家庭智能化系统设计方案.docx
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家庭智能化系统设计方案
家庭智能化系统设计方案
1
概述
智能化小区建设要使住户不仅仅体验到传统意义上的住宅功能，更能享受到快速上网、便捷通讯、安全保障、丰富娱乐生活、优质物业管理等智能化小区特有的生活方式，使生活的物质水平和文化内涵都产生质的飞跃。
在小区智能化的建设中，家庭智能化系统逐渐占据越来越重要的地位，而家庭安全防范系统是家庭智能化系统的子集。
目前较成熟的实施方法就是采用：
“以数码家庭为基本单位，智能物业管理中心为中心节点，局域网为数据传输媒介”的模式，局域网以其优秀的拓扑结构（星型）、快速的传输速度和低廉的成本越来越成为传输媒介的首选。
基于以上观点，建议采用以局域网为传输媒介的家庭智能化系统。
要建设智能小区和实现家庭智能化，除了应该有很好的规划和设计，满足用户在功能方面的要求，同时最重要的是需要优秀的系统产品来支撑，来实现和完成上述家庭智能化在功能上的需求。
铭源公司推出了一个建立在宽带网基础上的家庭智能终端——**ICHOME－2000，其具有若干个以太网接口，可以在任何宽带网络环境中组成小区智能化系统，通过本产品自带的HUB功能还可方便的组成家庭内部局域网，实现防盗报警、求助报警、煤气泄露报警、火灾报警、水电煤气等多种表具的自动抄收、远程家电控制、个人信息服务。
甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制，照明的调整，当家庭中发生安全报警（包括：
盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等），在外的家庭成员可以在接到报警信息以后，通过网络线路查询和确认家庭中的安全状况。
让你真正体验到IT技术发展给您带来的方便愉快的居家生活。
根据智能化小区的实际情况，建议每户安装一套家庭智能信息终端ICHOME－2000，家庭内各类防盗报警探头、家电控制点全部通过普通RVV线连接到家庭智能信息终端，在小区内部另外建立一套局域网负责家庭到物业中心的信息传输，中心机房含有数据库服务器及监控电脑，监控电脑的电子地图上可快速察看每户的报警类型及报警位置。
中心端电脑还可以给每户人家发送各类信息，代替传统的电子公告牌。
2系统设计指导思想
小区智能化系统的硬件和软件应具有先进性，避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高和过早淘汰。
同时，应立足于用户对整个系统的具体需求，具有实用性。
无论是系统设备、软件还是网络拓扑结构，都应具有良好的开放性。
网络化的目的要实现设备资源和信息资源的共享，因此，计算机网络本身应具有开放性，并应提供标准接口。
用户可根据需求，对系统进行拓展或升级。
计算机网络选择和相关产品的选择以及系统软件设计要以先进性和实用性为基础，同时考虑兼容性。
随着社会的不断发展和进步，住宅小区物业管理智能化系统的规模、自动化程度会不断扩大和提高，用户的需求会不断变化。
因此，系统的硬件和软件应充分考虑未来可升级性。
小区智能化系统建成后，应操作方便，适应不同层次住户及物业公司人员的素质。
同时系统应具有很高的可靠性和安全性
3
设计依据
《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》
《智能建筑设计规范》EBD-031-95
《智能建筑设计标准》DBJ08-47-95
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92；
《建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72-95；
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《工业企业通信接地设计规范》BGJ79-85；
《小康住宅电气设计（标准）导则》
甲方提出的要求
4
数码家庭智能化系统设计
4.1总体系统简介
数码家庭智能化系统主要有三部分组成：
●每户住户家庭内安装的家庭智能信息终端ICHOME－2000、
●小区内部局域网络系统
●小区物业管理中心的中心管理系统。
如下图所示。
结构图:
4.2系统的主要功能
4.2.1安防功能：
提供15路安防输入端口，这些端口可以通过有线或无线的方式与安装在家中的紧急求助按钮、烟雾报警器、煤气泄漏探测器、红外探测仪、窗磁门磁等报警设备相连，当这些设备出现报警时，主机会自动向中心机房的系统管理中心发出报警信号，同时可以根据有关的设置，在本地发出警报，使物业保安人员及时发现警情，迅速作出反映，另一方面本地的报警可以起到对罪犯的震慑作用，减少住户的家庭财产损失。
同时把报警信息通过手机短信的方式发送给住户，使住户及时知道家里的状况。
安防设置状态主要有以下四种：
●出门布防：
全部探测器处于布防状态。
●在家布防：
当主人回家想要休息时，可以采用这种布防方式，使房屋周围的传感器处于工作状态，使主人的活动区域安装的传感器处于休眠状态。
●正常撤防：
除永久设防的防区外，其它报警器都处于待机状态。
（永久设防的防区有煤气泄漏探测器、烟雾探测器、紧急求助按钮和防拆开关等。
）
●部分撤防：
这种方式主要用于区别主人与佣人或者来访者，当主人回家时可以采用正常撤防，而其他人员可以使用部分撤防。
随着人民生活水平的提高，雇用保姆或钟点工的家庭日益增多，特别是这些外来人员往往是在主人不在家时进行工作，因此，特别设计了部分撤防功能。
当保姆或钟点工进门时，输入部分撤防密码后，除重要传感器外（例如保险箱的门磁开关等），其它传感器处于休眠状态。
这样一方面减少了误报，另一方面又为主人提供完善的安全服务。
4.2.2家电控制功能：
直接提供4路对家电进行控制的继电器触点信号，最大工作电压为AC240V，最大工作电流5A。
通过RS-485总线，利用红外自学习模块对空调等家电进行红外控制，最多能够挂载5个红外模块。
（此项功能须在设备安装施工时予以考虑。
红外模块须另外购买）
家电控制设计的主要目的是让用户通过电话、手机发送短信息或上网方式对家庭内部的电器进行远程控制。
除此之外，住户还可以通过网络观察水、电、煤等使用情况进行观察，一旦出门时忘记关闭，也可以通过电话或上网方式对水、电、煤的总阀或总开关进行远程控制，确保家庭安全。
4.2.3家庭局域网：
随着人民生活水平的提高电脑已十分普及。
一家有几台电脑已很普遍，通过icHome主机自带的4口HUB功能能轻松组成家庭内部的局域网实现资源共享。
4.2.4远程抄表：
icHome终端有4个计量表抄读端口，必要时还可最多提供15路的脉冲表输入端口（11个安防端口可以充当脉冲表输入端口，但必须外接转换模块），这些端口通过有线方式与用户家中的各类表具相连。
住户和物业管理部门能随时对计量表的读数和费用进行查询。
系统还可以根据有关管理所或营业所的要求，将数据发送到管理所或营业所，以便有关部门及时对数据进行处理，及时发现故障。
远程抄表是小区抄表的发展方向。
4.2.5增值服务：
与国内现有其它系统相比，这个系统最有特色的就是信息及增值服务。
icHome系统可以为用户提供各种信息服务。
如：
天气预报、股市信息、私人信箱、小区公告等，住户每天出门前无需打电话就可以知道一天的天气情况；同时这个系统，能够自动将文本格式的Email转发给住户；对于买卖股票的住户，他可以首先通过WEB界面设置最多十个股票的自动查询，系统就可以根据他的设置将这些股票信息定时传送到他的终端上。
4.2.6其它功能：
除了上述这些功能外，系统还提供闹钟功能、物业报修功能、叫出租车功能等。
4.3业主家中配置
4.3.1主机部分
智能终端一个；
无线接收模块及遥控器一套；
4.3.2主卧室
配置紧急按钮1只，布置在方便接触的地方。
供业主在出现紧急情况时向物业保安求助。
4.3.3客厅
进户门门磁一个
配置紧急按钮1只，布置在方便接触的地方。
供业主在出现紧急情况时向物业保安求助。
配置红外移动探测器一只，防止歹徒非法入侵。
配置遥控电源插座一只，供饮水机等家电使用。
配置烟雾探测器一只，作为火灾报警。
4.3.4车库
配置门磁一个，防止歹徒非法入侵。
4.3.5厨房
配置遥控电源插座一只，供电饭煲等家电使用。
配置燃气泄漏探测器一只。
4.3.6空调控制
如果采用中央空调，可以使用家电控制中的一个端口（OUT）实施。
甲方在选定空调型号后，组织我公司和空调制造公司的技术服务人员协调控制线的连接方法。
如果必要增添接口电路，也可制作。
如果各个房间采用分体式空调，可以为用户指定的空调分别配置带自学习功能的红外遥控模块。
4.3.7窗户
按需要设置窗磁
4.3.8个性化配置
无线模块除了实现遥控布防/撤防和紧急求助（有声和无声两种）外，还空有4个无线报警端口。
业主入住后如果需增添安保防区，可另增无线探测器。
4.4icHome系统管理中心
上述系统，均通过网络和综合布线与物管中心通讯，物管中心是系统的控制中心和数据处理中心。
**icHome的状态信息、报警信息和水、电、气表读数信息均发往物管中心，系统的控制信息则由控制中心发到各户**icHome－2000。
此外，中心系统还轮询各个**icHome－2000，以确保系统不被破坏或在发生故障时进行及时检修。
物管中心由电脑和专门的**icHome－2000处理软件组成。
物管中心配置两台电脑，即数据库服务器和中心控制处理机。
具体说明如下：
4.4.1数据库服务器（CSDB&CSN）
用于存贮各个系统的运行数据和原始资料。
运行在LINUX操作系统平台上，数据库操作采用SYBASE。
一般来说，服务器需接入小区的计算机网络系统中。
4.4.2中心控制处理机（CSM）
中心控制处理机（简称CSM）是专门用于管理**icHome系统的中心监控计算机，它可以对**icHome－2000进行实时的跟踪，从而达到及时准确地处理各类**icHome信息和对**icHome进行实时控制的目的。
CSM运行平台为WINDOWS98/NT/2000，工作时，运行CSM监控软件。
一台普通的PⅢ电脑,带声卡音箱即可满足系统的运行要求。
CSM需连入小区的计算机网络中。
中心控制处理机（简称CSM）配合软件为：
Sybase11ODBC驱动程序3.11.00.01版
4.4.3其它
物管中心应配备至少一台打印机。
打印报表及报警信息。
物管中心结构
数据库CSDB和中心网络模块CSN运行在同一台中心服务器上，监控管理终端CSM运行在另外的PC上。
中心服务器是系统的通讯核心，CSM与icHome之间并不直接通讯，而是通过中心服务器中的CSN模块进行数据转接和交换。
CSM和icHome组成一个网段，称为icHome网络；CSN和CSM组成另一个网段，称为服务器网络。
中心控制软件CSM共有八大模块，即系统管理、小区住户管理、远程抄表、模板管理、信息服务、家庭安防、家电控制、汇总报表。
4.4.4数据库服务器（CSDB&CSN）配置要求：
CPU：
奔腾Ⅲ以上
硬盘：
40G以上
内存：
256MB以上
网卡：
10/100MBRTL8029或3Com509
4.4.5中心控制处理机（CSM）配置要求：
CPU：
奔腾Ⅲ以上
硬盘：
20G以上
内存：
256MB以上
网卡：
10/100MBRTL8029或3Com509
声卡，音箱
中心控制软件CSM实现**icHome计量表自动抄表和计费、电子公告、设备控制、广播告警等功、接收**icHome－2000的报警、显示电子地图和报警位置、报警类型、房屋套型图及住户相关信息，定时巡检**icHome－2000的状态，发现异常或断连及时报警。
4.5小区住户手机短信控制模块（SMS）功能
4.5.1报警和相关信息自动上传告知
4.5.2当**icHome终端发生报警时，终端首先将报警信息传送到物业管理中心，并在监控电脑上显示出来，当物业值班人员处理报警后，系统将跳出一个对话框，询问是否需要将报警信息发送住户的手机上，如果选择是，系统就会把报警的详细信息发送到住户的手机上。
4.5.3远程控制和查询
住户可方便地利用自己的手机，通过发送特定的短信来控制家里的电器设备和对自己家中的水、电、煤气等计量表的读数进行查询。
4.6家庭智能信息终端icHome-2000主要技术指标
4.6.1普通安保输入：
16路（其中IN16专用于无线布防/撤防）可接各种探测传感器（报警）
4.6.2光电电平隔离输入：
4路，可接各种脉冲水电气热表
4.6.3继电器驱动输出：
4路，5A/220VAC或10A/28VDC，可接家用电器或报警联动
4.6.4大屏幕液晶显示：
点阵图形128×64点，汉字信息显示，接收查看中心发来信息
4.6.5通讯带宽：
10M
4.6.6键盘及菜单选择：
移动键输入选择、图标菜单汉字提示
4.6.7本机功耗：
5V×340mA
工作环境：
-10。
C~+50。
C
外形尺寸：
210×150×50（高×宽×厚）mm3
4.7选配件介绍
4.7.1红外远程控制模块（ichIR-2000）
IRC-1为配合icHome系列主机实现对于采用红外遥控方式工作的家用电器（主要针对空调）进行远程控制而设计。
其基本功能是根据使用者通过SMS系统或WEB方式发出的控制指令，对受控电器进行相应的控制。
IRC-1与icHome主机之间可以两种方式相连：
对于具有RS485接口的主机使用485总线（屏蔽或非屏蔽双绞线）连接，并以异步串行方式进行通讯。
根据目前设计，一个icHome主机最多可与5个IRC-1相连；
对于没有RS485接口的主机，可将主机的一组继电器端口通过双绞线与IRC-1的通讯端口连接，此时，模块将根据主机继电器的开合状态进行工作，该种方式下，一个icHome主机若要与多个IRC-1相连，将占用主机同等数量的继电器端口。
IRC-1具有接收并记忆采用脉码调制或脉冲位置调制的红外指令的功能。
在与icHome主机联机工作前，使用者需将受控对象的一至二条红外控制指令录入模块，具体操作步骤参见模块使用说明。
在进行远程控制时，使用者的命令首先通过CALLCENTER系统或WEB方式传至小区物业管理中心的数据库，再由数据库转发给使用者家中的icHome主机，主机进而将控制指令发送给红外模块，模块将根据接收到的控制指令发射使用者预先置入的相应的红外代码，从而实现对受控对象的控制。
使用者亦可通过icHome主机直接对IRC-1进行操作，但此种方式仅用于对模块进行测试。
IRC-1主要针对家用空调设计，但由于某些其它类型家用电器，如电视机、音响等，其红外控制指令也采用脉码调制或脉冲位置调制，故IRC-1也可对这些类型的家用电器实现远程控制。
IRC-1置于标准86盒明盒内，面板示意图如下所示。
4.7.2继电器扩展模块（ichRL-2000）
RRC-3配合icHome系列主机设计，目的是增加icHome系统继电器型输出的数量，以便控制更多的电器设备。
其基本功能是接受icHome主机通过RS485总线传送的控制指令（该指令根据使用者通过SMS系统或WEB方式发出的信息生成）对受控电器进行相应的控制。
RRC-3使用485总线（屏蔽或非屏蔽双绞线）与icHome主机连接，并以异步串行方式进行通讯，通讯速率9.6kbps或以上。
根据目前设计，一个icHome主机最多可与2个RRC-3相连。
每个RRC-3可以提供3路继电器输出（220v，5A）。
RRC-3模块上的按键可以作为对应受控电器的开关使用，按键上的指示灯反映受控电器的开关状态。
使用者也可从icHome主机直接操作RRC-3模块，但此方式仅用于对模块进行测试。
RRC-3模块在对受控电器进行控制时，可将受控电器的现时状态（控制之后）反馈给主机。
RRC-3置于标准86盒内，面板示意图如下所示。
4.7.3无线模块（ichWL-2000）
WRC-1模块可配合icHome系列主机实现使用者在家中任意位置使用袖珍式遥控器进行紧急求助、布防、撤防三种常用操作。
WRC-1模块包括两部分：
无线转接板和袖珍式遥控器。
无线转接板置于86盒内，通常放在icHome主机附近相对隐蔽的地方；袖珍式遥控器有效发射距离不小于20m（直线距离），基本可满足一般住宅的需要。
用户使用WRC-1进行紧急求助、布防、撤防其功能与使用一般的紧急求助按钮以及icHome主机执行相应操作等价。
主要技术指标：
供电电压：
手持遥控器：
12v（A23电池供电）转接板：
9~12v
消耗电流手持遥控器：
待机状态：
0mA；发射状态≤10mA
转接板：
待机状态≤20mA；接收状态≤40mA
使用环境温度：
-10℃~45℃
使用环境湿度：
≤90%
发射功率：
≤10mw
接收灵敏度：
<-95db
输出信号：
光耦的三极管
无线转接板尺寸：
65×50×10mm
模块地址码容量：
个
4.7.4**短信中心（ichSMS-2000）简介
**icHome短信中心使用SMS实现终端和客户移动手机的通讯。
业主按照指定的短信格式发送信息到**icHome短信中心，以完成相应的功能。
同时，**管理系统也可通过短信中心将报警的信息发送到业主的手机上。
短信中心实现的功能有：
远程设防、家电控制、计量表查询和报警发送。
系统配置
硬件：
*WaveComWMOD2B无线Modem
*手机SIM卡
*充值卡
软件：
**icHome管理系统在物业中心的**icHome监视端计算机上配置WMOD2B。
同时配置**的配置文件csm.ini文件，即修改通讯设备的串行端口。
4.8系统中心机房的基本要求
4.8.1基本要求
供电稳定可靠，通道畅通无阻，通讯方便，环境整洁
远离仓库、堆屋等产生粉尘、油烟、有害气体或易燃易爆物体的场所
4.8.2机房环境
控制室温度：
16℃-28℃
相对湿度：
30%-75%
室内设备的排列，应便于维护与操作，并应满足安全、消防的规定要求。
控制台正面与墙的净距不应小于1.2m；侧面与墙或其他设备的净距在主要走道不应小于1.5m，次要走道不应小于0.8m。
4.8.3供配电
供电电源：
一级电源，电源电压220V，50HZ单相交流
供电功率：
3KV
电压波动：
220V50HZ在+5～-10%范围
4.8.4照明
照度：
200LUX
设备备用照明，照度为一般照度的十分之一
室内眩光限制为1级
4.8.5通讯
设置2对直线电话并安装与区域报警中心联网的紧急报警按钮，专门用于中心机房与区域报警联网
4.8.6接地
专用接地：
接地电阻小于4欧姆，如果采用联合接地时其接地电阻不大于1欧姆
防雷接地：
装置与电气设备接地装置和埋地金属管道相连，当不相连时，两者间的距离不小于20米。
4.8.7建筑要求
地面安装活动地板，架设高度为250mm，应光滑、平整、不起尘，能防静电。
}
活动地板载荷：
5.0～7.5Kg/M²
控制室地板吊顶高度离地不小于2.3米
4.8.8供电其它要求
控制室按标高装配电控箱，内置控制开关及照明开关，开关容量满足中心机房用电要求。
4.8.9中央控制室自身防范措施
中心机房入口处安装铁制防盗门各扇窗安装铁栅栏
4.9系统供电源设计
4.9.1**icHome系统智能终端的供电
智能终端需由5V和12V二组独立电源（地线独立）供电，可以由市电通过开关电源供电也可由电池组（配充电器）及DC-DC模块（12V变化为5V）为智能终端供电。
4.9.2单个icHome-2000家庭智能终端供电要求
4.9.2.1一般状态下的耗电
＋5伏待机耗电370mA。
＋12伏
供终端光电耦合器（计量表信号输入）用，约16mA。
供终端继电器（家电控制）用，每个继电器耗电约10mA，共40mA。
供各类探测器用。
例如，采用的红外探测器单个耗电约20mA，配置2个共40mA。
本例每户的终端基本耗电量为:
5V/370mA。
约2W，DC-DC模块效率0.8，应输入2.5W。
折合为12V/210mA。
另供光电耦合器电流12V/16mA。
红外探测器电流12V/40mA。
继电器以2个处于吸合状态计，耗电12V/20mA。
总共耗电286mA。
4.9.2.2启动状态时的耗电
5V/570mA。
约2.85W，如果采用DC-DC模块，其效率0.8，应输入3.56W。
折合为12V/297mA。
12V同上。
总耗电12V/373mA（4.47W）。
（模块启动电流为正常值的3倍，在选择开关电源或充电器时应予注意）。
计算电池容量
电池容量随时间老化、下降。
一般考虑80％容量。
备电支持断电时间，按技防规定要求为24小时。
业主根据具体情况（例如上海经常性检修断电时间为8－12小时；有的高档小区有2个变电站为其供电则无备电问题）会明确备电要求,工程商根据业主要求配置备电。
如以24小时计算，本例中备电电池容量为286mAX24÷0.8＝6.86AH。
4.9.3供电方式
4.9.3.1交流供电
市电接入预埋盒，预埋盒内配置开关稳压电源向智能终端提供5V和12V。
备电UPS。
由于输出是220V，导线上电流较小，传输线上压降不是主要问题。
可以多层或整栋集中供电。
4.9.3.2直流供电
由12V（电池）作电源。
12V进预埋盒通过置于预埋盒底部的DC-DC模块（2002年的产品模块置于预埋盒底部，2003年产品已将模块安装于接线板上）变换出5V向智能终端供电。
避免了强电和弱电的隔离问题，符合安全规范。
电池需配充电器。
电池和充电器可以一家一户分别配置，置于预埋盒内（采用大预埋盒）；也可以置于弱电井，采取一层或多层集中供电方式。
在确定多少户合并为一个供电组后，计算电池容量。
根据电池容量确定充电电流值及开关电源电流。
充电器包括①衡流/涓流充电电路、根据电池容量确定衡流充电电流值，通常为容量的1/10。
②正常状态下向智能终端供电的开关电源和③来电/断电自动切换电路。
这个自动切换电路保证当断电时自动切换为电池供电，如果由于超时，放电电池电压低于10.8V时则自动切断供电；当来电时首先让电池供电以应付启动时的电流浪涌（由于智能终端的液晶屏背光是亮的，智能终端此时耗电为570mA，以及DC－DC模块的启动电流为正常电流的3倍），在开关电源转入正常工作后（约1秒）自动切换为市电供电，同时电池开始被充电。
传输线的压降
从弱电井到住户的供电电缆会产生电压降。
特别是电池供电时，电池端电压很可能不到12V（可能仅有10.8V）。
但到达DC-DC模块的有载电压至少大于9V（极限值）。
所以要根据每户耗电计算导线的电阻和接线柱、接头的接触电阻所引起的线路电压降。
（导线电阻计算：
截面积1平方毫米、长度10米的导线电阻为0.4Ω。
电阻值与导线长度成正比，与导线截面积成反比）。
分组
根据房屋结构及费用决定分组供电方案。
多户合起来供电的设备费用会低些，但由于供电途径长需选用大截面积的导线从而增加开支。
每户单独供电，可在预埋盒内配置电池和充电器，比较方便但不经济，而且更换电池会给住户带来麻烦，所以需综合考虑。
5
设备配置
序号
型号
名称
数量
单价
1
icHome-2000
智能终端
1
2
预埋盒
1
3
QJS-V
燃气泄漏探测器
1
4
JTY-LZ-1412
烟雾探测器
1
5
SRP-100
红外探测器
1
6
HO-01B
紧急按钮
2
7
HO-03E
门磁
1
升级会员 