《小区智能化系统》PPT课件.ppt

第4章 住宅小区自动化系统,4.1 住宅小区自动化系统的基本组成与功能 4.2 安全防范自动化系统 4.3 物业管理自动化系统 4.4 小结,4.1 住宅小区自动化系统的基本组成与功能,4.1.1 住宅小区自动化系统 4.1.2住宅小区自动化系统的基本组成 4.1.3住宅小区自动化系统的功能,4.1.1 住宅小区自动化系统,利用现代4C（即计算机、通讯网络、自控、IC卡）技术，通过有效的传输网络，将多元化信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。,住宅小区自动化系统的选择应满足以下的基本标准： 提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间； 住宅内部具备完善的安保防灾措施； 住宅小区与社会之间具有高度的信息交互功能； 小区内部具备完善的安保措施，全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理； 能够为小区内住户提供多媒体的各种信息服务,4.1.2住宅小区自动化系统的基本组成,安全防范自动化系统,室内部分 家庭安防系统 门禁系统 对讲系统 室外部分 闭路电视监控系统 周边安防系统 电子巡更系统,物业管理自动化系统,抄表自动化系统 公共信息自动化系统 物业管理自动化系统 智能一卡通系统,通信自动化系统,有线电视网系统 高速宽带数据网系统 宽带光纤接入网系统 电话网系统 其他网系统,4.1.3住宅小区自动化系统的功能,安防管理 物业管理 信息通信网络功能,4.2 安全防范自动化系统,4.2.1 家庭安防自动化系统 4.2.2 门禁自动化系统 4.2.3 对讲自动化系统 4.2.4 闭路电视自动化系统 4.2.5 周边安防自动化系统 4.2.6 电子巡更自动化系统,4.2.1 家庭安防自动化系统,家庭安防自动化系统功能 (1)可探测非法入侵行为或燃气泄漏，并发出信号向接警中心或业主报警； (2)接警管理中心可以监视和记录用户向中心发送的报警事件，并进行相应的处警； (3)接警管理中心信息管理，实时维护用户的布防信息和测试信息；按接警、处警方法，警情查询统计各种警情信息； (4)住户也可以通过固定式紧急呼救报警系统或便携式报警装置，向物业管理中心呼救报警。,防盗报警系统组成 (1)入侵报警探测器 处理现场报警信息并以特定的信号输出。 (2)中间处理设备 连接前端探测器和后端处理及报警设备，把报警信号转换成计算机可以接受的信号 (3)传输系统 将探测器感应到的入侵信息传至监控中心。 (4)监控中心 汇总探测信息，并经终端设备处理后，以声、光的形式报警输出。,图42 某一典型家庭安防系统结构图,4.2.2 门禁自动化系统,门禁自动化系统功能 (1)登记注册 ：凡是新增加的卡，都要进行登记注册，记时输入卡号、姓名和有效时段等信息，登记完成后，该卡在所登记的有效时段内使用就可以进出出入口。 (2)删除注册卡：当识别丢失或由于某种原因不能使用时，可随时将该卡注销，并输入要删除的卡号即可注销该卡。 (3)记录读卡信息并控制门的开关：当有人读卡后控制器将读卡器的送出信号读入，根据卡号、当前时间和登记信息进行判断该卡是否有效，控制开锁或不开，同时将卡号和时间记录下来。 (4)实时监测：将系统设置成实时监测状态，这时每读一次卡，控制器所记录的卡号、是否注册以及有效无效等信息会立即显示在计算机上。另外门的状态(开或关)也可实时显示。 (5)扩展功能：根据特殊需要，系统可以外接密码键盘输入、报警信号输入以及继电器联动输入，可驱动声光报警或起动摄像机等其他设备。,门禁自动化系统组成 门禁控制系统通常由三层设备组成。 底层是直接与进出者打交道的、安装在现场的输入输出设备，如读卡器、电锁、出口按钮、报警传感器和报警喇叭等； 中间层是控制器层； 顶层是出入门禁控制系统的管理主机层，,图43（a）门禁控制系统结构图,图43（b）门禁控制器,图43（c）门禁控制系统,门禁自动化系统的辨识装置（读卡器） 密码识别 卡式识别（接触式和非接触式） 生物特征识别 （指纹机、指形机、视网膜机、脸面机和虹彩机 ）,4.2.3 对讲自动化系统,对讲系统功能 (1)可实现住户、访客语言/图像传输； (2)通过室内分机可以遥控开启防盗门电锁； (3)门口主机可以利用密码、钥匙或感应卡等开启防盗门； (4)高层住宅在火灾报警情况下可以自动开启楼梯门锁； (5)高层住宅具有群呼功能，一旦灾情发生，可向所有住户发出报警信号。,对讲系统组成 一般由管理主机、单元主机、住户对讲机和防盗门电锁组成。 对讲系统分类 按照系统设置 普通对讲系统、可视对讲系统 按照系统的规模 单户型、单元型、小区联网型,图45(a) 小区联网型可视对讲系统结构图,图45(b) 小区联网型可视对讲系统,4.2.4 闭路电视自动化系统,闭路电视自动化系统功能 (1)对小区主要出入口、主干道、周界围墙、停车场出入口以及其他重要区域进行监控； (2)监控中心监视系统应采用多媒体视像显示技术，由计算机控制、管理及进行图像记录； (3)系统可与周界安防报警系统联动进行图像跟踪及记录； (4)视频失落及设备故障报警； (5)图像自动/手动切换、云台及镜头的遥控,闭路电视监控系统相对于普通扩散型的广播电视来讲，其具有以下特点： (1)它是一种集中型系统，不同于扩散型的广播电视，一般作监测、监控、管理使用； (2)信息来源于多台摄像机，要求多路信号同时传输，同时显示； (3)传输的距离相对较短，一般在几十米到几千米的有限范围内； (4)一般采用闭路传输，极少采用开路传输方式。一千米以内可用电缆传输，一千米以上最好用光缆传输。 (5)除向接受端传输视频信号外，还要向摄像机传送控制信号和电源，因此，是一种双向多路传输系统。,闭路电视监控组成 摄像部分 摄像机安装在需要监视的地点，配有云台调整观察角度，配有调焦装置可调整观察的距离及清晰度，配有防护罩以防损坏。 传输部分 将摄制的图像信号传输给监控中心显示、记录。 控制部分 将传送来的信号处理之后进行显示和记录。 显示和记录部分 显示和记录拍摄到的画面。,图46(a)闭路电视监控系统结构图,图46(b)闭路电视监控系统,摄像部分 摄像部分是由安装在现场的设备完成的，这些设备包括摄像机、云台和防护罩。它们的任务是将摄像的对象进行摄像，并将其转化为电信号。 摄像机 由高灵敏成像的CCD固体摄像器件、调整镜头与光圈组成。CCD电荷耦合器件构成的摄像头，利用光敏二极管的PN结构成基本像素，当光线照射在PN结上的强弱发生变化时，在其表面的电荷量发生相应的变化，将这一微弱的电荷变化采用特殊的耦合方式输出就形成了这一点像素的信号。采用电子扫描的方式把全部像素的信号输入即可得到摄像头场景的图像信号。,云台 使摄像机改变摄像角度和监视范围。 云台分为固定和电动云台两种。 如果监视范围不大，则采用固定云台，在其上安装好摄像机后可调整摄像机的水平、俯仰角度，达到最好的工作状态，然后就可锁定调整机构。 如果需要对大范围进行扫描监视，则采用电动云台。,传输部分 传输部分的任务是把现场摄像机发出的信号传送到控制中心。它一般包括线缆、调制解调设备、线路驱动设备等。 监视现场和控制中心之间有两种信号需要传输，一种是摄像机得到的图像信号要传到控制中心，一种是控制中心的控制信号要传送到现场，控制现场设备。 视频信号的传输可用同轴电缆、光纤或双绞线，用双绞线传输时需加视频转换适配器。 控制信号的传输可以是直接控制，即控制中心直接把控制量直接送入被控设备，如云台和变焦距镜头所需的电源、电流信号等。这种方式适用于现场控制设备较小的情况。,显示记录部分 显示记录是把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，如果有必要的话，还可以用录像机录下来，供分析研究使用。显示记录安装在控制室内，主要有监视器、录像机和一些视频处理设备 监视器 按其功能可分为三种： 图像监视器 主要用于对摄像机信号的图像监视 电视监视器 兼有图像监视器和电视接收机的功能，可将广播电视信号转换为视频信号在屏幕显示的同时送往录像机进行录像。 计算机监视器 通过矩阵切换系统，将现场摄像机传送来的信号在计算机屏幕上再现。,录像机 录像机有两种： 一种是连续式，像银行、博物馆等处，需长期录像； 一种是间歇式，可以设置多种世界间隔模式。 可以设置为周期性自动录像，也可以设置为收到报警信号后，自动进入连续录像状态。 录像机内设有字符信号发生器，可在图像信号上打出月/日/年/星期/时/分/秒/录像模式，还能在图像上显示出摄像机与报警器的编号和报警方式。,画面分割器 在大型住宅小区的闭路电视监控中摄像机的数量多达数百个，但监视器的数量受机房面积的限制要远远小于摄像机的数量，而且监视器数量太多也不利于值班人员全面巡视。 画面分割器就是实现全景监视的一种装置。多路视频信号进入画面分割器后再输入一台监视器，就可在一台监视器屏幕上同时显示多个画面。画面分割器分为二画面、四画面、十六画面。通过编程，每个画面的图像可以实现定格，也可以全屏放大。,视频切换器 视频切换器可将一路视频信号送到多个显示与记录设备。现在还有一些电视监控系统把云台、变焦镜头和摄像机封装在一起组成一体化摄像机。它们配有高级的伺服系统，云台具有很高的旋转速度，还可以预置监视点和监视路径。平时按设定的路线进行自动巡视，一旦发生报警，就能很快地对准报警点，进行定点的监视和录像。,控制部分 控制部分是负责所有设备的控制与图像信号的处理，是整个系统的指挥中心。一般住宅小区，主要由总控制台组成；构成复杂或庞大的住宅小区，必要时可设副控制台或将总控制台联网。 控制台通过各种遥控电路来实现对摄像部分的控制，控制电动变焦镜头的变焦、聚焦和光圈，与电动旋转云台组合可以对相当广阔的范围进行监视，而且还可以对该范围内任意部分进行特写。控制台可控制电动云台的左右上下转动，对有自动巡视功能的云台还可自动控制，同时控制台还要控制切换设备。,4.2.5 周边安防自动化系统,周边安防系统功能 (1)对小区周边围墙区域进行监控； (2)探测任何试图非法翻越围墙或栅栏进入小区的行为以及入侵位置； (3) 向小区物业管理中心报警，并启动联动设备。,周边安防系统组成 周边安防系统一般由探测器、报警控制器、联动控制器、模拟显示屏及探照器组成。,图47（a） 周边安防系统结构图,图47(b) 感应式电子围栏探测器,周边安防系统未来的发展 首要的是防止误报、漏报，因此系统应采样模糊控制原理技术，有效避免由于树叶、杂物、小鸟、暴风雪等原因对探测器的影响； 其次就是要提高周边安防系统的精确度。 第三就是周边安防系统一定要人性化。,4.2.6 电子巡更自动化系统,电子巡更系统功能 （1）设定合理巡更点、巡更班次、时间间隔、线路走向、有效管理巡更员巡视活动； （2）巡更员按规定的巡更点进行巡视，便可记录巡更员到达时间、地点及相关信息，并将有效信息保存在中心数据库中； （3） 将数据库中的数据进行统计、生成报表，以供查询、打印，并对失盗失职进行分析处理。,电子巡更系统组成 (1) 非在线式巡更系统 非在线式巡更系统主要由巡更机（采集器）、通讯器（数据传送器）及巡更按钮组成，如图48所示。 系统组成及工作原理简单，工作时，巡更员携带采集器，按预先排好的巡更班次、时间间隔、线路走向到各巡更点巡视，读取巡更按钮的有关信息。返回管理中心后将巡更机采集到的数据通过数据传送器将采集器的信息传输到管理主机内，进行整理分析。,图48（a） 非在线式电子巡更系统示意图,图48（b） 非在线式电子巡更系统,(2)在线式巡更系统 在线式巡更系统是将数据识读器安装在小区重要部位，再用总线连接到控制中心的管理主机上。在线巡更系统一般是巡更员携带巡更牌，按预先排好的巡更班次、时间间隔、线路走向到各巡更点巡视；巡更点读取有关信息，实时上传至管理中心，供分析、处理；实现了实时管理保安巡逻人员的巡视情况、增加了保安防范措施。 为了既能实现巡更功能又节省造价，目前，在智能住宅小区的设计中，把巡更系统设计到门禁系统中去，利用现有门禁系统的现场控制器的多余的输入点来实现在线式巡更，在线式电子巡更系统示意图如图49所示。,图49 在线式电子巡更系统示意图,4.3 物业管理自动化系统,4.3.1 抄表自动化系统 4.3.2 公共信息自动化系统 4.3.3 物业管理自动化系统 4.3.4 智能卡一卡通系统,4.3.1 抄表自动化系统,多表抄收解决方案 (1) 多表移到户外 (2) 多表计量采用IC卡、磁卡之类的储值卡表的方式实现用户的预付费 (3)远程抄表,抄表自动化系统的主要功能 (1)水、电、气等表采用电子计量，必须计量准确，管理可靠； (2)水、电、气等表具有远程自动抄收的各种数据，应可随时查询、统计，打印整个小区各表读数并计费。 (3)远程抄收系统中心可以实时监测系统运行状态，并进行故障报告。,抄表自动化系统的组成 (1)信号采集系统 完成表计数字脉冲信号的采集工作，并通过媒体(介质)传输至数据集中存储系统中。 (2)数据集中存储系统 通过数据的双向通讯，接收并保存由采集器采集的实时数据，同时对数据进行必要的分析、累加和计算等 (3)数据通讯传输系统 由安装在供电所(公司)、自来水公司、煤气(天然气)公司营业所内的总控管理系统通过Internet（LAN）网络等通讯技术和物业中心的管理主机相联接，对采集到的数据自动进行处理、存储和汇总统计,图410(a) 抄表自动化系统结构图,图410(b) 某典型抄表自动化系统结构图,抄表自动化系统的种类 (1)远传有线联网自动化抄表系统 建立在局域网基础上的自动化抄表系统。 (2)无线远传自动化抄表系统 运用无线电作为传输介质将采集器中的数据传输至集中器。 (3)电力载波方式 利用现有电力线作为数据通道，集中器通过电力载波和数据采集器通讯、访问表计数据以及对用户表具进行控制。,4.3.2 公共信息自动化系统,一、公共广播系统 二、电子公告系统,一、公共广播系统,公共广播系统的功能 (1)由软件程序控制，可根据需求，分区播放不同的音响内容或背景音乐； (2)有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能； (3)当发生紧急事故（如火灾时），可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态； (4)提供任何事件的报警联动广播； (5)手动切换的实时广播。,公共广播系统组成 (1)节目源设备 (2)信号的放大和处理设备 调音台和前置放大器 功率放大器 (3)传输线路 (4)扬声器系统,二、电子公告系统,电子公告系统的功能 电子公告系统，也称为小区消息显示系统，是物业管理的有效辅助工具。通过多媒体计算机全天候发布与小区业主密切相关的各种公共信息，如天气预报、通知、布告、活动安排等，让小区的业主们通过电子公告屏上的信息，可随时了解到小区的物业管理和新闻内容等。,电子公告系统的组成 小区电子公告系统一般由管理主机、控制器和显示屏组成。管理主机一般设在管理中心室内，控制器通过通信线与显示屏相连，显示屏设在小区入口处较明显的位置。显示屏有液晶显示屏 (LCD)、发光二极管显示屏(LED)和电视墙等，目前普遍使用的是LED显示屏。,一般对于电子公告系统在技术方面要求： 显示屏与管理主机CRT同步，实时显示CRT上的文字； 系统能通过对管理主机的操作，调整显示屏的色彩和亮度。 系统软件具有一定的编辑方式，显示时间可任意调节，画面可循环显示，可自开机到关机全自动播放。 软件支持文字、股市、天气预报等多种信息。 显示屏至少能显示1616点阵，2424点阵或更大点阵的汉字，并能选用多种标准及美术中英文字体。,4.3.3 物业管理自动化系统,小区物业计算机管理系统的硬件部分由计算机网络及其他辅助设备构成，软件部分是集成小区居民、物业管理人员和服务人员三者之间关系的纽带，对物业管理中的房地产、住户、服务、公共设施、工程档案、各项费用及维修信息资料进行数据采集、加工处理、存储、计算等操作，反映出物业管理的各种运行状态。物业软件应以网络技术为基础，面向用户，实现信息高度共享，方便物业管理公司和住户的信息沟通。,物业管理系统的功能 (1)以房屋为主体的房产管理； (2)住户信息管理； (3)对公共设施的管理； (4)住宅小区安防管理； (5)收费管理等。,物业管理系统的组成 第一级是中央计算机系统，由若干台中央计算机通过星型拓扑结构的以太网连接组成，分为工作站、操作站。 第二级是单元级控制站，由若干台单元控制器通过小区总线连接而成。 第三级是家庭级控制站，由若干台家庭控制分站(住户采集器或公共设施监控器)通过局部总线连接而成，与其上一级的单元控制器进行数据交换。 第四级是末端监控设备，是系统末端最基本的检测、受控点。,图411 住宅小区物业管理系统硬件结构图,图412(a) 住宅小区物业管理系统软件功能框图,图412(b) 某住宅小区物业管理系统软件图,4.3.4 智能卡一卡通系统,智能小区“一卡通” 是以IC卡技术为核心， 以计算机和通信技术为手段，将小区内的各项设施连接成为一个有机的整体，用户通过一张IC卡便可完成通常的资金结算和某些控制操作，如用IC卡开启房门、支付电费等，而不必像以往那样携带很多钥匙开门，去各个