CN2487170Y - 住宅智能化控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于住宅保安和智能监控的智能装置。该装置主要解决住宅的监控报警,“三表”远端抄报,遥控住宅电器的综合智能化控制问题。整个装置包括住宅控制主机,门禁控制器,手持式遥控器,家用电器开关控制器,家用电器遥控控制器,无线门磁传感器,无线探头适配器等七个部分。主机对外分别连接电话线和小区管理数据总线,对内分别连接室内各种控制器和传感器,进行监视报警,仪表抄报与电器遥控。主机设有电话线、CAN总线、内部RS232、探头和无线电多个接口。既有有线连接通道,又有无线连接通道,既有电话线接口用于大区制联网,又有现场总线接口用于小区联网。具有安全可靠,性能稳定之优点。

Description

住宅智能化控制装置

技术领域：

本实用新型涉及智能控制系统，具体的说是一种用于控制住宅内监控报警，“三表”远端抄报，遥控电器的装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，对于住宅的智能化功能提出了更高的要求。目前住宅智能化功能主要包含智能化监控报警，与社区的信息链接，住宅电器的智能化控制几个方面。现有的监控报警装置，“三表”远端抄报装置等，各自都是独立的，只能在小区联网后在管理中心进行系统集成。而且这些装置专用性太强，或者只能用于小区制(指住宅小区联网)，或者只能用于大区制(指与城市报警中心或水，电，燃气管理中心联网)，二者无法兼容，很难适应网络发展的要求。例如，住宅小区尚未成网时，住户自行安装了一套监控报警装置，通过电话线来报警。可是在小区联网后，为了利用小区的管理功能，就只能拆除原有装置，重新安装。另一方面，这些装置的监控报警功能也很不完善，无法对付线路被恶意破坏的情况，而且安装时室内布线繁多，工程复杂，影响房屋装修。同时没有很好地解决通过电话遥控住宅电器的问题。由于现有各种装置相互难以兼容，也缺乏统一的接口，因此，在系统安装时就不得不增加很多成本用于他们相互的集成，这就增加了施工的难度，并且会降低系统的功能和稳定性。

实用新型的内容：

本实用新型主要解决住宅区内监控报警，“三表”远端抄报，遥控住宅电器这三方面的智能控制相互兼容，且结构简单性能稳定可靠的问题，提供一种在住宅内自成系统，能满足综合这三方面要求的核心控制装置。该装置既有电话线接口用于大区制联网，又有现场总线接口用于小区联网。并且采用了无线电数据通道，在线路被破坏时能利用无线数据通道向管理中心报警。在室内各个装置之间，可以用无线联网的方式连接，减少安装时对住宅装修的影响。系统具有很好的开放性，一个住宅控制主机可以连接128个各种传感器，控制器，家用智能仪表等等，用户随时能够通过增加外接设备提升系统功能。整个装置包括住宅控制主机，门禁控制器，手持式遥控器，家用电器开关控制器，家用电器遥控控制器，无线门磁传感器，无线探头适配器等七个部分，并设有有线连接通道和无线连接通道两种连接形式。其中住宅控制主机是整个室内系统的核心，它设有多个接口，对外分别连接电话线和小区管理中心，对内分别连接室内各种控制器和传感器，实现监视，报警，遥控，遥测功能(如图1所示)。主机对外的接口设有两种，一种是电话线接口，另一种是CAN总线接口，电话线接口用于连接电话线以自动报警，CAN总线接口用于连接住宅小区数据总线与小区管理中心联网，使控制主机既可通过电话线，也可通过小区管理数据总线与管理中心的电脑联机交换数据。主机对内的接口设有内部RS232接口，探头接口，无线电接口。其中，内部RS232接口用于连接室内智能化三表(水表、电表、煤气表)和门禁控制器及家电控制器，探头接口分为防盗传感器接口和火警传感器接口，用于连接室内各种传感器，无线电接口用于对系统内各个部件之间进行无线连接(如图2所示)。当主机处于设防状态时，一旦通过防盗或烟雾传感器发现警情，即可通过小区管理数据总线或电话线向管理中心报知，还能够自动拨打一到五个指定电话号码，用语音告警。主机所连接防盗传感器和火灾传感器，在报警时是区别对待的。每一个接口允许接传感器的数目及类型基本上不受限制，可以使用市面上大多数标准传感器产品。系统内各个部件之间既可以用有线方式连接，也可用无线数据链路联接，这对于不愿影响住宅装修的用户特别适用。为了保证无线通信的安全性，在涉及设防或撤防等需要传递密码的无线通信过程中，都采用了密码滚动技术，各个部件都有无线联接功能，可直接使用。对于一般的商品传感器，则可配合无线适配器实现无线联接。另外，在报警时若发生线路被切断的情况，主机能够自动识别，并向空中发出无线电报警信号，附近其它住宅的住宅控制主机收到信号会自动向管理中心报警。主机所设的RS232接口，可使小区管理中心通过电脑向住宅读出“三表”的数据，有关部门也可通过拨通住宅的电话进行读表操作。室内系统的各种配置和功能可在门禁控制器上进行设置操作，也可用室内的电话机进行设置。还能从室外打入电话遥控设置也能在管理中心的PC机上对室内系统的功能进行设置。用户在户外拨打电话接通主机后，可以操作话机按键遥控家用电器的开关及空调的调节等，还可以监听家里的声音。在这些操作过程中，主机会发出各种语音提示指引用户。用户进入住宅后可令主机撤防，而离开住宅时则应设防。这个过程只须按一下手持式遥控器即可完成，如果没有遥控器，还可以在门禁控制器上键入密码，令主机设防或撤防，甚至可向家中打一个电话完成这项操作。如果住宅平时有人，用户可以将住宅划分成1至4个防区，将无人活动的防区单独设防。同时，主机还分别双向连接有电可擦除只读存贮器和语音电路。主机中的语音电路用以提供操作提示语音，也用来储存用户自录的报警语音。电可擦除只读存贮器贮存设置参数。无线收发电路与通讯用CPU电路构成无线数据通道，通过无线组网联接门禁控制器，遥控器，家电控制器，无线传感器以及与其它主机通信。报警时自动拨打电话播放报警语音，外界电话打入时，振铃数次后自动摘机，在用户输入密码后接受用户遥控设置或与管理中心联机传送信息。本实用新型同时具有监控报警，“三表”远端抄报，遥控住宅电器这三方面功能；主机采用双CPU结构和多电源配置，从设计上保证了高度的电气隔离，即与电话线和外部总线电气隔离，对于敷有专用线路的小区来说，既可使用总线电源，也能使用室内交流电源，若供电被切断，主机内置的备用电池仍可供其继续工作十个小时三套电源。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构方框图

图2是本实用新型的主机原理图

图3是本实用新型的电话接口电路图

图4是本实用新型的CAN总线接口与隔离总线电源电路图

实施方式

参照图3，变压器T1，三极管BG5，桥式整流器B1及二极管D2、D3，稳压管Z5，电容C25、C37，电阻R45、R46组成电话线伺服电路，在CPU发出摘机命令时，摘机控制端HKCTL变高，继电器J1吸合，话路接通。三极管BG5使话路电压保持在10V左右，同时对交流信号电压呈现高阻抗，使之不受衰减。电容C25用于隔断直流以免T1的铁心饱和，当信号通过T1时可以双向耦合，同时保证电气隔离。稳压管Z1-Z4起保护作用，以免摘机瞬间的高压耦合至模拟信号线SOUND损坏集成电路。电话线上的双音频信号通过变压器T1，电容C28、C30耦合至解码电路，解码电路U8采用UM8870集成电路，将双音频信号转换成数据电平输送到数据总线，CPU通过数据总线即可读出码值。在发码时，拨码信号从U7：16脚输出，经C26耦合至T1并最终送到电话线上，U7是UM5087双音拨码集成电路。在报警时为了避免其它电话机对本机的拨号造成影响，CPU会通过抢先控制端TELECTL令继电器J2断开以切断其它话机。桥式整流器B2，电容C38，光电耦合器IC5，电阻R49及其他阻容元件组成振铃检测电路，当有振铃信号时，震铃检测端BELL端输出低电平。光电耦合器IC4用于话路检测，继电器J1接通时，检测端HV端输出低电平，CPU据此判断话路正常，否则说明电话线被切断。XT1是门禁控制器接至主机的插座即与主机的有线接口。

参照图4，集成芯片U11(型号SJA1000)是CAN总线控制芯片；集成芯片U16(型号82C250)是总线驱动器；集成芯片U15、U14是高速光电耦合器，在U11与U16间提供信号耦合，同时保证电气隔离。IC2是直流隔离电源，将24V总线电源变换成12V直流供系统工作。在使用室内交流电源时，通过外接的电源变压器得到12V电压，并经D5输入。三极管BG6、BG7、BG8组成电源切换电路，在供电正常时三极管BG7关断，备用电池BAT通过电阻R58接受充电。一旦外部供电中断，BG7打开，由BAT向电路供电，此时，CPU监护电路U5(型号813L)的电压检测功能电路动作，U5：5送出低电平，向CPU发出警告。

工作时，按一下登录/系统开放按键AN3，发光二极管LED2闪烁，主机进入等待登录状态，此时在欲接受登录的门禁控制器，遥控器，家电控制器等设备上按一下登录键，即可完成主机与这些设备的无线联接。若按下AN3不放，持续5秒，主机将进入撤防状态，发出摘机信号，并播放系统开放的提示音，此时用户可以用话机上的按键对主机进行各种功能设置。图1中的门禁控制器通常装在门上。如果门禁控制器与主机用线路相连，只要设置好密码即可使用。用户离开住宅时，按一下“设防”键，5秒后主机进入设防状态；用户回到住宅时在键盘上输入密码，可使主机撤防。如果门禁控制器无法用线路与主机相连，必须装入一节电池，然后与主机登录，建立无线电联接，即先按一下主机的“登录”键，再按一下门禁控制器，然后输入欲设置的密码。手持式遥控器主要与家用空调机等需要遥控的电器配合，通过原配遥控器的红外线发射信号，实现遥控家电的目的。电器开关控制器用于控制电灯，电暖具等电器的电源开关。无线门磁开关传感器安装在门窗适当部位，一旦门窗开合就向主机发出信号，如果主机已设防，将会发出报警。无线探头适配器用于在无线连接时向探头供电并提供无线接口，使用方法与无线门磁开关传感器相似。手持式遥控器使用单节12V电池，全部使用表面安装元件，体积很小。在使用前，要将其在主机上登录。登录方法为，按一下主机登录键，或门禁控制器的登录键，再按下遥控器的任一按键，即可使双方各自将对方初始密码贮存在EEPROM中，日后使用时，主机凭此判断出遥控器的遥控命令。为了防止他人用无线电设备截取密码，在每次的通讯过程中，发送的编码按照一定的密码序列不断改变，遥控器电路中的EEPROM存贮器即用于保存上次的编码和序列号，从而使通讯双方的密码滚动次序保持同步。与一般遥控器不同的是，该电路不仅发送信号，也要接受主机发来的确认信号，采用双向联络的方式，保证了在正常使用时每次按键密码都会改变，而在遥控器“空按”(即按下遥控器主机却未正常接收)时，不会因遥控器密码单方面改变而失效。

Claims (5)

1.一种住宅智能化控制装置，包括控制主机和连接通道，其特征在于主机设有多个接口，对外分别连接电话线和小区管理数据总线，对内分别连接室内各种控制器和传感器，进行监视报警，仪表抄报与电器遥控；连接通道增设无线通道结构。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于主机所设的接口包括，有电话线接口，CAN总线接口，内部RS232接口，探头接口和无线电接口；电话线接口用于连接电话线以自动报警，CAN总线接口用于连接住宅小区数据总线与小区管理中心联网，内部RS232接口用于连接智能化仪表和门禁控制器及家电控制器，探头接口用于连接室内各种传感器，无线电接口用于对系统内各个部件之间进行无线连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于无线收发电路与通信用CPU电路构成无线数据通道，通过无线组网连接门禁控制器，遥控器，家电控制器，无线传感器以及与其它主机通信。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于电话线接口电路主要由变压器T1、三极管BG5、桥式整流器B1、二极管D2-D3、稳压管Z1-Z5、电容C25、C37，电阻R45、R46组成电话线伺服电路，在CPU发出摘机命令时，摘机控制端HKCTL变高，继电器J1吸合，话路接通；电话线上的双音频信号通过变压器T1、电容C28、C30耦合至解码电路，CPU通过数据总线读出码值；拨码信号经电容C26，耦合到T1并最终送到电话线上；桥式整流器B2、电容C38、光电耦合器IC5、电阻R49组成振铃检测电路，当有振铃信号时，震铃端BELL输出低电平；光电耦合器IC4用于话路检测，J1接通时，检测端HV输出低电平，CPU据此判断话路状态。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于CAN总线接口主要由总线控制芯片U11，总线驱动器U16，高速光电耦合器U15、U14构成，三极管BG6、BG7、BG8组成电源切换电路，在供电正常时BG7关断，备用电池BAT通过电阻R58充电，当外部供电中断BG7打开，由BAT向电路供电，集成芯片U5的电压检测电路工作，集成芯片U5：5送出低电平，向CPU发出警告，集成芯片IC2是直流隔离电源，将24V总线电源变换成12V直流供系统工作。

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