10第十章 小区智能化系统设计

1第10章小区智能化系统设计2本章主要内容10.1小区智能化系统概述*10.2小区智能化系统设计案例一*10.3小区智能化系统设计案例二*10.4小区智能化系统设计案例三310.1小区智能化系统概述智能小区是近年来产生并迅速崛起的一种新型住宅，它是建筑艺术、生活理念与信息技术、电子技术等现代高科技的完美结合。一个智能小区，首先应该是一个优美的住宅小区，并应具有以下特征：（1）安全、宁静、整洁、舒适、方便的小区生活环境；（2）回归自然的小区居住环境；（3）优秀文明的小区人文环境。42001年，国家建设部住宅产业办公室提出一个关于智能化小区的基本概念：“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通信与网络、自控和IC卡)，通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。5因此，智能小区是要利用计算机(ComputerTechnology)、通信技术(CommunicationTechnology)、控制技术(ControlTechnology)和多媒体技术(MultimediaTechnology)即通常所说的4C更有效地实现上述特征，同时利用这些技术突出实现住宅信息渠道的开放性、小区生态环境的可持续发展性和居民生活质量的重要性。(4Ccomputer,communication,control,IC)610.1.1智能小区的基本特征及发展智能小区是智能建筑的一种，也是智能建筑的新成员。简单地讲，具有住宅小区智能化系统的小区即称为智能小区。所谓住宅小区智能化系统，是以科学技术为基础，依靠先进地设备和科学的管理，利用计算机及相关的最新技术，将传统的土木建筑技术与计算机技术、自动控制技术、通信与信息处理技术、多媒体技术等先进技术相结合的自动化系统。7国家也在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》中，今后的智能化小区应向以下方向发展：（1）向“一体化系统集成”方向发展。（2）向节能环保方向发展。（3）适合中国国情的方向发展。810.1.2小区智能化系统的类型为使不同类型、不同居住对象、不同建设标准的小区合理配置智能化系统，智能小区按其功能要求、技术含量、经济合理性等因素综合考虑，可划分为:一星级★(普及型)、二星级★★(提高型)、三星级★★★(超前型)。星级越高，建筑要求越高，性能越好。91.一星级系统★主要功能：（1）安全防范子系统(SAS,SecurityAutomationSystem)①出入口管理及周界防越报警；②闭路电视监控；③对讲/可视对讲与防盗门控制；④住户报警呼救；⑤保安巡更管理。10（2）信息管理子系统(IMS,InformationManagementSystem)①对安全防范系统实行监控；②远程抄表与管理或IC卡管理；③车辆出入与停车管理；④供电设备、公共照明设备、电梯、供水等主要设备的监控管理；⑤紧急广播与背景音乐；⑥物业管理计算机系统。11（3）信息网络子系统(INS,InformationNetworkSystem)该子系统是整个小区智能化系统集成的硬件网络平台，它的构质量直接决定了系统的性能和扩展余地，因此，必须达到如下要求：①为实现上述功能科学合理的布线；②每户不少于两对电话线和两个数据信息插座；③建立有线电视网。122.二星级系统★★二星级系统应具有一星级系统的全部功能，但是安全防范子系统、信息管理子系统和信息网络子系统的建设方面，其功能及技术水平应有较大提升。并根据小区实际情况，科学合理地选用“居住小区智能系统技术分类”标准中所列举的可选配置。（1）周界防越报警水平的提高采用可视对讲及与物业管理中心的多方可视对讲；用户报警方式和手段的提高。13（2）采用多媒体技术实现安全防范实现物业管理的网络化；增加停车场汽车图像监控、车牌识别和停车位显示与管理等；采用多媒体技术实现对小区主要设备的监控等。国家明确要求信息网络子系统采用高速宽带数据网络做主干网，局域网络要连到每一住户，二星级系统必须满足这一要求。143.三星级系统★★★三星级系统具备二星级系统的全部功能。其中，信息传输通道应采用宽带光纤用户接入网作为主干网，实现交互式数字视频业务。在可能的条件下，三星级系统应实施现代信息集成建造系统技术，把物业管理智能化系统建设纳入到整个住宅小区的建设当中，作为其中的一个子系统。1510.1.3智能小区的功能图10-1智能小区的功能与内涵说明：AE：优良的建筑结构与质量和完善的基础设施ISH：优良的住宅小区智能化系统MS：配套完善的物业管理和优质服务IH：智能小区建筑环境安全环境绿色环境开放环境服务环境人ISHAEMSIH161.安全防范子系统（SS）通过对智能化住宅小区的周界、重点部位与住户是内安装安全防范的装置，并由小区物业管理中心统一管理，提高住宅小区安全防范水平。2.信息管理系统（IMS）小区的信息管理系统（见图10-2）向用户和物业提供数字化信息服务，使物业管理和用户的生活更加方便、高效。通常的管理信息系统包括以下几个方面：17（1）小区通过综合查询模块，可以很方便地对经过分类、综合和汇总的信息进行查询、分析、预测，大幅度地减少操作环节和工作量。（2）小区内统一收费，主要包括水、电、煤气的三表和房租、停车费、保安、卫生费用、有线电视费等的收费。（3）可以在小区内设立网上商店、网上书店、网上店、网上订餐等公共服务项目。18（4）可以提供VOD、联网游戏、小区BBS、网上教育等网上娱乐活动。（5）连接信息高速公路，提供对ICP的连接，使用户能够在家中访问信息高速公路，获取资料，方便地工作、学习和生活。19图10-2信息管理系统的简图综合查询模块信息高速公路小区娱乐活动小区电子商务小区收费管理信息管理系统203.信息网络子系统（INS）信息网络系统作为信息服务的支撑平台，把小区与外界通过智能化小区宽带接入网、控制网、有线电视网、电话网和家庭网等方式联系起来，为住户提供多媒体信息共享环境，实现与外界的交流。智能化小区的核心是网络。在以“.COM”为标志的网络社会中，宽频和智能化肯定会成为一个小区的必要设备。目前，宽频通道主要有两种方式：综合布线；对家庭中现有的为有线电视铺设的光缆改造。2110.1.4小区的功能分析1.信息通讯服务与管理系统（1）信息服务内容有：提供宽带的传输平台；连接Internet；直接提供信息服务。22（2）综合通讯接入网络：目前每一个家庭基本上都有电话线路和电视线路这两种接入网形式。一方面我们可以在新建小区设计公共电话网络时，改善其电话线路接入网，使之达到128Kbps的传输速率，满足现代家庭在使用ISDN、一次群速率、可视电话和三表自动数据采集与传输等信息与数据交互上的需求；另一方面，将每一住宅楼内原单向CATV系统设计更改为双向CATV系统，并将约200户TV终端划分为一个组合。23（3）小区综合信息管理该系统常与小区的物业管理中心组合在一起，向小区内每一家庭提供公共服务设施。作为现代化小区将向社区内广大居民家庭提供综合信息服务，常常包括以下内容：娱乐（影视点播（VOD）、虚拟旅行、虚拟博物馆、音乐剧场、多人游戏（不同地理位置））、资讯、商业服务、教育、医疗保健、政府（申请条例咨询、会议通知、视频会议、所得税转账），建设业主可以根据需要灵活选择。242.小区公共安全的技术防范包括以下内容：（1）小区周边的防范；（2）电子巡更系统；（3）楼宇可视对讲及IC卡门禁；（4）小区停车场管理；（5）闭路电视监控；（6）家庭防灾报警及应急联动。25图10-3基于LonWorks及TCP/IP的多表自抄收费管理系统公共信息网LonWorks/TCP/IP水表银行煤气表水表煤气表电表电表采集器采集器采集器采集器采集器采集器其它访问者自来水公司煤气公司电力公司抄表主机物业管理中心264.小区物业与设备管理中心小区午夜与设备管理包括计算机管理局域网管理、小区公共机电设备集中管理和大屏幕电子广告牌管理。小区管理中心的主体是建立开放式计算机管理局域网，即通过结构化布线系统等传输网络，将多元信息服务管理与物业管理进行综合，为住宅小区的服务和管理提供高技术的智能化手段，一齐实现快捷高效的超值服务与管理。图10-4是小区物业管理系统的简图。27图10-4小区物业管理系统停车管理机节点家庭智控箱节点大屏显示器节点周界防盗主机节点对讲门口机节点对讲主机节点LonWorks控制网络LonWorks路由器总控主机LON卡2810.1.5智能小区的构成小区的智能化系统（见图10-5）可分为家庭智能化系统、网络布线和管理中心三层结构。（1）家庭智能控制包容了家庭所需的所有功能，它以新技术来简化操作、方便用户、提高系统的智能；（2）网络布线的建设，将三者紧密地结合成一个统一的智能网络，并充分考虑到将来对宽带的需求；（3）智能小区综合管理中心既是小区智能网络的管理中心，又是将小区局域网同广域网连接起来的通道。29图10-5智能化小区的构成智能小区综合管理中心中央数据服务器VOD/服务器小区保安、停车、VOD、消防等系统服务器物业管理服务器接入管理智能小区管理系统接入网家庭自动化系统双绞线综合布线光纤＋同轴HFC光纤FTTBADSLISDN模拟传输PSTNISDNCATV家庭智能化系统保安通信自动化可视对讲手动报警红外探头感烟探头煤气泄漏报警门磁开关玻璃破碎探测电话传真计算机（E-mailInternet）视频终端家庭影院（TVVODCATV）冰箱空调照明三表远传301.家庭智能化系统一般认为智能化家庭应是在智能化理论背景的指导下，在计算机技术、网络技术、通信技术以及多媒体技术的支持下，综合家庭安全防范系统、家庭自动化系统、家庭通信系统和家庭文化系统的各项功能，通过家庭总线系统将家庭智能化各子系统连接起来，为住户家庭提供安全、舒适、便捷和信息交流通畅的生活环境。31图10.6家庭智能化系统结构框图网线家庭控制器家庭安全防护系统家庭文化系统家庭通信系统家庭设备自动化系统以太网卡MODEM家电自动控制系统燃气泄漏报警系统住户报警系统火灾报警系统自动抄表系统照明监控系统家庭网电话通信技术家庭通信技术家庭网络文化小区管理中心电话线智能住宅INTERNET计算机32家庭智能化系统的内容：（1）家庭安全防护系统（见图10-7）①防盗报警：目前家庭广泛采用被动红外报警探测器、门磁开关探测器等。考虑到系统的可靠性和准确率，可以采取以下技术：多物理量传感技术，例如基于微波和红外的二鉴智能探测器；可以采用音频和视频信息，进行家庭远程状态实时监控；采用信号融合与特征提取技术等。33②防盗报警系统等级布防。目前广泛采用的方法主要有：按键方式设立防护等级和延迟撤防；遥控器设防和撤防；电话设防和撤防。此外，指纹锁控撤、布防系统，语音锁控撤、布防系统将是未来家庭防盗报警系统的重要形式。③防盗系统的防破坏功能：防盗系统应具有一定的控制能力、预设能力和防破坏能力，包括：报警时自动强制占线；预防报警电话；各种探头的断路、短路。34④紧急呼救与遥控护理：目前广泛采用的是固定式紧急呼救按钮，便捷式紧急呼救按钮也是一种重要的呼救方式。此外，利用语音识别技术进行呼叫求救，将是一种重要、有效且具有一定智能化程度的紧急呼救形式。⑤火灾与煤气泄漏报警：目前广泛采用烟感探头、温感探头和煤气泄漏探头。由于目前采用的监测方法过于简单，因此误报率比较高。更为有效的方法是采用多传感器信号融合技术，综合识别火灾与煤气泄漏事故，提高系统的可靠性和报警的准确率。35⑥楼宇可视对讲：如有客人访问，可按动大门上的按键，主人在家里通过液晶显示屏能很清晰的看到室外情况，免除陌生人的打扰。除此以外，小区内的各个别墅之间也可实现可视对讲。居室的大门安装了门口机，通过门口机上的摄像头，将图像传送至室内。一层客厅入口及二层起居室各设一只液晶显示屏，可通过显示屏上的按键选择屏幕菜单，显示家庭设防与报警状态、家