1、概述
随着社会的不断进步,国人对住宅的智能化的认识不断提高。智能化住宅的智能程度要求也不断创新,小区走向智能管理是二十一世纪的必然趋势。现阶段国内的住宅智能化建设主要体现在住户家庭安装安全防盗系统和水、电、煤气表的远程抄表系统。
安防系统主要由各防盗系统供应商提供,大多数都是通过现有电话线路传递报警信号,效率低,可靠性差,报警响应时间长,系统运行费用高,而且功能单一,只能实现安防功能,一旦要实现其他住宅智能功能,必须重新安装新系统。远程抄表系统则分别由各水、电、煤气供应公司进行设计安装,各自独立运行,互不相关。因此造成住宅区物业管理部门工作难度大,各系统间总体协调性能差,系统运行、维护复杂,升级扩容不便,用户对自己家庭内的智能功能选择余地小。
本系统设计分为三个部分:住户室内安全防卫系统,小区自动远程抄表系统,小区管理监控中心。安防系统与抄表系统由LONWORKS网络来实现,管理监控中心负责信息的采集,系统数据的管理等。
系统的结构如图所示:
每个节点(家庭控制器)的配置如下图:
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根据工程实际情况,本系统采用抄表节点及8路数字I/O节点两种节点。抄表节点负责集中电表箱内电表数据采集,标准为8路电表,可扩充为16路乃至24路。每一住户室内安装一个8路数字I/O节点,负责室内安防及室内水表数据采集,总采集点为8路。
住户室内安全防卫系统主要包括室内防盗、紧急求助、煤气泄漏探测三大功能。在室内安防系统中我们使用的各种探测器均为简易的开关量输入/输出接口,每通道连接一种探测器。节点程序随时监测各I/O口的状态变化,一旦某I/O通道状态发生变化,经程序判断此时探测器处于报警状态,便将相应的报警信号以网络变量的形式发送到网络上,小区监控中心收到该数据后进行相应的报警输出。在住户的各窗户旁边安装一个红外探测器,在住户门边安装一个门磁,实现住户室内的窗警和门警等非法闯入监视,一旦有报警发生,系统启动室内警号发声,并报警到监控中心;在住户室内有一个密码键盘,住户可通过此键盘进行室内监控的布防和撤防,把住户门锁的锁孔加装专用电子开关,使得住户在出门反锁时,监控系统能自动设防,在住户开门时,系统能自动撤防;在各卧室和客厅各安装一个紧急按钮,住户在家中有紧急情况时能很容易、简单地报警求助;在厨房和浴室内各安装一个煤气探测和自动关断器,一旦有煤气泄漏,探测器将发声报警,并报警到监控中心。
以上各种监测和控制设备都通过埋管走线的方式连接到每户的终端控制箱内,该控制箱包含有LONWORKS网络8路数字I/O节点,稳压电源,备用电池,电池充电电路等,一旦因各种原因导致控制箱交流断电,立即启动备用电池工作,维持监控系统运行并向监控中心报警。备用电池能连续工作72小时左右。
小区远程抄电表系统相对独立,可以自成一个单独抄表网络。基于如前所述LONWORKS技术的优点,本系统中将抄表网络和住户安防网络合并成同一个网络,抄表节点被就近连接到不同的监控子网下。
小区管理监控中心主要使用两台PC机,插上LONWORKS网卡,连入LONWORKS监控主干网络。住宅区内的令部报警信号都通过LONWORKS网络送达监控计算机中,在该计算机屏幕上即时显示住户资料(姓名,地址,电话,报警级别,报警类别,报警节点地址,报警时间及住户平面图等),并可记录小区全部住户的历史报警信号,同时接收多点报警。可随时查询任一住户电、水、表读数;对每用户每月消耗的水、电用量进行系统总用量、总金额统计;对用户用量超过预设最大值时报警等。
由于整个小区智能系统的实现基于LONWORKS网络,使得系统的开发、安装、调试工作量大大降低,同时又具备相当的灵活性,对不同用户要求能很容易地修改实现。
2、主要特点
(1)信息管理中心可以直接管理32385个智能信息终端,且可扩充;
(2)信息管理中心是标准客户/服务器方式,便于小区物业信息的对外共享;
(3)信息管理中心能随时抄收智能信息终端的各种信息,并能向智能信息终端下发各种信息;
(4)信息管理中心能及时响应每一个智能信息终端上报的报警信号(0.3秒),给予醒目提示,同时给出声光报警;
(5)采用分布网络LONWORKS网络,使系统运行安全,可靠,单一智能信息终端的故障不影响整个网络运行,信息管理中心能使单一智能信息终端随时离线,上线,便于网络维护,智能信息终端的修理,移动及更换;
(6)网络通信采用p-persistent CSMA/CD方式,有效提高网络实时性;
(7)网络通信采用路由器转发,通信距离不限;
(8)智能信息终端采用模块化设计,内部连线少,更稳定及便于维护;
(9)智能信息终端采用后备电池供电,断电后72小时内,可向信息管理中心发出报警信号及停电信息;
(10)智能信息终端采用实时时钟,每天自动较准,使终端能按事先设定的时间表自动完成设定任务;
(11)智能信息终端采用大屏幕液晶显示,内有国标汉字库,能显示各种中文信息(时间,温度,天气预报,电视预报,小区通知等等);
(12)智能信息终端设有键盘,用户可以通过键盘布防,设防,并且可以设置密码;
(13)智能信息终端能抄收水、电、气三表的表数,并能记录本月及上月的数据,信息管理中心可以采用定时或实时的方式抄收智能信息终端的数据;
(14)智能信息终端对各传感报警器(门禁、煤气泄漏、红外、烟雾)的状态进行实时监控,做到实时报警并上报信息管理中心。另外,信息终端设有紧急按钮,用作紧急报警。
3、管理中心
信息管理中心采用客户/服务器结构,Windows NT网络,双机热备份结构,通过LONWORKS网络ISA接口与LONWORKS网络连接。系统软件采用图形化界面,便于操作。
信息管理中心完成对智能信息终端的数据采集,信息下发,上报响应,控制命令下发功能,对小区物业,人员信息进行管理,并形成管理,用户及财务等要求的各种报表。
4、智能信息终端(家庭控制器)结构
智能物业管理信息终端的结构及连接如图所示。
5、系统主要功能及技术指标
系统的主要功能:
1)远程抄表,水、电的自动抄读;
2)家庭报警
3)家庭紧急求救
4)小区物业管理
5)水、电费的计算与管理
智能信息终端主要硬件技术指标为:
1)交流供电220±10%。
2)外围配备3个表类接口,4个报警类接口,4个报警器状态检测口,1个继电输出接口,以上接口应配接电源。接口的多少及类型可有用户任意指定。
3)240 x 64 汉字点阵LCD(可选)。
4)双绞线传输速率78Kbps,自由拓扑网络结构,传输距离2.7km。
5)具网络冲突检测,保证网络通信准确、快速。
6)专用网络管理工具可测试,检视网络,方便系统维护。
7)具后备电池,停电72小时内,信息