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家居智能平安系统是怎么样的?

Allbet登录网址 2021年08月06日 科技 30 0

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随着社会的生长,人们为了提高生涯质量,普遍的应用着种种能源"好比会用到燃气、电、水等"这些器械给人们带来利便的同时,也存在一定的平安隐患,可能会漏气、漏水、失火等,给家带来伟大灾难,这连系前面剖析的家中无人或只有老人,就对家居的智能平安提出较高要求,下面就由广州莱安智能化系统开发有限公司来讲一下:

"智能家居最早追溯到20世纪80年月的美国,智能家居的生长与盘算机手艺、电子手艺、通讯手艺的生长密不能分",早期人们行使电子手艺,设计的家居自动控制电路,如门铃控制等;随着盘算机手艺的生长,大规模集成电路的普遍应用,人们逐渐行使单片机等设计程序化的家居控制;近年来随着通讯手艺的生长,人们又最先探索使用无线传感器和移动通讯网络,举行智能家居控制系统的设计,并取得了一定效果"80年月末,美国人行使CAN总线手艺,设计了 *** arthome智能家居模子。

智能家居的生长,不仅是控制手段的生长,更与控制内容的扩展密不能分"早期有些国家做智能家居,主要控制水表、电表、自然气表的数据丈量等基本家居数据"好一些的家居控制系统,还把楼宇对讲系统、小区摄像头!家用电器等的平安纳入控制局限,然则这些原始控制手段,布线穷苦,成本较高,未能有用的推广"随着网络手艺!通讯手艺的生长{chang},盘算机网络!有线电视!数字电视!移动电话等逐步普及,人们的家居结构也发生了潜移默化的转变,与之相对应的智能化家居控制系统最先起步,然则只是控制内容的厚实,而控制手段并未有较大的创新性提高。

现在人们对智能家居的界说加倍有条理性,整个智能家居系统可参考人体心理特征举行模块化分层,首先是智能控制系统,类似于人体大脑,这部门系统主要控制人们家庭内部的各种硬件装备,如微波炉!冰箱!空调等家用电器,水管!自然气!暖气等管道系统,有线电视!盘算机!电话等数据通讯系统"其次就是家居的安防系统,他类似于人体的眼睛等,通过摄像头!楼宇对讲机、无线通讯网络或盘算机网络,将家庭内部与外部实时联系在一起,保证整套家居系统的平安性"若是说内部系统式家居生涯的适用性,外部系统式家居生涯的平安性,那么整套家居智能系统,则是家居生涯的恬静性"因此,若何『he』将家居的内部与外部!硬件与软件有机的捏合在一起,始终是各种智能家居系统的生长目的。

现代智能家居系统凭证硬件的漫衍,大要可分为以下几个部门:

监测系统:现“xian”在我国的新建小区都装备了摄像头等监控装备,高等小区稀奇是别墅更是装备了视频采集装备,楼宇对讲门不是传统的按键与电话挂机,而是「shi」在楼宇门口设置了隐形摄像头,主人可以通过摄像头,在室内的LED显示屏上,一目了然的看到来访客人的情形,极大的提 高了楼宇安防性。

防盗系统:从90年月最先,人们逐渐重视家庭的防盗,早期人们主要是在门窗加装防盗窗,后期逐渐的在门窗安装报警器,现在人们逐渐将门窗安防设计的更隐藏更精准,接纳摄像头与自动报警组合方式,能够同时将防盗信息储存并转达给保安职员。

室内应用系统:已往人们的家庭电气,除了灯光照明,险些就没什么器械了。而现在各种家居装备险些都能实现自动化,随之带来的是大量的控制要{yao}求,如自然气泄露报警装置、太阳能自动上水装置!空调自动预热装置等等,另有有线电视、数字电视、家庭互联网等通讯装备。

人们在享受科技生长带来的便捷与恬静的同时,也埋下了无数的平安隐患,若何对这些繁多的家庭室内装备举行平安控制,是家居平安智能系统的最大目的"科技生长是社会生长的事态所趋,而享受科技生长带来的优越性和恬静性,更是通俗民众的内在追求"家居的平安性关系到人们的生命财富平安,稀奇是随着人们平安意思的增强,人们对家居的平安要求更高"而我国社会生长逐渐进《jin》入老龄化,人们的{de}生涯节奏又在不停加速,智能家居平安系统具有伟大的市场远景。

随着科学手艺的飞速生长,人们生涯水平不停提高,我们的生涯质量也获得了极大的改善,尤其是煤气的普及使生产效率!市民的生涯质量获得大幅提升,然而使用燃气的历程中,因燃气泄露!废气等缘故原由造成的燃气爆炸、中毒、火灾等意外事故时有发生,给人们的生命和财富平安带来了严重的威胁,因此居家平安问题就受到了社会各界的普遍关注,其中,防煤气泄露、防火、防盗以及节能的关注水平较高,我们就是针对这些问题设计了一套家居智能平安系统。

1 家居智能平安系统方案简直定

本『ben』课题要解决的内容已在前面逐一做了先容,本文对系统的形貌主要从如图2.1的几个方面 入手,本章对系统方案的差异内容的种种方案举行剖析对照,最终确定 ding[一个详细方案,以便以后‘hou’的硬件、软件设计。

图1.1系统方案蹊径图

1.1有害气体检测方案选择

虽说市场上检测有毒有害气体的传感器有许多种,然则家居中有毒有害气体事故主要指一氧化碳中毒、液化石油气管道煤气!自然气中毒,前者多见于冬天用煤炉取暖和,门窗紧闭,排烟不良时,后者常见于液化灶具漏泄或煤气管道漏泄等,连系这个特点本系统选取气体传感器KTR一5,该传感器对自然气!液化气!煤气都有较好{hao}的迅速率"将KTR一5传感器配合一定的电路做成采集模块,若是室内发生这些气体泄露并到达一定浓度,信号采集模块就能发出报警信号。

1.2火灾情形检测方案选择

火灾检测(ce)是家居平安的重点检测工具,无论是市面上的火灾报警器照样现在智能家居中的火灾检测多数接纳远红外火焰 yan[传感器来实现,它主要用来探测家居中是否存在明火,它的事情原理为:当家居中发现火焰时,火焰能够发出的波长在700一1000纳米之间红外线,而这种传感器就能对波长在700一1000纳米的红外线做出反映,即该传感器就能检测出来信号而且发出报警"当火焰发出的波长在880纳米时,传感器获得的信号最强烈"而且该类传感器的事情辐射角度为60度,即围绕火焰传感器的轴线600的圆锥立体空间内的火焰信号,可以被传感器检测到,这样就限制了此类传感器的作业局限,同时一这类传感器不适合在有明火的地方使用,好比用在厨房,做饭的时刻可能会发生误动作,由于红外传感器的局限性,连系每次火灾的发生前!中都市发生许多有害烟雾和很高的温度,本系统选用KTR-2烟雾传感器和温度传感器来配合检测"距消防部门统计,火灾中罹难的大部门人都是由于吸入有害烟雾的造成的,因此本系统特专门选用对烟雾对照敏感的KTR-2烟雾传感器来实现对烟雾的检测"在本系统中的温度检测并不是想知道详细的温度是若干,而是想知道温度是否到达上限值,对温度的检测接纳负温度系数的热敏电阻来实现"在这个部门中两个传感器同时检测,任何一个传感器的响应都市引发报警,同时安防主机也可凭证差其余响应信号,来执行差其余动作。

1.3非法入侵检测方案选择

非法入侵的检测方式对照多,有热释电手艺的,有红外对管的,也有门磁窗磁的"热释电手艺用起来对照利便,然则连系现在家居的特点,我们正在进入老龄化社会,宠物可能成为老人的精神寄托,家居中的宠物也会越来越多,宠物与人一样会向外辐射红外线,这样会使检测模块造成误动作"红外对管检测也对照成熟然则传感器容易被发现,而且一旦被发现,传感器形同虚设,而且对装修过的屋子安装起来不太利便"另有门磁窗磁对传感器,一样平常的讲,不管是正当照样非法手段,只要想进入室内都得经由门或者窗户,因此这部门的检测还可以从门窗上下手,只要有人不正常开门就会发生报警信号,本系统就接纳这种方式检测,常用的检测方式是通过光电开关检测或者磁开关检测,两种方式相比光电检测的成本较高,月.需用电较多,因此本系统选用磁性器件干簧管做的门磁窗磁开关来实现检测,可将门磁!窗磁开关装在门窗上,当门窗被打开时,使干簧管所处的磁场发生转变,使门!窗磁做出反映发生信号,实现报警。

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1.4远程控制方案选择

GSM移动通讯手艺与当前的3G移动通讯手艺相比,GSM通讯应用加倍普遍,美国!欧洲!日韩等国家的2G移动通讯都接纳GSM通讯尺度"GSM移动通讯网络稳固性能相当好,因此家居智能平安控制系统的研发探索使用GSM移动通讯手艺,将家居智能控制系统的数据信号,通过GSM信息平台,将各种家居报警信息通过移动《dong》电话或短信息的形式传送者终端客户"GSM手艺的家居智能系统,能够不受网络的限制,可以实现随时随地的接受报警信息,而且吸收终端只是一部通俗手机,再据不完全统计,我国的手机用户己到达9.2亿,从这点来说大大降低了整套智能系统的成本和使用成本"GSM通讯手艺智能家居控制的原理如图2.3所示

1.5 GSM通讯手艺智(zhi)能家居控制的原理如图

GSM移动通讯有着很强的优势:

(1)可以实现实时通讯:凭证不完全统计天下没有手机用户己到达9.2亿,而且所有的手机都支持2G的GSM通讯,这一点是网《wang》络用户与牢靠电话用户所没有设施比的。

(2)成本较低:人人都有手机这不需要另外设置装备,平时不需要任何用度只有在报警时出条短信息用度就行,而网络与牢靠电话用户少,就需要另‘ling’外开通网络或设置牢靠电话机‘ji’,这个资源属于应急应用,可能若干年〖nian〗都不用一次,突然发生报警刁-会用,显然这样的造成了资源种虚耗。

(3)报警准确且可备查:GSM报警可以通过短信息报警,这样可以将报警信息表达的更准确,而且手机中的短信息可以自动保留,若是只是电话报警,可能由于环境等因素影响吸收信息,一旦没有听清晰,就与没有报警一样,而短信息可一遍遍的仔细研(yan)究。

1.6传感器信息采集方案选择

单片机充实行{xing}使大规模集成电路手艺,将盘算机系统的存储器、缓存器、盘算器、计数器等简化,并集成到一块电路板上,极大的减小了微型盘算机的空间和体积,降低了微型盘算机的成本,普遍的应用在各种浅易智能控制装备上"归纳综合的讲:一块芯片就成了一台盘算机"单片机是靠程序运行的,而且通过修改,让差其余程序去完成差其余功效"电压对照器能够通过对照输入与确定的尺度电压,输出崎岖两种信号模式,以是可以凭证单片机的特点,可设计控制系统框架如图2.3

2.1控制系统框架

3 基于AT89552的系统硬件设计

3.1 硬件设计总体思绪

本课题的家居智能平安系统接纳AT89552单片机为主控制芯片,将有毒有害气体检测检测部门、火灾检测部门、非法入侵检测部门等部门有机的组合在一起,有危险信号时行使TC35i模块,通过GSM移动通讯网络实现主机与家居主人的通讯整个家居智能平安系统的硬件组织 如图3.1所示。

图3.1智能家居平安系统硬件组织图

3.2 检测模块与主机之间的信息传输部门

为了保证家居平安,系统中会接纳许多的检测模块,这些检测模块并不能能与主机都同在一处,它们之间的信息转达,可以用有线也可以用无线,有线通讯加倍可靠,无线通讯的方式加倍天真,要害就是无线方式在使用!安装等历程中都很利便,是系统应用的生长趋势"在本系统中接纳了有线与无线相连系的方式,能允许的情形一F,能接纳有线就接纳有线,事实加倍可靠,晦气便时也可接纳无线方式"本系‘xi’统的无线方式是通过无线编码芯片SC2262与无线解码芯片KTR2272来实现的.

3.3 GSM远程控制部门

GSM/GPRS通讯部门接纳SIMCOM公司的 SIM900A模块来实现,SIMg00A是一个专门为中国大 陆市场设计的双频「pin」GSM/GPRS模块,事情频段为: EGSM 900 MHz和DCS 1 800 MHz。SIM900A支持 GPRS multi—slot class 10/class 8(可选)和GPRS编码 花样CS_1,CS_2,Cs-3和CS_4。模块尺寸只有 24 mm24 mm3 mm,险些可以知足所有用户应用 中的对空间尺寸的要求,例“li”如M2M,数据传输系统等。 具有68个贴片引脚,键盘和SPI接口,音频输入和输 出,可编程GPIO等。SIMg00A接纳省电手艺设计,在 SLEEP模式下电流只有1。0 mA。其内嵌TCP/IP协 议,在数据传输方面异常有用。 GSM/GPRS通讯电路结构如图4所示,由天线、天 线阻抗匹配电路、SIM卡电路、ESD静电珍爱电路和电 源控制器组成。其中,SIM900A通过其串口1与 STM32F103的串口0举行数据通讯;电源控制部门通过 STM32F103的GPIO来控制IRFR9024芯片(N组织 MOSFET)使能,控制系统适时进入休眠模式,关断 SIM900A电源来降低功耗;ESD静电防护接纳SMF05C 芯片举行SIM卡数据珍爱;阻抗匹配电路行使APPCAD 仿真软件举行5Q传输线匹配,保证信号 hao[强度。

4 不足与展望

现在智能家居系统中的无线手艺控制距离方面另有些不足,它并不适用于别墅区,那地方太大,无线信息转达不外去"信托随着手艺的生长,无线的应用距离会更远,事实无线手艺是生长的趋势"同时由于GSM手艺利便应用,也必将会在智能家居的控制系统中大放异彩。

凭证我国现在的人民生涯水平和科技生长水平,可以推断智能家居市场的未来生长,主要有以下趋势:

(l)控制内容越来越多,整个系统也会越来越向智能家居靠近,最终二者会完全融为一体。

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