8. Erhebung psychologischer Größen

Question 1

Monitoring

Answer 1

• Erfassen und Speichern von Messwerten
• Vergleichen der Messwerte mit Grenzwerten
• Visualisieren

Question 2

Energiemanagement: Management aller energierelevanten Prozesse:

Answer 2

• technisch (z.B. Produktionslinien oder Maschinen)
• prozessual (z.B. Einkauf von Motoren: welche Lieferanten und Energieklassen)

Question 3

Energiemonitoring: Fungiert als Werkzeug des Energiemanagements

Answer 3

• das Monitoring liefert die Transparenz (reale Zahlen)
• Beurteilung der Energieeffizienz

Question 4

Teil des Technischen Monitorings

Answer 4

• Anlagenmonitoring (AM)
• Energiemonitoring (EM)
• Gebäude- und Behaglichkeitsmonitoring (GBM)

Question 5

Was übernimmt die wesentlichen Funktionen des technischen Monitorings?

Answer 5

• Die Gebäudeleittechnik (GLT)
• Steuerungsparameter und Fehlermeldungen

Question 6

Signalverarbeitung

Answer 6

• abgestimmte Leitungen
• Signale werden, wenn möglich im Sensor verstärkt
• digital übertragende Sensoren sind Störungsunanfälliger
• Feldbus-systeme erlauben n Sensoren auf 1 Leitung

Question 7

Was sind grundlegende Messaufgaben im Gebäude?

Answer 7

• Flügelrad / Balgenzähler → Impulszählung → Zeitmessung (Zeit zwischen Impulsen)
• Strom / el. Leistung → S0 → Impulszählung → Zeitmessung (s.o.)
• Temperatur / Feuchte → Widerstand → Spannungsmessung
• Druck → Weg → Widerstand → Spannungsmessung
• Volumenstrom → Druck

Question 8

Sensoren werden an folgenden Messstellen installiert.

Answer 8

• Wärme
• Wasser
• Strom
• Gas

Question 9

Welche Parameter misst ein Wärmemengenzähler?

Answer 9

• Zur Bestimmung der Wärmemenge in einem Fluid-Kreis wird der Volumenstrom des Mediums und eine Temperatur-Differenz benötigt. Zudem Druck und Druckkoeffizient
• Wärmemengenzähler besitzen daher zwei Temperatursensoren und einen Durchfluss-Messer.

Question 10

Wie ist ein BUS (Binary Unit System) definiert?

Answer 10

System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg, bei dem die Teilnehmer nicht an der Datenübertragung anderer Teilnehmer beteiligt sind.

• Erfassen von analogen und digitalen Signalen
• Ausführen von Stellbefehlen
• Steuern, Regeln und Überwachen

Question 11

Was sind Sensoren und Aktoren?

Answer 11

Analoge (dauerhaft) und Binäre Sensoren (Aktion)

Question 12

Bussytem

Answer 12

Nutzung eines Kabels für die Übertragung vieler Datenpakete:
1. Feldbusebene
2. Feldbus
3. Knotenpunkt / Datenfernkommunikation
4. Steuerung
5. Automationsebene

Question 13

Zu Steuernde Geräte in einem Haus:

Answer 13

Heizungsanlagen
Lüftungs-und Klimaanlagen
Melde-und Überwachungssysteme
Beleuchtungssysteme
Jalousien

Question 14

KNX Konnex Bus

Answer 14

ist dezentral gesteuert
Haushaltsgeräte

• aus verschiedenen europäischen Standards (EIB, BatiBUS, EHS)
• europaweit normiert
• Gewerke: Heizung, Lüftung, Elektrosteuerung, Sicherheitseinrichtungen, Haushaltsgeräte
• kein zentrales Steuergerät – jeder Teilnehmer eigenen Mikrocontroller
  —> kein Totalausfall, aber hoher Programmieraufwand

Question 15

LON - Local Operating Network

Answer 15

dezentrales Feldbusssystem
Industrie und Kommunikation

• Gewerke: Gebäudeinstallation, Industrie, Verkehrsleitprozesse, Telekommunikation
• dezentrale Steuerung: interner Neuron-Chip bei jedem Teilnehmer
• vielfältige Übertragungsmedien

Question 16

BACnet: Building Automation and Control Networks

Answer 16

Meistverbreitet und erweiterbar max 2km Leitungslänge

• meistverbreitete Kommunikationsstandard in der Gebäudeautomation
• Im Januar 2003 wurde BACnet zur ISO-Norm 16484-5
• Gewerke: alle
• „unbegrenzte“ Teilnehmerzahl
• BACnet unterstützt verschiedene LAN-Technologien

Question 17

Aufgaben und Funktionen von Gebäudeautomations
Bussen

Answer 17

• Erfassen von analogen und digitalen Signalen
• Ausführen von Stellbefehlen
• Steuern, Regeln und Überwachen von Beleuchtungssystemen
• Zutrittskontrollen
• Erfassen von Zuständen
• Bedienen und Beobachten

Question 18

M-Bus Meter Bus

Answer 18

Meter Bus max. 250 Replicas max. 500 m^2 Drahtleitung

• einfaches System zu Verbrauchserfassung
• begrenzte Kabellängen
• Einsatzgebiet: Datencontrolling (Strom-, Gas-, Wasser-, Wärmemengenzähler)

Question 19

Kommunikation

Answer 19

Protokolle TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

Bestehend aus:
- Kontroll und Sicherungsfeld
- Adressenfeld
- Datenfeld

Question 20

Entscheidungsfindung im Neubau von Bussystemen

Answer 20

Wird frühzeitig über ein System zur Gebäudeautomatisierung gesprochen, empfiehlt es sich für ein drahtbasiertes System wie KNX/EIB zu entscheiden.

Außerdem sollte auch darauf geachtet werden, dass das gewählte System leicht über Funkbus erweitert werden kann und über eine hohe Kompatibilität mit anderen Systemen und Haushaltsgeräten verfügt.

Auf die Erweiterbarkeit über Funkbus kann auch verzichtet werden, wenn genügend Alternativen zur Erweiterung vorhanden sind.

Question 21

Entscheidungsfindung in der Sanierung

Answer 21

Es sollte geprüft werden, ob z.B. bereits ein drahtbasiertes System wie KNX/EIB vorliegt und mit den gewünschten Komponenten kompatibel ist.
Sollte noch kein System vorliegen, ist es möglich über bereits vorhandene Leitungen Systeme zu installieren.
Diese können jedoch teurer als Funkbussysteme sein
Funkbussysteme eignen sich ebenfalls für die Nachrüstung im Rahmen einer sauberen Sanierung (jedoch geringerer Funktionsumfang)

Question 22

Messungen

Answer 22

Messwerte sollen einen Signalverlauf repräsentieren. Sie können dies nur tun, wenn die Abtastfrequenz höher ist als die doppelte Signalfrequenz.

Question 23

Aliasing

Answer 23

Ist die Abtastfrequenz zu klein, kommt es zur Unter-Abtastung, dem Aliasing. Das ursprüngliche Signal wird dann nicht mehr korrekt repräsentiert.

Question 24

Aggregation

Answer 24

In einigen Fällen ist die Speicherfrequenz sehr viel niedriger als die Signalfrequenz

Hier kann es notwendig sein, mehrere Zusammenfassender Werte für einen Datenpunkt abzulegen.

Question 25

Wie kann mit asynchronen Datenströmen umgegangen werden?

Answer 25

Auswertung in festen Zeitschritten

Wenn:
- Die Frequenz der Datenquelle niedriger als die der Abfrage ist: Dann können häufig (nicht immer) Zwischenwerte interpoliert werden.
- Die Frequenz der Datenquelle höher als die der Abfrage ist: In diesem Fall müssen mehrere Daten zu einem sinnvollen Wert zusammengefasst (aggregiert) werden.
- Aus einem eventbasierten Signal (z.B. Ein/Ausschaltzeitpunkte) ein sinnvoller Wert berechnet werden soll. Die Distanz der Schaltzeitpunkte kann dabei in einem Datensatz größer und kleiner sein als in der Abfrage.

Question 26

Welche Vorteile bieten virtuelle Datenpunkte?

Answer 26

• Bei Erfassung verrechnete Datenpunkte
• Senkung der übertragenen - Datenmenge
• Verringerung der Übertragungsfehler
• Möglichkeit der Integration über die Zeit → höhere Toleranz gegen fehlende Werte

Question 27

Speichermodelle

Answer 27

• Zyklisch: Speicherung in festen Zeitschritten
• Änderungsbasiert: Speicherung abhängig vom Wert
• Eventbasiert: Speicherung abhängig von Ereignissen

Question 28

Microcontroller (auch MCU)

Answer 28

Ein-Chip-ComputersystemProzessor, Timer/Counter, RAM, GPIO und andere Peripheriefunktionen wie z.B. USB, I2C auf demselben Chip

Question 29

Verwendung - MCU

Answer 29

• Erfassen von Messwerten mit Hilfe von Sensortechnik
• Datenübertragung, speicherung und ggf. auch verarbeitung
• Feedback mit Hilfe von Aktoren

Question 30

I2C-BUS

Answer 30

• Inter-Integrated Circuit
• ein serieller Datenbus (NXP)
• „Primary/Replica“-Prinzip
• 7-bit Adresse in Hexadezimal

nur 2 Kontaktstifte (Serial Clock, Serial Data) erforderlich, auch bei Verwendung mehrerer Sensoren