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        智能住宅与住宅小区智能化系统弱电设计探讨

        发布时间:2017/1/10
        浙江省建筑设计研究院 林东初
        智能住宅与住宅小区智能化系统”是近年来新兴的高新技术在住宅建设中的应用,它起步时间短、发展速度快,许多技术应有相关的国家标准或规范,1999年12月10日建设部颁布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),以下简称为《要点与导则》,它对我国住宅产业的发展具有指导性意义。
        我们在总结了杭州湖畔花园、杭州三塘、六塘小区等工程安防系统运行经验的基础上,学习领会《要点与导则》(试行稿)的精神,汲取国外同类系统的成熟经验,结合省级示范小区16万平方米的杭州翰林花园工程“智能住宅与住宅小区智能化系统”的弱电设计,提出我们的一点浅见。我们认为:在设计和建设中应注意二点。其一,必须考虑我国的“国情、国力;民情、民力”,从实际出发,掌握标准,控制造价。“住宅小区智能化系统”其投资标准按占住宅投资额的百分比来控制。一星(普及型)占0.5~1.5%;二星(提高型)占1.5~2.0%;三星(超前型)占2.0~3.0%。其二;必须坚持“十六字”方针,即“技术先进、经济合理,安全、实用、兼容、拓展。”本文重点计论“家庭智能化系统”弱电设计相关问题,作为交流。“智能住宅”设计中一般应配置“强电终端箱”和“弱电终端箱”。强电终端箱主要是保护家庭电气设备的安全运行,可设过载、短路和漏电保护的小型断路器。而弱电终端箱则是承担“智能住宅”多项弱电功能的集成。系统功能模块化设计,采用总线地址码和星型拓朴相结合的网络布线,系统配置和施工灵活、方便。这些模块能实现“21世纪智能型小康住宅”的功能要求,我们称此弱电终端箱为住宅21C智控箱,产品取得国家专利申请号:99254764.4,箱的外形尺寸(单元米)350(宽)×400(高)×180(厚),每住户单元配置一套,嵌墙暗设。
        1. 智控箱功能组成
        21C智控箱内部各功能模块通过总线方式连接,经电话线,CAN现场总线、CATV线路、小区局域网与外部联网。21C智控箱通过电话接口模块输入命令,传输数据和管理其余各功能模块,从而协调整个系统工作,实现智能住宅的功能要求。
        1.1 通信单元
        电话接口模块
        家庭通信网络是经电话接口模块,通过电话线路和现场总线接口双向传输语音信号和数据信号,如防灾报警、家用电器异地控制、门口可视对讲、三表数据传输、报警模式设置等。
        ● CATV射频分配模块
        有线电视通过CATV射频分配模块分配射频信号,从而使多台电视设备可以同时挂接到CATV网上。
        ●CAN现场总线组成小区通信网络完成报警信息、呼叫信息、三表数据及小区设备等统一管理。
        1.2设备控制单元
        三表数据采集模块
        住宅水、电、煤气三表自动抄表系统是通过脉冲式传感器信号接口,将采集到三表数据通过电话接口模块或CAN现场总线传输到小区物业管理中心的抄表主机,经脉冲数与度数转换记录、打印用户水、电、煤气的使用量,并可与银行联网结算。采集数据自动保存,并具有掉电保护功能。整个采集传送过程无需人工干预,避免了入户抄表。本系统配有8路脉冲的计量接口,为住户增设净水、热水等功能,提供扩展余地。
        家用电器设备控制模块
        通过总线制地址编码方式,按照预先设定程序可对空调、电饭锅、电热水器等家用电器通过本地或异地电话,使其即时启闭,一般提供8付DI、DO接口。用户需要可扩展。在需要控制的家用电器设备附近宜预留控制接口接线盒。
        事故应急控制功能
        设该功能的目的是为了确保住宅用户的安全。当发生火灾时,探测器信号经该控制模块转换,其输出接点控制强电终端箱内主开关的分励辅助开关,使其切断家庭总电源。高层住宅火灾报警情况下可自动开启楼梯门锁。当发生煤气泄漏事故时,可采用集中报警、区域报警,或分散报警形式。后者,通过输出触点控制专用的防爆控制器关闭防爆煤气电磁阀。
        此套装置应由专业单位研究开发,本系统仅提供接口。《可燃气体探测器技术要求及试验方法》按GB15322-94;《家用可燃气体报警器技术及试验方法》按GA127-1996规范执行。
        视音频矩阵切换模块
        通过该模块在电视机或监视器上可选择不同的信号源,如VCD、DVD、门口摄像机,在不同的电视机可收听、观看统一的节目,并可实现VOD点播及收费电视等,通过该模块可以使用电视的A/V端口接收门口机信号,它可以代替目前常用的可视对讲机上的显示器。切换操作可通过本地电话机键盘或专用遥控器进行。该功能模块提供三路视音频输入,四路视音频输出。1.3安全防范单元
        防盗、防灾报警模块
        防盗报警模块基本配置了8个(或16个)可编程报警监控区域,每个防区具有相互独立的功能,可设置不同的报警等级,并具有多种可编程报警输出方式,报警模块通过联动发出声光信号。
        防盗报警模块
        防盗报警的防护区域包括住宅防护和住宅区内域防护。住宅防护可在门上、窗上安装门磁开关;住宅内区域防护可在客厅、阳台处安装红外探测器;院落别墅住宅可安装主动红外对射探测器,以防范非法入侵。
        防煤气泄漏报警和控制
        设置在厨房内的煤气探测器用于监视煤气管道、灶具是否有煤气泄漏。如有事故发生,可发出声光报警的同时接通小区物业管理中心,并联动切断专用防爆煤气电磁阀或由管理人员关闭相应阀门,防煤气泄漏属24小时防区。
        防火报警
        如住户需要可在客厅设置感烟感温复合探测器。对一类居住建筑(高级住宅、十九层及十九层以上的普通住宅);二类居住建筑(十层至十八层的普能住宅)应按GB50045-95和GB50116-98国家规范执行。
        紧急呼救按钮
        如遇意外情况(非法入侵、病人救护)下紧急使用,属24小时防区。按此按钮,主机将立即发出紧急信号,先发5秒钟的预报警。如不解除,声音将转换成“嘀-嘟”之报警音,同时报警器自动向外拨号,直接拨通所有机内预先设定的电话。(普通电话、自动台BP机、手机、报警中心)
        安防模块工作模式选择
        安防软件可将探测器分为若干区域,同时赋予每个区域不同的报警级别,户主可通过设置不同的工作模式,使指定区域在特定情况下报警。设防模式:适用于居室无人,门磁开关、红外探测器设防。撤防模式:适用于居室有人,门磁开关设防、红外探测器撤防。在家保护模式:当住户入睡后,可设置“在家保护模式”安保系统可通过本地电话键盘或异地电话来设定。
        异地电话遥控的设防
        操作时要求输入有效的操作密码,以防它人误操作。
        电话抢拨
        系统在无警情时电话线与电话机相连,电话机可正常使用;有警情时报警器自动抢占电话线,实现报警优先。
        多种报警通信格式兼容
        应用集中报警系统时,报警器能提供:4+2码及Contact ID码等多种通信格式,以便于世界知名的报警中心控制器(如C&K、ADEMCO、DSCFBI等)兼容,以扩大产品的兼容性。
        可视对讲设备
        可视对讲系统设可视对讲门口机和可视对讲用户机。门口机安装在每单元电控门上,配键盘、喇叭、彩色(黑白)摄像机、电控锁,从而可以实现双向对讲和起到监视作用。可视对讲用户机由电话控制模块、电话机、电视机的A/V端口组成,在确认访客的身份后可通过电话键盘开启电控锁。可视对讲系统通过电话控制模块和视音频切换模块综合来实现。以上功能模块设在每单元住户的21C智控箱内。其操作、设定、应用另参见本研究所随机配套的《使用说明手册》。
        2 管理中心设施功能 
        报警、监控
        通过设在小区管理中心的中央监控电脑,对整个住宅小区住户进行集中管理;高层住宅在每幢住宅电梯厅均设摄像机,管理中心配录像机、显示器、打印机等,可实现报警与电视监控联动功能。保安人员根据接警单上指示的住户地址出警,并可及时与住户联系。
        抄表主机
        将从住户处采集的三表数据传送至管理中心抄表主机,经电脑软件将传送的数据进行统计、换算、记录、打印,供查阅和联网付费。
        背景音响
        提供住宅区内小区广场、中心绿地等公共活动场所的背景音乐,会议广播、公共通知、科普宣传等功能,当火灾及其他紧急事件发生时,可切换至火警或紧急广播。
        周界防范
        住宅区周界围墙安装主动红外对射探测器,夜间与周界探照灯联动,报警时探照灯自动开启,在主要通道设摄像机与闭路监控系统联动实施24小时录像。
        卫星接收机
        卫星电视接收的是调频图像信号,须经过调制器才能与CATV联网,它可接收“亚卫一号”、“百合花”、“太平洋卫星”等多种频道信号的电视节目。
        巡更系统
        通过总线方式用一根4芯UTP把各巡点的信号传送回管理中心,或者用无线方式来实现。
        道路照明光控装置
        根据环境自然光亮度和使用要求,采用智能开关方式或定时自动控制方式,实现道路照明及环境灯光的自控。
        物业管理中心系统(MCS)
        MCS的基本配置
        ▲MCS中央管理工作站
        ▲MCS监控与管理软件
        ▲OLE/CGI公共接口网关软件
        电话调制解调器
        彩色打印机
        物业管理系统中各智能节点通过现场总线、住宅小区局域网、互联网系统实现计算机网上信息查询、电子邮件、网上医院、教育、娱乐、设备故障维修等物业管理自动化功能。
        《要点与导则》要求,对小区内给排水、变配电、车库、电梯等集中管理、监控。
        信息网络子系统
        信息网络子系统提供小区信息传输通道。
        一星级要求:可采用多种布线,但要科学合理、经济实用。
        二星、三星级要求:建立通达每户的小区宽带数据接入网。网络形式可采用下列类型之一或其组合。用光缆同轴网(HFC);FTTX(X可为B、F、H即光纤到楼栋、光纤到楼层、光纤到户;高速数字用户环路或其他形式的数据网络。)在正发展中先进有线电视网是采用HFC(光纤/同轴电缆混合)网,在此网上除传播常规的电视信号外,还可以进行高速的数据传输,能实现图像、数据和语音“三网合一”,建立在HFC
        网上的智能住宅小区能实现先进的综合服务网功能。
        3 .结构化布线
        采用PDS配线架完成楼层配线架(IDF)与主配线架(MDF)进行交叉连接(跳接),构成终端设备对内或对外传输信号的连接线路。通过PDS配线架可完成21C智控箱、21C/J交接箱与小区管理中心的连接与跳接及21C智控箱与外围设备的连接与跳接。通过CAN现场总线可使21C智控箱与小区控制中心建立通信,组成智能网络系统。
         

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