学习情境智能建筑工程认知

1、L LOUOUY YU U Z ZHIHIN NENGENGH HUA UA J JI IS SHUHU 学习情境1 智能建筑工程认知 1学习情境智能建筑工程认知 2 任务任务1 1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 1 1 任务任务2 2 智能建筑认识智能建筑认识 2 2 任务任务3 3 智能化家居的认知智能化家居的认知3 3 任务任务4 4 智能建筑设计标准、规范应用规定智能建筑设计标准、规范应用规定 4 4 学习情境学习情境1 智能建筑工程认知智能建筑工程认知 3 智能建筑（智能建筑（Intelligent Building），），作为建筑工程与 艺术、自动化技术、现代通信技术和

2、计算机网络技术 相结合的复杂系统工程学科，是现代高新技术与建筑 艺术相结合的产物，是一门多学科交叉且具有高科技 含量的新领域技术。 楼宇控制系统的主要功能是对建筑物内部的能源使用、 环境、交通以及供电进行统一监控与管理，以便提供 一个既安全可靠、节约能源又舒适宜人的工作和居住 环境，主要包括对中央空调、给排水、变配电、照明、 电梯等系统的监控，这些系统一般运用在商场、宾馆、 体育馆等大型的公共场所里。 学习情境学习情境1 智能建筑工程认知智能建筑工程认知 4 【能力目标能力目标】 初步了解智能建筑的发展背景及现状； 明白智能建筑的基本概念、功能、特点及涉及的核心技 术； 会使用智能化相关标准；

3、 掌握智能化工程的业务范围； 能对智能化工程图有初步认识。 任务描述任务描述 初步了解智能建筑的发展背景及现状，明白智能建筑 的概念、功能、特点及涉及的核心技术、相关标准等，增 强对智能化领域及智能化专业所涉及的知识范围和业务领 域的认识，为学好本领域的相关内容打下良好的基础。 学习情境学习情境1 智能建筑工程认知智能建筑工程认知 5 1.1.1.1智能建筑在全球的发展状况智能建筑在全球的发展状况 世界上第一幢智能大楼于1984年在美国康州首府哈特 福德市的城市广场建成。从第一座智能大楼诞生后， 20世纪80年代后期，智能建筑风靡全球，并以蓬勃发 展的势头在世界范围形成。日本从1985年开始建

4、设智 能大厦，并制订了一系列的发展计划，成立了智能化 组织，到20世纪末已有65%的建筑实现智能化。也就 是说，智能建筑是科技发展的产物，尤其是现代计算 机(Computer)技术、现代控制(Control)技术、现代通 信(Communication)技术和现代图形显示技术(CRT)， 即所谓4C技术的历史性突破和在建筑平台上的应用。 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 6 1.1.1.2中国智能建筑的发展中国智能建筑的发展 20世纪80年代末90年代初，中国科学院计算技术研究 所就曾进行了“智能化办公大楼可行性研究”，对智 能办公楼的发展进行了探讨。 建设部在1997年1

5、0月发布了建筑智能化系统工程设 计管理暂行规定 1998年10月又颁布了建筑智能化系统工程设计和系 统集成专项资质管理暂行办法以及与之相应的执 业资质标准。 1998年6月在建设部勘察设计司领导下成立了建筑智 能化系统工程设计专家委员会，协助政府进行一些行 业管理和推进智能建筑事业的工作。 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 7 综上可见，近20年的建筑智能化发展之所以如此迅猛， 是因为它首先是人性化的重要体现，然后才是在现有 的经济和技术发展的前提下实现的。 1社会背景社会背景 (1) 进入信息化时代，产业结构的变化需要智能建筑。 (2) 建筑物本身的现代化发展，对建筑提出

6、更多、更 高的条件与要求，这也包括一系列对建筑智能化的要 求。 结论：社会变革，国家垄断经营的交通、邮电等行业 转向自由竞争，国际贸易和市场开放，使得信息技术 市场的竞争日趋激烈，为智能建筑的技术和设备选择 提供了更多的机会。 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 8 2技术背景技术背景 智能建筑的诞生是电子信息技术发展的结果。高新技 术在智能建筑中的应用将建立在互联网网络基础之上， 并且有良好的人机交互多维信息处理能力。在技术上， 发展的重点是可视化技术、虚拟技术和协同工作技术， 必须密切结合应用需求，强调综合集成。 结论：计算机技术、微电子技术、信息网络技术促使 智能建筑的

7、实现具备了技术基础。 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 9 3 经济背景经济背景 在现代化的今天，世界经济区域集团化趋势日益显现， 各国经济逐步纳入世界经济体系，资金、商品、人才 和技术的国际化流动正在加速。世界经济由总量增长 型向质量效益型转制，产业结构也向知识集约型与高 增值型转变。 经济背景概括为如下几方面： （1） 第三产业的崛起； （2） 世界经济全球化； （3） 世界经济由总量增长型向质量效益型转变。 结论：智能建筑的产生，经济同样起到了决定性的作 用。 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 10 随着房地产事业的发展，智能建筑已经成为建筑现代

8、化的标志之一，许多开发商和业主都以自己的产品冠 以“智能建筑”为荣。 智能建筑的发展趋势主要体现在以下几个方面： 1 1 向规范化发展向规范化发展 2 2 智能建筑材料与智能建筑结构的发展智能建筑材料与智能建筑结构的发展 智能建筑向多元化发展智能建筑向多元化发展 建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合建筑智能化技术与绿色生态建筑的结合 信息技术的标准化必将提升智能化的素质信息技术的标准化必将提升智能化的素质 任务任务1 智能建筑的形成及展望智能建筑的形成及展望 11 任务描述任务描述 明确智能建筑的定义，熟悉其所包含的内容，并 通过案例分析对智能建筑的优势和特征及功能有所掌 握。 任务分析任务分析

9、 从智能建筑的定义入手，分析智能建筑BAS 、 CAS、 OAS与PDS的相互关系及其内容，最后阐述 智能建筑的功能及优势。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 12 1.2.1.1智能建筑的定义智能建筑的定义 智能建筑的定义：智能建筑的定义：智能建筑是指利用系统集成方法， 将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机 结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和 对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得 的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、 舒适、便利和灵活特点的建筑物。 智能建筑的形象描述：智能建筑的形象描述：钢筋混凝土结构是建筑物的躯 体，装饰装潢是建筑物的衣服，

10、智能控制中心是建筑 物的大脑，各种智能探测器是建筑物的感觉器官，通 信网络是建筑物的神经系统。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 13 1.2.1.2智能建筑的特征智能建筑的特征 1 复杂性特征复杂性特征 从系统论的角度来看，可以把它看做是一个复杂 系统（Complex System），因为它具备了复杂系统 几乎所有的特征。 2 开放性特征开放性特征 系统集成的关键问题是解决不同子系统、不同产 品间接口和协议的标准化，以使它们之间能达到“互 联性”和“互操作性”。它应提供数据接口、网络接 口、系统和应用软件接口。系统开放性的特征是：集 成接口遵循开放、通用的国际标准；集成接口互换性 好。

11、任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 14 3技术先进性特征技术先进性特征 （1） 无线通信技术的充分应用； （2） 数字化视频传输技术的推广使用； （3） 控制系统的全数字化技术。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 15 4集成化特征集成化特征 集成（Integrated）是指把各个自成体系的硬件 和软件加以集中，并重新组合到统一的系统之中。它 由五个独立的自动化子系统组成： （1） 设备管理自动化系统（BAS）； （2） 安全防卫自动化系统（SAS）； （3） 通信自动化系统（CAS）； （4） 防止火灾自动化系统（FAS）； （5） 办公自动化系统（OAS）。 任务任务2 智能建筑认

12、识智能建筑认识 16 智能建筑（大厦）是由建筑的结构、系统、服务和管 理四个基本要素以及它们之间的内在关联进行最优化 组合（系统集成），提供一个投资合理而且高效、舒 适、方便的建筑环境空间。 智能建筑是指在现代建筑内综合利用目前国际上最先 进的计算机技术、控制技术、通信技术、图形（图像） 显示技术，建立一个由计算机统一管理的集成化系统 平台。 建筑智能化结构与内容如图1.1所示，智能化建筑各级 工作关系如图1.2所示。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 17 智能建筑是实施了智能化工程的一个单体建筑 ( 或建 筑群 ) 的统称。在实际智能化工程项目中，由于建筑 的用途不同，对智能化的功能要

13、求有较大差异，不同 行业、不同业务用途的建筑物对智能化功能要求的侧 重点也有非常大的区别。图1.1所示的建筑智能化结构 基本上涵盖了多数建筑智能化需求的内容，实际工程 中应根据用户的一般需求和重点进行合理的增减。 从本质上看，智能建筑是以现代控制技术、现代计算 机技术、现代通信技术和现代图形显示技术等高新技 术为基础，以现代建筑为载体的各种功能的系统集成， 是由硬件部分和软件部分构成。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 18 图图1.1智能化建筑工程结构与内容智能化建筑工程结构与内容 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 19 图图1.21.2智能化工程各级工作关系智能化工程各级工作关系

14、任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 20 1.2.2.1 建筑设备自动化系统（）建筑设备自动化系统（） 1建筑设备监控系统建筑设备监控系统 该子系统是十分重要的，占全部智能化子系统设计工 作量的三分之一，还要与水、电、暖等设备专业密切 配合。其主要描述内容有：设计原则；本工程建筑机 电设备设置情况，如冷暖空调机组；热源锅炉（热水 器）；油系统；通风设备；变配电设备；给排水设备； 照明设备，包括公共照明、室外照明、泛光照明等； 电梯、自动扶梯等；各机电设备的控制要求。建筑设 备监控系统的组成案例如图1.3所示。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 21 图图1.3建筑设备监控系统建筑设备监控

15、系统 (a)建筑设备监控系统建筑设备监控系统 (b) 通风与空调系统通风与空调系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 22 供配电监测分高压侧检测和低压侧检测。 高压侧检测项目：高压侧检测项目： 高压进线主开关的分合状态及故障 状态；高压进线三相电流检测；高压进线AB、BC、 CA线电压检测 ； 频率检测； 功率因数检测； 电量 检测； 变压器温度检测。以上参数送入供配电系统监 测节点中，由系统自动监视及记录，为电力管理人员 提供高压运行的数据，便于管理及分析。监视主开关 的状态，发生故障及时报警。监视大厦的用电情况和 负荷的变化情况，便于管理人员分析。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认

16、识 23 低压侧检测项目：低压侧检测项目： 变压器二次侧主开关的分合状态及 故障状态；变压器二次侧AB、BC、CA线电压；母线 开关的分合状态及故障状态；母线的三相电流； 各低 压配电开关的分合状态及故障状态； 各低压配电出线 三相电压、电流、电量、谐波电压、浪涌电流、功率 参数等。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 24 中央空调、通风系统的监控：中央空调、通风系统的监控：对中央空调的监控，可 分成中央空调的水循环系统和中央空调的空气调节系 统两部分。 对通风及排烟系统对通风及排烟系统（包括厕所楼顶排风系统、地下机 房、人防及地下车库送/排风系统以及空调新风进风系 统、防烟系统、排烟系统

17、及加压送风系统）采集每个 风机的运行状态和故障状态，以便进行集中的监视。 给排水系统监控：给排水系统监控：从节能方面考虑，给排水系统采用 变频工作模式。对给排水的监控主要是对给排水系统 的工作参数进行采集，监视给水池、排污池的水位高 低以及管网的流通状况（堵塞、泄漏），污水过滤网 的状态，水泵的工作状态和故障状态等，以保证设备 的正常运行。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 25 电梯集群管理系统：电梯集群管理系统：通过通信接口与电梯控制系统联 网来实现对电梯的集群管理。对电梯的集群管理主要 是显示电梯的运行状态和故障状态，电梯运行时的楼 层号显示，电梯的启/停控制，累计电梯运行时间对到

18、达指定时间的电梯自动提示维护信息，在发生火警时 电梯要求与消防联动停在首层（消防电梯除外）。 照明系统的监控：照明系统的监控：用电设备是仅次于中央空调的第二 用电大户，对照明系统的集中监控在保证照明稳定可 靠的前提下还要考虑它的节能性。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 26 2安全防范系统安全防范系统 安全防范系统包括防盗报警系统、闭路电视监控 系统、保安周边防范与巡更系统、出入口控制及门禁 系统、紧急报警系统和模拟显示系统等。 闭路电视监控系统闭路电视监控系统的主要功能是辅助保安系统对于建 筑物内的现场实况进行监视。如图1.4所示。 摄像机的安装位置摄像机的安装位置：在建筑的各出入口、

19、主要通道、 车库及停车场出入口、贵重设备机房等重要场所。 监视及控制监视及控制：将监测区的情况以图像方式实时传送到 管理中心，值班人员通过对中心控制设备的操作（或 程控），从电视墙可以时时刻刻地了解这些重要场所 的实时情况。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 27 监视及控制监视及控制：将监测区的情况以图像方式实时传送到 管理中心，值班人员通过对中心控制设备的操作（或 程控），从电视墙可以时时刻刻地了解这些重要场所 的实时情况。 图像记录图像记录：对一些重要场所采用数字压缩技术进行实 时图像记录，一般场所采用非实时记录，以便发生意 外事件后为公安部门侦察破案提供依据，为防盗报警 系统提供图

20、像复核手段（报警联动将自动显示报警区 域的实时场面）。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 28 图图1.4闭路电视监控系统闭路电视监控系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 29 3 消防报警及消防联动消防报警及消防联动 消防报警及消防联动由火灾自动报警系统和消防 联动系统组成，实现火灾报警、人员疏散、防排烟控 制、消防灭火等。火灾自动报警系统设备如图1.5所示。 4 停车场管理系统停车场管理系统 大型公共建筑设置地下停车场的建筑工程需要设 置该系统。在汽车通道出入口设置管理室，安装系统 主机。如图1.6所示。 5 IC卡管理系统卡管理系统 该系统包括IC卡管理系统、IC卡登记结算系统

21、、 宾馆IC卡门锁系统和IC卡门禁管理系统等，其作用是 提供一个优良的工作环境。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 30 图图1.5火灾自动报警系统火灾自动报警系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 31 图图1.6停车场管理系统停车场管理系统 （a） 设备布置示意图；设备布置示意图；(b) 应用图应用图 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 32 1.2.2.2通信自动化系统（通信自动化系统（CAS ） 该系统由有线电视系统、数字式程控电话交换机或接有线电视系统、数字式程控电话交换机或接 入网系统、光缆传输系统、卫星信息通信系统、电视入网系统、光缆传输系统、卫星信息通信系统、电视 会

22、议系统、可视图文与传真系统、多媒体系统与无线会议系统、可视图文与传真系统、多媒体系统与无线 寻呼寻呼等组成。其作用是实现建筑物内外或国内外的信 息互通、资料查询和资源共享。 通信网络系统通信网络系统：主要内容包括语音信息点设置原则， 各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与计算 机信息点同表），机房设置，机房设备选择虚拟交换 机、程控交换机等。如果不与计算机网络系统同走综 合布线系统，则垂直管线采用通信电缆、水平布线采 用四芯通信线，每楼层设置电话分线箱。管线敷设方 式：垂直管线走弱电竖井，水平管线走吊顶。部分工 程还有无线通信系统等。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 33 1 卫星电

23、视接收及有线电视系统卫星电视接收及有线电视系统 该系统一般采用860 MHz双向邻频传输系统。对 于住宅，一般采用集中式分配分支器系统，原串接分 支方式基本不用。有线电视系统应用平面图如图1.7所 示，卫星电视接收系统应用如图1.8所示。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 34 图图1.7有线电视系统有线电视系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 35 图图1.8卫星接收系统卫星接收系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 36 2 公共广播系统公共广播系统 该系统一般与消防紧急广播系统兼容，要说明与 消防紧急系统的切换方式。其应用如图1.9所示。 背景音乐背景音乐:听音乐的人意识不

24、到声源的位置，有给人快 感的音质。声压级为7085 dB，频响宽10012000 Hz。 公共广播公共广播:以听音的人能听到清晰、准确的声音为目标。 声压级为8090 dB，频响宽1006000 Hz。 紧急事故广播紧急事故广播：听音的人在任何地方都能听到清晰、 准确的声音。声压级为8894 dB，频响宽100 6000 Hz。紧急广播强切功能，并可按消防有关规范 设置紧急广播模式（如N 1）。 广播区域内声压级均匀，变化范围为 8 dB。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 37 图图1.9广播系统案例广播系统案例 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 38 3 会议系统会议系统 一般办公

25、楼具有各种规模、各种用途的会议室和 报告厅时均需设置会议系统，如图1.10所示。主要有 会议扩声、投影、摄像系统，会议视频系统，还有会 议表决系统、发言系统及多语种同声传译系统等。 电子会议系统的特点为： （1） 高度集成化； （2） 各种信息集于一屏； （3） 多种语言同声传译音质清晰，声音与图像同步 匹配； （4） 音频扩声以自然为本； （5） 全集成中央控制。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 39 小型会议室小型会议室 ：正面中央墙挂单屏显示，有会议发言、 表决系统，如图1.10（a）所示。 大型报告（多功能）厅大型报告（多功能）厅：主席台一边一个单屏显示 （背投），有会议发言（表

26、决）、同声传译、旁听、 音频扩声、现场摄像等系统， 如图1.10（b）所示。 4 大屏幕显示系统及触摸式多媒体信息查询系统大屏幕显示系统及触摸式多媒体信息查询系统 公建项目的办公、商场等一般设置这两种系统， 通常设置于门厅、大堂等公共场所，对公众起广告、 引导功能。大屏幕显示装置附近需设置小控制室，留 足电源功率，一般每平方米1 kW左右。大屏幕显示系 统如图1.11示。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 40 图图1.10会议系统会议系统 （a） 小型会议系统；小型会议系统；(b) 大型会议系统大型会议系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 41 图图1.11大屏幕显示系统大屏幕显示

27、系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 42 1.2.2.3办公自动化系统（办公自动化系统（OAS） 该系统由计算机网络、计算机软件平台、酒店管理系 统和物业管理系统等组成，如图1.12所示。其作用是 服务于建筑物本身的物业管理和运营服务，用户业务 领域的金融，外贸和政府部门等办公，是可实现具体 办公业务的人机交互信息系统。 计算机网络系统的主要内容有计算机信息点设置原则， 各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与语音 信息点同表），机房设置，计算机网络中心机房主网 络交换机和楼层网络交换机设置，系统厂商、品牌及 系统情况、产品性能的简单介绍。银行计算机网络系 统应用案例如图1.13所示

28、。教育城域网解决方案如图 1.14所示。校园网如图1.15所示。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 43 图图1.12办公自动化系统办公自动化系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 44 图图1.13银行计算机网络系统应用案例银行计算机网络系统应用案例 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 45 图图1.14教育城域网解决方案教育城域网解决方案 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 46 图图1.15校园计算机网络系统校园计算机网络系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 47 1.2.2.4智能化建筑系统集成中心（）智能化建筑系统集成中心（） 现代商业机构的运作常常需要计算机技术、

29、通信技术、 信息技术和它的办公环境 (建筑物)完全集成在一起， 实现信息和资源共享，提供舒适的工作环境和完善的 安全保障，这就是智能建筑，而这一切的基础就是综 合布线。 综合布线系统是一个用于传输语音、数据、影像和其 他信息的标准结构化布线系统，是建筑物或建筑群内 的传输网络 ,它使语音和数据通信设备、交换设备及 其他信息管理系统彼此相连接。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 48 综合布线已发展为智能楼宇布线系统， 并进一步发展为结构化综合布线系统。综合布 线采用模块化的灵活结构将系统和智能化 建筑系统集成中心进行巧妙的连接，便成了一个完整 的智能化建筑系统，基本内容与结构如图1.16（

30、a） 所示，智能型大厦布线系统如图1.16（b）所示。 结构化综合布线系统一般由工作区、水平布线、垂直 布线、楼层设备间、中心机房等几部分组成，有的工 程还有各建筑单体之间的建筑群子系统。目前常用超 五类布线，采用超五类的线缆和信息插座，部分工程 采用六类线缆和模块。垂直干线采用光纤，进户线一 般采用6芯单模光纤。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 49 图图1.16智能建筑的基本内容与结构及布线智能建筑的基本内容与结构及布线 (a) 智能建筑的基本内容与结构；智能建筑的基本内容与结构；(b) 智能型大厦布线系统智能型大厦布线系统 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 50 1 智能建筑的

31、功能智能建筑的功能 （1） 信息处理功能。信息范围能在城市、地区或国 家间进行。 （2） 能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排 水、防灾、防盗、运输设备等进行综合自行控制。 （3） 能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设 备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾 自动化。 （4） 建筑物应具有充分的适应性和可扩展性，它的 所有功能应能随技术进步和社会需要而发展。 智能建筑的功能可用建筑智能化系统汇总（表1.1） 和智能建筑的三大服务领域(表1.2)描述。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 51 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 52 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 5

32、3 2智能建筑的优势智能建筑的优势 相对于传统建筑，智能建筑具有以下优势： （1） 提供安全、舒适和高效便捷的环境。 （2） 节约能源。 （3） 节省设备运行维护费用。 （4） 满足用户对不同环境功能的需求。 （5） 高新技术的运用能大大提高工作效率。 （6） 系统的集成是实现智能目标的保证。 任务任务2 智能建筑认识智能建筑认识 54 任务描述任务描述 计算机的普及改变了整个世界，网络技术的发展 又续写着神奇。随着智能化技术从“智能大厦”走向 “智能家居”，国内外信息产业和家电制造业都将 “智能家居”作为其研究和应用的目标。家居智能系 统是人们追求私密化舒适环境的重要条件，是以人为 本的建筑

33、家居环境。 任务分析任务分析 从家居智能系统的特征到组成状况、家居智能系 统基本设备、家居智能化系统功能及案例。智能家居 系统产品取代传统的灯光及家电控制模式，为居住者 提供安全保障的同时，使其可通过电话、电脑来远程 遥控自己的家居。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 55 1家居智能化系统的组成家居智能化系统的组成 所谓家居智能化，就是通过家居智能管理系统的设施 来实现家庭安全、舒适、信息交互与通信的能力。家 居智能化系统由家庭安全防范（HS）、家庭设备自动 化（HA）和家庭通信（HC）三个方面组成。 在建设家居智能化系统时，依据我国有关标准，具体 提出了如下的基本要求： （1）

34、 应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座； （2） 应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座； 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 56 （3） 应设置访客对讲和大楼出入口门锁控制装置； （4） 应在厨房内设置燃气报警装置； （5） 宜设置紧急呼叫求救按钮； （6） 宜设置水表、电表、燃气表、暖气（有采暖地 区）的自动计量远传装置。 2家居布线系统家居布线系统 对于一个智能住宅，需要有一个能支持语音数据、 多媒体、家庭自动化、保安等多种应用的布线系统， 这个系统也就是智能化住宅布线系统。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 57 3家居智能系统的特征家居智能系统的特征 （1）住

35、宅内部具备完善的、综合了安保防灾措施与生 活服务的智能控制器； （2）住宅小区与社会之间具有高度的信息交互能力； （3）小区内部具备完善的安保措施、全面的公用设施 监控管理和信息化的社区服务管理； （4）为小区内住户提供包括多媒体在内的多种信息服 务。 总之，智能住宅小区综合运用了计算机技术、通 信技术、控制技术，是由家庭智能控制系统、通信接 入网、小区安全防范系统、小区物业管理服务系统和 小区综合信息服务系统来支持实现的。智能家居系统 如图1.17所示。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 58 图图1.17现代智能家居系统现代智能家居系统 (a) 智能家居总线配置智能家居总线配置

36、 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 59 图图1.17现代智能家居系统现代智能家居系统 （b） 智能家居系统图智能家居系统图 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 60 图图1.17现代智能家居系统现代智能家居系统 (c) ADSL猫、路由器、房间电脑连接图猫、路由器、房间电脑连接图 (d) ADSL猫、路由器加无线、房间电脑连接图猫、路由器加无线、房间电脑连接图 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 61 1上位计算机及管理软件上位计算机及管理软件 上位计算机及管理软件如图1.18所示。 图图1.18上位计算机及管理软件上位计算机及管理软件 (a) 上位计算机；上

37、位计算机；(b) 管理软件管理软件 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 62 2单元控制器 图1.19所示XQ62021/2/3/4单元控制器在系统中作 为主控设备，可以提供1路到4路家庭总线接口，每路 总线最多可连接240个数字化总线设备，并提供 LONWORKS的接口与上位机通信。XQ6202单元控 制器主要实现对总线设备的注册、巡检，完成总线上 各个智能模块之间的信息交换以及智能模块和小区网 络上其他设备、智能模块和上位机之间的信息交换。 图图1.19单元控制器单元控制器 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 63 3层间配器层间配器 该设备安装在每层的电井内， 主要用

38、于对每层的所有住户 内的智能模块进行保护和隔 离，如图1.20所示。 4家居智能模块家居智能模块 家居智能模块主要有抄表报 警模块、1/2路控制模块、 密码键盘模块、无线接收模 块、电话模块、红外收发模 块、交流电控制模块和显示 操作盘等，其外形如图1.21 所示。 图图1.20层间配器层间配器 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 64 图图1.21各种模块各种模块 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 65 5家居智能系统中的辅助配套设备家居智能系统中的辅助配套设备 家居智能系统中的辅助配套设备有报警器、防盗器、 求助按钮等，如图1.22所示。 图图1.22家居智能系统中的

39、辅助配套设备家居智能系统中的辅助配套设备 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 66 1.3.3.1三表（水表、电表、煤气表）远程计量系统三表（水表、电表、煤气表）远程计量系统 三表（或四表、五表）远程计量系统在住宅小区智能 系统中是与住户密切相关的一个智能化系统。三表远 程计量系统一般可以分为前端数据采集装置、数据采 集处理装置、传输线路和中心控制平台四个部分。主 要是物业部门通过该功能足不出户就可以对每一家的 用电、用水、用气情况进行了解，必要时可以远程关 断相应的管道。 1 前端数据采集装置前端数据采集装置 前端数据采集装置是指具有脉冲或电信号输出的 水表、电表、煤气表等计量装置

40、。从传感器上分类可 分为干簧管型和霍尔元件型。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 67 2 数据采集处理装置数据采集处理装置 在三表远程计量系统中，数据采集器处理装置通 常有单片机和Lon Works技术两种。 3 传输线路传输线路 三表远程计量智能系统的传输线路可分为： （1） 总线传输，如采用RS485总线，需独立布线。 （2） 电力载波传输。 4 中心控制平台中心控制平台 住宅小区三表远程计量系统的中心控制平台就是 通常所指的物业管理中心计算机。物业中心计算机接 受各家庭智能终端采集的计量数据，由能耗管理软件 作处理，输出计量结果，实现读表、计费、指引交费 的一条龙服务。 任

41、务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 68 1.3.3.2家居安全防范系统家居安全防范系统 家居安全防范系统包括门磁开关、紧急求助、烟 雾检测报警、燃气泄漏报警、碎玻探测报警和红外微 波探测报警等。 1监控点的设置监控点的设置 家居安全防范系统设计时，首先要确定安防探测 器放在何处较恰当，其次需要确定采用什么样的探测 器较为恰当。 （1） 入口防范：在住宅入口大门处安装门磁，对 企图从大门非法入侵住宅的事件发出报警； 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 69 （2） 外部防范：阳台采用幕帘式红外微波双鉴 探测器，窗口采用玻璃破碎探测器，对企图从阳台或 窗户非法入侵住宅的事件发出

42、报警； （3） 内部防范：客厅采用球状红外微波双鉴探 测器，提供对住宅内部平面及空间的探测，对进入防 护区的非法事件发出报警； （4） 紧急报警：卧室安装紧急按钮，当发生抢劫 等紧急事件时可按下求救信号； （5） 通过安装燃气探测器，对家中的异常气味发 出报警。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 70 2系统要求系统要求 作为一个智能家居安全防范系统，通常有如下要求： （1） 计算机管理； （2） 系统需联网。 通过在家内安装探测器及报警通信主机，对住宅进行 安全防范。警情发生时，探测器将探测到的报警信号 传递给报警通信主机，主机通过判断并确认后，通过 总线传输到中心接警计算机，中

43、心管理人员通过接警 计算机对警情作出反应，达到对住户家中非法入侵行 为进行防范的目的。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 71 住宅报警联网的连接方式： （1） 室内连接方式：即各 探测器与报警器通信主机之间的 连接，为避免在传输过程中易受 到干扰而出现漏报和误报，要求 采用单线连接。 （2） 室外连接方式：如果 设有访客对讲系统，为避免室外 部分的重复布管、布线，可以与 访客对讲系统共用总线。 通过该系统对住户的火灾、煤气 泄漏及非法入侵等情况进行实时 监控。防盗对讲门如图1.23所示。 图图1.23智能家居安全智能家居安全 防范系统对讲门防范系统对讲门 任务任务3 智能化家居的

44、认知智能化家居的认知 72 1.3.3.3家用电器自动化系统家用电器自动化系统 所谓家用电器自动化，是指家庭中电器设备如音响、 电视机、热水器、空调机、微波炉和照明设备等，通 过集中化、遥控化和异体化远程控制调节，实现对这 些家用电器设备的状态进行监视、控制和调节。 1家用电器自动化系统的组成家用电器自动化系统的组成 （1） 系统操作平台； （2） 传输网络； （3） 电器控制子系统； （4） 现场被控电器设备。 主要是通过电话对家里的电器进行任意的控制，以便 达到方便、舒适的目的。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 73 2电器控制子系统电器控制子系统 电器控制子系统包括网络接口

45、终端、电脑接口终端、 电话接口终端、总线接口终端、遥控器或开关控制终 端、插座控制终端、红外线控制终端等。 家用电器控制子系统是家用电器自动化系统的核心， 根据所控制对象和功能的不同可分为： （1） 电器开关控制具体包括电灯、电风扇、电暖 气、电热水器等； （2） 红外遥感红外遥感控制对象有电视机、空调 机、摄像机、遥控窗帘等； （3） 家电程序控制可分为定时控制、程序互控以 及模拟控制等。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 74 3窗帘智能控制窗帘智能控制 实现窗帘智能控制，可享受安逸自在的生活，实现真 正的智能住宅。智能门窗(窗帘)控制系统如图1.24所 示。 这是运用磁悬浮直

46、线电机技术设计生产的用于控制窗 帘开合的机械控制系统。磁悬浮直线电机结构简单、 安装方便、使用寿命长、运行轻便、无须接触、超静 音，克服了传统电动窗帘容易脱位卡机、易损坏和运 行不安全等缺陷。同时，实现了手动自动一体化， 解决了传统电动窗帘关闭电源后不能手动操作的缺点。 磁悬浮自动窗帘可单独安装，同时也可通过网络与控 制中心连接，实现远程控制、集中群控、定时控制等 功能。 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 75 图图1.24智能门窗智能门窗(窗帘窗帘)控制系统控制系统 （a） 智能门窗智能门窗(窗帘窗帘)控制系统控制系统;(b) 磁悬浮自动窗帘机磁悬浮自动窗帘机 任务任务3 智能化家居的认知智能化家居的认知 76 1.3.3.4家居信息服务家居信息服务 网络信息服务系统就是向小区的居民提供优质的10M 以上带宽的网络接入服务，并开展