智能小區和家居智能化的系統設計
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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兩部分，智能化小區應涵蓋小區公共智能化系統和家居智能系統。這些系統包括：小區對講系統、門(mén)禁系統、小區周界防范系統、監控系統、背景音樂(lè )系統、停車(chē)場(chǎng)系統、自動(dòng)抄表系統、衛星及有線(xiàn)電視系統等等。這些系統很大一部分是為整個(gè)小區的公共部分提供服務(wù)的。而在實(shí)際生活當中，小區住戶(hù)內部能夠使用到的智能化系統只占很小一部分，這就是“智能家居”。
“智能家居”是以住宅為平臺，集系統、結構、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)、計算機技術(shù)、無(wú)線(xiàn)技術(shù)，將與居家生活有關(guān)的各種設備有機地結合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化綜合管理家中設備，來(lái)創(chuàng )造一個(gè)優(yōu)質(zhì)、舒適、安全、便利、節能、環(huán)保的居住生活環(huán)境空問(wèn)。
從功能上，智能家居在保持了傳統居住功能的基礎上，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(shí)間、節約能源，實(shí)現了家電(如空調、熱水器等)控制、照明控制、室內外遙控、窗簾自控、防盜報警、定時(shí)控制及電話(huà)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(hù)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。智能化家庭生活平臺采用智能家居網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，操作非常簡(jiǎn)便，使用一個(gè)手持無(wú)線(xiàn)遙控器、墻上開(kāi)關(guān)、定時(shí)器，甚至任何一個(gè)電話(huà)及計算機就能控制家中所有的燈、家電，調節室內溫度．設置不同時(shí)間的窗簾開(kāi)關(guān)控制。甚至在外出的汽車(chē)上、在遙遠的外地都能通過(guò)這個(gè)系統實(shí)施對家中上述系統的控制。
從結構上，智能家居控制系統可采用先進(jìn)的通訊總線(xiàn)方式或電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)，其產(chǎn)品部件安裝時(shí)無(wú)需對住宅內已有的居住環(huán)境進(jìn)行大幅度的改造，無(wú)需復雜的布線(xiàn)及添置新的設備材料，只要將產(chǎn)品模塊接入通訊總線(xiàn)或220V電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )即可形成控制系統。系統一般采用模塊化設計，使用簡(jiǎn)單的編碼指令，就可輕松進(jìn)行擴展?？上纫缘土膬r(jià)格安裝基本系統后，再根據需要擴展更多的功能，進(jìn)行系統功能添加，家居智能系統的擴充性非常強大。
2典型的家居智能化系統的構造和功能
2．1家居智能化的典型系統(見(jiàn)圖1)
圖1家居智能化的典型系統
2．2家居智能系統的典型配置和各單元模塊的功能
2．2．1家居智能系統的典型配置
以一幢具有地下1層和地上2層的別墅為例，家居智能化系統的典型配置如下：
a．可視對講功能：每戶(hù)配置1～2臺7英寸觸摸屏，可實(shí)現家居智能系統所有的控制：操作，同時(shí)也是可視對講系統、安防系統的顯示屏：在二層配置1臺5英寸彩色可視分機，廚房配置電視電話(huà)，在地下層或其它適當位置設置非可視分機。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(shí)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(jiǎn)便且降低造價(jià)。
b．家居安防：所有的住戶(hù)窗戶(hù)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(shí)自動(dòng)發(fā)送到用戶(hù)的手機上。
c．照明控制：在各個(gè)戶(hù)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，設置智能照明控制(調光)模塊，實(shí)現智能照明控制。其它各主要房間和通道設置普通開(kāi)關(guān)面板，并預留通訊線(xiàn)管環(huán)通各主要房問(wèn)和通道的普通開(kāi)關(guān)面板的位置，住戶(hù)未來(lái)可任意在這些主要房間和通道設置控制器．實(shí)現智能控制。庭院噴灑設置控制點(diǎn)預留通訊口。紅外探頭將設置在門(mén)廳、主樓梯、從主臥至電梯的通道和出電梯至通道或車(chē)庫處作為照明控制。
d．空調控制：中央空調系統提供開(kāi)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)現通過(guò)智能家居系統來(lái)控制空調的功能。
e．場(chǎng)景控制：照明控制、空調控制及安防系統控制的操作可以組合成應用場(chǎng)景，用戶(hù)通過(guò)選擇不同的應用場(chǎng)景來(lái)實(shí)現多種組合操作，從而大大簡(jiǎn)化使用和操作，給用戶(hù)提供便利。
f．遠程遙控：對安防系統、照明系統和空調系統可以實(shí)現遠程遙控，包括電話(huà)遙控、網(wǎng)絡(luò )遙控等。
g．信息發(fā)布：通過(guò)住戶(hù)內配置的觸摸屏，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(hù)的私人信息，如小區的公共信息發(fā)布、天氣預報發(fā)布、活動(dòng)通知、繳費通知、相關(guān)住戶(hù)信件到達通知等等，該功能的應用可根據物業(yè)公司的具體管理要求來(lái)實(shí)施。
h．信息平臺：智能家居系統是基于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 )平臺的全數字化智能家居平臺，經(jīng)過(guò)二次開(kāi)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、遠程教育、遠程醫療、網(wǎng)絡(luò )游戲等娛樂(lè )應用。物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò )化、社區生活數字化、與會(huì )所、酒店數字化平臺的應用融合等等。
2-2-2家居智能系統各單元模塊的功能
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)現的具體系統功能：
a．場(chǎng)景控制：用戶(hù)通過(guò)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．調光控制：實(shí)現對主要區域的燈光調光控制，如客廳、臥室、起居室、餐廳等。
c．紅外感應控制：在樓梯及大門(mén)口和相關(guān)通道實(shí)現對照明的感應控制。當有人進(jìn)入門(mén)內或通過(guò)樓梯時(shí)，燈光可自動(dòng)開(kāi)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(xiàn))的功能，實(shí)現低誤控率。
d．電器控制：系統可通過(guò)自動(dòng)或遙控對電器等設備進(jìn)行智能控制，如電動(dòng)窗簾的開(kāi)啟、空調的控制、背景音樂(lè )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(guò)一個(gè)按鍵開(kāi)啟夜間起床模式，如從臥室到走廊到洗手間的所有燈光調節到較低的亮度，以保證在能夠指引照明的情況下調節到起床時(shí)適應的照度不至耀眼，當業(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：系統可通過(guò)感應室外照明的亮度自動(dòng)開(kāi)啟庭院及室外照明。
g．天文時(shí)鐘功能：系統具有天文時(shí)鐘，可使用復雜的時(shí)間表控制室外照明或庭
院的噴灌。
h．電器監控：業(yè)主可通過(guò)智能觸摸屏監視和控制受控電器或照明的工作狀態(tài)。
i．圖形化界面監控：可在主臥室內安裝智能觸摸屏，以顯示整個(gè)建筑及每層內房問(wèn)的圖形，在房問(wèn)內可通過(guò)動(dòng)態(tài)圖標顯示每個(gè)電器的工作狀態(tài)，通過(guò)直接點(diǎn)擊房間和電器就可實(shí)現對系統和電器的監控。
j．戶(hù)內保安監控功能。
k．900MHz無(wú)線(xiàn)電話(huà)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(kāi)／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(wú)線(xiàn)控制；夜燈提示。
b．可與智能觸摸屏實(shí)現有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通訊。
2．2．2．3遙控器
a．傳輸類(lèi)型：紅外線(xiàn)，傳輸距離：不小于7m，電源：DC3V。
b．遙控功能：燈光開(kāi)／關(guān)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(數字視頻播放設備)、VCR(盒式磁帶錄像機)等家電。
2．2．2．4無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端
可與智能觸摸屏無(wú)線(xiàn)通訊，實(shí)現家居智能系統的全部功能。
2．2．2．5廚房電視電話(huà)
a．可實(shí)現可視對講的標準功能。
b．與家庭網(wǎng)關(guān)可實(shí)現有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接，實(shí)現遠程訪(fǎng)問(wèn)和控制。
c．具有訪(fǎng)客確認、開(kāi)門(mén)、免提電話(huà)功能。
d．TFT(薄膜晶體管)液晶顯示，可實(shí)現TV(電視)、CATV(有線(xiàn)電視)，FMRADIO(調頻收音機)功能，可實(shí)現時(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
可視及非可視對講室內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(hù)通過(guò)可視室內分機、智能觸摸屏可以看到訪(fǎng)客影像，并與訪(fǎng)客雙向對講，戶(hù)內進(jìn)行電控和機械開(kāi)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(guān)、耐腐蝕；室內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(dòng)與戶(hù)外門(mén)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(shí)可將住戶(hù)地址和狀況傳至安防中心和警衛室。
e．分機和主機均應具備不少于8個(gè)防區，支持密碼布／撤防，支持無(wú)線(xiàn)布／撤防，并在中心記錄，具備設置延時(shí)防區的功能。
f．可擴充室內機和住戶(hù)門(mén)口機功能。
g．室內機故障不影響系統運行。
h．鈴音音量、彩色度、亮度調節功能。
i．與其它弱電系統通訊協(xié)議兼容，支持弱電系統集成功能。
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(jìn)技術(shù)，能進(jìn)一步抑制誤報，并使靈敏度提高。
b．被動(dòng)紅外+微波+能量分析功能。
c．采用視區成型技術(shù)，保證微波和紅外視區能夠良好匹配。
d．抗UV的功能。
e．可與戶(hù)內可視對講機連接、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(hù)內智能觸摸屏或可視對講機連接，報警。
c．可聯(lián)動(dòng)切斷燃氣閥。
3智能住宅設計實(shí)施時(shí)需注意的問(wèn)題
3．1系統集成及布線(xiàn)
智能住宅電氣技術(shù)的關(guān)鍵是系統集成，這種集成不僅反映在整幢樓或整個(gè)小區，更重要的反映在每一住戶(hù)單元。任何一種集成都要求各系統、各設備有開(kāi)放的通信協(xié)議，在大家認同的標準下進(jìn)行通訊及控制，此問(wèn)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(kāi)放產(chǎn)品協(xié)議的產(chǎn)品，并在廠(chǎng)商投標時(shí)要求將此部分費用和集成編程的費用加上，家居智能廠(chǎng)商負責對家居智能系統中各個(gè)設備的集成工作，弱電總包負責對智能化小區各個(gè)子系統的集成工作。
對于系統集成，主干線(xiàn)部分各廠(chǎng)商的形式是相通的．都需要區域管理配線(xiàn)設備，干線(xiàn)設備以及主站房網(wǎng)管設備。對于住戶(hù)終端設備及其管理配線(xiàn)設備，存在星型布線(xiàn)形式、總線(xiàn)形式、電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)及紅外方式以及它們的混合方式。其中總線(xiàn)、電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)、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、防災及保安系統等。而星型布線(xiàn)以其高度靈活性及寬帶高速傳遞信息的特點(diǎn)，廣泛應用于語(yǔ)音、數據、影像、多媒體、電視、音響等方面。
家居智能的典型系統布線(xiàn)形式如圖2所示。
圖2智能家居的典型布線(xiàn)系統圖
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．少數系統處于停運狀態(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(guò)代理商訂貨。由于調試、驗收及培訓工作不完善，后期服務(wù)無(wú)法保證，住戶(hù)使用中出現問(wèn)題找不到原訂貨商，找到了費用也很高，無(wú)法解決問(wèn)題。
b．系統仍在運行，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，但達到自動(dòng)控制全部投入運行，實(shí)現經(jīng)濟運行的工程比較少。近幾年來(lái)人們注意了對供貨商或代理商資質(zhì)的審查，并對設計、調試、驗收、培訓及后期服務(wù)在合同中都作了明確規定之后，情況才大有好轉。造成家居智能系統不能正常運行的原因是多方面的，有些是業(yè)主對家居智能系統認識不正確，裝修時(shí)不能正確利用原有系統總線(xiàn)，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不能正常投入運行的一個(gè)重要原因，設計單位對選用系統不熟悉，施工圖設計就相當困難。另外，家居智能化系統的施工圖設計與產(chǎn)品的關(guān)系比較密切，各個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò )結構、產(chǎn)品功能及價(jià)格上也不同，施工圖設計如果定了某一家產(chǎn)品，隨著(zhù)建設周期的拖延，資金的變化等原因，有時(shí)未必會(huì )按設計圖紙進(jìn)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(shí)施和運行的原因。
4結束語(yǔ)
家居智能化系統作為一項方便百姓生活，提高大眾生活品質(zhì)和促進(jìn)節能的高科技產(chǎn)品，已逐漸進(jìn)入尋常百姓家庭。要求電氣設計及工程管理人員能從各個(gè)方面深入了解這一系統，注意產(chǎn)品招標的技術(shù)條件與設計的配合，供貨商的資質(zhì)、技術(shù)水平和后期服務(wù)等．制定出相應的解決方案，保證家居智能系統運行正?；?，實(shí)現投資、技術(shù)和經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。這樣才能讓這一系統真正得到普及和發(fā)展。
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