1、智能家居控制系統設計旅行、 功能、系統設計以及產品選擇的要摘要： 本文簡單介紹了智能家庭控制系統的組成、 點，設計事例等。關鍵詞：家庭控制器 自動監控 安全防范l 引言隨著國民和科學技術水平的提高， 特別是通信技術、 網絡技術、 控制技術的迅猛發展與 提高，促使了家庭實現了生活現代化，居住環境舒適化、 安全化。 這些高科技已經影響到人 們生活的方方面面， 改變了人們生活習慣， 提高了人們生活質量， 家居智能化也正是在這種 形勢下應運而生的。2 智能家居控制系統概述網絡技術、 控制技術和集成技術以此來提高住宅高新技術的含智能家庭控制系統是以 HFC 、以太網、現場總線、公共電話網、無線網的傳輸網

2、絡為 平臺， 控制技術為技術平臺，現場總線為應用操作平臺， 構成一個完整的集家庭通信、 家庭 設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統。智能家居控制系統的總體目標是通過采用計算機技術、 建立一個由家庭到小區乃至整個城市的綜合信息服務和系統， 量和居民居住環境水平。系統通常由系統服務器、家庭控制器 (各種模塊 )、各種路由器、電纜調制解調器頭端設 備 CMTS 、交換機、通訊器、控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行 機構、打印機等主要部分組成。3 智能家居控制系統功能智能家庭控制系統的主要功能包括家庭通信、 面。家庭設備自動控制、 家庭安全防范三個方3 1 家庭通信 家庭通信可

3、采用電話線路、計算機互聯網、 CATV 線路、無線局域網等方式。(1)電話線路通過電話線路實現雙向傳輸語音信號和數據信號。(2) 計算機互聯網通過互聯網實現信息交互、綜合信息查詢、網上、醫療保健、郵件、電子購物等。(3) CATV 線路通過 CATV 線路實現 VOD 點播和多媒體通信。(4) 無線局域網通過無線收發器、天線、各種無線終端，實現雙向傳輸數據信號。3 2 家庭設備自動監控家庭設備自動監控包括電器設備的集中、遙控、遠距離異地 (通過電話或 Internet) 的監 視、控制及數據采集。(1) 家用電器的監視和控制按照預先所設定程序的要求對熱水器、 微波爐、 視像音響等家用電器進行監

4、視和控制。(2) 熱能表、燃氣表、水表、電度表的數據采集、計量和傳送根據小區物業管理的要求所設 置數據采集程序，通過傳感器對熱能表、燃氣表、水表、電度表的用量進行自動數據采集、 計量，并將采集結果遠程傳送給小區物業管理系統。(3) 空調機的監視、調節和控制按照預先所設定的程序， 根據時間、 溫度、濕度等參數對空調機進行監視、 調節和控制。(4) 照明設備的監視、調節和控制按照預先設定的時間程序，分別對各個房間照明設備的開、 關進行控制，并可自動調節各個房間的照度。(5)窗簾的控制按照預先設定的時間程序，對窗簾的開啟關閉進行控制。3 3 家庭安全防范家庭安全防范主要包括多火災報警、 可燃氣體泄漏

5、報警、 防盜報警、緊急求救、多防區 的設置、訪客對講等。家庭控制器內按等級預先設置若干個報警電話號碼(如家人單位電話號碼、手機電話號碼和小區物業管理安全保衛部門電話號碼等)，在有報警發生時，按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警 (可報出家中是哪個系統報警了 )。同時，各種報警 信號通過控制網絡傳送至小區物業管理中心，并可與其它功能模塊實現可編程的聯動(如可燃氣體泄漏報警后，聯動關閉燃氣管道上的電磁閥)。(1)防火災發生通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、 臥室等的感煙探測器， 監視各個房間內有 無火災的發生。 如有火災發生家庭控制器發出聲光報警信號， 家人及小區物業管理部門。 家 庭

6、控制器還可以根據有人在家或無人在家的情況， 自動調節感溫探測器和感煙探測器的靈敏 度。（2）防可燃氣體泄漏通過設置在廚房的可燃氣體探測器， 監視燃氣管道、 灶具有無燃氣泄漏。 如有燃氣泄漏 家庭控制器發出聲光報警信號， 并聯動關閉燃氣管道上的電磁閥， 同時通知家人及小區物業 管理部門。（3）防盜報警防盜報警的防護區域分成兩部分， 即住宅周界防護和住宅內區域防護。 住宅周界防護是 指在住宅的門、 窗上安裝門磁開關， 在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內 區域防護是指在主要通道、 重要的房間內安裝被動紅外探測器或被動紅外微波雙技術探測 器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備（門磁

7、開關、玻璃破碎探測器 ）設防，住宅內區域防護的防盜報警設備 （紅外探測器或被動紅外微波雙技術探測器）撤防。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備 （門磁開關、玻璃破碎探測器 ）和住宅內區域防護的防盜報 警設備 （被動紅外探測器或被動紅外微波雙技術探測器）均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發出聲光報警信號， 并通知家人及小區物業管理部門。 另外， 通過程序可設定報警裝置 的等級和報警器的靈敏度。（4）訪客對講住宅的主人通過訪客對講設備與來訪者進行雙向通話或可視通話， 確認是否允許來訪者 進人。住宅的主人利用訪客對講設備， 可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關閉控 制。（5）緊急求救當遇到

8、意外情況 （如疾病或有人非法侵入 ） 發生時，按動報警按鈕向小區物業管理部門進 行緊急求救報警。 緊急求救信號在網絡傳輸中具有最高的優先級別， 由于是人在緊急情況下 的求救信號，其誤報的可能性很小。4 智能家居控制系統類型4 1 系統類型智能家庭控制系統可分成采用公共電話網的智能家庭控制系統、 HFC 的智能家庭控制 系統、 以太網的智能家庭控制系統、 LonWorks 的智能家庭控制系統、 KS485 的智能家庭控 制系統、無線網的智能家庭控制系統等類型。4 2 基本特點、功能、適用范圍（1）采用公共電話網的智能家庭控制系統采用公共電話網的智能家庭控制系統圖參見國家建 筑標準設計 智能家居控

9、制系統設計施工圖集 03X602 第 14 頁?；咎攸c：家庭智能控制器內配置了與電話線連接的收發器，利用電話網絡作為信息傳輸 網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的系統組成：系統由系統服務器、 家庭控制器（內置了與電話線連接的收發器 卜路由器、收發 器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。適用范圍：該系統適用于新建、 擴建的智能化住宅（小區），且特別適用于改造的智能化住宅 （小區）工程，利用原有的電話線就可實現數據信號的共網傳輸。（2）采用 HFC 的智能家庭控制系統采用 HFC 的智

10、能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計 智能家居控制系統設計施工 圖集 03X602 第 15 頁?；咎攸c：家庭智能控制器內配置了 CableModem，利用有線電視的 HFC網絡作為信息 傳輸網。 該系統不僅在功能上能完全滿足要求， 而且大大地簡化了布線， 可以節省布線的投 資。HFC 網絡采用共享方式，其共享帶寬為 36Mbps 。當上網人數較多時，上網的速度會 變慢。由于 Cable Modem 設備費用較高，用戶網絡的開通費用高。系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器（內置了 Cable Modem）、路由器、電纜調制解調器頭端設備 CMTS 、有線電視傳輸網絡、各種探測器、各種傳感器

11、、各種執行機構、打 印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。適用范圍： 該系統適用于新建、 擴建的智能化住宅 （小區）工程， 且特別適用于改造的智能化 住宅 （小區 ）工程，僅將原有的有線電視HFC 網絡進行雙向改造，就可實現數據和圖像信號的共網傳輸。（3）采用以太網的智能家庭控制系統采用以太網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計智能家居控制系統設計施工圖集 03X602 第 16 、 17 頁?；咎攸c：家庭智能控制器內配置了以太網網卡，利用以太網作為信息傳輸網。以太網同 時支持住戶和智能家庭控制系統。 該系統不僅在功能上能完全滿足要求， 而且大大地簡化了 布

12、線，可以節省布線的投資。以太網傳輸速率較高，傳輸速率有 10Mbps 、 100Mbps 等。根據傳輸距離的要求，由小區 物業中心至各樓交換機采用 5 類以上 4對對絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機至家庭 控制器采用超 5 類 4 對對絞電纜。系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器、路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、 各種執行機構、打印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。適用范圍：該系統適用于新建、 擴建和改造的智能化住宅（小區）工程，用以太網實現數據和 圖像信號的雙向傳輸。（4） 采用 LonWorks 的智能家庭控制系統采用 LonWorks 的智能家

13、庭控制系統圖參見國家建 筑標準設計智能家居控制系統設計施工圖集如 3X602 第 21、 22、 23 頁?；咎攸c：采用一個覆蓋全部ISO / OSI標準七層通信協議、開放性的LonWork總線技術, 一臺系統服務器最多可連接 127 臺 LONWorks 路由器，一臺 LonWorks 路由器最多可連接 63 臺家庭控制器。 每臺家庭控制器為 LonWork 一個通道上的網絡節點， 每個網絡節點包括 有神經元 （NEURON） 芯片、 振蕩器、 電源、 一個通過媒介通信的收發器和與監控設備接口的 IO 設備 （電路）、存儲器等。LonWorks 直接通信距離可達 2700m（ 雙絞線、 7

14、8Kbps） ，其通信傳輸速度最大可達1. 25Mbps（此時有效傳輸距離為 130m）。LonWorks路由器至小區物業管理中心線路長度 超過 2700m 時，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據需要也可采用同軸 電纜或電力線。系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程。（5）采用 KS485 的智能家庭控制系統采用 KS485 的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計 智能家居控

15、制系統設計施工圖 集03X602 第 18、19、20 頁。基本特點： KS485 串行接口總線為主從式網絡，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接 方式。 RS485 串行接口總線的傳輸介質采用雙絞線，它可以高速地進行遠距離傳輸，傳輸 速度與傳輸距離的技術指標如下：傳輸速率為10Mbit / s時，最大傳輸距離是 12m ;傳輸 速率為 1Mbit s 時，最大傳輸距離是 120m ；傳輸速率為 100kbit s 時，最大傳輸距離是 1200m 。系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳 感器、各種執行機構、打印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備

16、自動控制、家庭安全防范。適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅（小區）工程。（6）采用無線網的智能家庭控制系統采用無線網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集 >03X602 第 24、 25 頁?；咎攸c：利用無線作為信息傳輸網，該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統 服務器至家庭控制器、家庭控制器至各種現場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區、樓內、 戶內無需布線，施工簡單，可以節省施工的投資。無線網的工作頻率符合 IEEE802 11b 標準要求。系統組成：由系統服務器、家庭控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執 行機構

17、、打印機等組成。系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。適用范圍： 該系統適用于新建、 擴建的智能化住宅 （小區）工程， 且特別適用于改造的智能化 住宅 （小區 ）工程，不用敷設線路就可實現數據信號的傳輸。5 系統設計及產品選用要點51 智能家庭控制系統類型的選用新建、擴建的智能化住宅 （小區 ）工程，宜采用 LonWorks 的智能家庭控制系統、以太網 的智能家庭控制系統或采用 RS485 的智能家庭控制系統。改造的智能化住宅（小區）工程，宜采用公共電話網的智能家庭控制系統、 HFC 的智能家庭控制系統或無線網的智能家庭控 制系統。52 家庭控制器的選用家庭控制器的選用主要包

18、括功能、 總線技術及模塊化設計、 擴展功能、 可按用戶的基本 要求進行配置等方面的選用要求。（1）家庭控制器功能的選用家庭控制器通常具有以下功能：家庭防盜報警；家庭火災報警；家庭燃氣泄露報警；家庭緊急求助；遠程設防與撤防；遠程報警；訪客對講；家用電器監控；家用表具數據采集及處理；空調機監控；接入網接口；小區公告；信息查詢；家用設備報修等。(2)家庭控制器功能的選擇在設計中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。5 3 總線技術及模塊化設計CEBus 、 X家庭控制器要求采用總線技術，如LonWorks、R5485、BACnet、CANBlls、一 10 ；家庭控制器要求采用模塊化設計，以便用戶可

19、以根據需求選擇不同的模塊完成不同的功54 擴展功能家庭控制器要有一定的擴展功能，考慮能適應今后發展的需要。55 可按用戶的基本要求進行配置應能根據用戶提出有哪些被控設備及監視控制要求(功能要求)等因素， 來對家庭控制器組成進行配置， 包含模塊種類的選擇和各種模塊數量的選擇。6 設備的安裝6 1 交換機、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱 級嗣消防安防訪客對講家電監控表具數據遠傳 基本級 (1A)1 在住戶內安裝緊急按鈕開關。2 在住戶內安裝入侵報警探測器。具有語音對講及控制開啟樓道人口處防盜門功能。 12 點熱能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄收及遠傳、超限判斷、自動檢查、分時計費、實

20、 時計量、功能。提高級 (2A) 在室內安裝可燃氣體泄漏自動報警裝置。且能就地發出聲光報警信號。1 在住戶內兩處安裝緊急按鈕開關。2 在住戶內安裝入侵報警探測器，在戶門、及用臺、外窗安裝人侵報警裝置。具有語音對 講及控鑭開啟樓道人口處防盜門功能。 可實現住戶與安防監控中心的直接聯系。 2 點以上熱 能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄收及遠傳、超限判斷、自動檢查、分時計費、實時計 量、管理功能。先進級 (3A)1 在室內安裝可燃氣體泄漏自動報警裝置，當燃氣體泄漏報警后能自動切斷氣 源、打開捧氣裝置，且能就地發出聲光報警信號。2在住戶內設置火災自動報警裝置。1在住戶內不少于兩處安裝緊急按鈕開關。

21、2在住戶內安裝入侵報警探測器，在戶門及陽臺門、外窗安裝入侵報警裝置。具有語音、可視對講及控翻開啟樓道入口處防盜門功能， 可實現住戶與安防監控中心的直接聯系。 2 點 以上熱能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄收及遠傳、超限判斷、自動檢查、分時計費、 實時計量、管理功能?？稻幼≌彝タ刂破鞴δ茉O置表 這些設備均應安裝在電氣豎井內或公共走道的墻上(內)。6 2 家庭控制器暗裝（或明裝）在墻內（上），其底邊距地面 14m 左右。家庭控制器應設置在住戶大門附 近（宜距戶門 05m 以內 ），且容易操作 （包括設防與撤防 ）的地方。6 3 可燃氣體探測器安裝在廚房內的燃氣管道、 灶具附近， 當住戶使用的是

22、天然氣， 燃氣探測器吸頂棚安裝 在距頂棚 300ram 以內的地方；當住戶使用的是液化氣，燃氣探測器安裝在距地面 300mm 以內地方。6 4 感溫探測器設置在廚房內，它吸頂棚安裝。6 5 感煙探測器設置在起居室、臥室等房間內，它吸頂棚安裝。6 6 緊急按鈕開關設置在起居室沙發和主臥室床頭附近的墻上， 及衛生間的墻上。 緊急按鈕開關暗裝在墻 內，其底邊距地面 0 5m1 2m 。6，門 （窗）磁開關安裝在門扇和門框內或窗扇和窗框內。6 8 玻璃破碎探測器安裝在窗戶和玻璃門 （陽臺 ）附近的墻上或吸頂棚安裝。6 9 被動紅外侵入探測器和被動紅外微波雙技術探測器安裝在住戶的主要通道、重要的房間內，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。6 10 紅外遙控器安裝在被控電器設備正面附近的墻上， 距離不能超過紅外線工作范圍， 且與電器設備之 間沒有遮擋。7 工程設計實例以二室戶型為例介紹戶內的智能家庭控制系統設計，設計標準采用康居住宅先進級 （3A） 。采用以太網的家居控制系統，家庭控制器與戶內各模塊之間采用RS485 總線，家庭控制器