智能家居控系统

1、智能照明、智能家居控制系统Intelligent lighting/Smart Home control system1 概述随着人们生活质量的日益提高， 人们对居住环境 的要求也越来越高。方便、舒适、享受、智能、时尚、 超前、在家中任意位置都可控制灯光、家电、窗帘。 特别是在灯光控制、家居的方便性智能化的要求 也越来越高！ SDR 采用的总线制家庭智能照明控制 系统是世界上最先进的智能化系统，采用最新的电子 与软件技术相组合，将照明控制与传统的 HOME SERVER 系统通过 RS232 接口或 TCP/IP 接口连接 到一个平台，稳定可靠！如果说建筑是凝固的音乐， 那么完美的家庭智能化控

2、制系统则是这首乐曲上绝妙 的音符。在科技发达、物质富庶的今天，智能化控制 系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工 具，而且是建筑装饰的一种实用艺术品，是智能化技 术与建筑艺术的统一体。完善的智能化系统集装饰、 照明、安防及节能于一身，尽力达到完美与和谐的统 一，充分利用科学与艺术的搭配，光与影的组合以及 安防与空调的自动控制来创造各种舒适、优雅的环境 以加强室内空间效果的气氛。2 项目需求分析本次系统设计包含为： 情景灯光控制、 电动窗帘 控制、背景音乐系统及数字可视对讲系统等：2.1 灯光控制控制区域类型较多，车库、游泳池、健身房、家庭 影院、客厅、餐厅、厨房、卫生间、更衣间、会议厅

3、 及办公室等等都需要列入控制范围。灯光可以场景控制， 即一个按键可以编程控制一组或多组 灯光；可以楼上楼下多个面板共同控制一个区域灯光， 可以灵活 搭配组合；业主或使用者对于灯光有较高的指标要求， 可以实现调光 功能，调光器采用静音型；2.2 数字可视对讲在一层门口安装一台小门口主机， 门口主机呼叫住户， 被访问的住户确认后，按分机开锁键即可遥控打开大门电 锁。住户家中各安装一台或多台联网型数字可视对讲分机， 分机内置摄像头，可供监控使用 IPAD/IPhone 手机输入控 制功能，可以通过分机上的液晶显示屏查看文字信息等功 能。采用 TCP/IP 架构的数字可视对讲系统， 更加稳定可靠。2.

4、3 背景音乐系统家庭背景音乐系统以中央控制主机为核心音源，喇叭 （左右双声道）或控制面板安装在有需要的房间里，喇叭和 主机之间通过音响线联接，或控制面板和主机之间通过控制 线联接，分布式控制，通过操作安装在各房间的控制面板控制各区域的音乐。2.4 电动窗帘控制对客厅、卧室等区域进行窗帘控制，能够在控制灯光开关 上同时控制窗帘， 实现一个按键能同时控制照明、 窗帘等等。2.5 其他可扩展功能（可选项，需增加设备模块）：2.5.1 对 VRV 空调的控制：对客厅、餐厅、卧室等各区域的空调进行控制（就地控 制、远程控制等）。2.5.2 防盗报警：防盗报警功能，能够通过无线 PIR 、微波、玻璃破碎探

5、测 器、周界红外对射、门磁窗磁探头进行探测，小偷入侵时能 及时报警并以多种方式（电话、短信息等）通知业主。2.5.3 视频监控：可以远程监控家中的实时录像，也可以进行硬盘录像， 方便后期的跟踪。2.5.4 远程控制（服务）小区物业公告信息集成： 在各个智能终端（触摸屏、 iPhone 、 iPAD 等）都通过 oBIX/IP 协议连接到小区服务器， 并获取相关的信息， 例如 信报箱是否有信件、三表抄送信息、停车库系统费用等。Internet 控制： 与其他面板和触摸屏， ipad 等智能手机集成控制能耗管理（选购）： 可以对家中每一个插座进行计量，并通过无线系统发送到家 庭网关，再通过家庭互联

6、网（比如 ADSL ）发送到施德朗数 据中心，方便日后的维护。2.5.5 其它控制 对电梯的控制（选购）： 对电视的控制： 对分体式空调的控制： 通过遥控器能集中对各种电器进行控制， 例如电视机、 功 放机、 DVD机、空调（包括中央空调）等等。3 方案设计说明 以下，我们以方案的主要的功能区域，说明智能家居系 统的功能。区域：大门、客厅、主卧（包括卫生间）、餐厅、视听室/ 家庭影院、停车库、 会议厅：3.1 大门 主要设备设置：小门口对讲门口机 实现访客和主人的对讲，并有留言和保 存图像功能。3.2 客厅主要设备设置：智能控制面板、背景音乐天花喇叭，窗帘 电机、开关控制模块和调光模块等。描述

7、：客厅灯光、窗帘，（可增加风机盘管、空调控制） 采用智能面板进行场景控制。通过智能面板可以方便地调出 多种不同的灯光和搭配窗帘的开关以达到不同的环境效果， 如休闲、娱乐、电视、会客、全开、全关等场景模式供随时 选用。且可通过遥控器随心所欲地改变灯光场景，另因系统 采用了调光控制，灯光的亮度有一个渐变的过程，可给客人 营造出一种温馨、浪漫、高雅的灯光环境。例如： 会客模式：打开客厅的主要灯光设备，调光灯调至 60 ； 聚会模式：打开客厅的主要灯光设备及辅助灯光设备，调光 灯调到 80 ； 休闲模式：关闭主要灯光设备，调光灯调到 45 ，打开辅助 灯光设备。3.3 主卧 （包括卫生间 ）主要设备设

8、置：智能控制面板、背景音乐中央控制主机、背景音乐天花喇叭，窗帘电机、开关控制模块和调光模块，数字对讲分机等：描述：主卧 ,是主人休息和休闲的地方，通过智能控制系 统对灯光、电动窗帘等的控制，可营造出一个宁静、温和、 安祥的休息场所。按照主人要求事先调节出适合身心、减少 疲劳的灯光照度。并采用场景控制调整出看电视，看书、午 休，晚休等不同的灯光场景后。便可用遥控器随心所欲地调 节每组灯的亮度。如需要看电视，看书、午休，或晚休时只 须按遥控器，即可使环境瞬间进入所选场景。通过背景音乐 中央控制主机， 随时选定不同的音乐， 播放 CD 、MP3 、FM ， 调节音量的大小，并通过数字对讲分机完成与访

9、客对讲，开 门等功能。卫生间的灯光控制可通过主卧床头面板或卫生间 门口便可以轻松完成。还可以通过红外移动感应器（ 吸顶式 ）控制，当进入洗手间，灯光自动缓缓亮起，这样，即便在黑暗时，也不需要寻找开关了。使用时， 也可以通过联网跷板开关开灯关灯。打开洗手间灯光后，红 外感应器开始工作。如果无人活动，一段时间后，系统自动 把灯光关掉，以防止忘记关灯3.4 其他卧室（客卧）描述：客人卧房灯光采用智能面板进行场景控制。通过遥 控器或智能面板可以方便地调出不同的灯光场景，同时在一 层客人卧房可以全关客厅、餐厅及走道灯光实现多点控制。3.5 餐厅主要设备设置：智能控制面板、背景音乐天花喇叭，开关控 制模块

10、和调光模块等：描述：采用 SDR 照明控制系统能够非常方便地调出与会 餐气氛相协调的灯光场景来，满足就餐时对灯光的不同要 求，如：生日宴会、情人节、朋友聚餐 ,中餐、晚餐等。而幽 雅的灯光场景，合适的灯光亮度，加上优雅的音乐可以烘托 出良好的就餐气氛，能把菜肴的色、香、味淋漓尽致地表现 出来。使人食欲大增，在使人得到美食享受的同时，并且使 人得到心身放松。3.6 视听室 / 家庭影院 主要设备设置：智能控制面板、背景音乐中央控制主机、背 景音乐天花喇叭， 无线射频遥控器、开关控制模块和调光模块、数字对讲分机 等：描述：在视听室 / 家庭影院门口设智能面板，可以设置不同 场景， 如：看电影、听音

11、乐、全开、全关等，满足视听室中不同使 用情况下对灯光的不同要求。另外通过遥控器可以在影院 内任意控制，减少了主人需要走到门口去改变灯灯光的麻 烦。同时通过遥控器和智能面板也可以控制空调的开关。通 过背景音乐中央控制主机，随时选定不同的音乐，播放 CD 、 MP3 、 FM ，调节音量的大小，并通过数字对讲分机完成与访客对讲，开门等功能。3.7 停车库 主要设备设置：智能控制面板、开关控制模块等：在车库入 口管理处安装可编程面板，用于车库灯光照明的手动控制。 平时在系统中央控制主机的作用下，车库照明处于自动控制 状态。车辆进出繁忙时，车库照明处于全开状态。白天，由 于有日光，通过时钟控制可适当降

12、低照度，节省能耗。车辆 较少时只开车道灯，如需观察车辆，可就地开启局部照明， 经延时后关闭。可采用智能移动探测传感器，当有人或车移动时开启相应 的局部照明，车停好后或人、车离开后灯延时关闭。当有车 移动时可以通过主机显示出来。方便保安和管理人员的管 理。据实际照明及车辆的使用情况。可将一天的照明分为几 个时段，比如上午、中午、下午、晚上、深夜五个时段，通 过软件的设置，在这些时段内，自动控制灯具开闭的数量。 达到控制区域不同的照度方式以供照明，这样使灯光的照明 既得到了有效的利用，又大大地减少了电能的浪费，保护了 灯具，延长了灯具的使用寿命。如有特殊需要，可在管理室 用按键开关，手动开启或关闭

13、照明。当符合了自动控制的要 求时，系统会自动恢复到自动运行的状态，无需手动复位。3.8 会议厅 主要设备设置：智能控制面板、开关控制模块等： 会议厅作为公馆的一个重要组成部分，采用智能照明控制系 统通过对各照明回路进行调光控制可预先精心设计多种灯 光场景，使得会议室在不同的使用场合都能有不同的合适的 灯光效果，工作人员可以根据需要手动选择或实现定时控 制。通过系统特有的链接功能，可以根据会议室的使用需求 灵活的实现各种分割和合并，而无需改变原有系统配置。例 如当房间使用移动隔板将房间分隔成几个小房间时，只需把 配置面板上的键打到“ OFF ”状态，各房间就可实现单独控 制；而当撤去移动隔板成为

14、一个大空间时，只需重新设置面 板就能实现联动控制，使用极其方便。会议厅的灯光控制系 统可以和投影仪设备相连，当需要播放投影时，会议室 的灯能自动的缓慢的调暗；关掉投影仪，灯又会自动的柔和 的调亮到合适的效果。4系统核心技术优势4.1 模块化设计 系列全部采用模块化设计： 总线上每个设备均为对等设备， 无需专门的主控制器， 模块就能正常工作；各模块内部设置 CPU ，可直接处理来自总线的场景命令 （每个模块存储 200 个场景，刚好符合标书要求），按照场 景列表控制各个回路的输出值；每个子网通过带 RJ45 口的网关（又称总线耦合器）直接 接入以太网，即成熟又简单；全部继电器或小功率调光器、网关

15、、网桥、电源、 232 接 口模块全部采用国际通用 DIN 导轨式结构，可以无限制叠加 安置在现有的配电箱内。维修更换方便，不用进入室内，在配电箱即可完成。4.2 中央监控软件 图形界面应为图形与文字相结合的全中文界面 . 界面形 象 , 功能丰富，操作方便。提供动态画面功能， 可在一个画面上进行所有的编程设定 作业以及对系统进行监控。提供二次开发工具， 支持平面地图设计， 采用拖放方式编 辑平面图。可统计每个回路的运行时间和开关次数 可进行坏灯检测（需要相应型号模块配合） 对每个模块进行状态监控并报警 内置 OPC 软件模块，可与 BMS 进行集成 具有远程编程和管理功能能进行整个系统中每一

16、个照明 回路的时间程序或逻辑条件动作设定 ,工作状态显示 , 回路 电流实时显示。（需要相应型号模块配合）如果有光源损坏 , 回路断电故障 , 系统故障 , 能实时具体 显示及报警。能被其他系统方便集成（如安保、消防报警系统），实现 照明回路与其它系统的联动控制。照明控制器和服务器能接收 BMS 系统发出的统一时钟 校时信号。具有运行时间及历史纪录功能，并可根据需要灵活设定。具有报表功能，并可根据需要灵活设定。5 主要设备介绍5.1 网关- 技术参数 /工作环境：-1055 C, 095%RH电源： 110/220VAC, 50/60Hz- 特点 /传输距离： 1.2Km手工配置路由CPU 工

17、作状态 LED 显示现场总线和以太网之间信号转换装置故障复位功能：系统故障时复位按钮5.2 电源模块- 技术参数 /输出电压： DC1524V （可调）环境温度：10 C+ 40 C工作湿度： 20%80%- 特点 / Features对外输出 2A 电流 输出电流测量功能，可在中央软件上读取 短路保护功能5.3 时钟控制器- 技术参数 /电压：DC1530V电流： 200mA环境温度：-10 C45 C工作湿度： 20% 90%- 特点 / Features 可编程周期数： 24 个 每个周期数具有春夏秋冬四个模式 每个周期数具有节假日模式 每天最多 24 个时间点 编程功能： PC 机编程

18、5.4 4/6 路小开关模块- 技术参数 /工作环境：-1055 C, 095%RH 工作电源： DC24V- 特点 /每路最大负载 10A故障复位功能每个区域可存储 128 个场景具备多回路顺序延时启动功能 可存储每一回路开关次数，闭合时间在 EEPROM 中，随 时查询按动手开关得时候，状态会自动返回主控站每一场景具备网络开启（ Enable ）或关闭（ Disable ）功 能控制回路的工作电压为安全电压 DC12V36V5.5 4/6 路小调光模块- 技术参数 /环境温度：-10 C55 C工作湿度：095%工作电源： 220V AC, 50/60Hz-特点/4 路负载，每路 5A /

19、 6 路负载，每路 3A故障复位功能可存储 128 个场景每个回路延迟时间可设置为 0655.35 秒整个模块可以更改调光曲线具备可控硅短路保护功能采用高性能的晶体闸流管 THYRISTOR （可控硅）调光电流上升时间大于 200 微妙收到总线场景命令后， 可立即返回执行完成后各回路的实际电流值5.6 红外动态传感器- 技术参数 /电流： 15mA工作电源： 913.5V DC环境温度：-10 C60 C工作湿度：0%95%- 特点 / Features感应方式：红外 + 微波复合感应延时范围： 012 分钟覆盖面积：吸顶式直径 79 米5.7 可编程面板- 技术参数 /工作电源： DC12

20、30V电流： 50mA环境温度：-10 C55 C工作湿度： 20% 80%-特点/ Features可发送全局场景命令每个按键在选择按下发送场景或奇偶次按下发不同场景 时， 还可选择实时调光功能按键LED灯环颜色可选奇每个按键可以设置三种输入方式（按下发送场景、偶次按下发不同场景）软件和硬件网络 ID 码设定 无需断电的软多位功5.8 数字室内分机- 技术参数 /7 寸数字终端显像屏： 7TFT LCD （彩色）分辨率： 800X480振铃：电子铃60dB电源： DC12V工作电流：v 280mA- 特点 / Features400M 主频双核 CPU64M DDR-1 高速内存256M N

21、and Flash 存储30 万像素数字摄像头（客户选配）7英寸TFT电阻式数字触摸屏具有 8路安防有线探头接口（支持安防接口外扩，预留RS485实现可视对讲、安防报警、智能家信息服务、增值服务、多媒体娱乐功能5.9 小门口主机- 技术参数 /电源： DC12V夜间自支补光工作电流：v 280mA安装方式：壁挂特点 (Features) ： 新颖前卫的外观设计 集精湛工艺与优雅格调与一般 无论您钟情现代生活美学还是倾向功能需要 此款门口机都将成为最佳选择 适用于别墅或住户门口 具有呼叫、开锁、对讲功能6 智能家居系统的原理及组成部分6.1 布线组成图 【术语定义】子网： 用于寻址，每个设备都需

22、要定义一个子网号，从 属于不同子网 的设备间通信，必须通过网关路由中转，通常一个楼层或一 个建筑物内的设备定义为一个子网；子网网段：物理上用一根 485 总线连接的设备的总和，一个网段最多接 32 个设备，一个子网可以由多个子网网段组 成；网桥：由于 485 总线只能支持 1.2 公里长度，当子网网段 或子网之间距离较长的时候，需要用网桥来延长距离；网关： 网关的作用有两个，其一，可以作为总线耦合器 连接多个子网网段，其二，可以作为 485 总线和以太网之间 的接口；场景控制器：储存场景用，连接功率输出模块，用于功率输出模块和 485 总线之间的通讯、 命令解释和执行， 12 路、24 路大功

23、率输出模块已经内置场景控制器；中央管理电脑：定时器程序设置 处理各种信号和警报 图形化监控 能源管理记录 自动记录所有数据信息和日志远程控制： PDA 控制、电话 / 手机控制、互联网控制6.2 组成部分 SDR 照明控制系统是由中央监控装置， 照明控 制器和现场设备所组成的。a. 中央监控装置-. 系统软件：-. 通信装置：直接连入以太网或者网关-. 不间断电源 UPSb. 照明控制器1) 开/ 关方式的照明控制器-. DIN 导轨和箱体-. 电源装置-. 场景控制器2) 调光控制器-. DIN 导轨和箱体-. 电源装置-. 场景控制器c. 现场设备-. 可编程开关 (Program Swi

24、tch)-. 触摸屏 (Touch Screen) ： 4/7 寸彩色液晶6.3 工作原理6.3.1 命令的传输 当按下面板按键的时候，面板上 CPU 首先测量按压时间的 长短，作出判断。如果判断为按下按键，则面板把外界信号转化为内部命令， 在总线上广播，分组格式为：起始码、目的地址、源地址、 命令内容、参数、校验码6.3.2 命令的执行目标单元收到相应的命令后，在本地 CPU 上做出解释，并 执行本次命令，比如开灯、关灯、亮度调节等。 值得注意的是，目标单元（继电器、调光器模块等）执行命 令后会向源单元（可编程面板、触摸屏等）发回一条确认命 令（命令已经执行），否则源单元会不断重发命令，直到目 标单元收到并执行命令为止。6.4 系统强电部分6.4.1 小功率照明控制器小功率