別墅智能家居控制系統(tǒng)

1、指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)： 審定成績(jī)： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自 動(dòng) 化 系課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目：別墅智能家居控制系統(tǒng)學(xué) 生 姓 名： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：2010 年 12 月 重慶郵電大學(xué)移通自動(dòng)化系制目錄一.系統(tǒng)概述.411 項(xiàng)目概述.412 控制要求.413 設(shè)計(jì)依據(jù).414 系統(tǒng)架構(gòu)圖.5二照明控制子系統(tǒng).621 需求分析.62.1.1 信息點(diǎn)位表（僅供參考） .622 設(shè)計(jì)方案.72.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).72.2.2 設(shè)備選型.723 相關(guān)產(chǎn)品介紹.82.3.1 數(shù)字調(diào)光器（4404L）.82.3.2 電源控制器（3010L）.82.3.3 觸控面板（5

2、006L）.924 智能照明系統(tǒng)功能.1025 面板場(chǎng)景設(shè)置方案.102.5.1 觸控面板的按鍵方式. 112.5.2 場(chǎng)景設(shè)置方法. 112.5.3 面板圖標(biāo)說(shuō)明.12三.安防監(jiān)控子系統(tǒng).1531 需求分析.153.1.1 信息點(diǎn)位表（僅供參考） .1532 設(shè)計(jì)方案.163.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).173.2.2 設(shè)備選型.1733 安防系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介.18四、空調(diào)、窗簾、噴泉、智能家電系統(tǒng).1941 需求分析.194.1.1 信息點(diǎn)位表（僅供參考） .1942 設(shè)計(jì)方案.204.2.2 設(shè)備選型.2143 空調(diào)系統(tǒng)功能說(shuō)明.2244 背景音樂(lè)系統(tǒng)介紹.22五、可視對(duì)講子系統(tǒng).26六、遠(yuǎn)程控制.2

3、86.1 網(wǎng)絡(luò)控制.286.2 遙控控制（2.4G） .296.3 電話(huà)、短信控制.2964 智能家庭網(wǎng)關(guān)介紹.29i.Lon 100 Internet Server .296.4.1 描述：.306.4.2 應(yīng)用：.30七、結(jié)束語(yǔ).31附：.一、系統(tǒng)概述11 項(xiàng)目概述如果說(shuō)建筑是凝固的音樂(lè)，那么完美的家庭智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)則是這首樂(lè)曲上絕妙的音符。在科技發(fā)達(dá)、物質(zhì)富庶的今天，自控系統(tǒng)已不單純是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)基本安防、照明、采暖的工具，而且是建筑裝飾的一種實(shí)用藝術(shù)品，是自動(dòng)化技術(shù)與建筑藝術(shù)的統(tǒng)一體。完善的自控系統(tǒng)集裝飾、照明、安防及節(jié)能于一身，盡力達(dá)到完美與和諧的統(tǒng)一，充分利用科學(xué)與藝術(shù)的搭配，光與

4、影的組合以及安防與空調(diào)的自動(dòng)控制來(lái)創(chuàng)造各種舒適、優(yōu)雅的環(huán)境，以加強(qiáng)室內(nèi)空間效果的氣氛。試想，當(dāng)房子的主人回到家，只要在門(mén)口的卡片閱讀機(jī)刷一下卡(或是指紋辨識(shí)、感應(yīng)磁卡等)，家庭自動(dòng)化系統(tǒng)在做過(guò)安全認(rèn)證后，首先安防系統(tǒng)會(huì)先撤防，門(mén)禁系統(tǒng)會(huì)開(kāi)門(mén)，燈光控制系統(tǒng)的迎賓模式場(chǎng)景會(huì)將室內(nèi)燈光和緩的開(kāi)啟，空調(diào)系統(tǒng)也啟動(dòng)了，若是晚間則客廳的電動(dòng)窗簾會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，最后音響系統(tǒng)將您最喜歡的那首帕海貝爾的卡農(nóng)演奏曲播放出來(lái)。而這一切的動(dòng)作只是在一個(gè)起始動(dòng)作后(即門(mén)禁的讀卡動(dòng)作)，全部自動(dòng)完成。這不難想到，以上所提到的子系統(tǒng)間勢(shì)必要有一可互操作性(Interoperable)的關(guān)系，而其關(guān)鍵便是一個(gè)開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及架

5、構(gòu)。12 控制要求別墅區(qū)的家居智能控制，主要包括家庭的智能照明系統(tǒng)、家居安防系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、空調(diào)控制、窗簾控制、背景音樂(lè)系統(tǒng)、可視對(duì)講等系統(tǒng)，及其遠(yuǎn)程操作。13 設(shè)計(jì)依據(jù)為了達(dá)到以上所提的連鎖功能，一個(gè)開(kāi)放性的控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是必要的，而強(qiáng)調(diào)開(kāi)放性的最主要意義便是各子系統(tǒng)間的可互操作性。 圖1 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖 若是以單獨(dú)的控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)而言，考慮其可互操作性，必須特別要求的便是各子系統(tǒng)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，是否可對(duì)等地在控制網(wǎng)絡(luò)上通信。綜觀市場(chǎng)上能夠兼具有系統(tǒng)開(kāi)放性及各產(chǎn)品間互操作性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)者應(yīng)該首推LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。同時(shí)，LonWorks 技術(shù)可無(wú)縫的實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)的連接，從而方便

6、系統(tǒng)的集成，小區(qū)物業(yè)的管理和用戶(hù)的遠(yuǎn)程控制。由此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于LonWorks 技術(shù)的控制網(wǎng)和以太網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)的兩層網(wǎng)絡(luò)體系，兩者之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，從而方便管理與操作。利用這兩個(gè)層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)架構(gòu)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)，其具有以下特點(diǎn)：1. 控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)的是小而頻繁之?dāng)?shù)據(jù)采集及傳遞，控制功能在此系統(tǒng)必須符合穩(wěn)定、精確、快速的原則，所有主要的監(jiān)視及控制功能均須能完整而自主地在此網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行。2. 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)則是以大型的數(shù)據(jù)包傳遞為主，信息應(yīng)用在此網(wǎng)絡(luò)上同樣也必須符合穩(wěn)定、精確、快速的原則，其并不負(fù)責(zé)監(jiān)視及控制功能的執(zhí)行，但卻負(fù)責(zé)將控制網(wǎng)絡(luò)所收集到的數(shù)據(jù)，匯集成有用的信息并以不同的方式提

7、供給使用者使用之。14 系統(tǒng)架構(gòu)圖圖 2 圖 2 家居智能控制系統(tǒng)架構(gòu)圖照明控制、門(mén)禁安防等系統(tǒng)都集成在 LonWorks 控制網(wǎng)之下，而可視對(duì)講、遠(yuǎn)程訪問(wèn)、二、照明控制子系統(tǒng)燈光是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠?。然而，燈光除了照明之外，更可以用?lái)營(yíng)造氣氛。即由不同燈光的設(shè)計(jì)，可以創(chuàng)造單一空間的多用途性。Nico 公司推出的智能燈光控制系統(tǒng)就是為管理生活中復(fù)雜多變的光照而設(shè)計(jì)，通過(guò)面板上的LED 觸碰式調(diào)光板，可以控制燈光的開(kāi)關(guān)和亮度，或者使多盞燈光進(jìn)入某種預(yù)設(shè)的場(chǎng)景?？梢院推渌酉到y(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，協(xié)同工作。例如：安防系統(tǒng)的報(bào)警信息可以使得所有的燈光聯(lián)動(dòng)。21 需求分析B 戶(hù)型別墅的燈光控制主要集中在地上

8、兩層，共16 個(gè)燈回路，總共分為5 個(gè)區(qū)域，需要進(jìn)行調(diào)光控制。可進(jìn)行場(chǎng)景的組合、切換，及單燈的開(kāi)關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)不同場(chǎng)合的需求，并起到節(jié)能的作用。2.1.1 信息點(diǎn)位表（僅供參考） 表 1 燈控制回路明細(xì)表22 設(shè)計(jì)方案本智能燈光控制系統(tǒng)可采用多種傳輸媒介進(jìn)行通信，系統(tǒng)控制方式采用LonWorks 技術(shù)，遵循的LonMark 協(xié)議,提供LonWorks 網(wǎng)絡(luò)接口和TCP/IP 以太網(wǎng)接口。根據(jù)目前現(xiàn)狀我們采用的是雙絞線等傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信。用雙絞線連接到各個(gè)樓層的控制器，同時(shí)也將各個(gè)樓層所有的電燈、電器連成了網(wǎng)絡(luò)。用雙絞線做載體傳輸控制信號(hào)，這就是用雙絞線實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)化控制，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出

9、現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的通信。這樣可以最大程度地減少因中央微處理器的失敗而引起的網(wǎng)絡(luò)癱瘓的機(jī)率。2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 3 照明控制系統(tǒng)架構(gòu)圖 以自由拓?fù)涞男问綄⒏?LonWorks 節(jié)點(diǎn)（包括控制器和控制面板）接入控制網(wǎng)中，它們之間只是控制信息的傳遞。而燈光的控制由調(diào)光器和控制器來(lái)操作。2.2.2 設(shè)備選型照明控制設(shè)備主要以 Nico 公司的燈光控制產(chǎn)品為主，軟件采用定制的Nico 人機(jī)界面（HMI），現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備采用四回路數(shù)字調(diào)光器4404L 四個(gè)，十回路電源控制器3010L（視精裝情況而定），5006L 型的觸控面板五個(gè)（各區(qū)域配一個(gè)）?？梢赃_(dá)到系統(tǒng)的控制要求，具體設(shè)備參見(jiàn)設(shè)備報(bào)價(jià)

10、清單（附一）。23 相關(guān)產(chǎn)品介紹2.3.1 數(shù)字調(diào)光器（4404L）由 Nico Technology Inc.研發(fā)的數(shù)字調(diào)光器（DIGITAL DIMMER 4404L）是以LonWorks平臺(tái)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，為一小體積、高效能、適用于家庭及樓宇的數(shù)字調(diào)光器。Nico 數(shù)字調(diào)光器提供四組回路，每組回路負(fù)載電流10A，而其主要的設(shè)計(jì)特色是一三段式旁路開(kāi)關(guān)。三段式旁路開(kāi)關(guān)包括了自動(dòng)模式、切斷模式及手動(dòng)模式。在自動(dòng)模式下，調(diào)光器由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)操作。在切斷模式下，負(fù)載完全不受電，方便進(jìn)行維修及更換等工作。在手動(dòng)模式下，輸出的ON/OFF 狀態(tài)改由人為控制，因此可在無(wú)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)作下測(cè)試電路狀況。三段式旁路

11、開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)在使Nico 數(shù)字調(diào)光器于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或中央處理器故障時(shí)仍可運(yùn)作。Nico 數(shù)字調(diào)光器的使用能達(dá)到節(jié)約能源的效果。延時(shí)開(kāi)關(guān)功能可以令室內(nèi)的燈光徐徐開(kāi)啟、關(guān)閉，避免了燈具短時(shí)間通過(guò)大電流而損壞的危險(xiǎn)，延長(zhǎng)了燈泡使用壽命，也科學(xué)地解決了燈光瞬時(shí)大幅變化帶來(lái)的眩目效果。多場(chǎng)景的燈光變換設(shè)定，更進(jìn)一步營(yíng)造充滿(mǎn)美感的情境及氣氛。技術(shù)參數(shù)：CPU：Neuron 3150 芯片 10MHz 存儲(chǔ)器：64K Flash 收發(fā)器：FTT-10 Free Topology 輸出端口：4 通道0220Vac10A 電源供應(yīng)：110VAC/220VAC 工作溫度范圍：-1085 工作濕度范圍：10 到95%RH

12、50 2.3.2 電源控制器（3010L） 電源控制器不但可應(yīng)用于所有的燈光開(kāi)關(guān)控制，亦可用于其他以開(kāi)/關(guān)為控制屬性的非燈光裝置，如電動(dòng)投影熒幕、電動(dòng)窗簾、造景噴水池等。電源控制器可將各種不同的電源開(kāi)關(guān)作一整合性應(yīng)用，以提高使用上的便利性。以 LonWorks 平臺(tái)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的Nico 電源控制器提供十組回路，每組回路均具有負(fù)載電流10A 之（SPDT）繼電器。Nico 電源控制器十組個(gè)別獨(dú)立的輸入通道可分別與控制網(wǎng)絡(luò)上其他的控制開(kāi)關(guān)或傳感器連接應(yīng)用，以節(jié)約能源。Nico 電源控制器另一主要的特色為三段式旁路開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)。三段式旁路開(kāi)關(guān)包括了自動(dòng)模式、切斷模式、手動(dòng)模式。在自動(dòng)模式下，電源控制器

13、是由網(wǎng)路系統(tǒng)操控。在切斷模式下，負(fù)載完全不受電，方便進(jìn)行維修及更換等工作。在手動(dòng)模式下，輸出的ON/OFF 改由人為控制，因此可在無(wú)網(wǎng)路系統(tǒng)運(yùn)行下，測(cè)試電路狀況。 三段式旁路開(kāi)關(guān)的使用操作優(yōu)點(diǎn)在使Nico 電源控制器于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或中央處理器故障時(shí)，仍可正常運(yùn)行。技術(shù)參數(shù)：CPU：Neuron 3150 芯片 10MHz存儲(chǔ)器：64K Flash收發(fā)器：FTT-10 Free Topology輸出端口：10 路獨(dú)立端口輸入端口：10 路獨(dú)立端口數(shù)字化輸出：010VDC80mA電源供應(yīng)：110VAC/220VAC工作溫度范圍：-1085工作濕度范圍：10 到95%RH502.3.3 觸控面板（500

14、6L）最具現(xiàn)代感的外型，以LonWorks 技術(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，Nico 觸控式面板開(kāi)關(guān)為住家、辦公大樓及工業(yè)用途上的燈光系統(tǒng)、電器用品及其網(wǎng)絡(luò)上的子系統(tǒng)提供了一種簡(jiǎn)單、方便且靈活的操控方式。觸控式面板開(kāi)關(guān)能夠連接家庭智能化系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、并具集成空調(diào)、燈光、安防、娛樂(lè)視聽(tīng)等控制系統(tǒng)的功能。由于 Nico 觸控式面板開(kāi)關(guān)的導(dǎo)入應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)線路連接的開(kāi)關(guān)，大幅提升布線的容易度并減少線材及人工成本。且可藉由程序重新設(shè)定來(lái)更改其控制功能，大幅增進(jìn)了使用上的便利性及彈性。觸控式按鍵具可程序化功能。藍(lán)色背光設(shè)計(jì)方便夜間操作。高質(zhì)感磨砂或鏡面處理的鋁質(zhì)面板。簡(jiǎn)單便利的掛墻式安裝設(shè)計(jì)。技術(shù)參數(shù)

15、：CPU：Neuron 3150 芯片 10MHz存儲(chǔ)器：64K Flash收發(fā)器：FT-X1 智能收發(fā)器控制鍵盤(pán)：6 鍵編程控制背光：藍(lán)色 LED 背光燈數(shù)字化輸出：010VDC80mA電源供應(yīng)：1224VDC工作溫度范圍：-1085工作濕度范圍：10 到95%RH5024 智能照明系統(tǒng)功能 全開(kāi)全關(guān)：只需按一個(gè)鍵就可將所有燈同時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉 場(chǎng)景設(shè)置：只需按一個(gè)鍵就可以控制一組燈、一個(gè)預(yù)制的場(chǎng)景 多控開(kāi)關(guān)：在三個(gè)以上的位置控制同一個(gè)燈 可變對(duì)象：無(wú)需改線就可改變開(kāi)關(guān)的控制對(duì)象 集中控制：無(wú)需走動(dòng)，便可集中控制所有的電燈、電器 網(wǎng)絡(luò)管理：可將照明，電器聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制管理 圖 4 Nico 智

16、能照明住宅應(yīng)用25 面板場(chǎng)景設(shè)置方案 Nico 觸控面板在設(shè)計(jì)上，以觸摸式功能鍵取代傳統(tǒng)調(diào)光板上的功能按鍵，因而在外觀上呈現(xiàn)一種高科技質(zhì)感的效果。為了便于搭配，Nico 觸控式面板的背板和功能鍵可由使用2.5.1 觸控面板的按鍵方式觸控面板的按鍵方式包括以下幾種方式： 開(kāi)關(guān)切換模式開(kāi)關(guān)切換模式用于對(duì)某一路燈的控制，當(dāng)面板被按下時(shí)，燈被打開(kāi)，當(dāng)再次按下時(shí)，燈關(guān)閉。 調(diào)光模式調(diào)光模式用于對(duì)單路可調(diào)光光源的調(diào)節(jié)。當(dāng)壓下按鍵時(shí)，燈光按預(yù)定的速率變亮或變暗，放開(kāi)按鍵時(shí)，調(diào)光結(jié)束。 燈光亮度設(shè)定模式燈光亮度設(shè)定模式用于對(duì)單路可調(diào)光光源預(yù)設(shè)亮度。當(dāng)按下按鍵時(shí)，該路燈開(kāi)到預(yù)設(shè)的亮度。 場(chǎng)景設(shè)置模式按鍵設(shè)為場(chǎng)景

17、模式時(shí)，當(dāng)按下該鍵，系統(tǒng)控制切換到該模式場(chǎng)景。如會(huì)客模式，休閑模式等。場(chǎng)景設(shè)置方式多用在某一區(qū)域內(nèi)燈光控制回路較多的場(chǎng)合。2.5.2 場(chǎng)景設(shè)置方法利用場(chǎng)景設(shè)置，可以對(duì)同一區(qū)域的多路燈光同時(shí)控制，既方便操作，又能賦予同一空間各種不同的功能。場(chǎng)景的設(shè)置一般參照下述原則：1. 居家模式居家模式應(yīng)用的場(chǎng)合為天黑時(shí)家庭的正常生活照明，該模式的設(shè)置要求為有較高的照明亮度，光線照射均勻。2. 會(huì)客模式會(huì)客模式應(yīng)用在會(huì)客場(chǎng)合，該模式的設(shè)計(jì)突出莊重、肅穆，照明亮度設(shè)計(jì)的較高，同時(shí)增加壁畫(huà)燈、書(shū)柜燈等重點(diǎn)位置的照明。會(huì)客模式要有多區(qū)域的控制，客人有可能經(jīng)過(guò)的地方（如客廳、走廊）的燈都要打開(kāi)。3. 用餐模式用餐模式

18、主要是開(kāi)啟餐廳區(qū)域的照明，用餐模式要求燈光照射均勻、柔和，亮度適中。4. 睡眠模式睡眠模式用于入睡后的照明。此時(shí)臥室內(nèi)應(yīng)有一或兩盞射燈微亮，以方便主人夜間起夜。走廊區(qū)域的夜燈也可以調(diào)到微亮狀態(tài)。同時(shí)關(guān)斷其他區(qū)域的燈。5. 兩人模式兩人模式意在創(chuàng)造一種溫馨、浪漫的環(huán)境。燈光調(diào)到較暗的狀態(tài)，可以起到釋放壓力、舒適愜意的效果。6. 燭光模式在餐廳和客廳中使用該模式，方法為只點(diǎn)亮一路燈，如電燈或筒燈，并且把該路燈的亮度調(diào)至30以下。7. PARTY 模式PARTY 模式用在聚會(huì)的場(chǎng)合，此時(shí)的燈光可以設(shè)為全亮，創(chuàng)造令人興奮的環(huán)境。8. 電視模式在電視模式下，要求室內(nèi)燈光亮度較暗。同時(shí)燈光最好從側(cè)面照射，

19、避免燈光從人的正面和背面照射。同時(shí)，電動(dòng)窗簾自動(dòng)放下。9. 換鞋模式換鞋模式又叫進(jìn)家模式，其設(shè)置為玄關(guān)處的燈打開(kāi)，并把通往各處的樓道燈打開(kāi)。10. 離家模式在離家模式下，Nico 的照明系統(tǒng)可以在數(shù)十秒后自動(dòng)關(guān)斷所有的燈光及空調(diào)。2.5.3 面板圖標(biāo)說(shuō)明為配合多種場(chǎng)景的需要，Nico 為用戶(hù)提供了100 多種按鍵圖標(biāo)供用戶(hù)選擇，當(dāng)然，用戶(hù)也可自行選擇和設(shè)計(jì)喜愛(ài)的圖標(biāo)和文字，常用圖標(biāo)的樣式和含義說(shuō)明如下：表2 面板圖標(biāo)示意三、安防監(jiān)控子系統(tǒng)安防子系統(tǒng)主要由家庭火災(zāi)報(bào)警、門(mén)禁、窗磁、紅外對(duì)射及緊急呼救按鈕組成。當(dāng)有任何緊急情況發(fā)生，我們的家居安防系統(tǒng)會(huì)采取三段式報(bào)警來(lái)處理。首先，觸發(fā)家庭聲光電報(bào)警

20、器告警；同時(shí)，將報(bào)警信息通過(guò)小區(qū)局域網(wǎng)傳送到小區(qū)的物業(yè)，等待相關(guān)的處理；最后，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將報(bào)警信息發(fā)送到用戶(hù)指定的接受終端（如個(gè)人電腦、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理等）。31 需求分析根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)和具體要求，其安防系統(tǒng)需要監(jiān)控的內(nèi)容有：可燃?xì)怏w探測(cè)器、溫感探測(cè)器、煙感探測(cè)器、主動(dòng)紅外對(duì)射棒、門(mén)鎖狀態(tài)、指紋鎖及鍵盤(pán)輸入、緊急呼救按鈕等。當(dāng)有任一監(jiān)控點(diǎn)觸發(fā)時(shí)，要求能迅速報(bào)警并采取相應(yīng)的措施。如火災(zāi)報(bào)警發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉煤氣關(guān)斷閥，打開(kāi)排風(fēng)扇，并向外發(fā)出報(bào)警信息。在斷電情況下，要求安防系統(tǒng)仍可以進(jìn)行正常的工作，以保護(hù)住戶(hù)生命財(cái)產(chǎn)的安全。并能夠通過(guò)PC 機(jī)或電話(huà)、手機(jī)等終端進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。3.1.1

21、信息點(diǎn)位表（僅供參考） 表3 安防系統(tǒng)點(diǎn)位圖32 設(shè)計(jì)方案 安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是，當(dāng)控制器的輸入端口檢測(cè)到輸入量的變化，經(jīng)過(guò)Nuron 芯片處理后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出端連接的執(zhí)行器動(dòng)作。輸入端主要連接指紋鎖及鍵盤(pán)、門(mén)狀態(tài)檢測(cè)、緊急呼救按鈕、煙感探測(cè)器、溫感探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器、主動(dòng)紅外對(duì)射棒等；輸出端連接門(mén)鎖、出門(mén)按鈕（與門(mén)鎖并聯(lián)）、煤氣關(guān)斷閥、排風(fēng)扇、聲光電報(bào)警器等。B 戶(hù)型共計(jì)28 路緊急按鈕開(kāi)關(guān)，15 路煙感探測(cè)器，以及8 路溫感探測(cè)器，考慮到設(shè)備有效利用的問(wèn)題，統(tǒng)一將各個(gè)設(shè)備的輸入集中到的一個(gè)區(qū)域，為相同設(shè)備給出一路公共的端口，減少不必要的單路控制。這樣共計(jì)4 路緊急按鈕輸入，3 路煙感探

22、測(cè)器輸入，以及1 路溫感探測(cè)器的輸入。其余的按單回路連接。平時(shí)，安防控制器由交流電源供電；當(dāng)出現(xiàn)斷電時(shí)，由蓄電池經(jīng)逆變器逆變后轉(zhuǎn)換為交流電供給控制器。另外，加一個(gè)PSTN 轉(zhuǎn)換模塊，可以將電話(huà)的載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并在i.Lon 100網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器里進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，便能夠支持電話(huà)等遠(yuǎn)程操作。3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖5 安防門(mén)禁系統(tǒng)架構(gòu)圖3.2.2 設(shè)備選型 同樣選用 Nico 公司的10 回路電源控制器3010L 為主。其他的傳感器、執(zhí)行器選用第三方的產(chǎn)品。監(jiān)控軟件為定制的集成所有系統(tǒng)的Nico 人機(jī)界面（HMI）。33 安防系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介當(dāng)指紋鎖的指紋密碼不正確，或鍵盤(pán)連續(xù)輸入出錯(cuò)超過(guò)上限時(shí)

23、，門(mén)禁系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)送至控制器，由后者來(lái)驅(qū)動(dòng)聲光電報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)，通過(guò)i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè)及業(yè)主報(bào)警； 當(dāng)家中有非法人員破窗而入，觸發(fā)窗玻璃夾層中的紅外對(duì)射時(shí)，主動(dòng)紅外對(duì)射棒會(huì)發(fā)送信號(hào)至控制器，由后者來(lái)驅(qū)動(dòng)聲光電報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)，通過(guò)i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè)及業(yè)主報(bào)警； 當(dāng)家中有緊急情況發(fā)生，用戶(hù)按下緊急按鈕，緊急按鈕即發(fā)送信號(hào)至控制器，由后者來(lái)驅(qū)動(dòng)報(bào)聲光電警器報(bào)警，同時(shí)，通過(guò)i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè)及業(yè)主報(bào)警；當(dāng)有燃起泄漏時(shí)，可燃?xì)怏w探測(cè)器被觸發(fā)，發(fā)送一信號(hào)至控制器，后者將關(guān)閉煤氣關(guān)斷閥，打開(kāi)排風(fēng)扇，并向外發(fā)出報(bào)警信息。 當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，

24、溫感探測(cè)器與煙感探測(cè)器同時(shí)被觸發(fā)，并發(fā)送信號(hào)至控制器，后者將關(guān)閉煤氣關(guān)斷閥，打開(kāi)排風(fēng)扇，并向外發(fā)出報(bào)警信息。 當(dāng)然也可以將視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成到智能家居系統(tǒng)中，當(dāng)有報(bào)警時(shí)視頻自動(dòng)切換到報(bào)警區(qū)域，同時(shí)燈光自動(dòng)亮起，起到阻嚇作用并為攝像頭提供補(bǔ)充光源，視頻信號(hào)除了可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控終端管理，也可以通過(guò)可視對(duì)講觸摸屏管理，或者通過(guò)家中任何電視機(jī)監(jiān)控管理、身份識(shí)別、開(kāi)門(mén)等控制，實(shí)現(xiàn)真正的智能家居集成。四、空調(diào)、窗簾、噴泉、智能家電系統(tǒng)當(dāng)您早上出門(mén)后突然想起家里的空調(diào)還沒(méi)有關(guān)閉，當(dāng)您傍晚回家時(shí)，發(fā)現(xiàn)還要打開(kāi)空調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)房間到一個(gè)適宜的溫度，是否希望這一切能有人為您代勞呢？所有這些我們的空調(diào)控制系統(tǒng)都可以方便的

25、為您實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想。還有窗簾的控制。在看電視前還要去理會(huì)那窗簾的開(kāi)關(guān)實(shí)在是一件煩人的事情，而有了nico 的智能家居控制系統(tǒng)，這一些都在場(chǎng)景的切換當(dāng)中輕松的為您搞定。41 需求分析根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)和具體要求，要求空調(diào)可進(jìn)行單獨(dú)和統(tǒng)一的啟停控制，并可接受遠(yuǎn)程操作。如當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，空調(diào)應(yīng)接近關(guān)閉狀態(tài)，維持在一個(gè)最小新風(fēng)量的范圍內(nèi)；當(dāng)業(yè)主出門(mén)時(shí)，所有空調(diào)應(yīng)該處于關(guān)閉狀態(tài)，而當(dāng)業(yè)主回家前，可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)預(yù)先啟動(dòng)空調(diào)，等用戶(hù)到家后就能直接得到一個(gè)適宜的溫度，再結(jié)合智能的溫濕度傳感器，使居室實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕，還可以利用空氣質(zhì)量傳感器，自動(dòng)補(bǔ)充新風(fēng)。對(duì)窗簾的控制，要求不僅可以調(diào)節(jié)窗簾的開(kāi)合程度，還能通過(guò)

26、場(chǎng)景的設(shè)置，與燈光進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，到達(dá)恰如其分的場(chǎng)景效果。后花園的噴泉可以通過(guò)觸控面板控制啟停，也可以與休閑、節(jié)日等場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)，需要的話(huà)還可以再某些季節(jié)通過(guò)定時(shí)管理自動(dòng)開(kāi)啟和停止噴泉。4.1.1 信息點(diǎn)位表（僅供參考） 表4 空調(diào)控制點(diǎn)位表 表5 窗簾控制點(diǎn)位表42 設(shè)計(jì)方案空調(diào)控制的設(shè)計(jì)思路是：控制器的輸入端連接空調(diào)的狀態(tài)指示，以監(jiān)視空調(diào)的運(yùn)行狀況；控制器的輸出端接空調(diào)的啟?？刂?，當(dāng)?shù)玫絾⑼Ｐ盘?hào)時(shí)，控制空調(diào)的運(yùn)行。窗簾和噴泉控制的設(shè)計(jì)思路為：控制器輸出端的常開(kāi)常閉接口分別與窗簾電機(jī)相對(duì)應(yīng)的常開(kāi)常閉端口相連。同時(shí)，控制器連接到LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)上，即可通過(guò)觸控面板來(lái)對(duì)空調(diào)、窗簾及噴泉進(jìn)行控制。

27、通過(guò) i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用戶(hù)可遠(yuǎn)程通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)電器進(jìn)行遠(yuǎn)程的開(kāi)啟，關(guān)閉；加上PSTN 模塊，就可支持電話(huà)的遠(yuǎn)程操作。4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 6 空調(diào)及窗簾控制系統(tǒng)圖4.2.2 設(shè)備選型 以 Nico 公司的3010L 十輸入輸出控制器為主；空調(diào)的啟?？刂七x配空調(diào)廠商的專(zhuān)用適配器；窗簾控制選用直流窗簾電機(jī)。軟件使用定制的Nico 人機(jī)界面（HMI）。43 空調(diào)系統(tǒng)功能說(shuō)明Nico 空調(diào)控制是由兩種方式實(shí)現(xiàn)。一種方式是使用空調(diào)本身自帶的遙控器。另一種方式是使用本別墅的掌上電腦，可視對(duì)講觸摸屏等可以訪問(wèn)控制界面的終端，這兩種方式都可以控制房中每個(gè)風(fēng)機(jī)的起停。這樣就可以使房主無(wú)論在客廳

28、、臥室，還是在大廳，室溫都能達(dá)到一個(gè)令人滿(mǎn)意的溫度。同時(shí)也可以關(guān)閉那些暫時(shí)無(wú)人進(jìn)入的房間空調(diào)，節(jié)約了能源。而且還具有遠(yuǎn)程控制功能，例如：業(yè)主可以在下班回家的路上通過(guò)PDA 或手機(jī)將需要的區(qū)域空調(diào)打開(kāi)，當(dāng)回到家時(shí)，房間的溫度已經(jīng)非常舒適。44 背景音樂(lè)系統(tǒng)介紹結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，星型結(jié)構(gòu)。以中央智能主機(jī)為核心，喇叭(左右雙聲道)和控制面板安裝在各個(gè)房間；喇叭和主機(jī)之間通過(guò)音響線聯(lián)接，控制面板和主機(jī)之間通過(guò)8 芯控制線聯(lián)接。分布式控制通過(guò)操作安裝在各房間的控制面板控制各房間對(duì)應(yīng)的獨(dú)立通道。高保真立體聲背景音樂(lè)效果，中央智能主機(jī)內(nèi)置HI-FI 級(jí)功放陣列，各房間安裝兩個(gè)或者四個(gè)立體聲喇叭，形成

29、立體聲效果。系統(tǒng)功能 頻處理軟件。2)任一房間開(kāi)啟系統(tǒng)、切換音源、選擇歌曲、調(diào)節(jié)音量，無(wú)需為打開(kāi)主機(jī)而跑到客廳，也不用拿著遙控器到處跑，就像開(kāi)關(guān)電燈一樣簡(jiǎn)單。3)各房間單獨(dú)調(diào)節(jié)音量，32 級(jí)電腦調(diào)音。4)內(nèi)置調(diào)頻收音模塊，各房間通過(guò)控制面板選擇電臺(tái)。5)內(nèi)置MP3 模塊，通過(guò)電腦的USB 接口下載最新音樂(lè)。6)各房間獨(dú)立切換三種不同音源：DVD、FM 和MP3，各房間同時(shí)播放不同音源。7)不同房間可以自由選歌，再也不用為了跳過(guò)不喜歡的歌曲跑到客廳按遙控器了。8)定時(shí)功能。例如：早上7:00 主臥背景音樂(lè)自動(dòng)打開(kāi)，播放電臺(tái)新聞，喚醒主人，一邊洗涑，一邊聽(tīng)新聞。9）可以與其他智能家居系統(tǒng)集成為一個(gè)

30、完整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)觸摸屏、電腦、PDA 控制背景音樂(lè)及其他系統(tǒng)，例如在離家模式下自動(dòng)關(guān)閉所有燈光和音樂(lè)，在Party 模式下燈光自動(dòng)調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)狀態(tài)，音樂(lè)同時(shí)響起。點(diǎn)位表（僅供參考）五、可視對(duì)講子系統(tǒng)可視對(duì)講系統(tǒng)是綜合多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、圖像顯示技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。Nico 公司提出一個(gè)創(chuàng)新的應(yīng)用方案，將現(xiàn)有的可視對(duì)講系統(tǒng)（支持TCP/IP），在經(jīng)過(guò)硬件的適當(dāng)升級(jí)并配上觸摸屏幕后，其除了具有原本可視對(duì)講的功能外，還可連接在以太網(wǎng)絡(luò)上，集成包括語(yǔ)音視頻留言及家庭自動(dòng)化中央監(jiān)控功能。同時(shí)，Nico公司正努力將網(wǎng)絡(luò)電話(huà)（VoIP）功能也整合在此單一硬件上。試想，家里的可視對(duì)講機(jī)不

31、但能有可視對(duì)講功能、又能做全家自動(dòng)化集中式控制、又能打省費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)電話(huà)，這是否也是智能建筑中的一大突破呢？ 圖 7 可視對(duì)講集成操作界面 此外，觸摸屏除可視對(duì)講、影音留言、家居控制和網(wǎng)絡(luò)電話(huà)業(yè)務(wù)外，還可以為用戶(hù)提供許多其他的附加性服務(wù)。例如：1. 實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)的視頻點(diǎn)播 VOD、NVOD，可進(jìn)行娛樂(lè)、教育、保健等內(nèi)容的點(diǎn)播。2. 實(shí)現(xiàn) Internet 寬帶接入，實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)瀏覽、Email 等功能。3. 實(shí)現(xiàn)股票信息接入，可進(jìn)行家庭大戶(hù)操作。4. 建立網(wǎng)上社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)，可進(jìn)行生活信息發(fā)布和交互，如：交通、旅游、天氣、購(gòu)物等；開(kāi)展網(wǎng)上報(bào)修、家政服務(wù)等工作。5. 利用電視，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、身份識(shí)別，并

32、可遙控開(kāi)門(mén)等實(shí)用功能 圖8 增值服務(wù)操作界面（示意圖）六、遠(yuǎn)程控制6.1 網(wǎng)絡(luò)控制自動(dòng)化系統(tǒng)不應(yīng)該只是一個(gè)獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò)，為了要有更廣泛的整合應(yīng)用并且能夠提供不同方式的遠(yuǎn)程控制機(jī)制，與信息網(wǎng)絡(luò)的整合連接便又是另一種系統(tǒng)層級(jí)的設(shè)計(jì)，其應(yīng)用包括有因特網(wǎng)(Internet)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet)及無(wú)限網(wǎng)絡(luò)(Wireless)等。而目前全球使用最普遍且第三方支持最多的當(dāng)然首推是使用以太網(wǎng)絡(luò)及TCP/IP 通信協(xié)議的信息系統(tǒng)。利用這兩個(gè)層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)架構(gòu)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)，兩個(gè)層級(jí)網(wǎng)絡(luò)間為達(dá)到無(wú)縫的連接以傳達(dá)正確無(wú)誤的通信，則須有一負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，為了讓遠(yuǎn)程控制可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式，作為控制的界

33、面，所以在系統(tǒng)中需建立一個(gè)網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器(Web Server)，其主要目的也在提供通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控功能。而選擇使用Echelon公司的i.Lon 100，不僅可作為通信網(wǎng)關(guān)，更內(nèi)建有簡(jiǎn)易人機(jī)界面(HMI)，且最主要的還是有Web Server 的功能，可非常方便的把數(shù)據(jù)網(wǎng)上一般常用的功能都取代了，利用從互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部或局部局域網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Wireless)都可以用瀏覽器訪問(wèn)i.Lon 100 的方式，從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。這樣，通過(guò)一臺(tái)連接到互聯(lián)網(wǎng)上的 PC 電腦，或是通過(guò)無(wú)線接入的PDA 等，用戶(hù)就可方便的在異地對(duì)家里的智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行有如現(xiàn)場(chǎng)的操作。 圖 7 PDA 解決方案6.2

34、 遙控控制（2.4G）對(duì)于別墅的智能控制，大都采用了場(chǎng)景的控制方式。采用場(chǎng)景控制，可以采用一鍵功能，使用起來(lái)極為方便。但是由于觸控面板的鍵盤(pán)個(gè)數(shù)有限，而且安裝在墻面上，有了無(wú)線遙控器可以使您在別墅的任何地方、不用起身即可隨心所欲的控制各種場(chǎng)景、撤布防、遙控開(kāi)門(mén)等。6.3 電話(huà)、短信控制利用電話(huà)遠(yuǎn)程撥入或者通過(guò)短信可以隨時(shí)打開(kāi)家里的空調(diào)或其他電器，在家里報(bào)警時(shí)您的手機(jī)會(huì)同時(shí)收到報(bào)警信息。64 智能家庭網(wǎng)關(guān)介紹i.Lon 100 Internet Server 連接 LONWORKS網(wǎng)絡(luò)到TCP/IP 以太網(wǎng)，適用于住宅、商業(yè)、工業(yè)和公共事業(yè)應(yīng)用 內(nèi)嵌的時(shí)序調(diào)度器、數(shù)據(jù)記錄器和報(bào)警管理器應(yīng)用程序

35、通過(guò)內(nèi)嵌的配置網(wǎng)頁(yè)或者本地的控制面板實(shí)現(xiàn)本地或者遠(yuǎn)程配置 支持電力線（PL-20）或者雙絞線LONWORKS 信道 兩路隔離的數(shù)字量輸入 兩路高壓、強(qiáng)電流繼電器輸出 兩路輸入用于電的、煤氣的或者水的脈沖計(jì)數(shù)表 10/100BaseT 以太網(wǎng)接口 集成了撥入/撥出調(diào)制解調(diào)器 內(nèi)嵌的實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供系統(tǒng)時(shí)間 SOAP 接口可以很容易的和企業(yè)系統(tǒng)集成 報(bào)警狀態(tài)的通知可以通過(guò)電子郵件、SOAP 或者SNVT 經(jīng)過(guò) MD5 通訊認(rèn)證 與用于后臺(tái)操作的防火墻的 NAT 路由器相兼容 靜態(tài)的或者 DHCP IP 地址 可調(diào)節(jié)的集合和 Bandwidth Cap 參數(shù)以調(diào)整IP 帶寬使用6.4.1

36、描述：i.LON 100 Internet 服務(wù)器是一個(gè)低成本的、高性能的接口，它可以連接基于LONWORKS的日常設(shè)備到Internet、局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)。家用電器、儀表、負(fù)載控制、照明、安全系統(tǒng)、水泵和閥門(mén)等所有實(shí)際的電氣設(shè)備都可以通過(guò)i.LON 100 Internet 服務(wù)器連接到IP 網(wǎng)絡(luò)或者Internet。它允許服務(wù)中心能夠在房間內(nèi)或者在地球任一角落來(lái)實(shí)現(xiàn)配置、監(jiān)視和控制各種日常設(shè)備。6.4.2 應(yīng)用： i.LON 100 Internet 服務(wù)器的設(shè)計(jì)遵循了LonMark指導(dǎo)方針，它的軟件應(yīng)用程序提供了一整套豐富的功能，使得它像一個(gè)獨(dú)立的控制器一樣工作，而不需要PC 或者主處理器。標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序包括：時(shí)序調(diào)度、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警處理和發(fā)送以及抄表。時(shí)序調(diào)度應(yīng)用程序允許基于使用者配置的時(shí)間和日期調(diào)度表啟動(dòng)事件（event）和異常事件（exception）。數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用程序通過(guò)趨勢(shì)分析、報(bào)告和分析應(yīng)用程序的使用收集網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)行為以便網(wǎng)絡(luò)的使用。報(bào)警應(yīng)用程序提供一個(gè)識(shí)別、通告和記錄報(bào)警狀