現代電力淺析智能住宅區弱電系統 推薦本站優秀雜志：《現代電力》核心期刊論文 雜志創刊于1984年12月，《現代電力》為中華人民共和國新聞出版署審批，北京市新聞出版局備案的國家級期刊。

　　摘要：智能住宅區是新興事物，還將持續發展，本文從智能住宅區這個視角介紹住宅區內的弱電系統，為智能住宅的發展提供一種新思路。

　　關鍵詞：現代電力,智能住宅區,通信,安全,管理,服務

　　1、概述

　　深圳市房地產一直處于良性發展中，發展商隊除在住宅的平面布置、小區環境及建筑外立面很下功夫外，還將不同程度的智能引入住宅區。自日本東京在1989年建成首例高水平智能化住宅區后，隨即世界其他一些城市也相繼建成不同程度和水準的智能住宅區。概括地說，智能住宅區是指由網絡連接的若干智能住宅及智能管理下各種公共設施的集合，通信技術、數據技術、網絡技術及自動控制技術是智能建筑的支撐技術。智能住宅基本標準應滿足以下要求：

　　A)提供舒適、安全、高品位、宜人的家庭空間;

　　B)信息高速公路進入家庭，提供快捷、全方位信息交換功能;

　　C)提供豐富多彩、高品位業余文化生活;

　　D)提供包括兒童教育、成人教育在內的多層次家庭和業余教育服務;

　　E)提供家庭保健、遠程看護服務。

　　智能住宅區內的智能系統一般由通信、安全、管理、服務四個部分組成，本文以此為主線介紹智能住宅區的弱電系統。

　　2、通信系統

　　寬帶IP網在技術上是三網(電話、數據、視頻)融合的基礎，三網融合也是大勢所趨;然而在目前城域網中，語音與窄帶數據雖已融為一體，但電話、寬帶數據、視頻真正融合還有很長一段路要走，從而一定程度上決定了智能住宅區中通信系統的構架是三網并行的格局。

　　2.1 電話

　　電話普及僅拉開通信大發展的序幕，如今多元化通信和Internet爆炸式發展，使得電話、窄帶數據(ISDN)成為最基本的電信需求，這兩者已融為一體，通過傳統交換電路采用普通的雙絞線接入即可實現。光纖接入網是近年來電信接入的主要技術，已基本實現光纖到大樓、光纖到小區;深圳市光纖接入網的網絡結構由目標局、光交接點、光節點三級結構組成。在智能住宅區公共建筑或建筑單體內應設置光節點，光節點機房內置電話遠端模塊局、數字用戶環路系統、光纖復用器、路由器、光纖節點機、光纖配線架及配套設施，方便住戶電話、窄帶數據的接入。深圳市智能住宅區內光節點的引人光纖(G.652型光纜)一般按12芯預留(2芯電話、2芯數據、2芯視頻、6芯備用)，一個光節點所帶電話主線數在2000線以下，光節點需占建筑面積約20-30m2，超過2000線的智能住宅區宜設置多個光節點。

　　移動通信是近年來發展最快的通信行業之一，深圳市是國內第一個移動電話超過固定電話的城市。目前移動通信由廣東移動和聯通分公司經營，兩者網絡完全獨立，移動通信的體制均采用GSM系統。隨著用戶快速增長和Internet寬帶接入的需求，第三代移動通信(IMT-2000)即將到來;第三代移動通信是通信最高形式--個人通信的重要組成部分，其基站逐步從第二代的宏蜂窩+微蜂窩向第三代的微蜂窩十微微蜂窩轉移，服務半徑逐步變小(一百米到幾百米)，智能住宅區應預留兩個及以上基站(移動和聯通各一個)位置和基站光纜的引入、引出通道。

　　2.2 寬帶數據

　　數據網即計算機通信網;隨著基于Internet的新經濟的成功，數據業務得到長足發展。智能住宅區內數據業務主要圍繞Internet接入而展開的，寬帶接入(≥2mb/s)是發展方向;Ethernet到桌面已是全球范圍內不爭的事實，GE(G位以太網)+ IP是最經濟的數據網絡模式。自2000年5月起，長城寬帶、聚友網絡、廣東電信、中國網通等單位開始為新建的中、高層住宅免費提供寬帶接入的基礎網絡設施。其具體做法是在智能住宅區內設置寬帶通信房，內置交換機、服務器以及數據處理設備;網絡結構以10M/100M/1000M以太網交換機為中心、星型拓樸結構放射至各家各戶，實現10M寬帶到戶，解決信息高速公路"最后一公里"的接入難點;其城域部分通過光纖接入網或寬帶IP城域網接入Internet，寬帶通信設備機房約占建筑面積8-15m2。

　　上述兩個子系統一般設計為兩套布線系統：電話和窄帶數據采用一般雙絞線，寬帶數據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布設結構化布線;結構化布線采用系列高質量的標準材料(五類線或超五類線)，以模塊化的組合方式，把語音、數據、圖像和部分控制信息用統一的傳輸媒質進行綜合，組成一套標準、靈活的開放布線系統。由于住宅內各類用戶相對固定，結構化布線的許多優點得不到充分利用。

　　2.3 視頻

　　Internet爆炸式發展，使得深圳市有線電視網絡從單向廣播式網絡向雙向交互式網絡方向發展，網絡由中心、光節點兩級結構向中心、分中心、小區管理站和片區機房(光節點)四級結構轉變。智能住宅區內應設置片區機房，實行有線電視網絡的上、下行信號分離，片區機房內置電源機房、光配線架、線路傳輸設備、放大器、分支分配器等，視頻信號從片區機房通過常見的分支分配的HFC網至各家各戶。片區機房覆蓋用戶數在500-2000戶之間，超過2000戶時宜設置多個片區機房，每個片區機房占建筑面積約10-20m2。高檔智能住宅內還可通過HFC網實施視頻點播，該系統投資費用較高，目前國內較少見。

　　對于沒有寬帶數據布線的現狀住宅，在改造成智能住宅區的過程中，實現寬帶接入相對困難一些，電信部門廣泛采用是利用現有銅芯雙絞線，通過ADSL、VDSL、G.lite、Etherloop等技術實現寬帶接入;有線電視部門則通過Cable Modem實現寬帶接入;而新型運營商則采用無線方式通過本地多點分配業務(LMDS)來實現寬帶接入。

　　多種寬帶接入方式為住戶提供寬敞的通信平臺，構筑數字化社區，方便住戶從事電子郵件、股票操作、網上購物、遠程醫療、家居辦公等。

　　3、安全系統

　　安全系統是智能住宅區的重要組成部分。住宅區內一般設置保安安全管理中心(以下簡稱保安中心)，各安全子系統生機及控制設備均布置在保安中心，安全系統由周邊及環境報警系統(周邊防盜報警系統、閉路電視監控系統、巡更系統)、樓宇對講系統和家庭防盜報警系統構成，層層設防、嚴密監控、綜合管理，讓業主生活在無形防盜網之中，反而比有形防盜網更安全、更舒適。

　　3.1 周邊及環境報警

　　3.1.1 周邊防盜報警

　　周邊防盜報警系統由紅外線對射器和接收器、報警主機及傳輸纜線組成。在住宅區四周圍墻上裝設若干組紅外線發射器和接收器;當紅外接收器探測到有人越墻(遮斷紅外線)而入時，報警主機立即發出報警信號，并顯示報警區域;報警主機還可以向110報警中心自動報警。探測紅外線必須調到特定的頻率，接收器相應地配有頻率、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…200m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，反射波與發射波的頻率不同)來進行布防。

　　3.1.2 閉路電視監控

　　閉路電視監控系統由攝像機、矩陣控制器、錄像機、監視器、傳輸纜線等組成，在住宅區重要區域和公共場所安裝攝像機(鏡頭、高速云臺、控制器)，讓控制室內值班人員通過電視墻一目了然全面了解住宅區發生的情況，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，跟蹤監察。周邊環境紅外線報警信號可作為相應區域攝像機報警輸入信號，一旦報警，相應攝像機自動跟蹤。系統控制部分采用智能數字圖像運動跟蹤報警器來實現全自動操作控制。各類攝像機設置情況如下：

　　A.在住宅區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小時監視車輛及人員出入情況。

　　B.在住宅區重要道路和重要區域安裝多臺全天候、低照度固體攝影像機、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、云臺可上下左右轉動;部分攝像機與紅外線對射器報警信號聯動，此類攝影像機一般設置在住宅區內制高點。

　　C.在電梯轎箱天花上安裝吸項式半球形攝像機，內含3.6mm固定光圈鏡頭，監控電梯內情況。

　　當攝像機數量較少時，各攝像機的視頻信號和云臺的控制信號的纜線可從保安中心直接放射至各監控點。當攝像機數量較多時，可分片或按樓棟設置視頻矩陣，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量，網絡結構清晰，同時便于維護管理，此種方式主要適應較大的智能住宅區。保安中心一般設置多臺18寸的監視器組成電視墻，一臺輪值巡檢或利用畫面分割同時顯示其它攝像機情況，一臺專用對可疑點定格、放大、編輯，其余多臺顯示其它重要部位。

　　3.1.3 巡更

　　巡更系統由現場電子鑒到器、保安中心電腦和傳輸纜線組成，用于規范保安員上崗情況，電子鑒到器設在住宅區內主要道路、盲點、死角等處;中心電腦事先存儲保安員巡更路線，鑒到時間等;若保安員未鑒到時，中心電腦會立即提醒值班人員去了解情況及早發現問題。該干系統也是管理系統一部分，實施時與服務系統(IC卡)統一實施。

　　3.2 樓宇對講

　　樓宇對講系統由對講主機、室內分機、管理主機和傳輸纜線組成。在住宅區內設可視對講，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網，保安中心可隨時了解住戶求救信號。

　　3.3 不自禁家庭防盜報警

　　家庭防盜報警系統是由保安中心管理主機、家庭報警器、各類傳感器和傳輸纜線組成。家庭被盜的切入點主要是門和窗，傳感器對家庭重要地點和區域布防，品質齊全的傳感器能代替傳統家居內鋼筋防盜網，讓業主生活在更安全、舒適的環境之中，不再有牢籠感覺，各類傳感器如下：

　　A.門磁感應器：主要裝在門及門框上，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。

　　B.紅外線感應器：主要裝在窗戶和陽臺附近，紅外探測非法闖入者。較新的窗戶和陽臺布防技術采用"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。

　　C.玻璃破碎探測器：裝在面對玻璃位置，通過檢測玻璃破碎的高頻聲而報警。

　　D.吸頂式熱感紅外探測器：安裝在客廳，通過檢測測人體溫度來報警。

　　E.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。

　　F.煙感探測器：安裝在臥室和客廳，檢測家居環境煙氣濃度而報警。

　　G.緊急求助按鈕：一般裝設在較隱蔽地方，家庭發生緊急情況(如打劫、突發疾病)，直接向保安中心求助。

　　對于沒有設置家庭防盜管線的現狀住宅，在改造成智能住宅區的過程中，若要安裝家庭防盜報警系統，可采用無線通訊方式，各類傳感器與家庭報警主機無需敷設管線。

　　保安中心的管理主機能及時顯示各傳感器的報警狀態及性質，家庭主機有留守和布防兩種狀態，主人回家時，在延時時間內解除防盜系統，以免誤報。

　　4、管理系統

　　住宅區內設置物業管理中心，為了便于管理，與保安中心合建，物業管理主要包括水電氣自動抄表計費系統、停車場管理系統、樓宇自控系統和家電自動控制系統。

　　4.1 路水電氣自動抄表計費

　　自動抄表系統由現場數據采集器、管理中心管理主機和傳輸纜線組成。在三表較集中位置(如一戶)設數據采集器，水表、電表、氣表(應為電子表，最好是數字表)讀數隨時收集，并存儲在存儲器中，數據采集器采用總線方式與管理中心電腦生機相接，管理中心可計費、打印、也可利用銀行的數據網絡傳到各職能管理部門，實現電子自動抄表到戶，免中介。

　　4.2 停車管理

　　住宅區出入日設置攝像機輔助車輛管理外，還設置停車管理系統，系統是由道閘、IC卡讀寫器、管理電腦和傳輸纜線組成。車主手持智能IC卡，只需將IC卡在讀寫機(有效距離)輕晃一下，系統能完成檢驗、記錄、核算、收費等計算工作，同時道閘自動啟閉;對于來訪車，由值班人員發放臨時卡，管理機自動計時，核算收費，透明度高。私家車庫亦可設置IC卡讀寫器，使之與車庫門自動聯動，讀寫器可詳細記錄私家車資料，只有多種資料核實無誤后才放行。此系統與后述的服務信息化(IC卡系統)統一實施。

　　4.3 樓宇自控

　　樓宇自控系統由管理主機、執行機構、各類傳感器及傳輸纜線組成，對小區內機電設備實現自動控制。以計算機控制、管理為核心，以各類傳感器和執行機構對區內電力(空調)、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，起到節能、減少維護人員、延長設備使用壽命等作用。

　　4.4 家電自動控制

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

　　5、服務系統(IC卡系統)

　　住戶辦事方便、迅捷、生活安全、舒適是高水平物業管理致力方向。服務系統就是讓住戶通過一張IC卡可以在住宅區內自由方便進出、泊車、消費、交納費用等，實現一卡通。IC卡系指非接觸IC卡，非接觸式IC卡也稱射頻卡，它成功地將射頻識別技術和IC卡技術結合起來，解決無源(卡中無電源)和接觸這一難題，IC卡自帶大線，內含加密控制邏輯和通訊邏輯電路，通過天線方式對卡中信息進行讀寫，通訊協議采用半雙工通訊方式，其優點如下：

　　A)可靠性高，使用壽命長(完全封閉封裝，防水汽、靜電、震動、電磁干擾)。

　　B)操作方便、快捷。

　　C)防止沖突、抗干擾性好。

　　D)適用范圍廣，一卡多用。

　　E)體積小，重量輕，成本低，便于攜帶。IC卡系統與前文所述巡更系統、停車管理系統可共同實施。由于IC卡具有16個不同加密扇區，將IC卡扇區賦予不同值，就會具有不同功能，讓不同身份使用。在會所、娛樂場所設IC卡消費站，在管理中心也設置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、住戶檔案和住戶醫療檔案等。目前IC卡己廣泛使用，同時市場上也開始使用成本更低的ID卡。

　　6、其它

　　6.l 消防系統

　　當住宅區包括中高層或高層住宅時，住宅區內應設消防控制中心，將各棟區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(或聯動柜)聯網，消防控制中心一般與保安中心合建，以便減少值班人員。

　　6.2 保安對講

　　住宅區內設置小功率無線對講，生機設在保安中心，手持機一般由保安員隨身攜帶，以便保安員與保安中心及時聯系，其通訊協議采單工方式，無線電頻率應在"無線電管理委員會"申請。

　　6.3 背景音樂

　　住宅區內為改善人文景觀，可在管理中心設置擴音機，揚聲器設置公共活動場所、主要道路旁、娛樂場所;室內采用吸頂式揚聲器，室外采用柱式揚聲器。

　　6.4 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(語音、數據、視頻)還未融合的前提下，智能中心應分別考慮電信光節點、有線電視片區機房及寬帶數據通信機房的設備用房要求。目前，深圳市大部分智能小區(特別是一般小區)普遍存在通信機房不足的問題，不便寬帶接入業務的開展。智能中心內設置各系統主機及控制設備，通過計算機內多媒體中文系統、報警軟件、數據庫軟件操作及測試軟件來對住宅區內控制器、傳感器統一注冊、登記管理，定時巡檢，模擬顯示區內各元件狀態，特別是報警狀態。

　　6.5 系統集成

　　系統集成是智能住宅區較重要環節，主要指利用計算機網絡及軟件將子系統集成，創建數字化社區，積極推進信息化建設。系統集成包括兩部分內容，一是組建住宅區計算機網絡，二是將各子系統集成，讓住宅區各弱電系統成為一個有機整體。

　　6.6 通信管道

　　智能小區內各子系統較多，各類電纜、光纜及導線也較多;住宅區內設置通信管道，所有室外纜線均敷設在通信管道內。通信管道采用f114硬質塑料管或雙壁波汶管，管道容量除考慮需實施智能系統纜線占用管道外，還應預留30%左右的備用量，以便開展新業務，管道容量以4-8f114為宜，檢查并采用手孔。目前，深圳市智能住宅區(特別是一般小區)室外管道普遍存在容量偏小的問題，約為2-3f114。

　　7、小結

　　隨著微電子、通信技術進步和以人為本的主題思想逐步推廣，智能住宅區內的弱電系統還有進一步增多的趨勢;選擇不同子系統集成則形成不同程度的智能住宅區，故總體策劃特別重要。發展商及規劃設計單位直在施工圖設計前仔細規劃，建設時留有發展余地，實施時各子系統分步進行。對樓內配管及線路、室外管道、區內通信機房應預留充分，軟件編制時系統預留擴展接口;讓智能住宅區的各弱電系統成為一個有機的整體。