智能家居系统在住宅电气设计中的应用与研究

智能家居系统在住宅电气设计中的应用与研究摘要：本文对智能家居系统的概念进行了简要分析，从住宅家居电气设计方面论述了现代智能化家居中所需要采用的家居智能

化系统，以工程实例对智能家居系统在住宅电气设计中的应用，明确深入了解智能家居系统的功能是电气设计人员工作中的关键。

关键词：智能家居系统；家居智能化；住宅电气；电气设计

1 智能家居系统的概述

“智能家居系统”是以住宅为平台，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，利用先进的网络通讯技术、电力自动化技术、计算机技术、无线技术，将与居家生活有关的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）有机地结合起来，通过网络化综合管理家中设备，来创造一个优质、舒适、安全、便利、节能、环保的居住环境。

智能家居系统在保持了传统居住功能的基础上，优化了人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约能源，实现了家电（如空调、热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、定时控制及电话远程控制、计算机控制等，提供了全方位的信息交换功能。

智能家居系统就是给住户创造一个简便的生活方式、舒适的生活环境、经济实用的家居控制手段，这样一个智能化家庭生活平台。智能化家庭生活平台采用智能家居网络技术，操作非常简便，使用

一个手持无线遥控器、墙上开关、定时器，甚至任何一个电话及计算机就能控制家中所有的灯、家电，调节室内温度，设置不同时间的窗帘开关控制。甚至在外出的汽车上、在遥远的外地都能通过这个系统实施对家中上述系统的控制。

智能家居控制系统可采用先进的通讯总线方式或电力线载波通讯技术，其产品部件安装时无需对住宅内已有的居住环境进行大幅度的改造，无需复杂的布线及添置新的设备材料，只要将产品模块接入通讯总线或220v电力线网络即可形成控制系统。系统一般采用模块化设计，使用简单的编码指令，就可轻松进行扩展。可先以低廉的价格安装基本系统后，再根据需要扩展更多的功能，进行系统功能添加，智能家居系统的扩充性非常强大。

2 住宅电气设计中的家居智能化系统

在电气设计中，家居智能化系统纷繁芜杂，大体可以从以下几个方面考虑：

2.1 中央控制系统

中央控制系统要实现以下功能：

（1）各控制终端参数设置；

（2）定时控制；

（3）按键集中控制；

（4）红外或无线遥控控制；

（5）远程网络控制；

（6）远程短信控制；

（7）设置“回家模式”，完成撤防、开启客厅灯光、开启指定区域背景音乐、开启指定区域空调、采暖系统；

（8）设置“离家模式”，完成安防设防，关闭全部灯光、空调、采暖等工作。

所有控制器内部都带有独立的日历时钟，可由中央控制系统授时。

2.2 安全防范系统

家庭安防系统包括如下几个方面的内容：

门磁开关（门禁系统）、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警、视频监控、视频对讲等。

（1）入户门设置室内定点监控摄像机，实现24h监控；

（2）在每个与室外接触的窗户处安装红外感应探测器，当有人非法入侵时，系统会立刻以鸣笛，拨打预设电话的方式进行报警；

（3）厨房煤气泄漏报警、烟雾报警。

2.3 照明控制系统

（1）入户门设置灯光感应器，主人回家或客人来访时，灯光自动打开，方便主人开锁和客人按门铃，灯光过后会自动延时熄灭。

（2）可控制全宅灯光的全开、全关。

（3）当主人进入衣帽间或洗手间，灯光自动打开，延时并于离开后熄灭。

（4）夜间起床时，灯光应渐亮、渐灭。

2.4 电器控制系统

冰箱、电热水器、太阳能热水器、电高压锅、微波炉等根据被控对象的布置位置，使用3-4个控制器进行控制，其中冰箱单独使用一个控制器，可完成冰箱电源的延时上电、冷藏、冷冻室温度采集、冰箱门未关严报警等功能，电热水器与太阳能热水器可使用一个控制器。使用时控制出水口的温度，平时根据需要对热水器内的水进行处理（是否需要加热），电高压锅与微波炉可共用一个控制器，可定时启动、超时关闭。

2.5 环境控制系统

环境控制主要是通过对以下各设备的控制，使家居环境达到预设的要求。

（1）空调开关机；

（2）暖气开关、阀门开度大小控制；

（3）窗户开关：自动开窗通风、下雨自动关窗等；

（4）窗帘控制；

（5）风机。

使家居环境主要是温湿度的控制。当前对湿度要求不是很严格，主要是温度控制。夏天主要是通过控制空调制冷温度、窗户开关通风等进行控制，冬天则主要是控制暖气阀门，来控制室内温度。可设置多个时间段，对每个时间段的温度分别进行控制。比如白天上

班时，可完全关闭暖气；下班前1h开启，这样我们一到家，就能享受到舒适的温度。夜间则温度可以再稍低一些。甚至，若暖气以的也实现多费率计费，我们可以在低谷时开启，加热室内温度，高峰时关闭暖气，以达到节省的目的。

上述控制方案可根据实际使用时的情况进行调整。

2.6 多媒体共享系统

catv、vga等信号共享、背景音乐、家庭影院系统，主要是对有线电视信号、电脑视频信号、音频信号等的分配。

2.7 综合布线系统

综合布线，为以上各系统服务：

（1）应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座；

（2）应在卧室、客厅等房间设置信息插座；

（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）设置专用24v直流供电系统，以提供交流失电后整个智能系统继续运行的能源（有条件的可设置太阳能电池板，以太阳能为24v系统充电、提供能源）。

3 智能家居系统在设计中的应用

下面以照明控制系统和家庭智能开关为例，说明智能家居系统在住宅电气设计中的应用。构建住宅的智能照明灯光控制系统，摆脱传统的家庭照明装饰思维，追求家庭照明灯光效果的现代品味，