智能小區(qū)和家居智能化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1住宅智能化的概念
建筑智能化應(yīng)包括公建和居民小區(qū)兩部分，智能化小區(qū)應(yīng)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(duì)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(chǎng)系統(tǒng)、自動(dòng)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(gè)小區(qū)的公共部分提供服務(wù)的。而在實(shí)際生活當(dāng)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(tái)，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理、控制于一體，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線技術(shù)，將與居家生活有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來，通過網(wǎng)絡(luò)化綜合管理家中設(shè)備，來創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)、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(chǔ)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(shí)間、節(jié)約能源，實(shí)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(bào)警、定時(shí)控制及電話遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)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(gè)簡(jiǎn)便的生活方式、舒適的生活環(huán)境、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的家居控制手段#8943;#8943;這樣一個(gè)智能化家庭生活平臺(tái)。智能化家庭生活平臺(tái)采用智能家居網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，操作非常簡(jiǎn)便，使用一個(gè)手持無線遙控器、墻上開關(guān)、定時(shí)器，甚至任何一個(gè)電話及計(jì)算機(jī)就能控制家中所有的燈、家電，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度．設(shè)置不同時(shí)間的窗簾開關(guān)控制。甚至在外出的汽車上、在遙遠(yuǎn)的外地都能通過這個(gè)系統(tǒng)實(shí)施對(duì)家中上述系統(tǒng)的控制。
從結(jié)構(gòu)上，智能家居控制系統(tǒng)可采用先進(jìn)的通訊總線方式或電力線載波通訊技術(shù)，其產(chǎn)品部件安裝時(shí)無需對(duì)住宅內(nèi)已有的居住環(huán)境進(jìn)行大幅度的改造，無需復(fù)雜的布線及添置新的設(shè)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(luò)即可形成控制系統(tǒng)。系統(tǒng)一般采用模塊化設(shè)計(jì)，使用簡(jiǎn)單的編碼指令，就可輕松進(jìn)行擴(kuò)展?？上纫缘土膬r(jià)格安裝基本系統(tǒng)后，再根據(jù)需要擴(kuò)展更多的功能，進(jìn)行系統(tǒng)功能添加，家居智能系統(tǒng)的擴(kuò)充性非常強(qiáng)大。
2典型的家居智能化系統(tǒng)的構(gòu)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(duì)講功能：每戶配置1～2臺(tái)7英寸觸摸屏，可實(shí)現(xiàn)家居智能系統(tǒng)所有的控制：操作，同時(shí)也是可視對(duì)講系統(tǒng)、安防系統(tǒng)的顯示屏：在二層配置1臺(tái)5英寸彩色可視分機(jī)，廚房配置電視電話，在地下層或其它適當(dāng)位置設(shè)置非可視分機(jī)。目前市場(chǎng)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(duì)講功能，有的只具有燈光控制和家電控制功能，筆者認(rèn)為選擇家居智能產(chǎn)品時(shí)應(yīng)選擇集成度高的產(chǎn)品，這樣可減少設(shè)備安裝空間、維護(hù)維修簡(jiǎn)便且降低造價(jià)。
b．家居安防：所有的住戶窗戶配置方向性紅外幕簾探測(cè)器，主要臥室配置緊急求救按鈕，廚房配置燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器；如發(fā)生報(bào)警，立即將報(bào)警信息傳送到物業(yè)管理中心，同時(shí)自動(dòng)發(fā)送到用戶的手機(jī)上。
c．照明控制：在各個(gè)戶型的主要功能房間，如影音室、主臥、家庭活動(dòng)室、大餐廳和從主臥至電梯的通道，設(shè)置智能照明控制(調(diào)光)模塊，實(shí)現(xiàn)智能照明控制。其它各主要房間和通道設(shè)置普通開關(guān)面板，并預(yù)留通訊線管環(huán)通各主要房問和通道的普通開關(guān)面板的位置，住戶未來可任意在這些主要房間和通道設(shè)置控制器．實(shí)現(xiàn)智能控制。庭院噴灑設(shè)置控制點(diǎn)預(yù)留通訊口。紅外探頭將設(shè)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(guān)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)通過智能家居系統(tǒng)來控制空調(diào)的功能。
e．場(chǎng)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(yīng)用場(chǎng)景，用戶通過選擇不同的應(yīng)用場(chǎng)景來實(shí)現(xiàn)多種組合操作，從而大大簡(jiǎn)化使用和操作，給用戶提供便利。
f．遠(yuǎn)程遙控：對(duì)安防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，包括電話遙控、網(wǎng)絡(luò)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(shí)發(fā)布相關(guān)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(yù)報(bào)發(fā)布、活動(dòng)通知、繳費(fèi)通知、相關(guān)住戶信件到達(dá)通知等等，該功能的應(yīng)用可根據(jù)物業(yè)公司的具體管理要求來實(shí)施。
h．信息平臺(tái)：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(luò)平臺(tái)的全數(shù)字化智能家居平臺(tái)，經(jīng)過二次開發(fā)還可以實(shí)施多種信息化增值服務(wù)，如電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)家電、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)游戲等娛樂應(yīng)用。物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)化、社區(qū)生活數(shù)字化、與會(huì)所、酒店數(shù)字化平臺(tái)的應(yīng)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(luò)的全部操作，智能觸摸屏可實(shí)現(xiàn)的具體系統(tǒng)功能：
a．場(chǎng)景控制：用戶通過按鍵控制房間的多個(gè)燈光回路及電器的場(chǎng)景功能，如迎賓、閱讀、影院等。
b．調(diào)光控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yīng)控制：在樓梯及大門口和相關(guān)通道實(shí)現(xiàn)對(duì)照明的感應(yīng)控制。當(dāng)有人進(jìn)入門內(nèi)或通過樓梯時(shí)，燈光可自動(dòng)開啟。須具備識(shí)別寵物等非人體紅外輻射的能力和抗UV(紫外線)的功能，實(shí)現(xiàn)低誤控率。
d．電器控制：系統(tǒng)可通過自動(dòng)或遙控對(duì)電器等設(shè)備進(jìn)行智能控制，如電動(dòng)窗簾的開啟、空調(diào)的控制、背景音樂的控制，以及其他強(qiáng)弱電設(shè)備的控制。
e．夜間起床模式：業(yè)主可通過一個(gè)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(shí)適應(yīng)的照度不至耀眼，當(dāng)業(yè)主返回到臥室后可使用一個(gè)按鍵關(guān)閉這些照明。
f．恒量控制：系統(tǒng)可通過感應(yīng)室外照明的亮度自動(dòng)開啟庭院及室外照明。
g．天文時(shí)鐘功能：系統(tǒng)具有天文時(shí)鐘，可使用復(fù)雜的時(shí)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(gè)建筑及每層內(nèi)房問的圖形，在房問內(nèi)可通過動(dòng)態(tài)圖標(biāo)顯示每個(gè)電器的工作狀態(tài)，通過直接點(diǎn)擊房間和電器就可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guān)；燈光亮度控制；電動(dòng)窗簾控制；多情景功能；場(chǎng)景控制；無線控制；夜燈提示。
b．可與智能觸摸屏實(shí)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(guān)及明暗控制、窗簾控制、多情景控制，集成遠(yuǎn)程控制
功能：如對(duì)電視、DVD(數(shù)字視頻播放設(shè)備)、VCR(盒式磁帶錄像機(jī))等家電。
2．2．2．4無線移動(dòng)終端
可與智能觸摸屏無線通訊，實(shí)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(shí)現(xiàn)可視對(duì)講的標(biāo)準(zhǔn)功能。
b．與家庭網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)有線和無線連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和控制。
c．具有訪客確認(rèn)、開門、免提電話功能。
d．TFT(薄膜晶體管)液晶顯示，可實(shí)現(xiàn)TV(電視)、CATV(有線電視)，F(xiàn)MRADIO(調(diào)頻收音機(jī))功能，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示，頻道自動(dòng)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(duì)講室內(nèi)分機(jī)是智能觸摸屏的擴(kuò)展分機(jī)。智能觸摸屏及擴(kuò)展分機(jī)應(yīng)具備以下所述可視對(duì)講全部功能：
a．住戶通過可視室內(nèi)分機(jī)、智能觸摸屏可以看到訪客影像，并與訪客雙向?qū)χv，戶內(nèi)進(jìn)行電控和機(jī)械開鎖或報(bào)警。報(bào)警不影響對(duì)講功能，報(bào)警優(yōu)先。具有彩色／黑白圖像存儲(chǔ)功能。 b．可視對(duì)講室外機(jī)采用不銹鋼／鋁合金外殼，豪華美觀、耐腐蝕；室內(nèi)機(jī)采用防火抗老化高級(jí)塑料外殼／鋁合金面板。
c．可雙向主／被動(dòng)與戶外門口機(jī)或安防中心管理機(jī)連接通訊。具有免提功能。智能觸摸屏及分機(jī)具有信息發(fā)布功能。
d．警報(bào)產(chǎn)生時(shí)可將住戶地址和狀況傳至安防中心和警衛(wèi)室。
e．分機(jī)和主機(jī)均應(yīng)具備不少于8個(gè)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(shè)置延時(shí)防區(qū)的功能。
f．可擴(kuò)充室內(nèi)機(jī)和住戶門口機(jī)功能。
g．室內(nèi)機(jī)故障不影響系統(tǒng)運(yùn)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(yīng)具備中／英文對(duì)照顯示和標(biāo)識(shí)的設(shè)置。
2．2．2．7紅外雙鑒探測(cè)報(bào)警器
a．采用先進(jìn)技術(shù)，能進(jìn)一步抑制誤報(bào)，并使靈敏度提高。
b．被動(dòng)紅外+微波+能量分析功能。
c．采用視區(qū)成型技術(shù)，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(duì)講機(jī)連接、通訊。
2．2．2．8可燃?xì)怏w探測(cè)器
a．吸頂安裝，產(chǎn)品需經(jīng)燃?xì)夤菊J(rèn)可。
b．可與戶內(nèi)智能觸摸屏或可視對(duì)講機(jī)連接，報(bào)警。
c．可聯(lián)動(dòng)切斷燃?xì)忾y。
3智能住宅設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí)需注意的問題
3．1系統(tǒng)集成及布線
智能住宅電氣技術(shù)的關(guān)鍵是系統(tǒng)集成，這種集成不僅反映在整幢樓或整個(gè)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(shè)備有開放的通信協(xié)議，在大家認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行通訊及控制，此問題應(yīng)在弱電施工圖設(shè)計(jì)和設(shè)備招投標(biāo)階段予以重視，應(yīng)選擇可以開放產(chǎn)品協(xié)議的產(chǎn)品，并在廠商投標(biāo)時(shí)要求將此部分費(fèi)用和集成編程的費(fèi)用加上，家居智能廠商負(fù)責(zé)對(duì)家居智能系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的集成工作，弱電總包負(fù)責(zé)對(duì)智能化小區(qū)各個(gè)子系統(tǒng)的集成工作。
對(duì)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(shè)備，干線設(shè)備以及主站房網(wǎng)管設(shè)備。對(duì)于住戶終端設(shè)備及其管理配線設(shè)備，存在星型布線形式、總線形式、電力線網(wǎng)絡(luò)、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(luò)、無線、紅外這些形式由于更經(jīng)濟(jì)而被廣泛應(yīng)用于相對(duì)固定而信息傳遞速度及帶寬相對(duì)較低的方面，例如：家庭設(shè)備、環(huán)境控制、能源管理、防災(zāi)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(diǎn)，廣泛應(yīng)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(yùn)行
智能住宅運(yùn)行不正常，可分為以下幾種情況：
a．少數(shù)系統(tǒng)處于停運(yùn)狀態(tài)。這種項(xiàng)目大都建于上世紀(jì)90年代末或本世紀(jì)初，一般通過代理商訂貨。由于調(diào)試、驗(yàn)收及培訓(xùn)工作不完善，后期服務(wù)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(fèi)用也很高，無法解決問題。
b．系統(tǒng)仍在運(yùn)行，但只能進(jìn)行顯示與手動(dòng)控制。這種情況比較多，有些部分自動(dòng)控制能正常投入，但達(dá)到自動(dòng)控制全部投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的工程比較少。近幾年來人們注意了對(duì)供貨商或代理商資質(zhì)的審查，并對(duì)設(shè)計(jì)、調(diào)試、驗(yàn)收、培訓(xùn)及后期服務(wù)在合同中都作了明確規(guī)定之后，情況才大有好轉(zhuǎn)。造成家居智能系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的原因是多方面的，有些是業(yè)主對(duì)家居智能系統(tǒng)認(rèn)識(shí)不正確，裝修時(shí)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(shè)計(jì)、供貨商或施工單位的原因。
電氣施工圖設(shè)計(jì)不完善也是家居智能系統(tǒng)不能正常投入運(yùn)行的一個(gè)重要原因，設(shè)計(jì)單位對(duì)選用系統(tǒng)不熟悉，施工圖設(shè)計(jì)就相當(dāng)困難。另外，家居智能化系統(tǒng)的施工圖設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的關(guān)系比較密切，各個(gè)廠家的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能及價(jià)格上也不同，施工圖設(shè)計(jì)如果定了某一家產(chǎn)品，隨著建設(shè)周期的拖延，資金的變化等原因，有時(shí)未必會(huì)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行訂貨。訂貨一旦有變化，設(shè)計(jì)就要變化，加上工程設(shè)備訂貨往往變化多次．使施工中的預(yù)留和預(yù)埋大量返工，這也是造成智能建筑不能正常實(shí)施和運(yùn)行的原因。
4結(jié)束語
家居智能化系統(tǒng)作為一項(xiàng)方便百姓生活，提高大眾生活品質(zhì)和促進(jìn)節(jié)能的高科技產(chǎn)品，已逐漸進(jìn)入尋常百姓家庭。要求電氣設(shè)計(jì)及工程管理人員能從各個(gè)方面深入了解這一系統(tǒng)，注意產(chǎn)品招標(biāo)的技術(shù)條件與設(shè)計(jì)的配合，供貨商的資質(zhì)、技術(shù)水平和后期服務(wù)等．制定出相應(yīng)的解決方案，保證家居智能系統(tǒng)運(yùn)行正?；瑢?shí)現(xiàn)投資、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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。
評(píng)論