馮博

前言

與居民生活相關(guān)的用電、用氣、用水不當是引起家庭災害的罪魁禍首，如何在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代，利用智能家居理念，搭建漏電、漏氣、漏水監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建更加安全穩(wěn)定的生活環(huán)境是本文研究的重心。

一、背景

智能家居越來越貼近人們的生活，給我們帶來了更好的體驗和滿足。在追求舒適、人性化的基礎上，更要加深安全意識。

市場上圍繞智能家居興起的如智能LED燈、智能音箱、智能門禁等，因市場監(jiān)管力度不夠及生產(chǎn)工藝等因素導致產(chǎn)品投入市場后存在一定的漏電隱患。

家用天然氣、液化氣發(fā)生泄漏帶來損失的現(xiàn)象層出不窮，大都因為閥門、開關(guān)、管道老化引起。普通的燃氣探測器成本高，安裝不方便，并未得到廣泛推廣和使用。

雖然在家居生活中水的泄漏帶來的影響不明顯，但一旦水浸泡木質(zhì)地板，淹沒地排插座便會導致不可逆轉(zhuǎn)的危害。

本文對家居中最具有安全隱患的泄漏（漏電、漏氣、漏水）現(xiàn)象進行分析，并依托智能家居系統(tǒng)，設計并構(gòu)建既安全又有科技體驗的家居環(huán)境。

二、設計方案

智能家居系統(tǒng)建設中普遍遵循的一個設計理念是：簡單和高效。即安裝簡單、操作簡單、維護簡單;監(jiān)控實時、報警及時、傳輸準時。故選用的傳感器為低功耗產(chǎn)品，須為電池供電和無線傳輸，體積小而美觀。

1、漏電檢測

針對家居環(huán)境下的漏電檢測，除使用智能配電箱外，還可使用帶空氣漏電開關(guān)功能的智能插座。

智能配電箱有防雷、漏電、過流、短路、過壓、過溫功能，由埋墻箱、電源模組、防雷器、帶漏電保護的總開關(guān)、雙分路開關(guān)、主控盒、連接電源與各開關(guān)之間的排線，通信線、天線?？蓪崿F(xiàn)對整個房間內(nèi)的電器、插座進行監(jiān)控，報警時通過手機APP或語音電話告知業(yè)主、物業(yè)或急救中心處理。

智能插座具有實時能耗監(jiān)測，兒童安全，故障設備報告，內(nèi)置網(wǎng)絡傳輸固件，可短信/電郵/推送至手機APP端。

系統(tǒng)化的智能家居系統(tǒng)建設中，都會采用一個智能管理主機，實現(xiàn)對所有智能設備運行狀況的統(tǒng)計、分析，報警、傳輸功能。智能配電箱和智能插座也可接入管理主機，由其統(tǒng)一支配。

2、漏氣檢測

家居漏氣主要分天然氣和液化氣泄漏兩種，采用氣體探測報警器可滿足要求。

根據(jù)監(jiān)測氣體種類選擇報警器安裝位置，距離氣源15米以內(nèi)，通風良好處。

1、液化氣比空氣重，安裝在高于地面0.3米處。

2、天然氣、城市煤氣等比空氣輕，安裝在低于天花板0.3米處。

探測器一般裝在廚房和燃氣管道入戶總閥處，一般有以下安裝位置可選。其報警信號通過無線傳輸至管理主機，由其統(tǒng)一支配。

3、漏水檢測

家居漏水主要用于監(jiān)測洗手間、廚房。防止因水泄漏浸泡木質(zhì)地板或者插座、電器等。

設計時選用水浸探測器來達到目的，主要用電極作為探頭，當水接觸探頭時引起檢測回路的電信號變化而觸發(fā)報警。可參看下面的大體結(jié)構(gòu)圖。一般安裝在洗手間門口內(nèi)側(cè)墻壁，廚房門口內(nèi)側(cè)墻壁，洗衣機排水管的地漏旁邊，部分用戶還可以選擇安裝在窗戶旁邊，提醒下雨時及時關(guān)窗。

三、實施過程

在給居民設計智能家居防漏水、漏氣、漏電系統(tǒng)時，需從泄漏隱患、被尋找性、非反人類設計著手，既能最快速度的監(jiān)測到泄漏，又能方便用戶尋找泄漏源，還要不影響居民正常生活習慣。報警器的安裝位置可在以下列表中對應選擇。

位置 說明

漏電 入戶花園或進門口 取代傳統(tǒng)配電箱

房間內(nèi)各地排地插 取代傳統(tǒng)插座

漏氣 管道閥門 監(jiān)測是否因管道老化或閥門問題引起的漏氣

廚房吊頂 監(jiān)測天然氣是否泄漏

壁櫥或門內(nèi)側(cè) 監(jiān)測液化氣是否泄漏

漏水 洗手間門口內(nèi)側(cè)墻壁 監(jiān)測洗手間水是否流出門口（未關(guān)水閥，地漏堵塞等）

廚房門口內(nèi)側(cè)墻壁 監(jiān)測廚房內(nèi)水是否流出門口（未關(guān)水閥，地漏堵塞等）

洗衣機排水口處地漏 防止因堵塞等原因使得洗衣機排水污染地面

飲水機或凈水器底部 防止因水閥未關(guān)引起的泄漏

窗戶下沿 監(jiān)測未關(guān)窗戶時雨水影響

地下車庫地漏口 監(jiān)測室內(nèi)是否有積水

另無線傳輸?shù)姆绞接卸喾N，在產(chǎn)品選用時需考慮以下因素。

1、兼容性

智能家居建設方案多樣，各品牌均有自己的通信接口，行業(yè)內(nèi)無統(tǒng)一標準，在兼容性方面難免產(chǎn)生沖突。傳感器和智能主控系統(tǒng)之間有射頻、藍牙、紅外、WIFI模式，主控系統(tǒng)與用戶之間的通信方式有WIFI、3G/4G模式。在構(gòu)建整個智能家居系統(tǒng)時需充分考慮到系統(tǒng)和產(chǎn)品之間的兼容性，一般選擇可解析多種模式的智能主控系統(tǒng)來達到最佳兼容性。而主控系統(tǒng)和用戶之間的通信在現(xiàn)在高速發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)時代可基本不存在兼容性問題。

2、性價比

不同廠家的傳感器價格和質(zhì)量有所不同。如何判斷產(chǎn)品性能是否達標，用戶只能從外觀和在產(chǎn)品初步測試過程中區(qū)分。在購買之前充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺，了解廠家的各方面信息，重點關(guān)注售后服務體系，選擇最佳產(chǎn)品。

3、可靠性

智能家居產(chǎn)品里面，考驗系統(tǒng)可靠性的最重要參數(shù)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，報警?shù)據(jù)需準時無誤的傳輸至終端。隨著通信技術(shù)不斷更新升級，生產(chǎn)廠家并未實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)配置就開始新一代的通信研究，數(shù)據(jù)中斷、連接超時是面臨的最大問題之一。理論數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)有差異，致使用戶必須按說明書進行設置和安裝，規(guī)避干擾以達到最優(yōu)配置。一般家庭都有寬帶接入，無線WIFI技術(shù)也很成熟，成為構(gòu)建智能家居系統(tǒng)的首選方式。

四、市場前景

安全是構(gòu)建和諧社會的根本，也是營造健康家庭的關(guān)鍵。我們在生活中時刻都要與電、水、氣打交道，更需要引起關(guān)注。與燈光、音箱、視頻等其他智能家居相比，筆者認為前者更加重要。在安全的環(huán)境下享受科技帶來的愉悅，其廣闊的市場前景或許比其他智能家居來得更快、更明朗。