智能家居电气控制系统

夏荣华

夏荣华

协鑫能源工程有限公司江苏南京210000

摘要：国内的无线城市建设的铺开建设，将有利于架构智能家居。文章探讨了依靠高速DSP芯片、依托越来越普遍的EDGE/TD-SCDMA/WLAN覆盖、借助于成熟的RFID技术，如何建立一套安全、舒适绿色环保的智能家居系统。

关键词：智能家居WLANRFID嵌入式Internet

1引言

随着我国工业化、城镇化不断发展，人们工作场所与生活的家越来越远，然而家庭属于每个人温暖的港湾，社会老龄化的问题也致使每个家庭需要照顾的老人数量日益增多，因此笔者考虑利用中国移动全国良好覆盖的EDGE、TD-SCDMA网络和在城市有着很好覆盖效果的WLAN网络，设计一种可以实时监控的智能家居系统，分别连接到无线城市的110服务中心、社区医疗保健中心、市政事业等公共服务云，让智能家居成为无线城市的一个有机组成部分，从而为我们提供一个更加舒适、安全和便利的家居生活。

2国内智能家居的现状

自2000年起，国内的智能家居行业逐渐形成，可用的产品不断增加，不少高校科研机构、集成商、开发商已经积累了很多经验。在2011年11月28日出台的由工信部牵头制定的《物联网“十二五”发展规划》为国内智能家居的发展提供了一个开放的标准化平台，指明了智能家居研究领域正确的发展方向。

国内现时从事智能家居开发的厂商非常多，有专门做无线射频识别的、智能安防的、远程抄表的、综合布线的、系统集成的；换言之，是存在许多行业细分的企业但还没有真正形成一个行业。但是智能家居是信息社会发展的必然趋势，无论是在国外还是国内，市场都将是巨大的。而发展以家庭为单位的智能家居将成为今后一段时间内国内市场发展的主流方向，同时也会带动相关产业的迅猛发展。

3智能家居系统

3.1整体机构

基于EDGE/TD-SCDMA/WLAN的智能家居系统的整体结构如图1所示，家居智能管理终端采集和输出各种开关量和模拟量信号，通过EDGE/TD-SCDMA/WLAN网络上传给公共服务云，远端相关部门可以通过远程监控终端与相关家居互动，家庭成员可以使用智能手机实时获取家居一切信息以及通过EDGE/TD-SCDMA/WLAN网络向家居智能管理终端下达各种控制和调节命令。

3.2具备的特点

智能家居系统作为无线城市的重要组成部分，具有以下几个鲜明特点：

（1）用户借助平板电脑或智能手机可以随时随地通过移动互联网掌控家居一切情况；

（2）与用户工作、生活、学习等息息相关的资讯都可便捷地从开放式公共服务云获取；

（3）多网络的融合以及多终端的应用为今后的发展趋势；

（4）开放式的公共服务云对用户安全认证鉴权和运营商的网管计费要求更加灵活高效；

（5）智能家居的彻底实现要求包括家电在内所有设备具备IPv6因特网接入功能。

智能家居系统实际应用还需要通盘考虑到上层用户使用的感知度、中间层运营商运营成本、底层硬件开发应用厂家行业进入门槛这三者的关系，需谋求共赢，共同推动产业发展。

4供配电照明自动化系统

智能建筑一般从市电高压10kV取得电源，称为供电；然后将电能分配至各个用电负荷称为配电。采用各种元件（如开关、导线等）及设备（如配电箱、变配电装置、UPS电源等）将电源与负荷联结起来，即组成智能建筑的供配电系统。

近年来，智能建筑在国内外不断兴建，智能化设备（如CA设备、OA设备、BA设备）的不断应用和发展，给供配电的可靠性、安全性、质量等提出了更高的要求。建筑电气设计时，必须考虑为智能化设备提供可靠的供电电源。尤其智能化设备的核心部分为计算机，因此，必须保证连续不间断供电，所以智能建筑供电设计在考虑备用电源，必要时配置自备发电机组。

供电的质量是保证智能化设备稳定工作的一个重要参数。供电电源电压的波动，波形畸变，多次谐波均对智能化设备产生干扰，导致数据丢失，控制过程中断或控制误动作等，都对供电质量提出很高的要求。因此，智能建筑电气设计必须保证为智能化设备提供稳定可靠的电源。

5火灾自动报警系统和消防联动控制

火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置，以及具有他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它是人们为了早期发现通报为火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。

火灾自动报警系统是建筑电气系统的一部分，系统设计首先应当符合建筑电气设计的一般要求。同时，火灾自动报警系统又是一种消防安全设备，必须符合消防安全方面的有关规定。

6智能大厦中的计算机网络

计算机网络是智能大厦的重要基础设施之一，智能大厦弱电系统由BAS、OAS及CNS三大系统组成。这就要求采用计算机监视与管理，从而形成了计算机网络，OAS用于大厦内种类信息共享和处理的办公自动化的计算机网络系统，CNS用于实施大厦内通信方式和网络管理的通信与网络管理计算机网络系统。

7通信系统

智能建筑中通信系统在智能化系统中占有重要的地位，楼宇内部人员和设备的有效信息交流需要依靠楼宇内部的通信系统来实现。同样，为了实现楼宇内部与外界人员、设备的有效信息交流，需要楼宇的对外通信接口来完成。因此，为了实现楼宇内、外部信息高速、高效、准确的传输就需要我们对通信系统有较全面的认识。智能楼宇内部的有线电视及卫星电视也是通信系统的重要组成部分。

8楼宇自动化系统（BAS）

楼宇自控系统是智能建筑中不可缺少的重要组成部分，在智能建筑中占有举足轻重的地位。它对建筑物内部的能源使用、环境及安全设施进行监控，它的目的是提供一个既安全可靠、节约能源、又舒适的工作或居住环境，同时大大的提高大厦管理的科学性和智能化水平。

楼宇自动化系统设计为集散控制系统，它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统。它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理。管理者可以通过中央监控管理中心上的可视化的图形界面对所有设备进行操作、管理、警报等，同时通过网络实时地获取各种设备运行状态的报告和运行参数，可以有效的提高管理水平和工作效率。利用计算机网络和接口技术将分散在各个子系统中不同楼层的直接数字控制器连接起来，通过联网实现各个子系统与中央监控管理级计算机之间及子系统相互之间的信息通信，达到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系统。

楼宇自控系统通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统及保安监控系统等子系统。

9结语

高层住宅智能家居电气设计是多种高科技技术的融合，是建筑技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术有机结合的产物，使得整座建筑各独立系统能够高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，以提高物业管理的效率和综合服务功能。高层住宅智能家居电气设计功能和作用在智能建筑中占有极为重要的地位，为人们的工作和生活带来了前所未有的高效、舒适和便捷的环境，有着非常好的发展前景。

参考文献：

[1]余国胜.高层建筑火灾自动报警系统设计及联动问题探讨[J].中国科技财富，2010，(22)：258,264.DOI：10.3969/j.issn.1671-461X.2010.22.244.

[2]刘永国.建筑设计发展方向的研究[J].城市建设与商业网点，2009，(30)：416-417.