智能化系统范文

导语：如何才能写好一篇智能化系统，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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特别是20世纪80-90年代间，国外的火灾自动报警技术以市场为导向，以应用高新技术为先导，以减少误报率、提高可靠性、灵敏度和扩大探测范围为根本目的，在开展基础理论和应用技术研究、标准和规范制修订、产品质量认证和检验、系统设计安装和维护、扩大应用范围和提高应用效益等方面，都有了很大的发展，出现了许多新产品、新技术，使火灾自动探测报警系统从火灾探测、报警传输、信号处理、报警控制显示，到与其他系统联动等一系列功能的可靠性都大大提高、完善。

目前，随着我国经济社会的发展，各种现代化楼宇对火灾报警和自动灭火系统提出了更高的要求。大型宾馆、酒店、商城、图书馆、博物馆和办公楼的数量不断增加，火灾报警系统已成为必不可少的设施。由于外资企业带来先进的消防技术和理念，使我国的消防行业也发生了巨大的变化，火灾自动报警系统也经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。

构成及原理

火灾预防系统一般由防火系统、灭火系统、救援系统3部分组成。防火系统以预防为主，尽可能地减少火灾发生的概率。灭火系统立足自灭，旨在通过相应的灭火设备，将事故损失减小到最少。同时，救援系统将最大程度地帮助相关人员自救或救人。

火灾报警系统

在建筑物的火灾预防中，火灾报警系统是火灾防范体系的灵魂和大脑，它主要负责监视、判断、联动。监视是通过设在建筑物内部各处的探测器和设备，来监控整个建筑物的情况，并随时向主控制器汇报各点的实时状态；主控制器根据得到的信息进行判断，是误报还是真实报警，是否需要作出联动控制，控制哪些设备；主控制器经过判断，做出联动要求后，控制模块即可下达启动命令，消防设施便开启进行灭火、警报、疏散等功能。

火灾的整个发展过程分为无可见烟（气溶胶）阶段、可见烟阶段、燃烧（火焰）阶段和剧烈燃烧（高温）阶段。根据燃烧具有的烟、热、焰3大特征，火灾报警系统会分别通过相应的探测技术来进行探测，如使用离子、光电、红外光束来探测烟；感温探测器或电缆探测热；红外、紫外线探测焰等。传统的光电感烟探测器是设置一个发射器和一个接收器，当有烟雾粒子进入密室后，接收器会由于烟雾粒子的折射而接收到光线，但受其物理原理的限制，传统的光电感烟探测器对深色烟雾和伪烟雾颗粒的识别能力不明显。而在欧洲的消防行业，双光电烟温复合探测技术已经逐步取代传统的单光电感烟和感温探测，因为其可以更有效地识别烟雾粒子，从根本上剔除伪报警，并真正意义上实现极早期报警。

火灾自动报警系统分为探测型和联动型。探测型火灾自动报警系统是在建筑物内部的各个场所，设置各类火灾探测和监视设备，及时发现火灾苗头，它相当于建筑物的神经系统。联动型火灾自动报警系统，则是利用各种灭火和救灾设备尽快控制火灾并疏散人员，相当于建筑物的指令系统。目前，除火灾自动报警系统外，各大中型建筑还提出了火灾自动报警系统与公共广播及消防广播系统集成的一体化解决方案，使火灾预防更加安全可靠。

灭火、 防火系统

如果有燃烧现象发生，可燃物、助燃剂、燃点3要素缺一不可。所以从消防的角度看，一切防火、灭火措施都是为了防止和避免这3要素的相互作用。通过破坏3要素的结合，或抑制其连锁反应，使燃烧反应不能继续。可燃物方面，建筑物内部的装饰材料、设备材质非常关键，同样，内部缆线的阻燃、耐火、低烟、无卤性能，也在一定程度上降低了火灾发生的可能性。此外防火墙、防火门等设施也可以有效地进行燃烧隔离，防止火灾蔓延。助燃剂方面，基本采用的是隔离、抑制的方式，常见的有使用干粉、水喷雾、泡沫二氧化碳等隔离氧气。而水喷淋、水炮、水幕、泡沫二氧化碳则可以有效降低环境温度，使可燃物达不到燃点温度。

建筑物在设计时，通常会考虑火灾的突发性和不可预知性，并通过一些建筑物结构防火措施达到控制火灾范围、减少损失的目的。如：用于防火隔断的防火墙、防火卷帘门、防火门、防火阀等设施，可将火灾控制在一定范围内，为救援赢得时间。用于防烟隔断的挡烟板、挡烟垂壁、排烟管道、自然排烟窗等设施，可防止因烟气流窜而导致的中毒窒息。此外，还有专用的消防通道，可为人员疏散和消防救援人员的救灾提供便利。

援救系统

当火灾发生的事实已不可逆转，火灾报警系统就要通过各种应急设备，尽量降低火灾造成的灾害。首先可通过警铃、紧急广播、应急电话设备等，进行应急响应与灾害通告。随后紧急联动防排烟设备和紧急疏散设备，启动消火栓系统、水喷淋系统等设施，并应用灭火器进行自救。

援救系统除外部的消防力量外，还包括火灾事故现场救援所涉及的一些装置或设备，如：用于和消防车接口，提供消防车灭火用水的消防结合器；用于提供准确的报警信息，确定火灾位置及通道的走法的楼层显示器等。目前，国外较先进的救援设备，能够通过可视化的概览，评估火灾的起源和迁移、潜在的危险区域、影响范围内的避难设施、地面楼层的建筑布局、被激活的火灾自动报警系统的组成部分、消防用水的供应、防火门及紧急关闭阀等具体细节，使紧急赶赴火灾现场的消防人员，能在到达现场后的第一时间，进行快速、有效的应急计划。

应用实例

广东省珠海市的国家税务局办公大楼（以下简称“办公大楼”），楼高35层，加上地下1层，大楼高度超过100m，属于超高建筑。为加强消防安全管理，安装有智能化的火灾预防系统，该消防系统的联动功能按照国家超高层建筑物的联动要求进行设计，采用滚层联动的方式，即：着火层发生火警时，着火层及其上、下层的警铃、应急广播、加压阀、排烟阀和非消防电源等共同联动，然后启动相应的加压风机、排烟风机、电梯迫降和消防泵等设施。

防火卷帘及防火门的功能实现

防火卷帘及防火门的联动功能，根据防火分区的控制模式进行防火分隔，通过模块控制实现卷帘和防火门的控制与回返。防火分区内任意火警信号（感温/烟、水流开关、手动按钮、消防栓按钮）均可启动防火分区的防火卷帘及防火门，卷帘在迫降至1.8m处后会延时45s再迫降到底。这样既能保证人员的疏散，又能防止火势的蔓延。

警铃、防排烟阀、非消防电源强制切断的功能实现

办公大楼的警铃、防排烟阀、非消防电源的联动功能，是通过滚层联动模式实现的。着火层的任意火警信号均会启动着火层及其上下层警铃、加压阀、 排烟阀及非消防电源，同时开启消防应急广播。如果着火层是地下层，则地下层和首层的警铃响，加压阀打开，排烟阀打开，非消防电源断开，消防应急广播启动；如果着火层是首层，则地下层、首层和二层的警铃响，加压阀打开，排烟阀打开，非消防电源断开，消防应急广播启动。在消防控制中心的手动控制台上，通过多个模块的控制，可实现加压阀、排烟阀在手动控制台上的状态显示。

排烟风机和加压风机的功能实现

如果发生火灾，位于办公大楼设备层的排烟风机和加压风机则会同时启动，排烟风机的主要任务是排除安全通道和消防通道内的火灾烟雾，而加压风机则向安全通道和消防通道内增压，使其压强大于外部着火区域。这样，火灾烟雾就无法进入安全通道和消防通道内。此外，由于排烟风机在排烟过程中也会抽走部分空气和氧气，所以加压风机也起到送氧送风的作用。

消防水泵的功能实现

办公大楼内任何一个消防栓按钮的报警，都可启动消防栓泵；任意一个区的压力开关报警，也都可启动喷淋泵。在消防控制中心的手动控制台上，还设置有消防水泵的手动启动和停止控制按钮，并显示每台水泵的运行状态。

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关键词： 供暖系统 智能化 管理设计

我国以前的热水供暖系统大部分采用上供下回单管同程式系统，这种系统的几乎没有可调性，智能化更无从谈起。要想改变我国当前供暖系统收费和管理的低效率与不完善，以及资源浪费的运作模式，就要利用电子信息技术开发出种高效率的管理理软件平台，利用智能化、可调节的供暖管理理方式，达到居民以卡交费，自主控制供暖的温度、供暖时段和供暖长度的全新的管理模式。

一、现行供热计量的缺陷

如下图1，目前公认较好的供暖系统的计量方式是按户分环式系统，即在每户入口处加装热量计，在每个散热器支管上设置自力式温控阀。但这种系统有很多难以克服的缺点。

1、无法计量相邻住房间的传热量。

通过粗略计算，现有建筑如果相邻住户都采用值班采暖，即室内温度为5℃，此住户室内空气温度为18℃这一极端的情况，在本地区供暖室外平均温度时的耗热量要增加一倍以上，而户间的这部分传热在上图系统无法计量。

2、热量计易出现偏差及损坏。

根据投入使用的情况看，户用热量计在工作2月后大约有1/4出现计量偏差或彻底损坏。如果热量表出现问题不能及时发现，收取热费时必将引起纠纷。而且按一个采暖期为5到6个月来考虑，这种纠纷的比例还会升高，以致上图中的系统可能没有实用性。

3、银行代收费比较困难。

随着电子货币的发展，银行代收热费无论对热用户还是对供热企业，都是非常安全高效的，但是现在银行代收热费只能是供热企业先计算好热用户的热费，再由银行收取，中间环节太多。

4、调节和设定室温困难。

一个住房如果全家早晨7:00出发上班，下午5:00下班回家，自力式温控阀要实现白天无人在家时采取值班采暖比较困难，因为自力式温控阀是手动来设定温度的，要想提高室内的温度，只有下班回家后才可以实现，这样从回到家至室内温度恢复正常18℃，一般可能需要2小时，使用起来不方便，许多住户因而放弃白天采用值班采暖，住宅白天如果采用值班采暖，可总体节约1/4的热能，无论经济效益还是社会效益都是可观的。

二、供暖系统智能化

如图2，在热水供暖智能化系统原理中，它的核心设备就是一户或几户共用的CPU，它可以根据室内空气温度测量设备（一般用补偿式热电即可），反馈的信息与用户预先设定的室内空气温度进行对比，进而调整安装在用户入口供水管上的电动调节阀开度，从而保证达到用户要求的室内温度。同时通过可远传流量计测量热量，通过可远传温度计测量供回水温差，CUP相应可以算出供暖系统向该用户的散热量，这个散热量不是该用户的真实用热量。当然，各用户CPU是联网的，并且有主CPU。供暖智能化系统中，解决了上述供暖系统的缺陷。

1、精确计量相邻住房间的传热量。

热水供暖智能化系统因为测量了每个用户的室内空气温度并上传给主CPU，相邻住户间的围护结构的传热面积及传热系数也可以按实际情况事先输入主CPU，这样主CPU就可以很容易计算出某一住户与所有相邻住户间的传热量，最终也可以得出该用户的真实耗热量。

2、及时发现热计量的偏差问题。

某个用户在某一室外空气温度下，对应于它的室内空气温度，它的真实耗热量应该在一定范围内，如果主CPU在一定周期内，一般以一天或几天为一个比对周期，计量的该用户的真实耗热量超出这一范围，计算机专家系统及运行管理人员就能及时检查并发现哪里出了问题，及时修理，以免最后收费时造成纠纷。

3、银行代收热费变得可能。

热水供暖智能化系统的主CPU可以与银行的网络相连接，这样用户可以随时交纳热费及查询用热量，并且热费也可以像电费一样，实现随时用多少热量交多少钱，并可预存热费的状况。

4、方便的控制室内温度。

假设用户5：00到家，供暖智能化系统可以根据实际情况，设计一个最佳方案，保证在5:00室温达到要求，又最节约能源。如果供暖智化系统的主CPU与网络相连，用户在网上随时地就可以设定室内空气温度，节能效果会更佳。

三、智能化供暖管理设计

用电子计算机来管理供暖信息，整个系统可以城市、省或者地区为单位进行管理，以城市为例，首先整个系统用分级管理模式，将整个城市按行政区域或地理位置划分成多个管理模块，每个模块下管理本地区的所有住户的信息，如下图3。

1、系统网络和功能设计

（1）系统的网络设计。

如下图4，系统网络分为两层：数据处理层和用户的控制层。其中数据处理层包括：中央处理器，它负责管理所有子级的管理计算机，并通过集线器和下级计算机建立起连接，用来控制整个城市、地区的数据信息和供暖，将所有信息收集在一起统一管理，并负责发放所有的控制命令，底层管理计算机负责所管辖范围内的居民的取暖信息的收集、控制和信息的反馈等功能。用户的控制层则主要包括：网关、控制供暖的智能仪表和数据线等。

（2）系统的功能设计。

有了智能控制仪表，就有了多种交费模式。一种是普通模式。即按住宅的使用面积一次性收费，这种方式适用于冬季常住人口。另一种是按取暖时间长短自我定制的方式。这种方式通过数据总线在底层管理计算机之间通信，当用户卡的费用满足一定底线的要求前提下，接通供暖信号开始使用暖气。如果用户因为天气或其它原因，想降低供暖量或暂时停止供暖，智能仪表提供相应功能。如果用户的使用暖气量减少，则将用户的使用量按某种标准换算成费用，通过数据线将信息传递给底层电脑管系统，按此时的费用收费。如果用户想提高供暖温度，则通过智能仪表将信号送给管理计算机，启动加热设备，自己设置加热温度和加热时间。此外，如果要延长供暖时间，也可通过智能仪表将信息发送给管理计算机，供暖公司可根据具体情况来决定是否提供延长供暖服务，并将信息反馈给用户，如果获得批准，再启动延长供暖时间的设备。因为距离、天气等外界因素造成供暖温度达不到标准，则通过智能仪表的自动测温功能，可知道当前某地区、某用户的供暖温度，自动启动加热设备并将信息传递给管理机，供暖公司为用户提供全方位的服务。如果用户选择了普通交费模式，则没有使用智能仪表和智能加热设备的权限，或者用户可以选择不安装该类设备。该类设备一般选择安装在智能小区中，但随着人们生活水平的提高，智能化供暖成为必然发展趋势，虽然这种模式增加了运营成本，但更人性化、更符合现代人的生活标准。

2、系统管理软件的设计

这里采用网络交费、管理的模式，所以开发的软件应当有支持网络的功能，如图5，可将整个管理模块分为两大部分。

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随着科技发展的日新月异，舒适便利、智能化作为别墅建筑的建设理念，越来越深入人心，也成为众多买家高度关注的卖点之一。

奇胜家居智能化系统是通过对C-Bus智能控制系统、安防控制系统、无线网络技术等的结合，在家居中实现如下控制功能：

1.灯光控制

2.家电控制（电动窗帘、空调、AV设备等）

3.综合安防

并可以将上述控制集成起来，通过以下一些操作设备进行控制，如：

1.C-Bus控制面板

2.有线触摸屏

3.无线触摸屏

4.电话

5.网络

我们先来简单介绍一下各种控制所能实现的功能：

1.灯光控制：利用C-Bus智能控制系统，不仅能和普通照明控制一样对灯光进行开关、调光，而且还能实现定时、总开关、场景预设以及遥控等功能。运用红外线传感器和亮度传感器能控制灯光自动开关、调节亮度。

2.家电控制：将家中的电动窗帘、空调和家庭影视等家电设备控制都集成起来，统一通过墙面上的C-Bus控制面板控制，不再在墙上安装五花八门、各式各样的面板。或是通过无线触摸屏、电话、网络在家里家外遥控，屏弃一切遥控器。而且无线触摸屏比遥控器更直观、操作更简便，充分做到了实用、易用、人性化。

3.综合安防：当有人非法闯入住宅或发生火灾、煤气泄漏等紧急情况、家人按动紧急报警按键时，家居智能化系统将发出声光报警，并可根据报警类别，自动向户主的手机或小区监控中心、119、110等报警，连续拨号直至确认该信息被收到，同时报警电话会用语音提示功能告知报警所在区域及类别。

4.摄像监视：在儿童房或家中主要通道设置摄像探头，起到保护儿童安全和防盗等作用。

5.逻辑功能：奇胜家居智能化系统同时具有逻辑判断的能力，从而实现家居电器的智能化控制，如系统根据土壤湿度探针和风速计的反馈，控制花园的浇灌装置在土壤变干燥，而风速低于设定值时启动，给草坪浇灌。在处理安防报警时，系统根据各个防区在时间和空间位置之间的关系，自动进行逻辑判断以删除误报警。这些功能的设置就像家里多了个聪明的“管家”，将您的家照顾得妥妥当当。

奇胜家居智能化系统可以简单快捷地实现上面这些功能，那我们又通过何种方式向这个“管家”发号施令呢？

1.C-Bus控制面板：代替原有灯光、窗帘、空调等电器的墙面开关，它通过编程可以控制家居智能化系统所控制的所有电器。控制面板的每个按键上有LED灯，能显示电器的开关状况，且每个键通过软件可设置出多种功能：开关、调光、定时、场景设置或家电总开关等。比如我们设置一个按键为“看电视”的场景，只需按这个按键，电视打开，灯光调至适合于看电视的效果、窗帘自动关闭，同时音响功放打开，原来需要四个操作步骤才能做到的事，现在只需一个动作就解决了。您只要按键一下，剩下的都由系统来执行。

2.有线触摸屏：不仅具有C-Bus控制面板的功能，而且通过图文界面，主人能更直观的控制电器并了解它们的工作状态。如置于主人的床头，临睡前，不用挨个房间查看灯、窗帘等是否关闭，在触摸屏的界面上一目了然。

3.无线触摸屏：无线触摸屏比有线屏更进一层，就像是一个家庭控制中心，同时代替了所有的遥控器，灯光、窗帘、家电及安防等设备都可通过无线触摸屏控制，而且通过此触摸屏还能无线上网，收发E-mail。摄像探头和可视对讲的画面也能在触摸屏上显示。当主人在客厅看电视时，茶几上放置的触摸屏不仅可以遥控电视、音响，还能观察到孩子在其它房间里的活动情况。当有客人来访时，还能显示出来访者的画面，不必起身离座，在触摸屏上即可将户门打开。

4.电话：只要给家中拨打一个电话，奇胜家居智能化系统就能告知您家中电器设备的开关状态，您也能通过电话控制家中的电器设备，选择家居智能化系统的工作模式，并能接收系统发出的带语音提示性质的报警。

5.网络：通过Internet访问您的个人主页，您就像坐在家中一样，遥控着聪明的“管家”，哪怕是远在千里之外，也一切尽在轻松掌握之中。您能开关电器，知道家里的窗帘是否关闭，从摄像探头传来的画面上查看家中是否有不速之客。

那么我们又是如何通过奇胜的C-Bus智能控制系统、Minder家居安防系统及无线网络技术来实现上述功能的呢？

首先我们来了解一下C-Bus智能控制系统，它是一种总线型的系统，所有元件只需通过五类双绞线为介质的总线按自由拓扑（干线型、星型、混合型等，但不接受环型）形式联接，就组成了一套C-Bus控制系统。C-Bus元件均内置微处理器和存储单元，每个元件在网络中均有惟一的地址码以供识别。我们可以对每个元件进行编程，将控制参数分散存储在各元件的芯片中。通过输出元件控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入操作时，输入单元将其转变为C-Bus信号在C-Bus系统总线上以载波的形式向整个总线广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相对应的回路动作。

C-Bus系统中包含了三类元件：系统元件、输出元件、输入元件。

1.系统元件：主要是各种接口，如计算机接口将C-Bus信号转换成计算机RS232端口信号；网络接口将C-Bus信号转换成网络的TCP/IP信号；电话接口将C-Bus系统与市电网联接，实现电话远程遥控。

2.输出元件：有开关输出、调光输出、模拟量输出和红外线输出，开关输出可以控制灯或窗帘等家电开关；调光输出用于控制灯光调光；模拟量输出不仅可以控制荧光灯类灯光调光，而且可以用于某些电器的模糊控制，如百页窗的开启角度等；红外线输出可以通过专用的红外线学习器将所需控制电器的遥控器红外线代码学出后，存入红外线输出元件中，从而实现红外遥控控制家电。

3.输入元件：有C-Bus控制面板、有线触摸屏和红外探测器、亮度传感器等。C-Bus控制面板按按键数量分为两键、四键和八键面板，可接受红外遥控功能，控制面板上的每个按键均可通过编程实现对灯光调光开关控制、窗帘开关控制、空调电视等的开关调温调台控制，还能设定场景效果。如将在主卧室的一个按键设为睡觉场景，主人按了这个按键后，灯光缓慢关灭、窗帘关闭、空调调节至睡眠状态。控制面板的每个按键都有十几种功能备选，其中在场景功能的编程中，我们可以用一个按键控制多个家电和多个灯光回路，定义好每个灯光回路或家电的状态之后，我们再按压此按键时，其所控制的灯光及家电将自动进入所设的状态，这就实现了我们所要求的场景控制。

有线触摸屏的功能及编程方式类似于控制面板，但在控制界面上更为人性化、更为友好。我们在控制页面上可以编辑各种图形或文字说明，还可粘贴上所控制区域的平面图，并将灯与电器的图例放置在相应位置。这样我们不仅能通过点击触摸屏上的图例对灯和各种电器实现控制，而且还能根据图例知道它们的状态，如灯光调节到了百分之多少等。

红外探测器、亮度传感器用于实现“人来开灯，人走关灯”和根据环境亮度调节灯光。

了解了智能控制系统，让我们再来看看Minder家居安防系统，它包括安防主机、控制键盘、扩展模块及各种安防探头。我们将安防探头按防区分别接入主机的输入端子，将声光报警器接入主机的输出端子，再将控制键盘用五类双绞线与主机联接就组成了一套安防系统，通过控制键盘进行设防和撤防。在发生报警后，系统不光能发出声光报警，而且能自动根据报警类型拨打不同的报警电话，如发生了非法闯入，系统在给主人拨打电话的同时还能给110匪警台拨打电话。我们可以通过编程给每一个防区设置不同的报警级别，并建立各区在时间和空间上相互配合的逻辑，以删除误报警。

Minder家居安防主机具有很强的逻辑编程功能，且其输入端子不仅能接入干接点信号，而且能接入各种模拟信号，如我们可以将土壤湿度探测器、风速探测器等与Minder主机联接，主机就能根据我们预先设置的逻辑关系判断是否需要给花园的草坪灌溉。Minder主机还能直接通过C-Bus总线与C-Bus控制系统联接，使之成为C-Bus系统的一员，从而实现两者的联动控制，如当发生报警，Minder主机可以控制所有的灯光点亮；我们也可以在离家时，按C-Bus控制面板上的“离家场景”按键，此时不仅所有的灯光窗帘关闭，同时安防系统也进行了设防。

通过上面对产品的介绍，我们了解了奇胜家居智能化系统主要组成部分的基本原理及功能，接下来我们来介绍一下整个系统是如何搭构的。

如图，根据需要在控制箱内安装C-Bus输出元件，输出回路用于控制灯光、窗帘等设备的调光或开关；在电视或空调的附近安装C-Bus红外线输出插座，输出红外线信号控制电视或空调；将这些C-Bus元件通过C-Bus总线接入C-Bus控制系统。

接下来我们根据需要在墙面上设置C-Bus输入元件，如有线触摸屏、控制面板等，同样是通过C-Bus总线将输入元件接入C-Bus系统中，即可对输出元件实现控制。再将Minder家居安防系统通过C-Bus总线联接到C-Bus系统中，这样就形成了一套能实现家电及安防控制的家居智能化系统。但还没有远距离遥控功能，我们可以加入电话接口与市话网联接，实现电话远程遥控；加入网络接口和家庭服务器与Inter网络联接，实现网络远程遥控。我们在系统中加入无线网接入点（AP）和带无线网卡的无线触摸屏或PDA掌上电脑就能实现近距离的无线遥控，就是我们前面所说的家庭控制中心，其界面及功能与有线触摸屏类似。到此这一套完整的奇胜家居智能化系统就组合完毕了。通过这样的一套系统，我们就能实现开篇所述的所有功能。

接下来，我们向大家再介绍一个工程实例，可以了解如何设计奇胜家居智能化工程。一个花园别墅小区共300栋别墅，7种户型，建筑面积从350m2到700m2，均为地下一层、地上三层结构。甲方要求的家居智能化系统包括智能家庭安防、家庭消防、家庭影院控制、别墅照明灯光控制、空调及锅炉控制、庭院浇洒控制、窗帘控制、网络信息服务等内容，且做到可以通过电话、网络遥控家电。

根据要求，我们首先设计出家居智能化系统图（如下图）：

通过C-Bus调光、开关输出元件控制别墅照明；C-Bus红外线输出元件控制家庭影院、空调及锅炉系统；庭院浇洒、窗帘等通过C-Bus开关输出元件的接点信号来控制其开关；Minder系统完成家庭安防及消防的控制；无线触摸屏及无线网络可以实现小区网络信息服务的功能。有了系统图，我们就可以根据别墅的平面图和照明图设计智能家居的布线图，每层设一台智能控制箱，控制箱内设C-Bus系统的输出元件。将每层需要控制的灯光回路、窗帘及庭院浇洒回路通过BV导线引入本层的控制箱；在需要控制的家庭影院、空调及锅炉设备附近设置C-Bus红外线输出元件，并通过C-Bus总线（五类双绞线UTP5）将本层所有的红外线输出元件及C-Bus系统输入控制面板联接（星型联接、干线型联接或复合型联接均可），最终将总线引至控制箱。

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智能，这个词越来越热。这是个趋势，手持设备智能化了，大家电智能化，整个家居环境势必也要智能化。智能家居目前很时髦，很高端，但将来，这一定是大势所趋。

那么何为智能家居？通俗点解释，就是让您轻松享受生活。出门在外，您可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能系统，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；到家开门时，借助门磁或红外传感器，系统会自动打开过道灯，同时打开电子门锁，安防撤防，开启家中的照明灯具和窗帘迎接您的归来……但智能家居远不止这些功能，它实际上是将所有子系统都连接在一起，包括音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等，从而提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段。这其中，安全是很重要的一方面，让我们来看看聪明的家如何保证家人的安全，本期我们从防盗防火报警系统说起。

智能家居防盗防火报警系统是一种新型的电子安全报警系统，该系统的设计是将电子探测、智能控制和电话通讯技术相结合，从而形成一个两级联网通讯的防盗、防火、防有害其他报警系统。

防盗防火报警系统可实现的功能包括：能对住宅的火灾、有害气体泄露等实行自动报警；还能对盗窃以及入室抢劫实行自动报警；住宅设置紧急呼叫系统；用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制；用户端自动报警装置对双音多频（DTMF）编码器、译码器控制，使住宅通过电话网实现与相关部门（小区管理中心或110/119报警台）之间的数据交换。

此外，冬季是一氧化碳中毒的高发季节，在生产和生活环境中，含碳物质燃烧不完全，都可产生一氧化碳，如不注意煤气管道的密闭和环境的通风等预防措施，吸入过量一氧化碳后可发生急性一氧化碳中毒。这样的悲剧，并不鲜见。在智能家居走入百姓生活中，便可以利用智能家居系统有效地避免此类情况的发生。

防盗探测器原理

现在常用的防盗探测器是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，较之以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降。双鉴探测器工作时将探测到的红外和微波两种信号经过与非门处理后送单片机，即只有同时检测到两个探测器输出端口为高电平信号时，自动报警器才会响应盗情报警信号，否则不报警。在红外探测器中，通过菲涅尔透镜的分割方式的改变可以降低由于小宠物引起的误报，从而弥补了微波探测器监视面积较大的弱点；但红外探测器对环境温度的变化比较敏感，而微波探测器所检测的只是活动的目标，所以对于如果只是温度变化引起的干扰并不会被自动报警器响应。通过这样双重的检测就进一步减小了外界干扰，降低了报警信号误报的发生率。

防火探测器原理

防火探测器是由温度探测、光电感烟探测和一氧化碳传感器探测构成的复合型火灾探测器。多传感器设计思想解决了传统防火探测器一直存在的误报率高的问题，增强了火灾探测的可靠性。在报警系统中对火灾信号的检测采用多传感器/多判据的火灾探测技术，将探测器探测到的多元火灾探测信息经单片机进行综合判断，在软件设计中加入了神经网络智能算法，实现了多元同步智能探测。

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中间产品与半成品运输

在物流运输上，星巴克选择和冷链要求极高、被誉为“冷链之星”的某物流公司合作，展开从原材料供应地向各门店运输的工作。星巴克采取经济订货批量模型的定期订货与定量订货结合的方法，为小食选择每日定期，而其他产品则是定量订货，即库存水平降低到安全库存以下时订购固定批量。最终产品制作销售普通门店咖啡及相关衍生品（比如文化杯）是星巴克传统供应链的最后也是最关键的一环。进入中国以来，星巴克一直保持着店内点单，即时制作即时喝的销售模式，并尽量避免人工操作带来的失误，保证其价值的成倍增长。智慧供应链时代智慧供应链时代已然到来，各个行业因其各自的特点，重塑供应链，搭建更加便捷的销售渠道成为趋势。聚焦咖啡领域，星巴克要想保持一如既往的强势劲头，必须在供应链信息化、智能化上下功夫，如图2所示。

在途产品信息化运输

信息化运输其实依靠的是数字化连接，商品出入库依靠RFID射频识别技术，通过EPC编码系统，构成远端的信息即时传递，能够有效抑制牛鞭效应的产生，对整个供应链管理有着不可忽视的影响。这里的在途产品包括了采购的原材料（生咖啡豆、生鲜牛乳等）、半成品（烘焙后的咖啡豆等）、其他原料（糖浆、调味粉等）、中间产品（浓缩固体饮料等）、其他产品（周边杯子等）。虽然在途产品种类繁多，但是并未涉及太多咖啡行业独有的物流运输要求，因此与其他餐饮业的物流运输系统升级并无太大差别；每天根据各门店的报送需求，由计划部门通过供应链管理系统对实时库存进行数据分析，决定进货量和生产量，在采购需求信息之间做到高效协同，再通过专业化的物流中心，把餐饮及时配送到各个门店，以便形成高效的供应链模式。最终产品多元化销售在现代信息技术手段的支撑下，星巴克先后在最终零售环节增设了两个服务，专星送和啡快。2018年，星巴克官方线上订餐平台——专星送正式推出。在专星送服务范围内，门店派送单系统会智能分析周边门店运能后派单，并根据实时数据为每个订单优化配送路线，确保饮品尽快配送。2019年，星巴克又增设啡快服务，致力为顾客带来便捷高效、又兼具高品质的星巴克体验。这两个服务均是基于强大的物联网支撑和云计算的数据支持，进行第三方物流的全程监控，使得产品的整个生命周期可追溯；星巴克的员工操作也是通过第三方QA进行抽查监控，保证了饮品质量和服务水平。

智慧物流与大数据

智慧物流利用包括大数据、物联网、智能硬件等技术以提高物流系统的分析决策和智能执行能力，对其正确应用可以造就连锁咖啡业多元化的盈利模式和更灵活的扩张模式。事实上，随着大众生活水平的提高，国内咖啡消费也日益发展起来。基于大数据支撑，ERP仓储管理系统实现自动化和智能化，不但能分析出具体的饮品杯数、糖浆瓶数的订购量，更能通过店铺盈利情况的数据传递，系统利用人工智能技术进行深度的数据挖掘，自我评估出市场的饱和情况，对企业决策有着至关重要的影响。比如，星巴克“臻选”店的酒吧设置等，就是利用大数据技术进行客户细分的拓展，开拓适应新客户群体的产品和服务，以探寻出多元化的盈利模式。与此同时，星巴克打造的咖啡公园、烘焙工坊、概念店、旗舰店等，也是依靠信息系统的“智慧决策”分析出传统店铺已经足够饱和了，使得其标榜的灵活的扩张模式真正实现“灵活化”。

参考文献

[1]吴晓兵,李眩.智慧物流下高职物流管理专业的实践教学改革探讨[J].阜阳职业技术学院学报,2021,32(02):44-46+54.

[2]张一鸣.智慧物流或成中国绿色发展的必由之路[N].中国经济时报,2021-06-25(002).

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关键词：智能建筑；职能化系统；综合布线系统

Abstract: along with the progress of human civilization, people on the life and office environment comfortable, convenient and safety have a higher pursuit. And the advancement of science and technology, and human had mastered the electronic control technology, in the foundation, in order to adapt to the requirement of people intelligent building arises at the historic moment. This paper discusses the intelligent building, intelligent building system, development and application of meaning.

Key words: intelligent building; Functional system; Integrated wiring system

中图分类号：TB381文献标识码：A 文章编号：

一、智能建筑与智能化系统

智能建筑是现代建筑技术与现代通讯技术、计算机技术、控制技术相结合的产物，具有十分鲜明的信息社会的时代特征。概括来说，智能建筑是以建筑为平台，利用系统集成方法，将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术相结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活及更具人性化的建筑物。

智能建筑的“智能化”主要是在一座建筑物内进行信息管理和对信息综合利用的能力。这个能力涵盖了信息的采集和综合、信息的分析和处理以及信息的交换和共享。也可以理解为智能建筑就是具备了综合信息应用和设备监控与管理自动化能力的建筑，它依托4C(即Computer 计算机技术、Control自动控制技术、Communication 通信技术、CRT 图形显示技术)技术，构建楼宇设备自控系统、通信网络系统、物业管理自动化系统，并把现有分离的设备、功能、信息等综合集成一个相互关联、统一、协调的系统，用以提供高技术的智能化服务与管理。智能化系统作为其中一部分起到了重要的作用。

建筑智能化系统（Building Intelligent system）是智能建筑中应用的电信息系统， 包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能建筑是一个综合的系统化工程，运用系统工程的观点，将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住、用户需求服务）和管理（物业运行管理） 四个基本要素进行优化组合，提供一个投资合理、具有高效、舒适、安全、方便环境的建筑物。它主要满足两个基本要求：对办公大楼来说，大楼智能化系统应当有一套管理、控制、运行、维护的通信设施， 能以较低的费用及时与外界取得联系；对于智能化系统的使用者来说，大楼的智能化系统应有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。如上所述，智能化系统是智能建筑的必要条件，可见智能化系统在智能建筑中占据着举足轻重的位置。

二、智能建筑的发展阶段

1、初期

在初始阶段, 智能建筑设计市场是以弱电系统集成商为主、建筑设计院为辅的时期, 由于当时智能建筑处于摸索阶段, 再加上各集成公司之间水平的差异, 最后设计完成的智能建筑存在着各种各样的问题。

2、中期

到了20世纪末, 一些实力较强的建筑设计院看到了自身在建筑设计中的不足, 于是成立了专业的智能建筑设计所, 使智能建筑设计发展到了第二个阶段。在该阶段, 建筑智能化系统由设计院与系统集成商共同进行设计, 其中方案、扩初及施工图的设计由设计院完成, 而装修深化设计由系统集成商完成。建筑设计院与系统集成商在智能化系统设计市场各有优劣, 两者相比, 设计院在对建筑的理解, 对水、电及暖通等工种系统的了解方面, 在系统设计的合理性、完整性、遵循国家规范方面, 以及在图纸的规范化表述方面, 有着当然的优势; 而系统集成商则在对各系统产品的性能、现场的安装与调试方面占优势。因此, 尽管建筑设计院与系统集成商同时存在于设计市场, 但更有远见的建设方慢慢地了解双方的长处与短处后, 采取了两家结合的操作思路, 即由设计院承担智能化系统的施工图设计, 在设计完成后, 基本确定了系统规模及大致投资, 再实行施工招标, 确定由哪家弱电系统集成公司来施工。然后系统集成公司根据设计院的图纸及具体产品的性能指标进行深化设计, 并根据设计院弱电图纸进行现场的管线施工, 同时不影响工程建设进度。如此操作, 比直接委托设计施工一条龙服务更具优越性。

3、近期

如今美国新建和改建的办公大楼已有70%以上为智能建筑，日本从1985 年始建智能化大厦，并制定了从智能设备、智能家庭到智能建筑、智能城市的发展计划，目前已有65%以上的建筑实现智能化。新加坡政府计划将新加坡建成“智能城市花园”，韩国计划将其半岛建成“智能岛”，目前国内智能小区和智能住宅正以不可阻挡的迅猛势头在全国普遍展开，各种档次智能小区与智能住宅正如雨后春笋般兴建在中国国内，其数量之多、发展速度之快，位居全球之首。中国加入WTO 以及北京2008 年举办奥运会，对世界、对中国都是一件大事，对中国建筑业，对中国智能建筑行业更是一件大事，2008 年北京为举办奥运会，同时提出了“数字奥运”的口号，北京为实现这个目标将要建设众多数字化设施，这包括：2008 年奥运会的技术指挥中心、数据中心、信息资源中心和网络管理中心、安全监测中心及22 个现代化的体育场馆。提高场馆设施的智能化水平，这些本身就会增加对建筑智能化系统的需求，更为重要的是这些智能化系统的建设将会起到示范和推广作用，必将极大地推动智能建筑的进一步发展。

三、目前将要普及的系统——综合布线系统

80 年代后期综合布线系统逐步引入我国，作为开放式的传输平台，综合布线系统成为了是智能化建筑的高效神经系统综合布线系统是一种开放式的传输平台，是智能化建筑的高效神经系统。综合布线系统主要是针对建筑物内部以及建筑物间的计算机、通信设备和建筑设备自动化BAS ( Building Automat ion System) 等设备的布线而设计的, 所以, 布线系统的应用范围必须满足于各类不同的计算机、通信设备、建筑物自动化等设备传输弱电信号的要求。PDS( Premises Distribution System) 作为计算机与通信的配线系统, 表明它可以满足各种不同的计算机与通信的要求。

综合布线系统工程的设备配置主要是指各种配线架、布线子系统、传输媒质和通信引出端等的配置。以下是综合布线系统工程的设备配置：

1、单幢的中小型智能化建筑，其附近没有其它房屋建筑，不会发展成为智能化建筑群体。这种情况可不设建筑群配线架，也不需要建筑群主干布线子系统。在单幢智能化建筑中，设置两次配线点，即建筑物配线架和楼层配线架，只采用建筑物主干布线子系统和水平布线子系统。

2、单幢大型智能化建筑由于建设规模和建筑面积大，但目前用户信息点的分布密度较稀，如果对今后的发展或变化尚难确定时，为了节省本期工程建设投资，不按建筑群体考虑，采取与单幢中小型智能化建筑相同的综合布线系统方案。

3、单个建筑群配线架方案是在在智能化小区中，选择位于建筑群体中心位置的智能化建筑作为各幢建筑物通信线路和对公用通信网连接的最佳汇接点，并在此安装建筑群配线架。建筑群配线架可与该幢建筑的建筑物配线架合设，达到既能减少配线接续设备和通信线路长度，又能降低工程建设费用的目的。各幢智能化建筑中分别装设建筑物配线架和敷设建筑群主干布线子系统的主干线路，并与建筑群配线架相连

4、多个建筑群配线架方案是在当智能化小区的工程建设范围较大，且智能化建筑幢数较多而分散时，将该小区的房屋建筑根据平面布置适当分成两个或两个以上的区域，形成两个或多个综合布线系统的管辖范围，在各个区域内中心位置的某幢智能化建筑中分别设置建筑群配线架，并分别设有与公用通信网相连的通信线路。此外，各个区域中每幢建筑物的建筑群主干布线子系统的主干电缆或光缆均与所在区域的建筑群配线架相连。为了使智能化小区内的通信灵活和安全可靠，在两个建筑群配线架之间，根据网络需要和小区内管线敷设条件，设置电缆或光缆互相连接，形成互相支援的备用线路。

四、 安装工程技术要求

1远程处理机的安装要求

楼宇自动控制系统与各RPU之间的通信是透明的，可利用同一线路不同的RPU完成同一个控制系统。一般而言．BAS系统大量监控的是空调机组，所以将RPU布置在机房之中或附近．把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。为了日后的发展．RPU的接口要留出20～30％为宜。

2 BAS线路安装要求

在BAS进行布线时，要注意某些线路需要专门的导线．如BAS的通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等。它们一般需要屏蔽线。或者由制造商提供专门的导线。电源线与信号、控制电缆应分槽、分管敷设；DDC、计算机、网络控制器、网关等电子设备的工作接地应连在其他弱电工程共用的单独的接地干线上。智能建筑中安装有大量的电子设备．这些设备分属于不同的系统，由于这些设备工作频率、抗干扰能力和功能等都不相同-对接地的要求也不同。在安装中．按下述方法进行接地：

(1)电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地。一般合用一个接地极，其接地电阻不大于4Ω：当电子设备的接地与工频交流接地、防雷接地合用一个接地极时．其接地电阻不大于1Ω。屏蔽接地如单独设置，则接地电阻一般为300Ω；

(2)对抗干扰能力差的设备-其接地应与防雷接地分开。两者相互距离宜在20m以内．对抗干扰能力较强的电子设备．两者的距离可酌情减少 但不宜低于5m；

(3)当电子设备接地和防雷接地采用共同接地装置时，两者避免雷击时遭受反击和保证设备安全。应采用埋地铠装电缆;

(4)电缆屏蔽层必须接地．为避免产生干扰电流，对信号电缆和1MHz及以下低频电缆应一点接地；对1MHz以上电缆，为保证屏蔽层为地电位。应采用多点接地。闭路电视和工业电视都必须采用一点接地。

3 输入设备的安装要求

(1)安装位置应能正确反映其性能的位置，便于调试和维护的地方．不同类型的传感器应按设计和产品的要求和现场实际情况确定其位置；

(2)水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接；

(3)风管型、湿度传感器、室内温度传感器、风汽压力传感器、空气质量传感器应避开蒸汽放空口及出风1∶3处；

(4)管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行；

(5)风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成后进行。

4输出设备的安装要求

(1)风阀箭头和电动阀门的箭头尖与风门、电动阀门的开闭和水流方向一致;

(2)安装前宜进行模拟动作;

(3)电动阀门的口径与管道径不一致时，应采取渐缩管件。但阀门口径一般不应低于管道口径二个档次，并应经计算确定满足设计要求;

(4)电动与电磁调节阀一般安装在回水管上。

5 安装的其它要求

BAS的监控是由电脑按照编制好的程序进行的、设计工程大大简化。不需要进行各种设备的电气联锁图控制调节原理图等。只需要简单的监控原理图就可以满足要求。但设计人员必须编制较为详细的监控说明软件。另外还要向制造商提供各测量元件、控制器使用的条件清单。如管道规格、流体名称、压力、温度、流量等。以便制造商选用各种元件规格。安装人员一般只根据图纸及提供的主要元件的规格和数量进行组装。

五、现阶段智能化系统占工程总造价的比例

中国智能建筑市场充满无限商机，也充满着挑战。国内智能建筑市场广阔，据不完全统计，目前国内智能建筑的投资约占建筑总投资的5%～8%，有的地区可达10%。根据国家统计局的数据，过去五年内全国各地共完成房地产开发建设投资22042.22 亿元，若其中四分之一建筑实施智能化系统工程，并且以6%计算智能化系统工程投资，那么在过去五年内建筑智能化系统工程投资已达330 亿元。中国加入WTO 后，经济发展的国际化对办公建筑的智能化水平提出了更高要求，不仅对新建办公楼，而且对量大而面广的已有办公建筑的改造都提出了智能化需求。

结语：根据智能建筑电气设备工程的特点，严格按规范和施工工艺要求进行安装，必能确保系统开通和运行。建筑智能化是整个社会信息化的一个组成部分，智能建筑中很大服务功能具有较强的社会性。技术在进步、制度在变革，中国智能建筑充满着希望，也面临严峻挑战，需要不断地学习，不断地研究，共同探讨智能建筑的发展道路。

参考文献：

[1] 张瑞武编著.智能建筑的系统集成及工程实施(上)[M]. 北京:清华大学出版社,2003.

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关键词：智能化；农业信息系统；农业推广

随着我国现代经济发展水平逐步提升，国家经济产业的规划格局得到进一步优化，智能化技术在现代农业发展中应用，促进我国农业发展结构体系逐步优化，农业信息系统信息整合水平高，实现现代农业发展技术化、科学化推进。

1智能化农业信息系统应用的优势

智能化农业信息系统的应用，标志着我国农业发展迈进了新的发展领域。智能化农业信息系统的应用，使现代农业发展逐步实现一体化管理，农业播种，治理，收获以及销售一体的现代化农业管理，完善现代农业发展走向新的发展趋势；其农业智能化经济发展结构化发展结构的完善，能够引导现代农业发展与我国现代经济发展之间建立完善发展领域的对接，从而逐步引导我国现代农业发展系统与国家整体经济发展系统相互适应，推进现代经济发展结构体系的综合探索，优化现代经济发展结构，推进现代经济发展。

2智能化农业信息系统与农业推广的应用

智能化农业信息系统与现代农业发展建立信息交流和完善对接，结合现代农业中应用的主要智能化系统结构，对智能化农业信息系统与农业推广，实施技术分析。

2.1农业信息智能化管理

智能化系统的综合应用，是现代农业发展实现一体化发展的发展新趋势。智能化系统应用计算机平台，建立农业发展的信息智能化发展模式，逐步优化现代农业发展结构的综合完善新平台。例如：智能化系统的应用，可以实现现代农业管理中，农业种植、收获以及农产品加工、销售等信息通过智能化平台的应用，一体化完成，农民通过计算机，手机客户端能够及时接收农业发展政策，农产品销售信息等，为我国现代农业的发展提供了技术保障；智能化农业信息系统在现代农业发展中的应用，实现智能化系统中多种信息平台的综合应用，以云计算系统为例进行分析。云计算在农业信息服务中不仅可以保障计算机系统资源的综合应用，同样也可以实现现代信息的存储与计算，云计算依托计算机系统，逐步建立信息服务系统，形成：数据挖掘-数据存储-数据整合-数据应用，为一体的新型农业信息资源体系，保障现代农业信息资源在实际中发挥应有的作用。这种新型智能化信息网络平台在现代农业发展中的推广，是社会主义新农村建设的必然保障。

2.2网络服务平台的开发

我国农业发展在新时期逐步实现农业发展与社会整体经济发展的综合对接，智能化农业信息系统的推广与应用，满足了这一农业发展的细需求，实现网络服务下平台的综合开发，建立现代农业发展资源共享平台下。例如现代农业信息智能化系统主要包括计算机网络信息资源平台，手机客户端平台两种形式。农民可以应用智能化信息平台建立社会金融、农业种植、农业销售市场信息虚拟化管理，从而逐步优化现代农业信息资源之间的信息整合，为农民提供提供一手的农业发展信息，为农民经济增收提供了更加全面的经济发展信息保障。网络服务平台在农业发展中的推广，是我国现代农业建设与社会发展需求相适应的农业发展新格局，促进我国现代农业发展与时俱进。

2.3农业服务体系的完善

农业服务体系得到完善，源于我国智能化农业信息系统的构建。一方面，智能化系统在现代整体经济发展中，逐步实现信息资源的综合整合，推进现代农业信息资源信息审核与来源的真实性。我国农民的文化水平相对较低，智能化信息系统的应用，可以为我国农民的信息平台信息资源实行辅助鉴定，弥补了现代农村计算机系统应用中的不足；另一方面，智能化农业信息系统建立信息保护系统，可以依旧农民的需求，制定合理的农业种植开发信息指导，为辅助我国农村农业发展提供了良好的信息保障。

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关键词：智能化小区；系统规划；建设要素

随着信息时代的不断发展，智能化住宅小区的建设在不断提高，由早期单一独立的电视、电话、宽带、闭路电视监控等系统，已经发展到一个更高的阶段。随着计算机（包括硬件、软件和网络等）技术、通信技术和控制技术的突飞猛进，使得各种高新技术产品得以在住宅区中广泛应用。

国家建设部住宅产业办公室对于智能化小区提出了一个基本概念：“住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通信与网络、自控和IC卡），通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。随着新产品、新技术、新工艺的不断跃进，这一基本概念也将会有所变化。

1 智能化住宅小区建设的基本要素

智能化住宅小区的建设，要根据小区建设的整体规划定位，遵循以下几点基本要素。

1.1对智能化小区的正确认识

首先，对于智能化住宅小区的建设，建设方要明确什么是智能化小区，它不单单是安装一个电视插座，一个监控摄像机那么简单。智能化小区是一个综合性多技术手段的系统工程，它不仅需要专业技术的应用，还需要其它各个专业的配合，正确的认识对小区的后续运作起着至关重要的作用。

1.2对智能化小区的合理需求定位

智能化住宅小区的建设需要合理的需求定位，要根据小区的项目投资、整体规划、销售对象、配套设施建设、周边环境、后续管理等各个因素来确定小区智能化建设的档次。需求分析包括用户使用的需求、小区管理的需求、市场承受能力的需求和未来社会发展的需求等等。如建设方对小区的定位为高档住宅，在配备了电视电话宽带等标准的智能化系统外，还应该考虑高端的智能一卡通、智能家居等系统的配备，以提高住宅的档次。综合以上因素，我们才能确定下一步设计的实施。

1.3对智能化小区的系统优化设计

智能化小区建设的关键，在于系统的整体规划设计，一个小区是否能真正体现其智能化，全在于此。智能化建设是一个系统工程，它是由各个子系统组成，在各个系统的实施及运行阶段，它们是一个整体。在设计当中，要注意各系统的适用性、节能性、可扩展性、经济性等各方面因素，更要考虑各个系统之间联系，优化设计，使之达到安全性、舒适性的目的。

1.4对智能化小区的规范化实施

在明确了建设的目的后，将进入真正的实施阶段，规范化的实施能够确保智能化系统工程顺利的运行。从系统规划、建议方案、设计方案到深化设计，而后进行施工、安装、调试，最终到系统的稳定运行，整个过程都需要其规范化的操作实施。规范化的实施，为投资方、建设方、施工方、使用方提供了保障，使小区智能化建设能够有条不紊的进行，是小区智能化系统运行的根基。

2 智能化住宅小区的系统规划

住宅小区智能化系统工程的建设，是以综合布线为基础，将各个子系统高效稳定的集成在一起。

2.1安全自动化

2.1.1闭路电视监控系统。小区的闭路电视监控系统包括室内室外两个部分。室内需要防护的区域可以包括电梯前室、电梯内、通往天台的通道口、通往地下车库的通道口、地下停车场等位置；室外需要防护的区域可以包括小区的出入口、小区四周、小区内主要街道和其它隐蔽位置。摄像机采用普通摄像机与红外摄像机，定点摄像机与动点摄像机相结合的布放方式，可采用全实时录像，确保小区安全。

2.1.2防盗报警系统。在室内房间安装双鉴探测器、报警按钮、门磁等设备，当有报警发生时，将信号传至小区控制中心，小区控制中心值班人员可立即赶赴现场进行处理。双鉴探测器可设置于一些重要房间，报警按钮设置于隐蔽并方便人员使用的地方。

2.1.3周界防范系统。为了防止不法分子非法进入小区内作案，设计在小区围墙或栅栏上安装红外对射探头，它可以为小区设置安全的第一到防线，此系统可与闭路电视监控子系统进行联动。为了管理方便，系统可配置报警管理软件，含有电子地图，可直观显示报警区域。

2.1.4巡更系统。在小区内设置无线巡更系统，小区值班人员可手持巡更棒，按照一定的路线进行巡逻，然后将巡更记录上传到管理机。这是一种人机相结合的防护方式，巡更路线的规划十分重要。

2.1.5智能家居系统。随着小区智能化的不断发展，智能家居系统已经在小区中使用，基于可视对讲系统为基础的智能家居系统，已经逐步为人们所接受。通过设备实现对灯光、窗帘、家用电器的现场及远程控制，它是现代化智能小区建设不可或缺的一部分。

2.1.6门禁系统。在小区的各个出入口、电梯可设置门禁系统，采用一卡通形式，利用一张IC卡使小区内的住户及物业管理人员方面、快捷、安全的进出通行。

2.1.7煤气泄漏报警系统。煤气泄漏报警系统是在厨房、餐厅等位置安装煤气泄漏报警器，一旦有煤气泄漏，即触发报警；一方面其自动切断煤气供应，另一方面通知中心控制室由控制室值班员作处理。

2.1.8消防报警系统。消防报警系统是在房间安装烟感或温感探测器，当住户发生火灾时，触发报警，并将信号传送到报警中心。

2.2通讯自动化

2.2.1综合布线系统（语音、数据）。小区的综合布线系统不仅仅包括了语音、数据的信号传输网络，它还包括了安防系统、一卡通系统、智能家居系统等多个系统的整体传输网络，要考虑系统的结构完整，各设备之间接口规范。它就象人的神经，构成了小区的“神经系统”。

2.2.2有线电视系统。数字有线电视系统是一个从节目采集、节目制作、节目传输、一直到用户端接收机，都要以数字方式处理信号的端到端的系统。全国早已开展了数字电视的建设，对于建设方、设计方来说，应该注意的是传输网络的构架及终端用户的使用，与新技术相配套。

2.3管理自动化

2.3.1水、电、煤气的远程抄表系统。三表的远程抄表系统日趋成熟，三表输出的脉冲信息由计数器读出，储存于芯片中，再通过网络传输到控制中心，控制中心计算脉冲数量读出三表读数，并打印出来。可以与银行联通，定期通过银行系统扣费，从而实现远程抄表与自动扣费结合。

2.3.2停车场管理系统。系统可采用非接触式智能卡停车场管理系统，实现对停车场车辆进出、停放、高效有序的管理要求，有效防止车辆丢失、损坏事件的发生。系统采用联网设计方式，与门禁系统、电梯刷卡等集成到一卡通用。可实现脱机运行、图像对比、车位显示、收费、防砸车等功能。

2.3.3供水、供电设备管理系统。系统是通过有关网络，控制中心可显示小区内主要设备如水泵、水池水位、电梯、高低压开关、路灯等的运行状况，并可通过软件控制设备，使设备运行于最经济合理模式中。当设备发生故障时，控制中心发生报警并通知管理人员处理事故。

2.3.4公共信息显示系统。智能化住宅小区的特点之一就是面积大，在项目的前期规划中，建设方和设计方可根据园区的情况设置公共信息显示系统，采用室外LED显示屏，起到信息、美化环境、提高小区档次的作用。

2.3.5背景音乐及公共广播系统。在小区的园区内、地下停车场、电梯前室可设置背景音乐及公共广播系统，系统对全区或各别分区进行有选择的广播，能够实现音乐播放、宣传、播放通知、找人及群呼等功能。同时具备消防广播功能。

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【关键字】智能建筑；总体方案；设计

随着计算机技术、网络技术与建筑业的结合，智能建筑与智能住宅小区工程项目迅速发展。建筑智能化正被越来越多的建筑单位所接受。目前智能化设计主要分两个阶段，总体方案设计和施工图设计。

建筑工程设计中的一个重要环节初步设计在智能化设计中被忽略。这有以下原因：一是当建筑工程项目在方案设计阶段时，往往重视建筑设计本身的平、立、剖，而对其它专业，特别是设备工种，包括水、电、暖忽视，只要写一个简单的说明即可，而对智能化设计则未被列入内容，有的甚至不被考虑。二是当在设计方案评审时，有关主管部门提出或设计单位询问甲方（建设单位）关于智能化设计时，项目已进入初步设计阶段。这时，有的甲方才认识到需要这方面的设计。设计单位才被要求做智能化系统总体方案设计。三是正当智能化系统总体方案设计进行时，由于工期紧迫，建筑设计已进入施工图阶段，甚至已出桩位图，设计迫在眉梢。智能化系统总体方案甚至未经评审就进入施工图设计。四是部分工程项目在进入施工后才发现缺少智能化系统的设计施工图，重新找设计单位进行智能化系统设计，在招投标时产生总体方案，中标单位直接进入施工图设计。

上述种种情况说明在目前智能化系统设计尚不正规，不能与建筑设计同步进行时，总体方案设计是一个十分重要的环节。那么总体方案设计包括哪些内容呢？总体方案主要由以下几部分组成：工程概况。叙述该工程区位：建筑总面积、总高度；所属建筑级别；工程意义；建筑平面功能、用途等。设计依据。包括国家现行规范、标准、行业标准；建筑单位、主管部门有关文件及具体意见与要求；设计单位、建筑等各工种提供的技术资料或文本。设计原则。智能化子系统配置的总体要求及目标。智能化子系统配置：列出该工程项目所需设计的所有智能化子系统名称，这要根据不同性质的工程，建筑单位不同的要求而设置不同的智能化子系统。智能化子系统内容介绍，这部分是设计的实质性内容，需要根据不同的子系统作详细介绍，以一个高层综合楼为例，主要有以下智能化子系统。

建筑设备监控系统。该子系统是十分重要的，占全部智能化子系统设计的三分之一工作量，还要与水、电、暖等设备专业密切配合。其主要描述内容有：设计原则；本工程建筑机电设备设置情况，如冷暖空调机组；热源锅炉（热水器）；油系统；通风设备；变配电设备；给排水设备；照明设备，包括公共照明、室外照明、泛光照明等；电梯、自动扶梯等；各机电设备的控制要求；分类列出各机电设备监控点数表，并介绍选用监控系统厂商、品牌及系统情况、产品性能的简单介绍。

通信网络系统。主要内容有语音信息点设置原则；各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与计算机信息点同表）；机房设置；机房设备选择虚拟交换机、程控交换机等；接入网。如果不与计算机网络系统同走综合布线系统，则要叙述垂直管线采用通信电缆，水平布线采用四芯通信线等，每楼层设置电话分线箱；管线敷设方式，垂直管线走弱电竖井，水平管线走吊顶。部分工程还有无线通信系统等。

计算机网络系统。主要内容有计算机信息点设置原则；各楼层不同功能用房的信息点设置一览表（可与语音信息点同表）；机房设置；计算机网络中心机房主网络交换机和楼层网络交换机设置；系统厂商、品牌及系统情况、产品性能的简单介绍。部分政府办公大楼要组建外网、内网，有的业务部门要组建小型局域网。

结构化综合布线系统。从严格意义上讲，该系统并非智能化子系统，而仅是通信网络系统和计算机网络系统的物理支撑。本文为了便于说明也将其列为一个子系统。有的方案设计将该系统取代通信网络系统和计算机网络系统，本人认为不妥。

在目前的高层建筑中，特别是办公楼，布线系统是十分重要的。一般按工作区、水平布线、垂直布线、楼层设备间、中心机房等几部分组成，有的工程还有各建筑单体之间的建筑群子系统。目前常用超5类布线，采用超5类的线缆和信息插座，部分工程采用6类线缆和模块呈上升趋势。垂直干线采用光纤，进户线一般采用6芯单模光纤。常见1000M到建筑单体，100M到楼层或桌面。

闭路电视监控及防盗报警系统。这是属于安全防范体系的二个互相关联的子系统，需列出本工程监控点、防盗点的设置一览表，还要介绍选用主要设备的厂商、品牌、功能。目前监控一般采用硬盘录像技术。部分工程要求监控摄像与灯光照明联动。

卫星电视接收及有线电视系统。该系统一般采用860MHZ双向邻频传输系统。对于住宅一般采用集中式分配分支器系统，原串接分支方式基本不用。要列出电视终端配置一览表，对主要设备厂商、品牌、产品情况作一简单介绍。

公共广播系统。一般该系统与消防紧急广播系统兼容，要说明与消防紧急系统的切换方式。扬声器设置如不完全相同则要作补充，部分场所要增设音量调节开关。如无消防紧急广播系统的工程则要配置扬声器，对主要设备厂商、品牌、产品作一简单介绍。

停车场管理系统。大型公共建筑设置地下层停车场的建筑工程需要设置该系统。在汽车通道出入口设置管理室，安装系统主机，方案中要对选用产品品牌、性能作一简单介绍。

会议系统。一般办公楼具有各种规模、各种用途的会议室、报告厅均需设置该系统。由于建设单位要求档次不同，投资不同，选用会议系统内容也不同。主要有会议扩声、投影、摄象系统，会议视频系统，还有会议表决系统、发言系统及多语种同声传译系统等。要根据不同建筑，不同会议室（报告厅）作不同描述。主要要有系统功能、产品性能等介绍。

大屏幕显示系统及触摸式多媒体信息查询系统。公建项目的办公、商场等一般设置上述二系统，该系统设置于门厅、大堂等公共场所，对公众起广告、引导功能。大屏幕显示装置附近需设置小控制室，留足电源功率，一般1平方米面积1KW左右。方案中要对设施功能作一简单介绍。

其它系统。根据不同建筑物，尚有综合楼宇对讲系统，电子巡更系统，一卡通门禁、考勤、消费系统等。如有商场，则还有POS系统。均要逐一对系统功能、配置、主要设备产品性能作一简单介绍。

总体方案中还要涉及各智能化子系统机房设置，管线敷设，电源、防雷、接地等内容。在工程设计中建筑智能化设计投标文件中除了上述总体方案设计外，尚需提供以下资料及说明：智能化子系统投资估算；各阶段设计周期；设计单位基本情况；智能化系统设计资质证书；智能化系统设计业绩；本工程智能化系统设计人员组成及简历；设计费用报价；违约责任等。

对于一个建筑工程项目智能化系统总体方案设计是十分重要的。它基本上确定了工程项目智能化系统的档次及完整程度。当然总体方案设计前，智能化系统设计师要与建设单位有关人员密切合作，对系统配置进行探讨，根据建设单位的实际需求、投资、管理等情况确定系统的规模，以使总体方案切实可行，为今后施工图设计，集成承包商深化设计打下良好的基础。

智能化为使系统达到预期的目标，必须提高整个系统及其各个组成部分的智能度，即要实现检测智能化、操作智能化、决策智能化。所谓智能化，即整个系统、各个领域（控制、维护、管理）、与生产过程直接相连的检测装置、执行装置等，均具有目标分析、状态及故障分析、行为及态势分析、决策分析的能力。

在一个庞大的集成系统中，部署分布必须合理，包括任务分布化、智能分布化。集成与分布相结合才能使各个部分尽职尽责、保质保量、安全可靠，整个系统分工明确、信息互通、运行有序，从而使整个系统在整体上获得最优的质量、可利用率和最佳经济效益和社会效益。

篇10

关键词：万能工具显微镜 光栅位移传感器 DSP 误差分析与补偿

万能工具显微镜、分度头、光学测角仪是用传统方法对长度和角度等几何量的测量的常用工具。基于测量精度高、抗干扰能力强、长期稳定性好等优点，这些仪器在几何量测量中扮演重要角色。作为测量仪器中的大型光学仪器，万工显功能特别强大。它可以通过多种方法并结合附件在直角坐标及极坐标下进行各种几何量的测量，在精密测量中使用十分广泛。然而随着现代科技的发展，对精密测量的精度、效率等方面也提出了越来越高的要求，要求光学测量仪器达到高精度、高效率、智能化。

设计应用光栅数显技术，能使万工显测量、读数实现数字化。这种数字化的智能测控系统用以解决老旧万工显操作繁琐、人为误差大、工作效率低等问题。这将是一个很有实际意义的课题，它可以对很多院校和厂矿这类老旧仪器进行改造，提高了读数精度和自动化程度，其在精密测量领域具有广泛的应用和实际的意义。

1 系统需求分析

本课题是基于成熟测量工具万工显的技术升级改造，既要保持原有仪器的精度和稳定性，又要降低测量难度，所以要选择适用于万能工具显微镜改造升级并且经济实用的位移传感器；为避免误差积累影响系统精度，需自行设计机械安装方案；为避免错位松动影响系统稳定，需严格遵守安装说明。

1.基于DSP技术的信号细分及数据采集电路模块设计

原有仪器测量精度较高，稳定性好。改造升级后要达到甚至超过原来的测量精度，保持更好的稳定性。在满足这些要求的情况下，选择DSP技术对信号细分和数据采集。

2.功能软件的设计与开发

为了使样板、螺丝、齿轮、滚刀等的检测从不可能到可能，从不精确到精确，从复杂到简单。自行设计万能工具显功能软件，实现简单几何元素、基本几何元素、组合几何元素等规划测量功能。同时，系统完成了万能工具显微镜数字显示仪表的图形测量、图形构造、图形预置、公制/英制转换、坐标摆正、直角坐标/极坐标转换、参数设置、用户提示等先进的仪表功能的实现。

2.光栅检测原理及光栅位移传感器选型

1.光栅检测原理

光栅位移传感器也称光栅尺或计量光栅，由标尺光栅和光栅读数头两部分组成，指示光栅则装在光栅读数头中。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上。目前计量光栅的位置检测技术发展已相当成熟，被广泛用于角度位移检测，也可用于直线位移检测。

2. 光栅信号细分及数据采集

光栅的刻划密度基本上决定了光栅尺的分辨率。然而工艺水平限制光栅的刻划密度受，而且从成本来讲刻花线数越多，就越昂贵，因此很难依靠提高刻划密度来提高光栅尺的分辨率。采用光栅信号细分技术是提高光栅尺分辨率的另一途径。光栅测量系统本就有较高的分辨率，若再配合电子细分则可以达到很高的分辨率，并且随着电子技术的飞速发展，细分实现越来越简单、可靠。根据本课题实用型升级改造的要求，光栅信号细分技术来提高光栅尺的分辨率。

3.软件开发环境

软件开发环境采用为CCS（Code Composer Studio）集成开发环境，该环境下编程代码的可读性更好、可移植性更高，便于二次开发。

1.开发环境

CCS是一种针对TMS320系列DSP的集成开发环境，提供有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等工具。它支持如下开发周期的所有阶段：设计、编程和编译、调试、分析。

2.系统软件总体设计

良好的设计方案可以减少软件的代码量，提高软件的通用性、扩展性和可读性。本系统的设计方案和步骤如下：

（1）根据系统设计要求的功能需求，逐级划分模块；

（2）明确各模块之间的数据流传递关系，力求数据传递少，以增强各模块的独立性便于软件编制和调试；

（3）确定软件开发环境，选择设计语言，完成模块功能设计，并分别调试通过；

（4）按照开发式软件设计结构，将各模块有机的结合起来，即成一个较完善的系统。

本系统的核心部分是DSP的软件设计，只有对光栅位移传感器数据正确采样，之后的位移量测量才有实际意义。DSP软件一般包括初始化程序、数据采集程序、中断服务程序、按键处理程序、显示子程序及实现各种算法的功能模块。

4.智能测控系统的精度分析

1.光栅尺的细分误差

依据光栅尺结构的原理，检测光栅尺的长度尺寸值误差都是按照0.02mm为单位布置测量点，刚刚好都是0.02mm节距的整倍数。对小于0.02mm读数的处理则是通过系统内插细分来完成。实验中用精度为0.1um的电感测微仪，以1um距离为间隔反复检测光栅尺的细分误差，可以得出其误差都小于±0.5um的结论。

2.数字显示系统的的检定

查阅万工显检定规程中的相关条款，需要对读数装置的示值误差、读数装置的回程误差和示值误差进行检定。

3.示值误差的检定

检定示值误差也就是光栅尺的准确性。首先要选择检定标准，一般选择已经做过检定的玻璃刻度尺，要求其极限误差不大于0.5um；依据规程的规定横、纵向的示值误差分别进行检定。如果没有玻璃刻度尺，也可以选择万工显上原有的刻度尺作为标准与光栅尺进行比对。万工显原附有的示值误差表，还可以依此进行修正，光栅尺各被检点的实际误差由此来确定，若有超差再用线性补偿系统进行补偿。

5.总结与展望

本课题研究并设计基于光栅数显技术和DSP测控技术的万工显智能测控系统。本系统力图将传统的万工显改造成智能化、数字化的万工显，从而实现万工显检测过程的高精度、高效率。自行设计编程万能工具显微镜测控软件，扩展万工显的测量功能，使一些量的检测由复杂到简单，由不可能到可能。

目前整个系统只是实现了老旧万能工具显微镜的数字化显示和智能化的基本操作，并没有实现自动读数、自动测量等高级功能，所以在系统的改进设计上可以考虑开发自动读数和自动驱停模块，从而提高万能工具显微镜的智能化程度。■

参考文献

[1] 陈智君.便携式万工显自动读数系统的设计研究[D]：[硕士学位论文]. 天津大学，2005

[2] 屠恒海.嵌入式光栅数显测量系统的研究[D]：[硕士学位论文]. 哈尔滨理工大学，2008