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篇1：基于Arduino UNO的智能插座设计论文
基于Arduino UNO的智能插座设计论文
智能插座是智能家居的重要组成部分。设计的智能插座以Arduino UNO为核心，由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，可使用手机APP进行远程开关控制，实现即时控制、定时控制、过流过压控制等功能。
1 概述
智能插座是智能家居的重要组成部分，在完成插座的分配单路或者多路电源的基本功能的基础上，还具有智能化的特点。
本文设计了一种以Arduino UNO为核心的智能插座，可以实现通过因特网使用手机APP对插座进行远程控制和状态监测，同时也具备与其它智能家居系统有机结合进行联动的能力。
2 智能插座的硬件系统
智能插座的硬件系统由处理器模块、以太网通信模块、Wi-Fi通信模块、电源模块、电能传感模块、继电器模块等组成，如图1所示。
2.1 处理器模块
本智能插座使用以Arduino UNO单片机组件为核心的处理器模块。处理器采用ATmega328处理器，拥有14路的I/O口，其中6路为mini输入接口，另外6路用于PWM输出。Arduino UNO有一个16MHz的晶振和一个用来复位的按键，提供一个电源插孔和一个USB接口，另外还有一个ICSP header。
Arduino UNO 可以通过不同的的传感器对环境感知测量，电路板上的微控制器能够通过编程写入程序，以二进制的形式烧写到单片机的微控制器中。基于Arduino 单片机来设计的设备可以只采用Arduino 单片机一种独立模块，当然也可以搭配一些其他的在电脑上运行的软件。
2.2 以太网模块
以太网模块采用W5100以太网模块。此模块是一款拥有多功能的单片网络接口芯片，内部集成有 10/100Mbps 以太网控制器。主要应用于高集成、高稳定、高性能和低成本的嵌入式系统中。使用 W5100 可以实现没有操作系统的 Internet 连接，可以与 IEEE802.310BASE-T和 802.3u 100BASE-TX兼容。
2.3 Wi-Fi模块
Wi-Fi模块是基于Uart接口的符合Wi-Fi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换。
2.4 继电器模块
继电器是自动化领域最常用到的一种弱电控制强电的电器设备。本智能插座设计使用的.是信号继电器，一个三极管来驱动继电器。在继电器电路内部线圈两端添加二极管来吸收线圈断电情况下所产生的反电势，以达到防止干扰的目的。上图中AB为常开触点，AC为常闭触点。
2.5 电源模块
电源模块将市电转换为电压为5V的直流电，为各个系统提供电源。智能插座的电源系统要求对电网质量适应性强、工作稳定、体积小。本次设计采用的是以7805为核心的电源变换模块，最大输出电流为1A。
电源部分还设计了USB充电功能，可以为手机等设备充电。
2.6 电能传感模块
电能传感模块的设计以ADE7755为核心，在保证低成本、小体积的同时，又具有高精度和高可靠性，其技术指标超过了IEC1036规定的要求。在工作时，ADE7755通过两个16位二阶-△模数转换器(ADC)将电压和电流信号数字化，将电流和电压的瞬时信号直接通过内部乘法器得到瞬时功率信号，该信号经频转换器得到与平均有功功率成正比的频率信号，经CF引脚输出。
3 软件设计
智能插座软件设计分为Arduino UNO编程设计和手机APP设计两部分。
3.1 Arduino UNO编程设计
Arduino UNO软件开发采用C语言进行编程，使用Arduino IDE1.05进行编译，USB转串口线连接计算机进行烧写。
软件系统包括网络配置程序、网络数据接收程序、继电器控制程序、电能传感接收程序、充电控制程序等。网络配置程序将智能插座与因特网连接。继电器控制程序根据手机APP发出的指令、或者电能传感接收的状态控制继电器开关。电能传感接收程序读取电能传感器检测到的经过A/D转换的电流、电压值，并将该数据传送到处理器中，处理器将该数据与预设的电流、电压阈值进行比较。网络数据接收程序通过W5100以太网模块接受来路由器上的DHCP服务器的数据，进行网络配置。
3.2 手机APP设计
智能插座联网后，Arduino UNO具备网络服务功能，可以通过APP直接读取继电器状态、电流电压数值等智能插座的各种状态信息，也可以向处理器发送控制指令。本次设计只设计了基于Andriod的APP，采用Eclipse进行开发。
主要由用户身份认证、智能插座连接、智能插座状态指示、开关控制、定时控制等功能模块组成。
用户身份认证通过集中的服务器平台认证用户身份;智能插座连接将APP和Arduino UNO的服务器连接，实现数据读取和控制;智能插座状态指示显示插座上每一路插孔的开关状态，点击该指示，可以进行状态转换，实现手动控制。为防止误操作，改变插座开关状态时，需要进行一次确认。定时控制功能可以设置每一路插座通断时间，实现计划供电。
4 设计总结
本设计只是实现了智能插座的基本功能。未来还要在小型化、集成化、稳定性等方面进行改进。同时，基于电力的网络连接、集中式的插座控制和状态和检测、用电量的大数据分析等功能也可以在此基础上实现。另外，系统信息安全保护也要充分考虑。
篇2：智能插座市场调研报告
这个想法来源于自身的经历，因为宿舍里上网，有路由器，需要2组电源，但我的插座只有单个孔，为了路由器能正常工作，我只能有一个孔，用来充电或者台灯照明，但是有些充电器的规格让我很头疼，如果充电的话，路由器的一个插头根本没法使用。所以我想设计一个能解决此问题的插座。
在当今市场上的电源插座根据控制形式可以分为无开关、总开关、多开关三种类别。一般建议选择多开关的电源插座，一个开关按钮控制一个电源插头，除了安全之外也能控制待机耗电以便节约能源，多用于常用电器处，如微波炉、洗衣机等。电源插座又根据安装形式可以分为墙壁插座、地面插座两种类别。墙壁开关可分为三孔、四孔、五孔、组合孔插座等，一般来讲住宅的每个主要墙面至少各有一个5孔插座，电器设置集中的地方应该至少安装两个5孔插座，如：电视机摆放位置。如果要使用空调或其它大功率电器，一定要使用带开关的16A插座。地面插座可分为开启式、跳起式、螺旋式等类型。
但是根据我们的调查结果，我们总结观察市场上所存在的电插座还是有改进的方面的，它有以下几点缺陷：
一.在将插头插入插座的时候，金属电极根部暴露在外面，很容易触电； 二.晚上使用电插座时，没有照明，所以插头插入时候危险系数高；
三.电器的电源线较短的话，无法接到指定插座；
四.电器的电源线过长的话，掉在地上极容易磨损；
五.如果电器过多的话，由于空间有限，插座不够用；
六.一个电器的电插头过大的话极容易影响其他的插座使用；
七.插座插孔类型少，很容易造成有空间但使用不了的情况。
针对以上的这些缺陷，有以下一些改进的方法：
1.使插孔的部位相对周围凹陷，可以避免触电的危险。
2.如果夜间没有照明，可在插座旁边设计一个小的LED灯，在使用插座时，打开旁边的.开关即可很方便的插入插座。
3.这是为了使用大多尺寸不一的电器，有时候可能会因为一个插头的尺寸过大，而影响其它的使用。使其旋转，各个工作互不影响。
4.此外，还有出插头的时候不方部分人认为拔便，要用手摁住插座才行。
5.还有就是这款旋转插线板的其中一排插口就能够以插线板为轴做90度的旋转，这样就能够有效的避免过大的插头覆盖住临近插口的情况了。而且这款插线板还带有同轴电缆，电话线和网线接口，从而使得插线板的功用不仅仅限于增加插座。
总结
从以上各种插座的插座的各种缺陷及现在市场上产品的特点，我感觉第三种和第五种产品还是有一定的有点，但是也有一些潜在的不安全因素，比如第三种，如果旋转，用什么方式去旋转，难道直接用插头去扭动那个插座？况且，每个人的力气都是不一样的，怎么确保在旋转时，不破坏插座？第五种，侧面的那排可以向外旋转，但是与固定部分的连接出肯定有隐患，或者出现漏电及破损。
所以我想设计的目标就是，在一个长方体的相邻两侧，有位置相对固定的插孔，在使用过程中可以避免“冲突”，电源提示灯另一个作用是在黑暗环境中照明，其中使用完毕，拔出插头不方便，需要用手摁住。我想在这个长方体的体对角线部位设计固定装置。
篇3：智能插座开题报告
智能插座开题报告
姓 名： 黎俞池专 业 年 级：08光测（2）班学 号： 3108002435指 导 教 师： 刘伟 时 间：年月日
一、本设计课题背景和意义
随着科学技术的进步，家用电器及办公用电设备的普及度越来越大，技术含量也越来越高，加之随人们收入的提高，家用电器使用到越来越多的方面去了。因而用到的电能分配要求也越来越高。同时各种电器在方便人们的生活的同时，也存在安全隐患，导致引起火灾。据公安和消防部门有关资料显示，全国平均每天发生火灾358起，其中电器火灾占30%以上，其主要原因是超负荷、短路、电弧等。事故的发生与家用电器的插座密切相关。因此，研制出当家用电器出现安全隐患之时能及时切断电源的智能插座至关重要。
现如今市场的绝大多数出插座都不具备任何智能功能，极少所谓的“智能插座”也只是具备定时通断功能，而无法对非正常状况进行监测与断电控制，不具备真正的`智能功能，并且性价比也不高。现有的插座已经不能适应各方面的需要，功能新颖的插座有着强大的市场需求。为此，我们将研究一种新型智能插座具有重要意义。本设计作品属于计量型智能插座。插座功能类似于单相多功能电表。设计思想为设计以微功耗单片机89C51为信息处理核心配有按键和LCD显示屏的智能插座。插座具有累计电量、计算有功、温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示等智能功能。
二、本设计课题的主要设计内容、预期设计结果和拟解决的关键问题
主要设计内容：电子智能插座硬件系统由状态检测模块、单片机系统模块、电源模块、硬件时钟模块等组成。其中状态检测模块包括三个部分：温度检测、电 压检测、电流检测。电子智能插座软件系统采用模块化设计结构，主要有信号采 集和处理模块、键盘管理模块。LCD显示模块、定时模块和插座继电器动作控制 模块。电子智能插座的外形设计等。
各模块作简单介绍：
1、电源模块
因电路需要直流电压供应，一般晶管放大电路需要正负12V，单片机需要5V电压。因而需要设计电源从220V电压的家庭用电转化为直流电源供电路工作。主要需考虑的是输出电压的稳定性和功耗。初步考虑使用整流电桥电路或者阻容降压电路。
2、电压和电流检测模块
电压和电流的检测相对简单。电路分别如下图：其中电流的测量也可以用电流互感器测量。
3、温度检测模块
温度检测可选用数字温度传感器或者直接使用数字温度传感器。
4、AD转换及单片机模块
此部分电路主要实现对采集的电压、电流及温度信号转换成数字信号，并通过单片机对其计算处理从而能在LCD上显示数据，并且控制继电器通断以达到限制功率安全保护的功能。初步选用STC89C52单片机及其组成的电路。
5、软件模块
程序设计采用模块化结构，主要有信号采集和处理模块、键盘管理模块、LCD显示模块、定时模块和插座动作控制模块。插座上电后，系统进行初始化。初始化程序主要完成对单片机专用寄存器的设定，单片机工作方式及各端口的工作状态的设置。系统初始化之后进入主循环，进行状态检测，即温度、电流、
电压检测，并在LCD上显示检测结果。当单片机得到的温度信号、电流信号或电压信号超过一定的限度，单片机会立即通过蜂鸣器和LCD报警，并控制继电器切断负载回路。此外，若用户开启节能功能，当电流值小于某一规定值时，单片机将进入休眠模式节电。
预期设计结果：电子智能插座将实现对用电设备的全面监控。这种插座具有累计电量、计算有功、温度检测、过载保护、定时通断、自动报警、状态提示等智 能功能。可用于空调、冰箱、及微波炉等家用电器的监控，也可以作为教学用的 测量仪器。同时也适宜家庭，出租屋，办公室，实验室等环境使用。
拟解决的关键问题：电子智能插座的各硬件模块及软件模块设计，及其外形设计。
篇4：住宅中插座的设计论文
住宅中插座的设计论文
摘要：插座，是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于与其他电路接通。通过线路与铜件之间的连接与断开，来达到该部分电路的接通与断开。由于插座是个较小的电气装置，容易被人们忽视，但又是在住宅电气设计中使用较多的气附件，同时又与人们日常生活有着十分密切的关系。
关键词：住宅；插座；设计
当居民搬进新居后，普遍反映电源插座数量太少，使用极不方便，无法满足人们的生活使用，造成住户私拉乱接电源线和加装插座接线板，常常引起人身电击和电气火灾事故。据不完全统计，因电气原因引起的火灾，在所有起火原因中占30%以上，而因插座质量及使用不当造成的火灾在电气火灾中占很大比例，给人身财产安全带来重大隐患。所以，现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅中电气设计中十分重要的内容。因此电气设计人员应对插座这个小小的装置件引起足够的重视，电源插座的设计应以人为中心，以保证用电安全为基础，满足人们的居住使用要求，是评价住宅电气设计的重要依据。
那么我们的住宅电气设计怎样才能真正体现以人为本的思想，我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图，但是，将来住户并不一定按照建筑师安排的方案来布置家具，因此，有些插座设计时是合理的，而使用时却很不方便。笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座，而是为避免家私摆设变化或增加电器应尽量的多安排一些插座，由于现在插座的价格相对来说比较便宜，总的造价增加不了太多，却给住户带来了很大的方便。
现代住宅一般是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台组成的。住户的家用电器众多，且又在不断地增加，从何处着手呢？我以为：首先必须要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器，然后根据建筑平面图，住户一般会怎样去布置，按照这种思路去思考，目的性就很强。下面笔者根据我国有关住宅规范及附图对住宅中各房间插座的设计谈谈自己的一些相关看法。
1插座回路的划分
根据国标《住宅设计规范》（GB50096-2011）中8.7.2中第3条住宅套内的空调电源插座、一般电源插座与照明应分路设计，厨房插座应设置独立回路，卫生间插座宜设置独立回路；第4条除壁挂式分体空调电源插座外，电源插座回路应设置剩余电流保护装置。据此，住宅内插座回路根据面积至少可划分为以下几种：
（1）二路，空调电源插座、其他电源插座。
（2）三路，空调电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座、其他电源插座。
（3）四路，空调电源插座、厨房电源插座、卫生间电源插座、其他电源插座。
（4）五路，空调电源插座、厨房电源插座、卫生间及书房电源插座、客厅及餐厅电源插座，主次卧室及阳台电源插座，见附图1。此图为笔者根据附图2的插座平面图设计的系统图。
2各房间插座的布置、安装高度及容量选择
依据《住宅设计规范》GB50096-2011中第8.7.6条电源插座的数量住宅套内电源插座应根据住宅套内空间和家用电器设置，且不应少于表8.7.6的规定。
规范中的电源插座是按照最小套型设置的数量和部位的最低标准，通常人们在生活中是需要按照自身的套型及电器数量来设置相应插座，以满足日常的需求。下面笔者依据附图2对各功能房间的插座设计提出一些建议。
（1）客厅是电器布置较多的地方，并且也是人们活动较多的地方，我们一般设三～四处插座为好。一处设在安放电视机近处的墙面上，此处由于用电设备较多，主要的用电器有电视机、音响、DVD、机顶盒、路由器等，宜设置6组插座；一处可设在沙发两端，供落地灯或其他电器使用；一处设于交通口附近，供吸尘器等移动电器使用。客厅应在每一面墙上均设置插座，并应保证插座间的距离不大于3米为宜，且距端墙的距离不大于0.6米为宜，普通插座安装高度大部分是底边距地0.3米，上述插座均选用10A安全型五孔插座。普通住宅空调一般采用壁挂式，这个空调机插座底边距地为2.0米，宜选用16A带开关控制的专用三孔插座；如采用柜式空调，专用插座安装高度可为底边距地1.3米。
（2）餐厅主要是吃饭的地方，用电器很少，沿墙面安装一处插座，以备吃火锅或落地扇使用，插座距地0.3米，选用10A安全型五孔插座。
（3）卧室（含主卧、次卧）是人们休息、睡觉的地方，卧室的用电器主要有落地灯、电视机、电热毯等，室内一般设三～四处插座为好。根据床的位置来确定插座的布置，一般床的两侧各设一处插座，以供落地灯、电热毯用；一处设于卧室需安装电视机附近墙面使用，由于有电视机，此处宜设2～3组插座；另一处则根据不同的建筑布局设于内墙阴角处；插座距地0.3米，上述插座选用10A安全型五孔插座。在有窗的墙上距地2.0米设置空调插座，宜选用10A带开关控制的专用三孔插座。
（4）书房是人们学习、工作及健身锻炼的地方，一般设二～三处插座为好。一处设在书桌处，书桌根据习惯一般是放置在窗前，由于此处为主要用电位置，如电脑、打印机等，宜设置3组五孔插座；在另一对面墙面上设置2组五孔插座，以作为健身器材用电；另一处则根据不同的建筑布局设于内墙阴角处；插座距地0.3米，选用10A安全型五孔插座。在有窗的墙上距地2.0米设置空调插座，宜选用10A带开关控制的专用三孔插座。
（5）厨房是人们制作饭菜的地方，家用电器比较多，主要有电冰箱、电饭煲、燃气热水器、排风扇、消毒柜、微波炉、电热水壶、榨果汁机等。一般设四～五处插座为好。一处设在有窗的墙上，供热水器专用，距地2.0米；一处设在烟道附近，供抽油烟机专用，距地2.0米；一处设置消毒柜专用插座，距地0.5米；一处设置电冰箱专用插座，距地1.3米；上述插座均选用10A三孔插座。另一处设在操作台与吊柜之间的墙面上，供电饭煲、微波炉、电热水壶等使用，此处的用电器相对较多，宜设置4组五孔插座，距地1.3米，此处插座由于靠近操作台，应选用防溅水型10A五孔插座。
（6）卫生间一般设二～三处插座为好。一处设在通气孔附近，尽量远离喷头或浴盆，供排气扇专用，距地面2.0米，x用10A三孔插座；一处设在洗脸盆旁，供电动刮胡刀、电吹风等使用，距地1.3米，选用10A五孔插座；另一处可据不同的'需求布局设于内墙阴角处；由于卫生间内水分、湿气较重，安装的插座都应带防溅水外罩。
（7）洗涤间靠排水管处设置一处洗衣机专用插座，距地面1.3米，选用10A三孔插座；在洗脸盆旁设一处，供电动刮胡刀、电吹风等使用，距地1.3米，选用10A五孔插座；洗涤间内安装的插座都应带防溅水外罩。
（8）在阳台的两端处各设置一处普通插座以备用，距地1.3米，均选用10A五孔插座，都宜带防溅水外罩。
3插座的选择及接线
现代住宅中的插座必须要保证使用安全、可靠，不要选用“三无”和假冒伪劣产品，在选型方面应选择耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品，还应选择带安全门的插座，以防小儿用铁钉或其它金属物插入其中。同时要加强插座回路的保护措施，设计专门的PE线，且不能与N线相混，PE线与建筑物共用接地装置，接地电阻R≤4Ω。对于单相三线的插座，接线时必须按照左中性线、右相（火）线，上接地线的方式进行，与所有家用电器的三线插头配合。插座电源线不应串接，应采用“T”型或并线绞接后引出单根线插入插座接线孔中固定
4在工作和学习中，自己归纳总结了一下插座设计需注意的事项
（1）插座的位置一定要算好，家具的常用尺寸事先要了解，如高度、宽度等，不要被不易移动的物品挡住。
（2）插座设置要全面但也不要太多，同时要思考好将来可能还会增加哪些用电器，在适当位置中预留好插座，否则以后再来增加插座就很麻烦。
（3）空调插座、排风扇插座、洗衣机插座等专用电器插座尽量安装在用电器旁边，这样露在外面的电线就比较少，看起来会更美观。
（4）安装厨房、卫生间、洗涤间插座的时候最好先了解好瓷砖的尺寸，根据瓷砖的尺寸计算高度，避免插座留在瓷砖接缝处，尤其是要避免设在四块瓷砖的接缝处。
以上是笔者在工作实践中得出的一些经验，毕竟每套住宅、每个人的审美观点、生活习惯不同，电气设计也不是一成不变的，无论怎么设计都不可能让所有业主都认同，但只要设计时多些用心，做的更合理些，增加少许造价，使用就会更方便，重要的是业主的改造力度就会变小，对结构造成的危害会少一些，降低滥拉临时线或滥接插线板，大大降低了火灾的发生。
参考文献
[1]GB50096-2011.住宅设计规范[S].22011.
[2]JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范[S].2008.
篇5：智能手表造型设计论文
随着互联网技术的迅猛发展，智能可穿戴设备这一计算机领域的重要研究方向逐渐进入大众的视野。各大科技公司纷纷进入这一尚处于探索期的产业。由于“手腕是配戴‘轻便型互动设备’与‘休闲设备’的理想之处”（乔纳森伊夫语），智能手表成为了智能可穿戴设备领域为数不多的发展较为快速的产品之一。然而，关于智能手表的造型设计研究还在起步阶段。设计和销售智能手表的公司大多是信息科技公司，他们设计智能手表的初衷是将基于用户数据的互联网应用和服务整合进戴在手腕上的设备之中，从而借用了手表的形式。正是由于这个初衷，各大科技公司早期智能手表的造型表现出明显的科技感和未来感。可是，除了极客之外，广大消费者对这种智能手表并不“感冒”——他们并不愿意戴着一块被黑色塑料包裹着的，看上去造型怪异且颇为廉价电子表。
之后各大科技公司逐渐意识到了早期智能手表的造型设计与大众心目中传统意义上的手表存在着较大差距这一事实，开始尝试将传统手表造型设计元素运用于智能手表的造型设计上。之后出现的摩托罗拉公司的Moto360，苹果公司的AppleWatch和果壳电子的GeakWatch2等智能手表是充分借鉴传统手表造型设计元素的智能手表的代表。但是，智能手表有别于传统手表的基于信息输入与输出的人机交互方式决定着智能手表的造型设计并不能一味地借鉴传统手表造型设计元素。在传统手表的造型设计中，一些装饰感较为强烈的设计元素会对用户对智能手表的人机交互体验产生不良影响。这就使得智能手表的造型设计必须考虑到其独有的人机交互方式。综上所述，笔者认为影响智能手表造型设计的因素有以下三个方面：对传统手表造型设计特征的借鉴因素、智能手表人机交互因素和智能手表造型风格因素。
2对传统手表造型设计特征的借鉴因素
早期智能手表那种科技感和未来感十足的造型设计更加强调智能手表拥有强大的功能。基于这个设计思路，智能手表造型设计会为产品功能做出妥协和让步。比如，为能高效地处理信息而适配大屏幕表盘；为提升内置硬件性能，牺牲造型设计成本而大量使用廉价的塑料；为适应内部电气元件的造型而改变的外部造型等。这种只重视智能手表功能性而忽视作为手表的其他属性的做法，造成了与传统腕表用户的审美鸿沟，留下了廉价低端的印象，并不能吸引消费者们为此买单。因智能手表的独特的佩戴和使用方式，相关信息科技公司推出的智能手表就不能仅仅是一个电子设备，而必然会继承传统手表的部分属性。相应的，智能手表造型设计必然会受到传统手表造型设计的影响。所以对传统手表造型设计特征的借鉴能很好地在智能手表上体现出作为手表除功能之外的其他属性。
除了我们熟知的传统手表的功能属性——计时功能之外，传统手表还有另外几种其他属性。①装饰属性：19世纪后半叶，工匠们将怀表作为首饰的装饰元素镶嵌在女性手镯上，这便是传统手表的雏形。传统手表在其诞生之初就表现出鲜明的装饰属性。这种装饰属性不仅反映了人们对于传统手表的审美追求，同时在社交层面上满足了人们彼此尊重的情感诉求。也正是传统手表如首饰一般的装饰属性使得人们在评价一只好的传统手表的时候，除了考虑其优良的计时功能之外，还对传统手表的装饰精益求精。②象征属性：美国的社会学家路易斯孟福德曾说，“工业革命的主角不是蒸汽机车而是携带方便的表”。传统手表的出现成为了当时的社会组织形式的缩影。传统手表提供精确时间将资本主义分工协作变得井然有序。传统手表也因此对企业管理者、军人、外科医生和政府官员等人士十分重要，成为了他们社会阶层和社会地位的象征。与此同时，传统手表对贵金属的使用和对极致工艺的追求彰显了其对社会资源掌控的能力，成为了佩戴者财富地位的象征。③文化属性：传统手表由于追求终极工艺和赏心悦目的艺术表现，它本身就是一种艺术品，适于观赏、收藏和馈赠。此外，传统手表的文化属性还表现在纪念意义上。对特定事件纪念的关键一点是它发生的时间。而以计时为功能，寓意隽永，文化底蕴深厚的传统手表正是对这种纪念很好的载体。智能手表也需要体现出传统手表中所传达出的几种属性，具体体现在造型设计上则是对传统手表造型设计特征的解析和借鉴。
以AppleWatch为例，经过圆角之后的方形表壳所表现出一种复古风格，它与百达翡丽3649/1手表的表壳极为相似。在其他细节上AppleWatch在快速替换的表带上采用了线性表耳的设计。这个设计不仅继承了传统手表的经典式样，同时还十分适配表带快速替换的功能。对表冠的保留和再利用则是AppleWatch的亮点——不但对表冠细节的设计十分考究，而且还利用这个表冠开发出独创的智能手表人机交互方式。这个设计更是架起了人们对智能手表和传统手表这一对新旧事物认知的桥梁。而在按键布局上，AppleWatch几乎照搬了积家翻转系列手表的布局。包括贵金属在内的多种材质的不同使用和样式繁多的快速替换表带更是使智能手表不再是极客们的专属玩物，极大地实现了智能手表样式的差异化，丰富了智能手表的使用场景。智能手表对传统手表造型设计特征的借鉴充分体现了手表的多重属性，缩短了人们对新生的智能手表认知的距离感。
3智能手表人机交互因素
对传统手表造型设计特征的借鉴使得智能手表具备了作为手表这一经典产品的相关属性，使一款科技感十足的电子设备变得极具亲和力。但是，这并不表明我们在智能手表造型设计上可以完全复制传统手表的造型设计特征。智能手表和传统手表的功能有巨大的差异，这就导致了二者在人机交互上存在着完全不同的.方式和体验。相比于传统手表，智能手表较之多了输入信息这一功能。那么在其造型设计上也应满足这一需求。而传统手表造型设计中一些过于夸张和极具装饰感的设计特征并不与之相符。比如果壳电子推出的GeakWatch2，这款智能手表在造型设计上与它的上一代相比有了质的飞跃——对沛纳海手表的经典表壳设计的借鉴使得它从上一代那个看上去廉价的“电子表”变成了一块经典手表。然而，以笔者的看法，这种在传统手表中成熟的设计特征在智能手表中的运用则略显夸张。用料十足、工艺出众的阔大表壳显示出一种硬朗的视觉感受。但是这一设计也导致了智能手表的表面下陷，而这种下陷的表面十分影响人们对于智能手表滑动操作的连贯性。夸张的、装饰性十足的设计特征对智能手表人机交互体验产生负面影响，降低了人们使用智能手表处理信息的效率。
所以智能手表人机交互方式是影响智能手表造型设计的另一个因素。从智能手表的功能上来看，人们可以轻松便捷地获取和处理信息，及时推送相关的资讯，过滤垃圾信息，快速处理不太重要的小事件，以便用户专注于最重要的事情。基于这个特点，智能手表人机交互设计面临着较大的挑战。它的可穿戴特性使得智能手表必须适合各种不同的使用场景，对在公共场所与智能手表进行互动的社会接受度有所考验；它的画幅和输入限制则要求人机交互呈现出即时、高效、简便的“轻交互”特点。比如Tickle挠挠所推出的智能手表Ticwatch独创的“挠挠”交互——“你可以通过滑动、点击机身右侧触摸条，实现如放大、缩小、菜单选择等多样化操作。轻盈流畅的操作体验，就像帮手表挠痒痒。”这样的交互方式不仅操作幅度小而且便捷高效。因此，智能手表人机交互设计理念和原则有如下两点：一是智能手表的人机交互需要与传统手表的日常使用方式有所相似。比如抬起手腕可以唤醒智能手表屏幕；使用表冠进行与智能手表的交互行为等。
这不仅降低了智能手表人机交互的学习成本，也提高了智能手表使用的社会接受度。二是智能手表的人机交互需要降低智能手表交互内容的复杂性和突出以功能为主的交互逻辑。具体来说就是避免过多的对信息选择的处理；最大程度上在初级交互层级中展现出核心功能；尽可能多地利用语音、传感器、环境交互和互联网数据接口。从智能手表人机交互的特点来看，它对其造型设计的影响主要体现在以下几个方面：①需要突出智能手表屏幕（即智能手表表面）的视觉主体，同时智能手表表面要适合触控的交互方式，注重触控操作的流畅性和合理性。②需要对按键和表冠的细节深入设计，彰显它们在智能手表人机交互的独特作用。③需要合理优化麦克风、传感器、摄像头等电子元件在智能手表上的布局，保证智能手表人机交互的高效运作。
4智能手表造型风格因素
风格作为造型设计不可剥离的属性之一，它通过由一系列造型元素通过不同构成方法而表现出来的独特形式来表现人对物的看法和对美的感知。与此同时，风格也是一种独特且可辨识的设计方式，这种方式在设计过程中被反复使用，由此产生了产品的共同特征。智能手表作为脱胎于传统手表的一款电子产品，其造型风格必然会受到传统手表造型风格的影响。而传统手表行业经过几百年沉淀所形成的众多设计风格对智能手表造型风格来说是一个很好的可参考的对象。智能手表市场仍处于其发展的初级阶段，并且在产品定位上存在着众多的解读方案，但这并不影响我们在智能手表造型风格上达成一个基本的结论。从字面意义上理解，智能手表是具有基于用户数据的互联网应用和服务功能的手表。那么智能手表这一新生的产品中所具有手表的相关属性则并不能被忽视。这就形成了一个鲜明的矛盾冲突：一方面，作为设计和销售智能手表的信息科技公司来说，其产品的价值是根据用户数据信息的不断更新和反馈来进行不断的迭代而产生的，而这种快速的迭代则意味着产品的贬值；另一方面，传统手表行业历经几百年的发展和沉淀，手表本身的价值来源于手表经典工艺的积累和手表文化的传播，而这种稳固性的传承则使得产品则具有保值作用。如何解决这一难题则是确定智能手表风格的关键。笔者认为，智能手表造型风格可以参考斯沃琪手表和包豪斯风格手表。虽然智能手表在今后较长一段时间内无力取代传统手表的地位，但是现阶段较为成功地挤占了传统手表在人们手腕上的空间，成为了人们选购手表的一个新选择。
设计和销售智能手表的信息科技公司存在的历史显然比传统手表行业的历史要短得多，也自然无法表现出传统手表经过百年积累的设计底蕴所散发出的极致工艺。那么智能手表造型风格就必须有别于传统手表的道路——在智能手表造型风格中融入时尚与流行元素。时尚和流行文化较强的时效性与相关信息科技公司的产品迭代模式较为符合，适合智能手表造型风格的定位。而在传统手表市场中，斯沃琪手表的造型风格便是如此。斯沃琪手表不仅是一种新型的优质手表，同时还带给人们一种全新的观念：手表不再只是一种昂贵的奢侈品和单纯的计时工具，而是一种“戴在手腕上的时装”。其名字（Swatch）中的“S”不仅代表它的产地瑞士，而且含有“SecondWatch”即第二块表之意，表示人们可以像拥有时装一样，同时拥有两块或两块以上的手表。斯沃琪手表的高质量、低成本、时尚与纪念并重的特质十分值得智能手表造型风格的借鉴。尽管时尚和流行元素对智能手表造型风格有所充益，但是智能手表造型风格并不能完全照搬这些元素。智能手表的核心功能——“智能”意味着它较传统手表有更多的人机交互内容。而“斯沃琪风格”中有不少设计元素和细节过于夸张、装饰性和纪念意义过于强烈。那些奇特花哨的特征会干扰智能手表使用者对信息的处理，导致用户处理信息的效率降低，影响了用户使用智能手表的用户体验。在传统手表市场中，包豪斯风格手表因其基于功能主义而产生的简约造型收到了不少人的青睐。由于智能手表较传统手表表现出更多的工具属性，强调功能主义的包豪斯风格与智能手表是极为吻合的。不仅如此，从短暂的智能手表的发展历史来看，智能手表的UI交互也十分接近包豪斯风格。包豪斯风格手表简约干练的风格对智能手表造型风格的定位有不小的指导意义。
5结语
智能手表在造型设计上之所以受到以上三种因素的影响，是由于它新颖独特的功能所决定的。在智能手表造型设计中，我们不仅需要在设计上体现智能手表的功能，还需要剖析智能手表的因其新颖独特功能对使用者所带来的使用方式和使用场景的改变，以及因使用方式与使用场景的改变而产生的智能手表在手表这一经典品类中的独特定位。这样智能手表才能更为广大使用者所接受，为使用者带来更为高效的信息服务和优质的佩戴体验。
篇6：住宅照明电气插座设计
【摘 要】现代住宅中插座的选型、布置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。
插座这个小小的电气装置元件，往往容易被人忽视，但在现代住宅中却随处可见，不管是在客厅、卧室、书房，还是在厨房、餐厅、卫生间，人们都要使用它，甚至阳台都忘不了装一个插座，以备它用。
现代建筑电气设计人员十分有必要对插座这个小小的电气装置元件引起足够重视。
篇7：住宅照明电气插座设计
引言
现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。
住户的家用电器众多，而且又在不断地增加，好像根本无处着手。
其实不然，我认为：只要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器，然后根据建筑平面图，考虑住户一般会怎样去布置。
按照这种思路去思考，目的性就很强。
下面就各个房间的具体功能阐述一下我个人的观点。
一、插座的布置、安装高度及容量选择
1.1 客厅插座的布置、安装高度及容量选择
a.客厅插座布置
客厅是人们会客、看电视、唱卡拉OK，起居活动的中心，主要的家用电器有音响(扩音机、VCD机、混响机)、空调、落地台灯、石英电暖炉、电话、电视、电脑、打印机、传真机等。
(电脑、打印机、传真机本应放在书房，但考虑目前户型以两室两厅为主，没有独立书房，只好放在客厅)。
从这些家用电器的使用情况来看，我们可以发现弱电(电视、电话双孔插座)插座位置一确定，强电(电源)多用插座至少4组就相应确定。
强电与弱电插座的水平距离以大于0.5m为宜，如果距离太近，强电对弱电信号产生电磁干扰，影响收看效果。
彩电、音响是必须摆在一起的，彩电既需要电视信号插座，也需要电源插座。
彩电、音响都是两孔插头，共需要2组(每组2个二孔插座)插座。
又根据本市的情况，客厅有线电视插座只能装一个，那么电脑就只能共用这个有线电视信息插座，相应的打印机、传真机也随电脑一起布置，又需要2组多用插座(二、三孔插座)。
这样就形成了一个以电话、电视双孔插座为中心，两边水平距离至少为0.5m的各2组多用插座的形式。
彩电、音响、电脑、打印机、传真机布置在一起总长度3m左右，即使家庭现在还没有打印机、传真机，其总长度也有2m左右。
足以占去客厅中的一面墙，是客厅中最主要的部分。
因此，在住宅电气设计中，尽管建筑平面的客厅是多种形式的，我们只要细心体会家具及上述家用电器的布置，使线路安装简便，抓住客厅中一面主要墙，然后按此方法进行设计。
客厅中这个主要问题解决了，其它的问题就迎刃而解。
彩电、音响的对面墙必然是沙发、茶几，在此部位需设一个电话插座，2组电源多用插座(用于落地台灯、石英电暖炉2个)。
然后再根据建筑平面图及空调机管道安装方便等因素，确定空调机插座的位置。
客厅其它墙上，视情况而定布置1至2个多用插座，作为备用。
综上所述，在现代住宅客厅中，强电插座需要7至9组，弱电插座需要至少2组，方能满足人们生活的需求
b.客厅插座的安装高度及容量选择
绝大多数电气设计中，客厅插座安装高度基本都是底边距地0.3m或1.4m.底边距地0.3m的缺点，一是导致住户装修不便，二是容易被低柜挡住，插、拔插头很不方便，且低柜不能紧靠墙摆，要留出插、拔插头的空间，也不美观。
底边距地1.4m的缺点是：住户装修墙裙一般是1m高，插座底边距墙裙顶的距离是0.4m，显得不协调，影响美观。
因此，我认为客厅插座底边距地1.0m较为合适。
既使用方便，也能与墙裙装修协调。
另外，小于20m2的客厅，空调机一般采用壁挂式，那么这个空调机插座底边距地为1.8m.如客厅大于20m2，采用柜式空调机，那么插座高度为1.0m.客厅的插座容量选择是：壁挂式空调机选用16A三孔插座，柜式空调机选用20A三孔插座，其余选用10A的多用插座。
1.2 卧室插座的布置、安装高度及容量选择
本人以前的设计中，客厅插座安装高度大部分是底边距地0.3m或1.4m。
底边距地0.3m的缺点是：住户用装饰板进行墙裙装修时，需在墙上打龙骨架，必须要把插座移出来固定在龙骨架上，否则会被装饰板盖住，如果在装饰板上开个口子，露出插座很不美观，装修不便是其一，其二是被低柜挡住，插、拔插头很不方便，且低柜不能紧靠墙摆，要留出插、拔插头的空间，也不美观。
底边距地1.4m的缺点是：住户装修墙裙一般是1m高，插座底边距墙裙顶的距离是0.4m，显得不协调，影响美观。
因此，本人现在认为客厅插座底边距地1.0m较为合适。
既使用方便，也能与墙裙装修协调，即使有的住户不搞墙裙装修，又能保持统一。
另外，小于20m2的客厅，空调机一般采用壁挂式，那么这个空调机插座底边距地为1.8m。
如客厅大于20m2，采用柜机插座高度为1.0m，客厅插座容量选择是：壁挂式空调机选用10A三孔插座，柜式空调机选用15A三孔插座，其余选用10A的多用插座。
1.3厨房插座的布置、安装高度及容量选择
厨房是人们制作饭菜的地方，家用电器比较多。
主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电热水器、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。
根据建筑厨房布置大样图，确定污水池、炉台及切菜台的位置。
在炉台侧面布置一组多用插座，供排气扇用，在切菜台上方及其它位置均匀布置7组三孔插座。
厨房插座要选用带开关的防溅保护型插座，容量均为10A.考虑到方便厨房中人接听电话，厨房门边可布置电话插座一个，以上插座底边距地均为1.4m.
1.4 餐厅插座的布置、安装高度及容量选择
餐厅是人们吃饭的地方，家用电器很少，冬天有电火锅，夏天有落地风扇等，沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可，安装高度底边距地0.3m，容量为10A.装一个电话插座，安装高度底边距地1.4m.
1.5 洗涤间插座的布置、安装高度及容量选择
洗涤间是人们洗脸、刷牙、梳头、洗衣的地方，比较潮湿。
主要家用电器有洗衣机、电吹风等。
应根据给排水设计图确定洗衣机及洗脸盆的位置，各布置一个多用插座，并采用防溅型，插座底边距地1.4m，容量为10A.
1.6卫生间插座的布置、安装高度及容量选择
卫生间是人们洗澡、大小便的地方。
家用电器有排气扇、电暖炉、电热水器、电话机等。
一个10A多用插座供排气扇用，2个15A三孔插座供电暖炉、电热水器用，底边距地均为1.8m，尽量远离淋浴器，必须采用防溅型插座。
电话机插座底边距地1.4m.装电话机的.原因是方便人们在洗澡或方便时，仍然能与外界保持联系。
二、插座的选型及保护措施
现代住宅中的插座必须要保证使用安全、可靠，故在选型方面应选择耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品。
另外，应选择带安全门的插座，以防小孩用铁钉或其它金属物插入其中。
除此之外，还要加强插座回路的保护措施，设计专门的PE线，且不能与N线相混，PE线与建筑物共用接地装置，接地电阻R≤4Ω。
每户的厨房插座、卫生间插座、空调插座均应设计专用回路，并用漏电开关保护。
三、结论
随着科技的发展、社会的进步和人类对高层次文明的追求，现代建筑不仅重视室内空间的构成， 更重视室内环境及人的感官对照明灯具及照明效果的艺术要求。
因此， 在进行现代建筑室内照明设计时， 不仅要遵循民用建筑照明设计标准和民用建筑电气设计的规定以满足人们视觉和使用功能的要求， 而且还要将照明设计与装饰艺术有机结合， 利用光色、灯具造型、照明效果体现不同的创作意境， 给人们创造独特的、有艺术性的生活环境。
参考文献
[1]陈一才.《智能建筑电气设计手册》.北京：中国建材工业出版社，1999
[2]《民用建筑设计照明标准》. 2004
[3]《民用建筑电气设计规范》. 2008
篇8：智能信息管理系统设计研究论文
智能信息管理系统设计研究论文
摘要：随着互联网的快速发展和计算机技术的普及应用，智能化浪潮席卷各个领域，其中，家居智能化管理成为新的发展趋势。由于智能信息管理系统具有方便、高效、智能化等特点，对促进智能家居产业的发展产生积极的影响。通过深入分析用户的需求，构建一个以互联网为平台的智能家居信息管理系统，该系统主要由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等组成，便于用户远程控制各种家居设施。通过一系列的系统测試方法，检验智能家居信息管理系统的稳定性，为用户的日常生活带来极大便利。
关键词：互联网平台；智能家居信息管理系统；系统测试；远程控制
引言
在社会信息化的推动下，智能家居信息管理系统促使人们的生活更加方便、快捷，各种电气设备均得到有效控制和管理。智能家居信息管理系统作为智能家居系统的重要组成部分，无疑在整个系统实施中发挥着重要的作用。因此，智能家居信息管理系统依托新技术的发展对整个智能家居系统起到举足轻重的作用。本文的研究重点是设计合理的智能家居信息管理系统，主要实现远程监控家居环境、实时传输和存储家居环境信息等操作，确保家居环境时刻处于最佳状态，确保智能家居信息管理系统更加信息化、科学化、高效化。
1智能家居信息管理系统用户需求
智能家居信息管理系统是对整个家居环境信息和设备总的控制和管理机构，包含控制电器设备、环境数据查询、视频监控等，同时，需借助B/S架构便于用户通过互联网查询数据信息并控制各种家电设施[1]。电器设备是指系统能够根据用户需求管理的各种电器设备，例如，电视机开关、换台等，同时，能够依据用户设置的信息对设备展开相关的操作，例如，定时开灯、关灯等。数据库能够存储完整的家居历史数据，便于用户实施查询数据，并对历史数据展开分析和评估，实现智能化管理设备的目的。视频监控确保用户可以实时监控室内各个角落，如果传感器发出报警信号，监控设施可展现现场视频信息，并实时传送至信息管理系统中进行保存，便于用户对家居各项风险因素展开评估[2]。
2智能家居信息管理系统各模块及实现
智能家居信息管理系统是为适应大众智能化管理需要而开发的，该系统必须对各种功能展开集中和分块处理，智能家居信息管理系统主要由用户登录模块、历史信息查询、存储模块、数据信息管理模块、视频监控模块等部分组成，其功能模块如图1所示。
2.1用户登录模块用户登录模块是整个智能信息管理系统惟一的入口，用户必须登录成功后方可使用该系统的各项功能。用户登录界面如图2所示.用户登录系统主要包括输入用户名、校验密码等操作，如果用户输入的登录名与密码不匹配或存在错误，系统会自动给予提示，允许输错次数为5次[3]。用户登录该系统后，能够随意展开数据信息查询、电气设备控制等操作。
2.2电气设备控制模块该模块的主要功能是对整个家居环境中的电气设备进行远程管理，便于用户远程控制家居内各项电气设备的正常工作，保障用户的家庭安全。电气设备控制模块有利于外出的用户获取家庭环境设备信息，实现远程监控电气设备，例如，上班匆忙忘记关灯等，即可利用远程PC机范围智能控制家居信息，远程将照明系统关闭，确保家庭和个人财产的安全[4]。同时，电气设备模块包含不同的工作模式，能够进行手动或自动控制。电气设备信息模块能够控制多种电气，从而选择最佳的控制模块。以家居环境中的空调来说，可将空调设定为自动模式，室内温度如果高于上限，空调可以自动关闭[5]；若室内温度低于下限，空调可以自动接通电源，有效节省电费，也能保障家居的安全性。
2.3数据信息管理模块数据信息管理模块的主要功能是检测智能家居环境中的各项信息，检测的信息由各种传感器实现数据采集，传感器达到设定阈值，系统会发出报警信息，通过查询目前传感器信息、报警信息监测整个家居的安全，该模块的运行流程如图3所示。用户登录信息管理系统后，用鼠标单击数据信息管理模块，能够立即查找传感器的实时信息、传感器内的报警信息[6]。传感器数据信息主要划分为人体红外探测采集信息、门禁红外探测采集信息、水浸采集信息等，传感器发出报警信息就是有人或物体违反设定触动传感器，传感器将信息传递至数据信息管理模块，用户登录系统后即可查看此模块的详细信息。
2.4历史信息查询、存储模块该模块旨在把整个家居环境中的各种信息进行存储，达到实时记录家居信息，是整个智能信息管理系统最重要的部分之一。历史信息查询、存储模块主要包含历史信息分析功能、查询功能、存储功能。历史信息存储功能将智能家居中的各项数据进行收集和保存，为用户日后的查询提供充足的准备。历史信息分析功能是指对综合数据展开分析和处理，便于准确评估整个家居环境[7]。历史信息查询功能便于用户在系统中查询家居历史信息，有助于更好地管理整个智能家居环境。历史数据信息查询、存储实现流程如图4所示。用户可以将智能家居中无用或没有参考价值的信息进行删除，为整个系统的其他数据保存在有效范围内提供基本保障，具体删除代码如下:
2.5视频监控模块及实现视频显示模块主要利用B/S架构中的SDK数据包，采用插件的方式把视频显示界面嵌入到信息管理平台内，促使视频远程传递至信息管理系统上，方便用户实时查看家庭视频图像信息。视频监控模块主要包含常规视频监控、传感器报警区域视频监控两个功能，前者能够实时采集、传输室内画面，后者借助传感器报警发出传送的命令，摄像真正指向报警指定区域[8]。同时，视频监控界面配置摄像头控制模块，通过控制模块观察室内各个角落和设备的运行情况。视频模块实现流程如图5所示.
3系统测试要点
从开发软件程序角度来说，在程序开发过程中，不可避免地出现一系列的问题，为从源头上解决程序设计中存在的问题，必须针对设计的.系统展开程序测试。在系统测试过程中，最初将开发系统与实际需求展开比较，通过比较发现两者不吻合之处，并对两者出现的问题实施优化和改进，确保设计的系统各指标达到实际要求。通常情况下，软件测试方法包括静态和动态测试法，静态测试法相对简单，在不需要执行代码的环境下，只是根据用户需求、流程图检查系统是否存在不合理之处，也可对各种源代码实施考察[9]。同时，也可从语法结构、接口等方面入手，检查系统存在的问题。由此表明，静态测试只能发现软件浅层的漏洞。动态测试与上述静态测试法存在明显差别，动态测试法先要让系统运转起来，实际运动与软件相互结合，准确掌控系统哪些地方存在缺陷。必须注意，动态测试法必须执行程序代码，基于输入信号、输出结果对系统展开测试。若输出结果正确，表明系统正常运行，反之，必须对软件进行修改直至正常运行为止。在系统测试时期，重点要为整个系统设计行之有效的测试方案。模块化测试手段主要包括白盒和黑盒测试，本系统主要以白盒测试为主，并将黑盒测试当做系统测试的辅助手段。用户登录模块展开测试的过程中，可通过录入用户名、密码查看界面具体反映，掌握系统的容错、纠错能力，保障用户登录模块的稳定性。电气设备控制模块重点对家居环境中的电气设备控制、信息获取展开测试，采用模拟数据和真实事件两种方法，经过大量操作实施压力测试，保障模块可以准确、稳定地控制设备。数据信息管理模块的主要功能是传感器数据采集信息、显示信息、测试数据报警信息，使用模拟数据显示、模拟报警信息显示、触发真实传感器数据报警等手段验证模块的稳定性。视频监控模块通过实施监控视频报警区域监控测试，大量触发传感器检测视频是否正常传送，借助大量压力测试确定模块是否稳定。历史信息查询、存储模块旨在存储、分析、查询历史信息，采用模拟数据、存入真实数据确定该模块是否稳定。对模块展开压力测试和程序代码测试，明确代码的有效性，促使代码执行效率更高。通过一段时间的测试可知，在大量压力、白盒测试、黑盒测试状态下，用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块均能满足用户需求，系统稳定性良好。
4结论
本次设计的系统以互联网为平台，由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等部分组成，以期为智能家居产业的发展提供重要支撑，通过系统测试可知，整个系统的安全性、稳定性较高，在日后需要不断完善该系统的各项功能，推动智能家居行业的人性化、智能化发展。
篇9：智能照明控制系统的设计论文
智能照明控制系统的设计论文
目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方式控制[1]，虽然控制简单且易于实现，但同时存在很多问题：在夜间人流量很少时，灯具全部点亮将造成电能的大量浪费；此外，定时照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整，尤其在雷雨和雾霾天气时，带来安全隐患。本文所设计的智能照明控制系统，能够根据学校不同区域的不同功能需求，设置照明模式与照明时间，实现对照明系统的动态智能化管理。
1系统硬件模块
本系统的设计是基于51系列单片机，由7个硬件模块构成，分别为控制、定时、光控、声控、按键、显示、照明。其中光控、声控模块实现对外界光、声信号的采集与判断；定时实现照明系统的照明时间控制；控制模块采用STC89C52单片机，根据外界光、声及定时信号控制照明电路，切换不同的工作状态以适应外界需求。照明系统架构如图1所示。
1.1控制模块
本文采用STC89C52单片机，具有8位CPU和系统内可编程Hash，是一种低功耗、高性能微控制器。在本文的设计中控制模块接收定时模块的时间及外部环境的光、声信号，通过判断照明级别，控制照明灯的工作状态，实现照明系统的智能动态化管理。
1.2输入模块
1.2.1定时模块
定时模块采用了DS1302芯片，用于给整个系统提供日期与时间信息，它不仅功耗低，高性能，还具有掉电走时的功能，即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2光控模块
光控模块中使用光敏电阻来采集光信号，并使用LM393比较器对光信号强度进行判断。图2为光控电路，比较器的同相输入和反相输入端连有电位器，在没有自然光照的情况下调整电位器，将两个输入端的电位保持一致，此时比较器会输出低电平信号。当光敏电阻被自然光照射时，其阻值会大幅度的减小，从而使得比较器的同相输入端电位升高，比较器输出高电平信号。通过比较器输出信号至单片机P1.4端口，单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度，模块工作状态的改变。
1.2.3声控模块
声控模块中采用驻极体话筒（图3中用R6电阻替代）采集声信号，它是电容话筒的一种，灵敏度高气声信号强度的.判断采用LM393，原理同光控电路，最后信号输出至单片机P1.3端口，如图3所示。
图3声控电路图Fig.3Circuitofvoicecontrolsystem
1.3输出模块
1.3.1显示模块
如图4所示，显示电路采用LCD1602液晶显示当前的日期与时间，LCD1602液晶可以显示两行，每行16个字符，夕卜加的电位器可以随时调节液晶显示屏的对比度气
1.3.2照明模块
如图4所示，照明模块是用2排8个LED灯来模拟照明灯的3种工作状态：熄灭、间隔亮与全亮。当工作在熄灭或全亮状态时，8个LED灯全部熄灭或点亮；当需要间隔亮时，2排LED灯亮起1排，提供强度相对较小的照明。
2系统软件设计
智能照明系统将时间、光照、声音结合起来判断外界环境的变化，并且为照明灯设置3种工作状态以提供不同的照明强度，分别为全亮、间隔亮和熄灭状态。系统运行流程如图5所示。
图5系统运行流程图Fig.5Flowchartofsystem
在照明灯工作状态控制中，对宿舍楼设置时间为18:00?次日6:00，教学楼设置时间为18:00?24:00，称为夜间模式，在设定时间内，照明灯工作在间隔亮状态，提供夜间基本的照明。如果此时声控模块采集到的声强强度大于阈值强度，说明教学楼或宿舍的人流量较大，照明模块会切换至全亮状态，提供高强度的照明，并且在声音信号消失后，还会延时5s再恢复间隔亮的工作状态，以保证夜间活动对照明的需求。
在设定时间之外，如遇到雷雨或雾霾天气，照明系统对外界的自然光强度进行采集与判断，即使未在夜间模式也需要一定的照明，因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时，照明模块便会工作在间隔亮的状态，保证教学楼或宿舍的基本照明；再通过对声音信号的采集和判断，如果人流量较大，则照明模块又会再切换至全亮状态。
3系统测试
根据系统的功能要求，对系统在所有情况下的工作状态(预置的设定时间为18:00?6:00)进行测试，测试电路如图6所示。
图6实际测试电路Fig.6Pictureoftherealtestcircuit
当未到设定时间、光强>阈值时，LED灯熄灭；当未到设定时间、光强<阈值、声强<阈值时，LED灯间隔亮；
当未到设定时间、光强<阈值、声强>阈值时，LED灯全亮；
当到达设定时间、声强<阈值时，LED灯间隔亮；
当到达设定时间、声强>阈值时，LED灯全亮。
由此可见，本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态，符合设计要求。
4结束语
本文根据高校的教学楼和学生宿舍的照明需求，设计的智能照明系统可以根据设置时间和外界环境光、声的变化自适应地调整照明系统的工作状态，实现对照明系统的动态化管理。本系统还可以应用于公共场所的照明，具有成本低、操作方便、易于扩展功能等特点，最大限度地节约电力能源。
篇10：智能住宅小区弱电系统设计论文
一、智能住宅小区弱电系统设计概述
智能住宅小区内的弱电系统一般由通信、安全、管理、服务等方面的内容组成，集成了居室报警紧急呼叫、边界监控、远程抄表、车库管理、机电设备自动化管理、卫星接收和有线电视、互联网和综合信息服务等部分，便于为居民提供一个完整、舒适、幽雅的生活环境。现谈谈智能住宅小区弱电系统的功能和特点。
二、设备管理系统
在智能住宅小区内设置物业管理中心，由物业管理部门对住宅小区的公共设备进行监控和检测。比如对供电、供水、供热、电梯、公共照明等系统设备状态的监测。
住宅区为了便于管理，常与保安中心合建，主要包括水、电、气自动抄表计费系统、停车场管系统、楼宇自控系统和家电自动控制系统。基于自动抄表系统的数据采集系统定时采集居民家的水表、电表、气表的数据，在此之前要指定好当地水、电、气三者的价格，就可方便地自动计算费用，并打印出读数、计费的情况。并存储在存储器中。
三、公共信息服务系统
（一）小区信息发布
小区信息发布是现代智能小区人性化和信息化的一个重要体现，在于提高服务性。其主要为小区的户主提供各式各样的信息，比如天气预报、警告、小区物业管理通知、停水停电通知等，以方便用户每日生活。
（二）紧急广播与背景音乐
由于考虑现代的智能住宅小区范围较大，少则数十栋，多则几十栋，居住的人员众多，繁杂且不便于管理。如发生紧急事件时，将会面临着一个很大的问题，所以必须有组织地进行应对，这就要依靠紧急广播指挥疏导。而在平时，小区内可以播放一些文娱节目和公共通知，比如下班时间、午饭时间、老人晨练期间、居民饭后在小区园林景观散步的时间以活跃气氛。丰富人们的业余生活。
（三）信息资讯服务系统
我们这里所说的信息资讯服务系统主要提供与用户生活息息相关的信息，即便民信息，比如小区设施更换、道路堵塞、下水道维修、小区附近是否发生了交通事故等，用户可以通过它及时准确地了解与自己有关的信息，以免造成堵车或者人流拥挤等现象，以提高小区居民的生活质量。
四、安全防范系统
安全系统是智能住宅区的重要组成部分。在小区的'安全防范系统的设计中，一般而言，建设闭路电视监控系统形成小区的第一道防线，住宅区内一般设置保安安全管理中心，各安全子系统主机及控制设备均布置在保安中心，安全系统由周边及环境报警系统、楼宇对讲系统和家庭防盗报警系统构成，住户和小区门口的访客对话、及住户对单元门口访客的确认和对单元门口的控制，形成小区的第二道防线，层层设防、严密监控、综合管理，让业主生活在无形防盗网之中，反而比有形防盗网更安全、更舒适。
（一）周界防越报警
这是小区的第一道防线。物业管理公司在围墙上设立周界防越报警系统，以防止有非法企图的人员从围墙或栅栏等处非正常进入小区，。比如在栅栏上安装红外线对射探测器，当有人翻越围墙或栅栏时，将红外线阻断，阻断信号传送至保安部门，向管理中心报警，同时还可以用闭路电视监视系统，加大监控手段，以便保安人员及时处理警情。
（二）闭路电视监视系统
在住宅小区的公共建筑、主要通道、重要出入口安装摄像机，摄像机将图像传达送到管理中心，让控制室内值班人员通过电视墙一目了然，对整个小区进行实时监视和记录，全面了解住宅区发生的情况。
（三）可视对讲系统
在住宅区内设可视对讲，用来实现访客与住户对讲。住户通过对讲，确认访客身份后，可直观地了解访客情况，遥控开启防盗门，防止非法人员进入楼内，确保住户安全。同时各栋对讲主机与保安中心管理主机联网，保安中心可随时了解住户求救信号。
（四）家庭防盗报警系统
为了保证住户的人身、财产安全而设置的。家庭防盗报警系统采用了各类传感器，通过传输线缆传递信息，能够及时迅速地解决报警问题，可以在最短的时间里制止户外不法分子的闯入，也能够在最短的时间里满足住宅用户的紧急需要。
（五）电子签到器
为了规范保安员上岗情况，避免保安人员的偷懒怠工。物业管理公司有必要设置电子签到器，电子签到器设在住宅区内主要道路、盲点、死角等处。由计算机记录每一次保安人员巡视小区之后的签到情况，用来判定保安员巡更路线和签到时间等内容。若保安员未签到时，中心电脑会立即提醒值班人员去了解情况及早发现问题。
参考文献：
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[8]杜思深，刘晓琪.综合布线.北京:清华大学出版社，2006.1.
篇11：智能变电站二次系统设计论文
2.1系统构成
过程层、间隔层、站控层是变电站二次系统在功能逻辑方面的划分。其中站控层对间隔层以及过程层起到一个全面监测与管理的作用。其主要构成是操作员站、主机、保护故障信息子站、远动通信装置、功能站。间隔层具有独立运作的能力，能够在没有网络的状态下或是站控层失效的状态下独立完成监控，由测量、保护、录波、相量测量等组成。过程层主要进行采集电气量、监测设备运行状态以及执行控制命令的工作，由合并单元、互感器、智能终端构成。
2.2网络结构
过程网络的组网标准是电压等级。主要的网络形式有双星形、单星形、点对点等。通常要依据不同电压等级和电气一次主接线配置不同的网络形式。单套配置的保护及安全自动装置、测控装置要采用相互独立的数据接口控制器同时接入两套不同的过程层网络。双重化配置的保护及安全自动装置应分别接入不同的过程层网络。单星形以太网络适合用于110KV变电站站控层、间隔层网络。双重化星形以太网络适合用于220KV及以上变电站站控层、间隔层网络。考虑到变电站网络安全方面以及运行维护。智能变电站，特别是高电压等级、联网运行的变电站，在兼顾网络跳闸方式的同时仍保留直采直跳的方式。
2.3二次系统网络设计原则
本文以220KV变电站为例，分析站控层设备的配置。远动通信装置与主机均采用双套配置，无人值班变电站主机可兼操作员工作站和工程师站。保护及故障信息子站与变电站系统共享信息采集，无需独立配置。
1）网络通信设备配置需按一定原则进行。特别是交换机的端口数量一定要符合工程规模需求，端口规格在100M~1000M范围内。两台智能电子设备所接的数据传输路由要控制在4个交换机以内。每台交换机的光纤接入量要控制在16对以内。由于网络式数据连接中交换机起到重要的作用，为保证智能变电站的安全运行，交换机必须保证安全稳定，避免故障的`发生。
2）应对独立配置的隔层设备测控装置进行单套配置，采用保护测控一体化装置对110KV及以下电压等级进行配置，采用保护测控一体化装置对继电保护就地安装的220KV电压等级进行配置。继电保护装置的配置原则与常规变电站一致，220KV变电站故障录波及网络分析记录装置按照电压等级分别配置，统一配置110KV及以下变电站，单独配置主变压器。
3）过程层的配置。对于110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端，对于采用开关柜布置的66KV及以下配电装置无需配置智能终端。在配电装置场地智能组件柜中分散布置智能终端。
4）合并单元的配置。110KV及以下电压等级各间隔单套配置，双重化保护的主变各侧冗余配置，同一间隔内电压互感器和电流互感器合用一个合并单元。
3结束语
综上所述，智能变电站的发展、变革以及建设是实现电网发展完善的基础。智能变电站二次系统设计方法的不断发展优化会促进智能变电站作用及优势的更好的发挥。针对我国智能化变电站二次系统设计的实践经验及相关原则，其应用发展道路一定会更广阔。
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