關(guān)于住宅智能家居電氣設(shè)計(jì)的探討

李星

摘 要：隨著信息高速公路的發(fā)展，智能建筑已成為信息高速公路的概念，效益和功能首先在建筑這個(gè)站點(diǎn)中體現(xiàn)，智能建筑技術(shù)已成為IT產(chǎn)業(yè)。電氣設(shè)計(jì)作為高層建筑智能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，不僅關(guān)系到樓宇的用電設(shè)備是否穩(wěn)定運(yùn)行，而且還是保障高層住宅智能化家居生活的重要體現(xiàn)，本文作者根據(jù)多年實(shí)際工作中積累的豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高層住宅智能家居電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：智能家居；電氣設(shè)計(jì)；樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)

近年來(lái)，我國(guó)智能建筑家居電氣設(shè)計(jì)得到了飛速的發(fā)展，應(yīng)用非常廣泛。由于智能建筑電氣設(shè)計(jì)是信息高速公路上的站點(diǎn)，它在當(dāng)今的信息社會(huì)發(fā)展過(guò)程中占有極其重要的地位，智能建筑技術(shù)的發(fā)展引起了各國(guó)科技界和工程界的重視。

高層住宅智能家居電氣設(shè)計(jì)技術(shù)是通過(guò)多種現(xiàn)代高新技術(shù)、綜合交叉、集成創(chuàng)造后形成的。智能家居電氣設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)過(guò)十幾年的高速發(fā)展，已經(jīng)成了一種新的產(chǎn)業(yè)和新的技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)。因此，研究智能家居電氣設(shè)計(jì)技術(shù)必須面向世界，面向多種高新技術(shù)，面向信息技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向。本文從自動(dòng)控制、空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、供配電照明自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信等方面闡述了高層住宅智能家居的電氣設(shè)計(jì)技術(shù)。

1 智能家居實(shí)現(xiàn)的功能和服務(wù)

始終在線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，與互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)相連，為在家辦公提供了方便條件。智能安防可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向中心發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)電器進(jìn)入應(yīng)急聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范。家電的智能控制和遠(yuǎn)程控制，如對(duì)燈光照明進(jìn)行場(chǎng)景設(shè)置和遠(yuǎn)程控制、電器的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等。隨著人們的生活水平的提高，智能化系統(tǒng)的定義標(biāo)準(zhǔn)也將越來(lái)越高，控制也會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，這種趨勢(shì)是不可逆和不可阻的。便隨著這種趨勢(shì)，集成化智能控制終端的出現(xiàn)是必然的。

從技術(shù)上講，智能家居所要實(shí)現(xiàn)的主要的功能有：對(duì)白色家用電器和其他設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)，比如微波爐、洗衣機(jī)、燈光、電動(dòng)窗簾、防盜報(bào)警器、自動(dòng)門(mén)煙霧探測(cè)器、有害氣體檢測(cè)裝置、溫度和濕度控制器、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、各種手動(dòng)的開(kāi)關(guān)和遙控器等。溝通黑色家電和其他視頻設(shè)備之間以及與外部世界之間的信息通道，其中包括：臺(tái)式/手持計(jì)算機(jī)、電視、錄/攝像機(jī)、VCD/DVD和數(shù)碼照相機(jī)等；同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的控制和監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)外的接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息交換，如：電話線、有線電視電纜、市電電源線、雙絞線和無(wú)線通訊方式等。

這些都是傳統(tǒng)的智能家居的定義上的必備功能，新一代的智能家居應(yīng)該具備更加智能化的功能，比如：環(huán)境學(xué)習(xí)功能，或是控制方式不僅僅再限制于手，可以通過(guò)聲、光、電等這些外界因素的改變而作為整個(gè)智能家居的控制信號(hào)等。這些功能也許是新定義的，也許是在以前的基礎(chǔ)上升級(jí)的?？傊?，在以后的生活中智能家居肯定會(huì)越來(lái)貼近我們的生活，越來(lái)越智能化。

2 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）

樓宇自控系統(tǒng)是智能建筑中不可缺少的重要組成部分，在智能建筑中占有舉足輕重的地位。它對(duì)建筑物內(nèi)部的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，它的目的是提供一個(gè)既安全可靠、節(jié)約能源、又舒適的工作或居住環(huán)境，同時(shí)大大的提高大廈管理的科學(xué)性和智能化水平。

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為集散控制系統(tǒng)，它是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及接口技術(shù)應(yīng)用于樓宇自控系統(tǒng)。它通過(guò)系統(tǒng)的中央監(jiān)控管理中心的集中管理和各現(xiàn)場(chǎng)控制器的分散控制實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)水、暖、電、消防、保安等各類(lèi)設(shè)備綜合監(jiān)控與管理。管理者可以通過(guò)中央監(jiān)控管理中心上的可視化的圖形界面對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行操作、管理、警報(bào)等，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地獲取各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的報(bào)告和運(yùn)行參數(shù)，可以有效的提高管理水平和工作效率。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)將分散在各個(gè)子系統(tǒng)中不同樓層的直接數(shù)字控制器連接起來(lái)，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)與中央監(jiān)控管理級(jí)計(jì)算機(jī)之間及子系統(tǒng)相互之間的信息通信，達(dá)到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系統(tǒng)。

樓宇自控系統(tǒng)通常包括空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及保安監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

3 空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)及其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是智能建筑中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。對(duì)于建筑物的一次投資和運(yùn)行費(fèi)用能產(chǎn)生重要影響是空調(diào)系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)對(duì)智能建筑運(yùn)行節(jié)電節(jié)能的突出作用。這種作用是對(duì)“智能”系統(tǒng)進(jìn)行投資的重要回報(bào)。

智能建筑通常具備以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，并為建筑物內(nèi)的工作人員創(chuàng)造一個(gè)舒適、高效的環(huán)境。因此，用大面積空調(diào)建立一個(gè)可控制的人工環(huán)境則成為智能建筑不可缺少的一個(gè)組成部分。而且，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)意味著整個(gè)建筑物的空調(diào)設(shè)備控制管理的計(jì)算機(jī)化；于是，建筑物內(nèi)空調(diào)設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制，就成了構(gòu)成智能建筑特征的重要組成部分。

4 供配電照明自動(dòng)化系統(tǒng)

智能建筑一般從市電高壓10kV取得電源，稱(chēng)為供電；然后將電能分配至各個(gè)用電負(fù)荷稱(chēng)為配電。采用各種元件（如開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等）及設(shè)備（如配電箱、變配電裝置、UPS電源等）將電源與負(fù)荷聯(lián)結(jié)起來(lái)，即組成智能建筑的供配電系統(tǒng)。

近年來(lái)，智能建筑在國(guó)內(nèi)外不斷興建，智能化設(shè)備（如CA設(shè)備、OA設(shè)備、BA設(shè)備）的不斷應(yīng)用和發(fā)展，給供配電的可靠性、安全性、質(zhì)量等提出了更高的要求。建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮為智能化設(shè)備提供可靠的供電電源。尤其智能化設(shè)備的核心部分為計(jì)算機(jī)，因此，必須保證連續(xù)不間斷供電，所以智能建筑供電設(shè)計(jì)在考慮備用電源，必要時(shí)配置自備發(fā)電機(jī)組。

供電的質(zhì)量是保證智能化設(shè)備穩(wěn)定工作的一個(gè)重要參數(shù)。供電電源電壓的波動(dòng)，波形畸變，多次諧波均對(duì)智能化設(shè)備產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，控制過(guò)程中斷或控制誤動(dòng)作等，都對(duì)供電質(zhì)量提出很高的要求。因此，智能建筑電氣設(shè)計(jì)必須保證為智能化設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源。

5 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置，以及具有他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報(bào)為火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施，控制和撲滅火災(zāi)，而設(shè)置在建筑物中的一種自動(dòng)消防設(shè)施，是人們同火災(zāi)作斗爭(zhēng)的有力工具。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是建筑電氣系統(tǒng)的一部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)當(dāng)符合建筑電氣設(shè)計(jì)的一般要求。同時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)又是一種消防安全設(shè)備，必須符合消防安全方面的有關(guān)規(guī)定。

6 智能大廈中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是智能大廈的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，智能大廈弱電系統(tǒng)由BAS、OAS及CNS三大系統(tǒng)組成。這就要求采用計(jì)算機(jī)監(jiān)視與管理，從而形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，OAS用于大廈內(nèi)種類(lèi)信息共享和處理的辦公自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，CNS用于實(shí)施大廈內(nèi)通信方式和網(wǎng)絡(luò)管理的通信與網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

7 通信系統(tǒng)

智能建筑中通信系統(tǒng)在智能化系統(tǒng)中占有重要的地位，樓宇內(nèi)部人員和設(shè)備的有效信息交流需要依靠樓宇內(nèi)部的通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣，為了實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi)部與外界人員、設(shè)備的有效信息交流，需要樓宇的對(duì)外通信接口來(lái)完成。因此，為了實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi)、外部信息高速、高效、準(zhǔn)確的傳輸就需要我們對(duì)通信系統(tǒng)有較全面的認(rèn)識(shí)。智能樓宇內(nèi)部的有線電視及衛(wèi)星電視也是通信系統(tǒng)的重要組成部分。

8 結(jié) 語(yǔ)

高層住宅智能家居電氣設(shè)計(jì)是多種高科技技術(shù)的融合，是建筑技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，使得整座建筑各獨(dú)立系統(tǒng)能夠高度集成，做到保安、防火、設(shè)備監(jiān)控三位一體，以提高物業(yè)管理的效率和綜合服務(wù)功能。高層住宅智能家居電氣設(shè)計(jì)功能和作用在智能建筑中占有極為重要的地位，為人們的工作和生活帶來(lái)了前所未有的高效、舒適和便捷的環(huán)境，有著非常好的發(fā)展前景。