PLC远程监控智能家居,看如何实现系统

发布时间:2020-06-24 12:50:00

随着研究的深入,智能家居系统也多样化了,但由于工作的需要,人们不能一直监控自己的家居环境安全,这就需要一个远程、实时监控的智能家居系统。针对这种情况,设计了一套以可编程序控制器(PLC)为核心处理器的智能家居远程监控系统。该系统将PLC与当前成熟的互联网技术和移动电话移动通信(GSM)技术相结合,实现对用户家庭环境的远程监控。

远程监控是指远程监控系统通过通信系统对现场系统进行监控。其目的是突破区域和环境的限制,实现集中、高水平的监测,最终实现生产资源和社会资源的优化配置。智能家居远程监控系统主要是指以控制器为核心,有效连接和控制家居中的各种传感器、摄像机和控制器,通过远程通信技术和远程终端对家居环境进行实时监控的系统。

智能家居远程监控系统主要包括:控制主机、智能家居监控子系统和远程网络监控系统。

智能家居监控子系统包括智能照明系统、家用电器控制系统、智能窗帘控制系统、火灾监控系统、防盗报警系统、视频监控系统、暖通空调系统和电动门锁门禁系统。消防监控系统、电锁门禁系统、视频监控系统和防盗报警系统构成了智能家居安全监控系统。

家居安全报警:通过温湿度传感器、烟雾传感器和电子门禁系统,共同实现家居的安全功能。

当家中发生泄漏,有人入侵时,系统可以通过远程终端快速向安全职能部门发送报警信号,避免严重损失。

家庭状况实时监控:系统通过家庭视频监视器、摄像机等设备采集家庭状况图像信息,通过网络或移动通信终端网络系统远程访问家庭控制器,控制相应指令,实现对家庭状况的实时监控。

家电远程控制:系统通过家电控制模块对家电的运行进行监控,对采集到的信息进行分析和处理,并通过网络远程发送用户指令,对各种家电进行远程控制。

PLC是一种专用于自动控制的计算机。它采用面向用户的可编程存储器,用于内部程序存储、顺序控制、逻辑运算执行、定时、计数、算术运算等指令,通过模拟或数字输入输出控制各种机械生产过程。

早期的多功能工控领域由于其性价比高、稳定性好、应用灵活、操作简单等优点,已逐渐应用于民用家居和公共场所等领域。

该系统的核心控制器是三菱公司生产的微型可编程控制器。其基本单元为16/32/48/65/80/128点,每个单元通过I/O扩展单元扩展到256个I/O点。

fx2n-32mr-001控制器具有丰富的组件资源、多种串行通信模块和网络通信功能。fx2n-32mr-001控制器的总输入输出点数为32点。

本文设计了一种基于PLC的智能家居远程控制系统。系统的总体框架如图2所示。

图2基于PLC的智能家居远程监控系统框架该系统主要包括三个模块,分别是智能家居监控子系统模块、控制主机模块和远程网络监控模块。

智能家居监控子系统模块包括智能照明、家电控制、窗帘控制、视频监控、电锁门禁控制、防盗报警、空调控制、烟雾监控等。

其中,智能照明主要用于控制家庭中灯具的不同开关组合,实现各种照明场景和氛围功能;窗帘控制主要用于控制开关窗指令,实现防雨或通风功能;烟雾监测主要用于读取烟雾传感器产生的模拟信号,分析室内空气环境,预防火灾。

防盗监控主要是读取人体传感器的数据,分析家中是否有外人进入房间,从而实现预警功能。空调控制主要是通过PLC控制主机的空调控制命令,通过红外遥控器对空调进行转发,对室内温度进行调节。

视频监控和电锁门禁主要是根据摄像头采集的图像信息,分析家庭中老人和儿童的生活状况、客人的来访情况等,实现远程监控人员的安全功能。

在这个模块中,有许多传感器、摄像机和控制器的应用。输出端与PLC的输入端相连。通过编写PLC程序,可以实现多个子系统的信息传输、分析、命令等控制功能,实现家庭智能化。

控制主机采用上述可编程控制器,是智能家居系统的控制核心,负责信息的采集、分析、处理和指令控制任务。远程网络模块主要用于实现对用户家庭环境状况的远程监控功能,具体描述如下。

根据系统框图,首先将家庭监控系统采集的各子系统的信息传送给控制主机PLC。然后控制主机PLC根据采集到的信息,通过对程序的分析和处理,得到家庭中各种环境的状态信息。

在这个过程中,用户可以控制主机,实现他们想要传达给家庭环境和设施的指令。

来自主机的信息可以通过网络或移动通信(GSM)远程传输给用户。用户可以通过远程终端实时获取家中的信息,并通过网络系统向家中的控制主机发出指令,从而达到远程监控的目的。

智能家居远程监控模块主要由两部分组成:一是以手机移动通信(GSM)的形式实现远程监控功能。

该系统主要利用GSM网络中的短消息业务(SBS)实现智能家居的远程控制和状态管理。GSM短消息模块采用西门子TC35i短消息模块,与PLC相连

数据传输采用异步传输串行通信方式。PLC可以将家庭系统的信息以短信的形式发送到用户的手机上,同时用户也可以通过短信向PLC发送命令。PLC可以通过短信内容控制各个智能家居子系统模块,实现远程监控功能。

其次,计算机通过TCP/IP协议与PLC控制器连接,PLC控制器通过计算机应用软件通过web进行控制。

在此过程中,用户通过网络系统访问自己家的IP地址,获取家中采集的数据,获取家中各子系统的运行情况,输入控制PLC控制器的命令,实现对智能家居系统功能的远程访问和监控。

本文设计的智能家居远程监控系统充分应用了当前成熟的PLC技术、互联网通信技术和手机通信技术。结合家庭各子系统项目,实现用户对家庭各种应用功能的远程控制,实现家庭智能化、远程化、多样化的监控管理。

互联网技术中的TCP/IP协议和移动通信中的短消息业务是成熟稳定的业务协议。基于这两种技术,用户可以灵活、方便、可靠、稳定、集中、快速地对家居环境进行监控和管理,营造一个舒适、安全的居住环境。本文只给出了智能家居远程监控系统的框架,描述了系统各模块的功能和连接方式,没有设计系统的计算机软件,这是本文的不足,也是下一步的研究方向。