智能小區(qū)和家居智能化的系統(tǒng)設計
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1住宅智能化的概念
建筑智能化應包括公建和居民小區(qū)兩部分，智能化小區(qū)應涵蓋小區(qū)公共智能化系統(tǒng)和家居智能系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括：小區(qū)對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、小區(qū)周界防范系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)、自動抄表系統(tǒng)、衛(wèi)星及有線電視系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)很大一部分是為整個小區(qū)的公共部分提供服務的。而在實際生活當中，小區(qū)住戶內(nèi)部能夠使用到的智能化系統(tǒng)只占很小一部分，這就是“智能家居”。
“智能家居”是以住宅為平臺，集系統(tǒng)、結構、服務、管理、控制于一體，利用先進的網(wǎng)絡通訊技術、電力自動化技術、計算機技術、無線技術，將與居家生活有關的各種設備有機地結合起來，通過網(wǎng)絡化綜合管理家中設備，來創(chuàng)造一個優(yōu)質、舒適、安全、便利、節(jié)能、環(huán)保的居住生活環(huán)境空問。
從功能上，智能家居在保持了傳統(tǒng)居住功能的基礎上，優(yōu)化了人們的生活方式和居住環(huán)境，幫助人們有效地安排時間、節(jié)約能源，實現(xiàn)了家電(如空調(diào)、熱水器等)控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報警、定時控制及電話遠程控制、計算機控制等，提供了全方位_的信息交換功能。
從操作上，智能化家居就是給住戶創(chuàng)造一個簡便的生活方式、舒適的生活環(huán)境、經(jīng)濟實用的家居控制手段#8943;#8943;這樣一個智能化家庭生活平臺。智能化家庭生活平臺采用智能家居網(wǎng)絡技術，操作非常簡便，使用一個手持無線遙控器、墻上開關、定時器，甚至任何一個電話及計算機就能控制家中所有的燈、家電，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度．設置不同時間的窗簾開關控制。甚至在外出的汽車上、在遙遠的外地都能通過這個系統(tǒng)實施對家中上述系統(tǒng)的控制。
從結構上，智能家居控制系統(tǒng)可采用先進的通訊總線方式或電力線載波通訊技術，其產(chǎn)品部件安裝時無需對住宅內(nèi)已有的居住環(huán)境進行大幅度的改造，無需復雜的布線及添置新的設備材料，只要將產(chǎn)品模塊接入通訊總線或220V電力線網(wǎng)絡即可形成控制系統(tǒng)。系統(tǒng)一般采用模塊化設計，使用簡單的編碼指令，就可輕松進行擴展?？上纫缘土膬r格安裝基本系統(tǒng)后，再根據(jù)需要擴展更多的功能，進行系統(tǒng)功能添加，家居智能系統(tǒng)的擴充性非常強大。
2典型的家居智能化系統(tǒng)的構造和功能
2．1家居智能化的典型系統(tǒng)(見圖1)
圖1家居智能化的典型系統(tǒng)
2．2家居智能系統(tǒng)的典型配置和各單元模塊的功能
2．2．1家居智能系統(tǒng)的典型配置
以一幢具有地下1層和地上2層的別墅為例，家居智能化系統(tǒng)的典型配置如下：
a．可視對講功能：每戶配置1～2臺7英寸觸摸屏，可實現(xiàn)家居智能系統(tǒng)所有的控制：操作，同時也是可視對講系統(tǒng)、安防系統(tǒng)的顯示屏：在二層配置1臺5英寸彩色可視分機，廚房配置電視電話，在地下層或其它適當位置設置非可視分機。目前市場上有些家居智能產(chǎn)品還處在控制型產(chǎn)品階段，不具備安防功能或可視對講功能，有的只具有燈光控制和家電控制功能，筆者認為選擇家居智能產(chǎn)品時應選擇集成度高的產(chǎn)品，這樣可減少設備安裝空間、維護維修簡便且降低造價。
b．家居安防：所有的住戶窗戶配置方向性紅外幕簾探測器，主要臥室配置緊急求救按鈕，廚房配置燃氣泄漏探測器；如發(fā)生報警，立即將報警信息傳送到物業(yè)管理中心，同時自動發(fā)送到用戶的手機上。
c．照明控制：在各個戶型的主要功能房間，如影音室、主臥、家庭活動室、大餐廳和從主臥至電梯的通道，設置智能照明控制(調(diào)光)模塊，實現(xiàn)智能照明控制。其它各主要房間和通道設置普通開關面板，并預留通訊線管環(huán)通各主要房問和通道的普通開關面板的位置，住戶未來可任意在這些主要房間和通道設置控制器．實現(xiàn)智能控制。庭院噴灑設置控制點預留通訊口。紅外探頭將設置在門廳、主樓梯、從主臥至電梯的通道和出電梯至通道或車庫處作為照明控制。
d．空調(diào)控制：中央空調(diào)系統(tǒng)提供開放接口并提供接口協(xié)議。與家居智能網(wǎng)關進行通訊，實現(xiàn)通過智能家居系統(tǒng)來控制空調(diào)的功能。
e．場景控制：照明控制、空調(diào)控制及安防系統(tǒng)控制的操作可以組合成應用場景，用戶通過選擇不同的應用場景來實現(xiàn)多種組合操作，從而大大簡化使用和操作，給用戶提供便利。
f．遠程遙控：對安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程遙控，包括電話遙控、網(wǎng)絡遙控等。
g．信息發(fā)布：通過住戶內(nèi)配置的觸摸屏，物業(yè)公司可以隨時發(fā)布相關的公共信息或者該住戶的私人信息，如小區(qū)的公共信息發(fā)布、天氣預報發(fā)布、活動通知、繳費通知、相關住戶信件到達通知等等，該功能的應用可根據(jù)物業(yè)公司的具體管理要求來實施。
h．信息平臺：智能家居系統(tǒng)是基于TCP／IP(傳輸控制協(xié)議／網(wǎng)際協(xié)議)和Ethemet(以太網(wǎng))網(wǎng)絡平臺的全數(shù)字化智能家居平臺，經(jīng)過二次開發(fā)還可以實施多種信息化增值服務，如電子商務、網(wǎng)絡視頻、網(wǎng)絡家電、遠程教育、遠程醫(yī)療、網(wǎng)絡游戲等娛樂應用。物業(yè)管理網(wǎng)絡化、社區(qū)生活數(shù)字化、與會所、酒店數(shù)字化平臺的應用融合等等。
2-2-2家居智能系統(tǒng)各單元模塊的功能
2-2．2．1智能觸摸屏
智能觸摸屏支持家居智能網(wǎng)絡的全部操作，智能觸摸屏可實現(xiàn)的具體系統(tǒng)功能：
a．場景控制：用戶通過按鍵控制房間的多個燈光回路及電器的場景功能，如迎賓、閱讀、影院等。
b．調(diào)光控制：實現(xiàn)對主要區(qū)域的燈光調(diào)光控制，如客廳、臥室、起居室、餐廳等。
c．紅外感應控制：在樓梯及大門口和相關通道實現(xiàn)對照明的感應控制。當有人進入門內(nèi)或通過樓梯時，燈光可自動開啟。須具備識別寵物等非人體紅外輻射的能力和抗UV(紫外線)的功能，實現(xiàn)低誤控率。
d．電器控制：系統(tǒng)可通過自動或遙控對電器等設備進行智能控制，如電動窗簾的開啟、空調(diào)的控制、背景音樂的控制，以及其他強弱電設備的控制。
e．夜間起床模式：業(yè)主可通過一個按鍵開啟夜間起床模式，如從臥室到走廊到洗手間的所有燈光調(diào)節(jié)到較低的亮度，以保證在能夠指引照明的情況下調(diào)節(jié)到起床時適應的照度不至耀眼，當業(yè)主返回到臥室后可使用一個按鍵關閉這些照明。
f．恒量控制：系統(tǒng)可通過感應室外照明的亮度自動開啟庭院及室外照明。
g．天文時鐘功能：系統(tǒng)具有天文時鐘，可使用復雜的時間表控制室外照明或庭
院的噴灌。
h．電器監(jiān)控：業(yè)主可通過智能觸摸屏監(jiān)視和控制受控電器或照明的工作狀態(tài)。
i．圖形化界面監(jiān)控：可在主臥室內(nèi)安裝智能觸摸屏，以顯示整個建筑及每層內(nèi)房問的圖形，在房問內(nèi)可通過動態(tài)圖標顯示每個電器的工作狀態(tài)，通過直接點擊房間和電器就可實現(xiàn)對系統(tǒng)和電器的監(jiān)控。
j．戶內(nèi)保安監(jiān)控功能。
k．900MHz無線電話接口(可選配)。
1．信息發(fā)布功能。
2．2．2．2燈光控制器
a．控制功能：燈光開／關；燈光亮度控制；電動窗簾控制；多情景功能；場景控制；無線控制；夜燈提示。
b．可與智能觸摸屏實現(xiàn)有線和無線通訊。
2．2．2．3遙控器
a．傳輸類型：紅外線，傳輸距離：不小于7m，電源：DC3V。
b．遙控功能：燈光開／關及明暗控制、窗簾控制、多情景控制，集成遠程控制
功能：如對電視、DVD(數(shù)字視頻播放設備)、VCR(盒式磁帶錄像機)等家電。
2．2．2．4無線移動終端
可與智能觸摸屏無線通訊，實現(xiàn)家居智能系統(tǒng)的全部功能。
2．2．2．5廚房電視電話
a．可實現(xiàn)可視對講的標準功能。
b．與家庭網(wǎng)關可實現(xiàn)有線和無線連接，實現(xiàn)遠程訪問和控制。
c．具有訪客確認、開門、免提電話功能。
d．TFT(薄膜晶體管)液晶顯示，可實現(xiàn)TV(電視)、CATV(有線電視)，F(xiàn)MRADIO(調(diào)頻收音機)功能，可實現(xiàn)時間顯示，頻道自動搜索與記憶，錄音留言及回放功能，具有A／V(音頻／視頻)輸入端(可直接接DVD)。
2．2．2．6智能觸摸屏的可視功能
可視及非可視對講室內(nèi)分機是智能觸摸屏的擴展分機。智能觸摸屏及擴展分機應具備以下所述可視對講全部功能：
a．住戶通過可視室內(nèi)分機、智能觸摸屏可以看到訪客影像，并與訪客雙向對講，戶內(nèi)進行電控和機械開鎖或報警。報警不影響對講功能，報警優(yōu)先。具有彩色／黑白圖像存儲功能。 b．可視對講室外機采用不銹鋼／鋁合金外殼，豪華美觀、耐腐蝕；室內(nèi)機采用防火抗老化高級塑料外殼／鋁合金面板。
c．可雙向主／被動與戶外門口機或安防中心管理機連接通訊。具有免提功能。智能觸摸屏及分機具有信息發(fā)布功能。
d．警報產(chǎn)生時可將住戶地址和狀況傳至安防中心和警衛(wèi)室。
e．分機和主機均應具備不少于8個防區(qū)，支持密碼布／撤防，支持無線布／撤防，并在中心記錄，具備設置延時防區(qū)的功能。
f．可擴充室內(nèi)機和住戶門口機功能。
g．室內(nèi)機故障不影響系統(tǒng)運行。
h．鈴音音量、彩色度、亮度調(diào)節(jié)功能。
i．與其它弱電系統(tǒng)通訊協(xié)議兼容，支持弱電系統(tǒng)集成功能。
j．顯示屏和按鍵均應具備中／英文對照顯示和標識的設置。
2．2．2．7紅外雙鑒探測報警器
a．采用先進技術，能進一步抑制誤報，并使靈敏度提高。
b．被動紅外+微波+能量分析功能。
c．采用視區(qū)成型技術，保證微波和紅外視區(qū)能夠良好匹配。
d．抗UV的功能。
e．可與戶內(nèi)可視對講機連接、通訊。
2．2．2．8可燃氣體探測器
a．吸頂安裝，產(chǎn)品需經(jīng)燃氣公司認可。
b．可與戶內(nèi)智能觸摸屏或可視對講機連接，報警。
c．可聯(lián)動切斷燃氣閥。
3智能住宅設計實施時需注意的問題
3．1系統(tǒng)集成及布線
智能住宅電氣技術的關鍵是系統(tǒng)集成，這種集成不僅反映在整幢樓或整個小區(qū)，更重要的反映在每一住戶單元。任何一種集成都要求各系統(tǒng)、各設備有開放的通信協(xié)議，在大家認同的標準下進行通訊及控制，此問題應在弱電施工圖設計和設備招投標階段予以重視，應選擇可以開放產(chǎn)品協(xié)議的產(chǎn)品，并在廠商投標時要求將此部分費用和集成編程的費用加上，家居智能廠商負責對家居智能系統(tǒng)中各個設備的集成工作，弱電總包負責對智能化小區(qū)各個子系統(tǒng)的集成工作。
對于系統(tǒng)集成，主干線部分各廠商的形式是相通的．都需要區(qū)域管理配線設備，干線設備以及主站房網(wǎng)管設備。對于住戶終端設備及其管理配線設備，存在星型布線形式、總線形式、電力線網(wǎng)絡、無線及紅外方式以及它們的混合方式。其中總線、電力線網(wǎng)絡、無線、紅外這些形式由于更經(jīng)濟而被廣泛應用于相對固定而信息傳遞速度及帶寬相對較低的方面，例如：家庭設備、環(huán)境控制、能源管理、防災及保安系統(tǒng)等。而星型布線以其高度靈活性及寬帶高速傳遞信息的特點，廣泛應用于語音、數(shù)據(jù)、影像、多媒體、電視、音響等方面。
家居智能的典型系統(tǒng)布線形式如圖2所示。
圖2智能家居的典型布線系統(tǒng)圖
3.2智能住宅的運行
智能住宅運行不正常，可分為以下幾種情況：
a．少數(shù)系統(tǒng)處于停運狀態(tài)。這種項目大都建于上世紀90年代末或本世紀初，一般通過代理商訂貨。由于調(diào)試、驗收及培訓工作不完善，后期服務無法保證，住戶使用中出現(xiàn)問題找不到原訂貨商，找到了費用也很高，無法解決問題。
b．系統(tǒng)仍在運行，但只能進行顯示與手動控制。這種情況比較多，有些部分自動控制能正常投入，但達到自動控制全部投入運行，實現(xiàn)經(jīng)濟運行的工程比較少。近幾年來人們注意了對供貨商或代理商資質的審查，并對設計、調(diào)試、驗收、培訓及后期服務在合同中都作了明確規(guī)定之后，情況才大有好轉。造成家居智能系統(tǒng)不能正常運行的原因是多方面的，有些是業(yè)主對家居智能系統(tǒng)認識不正確，裝修時不能正確利用原有系統(tǒng)總線，屬于使用上的原因；有些是設計、供貨商或施工單位的原因。
電氣施工圖設計不完善也是家居智能系統(tǒng)不能正常投入運行的一個重要原因，設計單位對選用系統(tǒng)不熟悉，施工圖設計就相當困難。另外，家居智能化系統(tǒng)的施工圖設計與產(chǎn)品的關系比較密切，各個廠家的產(chǎn)品在網(wǎng)絡結構、產(chǎn)品功能及價格上也不同，施工圖設計如果定了某一家產(chǎn)品，隨著建設周期的拖延，資金的變化等原因，有時未必會按設計圖紙進行訂貨。訂貨一旦有變化，設計就要變化，加上工程設備訂貨往往變化多次．使施工中的預留和預埋大量返工，這也是造成智能建筑不能正常實施和運行的原因。
4結束語
家居智能化系統(tǒng)作為一項方便百姓生活，提高大眾生活品質和促進節(jié)能的高科技產(chǎn)品，已逐漸進入尋常百姓家庭。要求電氣設計及工程管理人員能從各個方面深入了解這一系統(tǒng)，注意產(chǎn)品招標的技術條件與設計的配合，供貨商的資質、技術水平和后期服務等．制定出相應的解決方案，保證家居智能系統(tǒng)運行正常化，實現(xiàn)投資、技術和經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。這樣才能讓這一系統(tǒng)真正得到普及和發(fā)展。
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