浅谈住宅家居弱电智能化设计
来源:用户上传
作者:
摘要:随着社会经济的发展，家居智能化的浪潮逐渐兴起。文章结合当前智能家居、计算机网络、建筑电气等技术的发展水平，从必要性、存在问题、常见需求、设计实现、未来发展这几个方面对智能家居的弱电系统设计进行阐述。
关键词:智能家居；信息技术；系统设计
前 言
随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，住宅中的智能应用越来越普遍。住宅配套设施已从原有的基础型、应用型向网络型、智能型、舒适型转变。因此，智能家居的概念应运而生。
1、智能家居采用弱电系统设计的必要性
智能家居的弱电系统设计是智能家居的重要基础，在装修时结合生活习惯，量身设计一套智能家居弱电系统显得非常必要和重要。
(1)发展的必然性。以地面、墙、家具为主的基础装修如人的躯体，而针对家庭智能化的弱电系统就像是分布在人体上的神经。新居装修入住后，人是否感觉到舒适、方便，与家中是否预先设计布置了完善、有效的“神经系统”有直接关系。
(2)设计的必要性。由于弱电系统涉及多种弱电线缆，线路众多，且日益复杂，科学合理地预埋全部弱电线缆，保证了家庭装修的美观和一致。
(3)可观的经济性。通过量身定制，在装修时增加智能家居弱电系统设计与施工，从前期看会增加少量的装修成本，从长远看却节省了大量的家庭支出。
2、弱电系统设计存在的问题
2.1经济发展水平问题
由于国内经济发展水平和人们生活水平的局限性，目前大部分业主在建房或装修时仍按照传统的观念，只专注于外观设计，而没有对智能家居方面进行科学、合理的规划。
2.2专业涉及面广
智能家居弱电系统是一个跨行业、多专业协调的系统工程，涉及大量的专业知识和技能。
2.3行业规范难以统一
目前，国内住宅智能化的技术发展水平相对较低。同时，家居智能化系统是一种直接面对消费者的产品，缺乏标准会使一些技术力量薄弱的厂家粗制滥造，给消费者带来损失。
3、常见需求及设计实现
3.1网络综合布线系统
1）常见需求分析
目前，住宅小区仅仅是“宽带到户”，而现代人真正需要的是“宽带到桌边”或“宽带到床头”。通过综合布线系统运用有线和无线的互联网技术，完成家庭智能联网环境的构筑，实现Internet资源共享，实现智能家电设备的远程控制。
2）设计思路
家庭综合布线系统设计目标的实现相对简单。通过运营商提供的主干电缆连入住宅内部的多媒体智能集成箱，运用有线和无线路由设备进行集成。通过百兆以太网技术，采用星型拓扑结构连接，从多媒体智能集成箱预埋六类双绞线至各个信息端口，墙面用RJ-45模块以及信息面板进行集成。
3.2电脑音视频共享系统
（1）常见需求分析
书房、卧室的台式电脑或笔记本电脑的音视频信号、互联网等信息资源共享到客厅的平板电视上，用无线键盘和鼠标直接控制电脑，实现一点对多点、多点对一点、多点对多点控制，也可通过遥控器随意切换各输入点的视频信号。
（2）设计思路
实现视频共享的方法很多，较常见的有采用VGA、HDMI,S端子,DVI接口。在选择比较方案时，首先要确认电脑和电视的接口。这里主要介绍VGA+音频线(RVVP2+0.5)和HDMI线路两种方法。
(1)“VGA+音频线”方法。优点为材料经济实用，施工简单。缺点为由于存在技术缺陷，在数/模转换过程中，不可避免地会造成一些图像细节的损失。具体方法：①调查确认硬件。VGA接口共15针，分3排，每排5个，是显卡和平板电视上应用最为广泛的接口类型。电脑显卡应具备双VGA输出或VGA+DVI输出(可采用DVI-VGA转接头进行转换)，电视同样应具备VGA接口。②两端面板集成。从电脑摆放点预埋VGA线及音频线至平板电视处。VGA线两端可以焊接，两头均用VGA模块及面板集成。音频线两端可以焊接，两头用AV模块及面板集成。③无线终端控制。对电脑的控制可采用无线键盘+鼠标的方式来实现。
(2)“HDMI线路”方法。优点为预埋1条HDMI线可同时传送音视频信号，解决家庭娱乐系统背后连线杂乱的问题，音视频传输质量高。缺点为价格较高，且线路长度固定，不能焊接，不易维护。
与方法一相同，从电脑摆放点预埋HDMI线路至平板电视处，两端采用专用HDMI模块面板集成，用延长线连接两端终端。施工及使用过程中要注意HDMI端口处镀金保护层的保护，导致端口生锈而引起接触不良。线材闲置时应防止灰尘、水汽等进入端口，造成线材内阻增大，信号传输不畅。
3.3数字(有线)电视共享系统
3.3.1常见需求分析
将客厅的数字电视机顶盒,DVD等播放设备的音视频信号共享到其他房间，节约设备及收视费用。
3.3.2设计思路
数字电视共享是指一个机顶盒能使几个房间都能收看数字电视，并且可以自由遥控客厅的机顶盒进行频道切换、音量调节、开关机等。
3.3.3数字电视机顶盒)共享
“数字机顶盒+AV分配器+红外转发”方法是目前共享数字电视最常见的方法。如果AV视频源太多（如PW、卫星电视)，可以考虑“数字机顶盒+视频钜阵+红外转发”的方法。具体做法是首先确定机顶盒的接入位置，再确定房间共享点的位置，从机顶盒位置布设两组复合音视频线至房间共享点。音视频信号传输的问题解决后，需要考虑如何远程控制机顶盒。采用红外遥控信号转发器即可实现。同时，模拟音视频信号最大传输距离要根据线材质量及信号源强度等综合因素决定。
3.3.4常规的有线电视信号共享
与网络综合布线相同，采用星型拓扑结构连接，从多媒体智能集成箱预埋有线电视线至各信息端口，墙面用有线电视模块及面板进行集成。
3.4家庭内部电话虚拟网
3.4.1常见需求分析
在家中任意房间可接听或拨打电话；任何分机进行通话或与外线通话时，其他分机均无法接听；外线呼入转接后，主转方和被转方之间可实现对外线保密通话；内部通话免费；在外线接入时，允许任意几台分机响铃，各分机可设置为免打扰状态，该项需求主要适用于复式结构、别墅等户型较大的住宅。
3.4.2设计思路
“星型分布线路+家庭(集团)电话交换机”的方法采用星型拓扑结构连接，从多媒体智能集成箱预埋六类双绞线至各个电话信息端口，墙面用RJ-11模块以及信息面板进行集成。电话和网络都采用六类双绞线，可互换。主卧和主卫生间的电话可使用串联方式。同时，在多媒体智能集成箱中加装家庭(集团)电话交换机，并进行集成。
3.5家庭无线安防系统
3.5.1常见需求分析
根据用户需求进行选择性设计，主要包括对讲门禁、智能监控、无线报警、门铃等系统。在这里主要考虑家庭内部的无线安防系统。主人外出时，按“布防’键，无线安防系统启动，遇到非法入侵，系统立即自动拨打预先设定的报警电话。主人回家时，按“撤防”键，自动解除报警功能。该系统较适合主人经常不在家等情况及别墅等大户型住宅。
3.5.2设计思路
无线安防系统实际上就是一套防盗报警器，它集现代高新技术与智能化监控于一体，由无线发射模块和磁铁盒两部分构成，用以探测门、窗的开合。当防盗报警器探测到大于15mm的位移(开门)时，报警指示灯亮，并发送报警信号至智能主控器，智能主控器若此时处于布防状态，报警并自动拨打预设电话报警。该产品只需购买安装至相应布防位置即可，无需布线。
3.6其他智能控制系统
智能家居中常见的还有智能照明、智能窗帘、家电远程等控制系统。
4、案例分析
下面以一二室一厅两卫的户型为例，讨论智能家居弱电系统的设计及配置。具体流程如下：下面表中列出的是三房两厅两卫。
4.1确定需求
该套住宅的弱电子系统主要包括网络综合布线系统、电脑音视频共享系统、数字有线电视共享系统、家庭内部电话虚拟网、家庭无线安防系统等。
4.2科学设计
首先要根据住宅的土建平面图，结合户主习惯，立足目前需求，充分考虑使用方便和室内布局可能发生的变化，为可预见的未来留有合理的升级和扩展余地。应严格按照需求，确定好信息点的型号、数量及位置（详见表1)，绘制弱电施工图纸，计算出设备的型号、数量及线缆的长度，列出工程量清单，为施工提供专业的标准化设计。
4.3材料选购
电话和网络均采用六类双绞线，电视采用屏蔽数字电视专用线，VGA,HDMI,AV视频线均采用知名品牌线路材料，以保证传输质量。弱电箱内部采用配套的电脑数据、电话、有线电视及扩展接口等模块和成品化的有线、无线宽带路由器。
4.4组织施工
(1)严格区分强电、弱电。从多媒体智能集成箱到面板出口均单独走线，墙内无复接点，以减少故障率，维护方便。线路应使用PVC管保护，并在拐角处使用圆角或双通，以便抽换。线槽横截面留40%的裕量，以备扩充。穿线时强电和弱电不能穿同一根管，应避免与强电线路在无屏蔽、距离<20cm情况下平行走3m以上。在无法避免时，该段线槽需采取屏蔽隔离措施。
(2)位置关系应执行国家标准。根据实际需要，确定管线走向、标高及信息面板的位置。信息面板间距不大于3m，距地面30cm左右。除特殊要求外，同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上。进入暗盒时，打开暗盒原有管孔，从穿线管穿出，穿线管在暗盒中保留5mm，暗盒接线头留长30cm。所有线路应贴上标签，并标明类型、线号。线管超过两个弯头必须留分线盒。布设地插应由最近的吊顶线槽沿隔墙下到地面。
(3)强电配套的电源插座应跟上。在弱电系统设计与施工的同时，强电插座应同时跟上，尽可能在每一组弱电信息接口处都应配备220V电源插座，并预留充足的强电接口。
5、结语
随着社会经济发展，新科技不断涌现，住宅中的智能应用会越来越普遍。家居智能化浪潮的兴起，给家居生活带来了前未所有的便利和乐趣，也给人们带来了一种新的生活方式。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-596855.htm
