智能家居毕业设计样本.docx
- 文档编号:12863932
- 上传时间:2023-06-08
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:1.65MB
智能家居毕业设计样本.docx
《智能家居毕业设计样本.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能家居毕业设计样本.docx(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
智能家居毕业设计样本
某别墅智能家居系统设计
摘要
伴随计算机网络技术和信息技术进步,智能家居得到了前所未有发展,居民对住宅功效和质量提出了更多、更高要求,智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户们喜爱,智能住宅成为现代化住宅肯定发展趋势。
所以研究并开发出适合大家要求智能化产品含有很关键意义。
怎样把电气智能化,怎样安排家居格局,我们就包含到了家居布线系统。
家居布线系统就是把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统布线统一计划、布局、集中管理,为实现家俱智能化提供网路平台。
采取综合布线方法,使得家庭内部布线系统含有良好扩展性和可升级性,满足不一样用户现在和未来需求。
本论文设计智能家居布线系统能充足实现以下功效:
1.将住宅内控制系统、安防系统等系统连接起来,并让它们能够正常工作;
2.新型布线系统让住宅愈加美观;
3.让我们住宅时刻处于一个安全状态。
智能家居布线系统须遵照TIA/EIA570-A家居电信布线国家标准。
布线系统是实现连接功效是由配线箱进行连接,然后再分配到各个功效模块,让功效模块发挥自己功效。
关键词:
智能家居自动化,自动控制,信息化和智能化,家俱综合布线
ABSTRACT
Alongwiththecomputernetworktechnologyandinformationtechnologyprogress,intelligenthouseholdgotunprecedenteddevelopment,residentsofresidentialfunctionandqualityputforwardmoreandhigherdemand,intelligentresidentialtoitssafeandcomfortable,informationunobstructed,andperfectserviceandfavoredbyresidentsofthelove,intelligentresidentialbecomemodernresidentialtrend.Sotheresearchandthedevelopmentofasuitableforpeopletorequirementsoftheintelligentproducthasimportantsignificance.
Householdtelephonewiringsystem,cableTV,computernetwork,audio-visualsystems,thefamilyoftheautomaticcontrolsystemofunifiedplanning,layoutandwiringforrealizingthecentralizedmanagement,providinganetworkplatform,intelligenthousehold.Usingthecomprehensivewiring,internalcablingsystemhasgoodfamilytheexpansibilityandscalability,meetdifferentusersofthepresentandfutureneeds.
Indomesticandabroadexistingintelligenthomecontrolsystemarestudiedandanalyzed,thecombinationofdomesticintelligencechangeshouseholdtoactualrequirementsstandards,putsforwardasetofmultifunctionalsmarthomewiringsystemdesignscheme.
Thisthesisdesignintelligenthouseholdwiringsystemcanfullyrealizethefollowingfunctions:
1.Willinsidetheresidencecontrolsystem,secutitylinksupandallowthemtonormalwork;
2.Typeofwiringsystemtomakethehousemorebeautiful;
3.Makeourhousingmomentinasafecondition.
IntelligencelivesinwiringsystemmustfollowTIA/EIA570-Ahouseholdtelecommunicationwiringnationalstandards.Wiringsystemistorealizetheconnectfunctionisconnectedbywiringkitisincludedasstandard,thenassignedtoeachfunctionmodule,makefunctionmoduleplaytoone'sownfunction.
Keyword:
intelligenthouseholdautomation;automaticcontrol;informationandintelligence;householdwiringsystem.
第一章、绪论
1.1选题意义、价值和目标
计算机、自动控制、通信技术和数字化技术自20世纪90年代后期以来,取得了迅猛发展并日益渗透到各个领域。
极大改变了大家工作方法,提升了生产效率,对生产力提升起到了至关关键作用。
相比之下,这些技术对改善大家居住环境方面作用并没充足发挥出来。
即使现在家用电器功效越来越多,越来越智能化,不过这些家用电器智能仅仅限于其本身,并没有形成一个整体。
这么造成直接后果就是大家居住环境仅仅是被部分高科技家用电器包围,而没有形成人性化,智能化系统。
大家仍然生活在以前传统家居方法下。
在这么背景下,大家开始关注居住环境,越来越重视家居环境安全、健康、便捷和舒适。
怎样在家庭环境中组建智能家居网络,有效将各个家电产品结合成一个有机整体,并经过它对家电设备进行近程或远程集中控制和管理,使大家能够不分时间地点,随时随地方便控制和了解家中情况,让这些家用电器为大家提供愈加好家居环境,成为了一个新课题。
所谓智能家居是指将多种相关住宅设备经过家庭内部网络连接起来,并保持这些设备和住宅协调,从而构筑成舒适信息化居住空间,以适应大家在信息化社会中快节奏和开放性生活,达成安全、舒适、高效、节能、环境保护及人性化要求。
针对别墅大面积管理,智能家居更是起到了尤为突出作用。
降低了人工上部分繁复工作,降低了人力浪费,使家庭生活愈加便捷。
本方案目标在于能够从线路部署敷设上,对家电进行智能控制,多种模块配合中央处理器实现家居智能化。
同时无线设备进行辅助控制,降低线路敷设不便弊端。
1.2课题研究方案
结合市场上公布多个方案,依据调查结果经过对这多个方案功效、技术、优缺点分析,为自己方案设计奠定基础。
首先,经调查了解海尔处理方案后,我们在此基础上应该调整是家电大批更换和经济节省两方面矛盾。
海尔推出智能家居系统仅适适用于海尔品牌电气,没有达成广泛推广效果。
其次,家美馨方案,是在一般家电上加以红外转换器,对其进行控制,不过没有统一标准各个厂家各自为政,兼容性很差。
我们提出方案是,对每一系列家电设施进行模块化管理,给需要智能控制家电加以控制模块,使用线路上铺设,以对每一个模块进行控制。
本方案以家庭信息接入箱为关键,其它部分围绕中央控制区进行设计。
对整个家居环境进行电路铺设,以达成各方位控制,连接到家庭信息接入箱控制端。
依据需要进行线路部署。
安全系统中还将介绍云计算应用。
和此同时介绍每个模块简单原理及作用等。
第二章智能家居初步介绍
2.1智能家居发展概况
2.1.1国外智能家居发展概况
世界上最早智能建筑是1984年在美国诞生,以后加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达国家前后开始开发智能建筑和智能家居产品。
而且也使世界其它国家众多企业参与竞争智能家居这个市场。
2.1.2中国智能家居发展概况
智能家居在中国经历了近6年起步阶段,发展速度缓慢,这关键是因为没有投入大量资金,开发技术短期内也不成熟。
不过伴随建筑智能化行业协会成立及技术水平不停提升,产品在市场上已逐步推广,前期关键集中在部分分散智能家庭控制子系统研究上。
伴随集成技术、通讯技术、互操作能力和布线标准发展而不停改善,实现它们之间信息共享,使得系统安装方便、使用灵活。
估计在~间将逐步普及。
2.2智能家居系统组成
2.2.1弱电子系统
弱电子系统包含,音频分配系统、家庭防盗报警系统、家庭防灾报警系统、紧急呼救及报警系统、家庭闭路监控系统、家庭背景音乐及灯光集中控制系统等。
2.2.2综合布线系统
智能家居综合布线系统即以集成思维,从用户实际需求出发,从而达成灵活、高效、可扩展集中管理系统。
依据模块化设计和开放性星形拓扑结构设计思想,整个系统由3个子系统组成,即以家庭信息接入箱为关键管理子系统、由传输线缆组成水平子系统、面向用户终端模块和面板工作区子系统。
而整个系统关键是家庭信息接入箱。
家庭信息接入箱负责家居中全部弱电信号转接、分配、处理和集中管理。
它由一个预埋箱体和1U&2U标准安装单位宽灵活配置模块及对应跳线组成。
选择对应大小家庭信息接入箱。
要考虑各系统转接设备安装方法、维护、升级和多种线缆规格、型号、数量等问题。
2.3家庭信息接入箱
2.3.1远程访问/控制
经过互联网、电话、短信能够远程随时随地查看家中情况,对对应设备进行状态查询和管理。
2.3.2近程访问/控制
在家中经过电脑、手持终端等设备了解家中情况,对设备进行控制。
2.3.3中央控制器功效实现
经过对开发环境搭建,能够完成信息接入箱关键功效开发。
本设计采取模块集中化控制,对别墅每层智能控制模块进行功效上分类,把每一类模块交一相对应交换机,再由交换机梳理信号,把要传输信息送到符合要求对应微机控制窗口,统一在微机版面进行控制。
2.3.4交换机工作原理
工作在数据链路层,交换机拥有一条很高带宽背部总线和内部交换矩阵。
交换机全部端口全部挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中地址对照表以确定挂接在哪个端口上,经过内部交换矩阵快速将数据包传送到目标端口。
使用交换机,从而达成对各模块对应控制,达成更全方面智能控制。
第三章智能家居各模块简单介绍
3.1娱乐
3.1.1全宅音响模块
全宅音响系统可将传统音响延伸到家中每个房间及每一个角落。
在阳台浇花时能够欣赏悠扬音乐,清早盥洗时能够听到电台新闻,甚至在厨房也能够听到现场转播。
系统可接驳家中现有电视,广播,VCD,DVD及音响系统提供声源;每个房间音箱能够单独开关和调音量,无需考虑功率匹配;系统支持高保真立体声技术,对音质不作任何处理。
3.2安防
3.2.1门磁、窗磁防盗报警模块
当有非法入侵者时,她首先要从门或窗进入住户,所以门和窗就成为了第一道防护网。
若干只磁铁驱动干簧管串联起来组成磁控开关,装在被保护门窗上,平时各干簧管触电应是闭合,模块电路输出低电平,系统处于监控状态,家庭智能控制器不发出报警信号。
当任一扇门或窗被外来非法入侵者打开时,串联磁性开关中某个就会处于断开状态,此时导通电路,产生中止信号给家庭智能控制器,然后发出报警信号,达成报警作用。
3.2.2感烟探测报警模块
离子感烟探测器电路实际电路图4.1所表示,其中传感器采取UD-02型离子传感器。
图3.1
在未发生火灾情况下,即在清洁空气中,离子感烟探测器C点搜集电位为5~5.6V,在C点搜集高电位加到比较器反向输入端,比较器输出低电平,对控制单元无效;当发生火灾时,产生烟雾,离子感烟探测器检测室检测到烟雾浓度达成设定值时,C点搜集电位降至大约1.1~1.2V,此电位低于比较器设定基准电压,比较器输出高电平,给家庭智能控制器,然后由控制器发出报警信号给声光报警装置。
离子感烟探测器检测烟雾浓度是能够调整,即依据实际要求经过调整RP4来改变探测器灵敏度。
3.2.3煤气泄露报警模块
在家庭中,煤气泄露也是引发火灾发生一个不可忽略问题,所以我们在家庭中安设煤气泄露探测器。
此煤气泄露探测电路原理图图4.2示:
家用煤气关键成份为异丁烷(C4H10),故检测煤气是否泄露传感器选择QM-N5。
在清洁空气中,QM-N5AB间阻抗值大约为80KΩ,而当煤气浓度达成6%时,AB间阻值大约为4KΩ。
图3.2
当家中无可燃气体泄露时,即探测器在洁净空气中时,QM-N5AB间阻抗RP6分压,B点搜集电位较低且小于比较器设定基准电压,比较器输出低电平,控制单元无效,电路处于设防状态而不报警;当有煤气泄露时,浓度达成设定值时,传感器会因接触可燃气体而使阻抗快速降低(应低于RP1设定阻值),B点搜集电位升高,当煤气浓度达成设定浓度时,B点电位升高到基准电压,比较器输出高电平,给家庭智能控制器,然后由控制器将信号给声光报警装置,同时开启自动关闭阀门装置,既起到防火作用又提升所在环境空气质量。
此模块可经过调整电位器RP5和RP6来改变灵敏度。
3.2.4报警及联动模块
安装门磁、窗磁,预防非法入侵,管理系统可经过安装在住户室内报警控制器得到信号从而快速接警处理。
报警联动控制可在室内发生报警时,系统向外发出报警信息同时,自动打开室内照明灯光、开启警号等。
3.2.5紧急求援模块
室内报警控制器含有紧急呼叫功效,管理系统可对住户紧急求援信号做出回应和救助。
3.3便民
3.3.1智能照明控制模块
电灯应该是家里数量最多、使用最频繁用电设备,天天全部会碰到因为开关灯不方便带来苦恼。
智能照明系统出现,使得我们能够实现更方便控制,并得到更多效果,丰富家人生活情趣。
经过集中控制器对家中灯光、电器和电动窗帘等进行集中控制。
假如夜里想去卫生间,您能够按一下床头集中控制器常见键开启起夜模式,将地脚灯、廊灯、卫生间灯开启,回来一个全关,既方便又不影响家人休息。
3.3.2感应开关模块
该模块实现了在卫生间、壁橱装感应开关,有些人灯开、无人灯灭。
自动感应方法为声光控感应和人体感应。
能够靠光控元件测光线值,并控制其开还是关,由声音感应元件测是否有声音,也是靠光控元件测光线值,并控制其开还是关,是由人体红外线元件感知人体红外光谱。
3.3.3智能插座
因家用电器而引发火灾很多,其关键原因是超负荷、短路、电弧等。
事故发生和家用电器插座亲密相关。
所以,研制出当家用电器在无人值守时能立即切断电源智能插座至关关键。
智能家居中启用了一个以微功耗单片机为信息处理关键多功效智能插座。
这种插座含有实时时钟、定时开通、定时关断、状态提醒等智能功效。
其工作原理在于,围绕单片机,连接电流检测电路、定时和显示电路、电源控制电路、A\D转换电路。
获取通常见电器实际电流,将取得电流经过固定电阻转换成对应电压,再将该模拟电压经过抽样、量化、编码方法转换为数字量,并将该数字量输入单片机。
将输入数字量和标准量值相比,若量值较小,则经过程序断开电路连接,编写出对应程序实现定时功效。
第四章智能家居布线系统
4.1智能家居布线系统设计
4.1.1布线标准
布线设计和实施必需遵照TIA/EIA570一A家居电信布线标准进行。
TIA/EIA570_A标准关键提出了相关布线两个等级,认可了多个布线介质,并要求了布线基础规范。
关键应用于支持话音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动化系统、环境管理、安全、音频、电视、警报及对讲机等服务。
该标准适适用于现今综合大楼布线及相关管道设计安装。
TIA/EIA570—A标准关键包含到室内固定装置(如对讲机、火警感应器等)布线及室内主干布线,而不包含家居布线中外线数量和布线介质。
4.1.2系统需求分析
综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施和监控系统预先设置信息传输通道。
它将语音、数据、图像等设备相互相连,同时能使上述设备和外部通信数据网络相连接。
综合布线系统是为适应综合业务数字网(ISDN)需求而发展起来一个尤其设计布线方法,它为智能大厦和智能建筑群中信息设施提供了多厂家产品兼容,模块化扩展、更新和系统灵活重组可能性。
既为用户发明了现代信息系统环境,强化了控制和管理,又为用户节省了费用,保护了投资。
综合布线系统已成为现代化建筑关键组成部分。
综合布线系统应用高品质标准材料,以非屏蔽双绞线和光纤作为传输介质,采取组合压接方法,统一进行计划设计,组成一套完整而开放布线系统。
该系统将语音、数据、图像信号布线和建筑物安全报警、监控管理信号布线综合在一个标准布线系统内。
在墙壁上或地面上设置有标准插座,这些插座经过多种适配器和计算机、通信设备和楼宇自动化设备相连接。
4.2智能家居布线硬件结构设计
4.2.1综合布线基础概念
综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施和监控系统预先设置信息传输通道。
它将语音、数据、图像等设备相互相连,同时能使上述设备和外部通信数据网络相连接。
4.2.2系统硬件结构及特点
采取星型拓扑结构、模块化设计综合布线系统,和传统布线相比有很多特点,关键表现在系统含有开放性、灵活性、模块化、扩展性及独立性等特点。
4.2.3配线箱工作原理
住宅内全部信号输出全部来自配线箱,在这个配线箱内安置有主面板、工作站面板、集线器、音响面板、视频面板等。
配线箱相当于一个中转站,它把外界和住宅连接起来。
进户线----分配设备(信息箱内)----出线----面板------软跳线-----终端设备。
信号接入是网络信号、电源接入点。
经过配线箱内各个功效面板输出我们需要信号。
分界点是分隔外界和住宅一道防护墙。
让住宅愈加安全可靠。
4.2.4具体施工方案
1弱电布线安装
将全部需要准备线材购置回来进行分类,然后在线材两端贴上对应标签。
以后我们将走在一个路线上线材进行分类,得到简简单单几捆线,并根据计划将它们安排好就行了。
综合布线管理系统放置在家中哪个位置,那就依据实际情况来安置了,本文中选择安置在管家室。
2接入家居布线箱
家居布线箱被广泛应用于智能家居,等弱电工程。
国家着手实施强弱电分开政策,由此多媒体信息箱应运而生,其关键用于对家庭弱电信号进行统一管理分配布线作用,关键避免弱电信号受强电干扰,提升家庭生活质量。
3信息接入箱内线缆整理
将多种线分组,为各组线做标识,将每组线用扎线带固定在箱底,并合适预留一点线。
4.3布线系统管理和维护
所谓布线管理,通常有两种方法:
一个是智能管理,一个是物理管理。
智能管理是经过布线管理软件和电子配线架来实现。
经过以数据库和CAD图形软件为基础制成一套文档统计和管理软件,实现数据录入、网络更改、系统查询等功效,使用户随时拥有更新电子数据文档。
4.3.1布线管理标准和方法
在综合布线系统标准中,有专门对布线标识系统作了要求和提议TI~EIA.606标准,该标准对布线系统各个组成部分标识管理工作作了说明。
后勤管理中最关键一环就是图纸上编号和现场实际位置对应关系之间准性。
每一次点位变更全部必需立即地在图纸上更新,以保持一致性,避免因工作缺失而造成混乱。
这里就要求我们在施工及维护过程中严格遵守TIA/EIA-606标准。
机柜内配线架理线工作也是很关键工作,早期一个好扎线方法、维护中认真负责态度全部能使机柜内保持长时间整齐,这项工作对综合布线系统来说和线缆贴标一样关键。
按通常情况来看,当机柜内有超出30%变更时就需要重新理线,这时候机柜正面应该已经有线缆交叉情况出现了,立即地整理对以后管理能带来事半功倍效果。
4.3.2故障诊疗
常见故障诊疗方法通常有:
1观察现象,观察在配线箱内有没有插头松动,造成线路断开、观察线缆是否受损等。
2用简单仪器测试,测试电路是否有短接情况。
3用专业测试仪器测试,依据所设计测试点位进行综合测试。
4替换法。
用部件进行替换。
找出故障点。
此为最常见最直接方法。
常见故障排除方法通常有:
1通常是更换各个部件,哪一个步骤出现了问题就更换哪一个版块部件。
2有些是使用方法或没有调试好问题,能够在现场调整后修复。
第五章云计算在安防系统中前景和应用
5.1云计算利用前景
云存放已经成为未来存放发展一个趋势,现在,云存放厂商正在将各类搜索、应用技术和云存放相结合,方便能够向企业提供一系列数据服务,不过,未来云存放发展趋势,关键还是要从安全性、便携性及数据访问等角度进行发展。
5.2云计算应用特征
5.2.1安全性
很多用户对云存放安全要求甚至高于它们自己架构所能提供安全水平。
用户通常发觉云存放含有更少安全漏洞,而且云存放所提供安全性水平要比用户自己数据中心所能提供安全水平还要高。
5.2.2便携性
部分用户在考虑托管存放时候还要考虑数据便携性。
通常情况下这是有确保,部分大型服务提供商所提供处理方案承诺其数据便携性可媲美最好传统当地存放。
有云存放结合了强大便携功效,能够将整个数据集传送到你所选择任何媒介,甚至是专门存放设备。
5.2.3性能可用性
过去部分托管存放和远程存放总是存在着延迟时间过长问题。
一样地,互联网本身特征就严重威胁服务可用性。
最新一代云存放有突破性成就,表现在用户端或当地设备高速缓存,将最常常使用数据保持在当地,从而有效地缓解互联网延迟问题。
经过当地高速缓存,即使面临最严重网络中止,这些设备也能够缓解延迟性问题。
5.2.4数据访问
另一个常见疑虑是假如实施大规模数据请求或数据恢复操作,那么云存放是否可提供足够访问性。
云存放能够实现存放完全虚拟化,大大简化应用缓解,节省用户建设成本,同时提供更强存放和共享功效。
结论
在此次毕业设计中,我碰到过很多困难,不过在自己努力下和指导老师指导下,我最终战胜了这些困难,完成了智能家居设计。
这一过程中我学到了很多东西,同时也感慨良多。
1目标完成情况
经过我努力和老师指导,开始对智能家居研究,首先是确定对智能家居分模块研究,经过指导老师指导,从对各功效逐一了解入手,对智能家居进行了分块化,然后一块一块完成了此次毕业设计,实现了一个优异智能家居系统,所以此次毕业设计基础上完成了当初设计目标。
2存在不足
在对整个施工图布线穿管设计时候,缺乏经验常识,不能更完善进行布线设计。
对国家标准要求不能完全熟悉。
在总线分配上,也略显吃力,需要老师立即指导找到方向。
3小结
经过这次毕业设计,我学到了很多东西,同时也感慨良多。
首先,对于智能家居有了更多认识。
这是我第一次接触到智能家居,在大学四年里,因为极少接触到这方面知识,经过这次设计,使得我对整个智能建筑有了全方面了解。
其次,经过自己独立完成设计,提升了自己自学能力,和接触到了很多前缘科学,充实了自己,而且掌握了压力传感器原理,红外线温度仪原理和火灾报警原理。
最终,经过此次设计,使我深刻认识到只有不停学习,才能更全方面了解智能建筑这门学科,人一生就是一个不停学习过程,活到老,学到老在这个知识爆炸年代已经成为现实。
学校以做毕业设计方法,让我们为大学四年大学生涯画上句号,可谓是用心良苦,经过毕业设计
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能家居 毕业设计 样本