1 引言
智能建筑是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境[1]。智能化小区是指以先进、可靠的网络系统为基础设施,将住户和公共设施连接成网,以实现住户及社区的生活设施、服务设施完全自动化的智能管理。下面结合佛山三水区某智能小区的设计,浅谈智能化小区弱电系统设计。
2 小区弱电系统的设计原则
住宅小区智能化系统设计应体现“以人为本”的原则,做到安全、舒适、方便。
2.1 设计应遵循的原则
一次性完成工程弱电系统的总体规划与设计,并按计划进行施工。系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一,性能上应具有很高的安全性,可靠性。使用上应具有可维护性和可扩展性。具有较高的性价比。
2.2 设备选择应遵循的原则
集成化原则。应选择高度集成的设备,以便控制,管理和维护。
模块化原则。应在软、硬件上都采用商业化、通用化、模块结构的设备,使系统具有较强的扩展能力。
可靠性原则。所选设备应具备抵御环境影响的能力,工作稳定可靠,并能适应室内、外昼夜全天候工作。
3 智能化小区弱电系统的设计
住宅小区智能化系统由安全防范子系统、管理与监控子系统和信息网络子系统组成。其功能框图如图1所示[3]。
小区内的弱电工程主要由以下几个系统构成:可视对讲系统,信息通信系统,三网(电视,电话,宽带)合一,智能一卡通,安全防范系统,停车场管理系统,火灾自动报警及消防联动系统。下面主要介绍几个系统:
3.1 可视对讲系统
联网式楼宇对讲系统是小区弱电系统中投入最小,前景最好,性价比最高的系统。小区楼宇对讲联网系统是根据我国实行封闭式管理住宅小区的特点专门设计的产品。本小区采用的是YA-98型小区联网式对讲系统。该系统的配置为:管理中心机(1台),围墙机(若干台),门口主机(若干台),联网控制器(1台主机配1只),解码器(8部分机配1只),室内分机(若干部),视频放大器(7只解码器配1只),不间断主机电源(1台主机配1台),不间断可视分机电源(12部分机配1台),电控锁或电磁锁(1个单元配1把),自动闭门器(1个单元配1把)。管理中心机安装在小区管理中心室或保安室,管理人员或保安人员可以通过它呼叫小区内任意一用户、监控各单元门口状况,接收各单元门口机、可入口围墙机、各用户分机的呼叫,接收各分机的报警信号。围墙机安装在小区的各个总入口,是为了防止闲杂人员进入小区,访客可以在围墙机上呼叫住户。单元门口主机安装在各单元门口处,访客可以通过门口机呼叫住户与其通话,也能呼叫管理中心与其通话,并能实现管理中心,住户,访客三方通话。室内分机的功能主要有对讲开锁,防区报警,反呼叫三大功能。解码器安装在单元楼层之间,主要在单元主机与用户分机之间起到信号的转换、视频的分配,同时使各用户分机之间相互隔离。当有某用户分机出现故障时不会影响到其他住户分机的工作。联网控制器安装在每个单元内对应每台主机,对整个联网系统的对讲、视频、数据等信号进行区分、处理,对各单元之间的各类信号进行过滤、隔离、保护。视频放大器对整个联网系统内的视频信号进行中继、放大,使视频信号传输得更远,提高各分机视频信号的质量,保证整个联网系统视频信号的稳定性。整个联网系统中所需的电源由专用电源箱供给,分为12V和18V两种。12V电源主要供给围墙机、单元主机、解码器、电控锁等设备使用。18V电源主要供给管理中心机、可视分机、视频放大器等设备使用。其系统接线图如图2、图3、图4所示:
3.2 信息通信系统
在室内构建独立的计算机内部网、电话通信网,统一出口,实现多分机内部通话,自动共享外线,有线电视网络支持双向数据节目。光纤到户,宽带网络可给用户提供:10Mbps、100Mbps至1Gbps的INTERNET接入。
3.3 三网合一
电信网、广播电视网和计算机通信网合一。现阶段因为其管理和一些技术细节的原因,实际上很难合一,设计上不必多考虑。
3.4 智能一卡通
实现整个智能化系统集成的各项功能,始终离不开一项贯穿始终的关键技术棗智能身份识别技术。通过该项技术可以实现严格意义上的小区“一卡通”智能管理和保安控制、家居安防预警等功能。住户凭一张授权的IC卡,可用于停车场收费、电子信报箱、电梯楼层控制、出入单元大堂。
3.5 安全防范系统
小区安全防范的三种基本手段:人防、物防和技防。其中人力防范和实体防范是古已有之的传统防范手段,它们是安全防范的基础,随着科学技术的不断进步,这些传统的防范手段也不断融入新科技的内容。技术防范的概念是在近代科学技术(最初是电子报警技术)用于安全防范领域并逐渐形成的一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念。技术防范包含:监控、报警、巡更等系统。
a) 周边防范系统。对小区的周边进行实时监测,同时采用闭路监控系统进行实时监控。在小区围墙上方采用主动红外线对射式探测器进行防范,若有不速之客非法入侵,将及时报警,通知安保中心及时处理。周边防范系统主要由前端探测器部分和主控部分组成。前端探测器部分:根据小区周界各段直线部分的长度,选择探测有效距离为40米或100米的主动式红外对射探测器N对,N个边界接口。主控部分:安保中心的报警控制主机与楼宇对讲系统共用1台管理机,通过接口与电脑连接。闭路监控系统由前端、后端和传输部分组成。前端主要由摄像机、镜头、云台、支架和护罩组成。后端由硬盘录像机、录像机、画面处理器、监视器、显示器、控制系统、电视墙和操作台组成。传输部分有视频线、控制线和电源线组成。其系统原理框图如图5所示[4]:
b) 电子巡更系统。该系统主要由信息钮、巡查棒、通信座、系统管理软件四部分组成。系统结构框架如下:
其工作原理是在每个巡查点设一信息钮(它是一种无源的只有钮扣大小不锈钢封装的存贮设备),信息钮中贮存了巡查点的地理信息,巡查员手持不锈钢巡查棒,到达巡查点时只须用巡查棒轻轻一碰嵌在墙上(或树上或其它支撑物上)的信息钮,即把到达该巡查点的时间、地理位置等数据自动记录在巡查棒上,巡查员完成巡查后,把巡查棒插入通信座,将巡查员所有的巡查记录传送到计算机,系统管理软件立即显示出该巡查员巡查的路线、到达每个巡查点的时间和名称以及漏查的巡查点,并按照要求生成巡检报告。
3.6 停车场管理系统
停车场管理系统配置包括停车场控制器、远距离IC卡读感器、感应卡(有源卡和无源卡)、自动道闸、车辆感应器、地感线圈、通讯适配器、摄像机、MP4NET视频数字录像机、传输设备、停车场系统管理软件等。该系统的功能有:图像对比功能、常用卡管理、自动切换视频,进出场无冲突、实时监视功能、支持永久卡和临时卡的工作方式,自动识别,记录存储、防砸车功能、满位检测功能、支持脱机运行,网络中断或PC故障时,停车场系统工作正常、手动控制功能,停电时道闸能正常使用、系统自动维护,数据自动更新,自动检测复位、停车场控制器支持局域网网络通讯功能,可实现多个出入口的联网、各种事件查询功能,提供摄像的图片时间查询、强大的报表功能,能生成各类报表,并提供多功能数据检索、具有延时、过压、欠压自动保护。
3.7 火灾自动报警及消防联动系统
火灾自动报警与消防联动控制系统是整个小区消防系统的心脏,由它向消防设备、非消防设备发出控制信号,并做出对火灾确认后的处理单元。消防联动控制系统这一职能决定了它的工作可靠性,直接关系到初期火灾扑救的成败。根据小区建筑规模,结合《高层建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》,应采用控制中心报警系统,即采用区域-集中报警,分散与集中相结合的联动控制方式。该系统的职责为:控制中心对探测回路进行巡测,当某一探测区域内着火,该处的探测器采集到现场信号,并立即把信号发回控制中心的控制器,控制器将此信号进行判断,若确认着火,控制器则向火灾现场发出声光报警信号和火灾应急广播,通过联动控制器向需要联动的消防设备发出执行信号,并切断非消防电源,消灭初期火灾。
4 注意问题
4.1 市场定位
智能小区是向住宅市场提借助智能化住宅产品,具有明显的市场特征。符合市场需求的智能住宅和智能园区,能大大增加住房卖点。因此在考虑智能园区智能化系统功能设置的时候,首先必须确定园区销售市场定位,解决向什么人卖什么样的住房问题。
4.2 功能限额
小区智能化绝不是技术越高越好、功能越全越好,应该有一个功能极限。它是以满足园区功能和经济性的需求来设定的。小区智能是让高科技走进民居,让生活更美好,更重要的是要系统可靠性和经济性,要防止功能和质量过剩。
4.3 防止技术陷阱
小区智能化设计应牢牢回避风险,防止技术陷阱,要采用成熟技术,不能采用大量的正在开发的产品。
4.4 开放性原则
设计的现场总结结构是开放性系统,系统集成的主要内容是解决不同系统产品间接口和协议的“标准化”,使它们之间达到“互操作性”。接口应当提供标准的数据接口、网络接口、系统和应用软件接口,实现与未来设备的更多互连和互操作,且能方便地融于全球网络中。
4.5 先进性
小区智能化系统应尽量采用先进技术产品设备,保证系统与后继先进技术产品衔接,保证系统功能的完善和可持续发展。
4.6 可靠性
系统的可靠性是第一位的。方案设计中计算机网络系统的安全性和涉及家庭的安防产品应充分考虑。
4.7 经济性
系统的经济性是一个必须考虑的重要因素[2]。
5 结束语
随着人们的生活水平不断提高,对小区的智能化服务要求必然是越来越高。智能化小区建设必须通过业主,设计院,系统集成商,施工单位密切配合。才能实现建设一套先进,严密,实用,性能稳定的弱电系统的最终目标。
参考文献:
[1] 《智能建筑设计标准》[S].GB/T50314-2006)
[2] 网页:http://www.jdzj.com/diangong/article/2009-4-18/7555-1.htm
[3] 王佳主编《建筑电工学》[M].北京:机械工业出版社.
[4] 网页:http://wenku.baidu.com/view/68ebc866783e0912a2162ac1.html
作者简介:张菊芳(1973-),女,讲师,从事电工电子专业教学十多年。