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、門禁系統、小區周界防范系統、監控系統、背景音樂系統、停車場系統、自動抄表系統、衛星及有線電視系統等等。這些系統很大一部分是為整個小區的公共部分提供服務的。而在實際生活當中，小區住戶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、管理、控制于一體，利用先進的網絡通訊技術、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，通過網絡化綜合管理家中設備，來創造一個優質、舒適、安全、便利、節能、環保的居住生活環境空問。
從功能上，智能家居在保持了傳統居住功能的基礎上，優化了人們的生活方式和居住環境，幫助人們有效地安排時間、節約能源，實現了家電(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造一個簡便的生活方式、舒適的生活環境、經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，調節室內溫度．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實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的通訊總線方式或電力線載波通訊技術，其產品部件安裝時無需對住宅內已有的居住環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，只要將產品模塊接入通訊總線或220V電力線網絡即可形成控制系統。系統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。可先以低廉的價格安裝基本系統后，再根據需要擴展更多的功能，進行系統功能添加，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：每戶配置1～2臺7英寸觸摸屏，可實現家居智能系統所有的控制：操作，同時也是可視對講系統、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，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品還處在控制型產品階段，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品時應選擇集成度高的產品，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；如發生報警，立即將報警信息傳送到物業管理中心，同時自動發送到用戶的手機上。
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(調光)模塊，實現智能照明控制。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．空調控制：中央空調系統提供開放接口并提供接口協議。與家居智能網關進行通訊，實現通過智能家居系統來控制空調的功能。
e．場景控制：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景，用戶通過選擇不同的應用場景來實現多種組合操作，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、照明系統和空調系統可以實現遠程遙控，包括電話遙控、網絡遙控等。
g．信息發布：通過住戶內配置的觸摸屏，物業公司可以隨時發布相關的公共信息或者該住戶的私人信息，如小區的公共信息發布、天氣預報發布、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物業公司的具體管理要求來實施。
h．信息平臺：智能家居系統是基于TCP／IP(傳輸控制協議／網際協議)和Ethemet(以太網)網絡平臺的全數字化智能家居平臺，經過二次開發還可以實施多種信息化增值服務，如電子商務、網絡視頻、網絡家電、遠程教育、遠程醫療、網絡游戲等娛樂應用。物業管理網絡化、社區生活數字化、與會所、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絡的全部操作，智能觸摸屏可實現的具體系統功能：
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．調光控制：實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：在樓梯及大門口和相關通道實現對照明的感應控制。當有人進入門內或通過樓梯時，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，實現低誤控率。
d．電器控制：系統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適應的照度不至耀眼，當業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．電器監控：業主可通過智能觸摸屏監視和控制受控電器或照明的工作狀態。
i．圖形化界面監控：可在主臥室內安裝智能觸摸屏，以顯示整個建筑及每層內房問的圖形，在房問內可通過動態圖標顯示每個電器的工作狀態，通過直接點擊房間和電器就可實現對系統和電器的監控。
j．戶內保安監控功能。
k．900MHz無線電話接口(可選配)。
1．信息發布功能。
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，實現家居智能系統的全部功能。
2．2．2．5廚房電視電話
a．可實現可視對講的標準功能。
b．與家庭網關可實現有線和無線連接，實現遠程訪問和控制。
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TV(電視)、CATV(有線電視)，FMRADIO(調頻收音機)功能，可實現時間顯示，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，戶內進行電控和機械開鎖或報警。報警不影響對講功能，報警優先。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布功能。
d．警報產生時可將住戶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個防區，支持密碼布／撤防，支持無線布／撤防，并在中心記錄，具備設置延時防區的功能。
f．可擴充室內機和住戶門口機功能。
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．采用視區成型技術，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，產品需經燃氣公司認可。
b．可與戶內智能觸摸屏或可視對講機連接，報警。
c．可聯動切斷燃氣閥。
3智能住宅設計實施時需注意的問題
3．1系統集成及布線
智能住宅電氣技術的關鍵是系統集成，這種集成不僅反映在整幢樓或整個小區，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、各設備有開放的通信協議，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，應選擇可以開放產品協議的產品，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中各個設備的集成工作，弱電總包負責對智能化小區各個子系統的集成工作。
對于系統集成，主干線部分各廠商的形式是相通的．都需要區域管理配線設備，干線設備以及主站房網管設備。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、電力線網絡、無線、紅外這些形式由于更經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、環境控制、能源管理、防災及保安系統等。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、數據、影像、多媒體、電視、音響等方面。
家居智能的典型系統布線形式如圖2所示。
圖2智能家居的典型布線系統圖
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。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，實現經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、調試、驗收、培訓及后期服務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，有些是業主對家居智能系統認識不正確，裝修時不能正確利用原有系統總線，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不能正常投入運行的一個重要原因，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品的關系比較密切，各個廠家的產品在網絡結構、產品功能及價格上也不同，施工圖設計如果定了某一家產品，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
家居智能化系統作為一項方便百姓生活，提高大眾生活品質和促進節能的高科技產品，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，注意產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，保證家居智能系統運行正常化，實現投資、技術和經濟效益的最優化。這樣才能讓這一系統真正得到普及和發展。
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