智能家居课程设计MicrosoftWord文档2教案资料.docx
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智能家居课程设计MicrosoftWord文档2教案资料
前言…………………………………………………………………………………1
1．智能家居概述……………………………………………………………………2
2．设计思想…………………………………………………………………………2
2．1视频监控系统…………………………………………………………………2
2．1．1系统组成…………………………………………………………………2
2．1．2工作原理…………………………………………………………………3
2．2智能安防报警系统……………………………………………………………3
2.2.1系统组成……………………………………………………………………3
2.2.2工作原理……………………………………………………………………3
2．3可视对讲系统…………………………………………………………………3
2．3．1设计理论…………………………………………………………………3
2．3．2系统功能与特点…………………………………………………………4
2．4背景音乐系统…………………………………………………………………5
2．4．1系统组成…………………………………………………………………5
2．4．2设计方案…………………………………………………………………5
2．5智能灯光系统…………………………………………………………………5
2．5．1场景功能…………………………………………………………………6
2．5．2多种方式的控制功能……………………………………………………7
2．6电动窗帘控制系统……………………………………………………………7
2．7三表抄送远程系统……………………………………………………………7
3．设计依据…………………………………………………………………………8
4．系统设计…………………………………………………………………………8
4．1别墅首层设计…………………………………………………………………8
4．2别墅二层设计…………………………………………………………………10
4．3主楼三层设计…………………………………………………………………12
5．设备清单………………………………………………………………………13
6．总结………………………………………………………………………………13
7．参考文献…………………………………………………………………………14
前言
21世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。
自从1876年，AlexanderGrahamBell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速，近十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。
1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，2006年初固定电话用户总数达到35539.2万户，移动电话用户达到40407.2万户，现代电话网络是由程控交换机进行交换传输，移动通信也从模拟时代走向了高度数字化时代，它们的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。
正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。
这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。
智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。
智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（UnitedTechno1ogiesBuildingSystem）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut）哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕 又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。
与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭/建筑（IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。
智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。
智能家居控制系统的总体功能是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
1．智能家居概述
什么叫智能家居？
智能家居又称家居智能化、智能化家居、智能住宅、数字住宅，在英文中常用DigitalTechnologyHouse、SmartHome、Inte1ligenthome，与此含义相近的还有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectronicHome、E-home）、数字家园（Digitalfamily）、网络家居（NetworkHome），智能建筑（Inte1ligentBuilding）。
智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、办公自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能家居是在家庭产品自动化，智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。
智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起。
与普通家居相比，由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通。
智能家居强调人的主观能动性，要求重视人与居住环境的协调，能够随心所欲地控制室内居住环境。
应该注意，家居智能化与家居信息化和家居自动化，家庭的网络化等有一定的区别。
在住宅中为住户提供一个宽带上网接口，家居信息化的条件即已具备，但这做不到家居智能化；电饭煲可定时烧饭煲汤，录像机可定时预录预定频道的电视节目，这些仅仅是家电自动化。
信息化和自动化是家居智能化的前提和条件，实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理，并将这些过程在一个平台实现集成，能按人们的需求实现远程自动控制。
智能化应服务于人们的居家生活，因此应更全面、更富有人性化。
未来派智能家居系统，把家庭电话通信系统、家庭局域网络系统、有线、数字、卫星电视信号共享系统、音视频共享系统、背景音乐系统、安防监控门禁系统、室内智能照明系统、电器智能控制系统等八大系统控制融为一体，在保留传统手动开关的基础上，可以用遥控、定时管理、一键场景、电话远程、互联网远程等多种智能控制方式实现对室内灯光及家电的智能管理与控制，真正让您体验到智能家居的方便、舒适、智能、环保的特性。
2．设计思想
2．1视频监控系统
本次监控系统设计采用网络视频监控系统。
2.1.1系统组成
视频监控系统由两大部分组成，它们是：
①前端设备：
由各摄像机组成；
②硬盘录像机：
由录像设备和存储设备组成，可以通过WEB网络完成视频监控查看.
2.1.2工作原理
①在房子的大门口安装视频监控点，这样无论主人在哪里，通过便利
的互联网就可以看到家中一天24小时内发生的所有情况。
②在您长期出门在外时，它可以将家中7天×24小时内所发生的一切全部记录下来，回家后您可以一一进行回放。
③甚至在您出门在外的过程中，它还可定时定量的给你的邮箱、手机发送相关捕捉的图像。
当家中出现异常状况时，视频监控系统还可以自动电话报警。
④在家看电视或者上网时,有客人来访,可以通过遥控切换到监控画面显示在电视或者电脑屏面上
2．2智能安防报警系统
2.2.1系统组成
家庭报警系统由三大部分组成，它们是：
报警探头：
煤气泄漏,火灾，有线门磁，紧急按钮，红外探头等；
报警主机：
通过总线传输完成防盗报警、通讯、控制；
智能控制终端：
本地操作完成对家居的布防与撤防；
2.2.2工作原理
利用报警探测设备，通过报警主机的控制可以设置以下方案：
①有人在家时，可设置单独设置防区。
如有人进入或者闯入，便可产生报警。
也可设置为在家周边防范状态，此时主机只接收门窗等周边传感器信号。
室内传感器处于非工作状态。
如周边有人非法闯入，主机立即向外报警。
②当用户离家时，设置为所有防区为“布防”状态。
此时主机接收所有传感器传来的信号，如有非法进入。
主机将自动向外报警。
报警中心在电子地图上自动显示出警情方位，信息栏显示用户户主名、家庭成员、住址、电话等详细信息。
让派出所能迅速出警，以最快的速度赶往现场。
③用户可选择适当位置安装单个紧急按钮。
④主机有煤气报警功能，可接上煤气泄漏传感器，无论主机处于何种状态，当煤气浓度超过安全系数时，主机立即将报警信号发出给接警中心。
2．3可视对讲系统
2．3．1设计理论
别墅可视对讲系统，具有叫门、摄像、对讲、室内监视室外、室内遥控开锁、夜视等全部功能；住户在室内与访客进行对话的同时可以在室内机显示器看见来访者影
像并通过开锁按钮控制铁门开启，达到阻止陌生人进入大楼的目的,有很高的安全性。
可视对讲系统，防止外来人员的入侵，确保家居的安全，起到了可靠的防范作用。
可视楼宇对讲系统不管白天夜晚，都能清楚地看见室外的来访人员。
整个对讲系统是由门口主机、室内可视分机、不间断电源、电控锁、等基本部件构成的，在对讲系统的基础上增加了影像传输功能。
用户可以通过感应卡、密码、钥匙、对讲开锁；可视楼宇对讲系统能对访客人员进行监视和录像；室内分机可以任意选择可视或不可视；无应答，室内机图像在延时时间过后会自动消失。
2．3．2系统功能与特点
1）互联组网
系统采用标准总线结构，不同类型的分面和不同楼栋的主机都可以通过总线互联组网。
从而使系统具有组合灵活，便于扩充，能满足用户的各种需求。
2）密码设置
系统中互通分机可以通过键盘随意设置或修改用户密码，做到一户一个密码。
用户可用密码实施密码开锁的同时给自己家各报警防区实施撤防，大大方便了用户的出入。
3）管理模式
系统具有方便灵活的白天或夜间管理模式，管理员能够通过管理机对门口进行管理，即对各门口来访者的呼叫进行干预。
干预别墅的来访者对楼内用户的呼叫，自动转到管理机。
4）保安防盗
系统中保安防盗可采用两种方式，一种是互通对讲分机自身具有八路防区的报警功能；一种是专用的用户八路防区报警系统。
它们都具有延时防区和24小时紧急防区，可外接门磁、红外、烟感、煤气、紧急按钮等报警设施，也可以向管理中心的电脑报警。
管理机或管理中心的电脑能记录报警地点、房号、防区等。
管理中心的电脑还会自动弹出报警点的电子地图。
5）通话保密
当住户与管理员、来访者通话时，其他用户无法听到其通话。
6）室内机控制开门
当来访者在门口机上访客，被访室内机有权开户电控门锁。
7）系统分散供电，断电自动启动后备电源
整个系统单独供电，万一出现电源故障，不会影响整个系统的运行。
遇到断电，自动启
2．4智能背景音乐
2．4．1系统组成
音源由CD机、调频接收装置、盒式录音机组成。
CD机是使用最普遍的一种。
以数字方式记录声音信息的载体；盒式录音机选用连续放音、循环放音功能，如要录音，应选用功能更多、档次较高的卡座机。
音频数字矩阵管理中心
矩阵一般有4入4出、16人16出、16入32出、16人64出等组合方式。
主要功能：
为系统提供各类音源接口，并将其分配给各放大器，对外围设备进行监控；可设定播放优先权，分区域控制输出；信号处理、音调控制，可提高语言清晰度；自动音量控制，可对环境噪声起伏的场所，自动调整输出音量。
扬声器
扬声器是把电能转换成声波的换能器，是扩声系统中的最后环节。
扬声器的主要技术指标：
输出功率、灵敏度等。
灵敏度的定义为：
向扬声器注入1W功率的信号电压时，在距离扬声器1m位置上产生的声压级。
一般扬声器的特性灵敏度在90dBlm．1W左右。
2．4．2设计方案
卧室：
当我们忙碌了一天之后躺在床上听着轻音乐进入梦乡，或者是听着音乐与家人联络感情，开心、难过与喜悦，为自己的生活更增加了浪漫温馨；当我们伴随着音乐起床更让人觉得新的一天更加美好。
客厅：
当你打开家门时音乐便从耳边想起，不仅让你疲惫的身躯为之一震，并让和你一同前来的亲朋好友觉得是有人在欢迎他们的到来，同时也会不禁羡慕你的居家生活品位来。
厨房：
一别听音乐一边做饭，听着自己喜欢的音乐做着自己爱吃的菜，不仅可以使得家庭主妇做饭时不在枯燥无味更能让家人一别吃着自己做的饭一别听着音乐有益身心健康！
卫生间：
人们都说伴着音乐喝着红酒洗澡乃人生一大享受，当我们清晨伴着音乐洗脸刷牙的时候不知不觉中整个人就多了一份精神！
书房：
书房乃高雅之场所，优雅的音乐能使我们浮躁的心很快的平静下来，它能平添我们对看书的乐趣并能不知不觉中使人陶醉于书中，真是自我修养身心的首选。
2．5智能灯光控制
智能灯光照明系统贯穿着别墅内的每一个房间，在您客厅、卧室、餐厅、车库、洗手间、书房等等，都安装有智能照明控制。
智能照明系统主要具有定时功能、感应功能、场景功能、多种控制方式四大优势。
2．5．1场景功能
各种（组）灯光的变幻组合能在不同的时刻营造出和谐的氛围和浪漫的情调，通过智能照明系统的布线和设置，能轻松的根据自己的喜好组合不同的场景模式。
并能将这些场景实现“一键式”存储和开启。
每个灯在不同场景中各自的状态和亮度均可设置并记忆，使用时只需轻轻一按，复杂的灯光效果即刻呈现。
场景功能中，照明灯光还可以与其它设备（如幕布、窗帘、电视等）配合组合成复杂的场景。
如起床模式、上班模式、回家模式、晚餐模式、影院模式、睡觉模式等等。
1）起床场景
早晨，在卧室的闹钟即将响起的时候，遮光窗帘向两边缓缓拉开，让清晨的阳光透过薄纱自然的照射进来，当闹钟响起时让您丝毫没有从睡梦中惊醒的不快。
同时，厨房内的饮水机、咖啡机和热水器开始工作。
当您还揉弄着惺松睡眼的时候，轻柔的背景音乐或收音新闻已定时开始播报。
在您进入卫生间之前，卫生间的灯光已自动打开，排风扇开始运转；当您离开卫生间时灯光自动关闭。
2）上班场景
当住户走出家门时，家里的所有用电家电（除冰箱外）都同时断电，安防设备随即开始布防。
家庭电子门锁紧闭，所有灯光都自行关闭，排风扇也停止运转，空调、饮水机等自动断电，移动探测器、煤气泄漏和火警检测装置开始室内监测和扫描
3）回家场景
当你驾驶着汽车还在路上的时候，您只需通过手机就可以对家中的一切进行预先设定。
空调开始给室内进行温度调节，电热水器、饮水机开始工作。
当汽车慢慢驶近院门的时候，院落大门渐渐打开，汽车慢慢驶入。
车库门随即开启，车库内灯光也依次亮起来。
同时，室内移动监测及报警设备停止工作。
当您踏进家门的时候，你可以享受早已习惯的扑鼻香味和感受舒适合宜的室温。
冲上一杯热腾腾的茶，在清静的背景音乐中，真正感受家的温馨。
4）晚餐场景
当你和家人共进晚餐的时候，除餐厅外，其它灯光渐渐暗下直至关闭。
厨房的灯光渐渐亮起来并呈现出晚餐场景，轻音乐渐渐响起，让你和爱人孩子在甜美的气氛中享受最美满的幸福生活。
5））睡觉场景
当准备睡觉的时候，你通过遥控器的控制，卧室内的灯光亮起，窗帘渐渐合上，其它的灯光、用电设备依次断电。
所有的室内安防设备都开始工作。
随后，室内的灯光渐渐变暗。
床头的壁灯亮起，随后也慢慢暗下。
2．5．2多种方式的控制功能
通过智能灯光系统，您可以坐在沙发上或躺在床上用遥控器控制家中所有的灯具，而不必为了关上某一盏灯而楼上楼下、东房西房的来回走动。
除此之外，电脑控制器、门口智能弱电开关、电话以及手机等各种控制方式可以让你根据需要，随便选择。
2．6电动窗帘控制系统
电动窗帘随意遥控与定时开关。
对家里的窗帘进行智能控制与管理，可以用无线遥控、一键场景、传感感应控制、定时事件管理、电话远程、互联网电脑远程控制等多种智能控制方式实现对全宅窗帘的一对一开关、停止控制，以及一键式场景效果。
无需再为每天开关窗帘而心烦，配合事件管理模块，电动窗帘每天自动定时开关；遥控器轻松一按，窗帘自在掌控中。
2.7三表抄送远程系统
三表远传计量系统的传感器方式主要有光电管式、干簧管式、霍尔元件式三种。
以霍尔元件最优。
其工作原理是将霍尔元件固定在计量表的某一个位置上，将瓷片固定在计量表的转盘上，转盘每旋转一周，发出一个电脉冲信号，达到计量的目的。
实际使用量可通过下列公式算出：
用电量=脉冲数×每个脉冲代表的电度数
用水量=脉冲数×每个脉冲代表的流量
用气量=脉冲数×每个脉冲代表的气量
暖气能量=（入水温度—出水温度）×热水流量
脉冲电度表是测量有功电能的感应仪表，并能把电能转换成与之成正比的脉冲数，其通用指标技术是每盘转数为2个脉冲，脉冲宽度为80ms,额定脉冲输出容量为20mA.
脉冲自来水表用来记录流经管道内自来水的流量，并能把自来水使用量转换成脉冲信号，进行远程抄表和计量。
最大流量为3～30m³/h,最小流量为0.045～0.3m³/h，口径15～50mm,公称压力小于1.0Mp。
脉冲煤气表最大流量为2.5～10m³/h，最小流量为（0.016～0.6）m³/h,最大工作压力为10KPa,输出信号为矩形信号，信号宽度大于600ms。
脉冲热水表用于采暖系统的热水流量测量，并能把热水使用量转换成脉冲信号，进行远程抄表和计量。
最大流量为1.2～5.0m³/h,口径15～20mm，最大工作压力为1.6MPa，最大工作温度90℃。
集中抄表计费系统有不同的实现方案，其中一种方案是由现场的信号采集器负责累计水、电、煤气、暖气等各种计量仪表的脉冲数或能量值，定时传到现场管理器。
现场管理器的作用是通信、数据储存和简单的数据处理。
它通过Modem将暂存的每个用户的每天使用量传送到电力、自来水、煤气、热力公司。
3．设计依据
1）《安全防范工程技术规范》GB/50348-2004
2）《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007
3）《中华人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
4）《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
5）《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92
6）《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92、GA/T74-94
7）《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
8）《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-2001）
9）GA/T75--94.安全防范工程程序与要求
10）社会公共安全标准汇编.中国标准出版社.1995
11）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198
12）《住宅建筑安全防范设计要求》DB32/T024-93
13）《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
14）《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
15）《彩色图像质量主观评价方法》GB/T7401
16）《微波和被动红外复合入侵探测器》GB10408.6-2000
17）《楼宇对讲电控防盗门通用技术条件》GA/T72-94
18）《安全防范系统验收规则》GA308-2001
19）《入侵报警系统技术要求》GA/T368-2001
中国国家标准及其它被普遍认可的中国标准。
4．系统设计
4．1别墅首层设计
1）大门
大门口配备别墅型门口机1个，庭院前、后各配备云台摄像机1台。
①别墅型门口机：
与别墅内部家庭智能终端相联，进行可视对讲，门禁开锁；
②云台摄像机：
可以网络实时监控周界情况。
2）门厅
配备家庭智能终端1个，三位智能开关1个、一位智能开关1个、门磁1个。
①家庭智能终端：
离家时按下“全关”键，关闭家中的所有灯光电器，启动安防系统；回家时，遥控撤防，按下“情景”键，家里的门灯、过道灯同时打开。
②三位智能开关：
一路控制门厅1盏吊灯、另外二路分别控制过道上方的6盏射灯；
③一位智能开关：
控制门前灯；
④门磁：
防护大门，当有非法侵入时报警。
3）起居室
配备二位调光智能开关1个、单相智能插座2个、智能家居遥控器1个、电话远程控制器1个、红外转发器1个、弧形双轨电动窗帘1套、红外广角探测器1个、紧急按扭1个、声光警号1个、网络摄像机1个。
①二位调光智能开关：
一路控制起居室的1盏吊灯、另一路控制2组壁灯；
②单相智能插座：
控制电视机电源，带有停电保护功能，当停电时自动切断电源；
③智能家居遥控器：
在家中的任何位置控制房间内所有灯光，以及对灯光亮度的调节，又可以任意控制家电（空调、电视、音响、DVD、窗帘），有5种场景控制功能；
④电话远程遥控器：
通过拨打家中的电话打开家中的灯光或者电器；
⑤红外转发器：
将射频信号转发成红外信号，控制家中空调等电器；
⑥弧形双轨电动窗帘：
可以手动、遥控器、电话远程、家庭智能终端控制开启、关闭；
⑦红外广角探测器：
防护窗户和大厅；
⑧网络摄像机：
实时网络监控；
⑨紧急按扭：
紧急情况发生时，按下此键时立即报警；
⑩声光警号：
报警时发出高分贝声音和闪光，阻吓非法侵入者，向外界报
4）餐厅
配备二位调光智能开关1个。
①二位调光智能开关：
控制1盏吊灯，可以调光，为用户进餐时营造出柔和的灯光氛围。
5）厨房
配备一位智能开关2个、单相智能插座4个、烟感探测器1个、燃气探测器1个、紧急按钮1个。
①一位智能开关：
控制厨房的1盏吊灯；
②一位智能开关：
控制过道4盏筒灯；
③单相智能插座：
控制排烟机、烤箱、电磁炉、电饭煲等电源通断；
④烟感探测器：
发生火灾时自动报警；
⑤燃气探测器：
发生泄漏时自动报警；
⑥紧急按扭：
紧急情况发生时，按下此键时立即报警。
6）老人房
配备二位组合智能开关1个、三位移动智能开关1个、方向幕帘探测器1个、紧急按钮1个、双轨电动窗帘1套。
①二位调光智能开关：
分别控制吊灯的两组灯，可调光；
②三位移动智能开关：
分别控制卧室灯、过道灯、卫生间的灯，可以当遥控器使用；
③方向幕帘探测器：
防护窗户；
④紧急按扭：
紧急情况发生时，按下此键时立即报警。
7）客卫
配备一位智能开关1个。
①一位智能开关：
控制镜前灯。
8）车库
配备一位智能开关1个、红外广角探测器1个、红外一体机1个、紧急按钮1个。
①一位智能开关：
控制车库外边2盏壁灯；
②红外广角探测器：
探测非法侵入者，自动报警；
③红外一体机：
实时监视车库内情况；
④紧急按扭：
紧急情况发生时，按下此键时立即报警
4．2别墅二层设计
1）起居室
配备一位调光智能开关1个、二位智能开关1个、单相智能插座1个、智能灯光遥控器1个、红外广角探测器1个、紧急按钮1个、弧形双轨电动窗帘1套。
①一位调光智能开关：
控制起居室吊灯，可以随意进行灯光设置，营造不同的灯光氛围；
②二位智能开关：
一路控制楼梯上方吊灯；另一路控制过道2盏射灯；
③单相智能插座：
控制落地灯的开关；
④智能灯光遥控器：
控制室内所有灯光照明，有5种情景模式；
⑤红外广角探测器：
防护窗户；
⑥紧急按扭：
紧急情况发生时，按下此键时立即报警。
2）主卧室
配备二位组合智能开关1个、单相智能插座4个、智能
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