智能型住宅自动控制与治理系统应用研究

　　"智能型住宅家庭设施自动控制与治理系统应用研究"作为2000年小康城乡科技产业工程"的一个专题,该项研究应用LONWORKS技术开发并在住宅示范小区工程中试运行.该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:假如用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好预备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置.总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要.

　　我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的.

　　4、本专题的社会效益

　　本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境.这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件.

　　智能住宅设施的自动控制和治理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展.智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会.

　　此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益.

　　四、专题调协的科学性和合理性的后评估

　　本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来:

　　1、专题在智能小区的地位

　　智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、治理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境.从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3A(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5A(在"3A"的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的"智能"很大一部分都体现在其自动化的程度.此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受).总之,本专题对智能小区"智能"的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用.

　　2、未来市场走向

　　笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会

　　进一步加大对智能化建筑的投资.由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合治理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段.此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和治理系统将有更重要的意义.

　　3、用户需求

　　随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的熟悉;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受.此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义.

　　4、科技含量

　　可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的.智能小区的"智能"也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平.本专题所采用的LONWORKS技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着LONWORK技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代.

　　总之,"智能型住宅家庭设施自动控制与治理系统应用研究"专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考.并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证实了专题设置的科学性和合理性.

　　五、经费决算和经费使用评价

　　国家科委为"智能型住宅家庭设施自动控制与治理系统应用研究"专题攻关拨款10万元,于1999年9月拨款到哈尔滨建筑大学,课题组将其分成两个子项实施,即智能家庭控制装置和家用电脑治理软件,经过一年多的研发,现已完成.其经费使用情况如下:

　　收入

　　支出

　　科目实际数(万元)科目金额(万元)单位自筹2仪器设备费1.5国家拨款10材料费0.5加工费0.5试验费1.0治理费3.0劳务费2.0软硬件费1.0调研费1.5其他1.0合计12合计122、经费使用评价

　　本专题的研究采用LONWORK技术,并要求在示范小区试运,这样做可保证技术的先进性和成果的推广.但应用该技术必须在其开发平台上完成,我们没有(国内仅少数单位具有)开发工具,该开发系统由美国ECHLON公司专卖,价值二十万元.其次选择示范小区,也要花费相当数量的费用.面对这两项主要开销,国家科委下拨的十万元是明显不足的.为了解决经费的不足,我们采取如下措施:

　　(1)将该专题分成两个子项,即智能住宅家庭控制装置和家用电脑治理软件.其中智能住宅家庭控制装置由于采用LONWORKS技术,我们决定采用合作开发的办法,而家用电脑治理软件采用自主开发,经费分项使用.

　　(2)选择北京德达数据系统有限责任公司作为合作伙伴,主要原因是该公司作为国内智能建筑领域起步最早的企业之一,其在智能建筑科研、设计、安装颇具实力,并且还备有开发技术产品的成套设备.与该公司合作,他们可提供开发设备和安装调试条件,我们出技术、人力,这样做就不需购买专题开发用的设备,也就节省了这笔大的开销.

　　(3)确定北京翌景嘉园示范小区作为试运点,该智能住宅小区是北京德达数据系统有限责任公司承接工程,其中有该公司科研、开发、实验样板间,利用该样板间提供的条件(其中包括智能住宅的多种传感器),可以节省现场安装调试所需的硬件费用.

　　(4)本着节省的原则办事情,由于合作单位、示范小区均在北京,而我们在哈尔滨,两地的差旅费将要占科研经费的三分之一,我们利用北京德达数据系统有限责任公司提供给校方人员的食宿条件以及按每次出差要集中高效办事的原则,使差旅费的花销仅用原计划的一半.

　　由于利用以上一些措施,使得该项目实际用费基本与国家科委拨款持平.

　　六、存在的问题

　　目前,国内没有一个完整的智能小区规范,这为定位智能住宅的功能带来一定难度,本专题对家庭智能控制装置的功能是结合我国智能小区现状及各种技术资料定位的,并且对每个家庭所配置节点数还有待进一步研究.

　　在本专题中,由于目前厨房设备的种类和数量的不可猜测性,我们仅定义了两个厨房设备,并对其进行一定的时序控制,对

　　厨房设备数量及实时监控还需深入探讨;家庭智能控制装置对设备控制只局限于开关控制,对设备的进一步控制有待于进一步研究.

　　现在智能家电已被一些厂家生产,各种智能家电产品的标准因厂家的不同而不同,并且国家没有固定的标准,这为将来将其集成在家庭智能控制系统中带来一定的难度.

　　此外,由于家庭智能控制器所采用的各种元器件大部分是国外产品,无形中增加了成本价格.