che sottoponga ad approvazione dell’utente ogni stegola azione o gruppo di azioni generate. Se l’utente autorizza, le “azioni consigliate†vengono eseguite, in alternativa il Sistema Esperto “ricalcola†le “azioni consigliate†da proporre all 'approvazione coinvolgendo in tal modo l’utente che viene aiutato nella scelta dei comandi più appropriati.
  7. 7 SDS secondo la rivendicazione ( 1 ) caratterizzato dal fatto di supportare la ridondanza di uno o più Sotosistemi Ospitati adeguando la configurazione del S W ad una topologia di rete a doppio (triplo) bus/anello. In tal caso il Sotosistema Ospitato ridondato deve esibire ridondanza fisica sia a livello di sensori e attuatoti che nelle connessioni alle Centraline (Nominali Ridondate). Ovviamente te questo caso il Computer di Controllo à ̈ ridondato.
  8. 8 SDS secondo la rivendicazione ( 1 ) che quando à ̈ configurato per l’utilizzo su veicoli o imbarcazioni à ̈ caraterizzato da una gestione del singolo Sottasistema Ospitato che esegue acquisizioni da sensori e comandi ad attuatoli temporizzati te relazione a Informazioni Geografiche acquisite dal GPS di cui sono dotate le Centraline Master attraverso l'applicazione di regole del Sistema Esperto Fuzzy e/o di Algoritmi e/o seguendo mappe Queste caratteristiche modificano ii comportamento del Sistema rendendolo dipendente dalle condizioni di movimento e dal percorso. In tal modo il Sistema realizza sia funzioni Demotiche fortemente adattate a movimento e percorso che funzioni SCADA di monitoraggio e controllo di sottosistemi di cui à ̈ composto il veicolo o l’imbarcazione su cui à ̈ installato. Le funzioni menzionate includono ausili alla guida del veicolo o imbarcazione tipo “pilota automatico†in cui la sicurezza à ̈ comunque garantita da sorveglianza umana.
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