智能家居控制系統(tǒng)課程設(shè)計0001

1、指導(dǎo)教師評定成績：審定成績：重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院 自動化系課程設(shè)計報告設(shè)計題目： 別墅智能家居控制系統(tǒng)學(xué)生姓名：專業(yè)：班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：設(shè)計時間： 2010 年 12 月重慶郵電大學(xué)移通自動化系制目錄一. 系統(tǒng)概述 411 項目概述 412 控制要求 413 設(shè)計依據(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 信息點位表（僅供參考） 622 設(shè)計方案 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（ 5006L ）924 智能照明系

2、統(tǒng)功能 1025 面板場景設(shè)置方案 102.5.1 觸控面板的按鍵方式 112.5.2 場景設(shè)置方法 112.5.3 面板圖標(biāo)說明 12三 . 安防監(jiān)控子系統(tǒng) 1531 需求分析 153.1.1 信息點位表（僅供參考） 1532 設(shè)計方案 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 信息點位表（僅供參考） 1942 設(shè)計方案 204.2.2 設(shè)備選型 2143 空調(diào)系統(tǒng)功能說明 2244 背景音樂系統(tǒng)介紹 22五、可視對講子系統(tǒng) 26六、遠(yuǎn)程控制 286.1 網(wǎng)絡(luò)控制 286.2 遙

3、控控制（ 2.4G） 296.3 電話、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 31附： 一、系統(tǒng)概述1 1 項目概述如果說建筑是凝固的音樂， 那么完美的家庭智能化自動控制系統(tǒng)則是這首樂曲上絕妙的 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用藝術(shù)品， 是自動化技術(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， 光與影的組合以及安

4、防與空調(diào)的自動控制來創(chuàng)造各種舒適、 優(yōu)雅的環(huán)境， 以加強 室內(nèi)空間效果的氣氛。試想，當(dāng)房子的主人回到家，只要在門口的卡片閱讀機刷一下卡（或是指紋辨識、感應(yīng)磁卡等 ），家庭自動化系統(tǒng)在做過安全認(rèn)證后，首先安防系統(tǒng)會先撤防，門禁系統(tǒng)會開門， 燈光控制系統(tǒng)的迎賓模式場景會將室內(nèi)燈光和緩的開啟， 空調(diào)系統(tǒng)也啟動了， 若是晚間則客 廳的電動窗簾會自動關(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。而這一切的動作只是在一個起始動作后（ 即門禁的讀卡動作 ），全部自動完成。這不難想到，以上所提到的子系統(tǒng)間勢必要有一可互操作性 （Interoperable） 的關(guān)系， 而其關(guān)鍵便是一個 開放

5、性的網(wǎng)絡(luò)平臺及架構(gòu)。1 2 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)、門禁系統(tǒng)、 空調(diào)控制、窗簾控制、背景音樂系統(tǒng)、可視對講等系統(tǒng)，及其遠(yuǎn)程操作。1 3 設(shè)計依據(jù)為了達(dá)到以上所提的連鎖功能， 一個開放性的控制網(wǎng)絡(luò)平臺是必要的， 而強調(diào)開放性的 最主要意義便是各子系統(tǒng)間的可互操作性。圖1 開發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖若是以單獨的控制網(wǎng)絡(luò)平臺而言，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， 是否可對等地在控制網(wǎng)絡(luò)上通信。 綜觀市場上能夠兼具有系統(tǒng)開放性及各產(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。同時， LonWorks 技術(shù)

6、可無縫的實現(xiàn)與以太網(wǎng)的連接， 從而方便系統(tǒng)的集成， 小區(qū)物業(yè) 的管理和用戶的遠(yuǎn)程控制。由此，我們設(shè)計了一個基于 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，兩者之間通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來實現(xiàn)無縫連接，從而方便管理與操作。 利用這兩個層級的網(wǎng)絡(luò)來架構(gòu)家庭自動化系統(tǒng)，其具有以下特點：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

7、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供給使用者使用之。1 4 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、 門禁安防等系統(tǒng)都集成在 LonWorks 控制網(wǎng)之下， 而可視對講、 遠(yuǎn)程訪問、二、照明控制子系統(tǒng)燈光是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠帧?然而， 燈光除了照明之外， 更可以用來營造氣氛。 即由不同燈光的設(shè)計，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，通過面板上的LED 觸碰式調(diào)光板，可以控制燈光可以和其他子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)， 協(xié)同工的開關(guān)和亮度， 或者使多盞燈光進入某種預(yù)設(shè)的場景。作。例如：安防系統(tǒng)的報

8、警信息可以使得所有的燈光聯(lián)動。2 1 需求分析B 戶型別墅的燈光控制主要集中在地上兩層，共 16 個燈回路，總共分為 5 個區(qū)域，需 要進行調(diào)光控制。可進行場景的組合、切換， 及單燈的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。以實現(xiàn)用戶對不同場合的需求，并起到節(jié)能的作用。2.1.1 信息點位表（僅供參考）表 1 燈控制回路明細(xì)表2 2 設(shè)計方案本智能燈光控制系統(tǒng)可采用多種傳輸媒介進行通信，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)進行通信。 用雙絞線連接到各個樓層的控制器， 同時也將各

9、個樓層所有的電燈、電器連成了網(wǎng)絡(luò)。 用雙絞線做載體傳輸控制信號，這就是用雙絞線實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)化控制， 當(dāng)某個節(jié)點出現(xiàn)故障時， 不會影響其他節(jié)點的通信。 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（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 人機界面（HMI ），現(xiàn)場控制設(shè)備采用四回路數(shù)字調(diào)光器 4404L 四個，十回路電源控制

10、器 3010L （視 精裝情況而定） ，5006L 型的觸控面板五個（各區(qū)域配一個） 。可以達(dá)到系統(tǒng)的控制要求，具 體設(shè)備參見設(shè)備報價清單（附一） 。2 3 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 平臺為設(shè)計基礎(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)計特色是一三段式旁路開關(guān)。三段 式旁路開關(guān)包括了自動模式、切斷模式及手動模式。Nico 數(shù)字調(diào)光器于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或中

11、央在自動模式下， 調(diào)光器由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動操作。 在切斷模式下， 負(fù)載完全不受電， 方便進 行維修及更換等工作。 在手動模式下， 輸出的 ON/OFF 狀態(tài)改由人為控制， 因此可在無網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)運作下測試電路狀況。三段式旁路開關(guān)的優(yōu)點在使 處理器故障時仍可運作。Nico 數(shù)字調(diào)光器的使用能達(dá)到節(jié)約能源的效果。 延時開關(guān)功能可以令室內(nèi)的燈光徐徐 開啟、 關(guān)閉，避免了燈具短時間通過大電流而損壞的危險，延長了燈泡使用壽命， 也科學(xué)地 解決了燈光瞬時大幅變化帶來的眩目效果。 多場景的燈光變換設(shè)定， 更進一步營造充滿美感 的情境及氣氛。技術(shù)參數(shù)：CPU：Neuron3150 芯片10MHz存儲器：64KFla

12、sh收發(fā)器： FTT-10FreeTopology輸出端口：4 通 道0220Vac10A電源供應(yīng)：110VAC/220V AC工作溫度范圍： -10 85工作濕度范圍： 10 到95%RH50 2.3.2 電源控制器（ 3010L ）電源控制器不但可應(yīng)用于所有的燈光開關(guān)控制，亦可用于其他以開/關(guān)為控制屬性的非燈光裝置， 如電動投影熒幕、電動窗簾、 造景噴水池等。 電源控制器可將各種不同的電源開 關(guān)作一整合性應(yīng)用，以提高使用上的便利性。以 LonWorks 平臺為設(shè)計基礎(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 電源控制器十組個別

13、獨立的輸入通道可分別與控制網(wǎng)絡(luò)上其他的控制開關(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關(guān)的設(shè)計。 三段式旁路開關(guān)包括了自 動模式、切斷模式、手動模式。在自動模式下，電源控制器是由網(wǎng)路系統(tǒng)操控。在切斷模式 下，負(fù)載完全不受電，方便進行維修及更換等工作。在手動模式下，輸出的 ON/OFF 改由人 為控制，因此可在無網(wǎng)路系統(tǒng)運行下，測試電路狀況。三段式旁路開關(guān)的使用操作優(yōu)點在使 Nico 電源控制器于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或中央處理器故障 時，仍可正常運行。技術(shù)參數(shù)：CPU：Neuron 3150 芯片 10MHz 存儲器： 64K Flash 收發(fā)器： FTT-10 Fre

14、e Topology 輸出端口： 10 路獨立端口 輸入端口： 10 路獨立端口 數(shù)字化輸出： 0 10VDC80mA 電源供應(yīng)： 110VAC/220V AC 工作溫度范圍： -10 85 工作濕度范圍： 10 到 95%RH50 2.3.3 觸控面板（ 5006L ）最具現(xiàn)代感的外型， 以 LonWorks 技術(shù)為設(shè)計基礎(chǔ)， Nico 觸控式面板開關(guān)為住家、 辦公方便且靈活大樓及工業(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)提供了一種簡單、的操控方式。安防系統(tǒng)、 中央監(jiān)控系統(tǒng)、 并具集成空調(diào)、觸控式面板開關(guān)能夠連接家庭智能化系統(tǒng)、 燈光、安防、娛樂視聽等控制系統(tǒng)的功能。大幅提升布線的大

15、幅增進了使用由于 Nico 觸控式面板開關(guān)的導(dǎo)入應(yīng)用， 取代了傳統(tǒng)線路連接的開關(guān)，容易度并減少線材及人工成本。 且可藉由程序重新設(shè)定來更改其控制功能， 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)計方便夜間操作。高質(zhì)感磨砂或鏡面處理的鋁質(zhì)面板。 簡單便利的掛墻式安裝設(shè)計。技術(shù)參數(shù)： CPU：Neuron 3150 芯片 10MHz 存儲器： 64K Flash 收發(fā)器： FT-X1 智能收發(fā)器 控制鍵盤： 6 鍵編程控制 背光：藍(lán)色 LED 背光燈 數(shù)字化輸出： 0 10VDC80mA 電源供應(yīng)： 12 24VDC 工作溫度范圍： -10 85 工作濕度范圍： 10 到 95%RH

16、50 2 4 智能照明系統(tǒng)功能全開全關(guān)：只需按一個鍵就可將所有燈同時打開或關(guān)閉 場景設(shè)置：只需按一個鍵就可以控制一組燈、一個預(yù)制的場景 多控開關(guān)：在三個以上的位置控制同一個燈 可變對象：無需改線就可改變開關(guān)的控制對象 集中控制：無需走動，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 智能照明住宅應(yīng)用2 5 面板場景設(shè)置方案Nico 觸控面板在設(shè)計上，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

17、： 開關(guān)切換模式 開關(guān)切換模式用于對某一路燈的控制，當(dāng)面板被按下時，燈被打開，當(dāng)再次按下時，燈關(guān)閉。 調(diào)光模式調(diào)光模式用于對單路可調(diào)光光源的調(diào)節(jié)。 當(dāng)壓下按鍵時， 燈光按預(yù)定的速率變亮或 變暗，放開按鍵時，調(diào)光結(jié)束。 燈光亮度設(shè)定模式燈光亮度設(shè)定模式用于對單路可調(diào)光光源預(yù)設(shè)亮度。 當(dāng)按下按鍵時， 該路燈開到預(yù)設(shè)的亮度。 場景設(shè)置模式按鍵設(shè)為場景模式時， 當(dāng)按下該鍵， 系統(tǒng)控制切換到該模式場景。 如會客模式， 休閑模式等。場景設(shè)置方式多用在某一區(qū)域內(nèi)燈光控制回路較多的場合。2.5.2 場景設(shè)置方法利用場景設(shè)置， 可以對同一區(qū)域的多路燈光同時控制， 既方便操作， 又能賦予同一空間 各種不同的功能。

18、場景的設(shè)置一般參照下述原則：1. 居家模式 居家模式應(yīng)用的場合為天黑時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. 會客模式會客模式應(yīng)用在會客場合， 該模式的設(shè)計突出莊重、 肅穆， 照明亮度設(shè)計的較高， 同時 增加壁畫燈、 書柜燈等重點位置的照明。 會客模式要有多區(qū)域的控制， 客人有可能經(jīng)過的地 方（如客廳、走廊）的燈都要打開。3. 用餐模式 用餐模式主要是開啟餐廳區(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)。同時關(guān)斷

19、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 模式用在聚會的場合， 此時的燈光可以設(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。 同時燈光最好從側(cè)面照射， 避免燈光從人的正 面和背面照射。同時，電動窗簾自動放下。9. 換鞋模式 換鞋模式又叫進家模式， 其設(shè)置為玄關(guān)處的燈打開， 并把通往各處的樓道燈打開。10. 離家模式在離家模式下

20、， Nico 的照明系統(tǒng)可以在數(shù)十秒后自動關(guān)斷所有的燈光及空調(diào)。2.5.3 面板圖標(biāo)說明為配合多種場景的需要， Nico 為用戶提供了 100 多種按鍵圖標(biāo)供用戶選擇， 當(dāng)然， 用戶也可自行選擇和設(shè)計喜愛的圖標(biāo)和文字，常用圖標(biāo)的樣式和含義說明如下：表2 面板圖標(biāo)示意居家模式：當(dāng)壓下按鍵時，切換到居家模式場景。當(dāng)居家模式啟動，背景燈高亮：，居家模式結(jié)束.背景燈暗會客模式：當(dāng)壓下按鍵時，切換到會客模式場景。當(dāng)會客模式啟動，背景燈高亮：，會客模式結(jié)束，背景燈暗用餐模式：當(dāng)壓下按鍵時，切怏到用餐模式場景.當(dāng)用餐模式啟動，背景燈高亮；，用餐模式結(jié)束，背景燈暗 睡眠模式:當(dāng)壓下按鍵時，切換到睡眠模式場景。

21、當(dāng)睡眠模式啟動，背景燈高亮：，睡眠模式結(jié)束，背景燈暗 浪漫模式:當(dāng)壓下按鍵時，切換到浪漫模式場景。當(dāng)兩人模式啟動，背景燈髙亮：，兩人浪漫結(jié)束，背景燈暗P.AJRTY 模式：當(dāng)壓下按鍵時，切換到PARTY模式場景。當(dāng)PARTY模式啟動，背景燈高亮：，PARTY模式結(jié)束，背景燈暗TV模式:當(dāng)壓下按鍵時，切換到電視模式場景。當(dāng)電視模式啟動，背景燈高亮;，電視模式結(jié)束，背景燈暗景觀照明控制:用于景觀照明燈的開/關(guān)模式切換當(dāng)景觀照明燈開時，背景燈高亮；景觀照明燈關(guān)時，背景燈暗上下樓控制：用于樓道燈的開/關(guān)模式切換當(dāng)樓道燈開時，背景燈高亮：景觀照明燈關(guān)時，背景燈暗叵11區(qū)域關(guān)： 當(dāng)壓下按鍵時，關(guān)閉該區(qū)域的

22、所有燈。當(dāng)區(qū)域燈全關(guān)時，背景燈高亮：該區(qū)域有燈亮，背景燈暗11離家模式，當(dāng)壓下按鍵時，切換到離家模式場景。當(dāng)離家模式啟動，背景燈高亮：，離家模式結(jié)束，背景燈昭回?fù)Q鞋模式，當(dāng)壓下按鍵時，切換到換鞋模式場景。當(dāng)換鞋模式啟動，背景燈高亮：，換鞋模式結(jié)束，背景燈昭ra窗簾開/關(guān)用于窗簾的開/關(guān)模式切換當(dāng)窗簾打開時，背景燈高亮：窗術(shù)拉下時，背景燈暗三、安防監(jiān)控子系統(tǒng) 安防子系統(tǒng)主要由家庭火災(zāi)報警、 門禁、 窗磁、紅外對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)會采取三段式報警來處理。 首先， 觸發(fā)家庭聲光電報 警器告警；同時，將報警信息通過小區(qū)局域網(wǎng)傳送到小區(qū)的物業(yè)，等待相關(guān)的

23、處理；最后， 可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)， 將報警信息發(fā)送到用戶指定的接受終端（如個人電腦、手機、 個人數(shù)字助理等）。3 1 需求分析 根據(jù)本項目的特點和具體要求， 其安防系統(tǒng)需要監(jiān)控的內(nèi)容有： 可燃?xì)怏w探測器、 溫感 探測器、煙感探測器、主動紅外對射棒、門鎖狀態(tài)、指紋鎖及鍵盤輸入、緊急呼救按鈕等。 當(dāng)有任一監(jiān)控點觸發(fā)時， 要求能迅速報警并采取相應(yīng)的措施。 如火災(zāi)報警發(fā)生時， 應(yīng)及 時關(guān)閉煤氣關(guān)斷閥，打開排風(fēng)扇，并向外發(fā)出報警信息。在斷電情況下， 要求安防系統(tǒng)仍可以進行正常的工作， 以保護住戶生命財產(chǎn)的安全。 并 能夠通過 PC 機或電話、手機等終端進行遠(yuǎn)程操作。3.1.1 信息點位表（僅供參考）表 3

24、 安防系統(tǒng)點位圖3 2 設(shè)計方案安防系統(tǒng)的設(shè)計思路是， 當(dāng)控制器的輸入端口檢測到輸入量的變化， 經(jīng)過 Nuron 芯片處 理后， 驅(qū)動相應(yīng)輸出端連接的執(zhí)行器動作。輸入端主要連接指紋鎖及鍵盤、 門狀態(tài)檢測、緊 急呼救按鈕、煙感探測器、溫感探測器、可燃?xì)怏w探測器、主動紅外對射棒等；輸出端連接 門鎖、出門按鈕（與門鎖并聯(lián)） 、煤氣關(guān)斷閥、排風(fēng)扇、聲光電報警器等。B 戶型共計 28 路緊急按鈕開關(guān)， 15 路煙感探測器，以及 8 路溫感探測器，考慮到設(shè)備 有效利用的問題， 統(tǒng)一將各個設(shè)備的輸入集中到的一個區(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 4 路緊急按鈕輸入， 3

25、路煙感探測器輸入，以及 1 路 溫感探測器的輸入。其余的按單回路連接。平時， 安防控制器由交流電源供電； 當(dāng)出現(xiàn)斷電時， 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PSTN 轉(zhuǎn)換模塊， 可以將電話的載波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號， 并在i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器里進行相應(yīng)的設(shè)置，便能夠支持電話等遠(yuǎn)程操作。3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5 安防門禁系統(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 人機界面（ HMI ）。3 3 安防系統(tǒng)功能簡介當(dāng)指紋鎖的指紋密碼

26、不正確， 或鍵盤連續(xù)輸入出錯超過上限時， 門禁系統(tǒng)會發(fā)出信號送 至控制器，由后者來驅(qū)動聲光電報警器報警，同時，通過 i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè) 及業(yè)主報警；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射時，主動 紅外對射棒會發(fā)送信號至控制器，由后者來驅(qū)動聲光電報警器報警，同時，通過 i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè)及業(yè)主報警； 當(dāng)家中有緊急情況發(fā)生，用戶按下緊急按鈕，緊急按鈕即發(fā)送信號至 控制器，由后者來驅(qū)動報聲光電警器報警，同時，通過i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向小區(qū)物業(yè)及業(yè)主報警； 當(dāng)有燃起泄漏時，可燃?xì)怏w探測器被觸發(fā)，發(fā)送一信號至控制器， 后者將關(guān)閉煤氣關(guān)斷

27、閥，打開排風(fēng)扇，并向外發(fā)出報警信息。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，溫感探測器與煙感探測器同時 被觸發(fā)，并發(fā)送信號至控制器，后者將關(guān)閉煤氣關(guān)斷閥，打開排風(fēng)扇，并 向外發(fā)出報警信息。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)有報警時視頻 自動切換到報警區(qū)域，同時燈光自動亮起，起到阻嚇作用并為攝像頭提供 補充光源，視頻信號除了可以通過專門的監(jiān)控終端管理，也可以通過可視對講觸摸屏管理，或者通過家中任何電視機監(jiān)控管理、身份識別、開門等控制，實現(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)您早上出門后突然想起家里的空調(diào)還沒有關(guān)閉， 當(dāng)您傍晚回家時， 發(fā)現(xiàn)還要打開空調(diào) 來調(diào)節(jié)房間到一個適宜的溫度， 是

28、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)都可以方便的為您實現(xiàn)夢想。還有窗簾的控制。 在看電視前還要去理會那窗簾的開關(guān)實在是一件煩人的事情， 而有了 nico 的智能家居控制系統(tǒng)，這一些都在場景的切換當(dāng)中輕松的為您搞定。4 1 需求分析根據(jù)本項目的特點和具體要求， 要求空調(diào)可進行單獨和統(tǒng)一的啟?？刂?， 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， 空調(diào)應(yīng)接近關(guān)閉狀態(tài)， 維持在一個最小新風(fēng)量的范圍內(nèi)； 當(dāng)業(yè)主出門時， 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， 可以通過遠(yuǎn)程控制來預(yù)先啟 動空調(diào)， 等用戶到家后就能直接得到一個適宜的溫度， 再結(jié)合智能的溫濕度傳感器， 使居室 實

29、現(xiàn)恒溫恒濕，還可以利用空氣質(zhì)量傳感器，自動補充新風(fēng)。對窗簾的控制， 要求不僅可以調(diào)節(jié)窗簾的開合程度， 還能通過場景的設(shè)置， 與燈光進行 聯(lián)動，到達(dá)恰如其分的場景效果。后花園的噴泉可以通過觸控面板控制啟停， 也可以與休閑、 節(jié)日等場景聯(lián)動， 需要的話 還可以再某些季節(jié)通過定時管理自動開啟和停止噴泉。4.1.1 信息點位表（僅供參考）表4 空調(diào)控制點位表表5 窗簾控制點位表4 2 設(shè)計方案空調(diào)控制的設(shè)計思路是：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)的運行狀 況；控制器的輸出端接空調(diào)的啟停控制，當(dāng)?shù)玫絾⑼Ｐ盘枙r，控制空調(diào)的運行。窗簾和噴泉控制的設(shè)計思路為：控制器輸出端的常開常閉接口分別與窗簾電

30、機相對應(yīng) 的常開常閉端口相連。同時，控制器連接到 LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)上，即可通過觸控面板來 對空調(diào)、窗簾及噴泉進行控制。通過 i.Lon 100 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用戶可遠(yuǎn)程通過互聯(lián)網(wǎng)對電器進行遠(yuǎn)程的開啟，關(guān)閉；加 上 PSTN 模塊，就可支持電話的遠(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)的啟停控制選配空調(diào)廠商的專用適配器；窗簾控制選用直流窗簾電機。軟件使用定制的 Nico 人機界面（ HMI ）。4 3 空調(diào)系統(tǒng)功能說明Nico 空調(diào)控制是由兩種方式實現(xiàn)。 一種方式是使用空調(diào)本身自帶的遙控器

31、。 另一種方這兩種方式都可式是使用本別墅的掌上電腦， 可視對講觸摸屏等可以訪問控制界面的終端，以控制房中每個風(fēng)機的起停。這樣就可以使房主無論在客廳、 臥室，還是在大廳， 室溫都能達(dá)到一個令人滿意的溫度。同時也可以關(guān)閉那些暫時無人進入的房間空調(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 PDA 或手機將需要的區(qū)域 空調(diào)打開，當(dāng)回到家時，房間的溫度已經(jīng)非常舒適。4 4 背景音樂系統(tǒng)介紹結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，星型結(jié)構(gòu)。以中央智能主機為核心，喇叭（左右雙聲道 ）和控制面板安裝在各個房間； 喇叭和主機之間通過音響線聯(lián)接， 控制面板和主機之間通過 8 芯控制線聯(lián)接。分布 式

32、控制通過操作安裝在各房間的控制面板控制各房間對應(yīng)的獨立通道。高保真立體聲背景音樂效果，中央智能主機內(nèi)置 HI-FI 級功放陣列，各房間安裝兩個或者四 個立體聲喇叭，形成立體聲效果。系統(tǒng)功能頻處理軟件。2）任一房間開啟系統(tǒng)、切換音源、選擇歌曲、調(diào)節(jié)音量，無需為打開主機而跑到客廳， 也不用拿著遙控器到處跑，就像開關(guān)電燈一樣簡單。3）各房間單獨調(diào)節(jié)音量， 32 級電腦調(diào)音。4）內(nèi)置調(diào)頻收音模塊，各房間通過控制面板選擇電臺。5）內(nèi)置 MP3 模塊，通過電腦的 USB 接口下載最新音樂。6）各房間獨立切換三種不同音源： DVD 、 FM 和 MP3 ，各房間同時播放不同音源。7）不同房間可以自由選歌，

33、再也不用為了跳過不喜歡的歌曲跑到客廳按遙控器了。8）定時功能。 例如：早上 7:00 主臥背景音樂自動打開， 播放電臺新聞， 喚醒主人， 一 邊洗涑，一邊聽新聞。9）可以與其他智能家居系統(tǒng)集成為一個完整系統(tǒng)，實現(xiàn)觸摸屏、 電腦、 PDA 控制背景音樂及其他系統(tǒng)，例如在離家模式下自動關(guān)閉所有燈光和音樂，在 Party 模式下燈光自動調(diào) 節(jié)到預(yù)設(shè)狀態(tài)，音樂同時響起。 。點位表（僅供參考）樓層序號房間說明喇叭 數(shù)量面板 數(shù)雖首層1客廳一般情況下不打開家庭影院系統(tǒng)，在沙發(fā)四 周安裝吸頂喇叭，客廳開關(guān)位置安裝控制面 板。412餐廳在餐桌四周各安裝一個喇叭，達(dá)到環(huán)繞立體 聲咅樂效果.控制面板安裝在餐桌旁邊

34、墻 壁，使于控制。413茶室在茶桌四周安裝喇叭，控制面板安裝在便于 控制的位置。414戶外花園安裝兩個防水喇叭，控制面板安裝在門口15車庫兩側(cè)各安裝一個喇叭。1二層6臥室在床頭兩側(cè)各安裝一個喇叭，達(dá)到最佳立體 聲效果.床頭便F控制的墻壁安裝控制血 板。117主臥在床頭和床尾陽側(cè)各安裝一個喇叭，達(dá)到最 佳立體岀效果，床頭便于控制的墻樂安裝控 制面板.418主衛(wèi)在衛(wèi)生間并聯(lián)兩個喇叭，墻皐并聯(lián)一個控制 面板（安裝在防水盒內(nèi)）。719過道安裝兩個喇叭。21三層10主旨在床頭和床尾商側(cè)g安裝一個喇叭，達(dá)到最 佳立體聲效果，床頭便于控制的墻壁安裝控 制面板，4111在衛(wèi)生冋并聯(lián)陽個喇叭，埋壁并聯(lián)個控制 面

35、板（安裝在防水盒內(nèi)）1112卩房在書桌兩側(cè)2安裝一個喇叭，達(dá)到最佳立體 聲效果.2113妖樂室在牌桌四周各安裝一個喇叭，達(dá)到環(huán)繞立體 聲音樂效果?？刂泼姘灏惭b在門口墻璧，便 于控制。4114屋頂花園安裝兩個防水喇叭，控制面板安裝在門口2115健身房在健身器材周圍安裝四個喇叭。4116過道在健身器材周圍安裝四個喇叭。41合計4816五、可視對講子系統(tǒng)可視對講系統(tǒng)是綜合多媒體計算機技術(shù)、 通信技術(shù)、 現(xiàn)場總線技術(shù)、 圖像顯示技術(shù)為一 體的高科技產(chǎn)品。 Nico 公司提出一個創(chuàng)新的應(yīng)用方案， 將現(xiàn)有的可視對講系統(tǒng) （支持TCP/IP ），在經(jīng)過硬件的適當(dāng)升級并配上觸摸屏幕后，其除了具有原本可視對講的

36、功能外， 還可連接在以太網(wǎng)絡(luò)上，集成包括語音視頻留言及家庭自動化中央監(jiān)控功能。同時， Nico 公司正努力將網(wǎng)絡(luò)電話（ VoIP ）功能也整合在此單一硬件上。試想，家里的可視對講機不但 能有可視對講功能、 又能做全家自動化集中式控制、 又能打省費的網(wǎng)絡(luò)電話， 這是否也是智 能建筑中的一大突破呢？圖 7 可視對講集成操作界面此外， 觸摸屏除可視對講、 影音留言、家居控制和網(wǎng)絡(luò)電話業(yè)務(wù)外，還可以為用戶提供 許多其他的附加性服務(wù)。例如：1. 實現(xiàn)小區(qū)內(nèi)的視頻點播 VOD 、NVOD ，可進行娛樂、 教育、保健等內(nèi)容的點播。2. 實現(xiàn) Internet 寬帶接入，實現(xiàn)高速上網(wǎng)瀏覽、 Email 等功能

37、。3. 實現(xiàn)股票信息接入，可進行家庭大戶操作。4. 建立網(wǎng)上社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)，可進行生活信息發(fā)布和交互，如：交通、旅游、天氣、購物等；開展網(wǎng)上報修、家政服務(wù)等工作。5. 利用電視，實現(xiàn)視頻監(jiān)控、身份識別，并可遙控開門等實用功能圖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)控制自動化系統(tǒng)不應(yīng)該只是一個獨立的控制網(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)程控制機制， 與信息網(wǎng)絡(luò)的整合連接便又是另一種系統(tǒng)層級的設(shè)計， 其應(yīng)用包 括有因特網(wǎng) (Internet) 、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) (Intranet)及無限網(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

38、是使用以太網(wǎng)絡(luò)及 TCP/IP 通信協(xié)議的信息系統(tǒng)。利用這兩個層級的網(wǎng)絡(luò)來架構(gòu)家庭自動化系統(tǒng)， 兩個層級網(wǎng)絡(luò)間為達(dá)到無縫的連接以傳 達(dá)正確無誤的通信，則須有一負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)。Echelon同時， 為了讓遠(yuǎn)程控制可通過網(wǎng)頁的方式， 作為控制的界面， 所以在系統(tǒng)中需建立一個 網(wǎng)頁服務(wù)器 (Web Server)，其主要目的也在提供通過互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控功能。而選擇使用公司的i.Lon 100 ，不僅可作為通信網(wǎng)關(guān)，更內(nèi)建有簡易人機界面(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)及無線網(wǎng)絡(luò) (Wirele

39、ss) 都可以用瀏覽器訪問 i.Lon 100 的方式，從而達(dá) 到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。這樣，通過一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)上的 PC 電腦，或是通過無線接入的 PDA 等，用戶就可 方便的在異地對家里的智能化控制系統(tǒng)進行有如現(xiàn)場的操作。圖 7 PDA 解決方案6.2 遙控控制( 2.4G)對于別墅的智能控制， 大都采用了場景的控制方式。 采用場景控制， 可以采 用一鍵功能， 使用起來極為方便。 但是由于觸控面板的鍵盤個數(shù)有限， 而且安裝 在墻面上，有了無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景、撤布防、遙控開門等。在家里報警時您6.3 電話、短信控制利用電話遠(yuǎn)程撥入或者通過短信可

40、以隨時打開家里的空調(diào)或其他電器， 的手機會同時收到報警信息。6 4 智能家庭網(wǎng)關(guān)介紹i.Lon 100 Internet Server連接 LON W ORKS ?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)嵌的時序調(diào)度器、數(shù)據(jù)記錄器和報警管理器應(yīng)用程序 通過內(nèi)嵌的配置網(wǎng)頁或者本地的控制面板實現(xiàn)本地或者遠(yuǎn)程配置 支持電力線（ PL-20 ）或者雙絞線 LON W ORKS 信道 兩路隔離的數(shù)字量輸入兩路高壓、強電流繼電器輸出 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)嵌的實時時鐘可以為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供系統(tǒng)時

41、間SOAP 接口可以很容易的和企業(yè)系統(tǒng)集成報警狀態(tài)的通知可以通過電子郵件、 SOAP 或者 SNVT經(jīng)過 MD5 通訊認(rèn)證與用于后臺操作的防火墻的 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 描述：i.LON 100 Internet 服務(wù)器是一個低成本的、高性能的接口，它可以連接基于L ONW ORKS ?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)、 水泵和閥門等所有實際的電氣設(shè)備都可以通過 i.LON 100 Internet 服務(wù)器連接到 IP 網(wǎng)絡(luò)或者 Inter