住宅小区智能化系统

楼宇智能化技术学习情境7住宅小区智能化系统1任务1智能小区的基本概况1任务2智能小区的实现2任务3智能小区的设计目标及规范3学习情境7住宅小区智能化系统2【能力目标】▲熟悉智能住宅小区的概念、主要系统构成和基本功能；▲掌握家庭智能化系统、小区安全防范系统、物业管理系统的构成和功能要求；▲了解智能住宅小区设计目标、一般原则、设计规范和技术要求。学习情境7住宅小区智能化系统3任务描述本学习情境的任务是：熟悉智能住宅小区的概念、住宅小区智能化系统的构成、智能住宅小区的主要系统及基本功能，对智能住宅小区形成初步认识，为学好本领域的相关内容打下基础。任务分析从认识智能住宅小区入手，描述智能住宅小区的含义、主要系统构成和各系统的基本功能。方法与步骤智能建筑（IntelligentBuilding，简称IB）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。任务1智能小区的基本概况4智能建筑是一个大的动态概念，包括智能大厦和智能小区。智能建筑、智能大厦和智能小区的关系如图7.1所示。图7.1智能建筑、智能大厦和智能小区的关系

任务1智能小区的基本概况5智能住宅小区（IntelligentHome）（以下简称智能小区）是智能建筑的一种。在城市内一个相对独立的区域实行统一管理且由特征相似的住宅楼群构成的住宅小区实施的建筑智能化，称为小区智能化（ResidentialDistrictIntelligence）,具有住宅小区智能化系统（IntelligentSystemsforHouse，ISH）的小区为智能小区。与公共建筑中的智能建筑相比较，智能小区强调住宅单元个体，侧重物业管理功能。7.1.1智能住宅小区概述任务1智能小区的基本概况6智能小区的概念是建筑智能化技术与现代居住小区相结合而衍生出来的。就住宅而言，先后出现了智能住宅、智能小区、智能社区的概念。随着现代通信技术、计算机网络技术、自动控制技术等高科技技术的发展及其在建筑领域的日益广泛的应用，家庭的智能化设备从无到有，小区的智能化系统从简单的楼宇对讲系统逐步发展到综合布线、计算机网络、小区公共安防系统、小区设备管理自动化系统以及物业管理系统，从单一的系统发展到多个智能化系统，并且要求各个系统要形成有机的整体，进行系统集成。智能住宅是由美国首先提出，在欧洲、北美、日本、新加坡等地得到迅速发展，但在我国起步较晚，由于目前房地产的迅速发展和国家产业政策的调整以及集成商的推动，智能小区得到飞速发展。任务1智能小区的基本概况7住宅小区智能化是利用4C（计算机、通信与网络、自控、IC卡）技术与建筑艺术、环境艺术有机地结合在一起，通过有效的传输网络，将远程信息服务与管理、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管理，提供安全舒适的家居环境。小区智能化系统一般包括以下子系统：(1)安全防范子系统（SecuritySystem，SS）；(2)信息管理子系统（InformationManagementSystem，IMS）；(3)信息网络子系统（InformationNetworkSystem，INS）。任务1智能小区的基本概况8真正意义的智能小区中的单元——单个住宅应该安装智能家居（SmartHome），这样智能小区的功能才得以有效运用。对大型社区来说，智能小区是智能家居运行的基础平台。智能住宅将是人们生活、工作和学习的开放空间，它提供了生活舒适化、社会信息化、经济全球化以及环境绿色化的高度科学化和人性化的境界。任务1智能小区的基本概况97.1.2.1智能住宅小区的内涵智能小区要满足住宅规划设计的要求，应符合建设文明居住环境的总体目标，满足住宅性能认定要求，其物业管理要满足良好运行的要求。智能小区是一项系统工程。合理的建构设计、优良的施工质量以及完善的基础设施是智能小区建设的基本前提和基础；智能设备和良好的系统集成是实现智能小区的手段和途径，是住宅小区智能化程度的集中体现，也是衡量住宅小区智能化程度的关键，这两者构成了智能小区的“硬件”。而配套完善的物业管理和优质的服务是住宅小区智能化系统良好运行的根本保证，是整个住宅小区必不可少的组成部分，它是智能小区的“软件”。7.1.2智能住宅小区的内涵与特征任务1智能小区的基本概况10只有将软、硬件紧密结合起来，才是真正的智能小区。这三者有机结合，缺一不可。智能小区的内涵如图7.2所示。图7.2智能小区的内涵

任务1智能小区的基本概况117.1.2.2智能小区的特征智能小区除了具有一般住宅小区具有的优良的建筑结构和质量、完善的基础设施以及良好的使用性能外，还具有以下基本特征：

(1)舒适、开放的人性化居住环境；

(2)高度的安全性；

(3)便捷的数字化通信方式；

(4)便利的综合社区信息服务；

(5)家居智能化；

(6)物业管理智能化。智能小区的特征可用图7.3描述。任务1智能小区的基本概况12图7.3智能小区特征

任务1智能小区的基本概况13图7.4小区智能化系统组成

任务1智能小区的基本概况7.1.2.3小区智能化系统的组成小区智能化系统的组成如图7.4所示。14智能小区是一项跨行业、多学科的高新科技系统工程，目前在国内处于发展阶段，尚需经历不断探索、继续开发、逐步拓展和总结提高的过程。智能小区的使用对象是一般居民，因此，智能小区的基本功能应坚持以人为本、物为人用的原则，从实际需要出发，必须考虑居民的实际经济承受能力和对功能的实际需要程度。各主要功能系统的基本功能如表7.1所示。7.1.3智能小区的主要系统及基本功能任务1智能小区的基本概况15表7.1智能小区主要功能系统的基本功能任务1智能小区的基本概况16续表7.1任务1智能小区的基本概况17任务描述掌握智能住宅小区智能家居和安全防范系统的构成和功能要求；掌握智能住宅小区信息管理系统的基本构成和功能要求；掌握智能住宅小区物业管理系统的组成和基本功能要求。任务分析分析智能住宅小区智能家居、安全防范系统、信息管理系统和物业管理系统的构成和基本功能，描述智能小区实现的基本内容。方法与步骤智能小区是通过包括安全防范、信息管理和信息网络三个功能子系统在内的多功能技术系统，采用多种网络拓扑结构(如树形结构、星形结构或混合型结构)来实现的,如图7.5所示。任务2智能小区的实现18图7.5智能小区网络结构整体解决方案

任务2智能小区的实现197.2.1.1家庭智能化系统1智能家居的概念智能家居是以住宅为平台，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，综合采用先进的计算机技术、网络通信技术和控制技术（3C），将与居家生活有关的各种设备有机地结合起来，通过网络化综合管理家中设备，从而实现全面的安全防护、便利的通信网络以及舒适、环保的居住环境的家庭住宅。7.2.1智能小区的系统任务2智能小区的实现20智能家居是一个多功能的技术系统，它包括可视对讲、家庭内部的安全防范、家居综合布线系统、照明控制、家电控制、远程的视频监控、声音监听、家庭影音系统等。家居智能化包含的内容比较多，目前国内的产品有总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上采用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。从功能上，智能家居在保持了传统居住功能的基础上，优化了人们的生活方式和居住环境，帮助人们有效地安排时间、节约能源，实现了家电(如空调、热水器等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、定时控制及电话远程控制、计算机控制等，提供了全方位的信息交换功能。任务2智能小区的实现21从操作上，智能化家居就是给住户创造一个简便的生活方式、舒适的生活环境、经济实用的家居控制手段这样一个智能化家庭生活平台。智能化家庭生活平台采用智能家居网络技术，操作非常简便，用一个手持无线遥控器、墙上开关、定时器甚至任何一个电话及计算机就能控制家中所有的灯、家电，调节室内温度，设置不同时间的窗帘开关控制。从结构上，智能家居控制系统可采用先进的通信总线方式或电力线载波通信技术，其产品部件安装时无需对住宅内已有的居住环境进行大幅度的改造，无需复杂的布线及添置新的设备材料，只要将产品模块接入通信总线或220V电力线网络即可形成控制系统。任务2智能小区的实现222家居智能化系统的组成家居智能化系统由以下三个方面组成。

(1)家庭安全防范（ＨＳ）包括楼宇对讲、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄漏报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等，如图7.6所示。

(2)家庭设备自动化（ＨＡ）包括家电(如空调、热水器、电饭煲等)控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、定时控制及电话远程控制、计算机控制等。

(3)家庭通信（ＨＣ）家庭宽带信息通信可实现家庭办公（SOHO）、家庭娱乐（VOD点播、网上游戏）、家庭上网、网上教育、网上购物、远程医疗等功能。任务2智能小区的实现23图7.6家庭安全防范系统示意图

任务2智能小区的实现243家居智能化建设要求在建设家居智能化系统时，依据我国有关标准，具体提出了如下基本要求：

(1)应在卧室、客厅等房间设置有线电视插座；

(2)应在卧室、书房、客厅等房间设置信息插座；

(3)应设置访客对讲和大楼出入口门锁控制装置；

(4)应在厨房内设置燃气报警装置；

(5)宜设置紧急呼叫求救按钮；

(6)宜设置水表、电表、燃气表、暖气表（有采暖地区）的自动计量远传装置。任务2智能小区的实现254家庭智能化系统的实现方式(1)按处理方式划分

①集中处理实现方式将信息采集、输入、处理、显示、记录所有功能全部集中在家庭智能控制器中，集中统一管理。

②分布式处理方式以家庭智能控制器为核心，以家庭总线（HomeBus）为基础，以各种家庭功能控制模块为节点，组成家庭网，以先进的网络分布方式取代传统的集中式处理。任务2智能小区的实现26(2)按组网方式划分

①采用普通电话公网组网电话线联网通信是一项传统的利用电信公网组网的方式。

②采用现场总线组网现场总线（FieldBus）是一种广泛应用于工业生产现场的微处理机智能化测量控制系统，其直接面对的对象是大量的传感器、控制器和执行器，单个节点所面向的采集、控制信息量不大，信息传输的任务相对也比较简单，但实时性、快速性的要求较高。目前，以LonWorks现场总线技术应用最为广泛。

③采用小区局域网组网利用智能化小区内部已经建成的以太网来组网具有住户费用少、通信速度快等显著优点。任务2智能小区的实现277.2.1.2智能小区安全防范系统安全的居住环境是智能住宅小区的基础，为保证住宅小区的安全，必须由技防、人防相结合进行综合防范，形成立体化、多层次、全方位、科学的防范犯罪的网络体系，从而减少安全防范中的人为因素造成的盲区及漏洞。小区安全防范报警系统是智能小区实现安全管理的重要系统，智能小区安全防范系统的组成如图7.7所示。任务2智能小区的实现28图7.7智能小区安全防范系统组成

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(1)闭路电视监控系统闭路电视监控系统是在小区主要通道、重要公共建筑及周界设置前端摄像机,将图像传送到管理中心。中心对整个小区进行实时监控和记录,使中心管理人员充分了解小区的动态，如图7.8所示。

(2)防盗报警系统在小区每一住户内安装防盗报警装置。住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态。当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警。

(3)周界报警系统在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器，防止违法分子由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全。任务2智能小区的实现30图7.8闭路电视监控系统示意图

任务2智能小区的实现31

(4)电子巡更系统在小区内设置电子巡更系统，让保安人员定时定路线对小区内进行巡视，以弥补其他技防手段的不足，及时发现可疑情况，防患于未然。

(5)出入口控制系统对小区的车辆出入口、楼宇出入口进行监视与控制，小区住户与物业管理人员及保安人员配备不同级别的IC智能卡，对社区住户出入小区进行身份鉴别、确认及出入信息登记，提供住户出入小区信息的登记与查询功能。

(6)消防自动报警系统在小区的各个楼栋内安装消火栓启动按钮，当有火灾发生时，住户可按下此按钮，通知物业管理中心，同时系统自动启动背景音响系统中的紧急程序，停止播放背景音乐，插播告警信息。任务2智能小区的实现32

(7)住户报警系统为了保证住户在住宅内的人身财产安全，通过在住宅内门窗及室内其他部位安装各种探测器进行昼夜监控。当监测到警情时通过住宅内的报警主机传输至智能化管理中心的报警接收计算机，接收机将准确显示警情发生的住户名称、地址和所遭受的入侵方式等,提示保安人员迅速确认警情,及时赶赴现场,以确保住户人身和财产安全。同时，住户也可通过固定式紧急呼救报警系统或便携式报警装置,在住宅内发生抢劫案件或病人突发疾病时向智能化管理中心呼救报警,中心可根据情况迅速出警。任务2智能小区的实现33

(8)门禁对讲系统门禁对讲系统是小区管理中心或来访者与用户直接通话的一种快捷通信方式。该对讲系统可以在户内、户外、控制中心装上摄像机，实现可视对讲。系统安全可靠，不占用住户的电话线路，同时住户可将自家的对讲系统设成“免打扰”，这样可以不接受来自中心的询问，紧急情况时可按下紧急按钮，对讲自动开启，恢复与中心的联系。任务2智能小区的实现347.2.2.1智能小区信息平台的组成智能小区信息平台由语音信号传输系统、数据图像传输系统、视频信号传输系统和控制信号传输系统组成。

(1)语音信号传输系统在小区内主机房设置配线架，将市话网络直接引入机房，再通过小区内部局域网分配到每户。

(2)数据传输系统在小区内部建立高速局域网，并与公网进行宽带连接后，为小区住户进行数据传输、Internet连接、对内对外信息发布和提供其他数据传输应用服务。小区Internet和IC卡系统、车库管理系统及语音传输系统可使用该系统的传输线路进行数据（语音）传输。7.2.2智能小区信息平台任务2智能小区的实现35

(3)视频信号传输系统小区内视频传输系统传输电视信号及闭路电视监控信号，传输介质采用同轴电缆。其中电视信号通过860M分配网络分配到户，闭路电视采用星形网络方式将各摄像点的图像传输到监控管理机房。

(4)控制信号传输系统指为专用信号（如机电管理系统的检测信号和控制信号、闭路电视监控系统控制信号等）进行信号传输的系统。任务2智能小区的实现367.2.2.2智能小区信息管理主要系统1水、电、气、热等表具远程抄收系统通过采集抄收各表数据传送到智能化物业管理中心,实现各户各表数据的录入、费用计算并打印收费账单,将相关数据传送到相应的职能部门,避免入户抄表扰民和人为读数误差。IC卡计量系统是通过使用IC卡表具,实现住户买卡后的水、电、气表具自动计量并能扣除卡中金额,从而达到计量和收费的目的。功能要求如下:

(1)水、电、气、热等表具采用IC卡电子计量,必须计量准确,管