毕业设计（论文）
论文题目 小区智能化系统探讨
系 别___
专 业__
班 级___ ____
姓 名___ ____
指导教师___ _______
2010 年 月
小区智能化系统探讨
XX 指导老师：XXX
摘要：小区智能化系统可分为智能家居系统和智能建筑系统，智能建筑系统从安全防范子系统、物业管理子系统和信息网络子系统三个方面介绍了对住宅小区智能化系统的设计。结合住宅小区工程实际，提出了住宅小区智能化系统的一整套解决方案，为住户提供一个安全、便捷、高效、管理自动化的数字化网络社区。然而智能家居系统是一个个与人们亲密接触的具体的建筑单元，它能优化人的居住环境，使住宅环保舒适，改变人的生活形态。本文就智能家居和智能建筑，介绍小区智能化系统这一概念，并比较了智能家居和智能建筑系统之间的联系和区别。本文则侧重介绍智能家居系统。 关键词：住宅小区；智能化系统；安全防范；信息网络；智能家居。
目录：
1.智能建筑系统
1.1安全防范子系统
1.1.1 IC卡门禁及周界防越子系统
1.1.2 闭路电视监控子系统
1.1.3 对讲/可视对讲子系统
1.1.4住户报警子系统
1.2物业管理子系统
1.2.1 自动抄表和计费子系统
1.2.2 公共设备监控子系统
1.2.3 综合信息服务子系统
1.3信息网络子系统
1.3.1计算机局域网子系统
1.3.2有线电视子系统
1.3.3电话子系统
1.4本章小结
2 智能家居系统
2.1 智能家居系统概述
2.1.1 家庭自动化
2.1.2 家庭网络
2.1.3 网络家电
2.1.4 信息家电
2.2智能家居的功能
2.3智能家居的发展现状
2.4智能家居系统产品的国内外发展现状
2.4.1国外产品的特点
2.4.2国内常见智能家居系统的技术特征 1
2.5智能模块
2.5.1智能模块的种类
2.6 具体功能装置的构想
2.6.1电动窗帘的控制方案
2.6.2废水回用方案
2.6.3生活用水恒温供应方案
2.6.4背景音乐方案
2.6.5地面加热方案
2.6.6 结论
2.7 本章小结
参考文献
绪论
随着电子技术、计算机技术、传感技术、自动控制技术、多媒体技术、现代通信技术和网络技术等一系列先进技术的迅速发展，以及人们对物质和精神生活水平的不断追求，智能化建筑、智能化住宅小区的建设方兴未艾。人们已经认识到并开始享受智能化带来的方便、安全和便捷。
智能化住宅小区是通过对小区建筑群的结构、系统、服务、管理四个基本要素以及它们之间内在联系的优化考虑，提供的一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便捷、安全以及高享受的工作、学习、教育和娱乐等环境。
在迅速发展的社会生活环境中。人们急需有一个方便快捷的系统平台，把人们从繁重的家务劳作和繁琐的家电操作中解放出来。智能家居是信息技术和建筑的完美结合，其目标是使人们拥有安全、舒适、便利、节能、娱乐和优美的生活环境，这是新世纪住宅发展的必然趋势。
1 智能建筑系统
1.1 安全防范子系统
该子系统是现阶段智能化小区的重点，通过外、中、内三重安全防范措施，变被动防卫为主动防卫，有效地提高了住户的安全度，分为IC卡门禁及周界防越报警、闭路电视监控、对讲/可视对讲和住户报警等几个子系统。
1.1.1 IC卡门禁及周界防越报警子系统
本子系统作为小区的第一道屏障及时准确地
对进出人员及车辆进行鉴别，防止人员由围墙
非法翻入小区。在小区大门口及次入口对车
辆、住户及访客出入进行监视和控制。小区人
员出入口采用IC卡门禁系统，住户与物业管
理人员及保安人员配备不同级别的IC智能卡，
对社区住户出入小区提供身份鉴别、确认、出
入信息登记及查询功能；对随行访客采用信息
登记，对独立访客通过楼宇对讲系统识别；对出入车辆采用非接触式RFIC卡远距离自动识别系统，在6 m之内高速识别带卡车辆，对有效授权车辆快速放行。根据需要在小区的围墙设置多光束主动红外对射式探测器，如图1
所示，并与周界摄像机联动，及时
准确地报警监控，防止有人非法由围墙翻入小区，保证小区内居民的生活安全。为防止恶劣天气时探测器的误报，在设计中采用对光束红外探测器，将线防御扩展为面防御，合理设置距离、将红外设置的最大距离控制在50～100米，地下铺设泄露电缆传感器，构成多技术复合报警体系。
1.1.2 闭路电视监控子系统
本子系统是在小区的出入口、主要通道、重要公建、车库、电梯以及小区周界安装摄像机，将监测区的情况以图像方式传送到物业管理及监控中心。保安值班人员通过电视监视器随时看到以上重要场所的情况，使管理人员及时了解小区的动态。闭路电视系统前端主要包括：监视现场的摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。目前设计中一般皆选择彩色摄像机，光线暗的地方选择黑白摄像机，其他前端相关设施的选择要看安装现场的具体情况而定。闭路电视系统在管理中心的主要设备包括：监视器、录像机、视频分配器、画面分割器、视频切换器、分控设备和时间日期发生器等。
1.1.3 对讲/可视对讲子系统
本子系统是对访客身份再次确认，对非法闯入小区者再次设防。在住户室内安装对讲/可视对讲室内机，在楼的入口处安装对讲/可视对讲门口机和门锁。门口机和门锁可接至控制中心，在控制中心也可监视和控制门口机和门锁的工作。住户进入可通过钥匙或密码开锁，出门时通过按“门内按钮”打开门锁。客人来访时按门口机上住宅门号，住户通过客人声音、图像辨别确定是否接待。
1.1.4 住户报警子系统
本子系统是对小区内部及外部各种意外灾害（匪警、火警、病警、毒警）的有效防范。通过在住宅内门窗及室内其它部位设置的各种探测器进行昼夜监控。该子系统能够识别来自安装在住户内的各种探测器（烟感探头、煤气泄露探测器、应急求救按钮、红外线探测器、门磁开关等）的信号进行昼夜监控。意外发生时，通过安装在室内的报警主机传输到物业管理及监控中心，计算机将按照内部程序设定的警情等级，准确显示警情发生的住户名称、地址和所遭受的入侵方式及报警内容等，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户的人身和财产安全。
1.2 物业管理子系统
该子系统将小区内使用的设备集成为一个统一的管理系统。主要包括自动抄表和计费、公共设备监控和综合信息服务等子系统。
1.2.1 自动抄表和计费子系统
本子系统对小区内各住户的水表、电表、煤气表、热能表等自动计量运转、自动计费。通过采集抄报各表数据传送到管理中心，实现各户各表数据的
录入，费用计算并打印收费账单，将相关数据传送到相应的职能部门，避免入户抄表扰民和人为读数误差。从而做到既节省大量的人力和降低劳动强度，又为住户提供了方便及安全。
1.2.2 公共设备监控子系统
本子系统对小区内给排水设备、供配电设备、公共照明、电梯、中央空调、喷淋灌溉等公共设施进行工作状态的实时监测和控制，从而实现公共设备的最优化管理，及时发现故障、及时维修，达到节约能源、延长使用寿命的目的。
1.2.3 综合信息服务子系统
本子系统采用局域网及高效、便捷的软件来协调小区居民、物业管理人员、物业服务人员之间的关系。对物业管理中的各种数据进行采集、传递、加工、存储、计算等操作，反映物业管理的各种运行状态。同时为住户提供各种服务，如：电子公告、视频点播、购物指南、新闻、资讯及家政服务等。
1.3信息网络子系统
本子系统应用互联网技术和软件技术，采用服务器或浏览器系统，将面向小区用户使用的各种多媒体信息和物业管理信息集成为一个综合的信息服务系统，为住户及时、快捷的信息交流提供先进的物理平台，主要包括计算机局域网、有线电视和电话等子系统。
1.3.1计算机局域网子系统
规模较大的小区应建立计算机局域网，它的作用不仅仅是为用户提供高速Internet接入服务，而是建立小区自己的网站，逐步丰富网站的信息资源，对外宣传房地产开发、小区物业管理部门全面的服务，对内提供多种信息服务如:新闻发布、网络教育、网络游戏、网上图书馆、生活资讯以及VOD点播等等。
1.3.2有线电视子系统
电视是现阶段人们生活中主要的信息获取手段，是小区与外界联络的一个窗口。小区信号来源于城市有线电视网，应为每户提供一个家庭多媒体箱、一条同轴电线入户线、三个电视终端。在小区物业管理中心设置前端设备一套，利用桥接放大器进行干线分支，每单元设置一套分配放大器。
1.3.3电话子系统
合理配置内部电话与外部电话，使其既实用又经济。小区住房电话及部分工建电话由电话局引入，在小区会所设置一个电话机房，提供800线PBX（程控交换机）一套，用于物业管理办公，主要用于设备房、主要交通要道、每栋楼的大门口与小区管理中心的紧急联络。
1.4结论
住宅小区智能化是一个全新的概念，其实现的方案也还随着设备的技术进步与用户需求增长而逐步发展。其设计的指导思想是，智能化系统选择的设备要有先进性、成熟性，随着建设资金和技术的发展，对系统可进行扩充升级，使系统可以得到不断的完善和提高，为居民提供安全、舒适、方便的数字化网络社区。
2 智能家居系统
2.1 智能家居系统概述
智能家居利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备通过家庭网络连接到一起。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、服务、管理于一体的高效、舒适、安全、节能、便利的居住和生活环境要完整论述智能家居，首先要对若干在智能家居发家居发展过程中有着重要影响的系统进行介绍。
2.1.1 家庭自动化：
利用微处理电子技术，集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气和冷风系统、视频和音响系统等。它是智能家居的一个重要系统，在智能家居刚出现时甚至等同于智能家居。
2.1.2 家庭网络：
家庭网络是在家庭范围内，将电脑、家电、安全系统、照明系统与网络相连接的一种新技术。它的发展趋势是将智能家居相关的各种设备与系统不断地融合进去，最终一统天下。
2.1.3 网络家电：
利用数字技术，网络技术及智能控制技术将普通家电进行设计改进的新型家电产品。其未来的发展方向是充分融入到家庭网络中间去。
2.1.4 信息家电：
信息家电是一种价格低廉，操作简便、实用性强、带有PC主要功能的家电产品，是将电脑网络技术和通信技术与传统家电相结合的新产品。由此可见，家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产品、信息家电产品实际上都是一种智能家居系统产品，它们有各自不同的产品特征，不能简单的将它们划等号。
2.2智能家居的功能
作为独立的个体，智能家居主要包含：家居综合布线、家居安全防范系统、家居背景音乐系统和家居电器自动控制系统。（由于智能家居的功能相当强大，为了达到业丰要求，首先考虑满足以上四种最基本的功能。另外，要视情况考虑其他的个性化设计，比如在工程中添加了热水供应、污水回用等功能，共同实现完美的智能家居环境）。
2.3智能家居的发展现状
智能化住宅发展分为三个层次，首先是家庭电子化(HomeElectronics，HE)，其次是住宅自动化(Home Automation，HA)，最后是住宅智能化，美国称其为智慧屋(wiseHouse，wII)，欧洲则称其为时髦屋(CSmartHome，SH)，在我国称为智能家居或智能住宅。
目前，智能家居在国内的发展己全面展开，不论是技术还是市场方面都出现了可喜的局面。近几年，在各大公司和媒体的强大概念宣传攻势下，智能家居行业逐渐形成，可用的、接近现实需求的产品不断增加，集成商、开发商以及装修公司己经积累了很多经验，也出现了大量具有实力的产品提供商。2005年12月17日，正值第七届中国住交会举办的第二天，由千家网丰办的第六届中国国际建筑智能化峰会上，揭晓了“2005年中国智能家居十大品牌”分别是：索博、瑞朗、普力特、安居宝、海尔、波创、麦驰、松本智能、美联国际、美格数码。虽然这种评选并不能代表这些厂商的真正实力，但至少从侧面反映了我国智能家居行业发展的良好态势。
从表面看来，国内的智能家居厂商的构成较为复杂，技术实力也相差悬殊，无法准确评价技术水平。主要是因为目前市场局面没有完全打开，一些有较强实力的公司均己开始了技术储备，其技术水平不可估量，但市场没有较好的展开之前，他们不会大规模投入市场，故我国智能家居的蓬勃发展指日可待。
2.4智能家居系统产品的国内外发展现状
2.4.1国外产品的特点
总的来说，国外智能家居产品丰要注重于家庭内部的功能实现，市场上有两类产品：以安防报警为丰的系统和同时具有安防报警与家庭自动化功能的系统。以安防报警为主的产品或厂家很多，中国市场上比较熟悉的如CENTROL， ADEMCO，RoKI)NET’Ⅳ脚OX等等。这些产品的自动控制功能包括远程电话控制，本地灯光控制功能，有的系统还包括本地界面二次设计，音响电视等娱乐系统的多点控制功能以及内部对讲等。国外的市场一般都是单户使用，因此家庭智能化产品的厂家比较注重单户家庭里功能的实现，其价格比较高和联网的能力方面差，在中国这个以小区为丰流市场中推广时遇到了阻力，这种弊端，却很好的促进了智能家居在中国的本土化研究，避免了进口产品的各种不利影响。
2.4.2国内常见智能家居系统的技术特征
由于发展时间较短，国内智能家居系统还很不成熟，其系统构建方式多样。目前，国内市场上存在以下几类不同结构形式的系统类型。
(1)拼凑型控制系统
功能间无关联的孤立，各个功能子系统独立设计、自丰工作。例如安防系统、灯光系统。各子系统相互之间互不相连，不能交换数据。这类系统的缺点是各予系统不能相互协调，统一控制，网络的潜能与优势未能开发。
(2)主机式集中控制系统
在住宅内安装一台“智能控制中心一，它可以是一台普通计算机、嵌入式或者单片计算机系统。一般采用星形拓扑结构，从控制中心引出多种控制与数据线，连接到住宅中所有需要实施控制或者获取数据的监控节点，现场设备与中央控制单元，使用标准模拟信号传输现场信息。每个监控节点不安排任何数据处理能力，只是单纯地完成对继电开关控制(例如控制灯光或电源)，或者采集无源的数据(例如门磁开关信号1。系统的逻辑关系固定在丰控制器上，有的可以通过软件修改。这种结构有着非常严重的问题，首先不可靠，大量数据集中处理，无法保证系统的实时性，另外一个控制中心容易出现系统瘫痪，造成严重的后果。
(3)分级集中控制系统
它是前一类型的扩展，同样也采用在住宅内安装一台“智能控制中心”，星形拓扑结构。如果现场采集量较大，通常在中央控制单元和现场设备之间加入现场级的控制单元(PLC，单片机等)，现场控制单元与中央控制单元之间使用RS _232， RS_422，RS_485等通信标准。
(4)分布式现场总线控制系统(DFCS)
采用分布式智能现场设备，控制功能下放到各个现场节点，不需要多个中央控制单元来集中控制和操作，智能现场设备各自完成控制和通信任务。现场设备与通信线直接连结，采用开放式结构和现场设备互连，一般采用总线型拓扑结构。
(5)分布式网络控制系统(DNCS)
采用分布式智能现场设备，控制功能下放到现场节点，不需要一个中央控制单元来集中控制和操作，通过智能节点来完成控制和通信任务。混合的通信媒介，可以使用双绞线、电力线、光纤、无线电射频、红外线和同轴电缆等等。
2.5智能模块
智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端，它利智能中控系统是一个有机的整体，如同大脑和神经末梢的关系一样，协调动作才能完成整个控制过程。
智能中控器象是一个大脑指挥整个家居智能化系统并发出各种指令，但是发出的指令依赖外围的智能模块来执行，缺少了这些模块智能中控器就如同失去了手脚的残疾人而变得寸步难行，所以他们必须协同一致才能实现系统的预期目标。
2.5.1智能模块的种类
根据实际需要，作者按照功能将这些模块大致分为如下几类：
①红外控制模块：
此类模块主要用于控制电视、空调等具备红外遥控功能的普通家用电器，它最主要的特点是具备红外学习功能，不需要改动家用电器。
②照明控制模块：
家中的照明是使用比较多的，开关从最初的拉线开关到目前普遍使用的机械开关虽然外观形态发生了比较大的改善，但是仍然没摆脱手动操作的范畴。 在家居智能化中照明的智能化占着举足轻重的作用。
③远程控制模块
远程控制模扩展了智能家居的空间限制，大大丰富了控制载体，借助电话、网络、短信息使您即使和家远隔千里也能够掌控自如。
④手持遥控器
遥控器作为便携的遥控设备成为智能中控器的辅助设备。它往往可以脱离中心控制系统独立承担最基本的功能。
2.5.2智能模块的技术特点
智能模块通过有线或无线的方式和智能中控器相连，接受中控器的集中控制指令，与中控器一起组成整个智能家居系统平台；另外智能模块相对独立，往往可以脱离智能中心独立工作。照明控制模块可以独立成为照明控制系统，而其它模块也可以相应的独立成为系统。
2.6 具体功能装置的构想
2.6.1电动窗帘的控制方案
电动窗帘采用山西临汾的磁悬浮电动窗帘，该电动窗帘由磁悬浮电动机牵引，停电不会影响手动开关窗帘，缺点是窗帘的开关运行速度无法很好控制，并且过重窗帘不适合安装，但作为普通家用完全合适。为了能够实现自动控制，对窗帘的面板部分进行了改造，并联接入了相应的继电器，与按键共同作用，互不干扰。
2.6.2废水回用方案
为了体现智能家居节能的特性，在现场布置了废水分离收集装置，将洗漱、洗衣、沐浴等用废水，经过特意铺设的毹；道经过滤，收集到下层的水箱内，当水位达到一定界限时，就会自动由水泵抽到楼顶的一个水桶中，然后，由水桶引出篱道分别接到丰卫和客卫的马桶水箱上。当楼顶水桶水位过低时会补充适当的自来水，以备后用，而抽水到某一水位时，则会停止抽水。
2.6.3生活用水恒温供应方案
为了保证室内用水保持恒温，不必为了等到热水而要无故的放掉大量的冷水。基于智能家居节能舒适的宗旨，保证用水适温的情况下，还合理的利用住宅的热水供应设备，以达到最佳的节能效果。热水源为承压式太阳能热水器和燃气锅炉，当室外天气较好时，太阳能内的热水即可达到要求，而天气不好或者是冬天气温太低时，就要开启燃气锅炉，如何既节能又能够保证供水恒温。
2.6.4背景音乐方案
背景音乐的丰要作用是掩盖噪音并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心就不能辨别其声源位置。为了保证住宅内任何地方都能随时听到动听的音乐，决定好住宅内分区域的安置音响，采用带红外遥控的现代品牌，便于系统控制，同时设计了音源总线，包括本地音源、总线音源和共享调频音源的切换。
2.6.5地面加热方案
为了增加房间的舒适性，供暖系统采用地热线加热方案，采用下部供暖从根本上提高室内的温度，同时，热空气上升一，室内空气保温均匀，舒适性高。当主人长时间离开房间时，一切不必要电器全部关闭，主人刚回来时，首先打开空调保证气温适宜，同时地热系统开始加热，传感器监测到地温适当时，空调回相应调低，并且根据气温的变化，地热实时地通断来调节温度。
2.6.6 结论
该构想实现了智能家居的基本功能要求，采用总线技术实现了整个系统的联动。整体功能如下介绍，当主人回家以后，门庭内的灯自动打开，照明主人完成换鞋，随着主人的前进，大厅内的音乐自动响起，根据室内亮度的情况，决定是否打开照明，同时空调自动开启，地热开始加热。当室内来人以后，首先照明配合，音乐随着响起，温湿度自动保持。电动窗帘根据时间和天气状况自动控制，还能保证手动优先，实现自动化。同时还可以根据遥控信号实现联动，比如当打开电视时，系统自动识别，白天关闭窗帘，晚上照明系统进入相应模式。
从根本上说，该系统基本上达到了预期目标，住宅环境达到了舒适、节能的特点，使人感到了智能建筑技术的优越性。当然，付诸实现由于技术水平有限，不能很好的实现一些高级的功能，比如与外界的关联必须依靠上位机支持，无形中又造成了浪费，所
以，在很大程度上还需要进一步改进。
2．7 本章小结
与普通住宅相比，智能家居拥有不可比拟的优势，它可以使主人远程遥控家电，监控家中一切，利用系统集成方式将现代先进的监控技术结合在一起，通过对设备的自动监控、对各种信息资源与信息服务的优化组合，构成安全、高效、舒适、便利、优雅的牛活环境。故，智能家居系统风靡一时，是因为适合现在社会的需求，能满足人们的生活需要，其节能环保的特性更是倍受社会的欢迎。
参考文献
[1]李林，智能大厦系统工程[M].北京:电子工业出版社,1998.
[2]刘金琨,尔联洁.基于多智能体技术的智能大厦信息管理 [J].系统工程与电子技术, 2000,22(9):35-38.
[3]李林.数字社区信息化系统工程[M].北京：电子工业出版社2005.
[4]尤丽华.谈住宅小区智能化系统设计[J].陕西建筑,2006,8:9-11.
毕业设计（论文）
论文题目 小区智能化系统探讨
系 别___
专 业__
班 级___ ____
姓 名___ ____
指导教师___ _______
2010 年 月
小区智能化系统探讨
XX 指导老师：XXX
摘要：小区智能化系统可分为智能家居系统和智能建筑系统，智能建筑系统从安全防范子系统、物业管理子系统和信息网络子系统三个方面介绍了对住宅小区智能化系统的设计。结合住宅小区工程实际，提出了住宅小区智能化系统的一整套解决方案，为住户提供一个安全、便捷、高效、管理自动化的数字化网络社区。然而智能家居系统是一个个与人们亲密接触的具体的建筑单元，它能优化人的居住环境，使住宅环保舒适，改变人的生活形态。本文就智能家居和智能建筑，介绍小区智能化系统这一概念，并比较了智能家居和智能建筑系统之间的联系和区别。本文则侧重介绍智能家居系统。 关键词：住宅小区；智能化系统；安全防范；信息网络；智能家居。
目录：
1.智能建筑系统
1.1安全防范子系统
1.1.1 IC卡门禁及周界防越子系统
1.1.2 闭路电视监控子系统
1.1.3 对讲/可视对讲子系统
1.1.4住户报警子系统
1.2物业管理子系统
1.2.1 自动抄表和计费子系统
1.2.2 公共设备监控子系统
1.2.3 综合信息服务子系统
1.3信息网络子系统
1.3.1计算机局域网子系统
1.3.2有线电视子系统
1.3.3电话子系统
1.4本章小结
2 智能家居系统
2.1 智能家居系统概述
2.1.1 家庭自动化
2.1.2 家庭网络
2.1.3 网络家电
2.1.4 信息家电
2.2智能家居的功能
2.3智能家居的发展现状
2.4智能家居系统产品的国内外发展现状
2.4.1国外产品的特点
2.4.2国内常见智能家居系统的技术特征 1
2.5智能模块
2.5.1智能模块的种类
2.6 具体功能装置的构想
2.6.1电动窗帘的控制方案
2.6.2废水回用方案
2.6.3生活用水恒温供应方案
2.6.4背景音乐方案
2.6.5地面加热方案
2.6.6 结论
2.7 本章小结
参考文献
绪论
随着电子技术、计算机技术、传感技术、自动控制技术、多媒体技术、现代通信技术和网络技术等一系列先进技术的迅速发展，以及人们对物质和精神生活水平的不断追求，智能化建筑、智能化住宅小区的建设方兴未艾。人们已经认识到并开始享受智能化带来的方便、安全和便捷。
智能化住宅小区是通过对小区建筑群的结构、系统、服务、管理四个基本要素以及它们之间内在联系的优化考虑，提供的一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便捷、安全以及高享受的工作、学习、教育和娱乐等环境。
在迅速发展的社会生活环境中。人们急需有一个方便快捷的系统平台，把人们从繁重的家务劳作和繁琐的家电操作中解放出来。智能家居是信息技术和建筑的完美结合，其目标是使人们拥有安全、舒适、便利、节能、娱乐和优美的生活环境，这是新世纪住宅发展的必然趋势。
1 智能建筑系统
1.1 安全防范子系统
该子系统是现阶段智能化小区的重点，通过外、中、内三重安全防范措施，变被动防卫为主动防卫，有效地提高了住户的安全度，分为IC卡门禁及周界防越报警、闭路电视监控、对讲/可视对讲和住户报警等几个子系统。
1.1.1 IC卡门禁及周界防越报警子系统
本子系统作为小区的第一道屏障及时准确地
对进出人员及车辆进行鉴别，防止人员由围墙
非法翻入小区。在小区大门口及次入口对车
辆、住户及访客出入进行监视和控制。小区人
员出入口采用IC卡门禁系统，住户与物业管
理人员及保安人员配备不同级别的IC智能卡，
对社区住户出入小区提供身份鉴别、确认、出
入信息登记及查询功能；对随行访客采用信息
登记，对独立访客通过楼宇对讲系统识别；对出入车辆采用非接触式RFIC卡远距离自动识别系统，在6 m之内高速识别带卡车辆，对有效授权车辆快速放行。根据需要在小区的围墙设置多光束主动红外对射式探测器，如图1
所示，并与周界摄像机联动，及时
准确地报警监控，防止有人非法由围墙翻入小区，保证小区内居民的生活安全。为防止恶劣天气时探测器的误报，在设计中采用对光束红外探测器，将线防御扩展为面防御，合理设置距离、将红外设置的最大距离控制在50～100米，地下铺设泄露电缆传感器，构成多技术复合报警体系。
1.1.2 闭路电视监控子系统
本子系统是在小区的出入口、主要通道、重要公建、车库、电梯以及小区周界安装摄像机，将监测区的情况以图像方式传送到物业管理及监控中心。保安值班人员通过电视监视器随时看到以上重要场所的情况，使管理人员及时了解小区的动态。闭路电视系统前端主要包括：监视现场的摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。目前设计中一般皆选择彩色摄像机，光线暗的地方选择黑白摄像机，其他前端相关设施的选择要看安装现场的具体情况而定。闭路电视系统在管理中心的主要设备包括：监视器、录像机、视频分配器、画面分割器、视频切换器、分控设备和时间日期发生器等。
1.1.3 对讲/可视对讲子系统
本子系统是对访客身份再次确认，对非法闯入小区者再次设防。在住户室内安装对讲/可视对讲室内机，在楼的入口处安装对讲/可视对讲门口机和门锁。门口机和门锁可接至控制中心，在控制中心也可监视和控制门口机和门锁的工作。住户进入可通过钥匙或密码开锁，出门时通过按“门内按钮”打开门锁。客人来访时按门口机上住宅门号，住户通过客人声音、图像辨别确定是否接待。
1.1.4 住户报警子系统
本子系统是对小区内部及外部各种意外灾害（匪警、火警、病警、毒警）的有效防范。通过在住宅内门窗及室内其它部位设置的各种探测器进行昼夜监控。该子系统能够识别来自安装在住户内的各种探测器（烟感探头、煤气泄露探测器、应急求救按钮、红外线探测器、门磁开关等）的信号进行昼夜监控。意外发生时，通过安装在室内的报警主机传输到物业管理及监控中心，计算机将按照内部程序设定的警情等级，准确显示警情发生的住户名称、地址和所遭受的入侵方式及报警内容等，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户的人身和财产安全。
1.2 物业管理子系统
该子系统将小区内使用的设备集成为一个统一的管理系统。主要包括自动抄表和计费、公共设备监控和综合信息服务等子系统。
1.2.1 自动抄表和计费子系统
本子系统对小区内各住户的水表、电表、煤气表、热能表等自动计量运转、自动计费。通过采集抄报各表数据传送到管理中心，实现各户各表数据的
录入，费用计算并打印收费账单，将相关数据传送到相应的职能部门，避免入户抄表扰民和人为读数误差。从而做到既节省大量的人力和降低劳动强度，又为住户提供了方便及安全。
1.2.2 公共设备监控子系统
本子系统对小区内给排水设备、供配电设备、公共照明、电梯、中央空调、喷淋灌溉等公共设施进行工作状态的实时监测和控制，从而实现公共设备的最优化管理，及时发现故障、及时维修，达到节约能源、延长使用寿命的目的。
1.2.3 综合信息服务子系统
本子系统采用局域网及高效、便捷的软件来协调小区居民、物业管理人员、物业服务人员之间的关系。对物业管理中的各种数据进行采集、传递、加工、存储、计算等操作，反映物业管理的各种运行状态。同时为住户提供各种服务，如：电子公告、视频点播、购物指南、新闻、资讯及家政服务等。
1.3信息网络子系统
本子系统应用互联网技术和软件技术，采用服务器或浏览器系统，将面向小区用户使用的各种多媒体信息和物业管理信息集成为一个综合的信息服务系统，为住户及时、快捷的信息交流提供先进的物理平台，主要包括计算机局域网、有线电视和电话等子系统。
1.3.1计算机局域网子系统
规模较大的小区应建立计算机局域网，它的作用不仅仅是为用户提供高速Internet接入服务，而是建立小区自己的网站，逐步丰富网站的信息资源，对外宣传房地产开发、小区物业管理部门全面的服务，对内提供多种信息服务如:新闻发布、网络教育、网络游戏、网上图书馆、生活资讯以及VOD点播等等。
1.3.2有线电视子系统
电视是现阶段人们生活中主要的信息获取手段，是小区与外界联络的一个窗口。小区信号来源于城市有线电视网，应为每户提供一个家庭多媒体箱、一条同轴电线入户线、三个电视终端。在小区物业管理中心设置前端设备一套，利用桥接放大器进行干线分支，每单元设置一套分配放大器。
1.3.3电话子系统
合理配置内部电话与外部电话，使其既实用又经济。小区住房电话及部分工建电话由电话局引入，在小区会所设置一个电话机房，提供800线PBX（程控交换机）一套，用于物业管理办公，主要用于设备房、主要交通要道、每栋楼的大门口与小区管理中心的紧急联络。
1.4结论
住宅小区智能化是一个全新的概念，其实现的方案也还随着设备的技术进步与用户需求增长而逐步发展。其设计的指导思想是，智能化系统选择的设备要有先进性、成熟性，随着建设资金和技术的发展，对系统可进行扩充升级，使系统可以得到不断的完善和提高，为居民提供安全、舒适、方便的数字化网络社区。
2 智能家居系统
2.1 智能家居系统概述
智能家居利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备通过家庭网络连接到一起。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、服务、管理于一体的高效、舒适、安全、节能、便利的居住和生活环境要完整论述智能家居，首先要对若干在智能家居发家居发展过程中有着重要影响的系统进行介绍。
2.1.1 家庭自动化：
利用微处理电子技术，集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气和冷风系统、视频和音响系统等。它是智能家居的一个重要系统，在智能家居刚出现时甚至等同于智能家居。
2.1.2 家庭网络：
家庭网络是在家庭范围内，将电脑、家电、安全系统、照明系统与网络相连接的一种新技术。它的发展趋势是将智能家居相关的各种设备与系统不断地融合进去，最终一统天下。
2.1.3 网络家电：
利用数字技术，网络技术及智能控制技术将普通家电进行设计改进的新型家电产品。其未来的发展方向是充分融入到家庭网络中间去。
2.1.4 信息家电：
信息家电是一种价格低廉，操作简便、实用性强、带有PC主要功能的家电产品，是将电脑网络技术和通信技术与传统家电相结合的新产品。由此可见，家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产品、信息家电产品实际上都是一种智能家居系统产品，它们有各自不同的产品特征，不能简单的将它们划等号。
2.2智能家居的功能
作为独立的个体，智能家居主要包含：家居综合布线、家居安全防范系统、家居背景音乐系统和家居电器自动控制系统。（由于智能家居的功能相当强大，为了达到业丰要求，首先考虑满足以上四种最基本的功能。另外，要视情况考虑其他的个性化设计，比如在工程中添加了热水供应、污水回用等功能，共同实现完美的智能家居环境）。
2.3智能家居的发展现状
智能化住宅发展分为三个层次，首先是家庭电子化(HomeElectronics，HE)，其次是住宅自动化(Home Automation，HA)，最后是住宅智能化，美国称其为智慧屋(wiseHouse，wII)，欧洲则称其为时髦屋(CSmartHome，SH)，在我国称为智能家居或智能住宅。
目前，智能家居在国内的发展己全面展开，不论是技术还是市场方面都出现了可喜的局面。近几年，在各大公司和媒体的强大概念宣传攻势下，智能家居行业逐渐形成，可用的、接近现实需求的产品不断增加，集成商、开发商以及装修公司己经积累了很多经验，也出现了大量具有实力的产品提供商。2005年12月17日，正值第七届中国住交会举办的第二天，由千家网丰办的第六届中国国际建筑智能化峰会上，揭晓了“2005年中国智能家居十大品牌”分别是：索博、瑞朗、普力特、安居宝、海尔、波创、麦驰、松本智能、美联国际、美格数码。虽然这种评选并不能代表这些厂商的真正实力，但至少从侧面反映了我国智能家居行业发展的良好态势。
从表面看来，国内的智能家居厂商的构成较为复杂，技术实力也相差悬殊，无法准确评价技术水平。主要是因为目前市场局面没有完全打开，一些有较强实力的公司均己开始了技术储备，其技术水平不可估量，但市场没有较好的展开之前，他们不会大规模投入市场，故我国智能家居的蓬勃发展指日可待。
2.4智能家居系统产品的国内外发展现状
2.4.1国外产品的特点
总的来说，国外智能家居产品丰要注重于家庭内部的功能实现，市场上有两类产品：以安防报警为丰的系统和同时具有安防报警与家庭自动化功能的系统。以安防报警为主的产品或厂家很多，中国市场上比较熟悉的如CENTROL， ADEMCO，RoKI)NET’Ⅳ脚OX等等。这些产品的自动控制功能包括远程电话控制，本地灯光控制功能，有的系统还包括本地界面二次设计，音响电视等娱乐系统的多点控制功能以及内部对讲等。国外的市场一般都是单户使用，因此家庭智能化产品的厂家比较注重单户家庭里功能的实现，其价格比较高和联网的能力方面差，在中国这个以小区为丰流市场中推广时遇到了阻力，这种弊端，却很好的促进了智能家居在中国的本土化研究，避免了进口产品的各种不利影响。
2.4.2国内常见智能家居系统的技术特征
由于发展时间较短，国内智能家居系统还很不成熟，其系统构建方式多样。目前，国内市场上存在以下几类不同结构形式的系统类型。
(1)拼凑型控制系统
功能间无关联的孤立，各个功能子系统独立设计、自丰工作。例如安防系统、灯光系统。各子系统相互之间互不相连，不能交换数据。这类系统的缺点是各予系统不能相互协调，统一控制，网络的潜能与优势未能开发。
(2)主机式集中控制系统
在住宅内安装一台“智能控制中心一，它可以是一台普通计算机、嵌入式或者单片计算机系统。一般采用星形拓扑结构，从控制中心引出多种控制与数据线，连接到住宅中所有需要实施控制或者获取数据的监控节点，现场设备与中央控制单元，使用标准模拟信号传输现场信息。每个监控节点不安排任何数据处理能力，只是单纯地完成对继电开关控制(例如控制灯光或电源)，或者采集无源的数据(例如门磁开关信号1。系统的逻辑关系固定在丰控制器上，有的可以通过软件修改。这种结构有着非常严重的问题，首先不可靠，大量数据集中处理，无法保证系统的实时性，另外一个控制中心容易出现系统瘫痪，造成严重的后果。
(3)分级集中控制系统
它是前一类型的扩展，同样也采用在住宅内安装一台“智能控制中心”，星形拓扑结构。如果现场采集量较大，通常在中央控制单元和现场设备之间加入现场级的控制单元(PLC，单片机等)，现场控制单元与中央控制单元之间使用RS _232， RS_422，RS_485等通信标准。
(4)分布式现场总线控制系统(DFCS)
采用分布式智能现场设备，控制功能下放到各个现场节点，不需要多个中央控制单元来集中控制和操作，智能现场设备各自完成控制和通信任务。现场设备与通信线直接连结，采用开放式结构和现场设备互连，一般采用总线型拓扑结构。
(5)分布式网络控制系统(DNCS)
采用分布式智能现场设备，控制功能下放到现场节点，不需要一个中央控制单元来集中控制和操作，通过智能节点来完成控制和通信任务。混合的通信媒介，可以使用双绞线、电力线、光纤、无线电射频、红外线和同轴电缆等等。
2.5智能模块
智能模块是智能家居平台的执行单元和控制末端，它利智能中控系统是一个有机的整体，如同大脑和神经末梢的关系一样，协调动作才能完成整个控制过程。
智能中控器象是一个大脑指挥整个家居智能化系统并发出各种指令，但是发出的指令依赖外围的智能模块来执行，缺少了这些模块智能中控器就如同失去了手脚的残疾人而变得寸步难行，所以他们必须协同一致才能实现系统的预期目标。
2.5.1智能模块的种类
根据实际需要，作者按照功能将这些模块大致分为如下几类：
①红外控制模块：
此类模块主要用于控制电视、空调等具备红外遥控功能的普通家用电器，它最主要的特点是具备红外学习功能，不需要改动家用电器。
②照明控制模块：
家中的照明是使用比较多的，开关从最初的拉线开关到目前普遍使用的机械开关虽然外观形态发生了比较大的改善，但是仍然没摆脱手动操作的范畴。 在家居智能化中照明的智能化占着举足轻重的作用。
③远程控制模块
远程控制模扩展了智能家居的空间限制，大大丰富了控制载体，借助电话、网络、短信息使您即使和家远隔千里也能够掌控自如。
④手持遥控器
遥控器作为便携的遥控设备成为智能中控器的辅助设备。它往往可以脱离中心控制系统独立承担最基本的功能。
2.5.2智能模块的技术特点
智能模块通过有线或无线的方式和智能中控器相连，接受中控器的集中控制指令，与中控器一起组成整个智能家居系统平台；另外智能模块相对独立，往往可以脱离智能中心独立工作。照明控制模块可以独立成为照明控制系统，而其它模块也可以相应的独立成为系统。
2.6 具体功能装置的构想
2.6.1电动窗帘的控制方案
电动窗帘采用山西临汾的磁悬浮电动窗帘，该电动窗帘由磁悬浮电动机牵引，停电不会影响手动开关窗帘，缺点是窗帘的开关运行速度无法很好控制，并且过重窗帘不适合安装，但作为普通家用完全合适。为了能够实现自动控制，对窗帘的面板部分进行了改造，并联接入了相应的继电器，与按键共同作用，互不干扰。
2.6.2废水回用方案
为了体现智能家居节能的特性，在现场布置了废水分离收集装置，将洗漱、洗衣、沐浴等用废水，经过特意铺设的毹；道经过滤，收集到下层的水箱内，当水位达到一定界限时，就会自动由水泵抽到楼顶的一个水桶中，然后，由水桶引出篱道分别接到丰卫和客卫的马桶水箱上。当楼顶水桶水位过低时会补充适当的自来水，以备后用，而抽水到某一水位时，则会停止抽水。
2.6.3生活用水恒温供应方案
为了保证室内用水保持恒温，不必为了等到热水而要无故的放掉大量的冷水。基于智能家居节能舒适的宗旨，保证用水适温的情况下，还合理的利用住宅的热水供应设备，以达到最佳的节能效果。热水源为承压式太阳能热水器和燃气锅炉，当室外天气较好时，太阳能内的热水即可达到要求，而天气不好或者是冬天气温太低时，就要开启燃气锅炉，如何既节能又能够保证供水恒温。
2.6.4背景音乐方案
背景音乐的丰要作用是掩盖噪音并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心就不能辨别其声源位置。为了保证住宅内任何地方都能随时听到动听的音乐，决定好住宅内分区域的安置音响，采用带红外遥控的现代品牌，便于系统控制，同时设计了音源总线，包括本地音源、总线音源和共享调频音源的切换。
2.6.5地面加热方案
为了增加房间的舒适性，供暖系统采用地热线加热方案，采用下部供暖从根本上提高室内的温度，同时，热空气上升一，室内空气保温均匀，舒适性高。当主人长时间离开房间时，一切不必要电器全部关闭，主人刚回来时，首先打开空调保证气温适宜，同时地热系统开始加热，传感器监测到地温适当时，空调回相应调低，并且根据气温的变化，地热实时地通断来调节温度。
2.6.6 结论
该构想实现了智能家居的基本功能要求，采用总线技术实现了整个系统的联动。整体功能如下介绍，当主人回家以后，门庭内的灯自动打开，照明主人完成换鞋，随着主人的前进，大厅内的音乐自动响起，根据室内亮度的情况，决定是否打开照明，同时空调自动开启，地热开始加热。当室内来人以后，首先照明配合，音乐随着响起，温湿度自动保持。电动窗帘根据时间和天气状况自动控制，还能保证手动优先，实现自动化。同时还可以根据遥控信号实现联动，比如当打开电视时，系统自动识别，白天关闭窗帘，晚上照明系统进入相应模式。
从根本上说，该系统基本上达到了预期目标，住宅环境达到了舒适、节能的特点，使人感到了智能建筑技术的优越性。当然，付诸实现由于技术水平有限，不能很好的实现一些高级的功能，比如与外界的关联必须依靠上位机支持，无形中又造成了浪费，所
以，在很大程度上还需要进一步改进。
2．7 本章小结
与普通住宅相比，智能家居拥有不可比拟的优势，它可以使主人远程遥控家电，监控家中一切，利用系统集成方式将现代先进的监控技术结合在一起，通过对设备的自动监控、对各种信息资源与信息服务的优化组合，构成安全、高效、舒适、便利、优雅的牛活环境。故，智能家居系统风靡一时，是因为适合现在社会的需求，能满足人们的生活需要，其节能环保的特性更是倍受社会的欢迎。
参考文献
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