SK7659Y1 - Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna - Google Patents

Abstract

Systém má centrálny prvok (1), ktorý v jednom telese združuje vstupné rozhranie, riadiacu jednotku, komunikačný modul (2), výstupné rozhranie, ochranné aj výkonové elektrické prvky. Riadiaca jednotka je prepojená so vstupným rozhraním, s výstupným rozhraním a s komunikačným modulom (2). Vstupné rozhranie je prepojené s aspoň jedným snímačom fyzikálnej hodnoty bazénovej vody a výstupné rozhranie je prepojené s aspoň jedným regulačným prvkom. Riadiaca jednotka je prispôsobená na ovládanie výstupného rozhrania podľa pokynov prijatých cez komunikačný modul (2) a/alebo podľa naprogramovaných algoritmov, ktoré zohľadňujú nasnímané hodnoty na vstupnom rozhraní. Centralizácia ovládania a monitorovania všetkých zariadení a prvkov bazéna (3) prináša synergickú výhodu, medzi pôvodne samostatnými podsystémami je možné vytvárať väzby. Zjednodušuje sa inštalácia, znižuje sa riziko zlých zapojení. Systém sa môže ovládať diaľkovo mobilným telefónom, tabletom, počítačom alebo aj cez grafické rozhranie domácej automatizácie s KNX protokolom. Centrálny prvok (1) má vo svojom telese vytvorené prepojenia, ktoré sú potrebné pre všetky možné vzťahy medzi podsystémami bazéna (3), voľné svorky rozhraní umožňujú aj neskôr jednoduché doplnenie funkcií bazéna (3).

Description

SK 7659 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka systému na ovládanie, riadenie alebo monitorovanie stavu a činnosti bazéna, prípadne viacerých bazénov prostredníctvom vzdialeného prístupového bodu, ktorým môže vo výhodnom usporiadaní byť aj mobilný telefón používateľa alebo správcu bazéna. Systém je flexibilne použiteľný v podstate na akýkoľvek bazén, pričom nie je viazaný len na konkrétny typ periférnych regulačných prvkov.

Doterajší stav techniky

Sú známe rôzne systémy regulácie kvality bazénovej vody, ktorých prvotnou úlohou bolo zaistiť potrebné hygienické parametre. Postupne sa k týmto úlohám pridávali ďalšie úlohy, ako je ovládanie osvetlenia alebo ozvučenia bazéna a podobne. Tým narastala zložitosť ovládacích a regulačných zariadení bazéna, pričom sa na jednotlivé úlohy používajú samostatné ovládacie prvky, čo spôsobuje nielen neprehľadnosť ovládania, ale aj zbytočné straty chemických prípravkov, ktoré sa používajú na ovplyvnenie kvality bazénovej vody.

Nekompatibilita rôznych periférnych zariadení bazéna súvisí aj s tým, že tieto zariadenia zvyčajne pochádzajú nielen od rôznych výrobcov, ale aj z úplne odlišných odvetví priemyslu. Prvky, cez ktoré preteká bazénová voda, sú vyrábané odlišnými výrobcami, ako sú vyrábané elektronické snímače alebo posuvné prestrašenia bazénov.

Riešenie podľa spisu EP2878745 (Al) používa na kontrolu podvodného robota, ktorý zberá údaje a zasiela ich do centrály. Takéto samostatné usporiadanie umožňuje len monitorovanie bazéna, nie riadenie parametrov bazéna. Zverejnený spis WO 2011004015 (A2) opisuje vzdialený server, do ktorého sa cez komunikačnú sieť zbierajú údaje z viacerých bazénov. Riešenie nie je schopné vykonávať spätnú väzbu a vzdialený server komplikuje zbieranie lokálnych dát. Systém podľa CN102493684 (A) ozrejmuje systém na kontrolu a riadenie teploty v bazéne, systém nie je schopný kontrolovať a riadiť iné funkcie bazénu. Zverejnenie CN202369456 (U) opisuje systém schopný riadiť viaceré funkcie bazénu, tento systém však nemá otvorenú architektúru, ktorá by umožňovala všeobecné použitie pre rôzne bazény s rôznym príslušenstvom.

Zverejnenie podľa patentového spisu US6125481 (A) ozrejmuje systém, kde sa pomocou kontrolóra riadia rôzne funkcie bazénu, systém je však relatívne komplikovaný a málo adaptabilný na odlišné podmienky rôznych bazénov.

Známe systémy a podsystémy sa vyznačujú nielen nízkou vzájomnou kompatibilitou, ale majú problémy spolupracovať s prípadným riadením inteligentného domu. Je potrebný, a nie je známy taký systém, ktorý umožní pohodlné ovládanie a monitorovanie bazéna prostredníctvom vzdialeného komunikačného zariadenia, napríklad prostredníctvom mobilného telefónu alebo štandardných prvkov, či systémov ovládania používaných pre inteligentné domy.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna, ktorý zahrňuje aspoňjeden snímač fyzikálnej hodnoty bazénovej vody a aspoň jeden regulačný prvok prepojený so zariadením bazéna podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že systém má centrálny prvok, ktorý v jednom celku združuje vstupné rozhranie prepojené s aspoň jedným snímačom fyzikálnej hodnoty bazénovej vody, centrálny prvok má riadiacu jednotku a výstupné rozhranie prepojené s regulačným prvkom.

Riadiaca jednotka je v rámci centrálneho prvku prepojená so vstupným aj s výstupným rozhraním a je tiež prepojená s komunikačným modulom. Riadiaca jednotka je prispôsobená na ovládanie výstupného rozhrania podľa pokynov prijatých cez komunikačný modul a podľa naprogramovaných algoritmov, ktoré zohľadňujú nasnímané hodnoty na vstupnom rozhraní. Riadiaca jednotka je tiež určená na sprístupnenie nasnímaných hodnôt cez komunikačný modul do vzdialeného zobrazovacieho zariadenia. Riadiaca jednotka môže mať vo výhodnom usporiadaní formu lokálneho servera, ku ktorému sa dá pripojiť prostredníctvom komunikačného modulu.

Centrálny prvok bude mať zvyčajne vonkajšiu podobu telesa, škatule, boxu, kde sú v jednom tele zlúčené rozličné podsystémy ovládania a monitorovania bazéna. Nevyhnutnou súčasťou centrálneho prvku je riadiaca jednotka, ktorá je vybavená príslušným softvérom a umožňuje vyhodnocovať signály prijaté zo snímačov rôznych fyzikálnych hodnôt bazénovej vody, na ich základe a v súlade s naprogramovanými algoritmami riadiaca jednotka riadi výstupné rozhrania.

Pod pojmom fyzikálna hodnota bazénovej vody sa má v tomto spise na mysli akákoľvek merateľná vlastnosť, okolnosť, ktorá sa využíva pri riadení a monitorovaní bazéna. Napríklad ide o teplotu vody, kvalitu vody meranú prostredníctvom pH, redoxu, prostredníctvom množstva voľného chlóru, výšku hladiny vody

SK 7659 Υ1 v bazéne alebo vo vyrovnávacej nádrži, môže tiež ísť o rýchlosť prietoku vody v príslušných vedeniach a podobne.

Viaceré procesy v bazéne súvisia so spotrebou alebo sú priamo sprevádzané spotrebovávaním elektrickej energie alebo iného média. Je preto výhodné snímať distribúciu a/alebo spotrebu elektrickej energie alebo iného média. Toto snímanie umožní nepriamo identifikovať rôzne stavy a zároveň poskytuje aj možnosť informovať používateľa o spotrebe a o prípadnej blížiacej sa potrebe doplnenia príslušného média. Kontrola spotreby elektrickej energie, teda snímanie aktuálneho príkonu jednotlivých zariadení a prvkov bazéna, poskytuje možnosť vyhodnotiť rôzne stavy týchto zariadení a prvkov, a to aj v prípade, že tieto zariadenia a prvky nemajú vlastnú diagnostiku. Napríklad zvýšený prúdový odber elektrického motora naznačuje problémy s otváraním ventilov alebo mechanické problémy čerpadla a podobne.

Z uvedeného dôvodu je výhodné, ak k centrálnemu prvku je pripojený aspoň jeden snímač elektrických hodnôt napájania jednotlivých výkonových alebo regulačných prvkov. Toto pripojenie môže byť realizované aj tak, že sa snímajú elektrické hodnoty na výstupnom rozhraní v rámci centrálneho prvku. Výstupné rozhranie môže priamo zabezpečovať výkonové ovládanie pripojených zariadení a prvkov. Analýza odoberaného prúdu a napätia poskytuje dôležitú informáciu o činnosti príslušného zariadenia alebo prvku.

Okrem aspoň jedného snímača fyzikálnej hodnoty bazénovej vody môže byť k vstupnému rozhraniu v centrálnom prvku pripojený aj snímač okolitého prostredia, ako je snímač teploty alebo vlhkosti vzduchu v okolí bazéna, snímač stmievania, snímač pohybu v okolí bazéna alebo v určenej zóne, snímač teploty vykurovacej vody a podobne.

Centrálny prvok poskytuje výhodu v tom, že do vstupného rozhrania v jednom telese prichádzajú všetky dostupné signály zo snímačov bazéna a z jeho okolia. Centralizácia vstupných hodnôt vytvára prvý a hlavný predpoklad na komplexné riadenie, ovládanie a monitorovanie bazéna. Pôvodne rozdrobené jednoúčelové riadiace jednotky sú v predloženom technickom riešení nahradené centrálnym prvkom, ktorý združuje všetky dostupné vstupy. To umožní hodnotiť situáciu vo vzájomnej súvislosti aktuálnych dejov, napríklad systém nebude pridávať do vody chemický prípravok v prípade, že prebieha preplach filtra. Takéto uvažovanie o optimálnej prevádzke jednotlivých zariadení bazéna nebolo doteraz možné, keďže každý podsystém mal vlastné rozhodovacie algoritmy, do ktorých nevchádzali parametre z ostatných podsystémov.

Výstupné rozhranie môže mať podobu svorkovnice, kde na jednotlivé svorky je privedené ovládacie, výkonné napätie pre jednotlivé regulované prvky, zariadenia alebo podsystémy. S cieľom zabezpečiť primerané výkonové parametre na výstupnom rozhraní zahrňuje centrálny prvok stýkače, rozbehové motorové stýkače a podobne. Pokynom z riadiacej jednotky sa priamo v rámci telesa centrálneho prvku ovláda motorová spúšť alebo frekvenčný menič alebo stýkač, ktorého výstup poháňa príslušné zariadenie bazéna, napríklad elektrický motor čerpadla.

Centrálny prvok zlučuje pôvodne rozdrobené úrovne riadenia. V prvom rade zlučuje príjem všetkých signálov zo snímačov do jedného zariadenia, ale zároveň tiež zlučuje riadiacu platformu s výkonovými výstupmi. To znamená, že v jednom ucelenom telese centrálneho prvku prebieha hodnotenie prijatých signálov na úrovni riadiacej jednotky a tiež v jednom telese dochádza k výkonovému spínaniu. Tento dvojnásobný centralizačný prístup prináša technické riešenie s vysokou flexibilitou a s jednoduchým nasadím v rôznych podmienkach. Nie je potrebné projektovať riadiaci systém pre každý bazén per partes ani nanovo, ako tomu bolo pri riešeniach podľa stavu techniky. Pri montáži systému sa použije centrálny prvok, ktorý má všetky existujúce formy vstupov a výstupov. Centrálny prvok je týmto pripravený na činnosť pri akomkoľvek bazéne. Podľa vybavenosti daného bazénu môže niekoľko vstupov a výstupov zostať neobsadených, čo však nepredstavuje výhodu. Takéto usporiadanie umožňuje neskoršie doplnenie systému o ďalšie zariadenia bez výmeny centrálneho prvku alebo časti podsystému. Centrálny prvok je na takéto neskoršie doplnenie pripravený už od momentu prvého zapojenia. Príkladom takejto neskoršej adaptácie systému je zmena spôsobu chemickej úpravy bazénovej vody. Napríklad pôvodnú chlórovú úpravu môžeme zmeniť bez zmeny dávkovacieho zariadenia a jeho pôvodnej logiky. Dôležité je, že vnútorné prepojenie vstupného rozhrania s riadiacou jednotkou, ktorá ovláda výstupné rozhranie, je v centrálnom prvku prepojené pre všetky vzájomné väzby, ktoré sa môžu pri riadení bazéna vyskytovať.

Ďalším dôležitým znakom tohto technického riešenia je prepojenie riadiacej jednotky s komunikačným modulom. Komunikačný modul má predovšetkým za úlohu prijímať pokyny zo vzdialeného zariadenia, napríklad z mobilného telefónu alebo inteligentného domu a tiež má za úlohu zasielať vyžiadané informácie o stave systému do takéhoto vzdialeného zariadenia. Komunikačný modul je trvalo prepojený s riadiacou jednotkou. Komunikačný modul na vonkajšej strane môže mať káblový konektor na pripojenie k LAN sieti (napríklad najmä ako RJ45), môže mať charakter WiFi alebo Bluetooth alebo môže mať zbernicu EIB/KNX. Je pritom výhodné, ak má komunikačný modul naraz viacero z uvedených platforiem. Zvyčajne komunikačný modul bude mať pripojenie na internet, WiFi na komunikáciu v okolí bazéna a EIB/KNX konektor, ktorým sa centrálny prvok môže zaradiť do širšieho systému inteligentného domu. To umožní, aby si používateľ mohol pozrieť a nastaviť požadované parametre bazéna zo svojho mobilného telefónu, ktorý sa cez internetové pripojenie spojí s riadiacou jednotkou. Zároveň, ak je už doma pri bazéne, môže cez rovnaký mobilný

SK 7659 Υ1 telefón komunikovať s bazénom prostredníctvom Wi-Fi. Tým odpadá nutnosť mať samostatné diaľkové ovládanie pre bazén. V skutočnosti doteraz mal bazén viacero samostatných diaľkových ovládačov pre rôzne podsystémy, čo bolo nekompatibilné a ešte menej pohodlné.

Prostredníctvom EIB/KNX protokolu je centrálny prvok schopný komunikácie aj s decentralizovaným riadením domu, z pohľadu ostatných zariadení inteligentného domu sa systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna javí ako jeden regulačný prvok. To je tiež dôležitou výhodou predloženého technického riešenia, pretože vďaka tomu sa môžu cez KNX protokol nepriamo riadiť aj zariadenia a prvky bazéna, ktoré nemajú, resp. nespĺňajú KNX štandard.

Centrálny prvok môže mať vo svojom tele zahrnutý aj prúdový chránič, ktorý je predradený všetkým výstupom na výstupnom rozhraní. Prúdový chránič odpája všetky výstupy od napätia v prípade, že dôjde k prechodu časti elektrického prúdu mimo chránených obvodov. Prúdový chránič môže byť zapojený tak, že riadiaca jednotka je napájaná zo zdroja ešte pred zaradeným prúdovým chráničom s komunikačným modulom, aby sa zachovala konektivita systému a možnosť zaslať správu o stave systému do vzdialeného zariadenia.

Súčasťou centrálneho prvku môžu byť aj jednofázové alebo trojfázové ističe na ochranu jednotlivých výstupov na výstupnom rozhraní.

Pohľadová strana centrálneho prvku môže zahrňovať displej, napríklad LCD, na zobrazenie vybratých údajov z riadiacej jednotky. Takýto displej má predovšetkým doplnkový účel. Pohodlnejšie a obsiahlejšie budú údaje zobrazované na vzdialenom komunikačnom zariadení, napríklad na smartfóne, ktorý sa k centrálnemu prvku pripojí prostredníctvom komunikačného modulu. Zobrazenie na vzdialenom komunikačnom zariadení môže byť zrealizované aj prostredníctvom ovládacích prvkov systému inteligentného domu, ku ktorému je centrálny prvok pripojený.

Centrálny prvok je prispôsobený na prijímanie signálov zo snímačov v rôznych komunikačných protokoloch, a to v digitálnej aj analógovej forme. Výhodne môže byť medzi snímač a riadiacu jednotku zaradený analógovo-digitálny prevodník. Tento prevodník môže mať povahu samostatného hardvérového prevodníka špecifického pre daný snímač alebo môže ísť o emulovaný prevodník, ktorý je schopný konvertovať dáta rôznej komunikačnej rýchlosti, počtu bitov, parity, pričom na strane snímača emuluje vstup podľa typu pripojeného snímača. Emulovaním sa pritom má na mysli napodobnenie jedného prvku iným prvkom.

Podstatným znakom predloženého riešenia je použitie centrálneho prvku s riadiacou jednotkou, ktorá je schopná spolupracovať s periférnymi zariadeniami, snímačmi, elektromagnetickými ventilmi, čerpadlami s rôznou konštrukciou, ktoré môžu pochádzať od rôznych, aj nekompatibilných výrobcov. Centrálny prvok tak tvorí jednotiaci prvok, ktorý združuje rôzne platformy.

Úlohou komunikačného modulu je poskytnúť používateľovi možnosť ovládať všetky činnosti zo vzdialeného prístupového bodu. Pritom pojem vzdialený je potrebné chápať veľmi široko, môže ísť o vzdialenosť rádovo v metroch, kedy na vytvorenie komunikačného kanála bude postačovať Wi-Fi alebo NFC a môže tiež ísť o prístup cez internet z ktoréhokoľvek miesta na Zemi. Zároveň cez komunikačný modul sa k riadiacej jednotke pripojí aj servisný pracovník, teda odborník, profesionál, ktorý má hlbšiu znalosť o jednotlivých väzbách medzi zariadeniami a prvkami bazéna. Používateľský a servisný prístup sa zvyčajne bude odlišovať dispozičnými oprávneniami. Servisný pracovník bude mať možnosť meniť viaceré väzby, nastavenia a kritériá systému. Zároveň cez komunikačný modul bude riadiaca jednotka zasielať údaje, správy, alarmové hlásenia, e-maily o blížiacej sa lehote na doplnenie alebo výmenu spotrebného materiálu alebo o potrebe vykonať servisný zásah na konkrétnom zariadení alebo prvku.

Keďže niektoré bazénové podsystémy sú dodávané tak, že majú napájacie vedenie s pevnou zástrčkou, ktorá by sa musela odstrániť, aby sa kábel pripojil k svorkovnici rozhrania, môže byť centrálny prvok opatrený elektrickými zásuvkami, ktoré sú súčasťou výstupného rozhrania. Napájanie týchto zásuviek bude ovládané riadiacou jednotkou.

Dôležitou výhodou predloženého technického riešenia je jednoduché použitie pre akýkoľvek bazén, pričom všetky funkcionality a nastavovacie možnosti sú dostupné v jednom centrálnom prvku, ktorý umožňuje vzdialenú správu. Predložené technické riešenie umožňuje rýchlu inštaláciu systému, znižuje riziko zlého zapojenia jednotlivých prvkov a zariadení bazéna. V neposlednej miere je dôležité tiež estetické hľadisko, keď sú viaceré rôznorodé riadiace jednotky v samostatných škatuliach nahradené jedným centrálnym prvkom s prehľadnými rozhraniami.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 5. Použitá mierka medzi jednotlivými zariadeniami bazéna, ako aj schematické obrázky týchto zariadení sú len informatívne, nezáväzné alebo boli priamo upravené na zvýšenie prehľadnosti.

SK 7659 Υ1

Na obrázku 1 je pohľad na teleso centrálneho prvku, kde sú na prednom čele dostupné páčky prúdového chrániča, ističov a stýkačov. Čiarkovanou líniou je znázornený komunikačný modul. Jeho naznačené umiestnenie je len ilustratívne.

Obrázok 2 je schéma zapojenia centrálneho prvku s jednotlivými zariadeniami jednoduchého bazéna, kde sa ovláda kvalita vody a filtrácia.

Na obrázku 3 je systém riadenia a monitorovania bazéna s komplexnejšou zostavou zariadení vrátane osvetlenia a prekrytia.

Obrázok 4 znázorňuje bazén s prelivom, kde sú riadené a monitorované všetky dostupné funkcie.

Na obrázku 5 sú vyobrazené rôzne možnosti konektivity systému s používateľom alebo so servisným pracovníkom. Ikony pri používateľovi vľavo dole znázorňujú počítač, tablet, mobilný telefón a systém domácej automatizácie ako príklady používateľského rozhrania systému podľa tohto technického riešenia.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Systém podľa tohto príkladu na obrázkoch 1, 2 a 5 je použitý na ovládanie a monitorovanie bazéna 3 so základnými funkciami.

Systém má centrálny prvok j_ s komunikačným modulom 2, ktorý má internetové pripojenie 20 prostredníctvom LAN konektora RJ45. Centrálny prvok j_ má kompletnú výbavu so všetkými rozhraniami. Centrálny prvok 1 má na prednej stene prúdový chránič, ktorý zároveň pracuje ako hlavný istič. Ďalej má v tomto príklade tri motorové spínače, jeden pre motor filtračného čerpadla 4, ostatné sú určené pre motory prípadného ďalšieho príslušenstva. Na prednej stene podľa obrázku 2 sú ďalej umiestnené tri ističe a štyri stýkače určené pre dávkovacie čerpadlá 17, ovládanie šesťcestného ventilu 19, prekrytie 12 bazéna 3, ventil kúrenia 10, ventil 9 dopúšťania vody, svetlo 22, atrakcie a pomocné technológie.

V tomto príklade je súčasťou prednej steny centrálneho prvku 1 aj jednoduchý displej na operatívne zobrazenie aktuálnych stavov a nastavení. Pri displeji sú aj tlačidlá na pohyb v menu. Displej aj tlačidlá pri displeji majú len doplnkový charakter, všetky funkcie a v príjemnejšom grafickom prostredí sú dostupné cez mobilný telefón používateľa.

Súčasťou komunikačného modulu 2 je Wi-Fi prvok, ktorý má na povrchu centrálneho prvku 1 konektor rSMA na napojenie 2,4GHz antény. Na bočnej stene skrine centrálneho prvku 1 sú v tomto príklade dva BNC konektory na napojenie ORP elektródy a pH elektródy. Na bokoch sú tiež dva pneumatické spínače, určené napríklad na ovládanie dvoch samostatne ovládaných atrakcií bazéna 3.

Vstupné a výstupne rozhranie je tvorené najmä svorkovnicami v dvoch líniách na vrchnej strane skrine centrálneho prvku 1. Tieto rozhrania sú určené na pripojenie vstupov a výstupov. Na svorkovnicu je možné pripojiť snímač 6 teploty bazénovej vody, snímač 18 vonkajšej teploty, snímač 13 teploty externého systému kúrenia 10, snímače 7 kvality bazénovej vody, napr. snímač voľného chlóru, optický snímač 11 hladiny, ultrazvukový snímač 11 hladiny. Výstupné rozhranie zahrňuje svorky na prekrytie 12 bazéna 3, štyri dávkovacie čerpadlá 17, dve samostatné atrakcie, svetlo 22, filtračné čerpadlo 4, nastavenie filtrácie, trojcestný ventil kúrenia 10, ventil 9 dopúšťania vody, preplachový ventil, UV lampu, salinátor 15, generátor 8 ozónu, tepelné čerpadlo. Komunikačný modul 2 má RJ-45 konektor, KNX konektor 21 a BUS proprietámu zbernicu.

Napriek uvedenej širokej škále vstupov a výstupov je centrálny prvok 1 v tomto príklade prepojený len so snímačom 7 kvality bazénovej vody, s dávkovacím čerpadlom 17, so vstrekovacími ventilmi 16 a s filtračným čerpadlom 4. Ostatné vstupy a výstupy sú voľné, neobsadené a sú použiteľné neskôr pri rozširovaní funkcií bazénu 3.

K riadiacej jednotke v centrálnom prvku j. sa používateľ pripojí pomocou svojho mobilného telefónu, ktorý má softvérovú aplikáciu s prehľadným grafickým prostredím. Mobilný telefón sa pripojí k riadiacej jednotke cez komunikačný modul 2, a to prostredníctvom Wi-Fi, ak je používateľ doma v dosahu Wi-Fi. V takom prípade funguje mobilný telefón ako diaľkový ovládač s veľkým displejom. Z rovnakého mobilného telefónu sa používateľ môže pripojiť ku komunikačnému modulu 2 aj prostredníctvom internetu odkiaľkoľvek. Riadiaca jednotka má okrem operačnej pamäte aj pamäť na uchovávanie nameraných hodnôt zo všetkých snímačov pripojených k centrálnemu prvku T V tejto pamäti sa tiež uchovávajú vypočítané hodnoty spotreby vody, elektrickej energie a prípravkov na úpravu bazénovej vody. Súčasťou riadiacej jednotky je v tomto príklade aj blok na odosielanie správ, cez ktorý sa správy s vopred zvolenými typmi informácií zasielajú používateľovi a servisnému pracovníkovi.

Príklad 2

Bazén 3 má v tomto príklade podľa obrázka 1, 3 a 5 širšie príslušenstvo, ktoré zahŕňa filtračné čerpadlo 4, snímač 5 prietoku, snímač 6 teploty, snímač 7 kvality bazénovej vody (pH, redox, voľný chlór), generátor 8 ozónu, ventil 9 dopúšťania vody, snímač 11 hladiny, prekrytie 12 bazéna 3, UV lampu 14, salinátor 15,

SK 7659 Υ1 vstrekovacie ventily 16, dávkovacie čerpadlá 17, snímač 18 vonkajšej teploty, viaccestný ventil 19 na preplach filtra, svetlo 22.

Uvedené zariadenia a prvky bazéna 3 sú pripojené k príslušnému vstupnému a výstupnému rozhraniu centrálneho prvku L Pri inštalácii pracovník umiestni centrálny prvok X na vhodnom mieste a podľa identifikácie svoriek na vstupnom rozhraní pripojí káble k všetkým snímačom. K výstupnému rozhraniu pripojí podľa jednotného manuálu všetky napájania a riadenia regulačných prvkov, motorov a ostatných výkonových členov. Pritom platí, že napríklad svorky výstupného rozhrania pre motor filtračného čerpadla 4 už majú potrebnú elektrickú ochranu v rámci centrálneho prvku í, zapojenie využíva motorový rozbehový stýkač, pri inštalácii sa už nemusí takáto ochrana zvlášť zapájať do obvodu. Práca pri inštalácii sa zjednoduší, postačuje správne identifikovať jednotlivé káble a pripojiť ich k zodpovedajúcej svorke. To podstatne znižuje možnosť zlého zapojenia a zrýchľuje inštaláciu.

V riadiacej jednotke centrálneho prvku X je od výroby prednastavená základná zostava vzťahov a väzieb medzi snímačmi a regulačnými prvkami a tiež sú tu nahrané optimálne hodnoty parametrov sústavy. To zabezpečí, že po montáži centrálneho prvku i a po jednoduchom pripojení káblov je systém okamžite pripravený na činnosť bez ďalšieho programovania alebo nastavovania parametrov. Zároveň je umožnené tieto parametre a väzby meniť prostredníctvom mobilnej aplikácie v smartfóne, prostredníctvom aplikácie v počítači, tablete alebo prostredníctvom grafického rozhrania domácej automatizácie. Servisný technik môže zvyčajne meniť širšiu skupinu nastavení ako bežný používateľ.

Systém prostredníctvom centrálneho prvku J_ zaznamenáva históriu a štatistiku práce jednotlivých zariadení a prvkov bazéna 3. Na základe týchto údajov dokáže stanoviť blížiace sa termíny servisných zásahov alebo čas spotrebovania niektorého prípravku pridávaného do bazénovej vody. Na tieto lehoty upozorní prostredníctvom komunikačného modulu 2. V tomto príklade zašle na e-mailovú adresu používateľa a tiež servisného technika správu, tesne pred uplynutím lehoty zašle tiež SMS.

Príklad 3

Systém podľa tohto príkladu zahrňuje všetky dostupné zariadenia a prvky z obrázkov 1, 4 a 5. Centrálny prvok X podobne ako v predchádzajúcich príkladoch v jednom telese zahrňuje ochranné elektrické prvky, ako je prúdový chránič a ističe, tiež v tomto telese zahrňuje riadiacu jednotku s pamäťou, komunikačný modul 2 prepojený s riadiacou jednotkou a zahrňuje tiež vstupné a výstupné rozhrania. V centrálnom prvku X sú obsiahnuté aj výkonové elektrické prvky, ako sú stýkače, motorové spínače a relé.

Bazén 3 s prelivom má v tomto príklade filtračné čerpadlo 4, snímač 5 prietoku, snímač 6 teploty, snímač 7 kvality bazénovej vody (pH, redox, voľný chlór), generátor 8 ozónu, ventil 9 dopúšťania vody, kúrenie W, snímač 11 hladiny, prekrytie 12 bazéna 3, snímač 13 teploty kúrenia W, UV lampu 14, salinátor 15, vstrekovacie ventily 16, dávkovacie čerpadlá 17, snímač 18 vonkajšej teploty, viaccestný ventil 19 na preplach filtra, svetlo 22. Snímač 11 hladiny je umiestnený vo vyrovnávacej nádrži. Atrakcie, ako sú farebné svetlá 22, fontánky a ozvučenie, sú riadené centrálnym prvkom T

Centrálny prvok X má tiež jednotku uploadu, pomocou ktorej sa môže diaľkovo upravovať firmware (softvér) nahratý v pamäti riadiacej jednotky. Na diaľku sa môže cez servisný prístup meniť aj nastavenie parametrov sústavy. Medzi jednotlivými zariadeniami a prvkami bazéna 3 je kontrola vzájomných vzťahov. Centrálny prvok X hodnotí nielen čas aktivity jednotlivých zariadení a prvkov, ale skúma aj ich elektrickú spotrebu a spotrebu prípravkov a vody. To umožňuje detegovať rôzne nežiaduce stavy. Napríklad klesajúca hladina bazénovej vody, následne sprevádzaná aktivovaním ventilu 9 dopúšťania vody, poukazuje na netesnosť sústavy. V prípade, že čas otvorenia ventilu 9 dopúšťania vody presiahne nastavenú hodnotu, ktorá môže zodpovedať prirodzenému odpareniu vody v horúcich dňoch, centrálny prvok X zašle správu o pravdepodobnej chybe sústavy. Ak je strata bazénovej vody vysoká alebo ak snímač vlhkosti v šachte bazéna 3 zaznamená zatopenie šachty, centrálny prvok X zastaví prítok vody cez ventil 9 dopúšťania vody a zastaví tiež činnosť filtračného čerpadla 4, ktoré by mohlo byť poškodené suchou prevádzkou alebo ktoré tiež svojím výkonom môže prispievať k väčšej strate vody.

Tieto jednotlivé väzby a vzťahy medzi nameranými hodnotami bazéna 3 a aktiváciou príslušných regulačných a výkonových zariadení a prvkov sú prednastavené v centrálnom prvku X a inštalačný pracovník nad nimi nemusí ani premýšľať. Vďaka centralizácii systému sa vytvorili regulačné a kontrolné možnosti, ktoré pri samostatnom riadení každého zariadenia a prvku zvlášť, neboli jednoducho možné.

Priemyselná využiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné opakovane vyrábať a používať systém na ovládanie alebo monitorovanie rôznych bazénov s rôznou úrovňou výbavy a príslušenstva, pričom systém sa vyznačuje jednoduchou inštaláciou a flexibilitou.

Claims (19)

SK 7659 Υ1 NÁROKY NA OCHRANU

1. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna, ktorý zahrňuje aspoň jeden snímač fyzikálnej hodnoty bazénovej vody a aspoň jeden regulačný prvok prepojený so zariadením bazéna (3), vyznačujúci sa tým, že má centrálny prvok (1), ktorý v jednom celku združuje vstupné rozhranie, riadiacu jednotku, komunikačný modul (2) a výstupné rozhranie, riadiaca jednotka je prepojená so vstupným rozhraním, s výstupným rozhraním a s komunikačným modulom (2), vstupné rozhranie je prepojené s aspoň jedným snímačom fyzikálnej hodnoty bazénovej vody, výstupné rozhranie je prepojené s aspoň jedným regulačným prvkom, pričom riadiaca jednotka je prispôsobená na ovládanie výstupného rozhrania podľa pokynov prijatých cez komunikačný modul (2) a/alebo podľa naprogramovaných algoritmov, ktoré zohľadňujú nasnímané hodnoty na vstupnom rozhraní.

2. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vstupné rozhranie alebo výstupné rozhranie je prepojené aspoň s jedným snímačom elektrických hodnôt napájania jednotlivých zariadení a/alebo prvkov bazéna (3).

3. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že k centrálnemu prvku (1) je pripojený aspoň jeden snímač okolitého prostredia alebo aspoň jeden snímač parametrov príslušenstva bazéna (3).

4. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že komunikačný modul (2) má sieťový LAN konektor a/alebo Wi-Li rozhranie a/alebo KNX konektor (21), výhodne má všetky uvedené pripojovacie prvky súčasne.

5. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že komunikačný modul (2) má Bluetooth rozhranie a/alebo USB konektor.

6. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má vonkajšiu podobu telesa, v ktorom sú zlúčené elektrické ochranné prvky, elektrické výkonové prvky a svorkovnice vstupného a výstupného rozhrania pre všetky zariadenia a prvky bazéna (3).

7. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má vo svojom telese prúdový chránič, aspoň jeden elektrický istič, aspoň jeden elektrický stýkač, výhodne má aspoň j eden motorový spínač.

8. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že riadiaca jednotka má pamäť na uchovávanie nameraných hodnôt zo snímačov pripojených k centrálnemu prvku (1) a na uchovávanie vypočítaných hodnôt spotreby vody a/alebo elektrickej energie, a/alebo prípravkov spotrebovávaných na úpravu bazénovej vody.

9. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že k centrálnemu prvku (1) je pripojené filtračné čerpadlo (4) a/alebo snímač (5) prietoku, a/alebo snímač (6) teploty, a/alebo snímač (7) kvality bazénovej vody, a/alebo generátor (8) ozónu, a/alebo ventil (9) dopúšťania vody, a/alebo kúrenie (10), a/alebo snímač (11) hladiny, a/alebo prekrytie (12) bazéna (3), a/alebo snímač (13) teploty kúrenia (10), a/alebo UV lampu (14), a/alebo salinátor (15), a/alebo vstrekovacie ventily (16), a/alebo dávkovacie čerpadlá (17), a/alebo snímač (18) vonkajšej teploty, a/alebo viaccestný ventil (19) na preplach filtra, a/alebo svetlo (22).

10. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že riadiaca jednotka prispôsobená na ovládanie cez komunikačný modul (2) prostredníctvom mobilného telefónu a/alebo tabletu, a/alebo počítača, a/alebo prostredníctvom grafického rozhrania domácej automatizácie.

11. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že riadiaca jednotka má blok na odosielanie správ používateľovi a/alebo servisnému pracovníkovi.

12. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má na prednej stene displej na zobrazenie hodnôt a stavov systému.

13. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má aspoň jeden hardvérový alebo emulovaný analógovo-digitálny prevodník prepojený so vstupným rozhraním.

14. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má komunikačný prístup pre používateľa a pre servisného technika s rozdielnou dispozíciou na nastavovanie parametrov systému.

15. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má na svojom telese zvonka prístupnú normalizovanú elektrickú zásuvku, ktorá je súčasťou ovládaného výstupného rozhrania.

16. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 15, v y 7

SK 7659 Υ1 značujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má rSMA konektor.

17. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 16, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má BNC konektor.

18. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 17, v y 5 značujúci sa tým, že riadiaca jednotka má blok na zmenu softvéru nahraného výrobcom prostredníctvom uploadu cez komunikačný modul (2).

19. Systém na ovládanie a/alebo monitorovanie bazéna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že centrálny prvok (1) má internetové pripojenie (20).