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典型小区智能化系统设计方案典型小区智能化系统设计方案目录第1章 绪论11.1 智能小区的概述11.2 智能小区与智能住宅的起源11.3 小区智能系统概述21.3.1 小区智能与建筑智能的区别21.3.2 住宅小区智能系统的基本功功能21.3.3 住宅小区智能系统基本技术要求31.3.4 住宅小区智能系统的内容31.4 本课题研究的目标与内容41.4.1 研究的目标41.4.2 研究的内容41.4.3 研究的意义4第2章 智能子系统概述62.1 周边安防系统62.1.1 入侵报警系统的结构62.1.2 入侵报警系统的布置62.2 可视对讲系统72.2.1 可视对讲系统组成72.2.2 可视对讲系统原理72.3 巡更管理系统82.3.1 巡更点布置82.3.2 巡更系统设置92.3.3 小区巡更管理系统的功能和特点92.4 门禁系统102.5 闭路电视监控系统112.5.1 概述112.5.2 闭路电视监控系统原理122.6 停车场管理系统132.6.1 概述132.6.2 系统设计132.6.3 系统结构132.6.4 系统工作过程142.7 家庭安防报警系统142.7.1 概述142.7.2家庭安防报警系统组成142.7.3 家庭安防报警系统工作原理152.8 远程抄表子系统172.9 防雷系统182.9.1 概述182.9.2 雷电波入侵分析182.9.3系统设计192.10 紧急广播与背景音乐系统202.10.1 概述202.10.2 小区紧急广播与背景音乐系统布置原则212.11 小区物业管理计算机系统212.11.1 概述212.11.2 小区物业管理计算机系统方案21第3章 总结23参考文献24致 谢26III第1章 绪论1.1 智能小区的概述智能小区是随着现代科学技术的迅猛发展，特别是计算机技术、通讯技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术的普及和应用而发展起来的。智能小区和智能住宅是将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器设备和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与装置环境的协调。建设智能小区与智能住宅的主要目的是提高人们的居住质量，给人们带来多元化、安全、舒适、健康、便利、节能、娱乐的生活环境。在国内，从20世纪80年代末起我国居民住宅的建设标准开始逐步提高，1994年建设部正式提出了小康住宅的设计标准，不久国家科委与建设部又共同推进“小康型城乡住宅科技产业工程”。后来在小康住宅的基础上，生成了智能住宅的概念。由于中国的住宅多为成片开发按区域管理，采用各种智能手段来提高居住者的生活质量时，很自然地成为智能住宅小区。但是现在国内对智能小区的定义还是比较模糊的，所以这就更加要求更多更全面的标准问世来规范这混沌的状态，而小区智能系统是定义智能小区的关键，因此研究小区智能系统是必要的，目前在国内这是一个研究的热点。在国际上，20世纪80年代初随着大量采用电子技术的家用电器的广泛使用，开始称为住宅电子化HE(Home Electronics)，80年代中期将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化的概念HA (Home Automation)，80年代末由于通信技术与信息技术发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的系统，这在美国称为智慧屋WH(Wise House)，在欧洲称为时髦屋SH(Smart House)，在那当时的日本又提出家庭总线系统的概念HBS(Home Bus System)。因此这些起步比较早的国家对住宅智能系统的研究已经比较成熟，如在日本已出台了关于住宅智能系统技术的标准，在中国，虽然还未能象美国、日本那样对住宅智能系统的技术制定标准，但已经借助智能建筑的概念与技术开始推行智能小区的建设1。1.2 智能小区与智能住宅的起源智能小区与智能住宅在20世纪80年代中期起源于美国，并在美国得到了迅猛的发展。继美国之后，日本、欧洲、东南亚等国家和地区也得到了飞速发展。在我国，智能小区与智能住宅是在近几年才发展起来的，并且发展速度很快。智能小区的概念与思路来源于智能建筑，世界上的第一座智能建筑是美国UTBS公司于1984年l月在康涅狄格州所建成的“城市广场”大厦(City plaza)。该大厦以当时最先进的技术控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、电梯设备、通信与办公自动化等，通过计算机网络通讯技术、计算机控制技术以及自动化的综合管理，实现了方便、舒适与安全的办公与居住环境，并具有高效运转和经济节能的特点。此后，智能大厦在世界各地蓬勃发展2。智能建筑IB(Intelligent Building)自诞生之日起已经历经了近20年的发展，当前正在向更高级的智能阶段发展，通过对建筑物智能功能的配备，真正实现以人为本的终极目标。1.3 小区智能系统概述住宅小区智能系统是将建筑技术与现代计算机技术、信息与网络技术、自动控制技术相结合，将住宅小区的安全防卫、物业管理、多元信息服务与管理、家庭办公与智能系统集成，为住宅小区的服务与管理居民生活提供高科技的智能辅助管理手段，提高小区的物业管理与服务水平，以期实现快捷、高效的超值服务，为住宅提供更加安全、方便、舒适的居家环境。1.3.1 小区智能与建筑智能的区别智能大厦是指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理四项基本要求以及它们之间的内在关系进行最优化，来提供一个投资合理的、具有高效、舒适、便利的环境的建筑物。如果把建筑物的结构和装修比成一个人具有健康的身体和俊美的外表，那么通过各种现代化技术所构建的智能系统，则使建筑物具备了聪明的脑子和敏锐的视觉、感觉、听觉，它可对建筑物内外的信息进行收集、处理，并通过智能系统做出适当的反应，为建筑物的管理者和使用者提供各种信息，营造一个安全、舒适、高效、便利的环境3。智能社区是在智能建筑的基础上进行演化而成，由于智能社区是人们生活、休闲、娱乐的场所，因此除了具有和上述智能大厦具有同样的要求之外，更加强调的是通过智能系统，实现对其住户更加便利而及时的服务，以及对整个社区更加人性化的管理。住宅小区智能与建筑智能有一定的区别。虽然它们实现智能化的技术手段是相同的，但服务对象、功能以及技术要求是不同的。住宅小区智能化具有更广阔的空间，它不是集中在建筑物内，控制方式采用集散式的模式。住宅小区智能系统由于受房屋售价的市场约束作用，它的投资强度远远低于建筑智能化，因而更加注重性能价格比。1.3.2 住宅小区智能系统的基本功功能安全防卫功能:周边防范系统、巡更管理系统、家庭安防报警系统。物业服务与管理功能:可视对讲系统、远程抄表子系统、停车管理系统、紧急广播与背景音乐系统、背景音乐与广播、防雷系统、小区物业管理计算机系统。1.3.3 住宅小区智能系统基本技术要求住宅小区智能系统是由系统设备、综合布线等硬件系统和软件系统所组成。应该具有一定的先进性、成熟性、可靠性、开放性、兼容性、拓展性以及适宜的性能价格比4。（1）先进性：住宅是一个使用寿命较长的大件商品，因此在选择智能系统技术与设备时，要充分考虑一定的超前性，避免因技术落后造成整个智能系统性能不高，过早淘汰。（2）成熟和可靠性：在考虑先进性的同时，要注意技术的成熟性和可靠性，最大限度的发挥投资效益，保证运行稳定和可靠。（3）开放和兼容性：无论是系统设备、网络拓扑结构，还是操作软件应具有良好的开放性和兼容性，避免因硬件种类多而采用多种网络操作系统集成和应用带来的困难。（4）升级性：随着社会与经济的不断发展和进步，住宅小区智能系统的规模、功能与技术水平将会不断的提高，用户的需求也会不断的发生变化。因此，住宅小区智能系统应充分考虑未来的拓展的可能性，适应系统功能，服务水平升级发展的需要。1.3.4 住宅小区智能系统的内容住宅小区智能系统是综合使用了计算机技术、通信技术、控制技术，由家庭智能控制系统、通信接入网、小区物业管理服务系统和小区综合信息服务系统等组成，其内容包括:住宅小区智能主要是以电话、计算机、电视机等设备集成于一体的、自主控制的、可扩展的、共享的工作与学习的综合信息服务平台。可实现安全防盗、消防与煤气泄漏报警，紧急求助等功能。住宅小区智能系统是将各个子系统进行系统的集成，实现消防与保安的统一监控管理，电表与煤气表的数据采集与计费停车，能源与设备的运行管理，小区环境监测与管理，以及物业管理。小区内综合信息服务与社区的保安，银行，商业，医疗等信息服务的网络连接实现综合信息的查询，如工Internet与E-mail、电子商务、VOD点播、商业服务等。国内外研究的现状：实现智能系统的“可靠性”、“开放性”和“可持续发展性”，关键问题是设计好小区智能系统三大平台，即:智能系统的物理平台、技术平台、操作平台。因此国内外对小区智能系统的研究主要集中于智能系统的理论、技术与设备三方面5。理论研究跟不上智能建筑的发展，尽管我国在“七五”期间就确定了“智能化办公大楼可行性研究”的攻关课题，但对智能建筑与智能小区的理论研究和相关科技产品的开发一直未能得到足够的重视和发展，对其认识也停留在国外的研究成果上，缺少相应的规范。缺少国产化的系统集成产品，目前我国开发出的智能系统集成产品还比较少，市场的大部分份额还是由国外产品占据，如美国的江森自控、IBM、朗讯科技和Honeywell，迪信等。由于国外智能建筑与智能小区的发展比较早，无论从理论与集成的产品上都领先了一大步，但是由于国情的差异导致居住方式的不同，因此成型的产品某些地方并不能完全适合中国这种大区域的社区建筑形式。目前来说无论国内或国外对这种大型社区智能系统研究并不是很成熟，而且产品性能也有待提高。随着中国城市化进程步伐的加快，这种需求显得越来越迫切。1.4 本课题研究的目标与内容1.4.1 研究的目标本文深入系统地对小区智能系统进行研究，通过对整个系统的各个子系统的分析，从细部入手来剖析整个系统，并且再把各个创新的部分加以综合，从而让智能系统的水平再上一个新的台阶。1.4.2 研究的内容本文研究的主要内容:周界报警系统、社区的监控系统、对讲系统、出入口管理系统、家庭的安全防卫系统、停车场管理系统、背景音乐系统、信息服务与物业管理系统。1.4.3 研究的意义随着信息技术的飞速发展，可以预见，不远的将来智能家居、智能小区必将迎来它的繁荣发展阶段。但是，当前的智能家居、智能小区大都功能贫乏，系统设计不规范，较难适应当前的发展形式，同时智能家居、智能小区技术在我国还是刚刚起步，许多技术标准都还不统一，还有很多工作需要做。因此加强这方面的研究，如何选取合适的技术，进行合理的方案设计，进而组建一种符合我国国情的、具有自主知识产权的智能家居、智能小区系统己成为当前智能家居智能小区领域中极富挑战的课题。本设计课题就是在这种背景下，经导师细心指导后选定的。第2章 智能子系统概述2.1 周边安防系统2.1.1 入侵报警系统的结构入侵报警系统包括探测器，传输系统和报警控制器，如图2-1所示。 探测器是入侵报警系统的重要器件。目前常用的各类探测器有：开关型、微波式、红外线式、超声波式、激光式、双技术式、玻璃破碎式、声控式、接近式探测器等。2.1.2 入侵报警系统的布置(1) 能与闭路监控、门禁系统联动，能与保安监控中心联网。(2) 在重要地点采用智能报警系统，如红外线微波双鉴探测器、玻璃破碎探测器和手动报警按钮等。主要防区不得有盲区，各类入侵探测器之间有 15以上的交叉覆盖面。(3) 当发生非法入侵时，探测器可立即报警，系统能确定报警地点，并显示在屏幕上，使操作人员及时、准确地掌握警情，并处理。发生报警时，其附近摄像机立即对准事故地点进行定格录像。(4) 监控中心安装一台自动报警主机，用来接收紧急按钮的报警信号，并能立即把信号发送到 110 公安联网报警中心。(5) 系统主机及各报警单元分机均具有按时间、区域、部位任意编程布防或撤防功能，使操作人员可在短时间内完成布、撤防操作。(6) 能对设备运行状态和信号传输线路进行检测，能及时发现故障报警并指示报警部位。(7) 具有防破坏功能，当探测器被拆或线路被切断时，系统能发生报警。(8) 在重要地点发出报警时，能对报警现场的声音进行核实。系统主要作用是辅助保安系统对于小区的周边防范系统及小区重要方位的现场实况进行实时监视。通过多台摄像机对园区的公共场所、园区大门、地下停车场以及小区周界等处进行监控，当保安系统发生报警时会联动开启摄像机并将该报警点所监视区域的画面切换到主监视器上，并同时启动录像机记录现场实况。该系统采用 325 矩阵交换系统，利用系统控制台，操作人员可以任意选取某个摄像机，将其图像显示在所用的监视器上。操作人员可以通过操纵杆对摄像机的镜头进行遥控，扩大监视范围，提高现场图像清晰度6。2.2 可视对讲系统2.2.1 可视对讲系统组成可视对讲系统是一套现代化的小康住宅服务措施，提供访客与住户之间双向一可视通话，达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性，同时节省大量的时间，提高了工作效率。更重要的是，一旦住家内所安装的门磁、红外报警探测器、烟雾探测器、瓦斯报警器等设.备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后，可视对讲系统就升级为一个安全防范网路，它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯，从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用，为屋主的生命财产安全提供最大程度的保障7。它可提高住宅的整体管理和服务水平，创造安全社区居住环境，因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。对讲系统主要采用图像传输技术和控制技术，一般均采用总线技术，也有个别厂商采用TCP/IP技术。对讲系统一般有管理中心机、门口主机、解码器、分配器、室内分机、视频线、控制线组成，有的系统还配有计算机。国内生产厂商主要有深圳市慧锐通实业有限公司、深圳市视得安科技实业有限公司、广州市安居宝科技有限公司、深圳市松本先天下科技有限公司、中山奥敏、中山泛达等。2.2.2 可视对讲系统原理可视对讲系主要由小区管理中心、单元门口分机、住户家庭可视分机三大部分及其他附件组成。该系统可使住户与访客之间的沟通变成住户、管理中心与访客的三方沟通。其中管理中心的作用是可以与小区内的任一家庭分机通话，也可以与单元门口机之间通话与传递影像。并且当家庭分机自带防区功能时，管理中心还可以显示小区中任何一户家庭警情。门口机的作用是:摄录访客的影像并通过信号线分配至住户或警卫端。家庭分机按不同的分类方法，可以分为可视与非可视或者带防区型与普通型等。可视普通型家庭分机的主要作用就是与单元门口机建立声音与影像的传递及开锁等控制信号的传输。家庭分机也可以与管理中心直接联系，如在求救的情况下。附件如中继器的作用是:将门口机摄录下的声音和图像分配放大，传送至各住户或警卫室。隔离保护器的作用是当住户的分机发生故障时，隔离保护器会自动的将该分机与系统隔离，从而保证系统的良好运行。可视对讲系统的工作过程如下:来访者在小区大门口根据被访者居住的楼号，就可在相对应室外机上呼叫被访者，并与之通话。来访者与被访者的通话是公开的，保安人员在一旁可旁听，也可同时与被访者通话。经被访者同意后，方可允许来访者进入小区。然后到达被访者所在单元时，来访者可在单元门口机上按对应的房号，目前单元门口机有直按式与数码式的，此时相对应的分机振铃，经确认后可在室内机上开启单元门电控锁使其进入。当住户遇到有紧急情况需要援助时，可按室内机的“呼叫”键可以呼叫管理中心。管理主机在振铃提示的同时显示求助者的楼号与房号，摘机后即可与之通话。反之，物业中心也可呼叫小区内的任意用户。住户进入单元门时，可用钥匙开启电控锁。如单元门装有门禁系统也可刷卡开启电控锁。外出时按动电控锁的开锁按钮，电控锁即可自动打开。目前该系统发展的趋势是将住户报警系统和可视对讲系统合二为一，可视对讲产品有向同轴射频系统和宽带IP系统发展的趋势，同时将安防和可视对讲两个功能合二为一也是一个发展方向8。但当可视对讲系统与安防系统合二为一时，在施工时就存在对讲的视频线、语音线和安防的信号线之间的干扰，尤其当小区规模较大时，干扰就更加严重，在施工时一定要考虑。2.3 巡更管理系统中海小区作为一个集生活、办公、休闲一体的综合性小区，来往人员复杂，为有效实现人防与物防相结合，必须有专人巡逻较重要的场所，对小区进行 24小时的定期进行巡逻，以处理突发事件。为了保证每个保安人员都能尽职尽责，在合理设定的时间内，按时按路线巡逻，确保工作严密有效，在突发事件时能尽快反应，也保障了保安人员的安全，必须在住宅小区内设立电子巡更系统。该系统实现人防与技防的有机结合，有效的增强对保安人员的管理。系统利用设置在小区各重要通道位置的电子巡更按钮进行离线巡更9。2.3.1 巡更点布置巡逻路线上设置巡更点，保安人员在此路线上按指定的时间和地点到达巡更点，不能迟到，不能绕道，巡更员每抵达一个巡更点，必须采集巡更点的信息，以便控制中心了解巡更线路情况。巡更点主要设置在住宅楼附近、地下停车场内、重要公共场所等处，在中心通过计算机巡更管理软件对保安巡更情况进行管理，对保安人员的巡更线路、巡更时间进行查询，对保安人员的巡逻工作进行监督，实现技防督促人防、技防和人防相补充的安保体系，保证小区内的安全和便于物业对保安人员的管理。2.3.2 巡更系统设置保安巡更路线的设置是决定巡更系统能够有效运行的重要保障。根据小区的分布情况结合小区将来保安人员的配备情况，巡更系统采用分区设置的方式，在本工程中分为两条巡更路线，保安中心通过保安人员的划分，实现保安人员和分区对应的管理方式，明确保安人员的责任，减少大型小区管理中出现的人员责任不明确或工作互相推诿引起的安全事故。巡更系统分在线式和离线式两种： (1) 在线式巡更：系统由计算机、前端控制器、巡更读卡器、巡更卡等设备组成。保安人员到达巡更点并刷卡，巡更信号通过前端控制器及网络送到计算机，需布线。 (2) 离线式巡更：系统由中央控制设备、手持式信息采集器、巡更信息点等组成。保安人员巡更时手持信息读取器读取巡更信息点的资料，记录下到达该点的地址和时间，巡更结束后将信息采集器中的信号传回中央控制站，无需布线。在线式巡更系统能实时反映保安人员的巡更情况，系统造价较高；而离线式巡更系统无需布管线，无信号衰减问题，适合面积较大、较复杂的小区，系统造价较经济。我们综合考虑项目名称具体情况，各区块的面积相对较大，同时地形较复杂，若采用在线巡更方式，就大大加大了系统布线的难度10。2.3.3 小区巡更管理系统的功能和特点(1) 系统功能巡更：确定巡更路线设定检测点，安装信息卡（即巡更点），以读卡机为巡更签到牌（即巡更棒），由电脑软件编排巡更班次、时间间隔、线路走向，有效地管理巡更员巡视活动，加强了保安防范措施。发行：软件设定巡更时间要求、线路要求、次数要求，通过发行巡更点、巡更棒，记录巡更员身份、编号，并授予有效巡更活动读起权限。信息采集：巡更员带巡更棒按规定时间及线路要求巡视，将巡更棒在巡更点前一晃，便可记录巡更员到达日期、时间、地点及相关信息。若巡更员不按正常程序巡视，则记录无效。查对核实后，即视作失职。返回控制中心时可连接电脑下载所有数据，整理并存档。开放的数据结构：系统具有标准接口，便于系统集成。能记录巡更人员所巡地点和时间，而且能记录人员及各种事件、情况。电脑采集器个数不限；保安人员多少不限；情况多少不限； 地点多少不限；操作简便：巡查只须一触；软件只须鼠标左键即可全部操作；报告详尽，记录日期、时间、地点、保安人员及各种情况；安装简便，只须把地点标识钮安装在巡查现场即可。(2) 系统特点可靠性高：巡查棒整体用不锈钢制造，坚固耐用。不怕摔，防震，防潮，防静电，防水性能佳。完全适用巡逻应用环境。巡查棒内采用非易失性存储器，确保数据不会丢失，即使断电数据仍可保存数年。技术含量高：巡查棒内置微电脑和实时时钟，可存储达 2000 条巡查记录，低功耗设计更使得巡查棒无需充电装置，两节电池可使用一年以上，使用成本低廉。本设计带来的另外一个优点是保证不会出现程序运行故障。使用简单方便：巡查棒无开关和按钮设计，无需培训即可使用。软件采用全中文菜单，容易学习和操作。巡查点设置简易：巡查点所用的信息钮是不锈钢封装，具有防水、防磁、防震、耐高温和低温，无须电源等优异性能，并且成本低廉，安装简便，无论在环境适应性或性能价格比均是巡查点首选载体。系统整体性能价格比高：应用简洁，技术精湛，价位较低。2.4 门禁系统它对建筑物正常的出入通道进行管理，控制人员的出入及在楼内或相关区域的行动。通常实现门禁控制的方式有以下三种：（1）在需要了解其通行状态的门上安装门磁开关。当门开或关时，安装在门上的门磁开关，会向系统控制中心发出该门开、关的状态信号，同时，系统控制中心将该门开或关的时间、状态、门地址，记录在计算机硬盘中。（2）在需要监视和控制的门上，除了安装门磁开关以外，还要安装电动门锁。系统管理中心除了可以监视这些门的状态外，还可以直接控制这些门的开启和关闭。（3）在需要监视、控制和身份识别的门或有通道门的高保安区，除了安装门磁开关、电控锁之外，还要安装磁卡识别器或密码键盘等出入口控制装置，由中心控制室监控，采用计算机多重任务处理，对各通道的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设定程序控制，并将所有的活动用打印机或计算机记录，为管理人员提供系统所有运转的详细记录。门禁系统的结构如图2-2所示。2.5 闭路电视监控系统2.5.1 概述闭路电视监控系统能在人们无法直接观察的场合，能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并己成为人们现代化管理中的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远距离区域监控的独特功能，被认为是保安工作的必需手段，因此闭路电视监控系统在现代住宅小区中起独特作用。闭路监控的用途还相当广泛，例如:用于医院的监护室，同时观察若干病人的病情;用于交通中心，监测高速路、港口或地铁的交通流量以及用于学校，保障学生体育运动的安全等。在危险的环境中以及在光线昏暗的条件下，这种监视仍可正常进行。闭路监控系统主要由下列几部分组成:产生图像的成像装置、图像的传输与控制设备、图像的处理与显示设备。监控系统的前端一般使用摄像机，根据使用环境的不同与要求的不同可分为普通型摄像机与低照度摄像机或者黑白摄像机与彩色摄像机等，在有些观测范围比较大的场合还可能与云台配合使用，在光亮程度极差的场合，也可能配合红外灯使用。图像的传输主要使用专用的同轴视频线，在传输过程中如长度过长，可能需要信号中继器等辅助设备。图像的处理设备按信号的不同分模拟与数字系统。模拟系统主要有监视器、画面分割器等，数字系统有硬盘录像机等。目前因为数字系统的技术的先进性与成本的降低，己经逐渐替代模拟系统成为监控系统的主流。闭路电视监控系统的技术要求主要是:摄像机的清晰度、系统的传输带宽、视频信号的信噪比等因素。2.5.2 闭路电视监控系统原理典型的闭路电视监控系统一般有若干只摄像机、传输电缆、视频分配器、视频切换矩阵、硬盘录像机、屏幕墙、显示器及附加组件构成。系统工作原理是通过前端摄像机的CDC成像后，经传输电缆将信号传送到视频分配器后每路信号一分为二，一路信号传送到视频矩阵，另外一路到硬盘录像机。信号经视频矩阵后输出到屏幕墙上显示，通过视频矩阵外接的控制键盘来控制与操作前端摄像机，使其的位置达到最为合适的地方，在屏幕墙上实时显示最佳的监控图像。信号经硬盘录像机后影像录制在硬盘中，可以根据需要回放，为先前事实的追溯提供了依据。随着数字技术的发展，局域网的应用越来越广泛，基于TCP/IP协议的数字传输正逐渐成为替代各种传统传输方式的手段，传统的应用也逐渐被搬到了数据网络上，从网络电话到网络电视，从网上购物到远程教育，数字技术已经渗透到了我们生活的各个方面。监控系统的发展也是如此，因为传统监控系统布线的复杂与设备的升级性较差，越来越多的网络监控系统成为未来发展趋势。结构示意图见图2-3。系统中的摄像机为网络摄像机，它是基于TCP/IP技术的，自身带有RJ45接口，可以与网络设备的标准接口相连，在网络上直接传送视频信号，真正达到数字化系统的标准。由于监控系统的实时性要求比较高加之视频信号传输数据流比较庞大，这就对网络系统的带宽提出了较高的要求。但小区的网络一般为10M的局域网，还不能为数字监控系统提供很好的信号传输平台。但数字监控系统的优势是显而易见的，相信随着网络的发展会成为未来的主流。数字监控技术和模拟技术相比较，数字技术具有比较明显的优势。对未来完成高性能局域网建设的小区来讲，即插即用的数字监控设备才会成为首选。数字视频监控系统是数字技术在传统安防领域的应用，他利用硬盘录像机技术和网络技术实现数字视频的本地存贮，远程传输(局域网或电话线)及监视，以取代传统的画面切换器、分割器、录像机、矩阵等设备，提供强大的远程监控功能。它在图像的存储、检索、打印、传输等方面具有传统设备无法比拟的方便性和优越性。它集视频切换、多路复用、数字视频录像和智能终端为一体。而传统的以模拟信号处理的闭路电视监控录像系统主要组成为视频切换矩阵、画面分割器、切换报警器，长延时录像机等部分，其画面分割处理和录像机系统实时性、清晰度都无法与数字设备相比。2.6 停车场管理系统2.6.1 概述汽车数量的不断上升给停车场管理带来了前所未有的冲击。为了提高停车场的管理水平，避免人为的失误和落后的管理方式而引起的种种不便，采用高科技、智能化的管理方式是有必要的。在公寓及连排别墅区，使用自动停车管理系统，IC卡与门禁系统相互兼容;独立别墅区使用遥控车库，可以实现遥控开、闭车库门，方便住户。智能停车场管理是一个以非接触式IC卡为车辆出入停车场凭证、用计算机对车辆的收费、车位检索、保安等进行全方位管理的系统。停车场管理系统具有强大的计算机网络数据处理功能，管理处的计算机能对整个系统的各项参数进行修改设定，能够采集各收银处计算机的数据资料，可对收卡系统收行的各类IC卡进行管理，且能够打印统计报表。2.6.2 系统设计根据小区的实际情况，采用嵌套式停车场系统，即在大门岗亭设为主管理处，其他两出入口联网进行管理，在小区内的半地下和地下停车场可设置为脱机式停车场管理系统，设置读卡器判断是否为本栋楼即可。2.6.3 系统结构（1）采用出口处收费:在出口处设置一个收费站，主要配置有:计算机、UPS电源、IC卡、自动收卡器、自动控制系统、机箱、对讲分机、非接触卡读卡器、中文显示屏、自动道闸机、车辆检测器等。（2）入口主要配置有:计算机、UPS电源、IC卡、自动发卡器、自动控制系统、机箱、对讲分机、非接触卡读卡器、中文显示屏、自动道闸机、车辆检测器等。（3）管理中心配置有:计算机、UPS电源、打印机、对讲主机等。2.6.4 系统工作过程(1)固定卡持有者入场:将车驶至读卡机旁取出IC卡掠过读卡区；值班室电脑自动核对、记录，并显示车型及车牌号;摄像机同时对摄入信息进行压缩存档;道闸自动升起，中文电子屏显示“欢迎入场”，同时伴语音提示，如没有通过则显示原因“无效卡”，“此卡作废”等信息；开车入场;道闸自动关闭;满位时，满位灯亮且电子屏显示“车位已满”。(2)临时卡持有者入场:将车驶至读卡机旁，按取卡按钮取卡，出卡即读同时进行入场图像抓拍存档;读卡完成或发出“嘀”声，中文显示屏显示“欢迎入场”伴语音提示;道闸开启;开车入场;道闸自动关闭;如满位时，满位指示灯亮且电子屏显示“车位已满”。(3)智能停车场的出场过程:固定卡持有者出场:将车驶至读卡机旁取出IC卡掠过读卡区;计算机对比信息自动记录存档，并显示车型及车牌号，记录出场时间;将抓拍图像与入场图像对比;中文显示“一路顺风”伴语音提示;道闸自动升起;开车离场;道闸自动关闭。(4)临时卡持有者出场:将车驶至读卡机旁，取出IC卡，交值班员读卡或由收卡机收卡，交费，同时完成抓拍图像与入场图像对比。2.7 家庭安防报警系统2.7.1 概述家庭安防报警系统是整个小区智能化系统的核心部分之一，不仅因为它的工程量相比较其他子系统来说是最大的，而且更是它所提供方便与保护对日常的生活来说必不可少。因此，家庭安防系统的发展也是日新月异，不同的产品所构成的系统也并不完全相同。2.7.2家庭安防报警系统组成但主要的功能大致相同，主要有防盗、防火、防燃气泄漏、紧急求助等功能。系统主要有前端的探测器及家庭安防报警的主机构成。也有对讲系统中的家庭分机集成了报警主机的功能，充当家庭报警主机的角色。室内安防系统采用的主要是TCP/IP技术结合总线控制技术。设备主要包括智能终端(有的厂商叫做智能控制器或者集中控制器)、各种安防探头如窗磁、门磁、玻璃破碎探测器、红外探测器、烟感探测器、燃气泄漏探测器、紧急按钮、各种控制设备如电动窗帘、灯光控制、家电控制和各种智能设备如网络接口、视频共享口、远程录像系统等。由于家庭安防针对的警情比较多，所以报警主机在显示警情时也比较复杂，不但要显示警情的种类，而且要显示出警情的位置。一般家庭报警主机要通过小区的联网总线到小区的控制中心，在家庭中发生的警情会及时通知值班人员，以防业主外出的情况。而且有的报警主机在发生警情会通过通信工具通知业主。系统框图见图2-4所示。由图2-4系统框图可以看出，报警的主机是家庭安防系统的核心，所有的前端探测器的信号全部由其处理后，在经过网络或小区的联网总线把信息传送给业主与报警中心，报警中心再根据警情来判断，实施相应的措施。2.7.3 家庭安防报警系统工作原理家庭安防报警系统由报警主机及各种探测器等组成，每一组探测器的信号接到报警主机相应的防区上，这样当探测器有信号时，报警主机会发出警报，并且会显示报警种类。家庭报警主机防区按照防区种类分紧急求助区，烟感区、燃气区、门窗区。如按照房间功能分为:客厅区，卧室区、厨房区等，在客厅区中就是厅红外探测器与烟感区、卧室区主要是门窗区，厨房区主要是燃气区与烟感区。家庭安防功能实现的程度，一方面取决于产品的质量与功能，另一方面也取决于前端探测器的选型与安装位置，因此各种探测的选型一定要根据想要实现的功能来决定，比如厨房使用的液化气还是管道煤气，那么选用的燃气探测器是不一样的，而且安装的高度也与被探测气体的比重有关。再如门窗使用门窗加磁玻璃震动探测器的方式还是选用幕帘式红外探测器的方式，它们所实现的保护功能是不太相同的。如门窗加磁玻璃震动探测器的方式，在门窗开起或玻璃破碎的情况下，报警主机会报警，但业主在家时，如果在布防的状态，那门窗也是不能开启的，否则会发生误报警。但在选择智能型的红外幕帘时，住户在家也能布防，住户正常活动时，不会引起报警，智能型的红外幕帘是专为住宅而设计的，具有方向性，布防以后，形成一道看不见的红外墙。布防后，住户可以在家里和往常一样活动，不会报警，当人从客厅走到阳台或开窗时，由里向外穿过红外幕帘，不会报警，主人设定一个在外等待的时间，在设定的时间内，主人从阳台进屋，又闯过了红外幕帘，不会报警。但是如果只是从外往里闯过红外幕帘，马上就会报警。家庭安防系统根据生活习惯分为设防与撤防状态，业主在家时可以选择撤防或者布防状态，业主外出时一般选择布防状态。撤防与布防状态之间的转换可以在报警主机上通过主机键盘或外接的键盘凭密码进行操作，也有的主机可以通过遥控器来设定，还有的可以通过拨打电话来对报警主机进行操作。当业主外出时，把报警系统设定为布防状态，此时当发生燃气泄露时，家中的燃气探测器可将报警信号传至报警主机，由主机将报警信号传至物业管理中心，由物业人员来处理警情。当启动红外探测器后，有非法闯入者进入时，红外探测器立刻报警，此信号随即传至物业保安人员及自动拨打该住户手机进行报警。紧急按钮在家中发生紧急情况时，由住户按下，其求助信号立刻传至物业管理中心。各个门窗的红外幕帘在设防状态会在窗的内侧形成一面无形的电子幕墙，只要有人穿越就会向报警主机报警，然后再传向控制中心。报警主机的报警可以通过外接警灯或警笛，还可以通过联动家庭摄像机，在发生警情时，可以通过摄像机来查看现场。还有的报警主机在电动自来水阀与燃气阀的配合下，可以实现布防时自动关闭自来水阀门与燃气阀门，达到消除安全隐患的目的，在业主进门撤防后阀门自动开启。如报警主机与单元有联动，那在业主进入单元门的时候，通过单元门的信息传给报警主机，就可以达到撤防的目的。家庭安防系统在系统接线前一定要分清防区，那样当发生警报时，就可以快速的确定发生报警的位置。通常家庭报警主机的防区为四到六个防区，一个紧急求助，一个烟感区，一个燃气区，还有门窗区。由于一般家庭的门窗数量要大于防区的数量.因此有一些门窗的探测器信号一般采用串接常闭点的方式来接到防区上，由于采用常闭接点串接在线路发生断路或意外断路时报警主机就会当作警情来报警，这样可以防止因线路的故障而使报警系统瘫痪。现在的报警系统也有无线的家庭报警系统，主要用于已装修好的家庭，避免因重新布线而影响美观。工作原理与有线的报警系统相似，只是传输信号的介质发生了改变。性能不如有线的报警系统稳定。家庭报警系统室内部分有的采用简单的分线式的，也有采用RS485总线式的与对讲系统合二为一的，及其他的总线方式。家庭报警信号到小区控制中心的传送有的是依靠小区的局域网，有的是通过电话网络传送或者其他的方式来传送信息。方式的选择要根据小区的规模与档次等，综合考虑多方面的因素后决定。2.8 远程抄表子系统自动抄表计费是物业管理的一个重要部分，实行电脑网络管理下的自动抄表计费可以减少中间环节，解决入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素，提高效益。智能抄表系统不但具备IC卡表的长处，而且集合了计算机、通讯和控制技术，显示出巨大的优越性。特点如下:（1）兼容性好:开发了具有防尘、防水、防磁和防误读的脉冲发生器，除了使用现成的脉冲计量表外，还可以改装用户已有的水、电、气表。（2）施工简便:采用国家建设部惟一推荐的现场总线技术，可用双绞线、电力线和电话线以单独或组合的方式构成抄表网络，选择灵活，施工简单，成本低廉，某一局部器件失常不影响网络其它部分的正常工作，可靠性高。通过简单地增加抄表节点就可以方便地扩充网络，无须改动原有布线。（3）实用简捷的软件:抄表软件采用简捷直观的操作介面，各种数据报表和交、催费通知自动生成，功能完善。（4）功能强大:可以准确地采集基表的数据并传给管理中心，具有实时抄表和定时抄表功能，有断线报警功能，并记录断线时间，有掌上电脑抄表功能，实现自动化收费管理，可以对基表异常情况进行监测。（5）数据准确:采集器采样电路采用非机械式无接触元件，避免了采用机械式探头引起的抖动干扰，远程总线抄表采集器采用先进的微处理器完成，并采用低功耗设计，且利用级间隔离技术和电路检测装置，能有效地防止干扰。（6）安全可靠:采用安全模式设计，某一户短路，不会影响总线，系统采用防雷电、防电弧等强电磁干扰设计，远程总线抄表采集器电磁保证停电时用户数据不会丢失，远程总线抄表主机设有密码，严防无关人员操作，密码可由操作人员在PC机、掌上电脑或远程总线抄表主机上修改。（7）信息量大:每台远程总线抄表主机容量为255块基表，其中存储了每个基表的表值、错误信息、错误发生时间及开户信息等，管理人员可以随时调用，并对用水、电、气等计量情况了如指掌。（8）操作实用简捷:本系统无论从管理人员操作界面、远程总线抄表主机面板设计，均采用最简捷直观之方式，总线式设计，可以便于各种场合的安装，任何类型的水、电、气等计量表，只需稍加改动，即可在丝毫不影响其原性能的前提下进入总线系统。（9）完全实现自动抄表功能，电、水、煤气三表的读数由安装在电、水、煤气表内部或外部的计量、通讯模块，实现实时抄、定期抄、断电抄、零点抄等功能，通过计算机网络、电力载波网络、公用电话网将这些数据传送到管理处或供电、供水、供气管理部门。2.9 防雷系统2.9.1 概述智能小区一般具备计算机网络、通信、办公、楼宇设备自动化、电视消防等大量弱电系统，防过电压能力弱防护要求高。同时，建筑雷击概率较高，遭雷击时，雷电波直接沿着各类缆线及金属管道分流侵入，或在各类缆线上感应出浪涌过电压，引起空间电磁脉冲辐射，在三维空间内对一切电子设备直接发生作用，引起微电子设备失效或损坏。因此，建筑弱电系统具有遭雷击概率大、过电压幅值高、影响范围广、防护困难的缺点。2.9.2 雷电波入侵分析(1)入侵途径雷电直接击中计算机网络物理线路：落雷点为电源高电压侧，雷电沿供电线路侵入到计算机网络系统供电部分，产生过电流与过电压造成网络供电系统的UPS电源损坏、断电、致使整个系统瘫痪。雷电直击网络无线通信的天线、沿天线进入计算机网络系统，造成通信接口、接收系统、室内单元、路由器等网络主要通信设备损坏。雷击网络通信有线线路(如光缆、DDN、帧中继、x25专线、电话线)，产生强大的机械力，猛烈的冲击波，炽热的高温使通信线路损坏;过电压过电流沿通信有线线路侵入到网络系统内，造成路由器、交换机机前端设备的损坏。感应过电压：回路感应过电压，由于网络系统在建筑物内大量布设各种导体线路(如电源线、数据通信线、天馈线)，这些线路、网络结构布局错综复杂，在建筑物内部的不同空间位置上构成许多回路，当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时，将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这回路相连接的电子设备。网络通信线路上感应过电压分静电感应与电磁感应:静电感应主要是指架空线路位于雷击点附近，由雷云团先导通道中充满电荷，对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷，当雷云主放电开始，雷云中电荷迅速中和，从而使架空线上原先被束缚的电荷迅速释放，形成暂态过电压波。这种波以接近光速向架空线两侧传播，侵入线路两端连接的网络设备将其损坏。当雷电直接击在避雷针避雷带上时，由于雷电流幅值大，波头陡度高，在雷电流的通道附近产生一个很强的瞬变磁场。这强大的磁场将直接在电源线或网络通信线路上感应出过电压，侵入到网络系统中，损坏网络设备。高强度(30KA雷电流)雷电放电可以对距离雷击点1km范围内网络系统产生影响，甚至造成系统设备损坏。据统计，这种感应雷击事故占计算机雷击事故的70%。耦合与转移过电压，雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦合或转移到网络设备上，造成设备的损坏。避雷系统不共地：雷击地电位抬高入侵建筑物在遭受直接雷击时，雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体入地，在此过程中，雷电流将在防雷系统中产生暂态高电压，如果引下线与周围网络设备绝缘距离不够且设备与避雷系统不共地，将在两者之间出现很高的电压，并会发生放电击穿，导致网络设备严重损坏，甚至威胁人身安全。(2)计算机网络设备抗干扰能力分析因为计算机及网络设备是由大量的大规模集成电路组成，其抗干扰能力弱，成虽采取了许多抗干扰措施，对低能量干扰比较有效，但对雷电电磁脉冲生成的过电压过电流技术比较薄弱，对浪涌或雷电磁脉冲特别敏感，仅十几伏的电压就可通过电源系统、数据传输线等途径将毁坏计算机主板、RS-232口、多功能卡、网络设备。2.9.3系统设计(1)系统接地防雷电感应在原电气设计防雷接地(确保接地电阻小于1欧姆)基础上，对弱电系统有关的电源开关设备保护接地及弱电系统的保护接地与工作接地进行加强处理。电源防浪涌保护器地极接入强电专业配置的接地线;在变配电所设置弱电总等电位端子箱1个;在各监控中心和弱电竖井均做弱电接地局部等电位接地端子箱;从总等电位端子箱到局部等电位接地端子箱以By-500V 25mm2电线穿PVC20管连接。弱电竖井内的接地主干采用404的铜排;局部等电位接地端子箱的接地线采用BV-50OV 4mm2的铜芯电线，预留6个接线端子，各端子箱嵌墙装，距地0.3米;由端子箱引铜导线，各弱电设备的外壳、弱电线路桥架、保护套管及线缆金属外皮等均与等电位体就近连接。(2)监控系统防雷方案监控系统的综合防雷设计须考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度，分别采取相应的防护措施。在进行综合防雷设计时，坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则，进行综合设计及维护。监控综合防雷系统的防雷设计须采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主，安全第一的指导方针。监控综合防雷系统根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同，采用不同的防护标准。监控中心电源方面:中心侧总电房处安装三相交流电源避雷器(并联，通流容量60KA)，作为第一级防雷 ，自总电源开关处安装单相交流避雷器(串联，通流容量60KA)，作为第二级防雷;每台设备供电用之插座采用多功能插座，作为电源第三级防雷，以便达到三级防雷的效果。信号防浪涌保护：各弱电智能化系统进出监控中心的电缆、电线是传导和感应雷电的主要途径，须在重要设备端接口安装数据或信号接口电涌保护器(SPD)。在室外的摄像机设置闭路监控电涌保护器。对室外摄像机，每支摄像机视频线路均采用视频信号避雷器。对云台摄像机，每条线路均采用控制线路避雷器。每支摄像枪电源线路均安装摄像枪专用电源避雷器;对于12V电压取电较远的摄像枪;对于12V电压取电较近 (不超出5米)的摄像枪，由于摄像机分布于室外，所安装避雷器均需安装于防水盒内，防水盒为胶盒，安放于杆内。2.10 紧急广播与背景音乐系统2.10.1 概述为在小区内营造一个舒适、轻松的生活环境，现代化智能小区通常设置有背景音乐系统。背景音乐系统对缓解人们因生活、工作紧张而造成的生理和心理上的不适起着重要的作用，可以为居住在住宅小区内的人们营造一个舒适美好的生活环境，并且作为公共广播系统可提供火灾报警广播。随着时代的不断进步和科学技术的飞速发展，现代建筑的功能要求与原来的建筑有着明显的差别。特别是建筑弱电技术的高速发展，将电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感器技术等系列最先进的技术引入，使建 筑物的服务功能大大提高，综合性更强，涉及的领域更广。无论从弱电的重要性、综合性和技术难度而言，它都是建筑工程中的“重头戏”和精