目前,國內(nèi)一些大中城市的住宅小區(qū)智能化建設(shè)已進(jìn)入實質(zhì)性階段,并建成了一大批示范小區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅上海一個地區(qū)已建、在建和擬建的智能化小區(qū)就有幾十個。隨著國家的重視和支持力度的加大,技術(shù)和市場的日益成熟,以及人們對居住質(zhì)量的要求和購房能力的提高,在新世紀(jì)中,我國的智能住宅小區(qū)建設(shè)將會進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。
智能化住宅小區(qū)的特征和功能
智能化住宅小區(qū),在國際、國內(nèi)雖無統(tǒng)一定義,但基本的概念都是相近的,并且對信息服務(wù)和安全舒適環(huán)境的建設(shè)都提出了較高的要求。智能化住宅小區(qū)一般都具有以下一些共同的功能特征:\r\n·住宅內(nèi)部具備完善的、綜合了安保防災(zāi)措施與生活服務(wù)的智能控制器;\r\n·住宅小區(qū)與社會之間具有高度的信息交互能力;\r\n·小區(qū)內(nèi)部具備完善的安保措施、全面的公用設(shè)施監(jiān)控管理和信息化的社區(qū)服務(wù)管理;\r\n·為小區(qū)內(nèi)住戶提供多媒體的多種信息服務(wù)。\r\n智能住宅小區(qū)的主要系統(tǒng)按功能劃分一般可分為:\r\n·家庭智能化:家庭安防、家庭自動化管理等;\r\n·小區(qū)安全防范:周界報警、通道控制、巡更管理、閉路電視監(jiān)控、車庫管理、可視/非可視訪客對講、公共與緊急廣播、安保管理中心等;\r\n·小區(qū)信息通信:家庭布線、寬帶通信接入與組網(wǎng)、小區(qū)綜合信息服務(wù)(包括廣播電視、家庭娛樂、通信及辦公等);\r\n·小區(qū)物業(yè)管理:物業(yè)管理信息系統(tǒng)、小區(qū)公用機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、電子公告、小區(qū)IC卡“一卡通”系統(tǒng)、三表數(shù)據(jù)自動抄送系統(tǒng)等;\r\n·小區(qū)消防(對高層住宅組成的小區(qū)):火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)形成
在小區(qū)智能化建設(shè)過程中,缺乏一個統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的小區(qū)智能化信息傳輸平臺。致使在住宅小區(qū)智能化工程建設(shè)過程中出現(xiàn)了諸多問題:各子系統(tǒng)之間互不兼容、單獨拉線、造成各種類線纜過多,信號相互干擾,不但增加了小區(qū)建設(shè)時間、資源的投資,同時給安裝、調(diào)試、管理、維護(hù)等造成很多困難。加之各子系統(tǒng)本身存在的局限性等原因,使很多大型小區(qū)智能化系統(tǒng)在建好三到五年后就癱瘓了。
由于上述原因,人們越來越迫切需要找到一個實用化、標(biāo)準(zhǔn)的小區(qū)智能化信息傳輸平臺。隨著人們對雙向有線電視網(wǎng)所具有的頻帶寬(可有一百多個上、下行電視信號傳輸通道,一路電視信號的頻帶寬度可同時傳輸十幾路音頻信號或數(shù)據(jù)信號),信號傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸數(shù)據(jù)量大、組網(wǎng)價格低、布線簡單、技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)點的深入認(rèn)識,近幾年已逐漸被眾多的信息系統(tǒng)和小區(qū)智能化系統(tǒng)的開發(fā)人員重視,并把雙向有線電視網(wǎng)當(dāng)成其首選的信號傳輸媒質(zhì)。\r\n但由于應(yīng)用于雙向有線電視網(wǎng)信號傳輸?shù)年P(guān)鍵部件Cable modem技術(shù)開發(fā)難度大、價格高,嚴(yán)重制約了雙向有線電視網(wǎng)在各種小區(qū)智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用。目前已有廠家研制出了低成本的Cable modem(112kbps),并經(jīng)過在三表集抄、監(jiān)控系統(tǒng)上近一年的應(yīng)用證明,性能穩(wěn)定可靠,使上述問題迎刃而解。
系統(tǒng)特點
基于雙向有線電視網(wǎng)的小區(qū)智能化系統(tǒng),是綜合現(xiàn)有小區(qū)智能化系統(tǒng)的利弊,利用雙向有線電視網(wǎng)的特點,使用cable modem而開發(fā)的新型小區(qū)智能化信息傳輸平臺。其可包括現(xiàn)在幾乎所有的小區(qū)智能化子系統(tǒng)。
雙向有線電視網(wǎng)可以任意結(jié)構(gòu)組網(wǎng),在實際應(yīng)用時,當(dāng)需傳輸?shù)男盘栞^少時,可沿用有線電視網(wǎng)的頻段劃分方法,把小區(qū)智能化各種系統(tǒng)的信號直接加到現(xiàn)有的雙向有線電視網(wǎng)上使用(須經(jīng)有線電視臺許可),此種方式特別適用于小型智能化小區(qū)的應(yīng)用和改造上。\r\n當(dāng)需要傳輸?shù)男盘栞^多時,則敷設(shè)專用的雙向有線電視網(wǎng)以供各小區(qū)智能化子系統(tǒng)使用,并把現(xiàn)有雙向有線電視網(wǎng)各種功能頻段根據(jù)小區(qū)智能化各子系統(tǒng)的特點進(jìn)行重新劃分,選用其中50個較易進(jìn)行放大調(diào)節(jié)的頻道作為小區(qū)智能化網(wǎng)絡(luò)信號傳輸用。其中的24路通道用于小區(qū)實時監(jiān)控系統(tǒng)(上行);16路(8路上行,8路下行)用于樓宇對講的圖像傳輸、周邊防范、三表集抄、感應(yīng)卡門禁等。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)放在一個頻道內(nèi),背景音樂與緊急廣播,單獨使用一個下行頻道進(jìn)行傳輸。并考慮到用于數(shù)據(jù)和音頻傳輸?shù)耐ǖ罆艿降母蓴_,在頻率間隔較遠(yuǎn)的地方預(yù)留了信號傳輸通道。\
基于雙向有線電視網(wǎng)的小區(qū)智能化系統(tǒng)具有下列優(yōu)點:\r\n·信號傳輸距離遠(yuǎn)、質(zhì)量高、接入設(shè)備數(shù)量不受限制;\r\n·僅使用一根同軸電纜,各子系統(tǒng)設(shè)備可在網(wǎng)絡(luò)的任意節(jié)點處接入。布線簡單,易于系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維修、維護(hù);\r\n·信號傳輸通道多、頻帶寬、多個子系統(tǒng)可共存在一個網(wǎng)中;\r\n·系統(tǒng)集成度高,易于實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的聯(lián)動;\r\n·系統(tǒng)本身有良好的屏蔽措施和完善的防雷措施。并在設(shè)計規(guī)劃時,避開了一百多兆赫和四百多兆赫等易受干擾的開放的民用頻帶,預(yù)留了備用通道,在系統(tǒng)運行時如遇到干擾無法消除的頻道可換用備用頻道。
此外,雙向有線電視網(wǎng)為任意型結(jié)構(gòu)網(wǎng),系統(tǒng)運行時采用計算機實時地對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測,較易對故障點及故障設(shè)備進(jìn)行定位,發(fā)現(xiàn)問題計算機及時發(fā)出報警,通知物業(yè)管理人員及時維修,變被動服務(wù)為主動服務(wù)。產(chǎn)品生產(chǎn)廠家可通過小區(qū)內(nèi)管理中心計算機的因特網(wǎng)接口或電話接口,遠(yuǎn)程對小區(qū)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測,以指導(dǎo)用戶對系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)試及維修??晒?jié)省大量的時間和售后服務(wù)費用,降低售后服務(wù)成本。
在樓宇對講系統(tǒng)中的應(yīng)用
一般智能樓宇對講系統(tǒng)普遍存在的問題\
普通樓宇對講系統(tǒng)一般使用同軸電纜傳輸視頻,利用多芯信號線傳輸控制信號和語音信號。布線復(fù)雜、成本高、接線與調(diào)試?yán)щy。聯(lián)網(wǎng)采用的是總線結(jié)構(gòu),僅有一個公共通道,使得線路冗塞嚴(yán)重。雖然小區(qū)中有多臺管理中心機(用在小區(qū)的物業(yè)管理中心或監(jiān)控中心接受用戶的呼叫和報警信息、呼叫住戶、通話對講)和多個圍墻門主機(用在小區(qū)出入口呼叫住戶用),也無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。
系統(tǒng)設(shè)計方案說明
把雙向有線電視網(wǎng)的通道劃分給樓宇對講系統(tǒng)使用,考慮到大型小區(qū)正常運行時若采用平級結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)量可能會過大,造成網(wǎng)絡(luò)冗塞,致使系統(tǒng)在同一時間等待設(shè)備過多。本方案把整個系統(tǒng)分成三級結(jié)構(gòu):第一級為單元系統(tǒng)、第二級為分區(qū)系統(tǒng)、第三級為小區(qū)系統(tǒng)。系統(tǒng)每級使用的信號通道相同,通過各級的信號控制切換器對各級信號進(jìn)行隔離,在同一級內(nèi)進(jìn)行的信號傳輸和對講,均在同一級內(nèi)完成,當(dāng)需要和外界進(jìn)行信號交換時,通過本級的信號控制切換器和其它級進(jìn)行信息交換。
整個小區(qū)采用八位區(qū)間碼編碼方案,在第一級單元系統(tǒng)內(nèi)使用四位編碼一般用兩位表示樓層號、兩位表示房號;在第二級片區(qū)系統(tǒng)內(nèi)使用三位編碼用于表示單元號;在第三級小區(qū)系統(tǒng)內(nèi)使用一位編碼用于表示片區(qū)號。即每小區(qū)最多可分9個片區(qū)系統(tǒng),每個片區(qū)系統(tǒng)可有999個單元系統(tǒng),每個單元有9999戶。\r\n在系統(tǒng)的每一級內(nèi)均可以最多使用9臺管理機、9臺單元門主機或9臺圍墻門主機,即每個單元系統(tǒng)最多使用9臺管理機、9臺單元門主機;每個片區(qū)系統(tǒng)最多使用9臺管理機、9臺片區(qū)圍墻門主機;整個小區(qū)最多可使用9×999×9(單元)+ 9×9(片區(qū))+ 9 ×1(整個小區(qū))= 81009臺管理機;最多可使用機9×999× 9 = 80919臺單元門主,可有999× 9 =8991個單元;每個小區(qū)系統(tǒng)最多使用9臺小區(qū)管理機、9臺小區(qū)圍墻門主機。對于中小型小區(qū)可根據(jù)小區(qū)的實際情況,只用其中的一級或兩級就可以實現(xiàn)用戶所需要的功能。
樓宇對講系統(tǒng)的主要功能和組成
住戶分機、主機(用戶門前機、單元門主機、片區(qū)圍墻門主機、小區(qū)圍墻門主機)、信號轉(zhuǎn)換器、前端控制切換設(shè)備、管理機、電源、分支器、雙向放大器、帶通濾波器等。除實現(xiàn)普通樓宇對講可實現(xiàn)的功能外,還可實現(xiàn):\r\n·小區(qū)內(nèi)的戶戶通功能;\r\n·同一單元可以有多臺單元門主機,各主機可在同一時間呼通本單元內(nèi)不同住戶分機(實現(xiàn)此功能成本較高);\r\n·實現(xiàn)感應(yīng)卡門禁、指紋門禁、以及通過單元門主機對室內(nèi)智能控制終端進(jìn)行撤布防功能;\r\n·主機可對住戶分機進(jìn)行實時檢測,發(fā)現(xiàn)某一戶分機通訊有故障時,可向管理中心轉(zhuǎn)發(fā)故障信息,提示管理人員盡快修復(fù);\r\n·在主機或住戶分機上具有信息發(fā)布的功能。
主要特點
使用雙向有線電視網(wǎng)開發(fā)的樓宇對講系統(tǒng),整個小區(qū)網(wǎng)絡(luò)呈任意形結(jié)構(gòu),由于采用了多個通道傳輸信號,音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號采用調(diào)制方式傳輸,可使小區(qū)聯(lián)網(wǎng)不再受距離和規(guī)模的限制,安裝調(diào)試方便。小區(qū)內(nèi)的各個單元、各小區(qū)出入口的圍墻門主機以及用于小區(qū)管理的管理中心機均可單線就近接入網(wǎng)絡(luò)。并且管理中心機和圍墻門機可在同一時間和小區(qū)內(nèi)的不同住戶通話,打破了總線聯(lián)網(wǎng)方式下圍墻門主機或管理中心機只能有一臺設(shè)備與住戶通話的使用互鎖機制。使小區(qū)圍墻門主機、戶戶通等功能真正達(dá)到實用化程度。
在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
對于監(jiān)控系統(tǒng)而言,由于使用了雙向有線電視網(wǎng)的信號傳輸模式,攝像頭放置地點不再受距離限制,可放到有雙向有線電視網(wǎng)能到達(dá)的任何地方。同時僅一條線就可把多達(dá)24路的監(jiān)控圖像傳回管理中心,并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、監(jiān)聽。從而節(jié)省了大量的線材,降低了系統(tǒng)的維護(hù)難度,從而帶來了良好的社會效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。當(dāng)監(jiān)控點超過24路時,可以把整個小區(qū)分成若干片區(qū)的方法解決,只要適當(dāng)增加視頻線和帶通濾波器就可使雙向有線電視網(wǎng)傳輸監(jiān)控視頻信號的能力成倍增加(可擴展到48,72,96路)。
在防盜報警系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)在防盜報警產(chǎn)品主要以市網(wǎng)電話報警產(chǎn)品為主,無線、RS-485總線、局域網(wǎng)的產(chǎn)品為輔,由于無線價格較高,RS-485傳輸方式受傳輸距離限制,一般僅能在一個小區(qū)內(nèi)使用,而電話報警雖有距離傳輸遠(yuǎn)、價格低的特點,但其信號傳輸速度慢,如遇線路故障或接警一方電話忙,報警信號很難傳輸過去。利用雙向有線電視網(wǎng)的防盜報警系統(tǒng),可以很容易地連接成一個低價、高效的城市報警網(wǎng),也會很快將電話報警系統(tǒng)擠出市場。
在集中抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用
基于雙線有線電視網(wǎng)的遠(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng)適用于一個城市或區(qū)域范圍內(nèi)的水表、電表、氣表遠(yuǎn)程集中管理。它既可組成單獨的(水、電、氣)自動抄表管理系統(tǒng),又可組成綜合的二表或三表管理系統(tǒng)。具有軟、硬件任意組態(tài),擴充方便等優(yōu)點,從而滿足了用戶的各種需求。該系統(tǒng)由管理中心計算機、集中器、采集器、智能模塊和各類計量表組成四級網(wǎng)絡(luò)。\r\n系統(tǒng)具有定時和實時抄表、分時段計費、違章反向控制、狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計查詢、報表打印等功能。并根據(jù)實際系統(tǒng)的實施情況,分成多戶集中抄表和單戶用家庭智能控制終端兩種情況抄表。
結(jié)語
雖然人們還在期待出現(xiàn)將小區(qū)智能化系統(tǒng)全部納入雙向有線網(wǎng)的成熟技術(shù)和成熟產(chǎn)品,但肯定為期不遠(yuǎn)了。而智能化小區(qū)的建設(shè),必將為人們帶來更加便捷與舒適的現(xiàn)代生活。