检测与自动化仪表题库
第二章 误差分析基础及测量不确定度
1．系统误差是指因使用测量仪器或测量方法引起的误差；
系统误差：在一定的测量条件下，测量值中含有的固定不变的、或按一定规律变化的误差。 2．随机误差：在同一测量条件下对同一被测量进行多次重复、等精度测量所产生的误差，它们的绝对值和符号以不可预定方式变化；随机误差就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；
3．等精度测量的随机误差：就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；根据统计学原理，◆随机误差的统计规律：——“四特性”
有界性： 单峰性： 对称性：
抵偿性：
0lim 1
=∑=∞
→n
i i n x
4．置信区间：定义为随机变量的取值范围，通常用正态分布的标准误差σ的倍数表示，即σZ ±，其中Z 为置信系数。
5．置信概率：随机变量在置信区间σZ ±内取值的概率。
6．置信水平：表示随机变量在置信区间σZ ±以外取值的概率。
7．不等精度测量的加权及其误差：使用不同的方法对同一个未知量进行m 组等精度测量，得到m 组等精度测量数据；各组测量结果及误差不能同等对待：——可靠程度不一样；用“权”或“权重”区分各组测量结果的可靠性和可信赖程度，以符号“p ”表示。
8．粗大误差的检验与剔除：前提是设置一定的置信概率，查看可疑值是否在置信区间内； 简单检验法：先将可疑值除外，计算算术平均值X 、算术平均误差n v i /=η，计算可疑值的残余误差η4?v v ，如果可疑值，则这个可疑值应剔除
格罗布斯检验方法（格罗布斯准则）：
的测量可疑值应剔除
，查找格罗布斯系数和测量次数根据所要求的置信概率计算：σσG v G n P n v
v v X x a i
i i ?-=
=
==∑1
22 σ3准则：σ3?i v
肖维勒准则：C C C i Z Z Z v ；3,??σ为肖维勒系数，查表 9．求测量误差的绝对值在或然误差γ的3.5倍以内的概率。
解：
98158
.0)97855.098360.0(6.097855.0}
36.2{}6745.05.3{}
5.3{=-+=≤=?≤=≤Z P P P σδγδ
正态分布置信概率)(Z φ的数值
Z 0．0
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
0．6
0．7
0．8
0．9
0 0.0000 .07966 .15825 .23582 .31084 .38293 .45149 .51607 .57629 .63188 1 .68269 .72867 .76986 .80640 .83849 .86639 ..89040 .91087 .92814 .94257 2 .95450 .96427 .97219 .97855 .98360 .98758 .99068 .99307 .99489 .99627 3
.99730 .99807 .99623 .99903 .99933 .99954 .99968 .99978 .99986 .99990
10．求测量误差的绝对值在或然误差γ的2.5倍以内的概率。 解：
89080
.000040.089040.0)89040.091087.0(8625.089040.0}
68625.1{}6745.05.2{}
5.2{=+=-+=≤=?≤=≤Z P P P σδγδ
11．求测量误差的绝对值在或然误差γ的2.9倍以内的概率。
95
.0}956.1{}6745.09.2{}
9.2{=≤=?≤=≤Z P P P σδγδ
12. 求测量误差的绝对值在或然误差γ的3倍以内的概率。 解：
9545
.0}023.2{}6745.03{}
3{=≤=?≤=≤Z P P P σδγδ
13.铜电阻值与温度的关系为)]20(1[2020-+=t R R t α,现在通过直接测量,已知20℃时的电阻值
%3.00.620±Ω=R 、电阻温度系数%1/004.020±=℃α，求铜电阻在℃℃t 130±=时的电阻值t
R
及其标准误差。置信概率皆为68.28%
解：
⑴ 电阻值
Ω
=-+=-+=24.6)]2030(004.01[6)]20(1[2020t R R t α ⑵ 电阻值的标准误差
① 各个直接测量量的偏导数
0240.0004.00.6]0[0.60)2030(0.6)]20(0[004.1)2030(004.01)]20(1[20202020
2020
=?=+=??=-=-+=??=-?+=-+=??αααR t
R t R R t R R t
t
t
② 各个直接测量量的标准误差
℃
℃R t R 1]/1[00004.0%)1(018.0%)3.0(202020
20
±=±=±?=Ω
±=±?=σασσα
③
Ω
=?+?+?=???+???+???=03.01024.000004.060018.004.12222222
2222022202020t
t t R t R t
R R R R t
σσασσα）（）（）（
⑶ 测量结果
%
27.6803.024.6=Ω±Ω=a t P R
14．有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。 数据：160、171、243、192、153、186、163、189、195、178 序号
测量值
i x
残差
i v
残差方
2i v
残差
i v
残差方
2i v
1 160 -23 529 -16.33 266.67
2 171 -12 144 -5.3
3 28.41 3 243 60 3600 ---------------- --------------
4 192 9 81 15.67 245.44
5 153 -30 900 -23.23 544.29 6
186
3
9
9.67
93.51
7 163 -20 400 -13.33 177.69 8 189 6 36 12.67 160.53 9 195 12 144 18.67 348.57 10
178
-5
25
1.67
2.79
∧
∧
=∧
=??=?===≈-=
==∑∑σ
αλσαλαλασ)(655
.55)(18.21005.053.251
183
/310
12
10
1
n n n i i
i i v n n v
n x x ）
（：、
重新计算
24.32)(11.2905.028
.151
33
.176/9
129
1
=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασn n i i
i i n n v
n x x ）
（：、
%
73.9928.1533.1763093
.59
28.15=±=±===
=
∧
∧
∧
Pa x x n
x X σσ
σ
15．有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。 测量 序号 测量值
i x
残差
i v
残差方
2i v 残差
i v
残差方
2i v
1 38．91 -0.71 -0.65
2 39．27 -0.35 -0.29
3 39．35 -0.27 -0.21
4 39．39 -0.23 -0.17
5 39．44 -0.18 -0.12 6
39．44
-0.18
-0.12
7 39．46 -0.16 -0.1 8 39．48 -0.14 -0.08 9 39．68 0.06 0.12 10 39．69 0.07 0.13 11 39．71 0.09 0.15 12 39．76 0.14 0.2 13 39．78 0.16 0.22 14 39．94 0.32 0.38 15 40．12 0.50 0.56 16
40．56
0.94 62.3911==∑=n
i i n x
x
0.07
56.3912==∑=n
i i n
x
x
∧
∧
=∧
=??=?===≈-=
==∑∑σ
αλσαλαλασ)(928
.0)(443.21605.038
.01
62
.39/1616
1216
1
n n n i i
i i v n n v
n x x ）
（：、 重新计算
7227
.0)(409.21505.030
.01
56
.39/15
12
15
1
=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασn n i i
i i n n v
n x x ）
（：、
16．对某温度进行10次等精度测量测量结果：
t =85.71, 85.63, 85.65, 85.71, 85.69, 85.69, 86.70, 85.68, 85.66, 85.68 [℃]，求测量结果 测量 序号
测量值
i x 残差
i v
残差方
2i v 残差
i v 残差方
2i v
1 85．71 0．03 0．0009
2 85．6
3 -0。05 0．0025 3 85．65 -0。03 0．0009
4 85．71 0．03 0．0009
5 85．69 0．01 0．0001
6 85．69 0．01 0．0001
7 85．70 0．02 0．0004
8 85．68 0 0．0000
9 85．66 -0。02 0．0004 10 85．68
0．0000
解：
05668.0)(18.21005.0026
.01
68
.85/10
1210
1
=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασn n i i
i i n n v
n x x ）
（：、
%
73.99)03.068.85(301
.0008.010
026.0=±=±=≈==
=
∧
∧
∧
Pa ℃x x n
x X σσ
σ
17．对某电压12等精度测量测量结果： 测量 序号
测量值
mV
x i
残差
i v
残差方
4210-?i v
残差
i v
残差方
4210-?i v
1 20．4
2 -0.019 3.61 0.011 1.21 2 20．4
3 0.029 8.41 0.021 4.41 3 20．40 -0.001 0.01 -0.009 0.81
4 20．39 -0.011 1.21 -0.019 3.61
5 20．41 0.009 0.81 0.001 0.01
6 20．31 -0.091 82.81 ------- --------
7 20．42 0.019 3.61 0.011 1.21
8 20．3
9 -0.011 0.01 -0.019 3.61 9 20．41 0.019 0.01 0.001 0.01 10 20．40 -0.001 8.41 -0.009 0.81 11
20．40
-0.001
0.01
-0.009
0.81
12 20．43 0.029 0.01 0.021 4.41
解：
第六项剔除
）
（：、6
12
12
12
1
073.0)(28.21205.0032.01
401
.20/v n n v
n U U n n i i
i i ?=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασ 重新计算
032.0)(23.21105.0015
.01
409
20/11
12
11
1
=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασn n i i
i i n n v
n U U ）
（：、。
%
73.99)012.0409.20(3004
.011
015.0=±=±===
=
∧
∧
∧
Pa mV U U n
U U σσ
σ 18．某节流元件(孔板)开孔直径d 20的尺寸进行了15 次测量 , 测量数据如下 ( 单位 :mm):
120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40
试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差 , 并写出其测量结果。 解
求算术平均值404.12011
1==∑=n i i d n d ；计算残余误差并填入表中及2
i i v v
序号 测量值
U i /mm 1i v
4
2110-?i v 2i v
42210-?i v
1 120．4
2 0．016 2．56 0．009 0．81 2 120．4
3 0．026 6．76 0．019 3．61 3 120．40 -0。00
4 0．16 -0。011 1．21 4 120．42 0．016 2．56 0．009 0．81
5 120．43 0．02
6 6．6
7 0．019 3．61 6
120．39
-0。014
1．96
-0。021
4．41
7 120．30 -0。104 108．16 ———— ———— 8 120．40 -0。004 0．16 -0。011 1．21 9 120．43 0．026 6．76 0．019 3．61 10 120．41 0．006 0．36 -0。001 0．01 11 120．43 0．026 6．76 0．019 3．61 12 120．42 0．016 2．56 0．009 0．81 13 120．39 -0。014 1．96 -0。021 4．41 14 120．39 -0。014 1．96 -0。021 4．41 15 120．40 -0。004
0．16
-0。011
1．21
015
1
1
∑==i i v
6.14915
1
21
=∑=i i v
∑==14
1
2
6i i v
74.3314
1
22
=∑=i i v
用贝塞尔公式计算标准差的估算值：
2415121
110268.31014
6
.14911--=?=?=-=
∑i i s v n σmm 第一次判断有无粗大误差——格拉布斯准则：
—第七项剔除
—。。。。。。：格拉布斯系数；表。；置信概率078780104007878010268341241
24195015721?==??==-==-v G G Pa n s σ
计算剔除粗大项后的算术平均值
411.12011
2==∑=n
i i d n d
计算残余误差并填入表中及2
i i v v 用贝塞尔公式计算标准差的估算值：
01611.01013
74
.33114141
2
12=?=-=
-=∑i i s v n σ 第二次判断有无粗大误差——格拉布斯准则：
无剔除项
。。。：格拉布斯系数；表。；置信概率03818001611.037237
241950142=?==-==s G G Pa n σ
计算算术平均值标准差的估算值：
0043.014
01611.02
2
==
=
∧
n s x σσ
测量结果：
mm
d d Pa d ）。。（。。。—置信概率—准则一般用01304111200043034111203%
739932±=?±=±==∧
σσ
18-2．对某恒温箱温度进行10次测量，求测量结果 测量 序号
测量值 i x
残差 i v
残差方 2i v
残差 i v
残差方
2i v
1 20．06 -0。06 0．0036
2 20．07 -0。05 0．0025
3 20．06 -0。06 0．0036
4 20．08 -0。04 0．0016
5 20．10 -0。02 0．0004
6 20．12 0．0 0．0
7 20．14 0．02 0．0004
8 20．18 0．06 0．0036
9 20．18 0．06 0．0036 10 20．21
0．09
0．0081
解：
1199.0)(18.21005.0055
.01
12
.20/10
1210
1
=?===≈-=
==∧
=∧
=∑∑σαλαλασn n i i
i i n n v
n x x ）
（：、
%
73.99)05.012.20(30173
.010
055.0=±=±===
=
∧
∧
∧
Pa ℃x x n
x X σσ
σ
19． 对光速进行测量 , 得到如下四组测量结果 :
C 1=(2.98000 土 0.01000)×108m/s C 2=(2.98500 土 0.01000)×108m/s C 3=(2.99990 士 0.00200)×108m/s C 4=(2.99930 士 0.00100)×108m/s 求光速的加权算术平均值及其标准差。 解：
“权”之比
1002511001
00100002001001100101
0020101001010011111222
222242322214321：：：）。。：（）。。：（
：。：。：。：。：：：：：：====σσσσp p p p
加权算术平均值：
]/[1099915.210127
8925
.38010100
2511100
9993.2259999.2985.298.2888
1
1s m p
p
C C m
i i
m
i i
i p ---==?=?=
?+++?+?++=
=
∑∑
加权算术平均值标准差的估算值
8
8
2
2221
1
2
1000120.0127
3000002
.0000014.00002.0000366.0101273)99915.29993.2(100)99915.29999.2(25)99915.2985.2()99915.298.2()1(--==∧
?=?+++=
??-+-+-+-=-?=
∑∑m
i i
m
i i i
x p m v p
p
σ 测量结果——莱以达准则810)00360.099915.2(3
-∧
?±=±=p
C p C C σ
※
20．测量结果应包括比值和测量单位；测量结果仅仅是被测量的最佳估计值；测量结果的可信程
度用测量不确定度表示！
因此：测量结果的完整表述应包括测量估计值、测量单位和测量不确定度（误差“界线”）。
第三章 检测技术与方法分析
1．传感器：国家标准GB7665—87中的严格定义：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成”；在某些科学领域，传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。
2．在使用仪表或传感器进行测量时，被测量量直接与同类标准（或基准）量进行比较，不需要经过运算，就能得到测量量的数值，这种测量方法称为直接测量。
3．在使用仪表或传感器进行测量时，首先对与被测量量有确定函数关系的几个量进行直接测量，然后将直接测量所得的数值代入函数关系式，经过计算得到所需的测量结果，这种测量方法称为间接测量。
第四章 温度检测
1．为了客观地计量物体的温度，必须建立一个衡量温度的标准，简称温标。国际温标是国家协议性温标，目前实行的是1990年的国际温标（ITS-90）；它定义国际热力学温度用符号90T 表示，单位为开尔文、符号为K ；国际摄氏温度用符号90t 表示，单位为摄氏度、符号为℃。
2．将两种不同材料的导体组成一个闭合回路，当两个触点温度T 和T 0不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，又称为贝塞克效应，相应的电动势称为热电势。这两种不同材料的导体（或半导体）组和称为热电偶。
3．热电偶的热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可以忽略不计，则热电偶的热电势可以表示为)()(),(00T e T e T T E AB AB AB -=。
4．热电偶的基本定律——★热电偶的应用定则：均质导体定律（定则）；中间导体定律（定则）；中间温度定律（定则）。
5．国际电工委员会（IEC ）向世界各国推荐八种标准化热电偶作为工业热电偶在不同场合中使用。所谓标准化热电偶，就是它们已列入工业标准化文件中，具有统一的分度号、分度表；所以同一型号（分度号）的标准化热电偶具有良好的互换性。
6．我国工业上常用的4种标准化热电偶的材料——型号（分度号）是：※铂铑30-铂铑6（B 型）、铂铑10-铂（S 型）、镍铬-镍硅（K 型）和镍铬-铜镍（我国通常称为镍铬-康铜）（E 型）。
7．工业上常用的标准化热电偶的长度有限，在实际测温时，热电偶的冷端一般离热源较近、冷端温度波动较大，需要将冷端延伸到温度变化较小的地方；另外，热电偶的输出热电势信号也需要传输到远离现场的控制室内的显示仪表或控制仪表；工程应用中采用的是补偿导线！
8．补偿导线通常由两种不同性质的导线制成，也有正极和负极，而且在0～100℃温度范围内，要求补偿导线与所配用的热电偶具有相同的热电特性。
9．目前我国规定工业用铂热电阻有R 0=10Ω和R 0=100Ω两种，它们的分度号分别为Pt10和Pt100。（其中以Pt100为常用）。热电阻不同分度号对应有相应分度表，即R t ?t 的关系表，这样在实际测量中，只要测得热电阻的阻值R t ，便可从分度表上查出对应的温度值。或相反……
10．目前我国规定工业用铜热电阻有R 0=50Ω和R 0=100Ω两种，它们的分度号分别为Cu50和Cu100。
11．热敏电阻是利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。 12．热敏电阻器件按温度系数可分为：负温度系数热敏电阻（NTC ）、正温度系数热敏电阻（PTC ）
和临界温度系数热敏电阻（CTR ）三大类。温度检测用热敏电阻主要是负温度系数热敏电阻。
13．NTC 热敏电阻以MF 为其型号，PTC 热敏电阻以MZ 为其型号。 14．辐射仪表的表观温度是指在仪表工作波长范围内，温度为T 的辐射体的辐射情况与温度为T A 的黑体的辐射情况相等，则T A 即为该辐射体的表观温度。由表观温度可以求得被测物体的实际温度。表观温度可以是：亮度温度、辐射温度、比色温度。
15．用分度号为S 的标准热电偶测温 , 其参比端温度为 20 ℃ , 测得的热电势)20,(t E =11.3OmV, 试求被测温度t =？ 解：
)20,(t E =11.3OmV
查表：)0,20(E =0.113mV
413.11)0,20()20,()0,(=+=E t E t E mV
查表：)0,1150(E =11.351 mV 查表：)0,1160(E =11.471 mV
t =116.115510351
.11471.11351
.11413.111150=?--+
℃
16．用分度号为 K 的热电偶测温 , 己知其参比端温度为 25 ℃ , 热端温度为 750 ℃ , 其产生的热电势是多少 ?
解： 查表：
E （750，0）=31.214mV
E （25，0）=0。798+（1。203-0。798）/2=1。0005mV E （750，25）= E （750，0）－ E （25，0）=30。2135mV
17．用分度号为 K 的热电偶测温 ,在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示为500℃，而这时冷端温度为60℃，试问：时间温度为多少℃？如果热电偶的热端温度不变，设法使冷端温度保持在20℃，此时显示仪表指示为？℃？
解：
⑴ 查表：E （t ，t 0）→E （500，0）=20.64mV E （t 0，0）=E （60，0）=2.436mV
E （t ，0）= E （t ，t 0）+ E （t 0，0）=23.076mV 查表：t =557℃
⑵ 热端温度t =557℃，冷端温度保持在20℃， 查表：E （t 0，0）=E （20，0）=0.798mV
E （t ，t 0）= E （t ，0）—E （t 0，0）=22.278mV 由此电势，查表：t =538。4℃
18．用分度号为K 的热电偶测某设备的温度 , 测得到的热电势为20mV，己知其参比端温度（室温）为25 ℃,求设备的温度？如果改用分度号为E 的热电偶来测温, 在相同的条件下，分度号为E 的热电偶测得到的热电势是多少 ?
★解：
⑴
已知：E（t，t0）=20mV
查表：E（t0，0）=E（25，0）=1mV
E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0）=21mV
查表：t =509℃
⑵改用分度号为 E 的热电偶来测温
查表：E（t0，0）=E（25，0）=1。5mV
E（t，0）=E（509，0）=37。7mV
则：E（t，t0）= E（t，0）—E（t0，0）=36.2mV
铂铑10-铂热电偶分度表
分度号：S t0=00C 测量端0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
t 0C 热电偶热电动势/ mV
0 0.000 0.055 0.113 0.173 0.235 0.299 0.365 0.432 0.502 0.573
100 0.645 0.719 0.795 0.872 0.950 1.029 1.109 1.190 1.273 1.356
200 1.440 1.525 1.661 1.698 1.785 1.873 1.962 2.051 2.141 2.232
300 2.323 2.414 2.506 2.599 2.692 2.786 2.880 2.974 3.069 3.164
400 3.260 3.356 3.452 3.549 3.645 3.743 3.840 3.938 4.036 4.135
500 4.234 4.333 4.432 4.532 4.632 4.732 4.832 4.933 5.034 5.136 600 5.237 5.339 5.442 5.544 5.648 5.751 5.855 5.960 6.064 6.169 700 6.274 6.380 6.486 6.592 6.699 6.805 6.913 7.020 7.128 7.236 800 7.345 7.454 7.563 7.672 7.782 7.892 8.003 8.114 8.225 8.336 900 8.448 8.560 8.673 8.786 8.899
9.012
9.126
9.240
9.355
9.470
1000 9.585
9.700
9.816
9.932
10.048 10.165 10.282 10.400 10.517 10.635
1100 10.754 10.872 10.991 11.110 11.229 11.348 11.467 11.587 11.707 11.827 1200 11.947 12.067 12.188 12.308 12.429 12.550 12.671 12.792 12.913 13.034 1300 13.155 13.276 13.397 13.519 13.640 13.761 13.883 14.004 14.125 14.247 1400 14.368 14.489 14.610 14.731 14.852 14.973 15.094 15.215 15.336 15.456 1500 15.576 15.697 15.817 15.937 16.057 16.176 16.296 16.415 16.534 16.653 1600
16.771 16.890 17.008 17.125 17.245 17.360 17.477 17.594 17.711 17.826
镍鉻-铜镍热电偶分度表
分度号：E t 0=00C
测量端 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
t 0C
热电偶热电动势/ mV
-0 -0.000 -0.581 -1.151 -1.709 -2.254 -2.787 -3.306 -3.811 -4.301 -4.777 +0 0.000 0.591 1.192 1.801 2.419 3.047 3.683
4.329
4.983
5.646
100 6.317
6.996
7.633
8.377
9.078
9.787
10.501 11.222 11.949 12.681
200 13.419 14.161 14.909 15.661 16.417 17.178 17.942 18.710 19.481 20.256 300 21.033 21.814 22.597 23.383 24.171 24.961 25.754 26.549 27.345 28.143 400 28.943 29.744 30.546 31.350 32.155 32.960 33.767 34.574 35.382 36.190 500 36.999 37.808 38.617 39.426 40.236 41.045 41.853 42.662 43.470 44.278 600 45.085 45.891 46.697 47.502 48.306 49.109 49.911 50.713 51.513 52.312 700 53.110 53.907 54.703 55.498 56.291 57.083 57.873 58.663 59.451 60.237 800 61.022
19．某单色辐射温度计的有效波长=e λ0.9μm,被测物体发射率T λε=0.6,测得亮度温度L T = 1100 ℃ , 求被测物体实际温度。
解：
表观温度为亮度温度时
℃K c T T c T T L L 85.116214366.01
ln
104388.1109.015.273110011
1ln 111ln 112622==??-+=
-=
=---λ
λελελ
20．工业热电阻的引线方式有二线制、三线制和四线制三种。三线制引线方式是在热电阻的一端引出两根导线，其中一根连接电源；热电阻的另一端引出一根导线；当热电阻与测量电桥配用时，分别将两端引线接入相邻的两个桥臂。
第五章 压力检测
1．国际单位制（代号为SI ）：1帕=211m
N
Pa =
；1帕表示的压力很小，工程上常常使用兆帕MPa 2．压力的几种表示方法：绝对压力、大气压力、表压力、负压力——真空度、差压——压力差。 3．选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值的1/3。
4．常用的压力校验仪器有液柱式压力计、活塞式压力计，或配有高精度标准压力表的压力校验泵。
5．用弹簧管压力计测量蒸汽管道内压力,仪表低于管道安装,二者所处标高为1.6m 和6m,若仪表指
示值为0.7MPa 。已知蒸汽冷凝水的密度为 ρ=966kg/m 3，重力加速度 g =9.8m/s 2
,试求蒸汽管道内的实际压力值。
解：
蒸汽冷凝水的附加等效压力04165.0104.48.9966)6.16(6
2=???=-=-g p O H ρ
管道内压力65835.004165.07.02=-=-=O H BIAO p p p MPa
6．被测压力变化范围为0.5～1.4Mpa,要求测量误差不大于压力示值的±5%,可供选用的压力表量程规格为0～1.6Mpa 、0～2.5Mpa 、0～4.0Mpa ，精度等级有1.0、1.5和2.5三种，试选择合适的量程和精度的仪表。
解：
根据：选择压力测量仪表的量程要留有余地：在测量稳定压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3；在测量脉动压力时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的1/2；在测量高压时，最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的3/5；一般被测压力的最小值不低于测量仪表上限值
的1/3。
量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3
1.24.12
3
=?≥
FS S ——选择压力表量程规格为0～2.5Mpa 要求测量误差不大于压力示值的±5%
各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差100
m ax FS
S a ?=
? 各种量程、不同精度等级仪表在示值为0.5Mpa 时的最大相对误差为：
5
.0%1005.01
100%100min max FS FS xm S a S a x ?=???=??=
γ S FS a 0～１.6
0~2.5 0~4.0 1．0 3.2 5 8 1．5 4.8 7.5 12 2．5
8
12.5
20
应该选择0～2.5Mpa 、精度等级为1.0级的压力表。
7．某工艺要求压力测量范围为1.2±0.05Mpa, 可供选用的压力表量程规格为0～1.6Mpa 、0～2.5Mpa 、0～4.0Mpa ，精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。
解：
6.12.13
4
8.12.12
3
=?≥=?≥FS
FS S S
各种量程在不同精度等级时的最大绝对误差100
m ax FS
S a ?=? S FS a 1.0 1.5 2.0
2.5 4.0 1.6 0.016 0.024 0.032 0.04 0.64 2.5 0.025 0.0375 0.05 0.0625 0.1
应该选择0～2.5Mpa 、精度等级为2.0级的压力表。
8．某空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.0～1.6Mpa ，工艺要求测量结果的误差不大于压力示值的±5%,试选择合适的量程和精度的仪表。可供选用的压力表量程规格为0～1.6Mpa 、0～2.5Mpa 、0～4.0Mpa ，精度等级有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五种，试选择合适的量程和精度的仪表。
解：
量程选择：最大被测工作压力不超过测量仪表上限值的2/3
4.26.123
=?≥FS S ——选择压力表量程规格为0～2.5Mpa 30.11
3
=?≤FS
S ——选择压力表量程规格为0～2.5Mpa 0
.25.25
5100%5%1000.1max max =≤≤??=?±≤??=
a S a S a FS FS
xm ；；γ
或
0.21005
.205
.010005
.00.1%5max max =?=??=
=?±=?FS S a 应该选择0～2.5Mpa 、精度等级为2.0级的压力表。
9． 某容器的顶部压力和底部压力分别为－0.5kPa 和300kPa,若当地的大气压力为标准大气压,试求容器顶部和底部的绝对压力,以及顶部和底部的差压.
解：
]
[35050300][325401325101300][3255132510150kPa kPa kPa =--=+=+-）（顶部与底部的差压：。。底部压力：。。顶部压力：
第六章 流量检测
1．用标准孔板测量气体流量，给定设计参数8.0=p kPa ，t =20℃，
现在实际工作压力4.0=p kPa ，t =30℃，现场仪表指示为3800m 3/h ，求实际流量。
解：
对于气体，一般计算在标准状态下的体积——“标准立方米”……
T T p p 0
00
?=ρρ
标准孔板流量计标定时流量
380020
0=?=ρp
K q V
V m 3/h
实际流量：
85976
.3871038.1380015
.2732015
.27330101325400)101325800(38002220
00000
000=?=++?++?
=???=???
?=????=?=T p T p q T p T
p p
K T
p T p p
K p
K q V V
V
V
V ρρρ
2．用转子流量计测量16.0=p MPa ，t =27℃的空气流量，现场仪表指示为38Nm 3/h ，求实际流量。
解：
转子流量计测量气体流量时，制造厂是在工业基准状态（293K ，0.10133Mpa ）下用空气进行标定的，实际应用时，要换算！
309
.60587.13827
293293
10133.010133.016.038000=?=+?+?
=??=T
T p p
q q
3．水进行标定的浮子流量计，其满刻度值为1000dm 3/h 不锈钢浮子密度为7。92g/cm 3，现在用来测量密度为0.79g/cm 3的乙醇流量, 浮子流量计的测量上限值是多少 ?
解 :
03.114279
.0)192.7(1
)79.092.7(1000)()(0
=?-?-=?-?-=C S F S C F V V q q ρρρρρρ
4．某涡轮流量计的仪表系（常）数ξ=150.4次/L ，当它测量流量时的输出频率为f =400Hz 时，其相应的瞬时流量是多少？66.24
.150400
==
=
ξ
f
q V L/s 。 5．检验一台涡轮流量计，流过16。05m 3流体时，测得频率为f =41701Hz ，则仪表系（常）数ξ=？
598.21000
05.1641701
=?==
V q f ξ次/升 6．质量流量测量仪表通常可以分为两大类：间接式质量流量计和直接式质量流量计。
7．用标准孔板节流装置配DDZ-Ⅲ型电动差压变送器（不带开方器）测量某管道流量，差压变送器最大的差压对应的流量为32m 3/h ，试求当变送器输出电流为16mA 时，实际流过管道的流量。
解：
标准孔板节流装置配DDZ-Ⅲ型电动差压变送器（不带开方器）测量流量：
71
2731641684884420324。；；
==-=-==?=-=-=x q K K K x K q V V V V V V
8．标准孔板节流装置配DDZ-Ⅲ型电动差压变送器测量某管道流量，差压变送器的量程为16kPa ，对应的流量为0~50t/h ，工艺要求在40t/h 时报警，试问：差压变送器不带开方器时，报警值设定在多少毫安处？差压变送器带开方器时，报警值设定在多少毫安处？
解：
差压变送器不带开方器时
24.124)5
.1240(
45.12405.124
50
44205042
=+=-===?=-=-=X x K K K x K q V V V V V ；；
差压变送器带开方器时
8.164125
.340
45.1240125.316
50
16)420(50)4(=+=
-===?=-=-=X x K K K x K q V V V V V ；；
9．节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前、后的管臂处，流体的静压力产生差异现象
10．节流式流量计的特点是结构简单，节流装置已有标准化型式。其主要缺点是安装要求严格；流量计的前后要求较长的直管段；对于较小直径（D ＜50mm ）的管道测量比较困难。
11．节流式流量计的三种标准化节流件是：标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。
12．节流式流量计的测量直管段通常取节流件前10D ，节流件后5D 的长度，以保证节流件的正确安装和使用。
13．浮子流量计也是利用节流原理测量流体的流量，但是它的差压值基本保持不变：是通过节流面积的变化反映流量的大小；故又称为恒压降变面积流量计，也有称作转子流量计。
14．浮子流量计是一种非标准化仪表，仪表出厂前需要在工业基准状态（20℃，0．10133Mpa ）下用水或空气标定。气体流量计量时，一般用标准立方米计量，而不是实际工作状态下的容积数。
第七章 物位检测
1．在使用差压（或液位）变送器测量液位时，一般说来要求差压值p ?与液位高度H 应该有直接正比关系，即：gH p ρ=?！但是，在实际应用时，由于使用的具体设施、安装条件等等的影响，使得gh gH p m ρρ+=?，则有H =0时p ?≠0！这样就要进行变送器的零点迁移，使得H =0时p ?=0。
H =0时p ?＞0时，进行零点正迁移，H =0时p ?＜0时，进行零点负迁移；迁移量为H =0时的p
?值。
2．一台差压变送器测量某储罐的液位，差压变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0~3m ，被测介质的密度9001=ρkg/m 3，隔离罐内的隔离液的密度9502=ρkg/m 3，变送器的安装尺寸
1h =1m ，2h =4m ，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装
位置升高或降低对测量有无影响？
解：
要求变送器的测量范围
26487)14(81.9900)(121m ax 1m ax =-??=-==?h h g gH p ρρkPa 1210gh gH p p ρρ++=?+ 220gh p p ρ+=?-
)()(12212121h h g gH h h g gH p p p --=-+=-=?-+ρρρρ
负迁移 迁移量
5.27958)14(81.9950)(122=-??=-=?h h g p Q ρkPa
3．一台双法兰液位变送器测量某储罐的液位，变送器安装如图所示。已知被测液位的变化量为0~3m ，被测介质的密度9001=ρkg/m 3，毛细管内的工作液的密度9502=ρkg/m 3，变送器的安装尺寸1h =1m ，2h =4m ，求：要求变送器的测量范围，并判断零点迁移方向，计算迁移量。当变送器的安装位置升高或降低对测量有无影响？
家庭自动化系统（Home Automation System） 一、问题定义 1、引言及相关背景 自动化在各行各业、各个领域都发挥了其巨大的作用，同时 也走入了我们的家庭。随着电子技术的发展，家庭自动化时代的来临，消费电子产品（Consumer Electronics）已与咨讯（Computer）、 通讯（Communication）两项产品的技术结合在一起，成为目前所 通称的3C产品，并使家用电子电器产品迈向家庭自动化（Home Automation）的方向。 随着全球经济的不断发展，我国的市场经济也飞速发展，人民生活水平不断提高，家庭自动化系统在美国以及国际市场都具有广 阔的前景，在中国市场也是快速形成期，这些提高人类生活质量的产品将构成世界范围内后PC时代的新兴IT 市场。 2、任务描述 2．1 专案背景 项目名称：家庭自动化系统（HAS） 项目委托单位：XXX智慧家居设备公司 软件开发单位：兰州商学院06级计算机科学与技术（1）班软件开发小组 2．2 目的 本系统要求能够实现家庭住宅中各个设备的自动管理和人工个性管理，该系统能控制、监视和协调家电（如室内外照明、家
庭保安系统、家庭环境控制系统、空调、电视机等）。该系统会在相应的时间内各个设备发出相应的指令，完成各个设备的自动化管理。该系统应该是可以适应变化的，因此，必须侦测环境的变化，而且 通过识别本系统中的变化来转变，并且所识别出的变化应该在系统 中被实现。系统可以是自动适应变化或是手工适应变化。系统控制 的任何设备发生异常，必须通过适当的信息来通知用户并进行异常 处理。该系统必须有一个数据库，内含所有该系统所控制的设备的 信息，包括每一种设备连接到系统的日期，系统用户所发布的重要 动作等信息。 2．3 运行环境 本系统是设备控制类系统，由主机通过相应的接口部件监听和控制各个硬设备。数据库服务器由SQL Server实现。操作系统： windows 2000 、windows xp 以上；数据库服务器端软件SQL Server 2005。 3、功能描述 本系统由“灯光控制”、“保安控制”、“环境控制”、“家电控制”、“用户登录及管理”等各模块组成。 灯光控制：实现对室内外所有灯光的时间周期性控制和用户的直接控制； 保安控制：实现对室内外所有视频监控设备的周期性工作控制及异常处理，和防盗防火设备的控制及异常处理； 环境控制：实现对家庭环境设备（包括花园、阳台、室内温湿
现代家庭启示录——数字化、智能化、自动化 随着社会进步、科技发展，一个崭新的家庭理念逐步进入现代人的思想中去。一个带领人们走向未来生活方式的居家构想已经不再是幻想。全新现代居家理念——数字化、智能化、自动化正在逐渐形成。尼葛洛庞帝所著的《数字化生存》所描绘的，有些已经演化成今天的生活方式与时尚。 数字化 以计算机技术和网络技术为基础，各种家用数字化设备有机结合在一起的智能化的网络家庭。这些家用数字化设备包括电话、电脑、信息家电等。数字化家庭包括四大功能：信息、通信、娱乐和生活。 利用家用电脑、宽带调制解调器和路由器这三种数字化设备将所有的家用电器连接在一起，并通过它们对数字电视、数字音响、数码摄像机、智能游戏机、数字化碟机等家用娱乐产品，和电视、电话机、数字传真机、打印机、对讲机、3G手机等家庭通信产品，以及数字电冰箱、智能电磁灶、微波炉、数控洗衣机、空调机、吸尘器等家用电器进行统一协调的操作和控制，这就构成了一个数字化家庭。 而广义数字化家庭则在上述基础上，再融入自动监控、环境测控、自动安全报警、综合信息处理及提示等智能化技术，通过对家庭所有数字化设备的操控、对各种信息资源的综合处理、对主人各种服务功能的优化组合，为人们提供一个安全、高效、便捷、优雅、舒适的生活环境。 智能化 智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home。它是以住宅为平台，兼备建筑、
网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。 智能家居可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。 智能家居是通过统一的网络总线和控制平台将家庭的电器设备、灯光控制系统、安全控制系统、能源管理系统等连成一体的。目前智能家居的发展趋势是由集中控制到分布控制，与集中式控制相比，分布式控制不仅能减少布线，而且能提高系统的可靠性，当某一个节点出现故障时，只需将该节点从网络中拿走，而其他节点不受影响。 分布式智能家居系统主要由以下6个模块构成： 1．电话交换模块：两条和四条分机线路(提供3进线8分机的小总机功能)； 2．电脑数据模块：电脑网络口为一进七出或二进六出(提供10M8口HUB的局域联网功能)；3．有线电视模块：提供一分四的标准功率分配功能； 4．家庭影音模块：提供四组视音频插头自由组合连接，可四个房间共享一台VCD或卫星电视；背景音乐模块，可提供七组音频插头自由组合连接； 5．安防监控模块：提供各种用途的智能家电连接控制； 6．电源模块：提供以上模块的电源。 其中，安防监控模块还包含一个子系统。这个子系统主要是在住宅内适当的位置配置一些传感器。包括双鉴移动探测器、玻璃破碎探测器、声音探测器、门磁开关等。可以设定当这些
第五章家庭住户报警系统 1. 概述 家庭自动化系统是适应现代生活对家庭功能逐渐增长的需求发展起来的一个系统，该系统的内容、构成和配置因国度、家庭的经济实力、家庭的知识结构以及个人喜好的不同而不同。因此，家庭自动化系统的配置与住宅小区的定位（安置型、实用型、舒适型还是豪华型）以及住户的类型比例（经济实力、知识结构等）有着密切的关系。 一般地，从结构上来讲，家庭自动化系统由家庭控制器、家庭布线、传感器/执行器等构成；每一个家庭控制器作为智能小区网络中的一个智能节点，互联成网并上联至小区综合管理系统； 从信息组成上来讲，家庭自动化系统包括语音信息、数据信息、视频信息以及控制信息等；从功能上来讲，家庭自动化系统包括安防功能：可视对讲、防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测、紧急呼叫按钮及漏水报警（这主要是针对北方的热水到户）。控制功能（灯光控制、空调控制、门锁控制以及其他家用电器的控制）。 家庭报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装红外探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关）设防，住宅内区域防护的防盗报警设备（红外探测器）撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关）和住宅区域防护的防盗报警设备（红外探测器）均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警点的等级和报警器的灵敏度。 “安全防范”能作为一种商品象水、电、煤气一样提供给我们吗？在当今高速发展的社会中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为当今小康之家优先考虑的问题。当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。
智能家居系统概述 “智能化家居”的定义是从智能化大楼的基本含义中扩展和引申出来的，它是以住宅为平台，利用４ｃ（计算机、通讯与网络、自控、ＩＣ卡）技术，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，通过先进有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化等系统集成，将与居家生活有关的各种设备有机地结合起来，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以实现快捷高效的超值服务与管理，提供一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的家居生活空间环境。 智能家居在保持了传统的居住功能的基础上，摆脱了被动模式，成为具有能动性智能化的现代工具。它不仅提供了全方位的信息交换功能，还优化了人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约各种能源，实现了家电（如空调、热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、定时控制及电话远程控制、计算机控制、周边安防、监控、门禁对讲等全方位智能化管理。 智能家居控制系统采用先进的电力线载波通讯技术，其产品部件安装时无须对您家中已有的居住环境进行大幅度的改造，无需复杂的布线及添置新的设备材料，只要将产品模块接入您家中的220V电力线网络既可形成控制系统。该系统采用模块式设计，使用简单的编码指令，可轻松进行扩展。您先以低廉的价格安装了基本系统后，再根据您的需要扩展增置更多的功能设置，进行系统功能添加，以达到您的需求。该系统扩充性非常强大。 一、智能家居系统功能 1、家居保安系统功能 门、窗防盗联合报警功能； 煤气、浸水、防火报警功能； 家电非正常运转防范及控制。 周边防越报警 监控报警及门禁对讲系统 2、家居设备控制功能 家庭照明控制功能 家用电器运行状态控制
xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小
家庭自动化技术 摘要 自动化是一个广阔的领域，如今每天都要用到它，而它的每次运行都取决于应用程序。Zig Bee协议IEEE 802.15.4的无线标准就可以用来建立网络来满足某些特定的应用目的。Zig Bee以家庭自动化无线传感器网络为基础可以实现小成本并且可有效控制风扇，灯和可以在微控制器控制的帮助下进行操作的别的家用电器。家庭自动化还能利用网络帮助伤残人士以及老年龄的人，同样可利用网络来控制工业上的应用 关键词： Zig Bee，家庭自动化，光传感器，烟雾传感器，温度传感器，路由器，协调员，照片 简介： 在过去的十年，各种先进的无线通信标准被制定和实施。例如，全球移动通信系统、无线蓝牙，都在现代社会中被大多数人所众所周知的。这些标准已经渗透到他们的日常工作并且相当的普及。虽然它打开可以满足人们的无线应用的要求，但是他们却缺乏“物联网” 尤其是在主流家庭自动化中。而HA系统提供相互之间的互操作性电子、电力设备以及人们可以控制它操作的交互式界面。有了这些系统的存在，当然它的功能是非常有帮助的且可以优化节约能耗。而这些技术也可以使人们的生活更容易，尤其是老人和残疾人。但也有许多不互通的，昂贵的的有线系统。例如在已建成的建筑物里实现家庭自动化其布线相当复杂。一个开放的、基于标准的无线网络由价格低廉的电池供电的传感器，执行器，和控制装置效地互相沟通已包含在新的无线标准的一项发明。这就是“ZigBee”.这个名字的标准表明拥有许多节点数据包战略和大字形数据传输的网络。 Zig Bee应用，市场和预测 标准发展仍在进步，它的市场已开放了许多应用。最有希望的是： 家庭控制：安全、加热、通风、空调、照明控制、使用控制、灌溉。 个人健康护理：病人的监测、体质监测。 工业控制：资产管理、过程控制、能量管理、环境。 楼房自动化：自动仪表阅读、安全、暖通空调、照明控制、访问控制。 消费电子：远程遥控控制。 Pc机及周边设备：鼠标、键盘、操纵杆。 环境：环境监测。 ZigBee的优势 一些重要的优势： ?芯片供应商的独立 ?快速创新 ?极低的成本 ?开放标准市场
自动化智能家居 智能家居是一个以住宅为平台，装置安防、影音、灯光、窗帘等智能产品综合控制的一个有机系统体。业主可在智能手机上通过短消息或手机应用程序报警“听到”自己家中的情况，了解家里的安全、采暖、通风、空调及住宅自动化系统的状况。智能家居的不断完善与发展，必将使自动化系统有着广大的市场后劲。 家庭自动化是现代自动控制技术、计算机技术和通信技术等手段，有助于实现人们家务劳动和家务管理的自动化，大大减轻人们家庭生活中的操劳，节省人们的时间，提高人们的物质、文化生活水平。家庭自动化已是人类社会进步的重要标志之一。最早进入家庭的自动化设备有自动洗衣机和空气自动调节装置等。 智能家居有六部分组成： 1.智能灯光控制系统（光暗传感器，可判断每个房间明暗程度，通过无线传输数据） 2.智能安防控制系统（光电传感器，烟雾传感器，燃气体探测器） 3.智能背景音乐控制系统 4.智能煤水电控制系统 5.智能家电控制系统 6.智能车库控制系统（独立的温度湿度传感器与调节装置，灯光任然是由灯光控制系统控制） 基于ZigBee技术在房间内搭建无线网络。分为三种模式： 一自动模式（默认，可预设）
当房间的主人进入无线网络的范围内时，房主身上携带的无线接收识别装置（手机或其他电子设备）将自动连入区域房间内的无线网络，同时解无人安防系统。根据房主身上的无线设备通过在ZigBee技术定位房主的位置，并定位房主所在房间，通过智能灯光控制系统将房主所在房间的灯光打开（当房间传感器回馈信息为暗时）。通过智能家电控制系统经过温度传感器的判断打开，调出记忆中的温度，开启制热或者制冷机器对整栋房子进行温度调节。同时根据房主在回家途中或者之前设定的模式在当前房间播放音乐。其次，当房主转移房间时原房间设施关闭，其间新房间接替原房间的原有设置（如：开灯，音乐播放）。而且，煤水电的使用永远在煤水电控制系统的监视下，当房主需要使用时可发送命令开启煤水电系统进行相应的操作，当房主离开可使用煤气等器具的房间一段时间后（预设），系统自动关闭煤气，当房主离开外出时，自动锁死煤水电。同时，在各个房间安装燃气探测器，烟雾探测器等安防器具统一通过无线网络联接至安防控制系统，安防控制系统与警察局连线，当发生警情时可向警察局发出警讯。同时可以加载基于Android平台的智能家居监控系统，可随时通过手机监视家中的情况。 二手动模式：档次模式开启时，灯光控制系统，煤水电控制系统，家电控制系统，背景音乐控制系统，车库控制系统等五个系统处于手动状态，房主需操纵相应的开关才能开启相应的功能。 三半自动模式：房主可以自行设定各个部分的自动模式是否开启，既可以采取手动与自动联合模式。
随着人们生活水平的不断提高，对居住环境的要求也越来越高，家庭自动化也就成为人们追求的重要目标，家庭自动化系统由家庭系统、信息系统和家用机器人组成。下面将介绍家庭自动化系统的五大组成部分。 LORA无线通讯技术，它最大的优势就是无线传输稳定可靠，一个可以真正替代有线技术的无线传输制式。 家庭智能灯光控制系统 智能灯光控制是指利用智能灯光面板替换传统的电源开关，实现对全宅灯光的自动化控制和管理，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关、亮度调节、全开全关以及组合控制等，实现“会客”、“影院”等多种灯光场景效果，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。除此之外，还可用智能手机控制、定时控制、电话远程控制、电脑本地控制及互联网远程控制，等多种控制方式实现自由控制。
家庭智能电器控制系统 与智能灯一样，智能电器控制采用的也是以弱电控制强电的方式，这样既安全又智能。两者之间不同的是受控对象不同，智能电器控制顾名思义是对家用电器的控制，如电视机、空调、热水器、电饭煲、投影仪、饮水机等。 家庭智能安防控制系统
家庭智能安防系统是实施安全防范强制技术手段，由传感器、家用计算机和相应的控制系统组成，主要是通过智能主机与各种探测设备配合，实现对各个防区的报警信号及时收集与处理，通过本地声光报警、电话或短信等报警形式，向用户发布警示信号，用户可以通过网络摄像头查明现场情况，来确认事情紧急与否。 家庭安全系统是家庭防火、防气和水漏泄、防盗的设施，通过传感器对周围的光线、温度和气味等参量进行检测，发现漏气、漏水、火情和偷盜等情况时，立即将有关信息送给计算机，计算机根据提供的信息进行判断，采取相应的措施或报警。智能安防系统需要具备远程实时监控功能、远程报警和远程撤设功能、网络存储图像功能、手机互动监视功能以及夜视控制功能等。
智能家居系统设计方案 1.智能家居系统概述 智能家居系统主要分为五大块，分别是“场景控制”、“逻辑自动控制”、“远程控制”、“家庭娱乐”、“安全防范”；能轻松地打造出一个集方便、节能、安全、人性化为一体的智能家居。 智能家居可以为人们带来更为惬意、轻松的生活。如今人们的工作生活节奏越来越快，智能化家居可以为人们减少繁琐家务、提高效率、节约时间，让人们有更多的时间去休息、教育子女、锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大提高。智能家居的解决方案有各种不同的方式。以互联网为中心，在家庭网络连接下，结合多种智能家居功能解决方案，包括家居设施控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动通讯等，来实现家居的各种智能化控制手段与功能。 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。
智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 智能家居控制系统能够实现以下功能： ○1、始终在线的网络服务：与互联网随时连接,为在家中办公提供便利。 ○2、安全防范：智能安防系统可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄漏、紧急呼救的发生。一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。 ○3、消费电子产品的智能控制。 ○4、交互式智能控制：通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主动式传感器（如温度,声音,动作等）实现智能家居的主动性动作响应。 ○5、环境自动控制：如家庭中央空调的控制、室内空气质量的监测、控制。 ○6、提供全方位家庭娱乐,如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。 ○7、现代化的厨卫环境。 ○8、家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司的联系。 ○9、家庭理财服务：通过网络完成理财和消费服务。 ○10、自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载,更新驱动程序和诊断程序,实现智能化的故障自诊断和新功能的自动扩展。
智能家居控制系统技术方案 一、功能需求分析 如果说建筑是凝固的音乐，那么完美的智能家居控制系统则是这首乐曲上绝妙的音符。在科技发达、物质富庶的今天，自控系统已不单纯是实现室内基本安防、照明、采暖的工具，而且是建筑装饰的一种实用艺术品，是自动化技术与建筑艺术的统一体。完善的控制系统集装饰、照明、安防及节能于一身，尽力达到完美与和谐的统一，充分利用科学与艺术的搭配，光与影的组合以及安防与空调的自动控制来创造各种舒适、优雅的环境，以加强室内空间效果的气氛。我们在选择一个系统的同时，要切实考虑的主要是：系统的稳定性、系统的安全性、功能的实用性、后期的维护和扩展、外观的高度艺术和操作的人性化。 1．1智能系统设计范围 设计应包含的系统：智能门锁、安防报警、可视对讲、灯光、空调、电视、电动窗帘、背景音乐、家庭影院、视频监视、集中控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 应选用优秀成熟且性能稳定的智能家居控制系统，打造智能豪宅，技术上将应用先进的全分布控制和集中式控制相结合，利用其强大的功能，保证和满足各个子系统的功能要求的基础上，突出整体、系统的功能，使智能化的各个系统互联为一个有机体，为顶级豪宅创造一个安全、舒适、便捷、高雅、轻松、写意的家居生活空间，具有无比的稳定性和卓越的开放性。 1．2智能系统设计的原则 需考虑用户操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。
二、设计方案 2．1 系统功能描述 下面对重点区域进行详细功能说明： 2.1.1、庭院 功能描述： ①室外模拟高清高速球把庭院的视像传送到网络服务器，以方便主人可以通过 电视、触摸屏、Internet、手机随时随地观察庭院周围的影像，并记录保存20天； ②围墙四周安装红外捕捉摄像机，在有人翻墙时报警，报警区域的庭院照明亮 起，背景音乐响起警笛声并且通过语音警告闯入者已进入的具体区域，同时电话通知到主人手机具体发生闯入的区域，主人可通过手机直接看到发生区域的相关图像； ③在首层每个窗户和房门安装门磁报警，当业主外出或者就寝时，系统会自动 确认各位置是否都已经关闭妥当，如果有门窗未关闭。系统会在手机上通过户型图显示具体的位置，使业主能够准确的找出未设防的点，以此保证住宅的安全。 ④在花园内的活动时，如举行露天Party，观花赏月，可以播放背景音乐。 2.1.2、大门 功能描述： ①指纹门锁登记并辨识主人的指纹；
一、智能家居概念 1.1 智能家居概述智能家居，或称智能住宅，在英文中常用Smart Home、Inte1ligent home，与此含义相近的还有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital family）、网络家居（Network Home），智能建筑（Inte1ligent Building）。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、讯息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居是在家庭产品自动化，智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起。 二、与普通家居相比，由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具，提供全方位的讯息交换功能，帮助家庭与外部保持讯息交流畅通。智能家居强调人的主观能动性，要求重视人与居住环境的协调，能够随心所欲地控制室内居住环境。 三、应该注意，家居智能化与家居讯息化和家居自动化，家庭的网络化等有一定的区别。在住宅中为住户提供一个宽带上网接口，家居讯息化的条件即已具备，但这做不到家居智能化﹔电饭煲可定时烧饭煲汤，录象机可定时预录预定频道的电视节目，这些仅仅是家电自动化。讯息化和自动化是家居智能化的前提和条件，实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理，并将这些过程在一个平台实现集成，能按人们的需求实现远程自动控制。智能化应服务于人们的居家生活，因此应更全面、更富有人性化。 1.2 X10技术简介 X10是一种国际通用的智能家居电力载波协议（即一种通讯“语言”），用这种“语言”的兼容产品可以通过电力线相互“说话”，无需重新布线，被控制的电器可多达256路。通俗地说，它是一种通过普通电力线来转输控制信号从而实现对家里所有灯和电器的智能管理和 控制的技术，低廉的价格、上千种的产品以及简单的设置方式可以使您迅速进入智能家居时
智能家居设计方案 概念及简介 又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（Home Automation）、电子家庭（Electronic Home、E-home）、数字家园（Digital Family）、家庭网络（Home Net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 定义 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智
能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居的子系统 智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与
智能家居系统的基本架构特征及其总线式控制的应用 智能家居的建设是一个高技术含量的系统工程，近年来，关于智能家居的概念日益被关注，了解的人越来越多。它己走进了人们的日常生活。在国内已经开始在全国不少城市普及，几乎新建的每个小区都会配置智能化系统。伴随科技的发展，在人类丰富的想象空间里，智能化住宅的发展必将带来人类居住的一场大变革。为此本文将对智能家居的基本架构特征与理念及其总线式控制系统应用的智能家居系统解决方案作分析说明。首先应对智能家居的基本 智能家居的建设是一个高技术含量的系统工程，近年来，关于智能家居的概念日益被关注，了解的人越来越多。它己走进了人们的日常生活。 在国内已经开始在全国不少城市普及，几乎新建的每个小区都会配置智能化系统。伴随科技的发展，在人类丰富的想象空间里，智能化住宅的发展必将带来人类居住的一场大变革。为此本文将对智能家居的基本架构特征与理念及其总线式控制系统应用的智能家居系统解决方案作分析说明。首先应对智能家居的基本理念作说明。 1、智能家居的理念及范畴 1.1智能家居的理念 “智能家居”这个词目前已经被广泛引用，那么到底什么是智能家居？智能家居就是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术(3C)，建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。 智能家居是IT技术（特别是计算机技术），网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。也就是说，首先，它们都要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，它们都要通过一定的媒介平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟信息，满足远程控制／监测和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。 特别要指出的是，智能家居不是一个单独的产品，也不是传统意义上的“智能小区”概念，而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。 1.2智能家居的范畴