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智能住宅區(qū)內(nèi)的智能系統(tǒng)一般由通信、安全、管理、服務(wù)四個部分組成,本文將以此為主線解析本智能住宅區(qū)內(nèi)的弱電系統(tǒng)。

通信系統(tǒng)

寬帶IP網(wǎng)在技術(shù)上是三網(wǎng) (電話、數(shù)據(jù)、視頻) 融合的基礎(chǔ),三網(wǎng)融合也是大勢所趨。然而,在目前城域網(wǎng)中,語音與窄帶數(shù)據(jù)雖已融為一體,但電話、寬帶數(shù)據(jù)、視頻真正融合還有很長一段路要走,從而在一定程度上決定了智能住宅區(qū)中通信系統(tǒng)的構(gòu)架是三網(wǎng)并行的格局。

1. 電話

電話普及僅拉開通信大發(fā)展的序幕。如今多元化通信和網(wǎng)絡(luò)爆炸式發(fā)展,使得電話、窄帶數(shù)據(jù)(ISDN)成為最基本的電信需求,這兩者已融為一體,通過傳統(tǒng)交換電路采用普通的雙絞線接入即可實現(xiàn)。光纖接入網(wǎng)是近年來電信接入的主要技術(shù),已基本實現(xiàn)光纖到大樓、光纖到小區(qū)。深圳市光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由目標局、光交接點、光節(jié)點三級結(jié)構(gòu)組成。在智能住宅區(qū)公共建筑或建筑單體內(nèi)應(yīng)設(shè)置光節(jié)點,光節(jié)點機房內(nèi)置電話遠端模塊局、數(shù)字用戶環(huán)路系統(tǒng)、光纖復(fù)用器、路由器、光纖節(jié)點機、光纖配線架及配套設(shè)施,以方便住戶電話、窄帶數(shù)據(jù)的接入。深圳市智能住宅區(qū)內(nèi)光節(jié)點的引入光纖一般按12芯預(yù)留(2芯電話、2芯數(shù)據(jù)、2芯視頻、6芯備用), 一個光節(jié)點所帶電話主線數(shù)在2000線以下,光節(jié)點需占建筑面積約20～30m2時,超過2000線的智能住宅區(qū)宜設(shè)置多個光節(jié)點。

隨著用戶快速增長和互聯(lián)網(wǎng)寬帶接人的需求,第三代移動通信即將到來,其基站逐步從第二代的宏蜂窩+微蜂窩向第三代的微蜂窩+微微蜂窩轉(zhuǎn)移,服務(wù)半徑逐步變小,智能住宅區(qū)應(yīng)預(yù)留兩個以上基站位置和基站光纜的引入、引出通道。

2. 寬帶數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)網(wǎng)即計算機通信網(wǎng)。隨著基于網(wǎng)絡(luò)的新經(jīng)濟的成功,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)得到長足發(fā)展。智能住宅區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要圍繞互聯(lián)網(wǎng)接入而展開,寬帶接入(22Mb/s)是發(fā)展方向:Ethemet到桌面已是全球范圍內(nèi)不爭的事實,GE(G位以太網(wǎng))+IP是最經(jīng)濟的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模式。其具體做法是在智能住宅區(qū)內(nèi)設(shè)置寬帶通信機房,內(nèi)置交換機、服務(wù)器以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以10M/100M/1000M以太網(wǎng)交換機為中心,星型拓樸結(jié)構(gòu)放射至各家各戶,實現(xiàn)10M寬帶到戶,解決信息高速公路“最后一公里”的接人難點:其城域部分通過光纖接人網(wǎng)或?qū)拵P城域網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng),寬帶通信設(shè)備機房約占建筑面積82～15平米。

上述兩個子系統(tǒng)一般設(shè)計為兩套布線系統(tǒng):電話和窄帶數(shù)據(jù)采用一般雙絞線,寬帶數(shù)據(jù)采用五類線或超五類線。在成本允許的情況下也可在建筑單體內(nèi)布設(shè)結(jié)構(gòu)化布線,結(jié)構(gòu)化布線采用系列高質(zhì)量的標準材料(五類線或超五類線),以模塊化的組合方式,把語音、數(shù)據(jù)、圖像和部分控制信息用統(tǒng)一的傳輸介質(zhì)進行整合,組成一套標準、靈活的開放布線系統(tǒng)。 由于住宅內(nèi)各類用戶相對固定,結(jié)構(gòu)化布線的許多優(yōu)點得不到充分利用。

3. 視頻

網(wǎng)絡(luò)爆炸式發(fā)展,使得有線電視網(wǎng)絡(luò)從單向廣播式網(wǎng)絡(luò)向雙向交互式網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)由中心、光節(jié)點兩級結(jié)構(gòu)向中心、分中心、小區(qū)管理站和片區(qū)機房(光節(jié)點)四級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)第變。管能住宅區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)時區(qū)機展,實行有錢電視同結(jié)的上行、最下行信號分高,所區(qū)機制量電視機局、光瞅果、錢路傳精設(shè)建備、放大器、分支分配器等,視頻信號從片區(qū)機房通過常見的分筑支分配的HFC網(wǎng)至各家各戶。片區(qū)機房覆蓋用戶數(shù)在500～2000戶之間,超過2000戶時直設(shè)量多個問機后每個問機時集建筑面積約10～20平米。高檔智能住宅內(nèi)還可通過HFC網(wǎng)實施專視頻點播,該系統(tǒng)投資費用較高,目前國內(nèi)較少見。

對于沒有寬帶數(shù)據(jù)布線的住宅,在改造成智能住宅區(qū)的過程中,實現(xiàn)寬帶接人就相對困難一些。 電信部門利用現(xiàn)有銅芯雙絞線,通過ADSL、VDSL、Etherloop等技術(shù)實現(xiàn)寬帶接入;有線電視部門則通過Cable Modem實現(xiàn)寬帶接入;而新型運營商則采用無線方式通過本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS)來實現(xiàn)寬帶接入。

安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)是智能住宅區(qū)的重要組成部分。 住宅區(qū)內(nèi)一般設(shè)置保安安全管理中心(以下簡稱保安中心), 各安全子系統(tǒng)主機及控制設(shè)備均布置在保安中心,安全系統(tǒng)由周邊及環(huán)境報警系統(tǒng)(周邊防盜報警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、巡更系統(tǒng))、樓宇對講系統(tǒng)和家庭防盜報警系統(tǒng)構(gòu)成,層層設(shè)防、嚴密監(jiān)控、綜合管理,讓業(yè)主生活在無形防盜網(wǎng)之中,反而比有形防盜網(wǎng)更安全、更舒適。

1. 周邊及環(huán)境報警系統(tǒng)

(1)周邊防盜報警系統(tǒng)由紅外線對射器和接收器、報警主機及傳輸線纜組成。 在住宅區(qū)四周圍墻上裝設(shè)若干組紅外線發(fā)射器和接入器;當紅外線接收器探測到有人越墻(遮斷紅外線)而入時,報警主機即發(fā)出報警信號,并顯示報警區(qū)域;報警主機還可以向110報警中心自動報警。摟,紅外線必須調(diào)到特定的頻率,接收器相應(yīng)地配有頻率、相位鑒別電路,以防止其它光源的干 擾。紅外探測距離有21m、30m至200m等多種選擇。另外,也可利用熱感式紅外線探測器(探測人體的溫度,不同的溫度發(fā)射紅外線的波長不同,人體輻射的紅外線波長在10mm左右)和微波物體移動探測器(利用超高頻無線電波探測,有物體移動時,反射波與發(fā)射波的頻率不同)來進行布防。

(2)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機、矩陣控制器、錄像機、監(jiān)視器、傳輸線纜等組成。在住宅區(qū)重要區(qū)域和公共場所安裝攝像機(鏡頭、高速云臺、控制器),讓控制室內(nèi)值班人員通過電視墻一目了然,全面了解住宅區(qū)發(fā)生的情況。保安中心通過錄像機能實時記錄,以備查證;通過矩陣控制器在控制臺切換操作,跟蹤監(jiān)察。 周邊環(huán)境紅外線信號可作為相應(yīng)區(qū)域攝像機報警輸入信號,一旦報警,相應(yīng)區(qū)域的攝像機會自動跟蹤。系統(tǒng)控制部分采用智能數(shù)字圖像運動跟蹤報警器來實現(xiàn)全自動操作控制。各類攝像機設(shè)置情況如下:

◆在住宅區(qū)人員和車輛出入口安裝固定攝像機、 固定支架及自動光圈、手動對焦鏡頭,24小時監(jiān)視車輛及人員出入情況;

◆在住宅區(qū)內(nèi)重要道路和重要區(qū)域安裝多臺全天候、 低照度固定攝像機、六倍可變鏡頭,全方位云臺,全天候防護罩 (附雨刷、風扇、加熱器)、攝像機可變倍、變焦、變距、云臺可上下左右轉(zhuǎn)動,部分攝像機與紅外線對射器報警信號聯(lián)動,此類攝像機一般設(shè)置在住宅區(qū)內(nèi)制高點;

◆在電梯轎箱天花板上安裝吸頂式半球形攝像機,內(nèi)含3.6mm固定光圈鏡頭,監(jiān)控電梯內(nèi)情況。

當攝像機數(shù)量較少時,各攝像機的視頻信號和云號的控制信號的纜線可從保安中心直接放射至各監(jiān)控點。當攝像機數(shù)量較多時,可分片或按樓棟設(shè)置視頻矩陣,由視頻矩陣收集其附近攝像機的視頻信號和云臺的控制信號,再通過光纜集中送至保安中心,這樣可減少室外纜線數(shù)量,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰,同時便于維護管理,此種方式主要適應(yīng)較大的智能住宅區(qū)。 保安中心一般設(shè)置多臺18寸的監(jiān)視器組成電視墻,一臺輪值巡檢或利用畫面分割同時顯示其它攝像機情況,一臺專用可疑點定格、放大、編輯,其余多臺顯示其它重要部位。

(3)巡更系統(tǒng)

巡更系統(tǒng)由現(xiàn)場電子簽到器、保安中心電腦和傳輸線纜組成,用于規(guī)范保安員上崗情況。電子簽到器設(shè)在住宅區(qū)內(nèi)主要道路、盲點、死角等處:中心電腦事先存儲保安員巡更路線,簽到時間等。若保安員未簽到時,中心電腦會立即提醒值班人員去了解情況及早發(fā)現(xiàn)問題。該子系統(tǒng)也是管理系統(tǒng)一部分,與服務(wù)系統(tǒng)(IC卡)統(tǒng)一實施。

2.樓宇對講系統(tǒng)

樓宇對講系統(tǒng)由對講主機、室內(nèi)分機、管理主機和傳輸線纜組成。在住宅區(qū)內(nèi)設(shè)可視對講,戶主可直觀地了解訪客情況,控制門鎖開啟,各棟對講主機與保安中心管理主機聯(lián)網(wǎng),保安中心可隨時了解住戶求救信號。

3. 家庭防盜報警系統(tǒng)

家庭防盜報警系統(tǒng)是由保安中心管理主機、家庭報警器、各類傳感器和傳輸線纜組成。家庭被盜的切入點主要是門和窗,傳感器主要對于家庭重要地點和區(qū)域布防。品質(zhì)齊全的傳感器能代替?zhèn)鹘y(tǒng)家居內(nèi)鋼筋防盜網(wǎng),讓業(yè)主生活在更安全、舒適的環(huán)境之中,不再有牢籠感覺,各類傳感器如下:

(1)門磁感應(yīng)器:主要裝在門及門框上,有人非法闖入時,家庭主機報警,管理主機會顯示報警地點和性質(zhì);

(2)紅外線感應(yīng)器:主要裝在窗戶和陽臺附近,通過紅外線探測非法闖入者;

(3)較新的窗戶和陽臺布防技術(shù)采用“幕簾式紅外探頭”,通過薄薄的一層電子束來保護窗戶和陽臺;

(4)玻璃破碎探測器:裝在玻璃對面的位置,通過檢測玻璃破碎的高頻聲而報警;

(5)吸頂式熱感紅外探測器:安裝在客廳,通過檢測人體溫度來報警;

(6)煤氣泄漏探測器:安裝在廚房,當煤氣泄漏到一定濃度而報警;

(7)煙感探測器:安裝在臥室和客廳,通過檢測家居環(huán)境煙氣濃度而報警;

(8)緊急求助按鈕:一般安裝在比較隱蔽的地方,家庭發(fā)生緊急情況時,(如打劫、突發(fā)疾病),可以直接向保安中心求助。

對于沒有設(shè)置家庭防盜管線的住宅,若要安裝家庭防盜報警系統(tǒng),可采用無線通訊方式,而各類傳感器與家庭報警主機無需敷設(shè)管線。保安中心的管理主機能及時顯示各種傳感器的報警狀態(tài)及性質(zhì),家庭主機有留守和兩種狀態(tài),主人回家時,在延時時間內(nèi)解除防盜系統(tǒng),以免誤報。

管理系統(tǒng)

住宅區(qū)內(nèi)設(shè)置物業(yè)管理中心,為了便于管理,常與保安中心合建,物業(yè)管理主要包括水、電、氣自動抄表計費系統(tǒng)、停車場管系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)和家電自動控制系統(tǒng)。

1. 水電氣自動抄表計費系統(tǒng)

自動抄表系統(tǒng)由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器、管理中心管理主機和傳輸線纜組成。在三表較集中位置(如一戶)設(shè)數(shù)據(jù)采集器,水表、電表、氣表(應(yīng)為電子表,最好是數(shù)字表)讀數(shù)隨時收集,并存儲在存儲器中。數(shù)據(jù)采集器采用總線方式與管理中心電腦主機相接,管理中心可計費、打印,也可利用銀行的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳到各職能管理部門,實現(xiàn)電子自動抄表到戶。

2. 停車管理系統(tǒng)

住宅區(qū)出人口除設(shè)置攝像機輔助車輛管理外,還設(shè)置停車管理系統(tǒng),系統(tǒng)是由道閘、IC卡讀寫器、管理電腦和傳輸線纜組成。車主持智能IC卡進出時,只需將IC卡在讀寫機有效距離前輕晃一下,系統(tǒng)就能完成檢驗、記錄、核算、收費等計算工作,同時道閘自動啟閉;對于來訪車,由值班人員發(fā)放臨時卡,管理機有多種資料核實元誤后才放行。此系統(tǒng)與后述的服務(wù)信息化(IC卡)系統(tǒng)統(tǒng)一實施。

樓宇自控系統(tǒng)由管理主機、執(zhí)行機構(gòu)、各類傳感器及傳輸線纜組成,對小區(qū)內(nèi)機電設(shè)備實現(xiàn)自動控制。樓宇自控系統(tǒng)以計算機控制、管理為核心,以各類傳感器和執(zhí)行機構(gòu)對區(qū)內(nèi)電力(空調(diào))、照明、電梯、給排水、噴淋灌溉等進行檢測,實行分散控制、集中管理,起到節(jié)能、減少維護人員、延長設(shè)備使用壽命等作用。

3. 家電自動控制系統(tǒng)

家電自動控制系統(tǒng)局限在家庭住戶內(nèi),通過一定程序控制家電開關(guān),達到遙控空調(diào)、音響、窗簾等,住戶內(nèi)的控制信號通過每戶照明配電箱的照明分支回路傳送。該系統(tǒng)屬錦上添花的智能系統(tǒng),適合別墅等高檔住宅。

服務(wù)系統(tǒng)

讓住戶辦事方便、迅捷,生活安全、舒適,是高水平物業(yè)管理致力的方向。服務(wù)系統(tǒng)就是讓住戶通過一張IC卡可以在住宅區(qū)內(nèi)自由、方便進出、泊車、消費、交納各種費用等,實現(xiàn)“一卡通”。非接觸IC卡,也稱射頻卡,它成功地將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來,解決元源(卡中元電源)和接觸這一難題,IC卡自帶天線,內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路,通過天線對卡中信息進行讀寫,其通訊協(xié)議采用半雙工通訊方式,優(yōu)點如下:

(1)可靠性高,使用壽命長;

(2)操作方便、快捷;

(3)防止沖突、抗干擾性好;

(4)適用范圍廣,一卡多用;

(5)體積小,重量輕,成本低,便于攜帶。

IC卡系統(tǒng)與前文所述巡更系統(tǒng)、停車管理系統(tǒng)可以共同實施。由于IC卡具有16個不同加密扇區(qū),將IC卡扇區(qū)賦予不同值,就會具有不同功能,讓不同身份的用戶按需要使用。在會所、娛樂場所、管理中心設(shè)IC卡消費站,方便住戶消費和繳納費用。此卡還可以建立門禁、住戶檔案和住戶醫(yī)療檔案等。目前,IC卡己廣泛使用,同時市場上也開始出現(xiàn)成本更低的ID卡。

其它系統(tǒng)

1. 消防系統(tǒng)

當住宅區(qū)包括中高層或高層住宅時,住宅區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)消防控制中心,將各棟區(qū)域報警器及消防控制信號、消防通訊信號與消防中心控制主機(或聯(lián)動柜)聯(lián)網(wǎng),消防控制中心一般與保安中心合建,以便減少值班人員。

2. 保安對講

住宅區(qū)內(nèi)設(shè)置小功率元線對講,主機設(shè)在保安中心,手持機一般由保安人員隨身攜帶,以便保安人員與保安中心及時聯(lián)系,其通訊協(xié)議采用單工方式,無線電頻率應(yīng)向無線電管理委員會申請。

3. 公共廣播

為改善住宅區(qū)內(nèi)的人文景觀,可在管理中心設(shè)置擴音機。揚筑聲器設(shè)置在公共活動場所、主要道路旁、娛樂場所:室內(nèi)采用吸頂式揚聲器,室外采用柱式揚聲器。

4. 智能中心

保安中心與管理中心合建為智能中心(含消防控制中心),在目前三網(wǎng)(語音、數(shù)據(jù)、視頻)還未融合的前提下, 智能中心應(yīng)分別考慮電信光節(jié)點、有線電視片區(qū)機房及寬帶數(shù)據(jù)通信機房的設(shè)備用房要求。目前,深圳市大部分智能小區(qū)(特別是一般小區(qū))普遍存在通信機房不足的問題,不利于寬帶接入業(yè)務(wù)的開展。智能中心內(nèi)設(shè)置各系統(tǒng)主機及控制設(shè)備,通過計算機內(nèi)多媒體中文系統(tǒng)、報警軟件、數(shù)據(jù)庫軟件操作及測試軟件,來對住宅區(qū)內(nèi)控制器、傳感器統(tǒng)一注冊、登記管理,定時巡檢,特別是報警狀態(tài)下,模擬顯示區(qū)內(nèi)各元件狀態(tài)。

5. 系統(tǒng)集成

系統(tǒng)集成是智能住宅區(qū)比較重要的環(huán)節(jié),主要指利用計算機網(wǎng)絡(luò)及軟件將子系統(tǒng)集成,創(chuàng)建數(shù)字化社區(qū),積極推進信息化建設(shè)。系統(tǒng)集成包括兩部分內(nèi)容:一是組建住宅區(qū)計算機網(wǎng)絡(luò);二是將各子系統(tǒng)集成,讓住宅區(qū)各弱電系統(tǒng)成為一個有機整體。

6. 通信管道

智能小區(qū)內(nèi)各子系統(tǒng)較多,各類電纜、光纜及導(dǎo)線也較多。住宅區(qū)內(nèi)可以設(shè)置通信管道,所有室外線纜均敷設(shè)在通信管道內(nèi)。通信管道采用Φ114硬質(zhì)塑料管或雙壁波紋管,管道容量除考慮需實施智能系統(tǒng)纜線戰(zhàn)占管道外,還應(yīng)預(yù)留30%左右的備用量,以便開展新業(yè)務(wù)。管道容量以4Φ114~8Φ114為宜,檢查并采用手孔。目前,深圳市智能住宅區(qū)(特別是一般小區(qū))室外管道普遍存在容量偏小的問題,約為2Φ1143Φ114。

隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)的進步和“以人為本”的主題思想的逐步推廣,智能住宅區(qū)內(nèi)的弱電系統(tǒng)還有進一步增多的趨勢。選擇不同子系統(tǒng)集成則形成不同程度的智能住宅區(qū),所以總體策劃特別重要。明細規(guī)劃,建設(shè)時留有發(fā)展余地,實施時各子系統(tǒng)分步進行。對樓內(nèi)內(nèi)配管及線路、室外管道、區(qū)內(nèi)通信機房應(yīng)預(yù)留充分。軟件編制時系統(tǒng)預(yù)留擴展接口,讓智能住宅區(qū)的各弱電系統(tǒng)成為一個有機的整體。