XX别墅智能家居系统设计方案48.docx

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XX别墅智能家居系统设计方案48

XX别墅智能家居系统设计方案48

小区家居智能终端系统

设

计

方

案

广州科技进展

二零零一年十一月

第一章XXX花园系统总体设计

1.1前言

XXX智能花园小区作为一个位置优越，布局合理，装修精良的商住楼，其硬件条件是相当具有竞争力的，然而，只有好的硬件条件是远远不够的，如何为大厦拥护提供与之硬件条件响应的服务，则是房地产开发商必须面临的问题。

关于一个商住大厦来说，入住方面面临的问题要紧包括：

防盗拦被取缔后如何实现防盗报警，使住户更有安全感？

如何在尽量少地打搅住户的前提下实现各类计量表的抄收？

假如用户室内显现火警或煤气泄漏，如何能较快反应？

当用户/家中显现紧急情形，如何寻求关心？

是否要实现可视对讲系统，采纳何种方案最好？

如何为住户提供更好的通讯条件，以适应目前信息社会的需要？

物业的现代化治理？

等等。

事实上，考虑一个完整的解决方案，即在一个系统中实现全部的应用在技术上是完全能够办到的，但关于不同档次的大楼，明显，不管是在投资规模依旧以后的治理要求差不多上不一样的，除了实现功能，不同的系统方案会有不同的性能价格比。

因此，依照自己的开发目标，在各种技术、产品中确定方案是需要在综合投资、应用功能基础上尽心选择。

尽可能在同意的系统中实现更多的应用；尽可能减少投资；尽可能考虑系统的矿长性等等。

上述的各种问题，也正是目前学术界正在进行广泛讨论，实业界努力解决的热点，所有的问题都归结于智能大楼解决方案的范畴。

下面，本方案将针对上述问题，结合贵小区的实际情形，进行具体设计与规划。

1.2小区概况及系统需求

1.2.1、小区概况

XXX由13幢商住楼组成，分别有一幢17层、5幢19层、2幢26层、3幢28层、2幢22层，共计711户、564个车位，其中26-33层建筑物设有两层地下室。

本小区涉及的家居智能终端服务有：

门磁系统、窗磁系统、紧急按钮、红外超声波双鉴探头、煤气泄漏探头、家电遥控系统以及可视对讲系统。

针对小区实际情形，通过多方产品比较，结合上文提及到的设计原则，本方案举荐贵小区选用由西南交大科技公司主力开发的“网络智能操纵数据终端系统—NDT（IntelligentControlNetworkDataTerminal）”，该系统是西南交大科技公司一九九八年主力开发，同时都成科技公司协助开发的一个重点项目。

该项目于一九九八年三月启动，同年十一月通过由四川省科学技术委员会组织、主持的成果鉴定，并于十二月份完成第一批产品的试制。

该产品 已被国家科技部正式列入中国“一九九九年国家级火炬打算项目”，被建设部列为“二零零零年科技成果推广转化指南项目”。

1.2.2、用户安装需求

（1）、每户安装门磁2只；

（2）、每户安装2个窗磁（卧房）；

（3）、每户安装紧急按钮2只（分别于客厅、主人房）；

（4）、每户安装3套微型红外、超声波双鉴探头（分别于花园、阳台、客厅）；

（5）、每户安装1个煤气传感器（厨房）；

（7）、每户安装门外安装1只警灯和90db以下警号。

1.3系统设计思想

本方案结合我公司多年智能家居终端系统体会，作出如下设计：

NDT主机安装在住户室内，有线门磁、窗磁、紧急按钮、红外探头、气感以及可视对讲系统均可通过RS486总线方式（四芯线）直截了当接入到NDT相应的输入输出模块，住户NDT通过跳线接入到大楼的综合布线系统，最后，在小区中心机房服务器端安装一套CCCV3智能操纵软件，从而实现与小区各住户的NDT主机的通讯。

至于家电遥控系统，NDT是通过拨号形式来实现远程家电遥控。

因此，用户需另配一个RIU模块、一块远程语音卡并在NDT主机内预留一个家电遥控模块，如此日后可依照用户需求而开通此功能。

具体系统连接图如下所示：

通过以上NDT家居智能终端系统，贵小区的每个家庭均可实现如下功能：

1．安全防范功能

家中无人时，如上班了，可把家庭报警系统设置在外出布防状态，使所有的探测器都工作起来。

当窃贼试图破门而入或从阳台闯入，被动红外探测器和门磁将探测到动作，保安中心赶忙同意到警情，接着在数秒后公安局报警中心及主任也会受到报警信号（能够通过收集或任一部指定同意语音报警“几点几分，家中报警”；或通过自动寻呼机同意主任特定的数字码）。

家中有人时，如睡觉时，把系统设置在留守布防状态，当窃贼妄图从大门闯入是，门磁赶忙动作发出警报；假如主任有紧急情形，如急病或受到挟持时，可按动键盘上的紧急按钮发出警报。

2．家电控功能

用户在家时，可能通过家庭智能终端操纵家里的点灯、彩电、空调、房门的开启与关闭，也可设定起止时刻段打开制定的电器设备如收音机或电视器的新闻广播、足球赛事等。

用户不在家时，可能通过查询家中电器设备状况。

能够在抵家打开空调、电灯等；家人不记得带钥匙时，父母亦可通过手机或其他帮小孩打开锁。

3．小区信息服务功能

小区治理人心能够定期向全区用户发送天气预报、小区活动、优待服务、崔缴费用等公共信息。

小区治理中心亦能够为住户登记来访客人姓名、联络、留言等，方便用户回家后能够第一时刻了解来访情形。

4．保安中心功能

保安中心可随时通过监视器小区内的情形，并使用专门为小区报警系统开发的软件进行操作。

软件功能包括：

A、可任意定义每个家庭的差不多情形和系统安装情形。

B、可绘制电子地图，在地图上表示所有家庭。

方便在大范畴区域显示各级地图和所有的家庭。

C、自动显示有报警家庭的小区位置及房屋布局情形，并同时西安市家庭成员情形、亮相等。

D、多媒体工作方式，当收到报警信号时，可用语音提示警情。

下面将针对NDT智能系统以及在贵小区的具体应用进行详细介绍。

第二章家居智能操纵终端-----NDT

2.1产品概况

NDT是一个基于运算机网络的智能住宅操纵系统，能够稳固运行在多种宽带网络平台上。

它囊括了如下多种功能：

防盗报警贵重物品防盗报警多重判定防误报功能火灾报警煤气泄漏报警紧急求助

防胁持隐秘报警小区电子公告远程家用电器操纵

自动报警功能INTERNET电子短信息家用设备报修

水电气暖多表远程自动抄收内置HUB芯片提供多个信息口

该产品采纳傻瓜式人机界面，卡通式菜单术语通俗易明白，操作简便易学；硬件结构合理，便于施工及爱护；端口配置灵活，简单，良好兼容性及扩充性；造型美观、高雅；功能超前，是目前业界领航产品。

2.2产品功能

●防盗报警

NDT提供的16个输入接口单元均可随意挂接各类防盗报警探头，每个端口均可独立设置任意长度的延迟时刻、划分布防分组、设定端口正常状态（常开/常闭）、设定报警方式（是否上报中心、是否本地报警等等）。

●贵重物品防盗报警

依据住户要求可将与贵重物品相关的防盗设备设为较高报警级别，从而引起治理人员足够重视。

●多重判定防误报功能

为防误报，中心软件综合判定室内多个逻辑相关的探测器的状态（按时刻序列）和家庭设防模式，若确属误报，则软件自动在后台进行远程消警，同时在数据库中作出误报记录。

●火灾自动探测报警

用户可在NDT所提供的任意输入端口上挂接烟感火灾探测器。

作为家庭安全的重要爱护设施，烟感探测器不应随防盗类报警设备一同布、撤防，因此，建议住户在设置中将连接该类设备的端口设为永久布防模式——即不管NDT是否处于布防状态，在触发条件满足时、NDT照样会发出报警。

●煤气泄漏自动探测报警

用户可在NDT所提供的任意输入端口上挂接燃气火灾探测器。

同上所述，作为非防盗类的重要安全设备，建议住户将相应端口设为永久布防模式。

●紧急求助

用户可在NDT所提供的任意输入端口上挂接紧急求助按钮。

依照我公司的体会，由于其不仅仅作为防盗类的报警装置，多数是在发生紧急情形下使用的，因此也应设为永久布防模式；同时，考虑到窃案发生时该设备的报警意味着住户在场，因此在设置时应设为只上报中心而本地不报警、以减少住户被发觉的可能性。

●防挟持隐秘报警

在NDT报警时，住户可通过输入防胁迫密码撤销本地报警，中心则将进一步收到挟持报警信号，便于中心采取一定措施保证住户的人身安全。

在防胁迫密码的设计上，NDT系统没有采纳简单的统一密码（因为此类密码易被不法分子察觉，从而可能导致住户的安全受到进一步的威逼），而是在原有密码的特定位置上加/减特定的数（该特定位置及特定数可由住户指定），由于住户密码可自行设定，则在保证密码安全的同时也最大限度的实现了防胁迫隐秘报警的专门功能。

●小区内部电子公告

小区治理中心能够小区广播方式或特定通知方式（可选择多户）向住户家中NDT发送中、英文电子公告消息（如娱乐活动安排、催缴通知等）。

NDT可滚动储备六条电子公告。

●远程家用电器操纵

NDT差不多配置中有4个输出操纵端口，以实现家电输出操纵功能。

住户可通过拨打或者登录小区网站了解家电设备的开闭状况并操纵家电设备的开闭。

住户亦可在NDT上对其中任意端口进行开/关机时刻设定（可设定每周哪几日的什么时刻）。

●自动报警功能

在中心收到报警信息的同时，卡模块将拨打用户预设的号码进行语音报警，告知报警时刻及报警类型等情形。

住户亦可随时拨打或者登录小区网站了解历史报警记录。

●INTERNET电子短信

住户在登录小区网站后，除可查询相关信息并操纵家电设备外，还可向其他住户NDT发送电子短信息—因此，为防止扰乱行为，该信息只有小区住户才有权发送，而且只承诺对单户发送。

●住户家用设备报修

关于业已达成相关爱护协议的户内设备，住户可在其发生故障时通过NDT向小区治理中心发出报修申请。

由于该项功能是以NDT实时访问治理中心数据库的方式实现，不难看出小区电子商务的基础差不多具备。

●水、电、气、暖多表远程自动抄收

NDT提供的16个输入口单元亦可随意挂接各类脉冲计量表，由于端口定义灵活，可不能显现有的端口闲置，而需要安装多块同类计量表时端口又不敷使用的情形。

另外，关于不同表厂出产的单位脉冲计数不一致的情形，只需在软件上进行设置即可灵活改变。

●内置HUB芯片提供多个信息口

NDT在保证自身在小区局域网上正常运作的同时，还以专门低的成本扩展出三个信息口供住户上网使用。

从而在满足住户对上网点位置随意性及数量要求的同时幸免了对小区网络设备端口的进一步占用。

2.3系统组成结构

系统结构图如下所示：

2.3.1NDT产品系统结构说明

●整个NDT住宅智能治理系统建立在小区局域网平台上，利用局域网线路进行数据传输，稳固性好、数据安全、响应及时、省去重新联网布线的人力、物力、财力。

●每住户家中安装一台NDT网络终端产品，分配固定IP地址，即可实现和治理中心的治理软件通讯。

●家中所有报警探测器、求助按钮、电子式脉冲表都接到NDT的输入端口，NDT接收这些报警信号，再通过网络传到治理中心。

●警灯、警号、被控家电等输出设备接到NDT的输出端口，可由NDT的键盘对其进行开关操纵，也可用或互联网进行远程操纵，可实现布、撤防、查询、家电操纵等操作。

●治理中心用一台高档PC机运行治理软件，数据存放在数据库服务器上，即可实现对小区所有住户NDT的配置、治理。

2.3.2NDT产品结构说明

●NDT分明装和暗埋两种安装方式，能够依照实际情形灵活选择。

●NDT在结构上分两个部分：

通信接口单元（NIU）和智能操纵单元（SCU），两个单元之间通过异步通讯接口互连。

NDT的通信接口单元（NIU）提供从以太网到智能操纵单元（SCU）之间的接口。

●NIU：

网络通信接口负责处理网络传输协议。

从网络输入的数据包被处理掉所有的协议头，并在缓冲区重新装配成完整的应用层数据，通过异步通讯端口发到智能操纵单元。

从智能操纵单元发过来的数据在通信接口单元被拆分、打包并加上协议头发到网络上。

介质访问协议为以太网IEEE802.3，网络传输协议采纳TCP/IP。

●在NIU单元集成了10M的以太网卡和4口的HUB芯片。

●SCU：

数字量、开关量、脉冲量的输入输出，实现安防检测、计量表读数计数、报警及设备操纵功能。

键盘和液晶屏介面，具有汉字显示功能。

用户能够通过键盘布防、撤防，查询显示当前水、电、气三表读数及费用。

物业治理公司能够通过中央操纵运算机及时通知住户交纳费用。

●HOMEBUS接口单元（RIU）：

是一种扩展NDT应用端口的解决方案，分为强电型和弱电型。

强电型可操纵两路强电，配合主控软件可实现远端操纵电器、照明等的开、关。

弱电型可检测六路输入信号，用来接水、电、气表。

实现远端三表计量。

●RJ45接口单元：

共有2-4个RJ45接口。

●输入口单元：

共有16个，接报警探测器的开关量信号和三表的脉冲信号。

●输出口单元：

共有4个，用来接警灯、警号、照明灯、空调等输出设备。

2.4NDT的要紧技术性能指标

●网络接口：

RJ45

●PC接口：

RJ451－3个

●网络通讯介质：

UTP5类

●通讯带宽：

10M/100M

●介质访问协议：

IEEE802.3

●输入：

16路，可接报警探测器的开关量和水电气表的脉冲量。

●驱动输出：

4路，可驱动音频报警器、警灯，亦可驱动继电器，操纵消防设备、家用电器等

●LCD显示：

点阵图形128X64点，汉字信息显示

●键盘及菜单选择：

8键输入选择、汉字菜单

●HOMEBUS：

RS-485总线，9.6K-57.6Kbps,可接30个RIU（遥控遥测接口单元）

●计量误差：

无累计误差

●计量精度：

由计量表确定

●掉电数据爱护功能

●看门狗电路，防程序死循环

●工作电源：

AC90－290V、DC12V

●本机功耗：

300mA

●工作环境：

-10℃～+55℃

●外形尺寸：

254＊180＊100mm3

●读表误差：

计量表读数+0.1%计量单位

●断电工作时刻：

≥24小时

●网络数据终端平均无故障工作时刻（MTBF）>100000小时

●系统平均无故障工作时刻（MTBF）>100000小时。

2.5NDT产品操作介面：

◆NDT外观描述

NDT液晶显示界面主菜单有“布防、查询、报修、报警、消警、设置、系统”等七项功能设置按钮，住户可依照需要自行选择功能设置和信息查询。

当有新消息下传时，有“✉”显示，按“✉”对应键显示消息。

如没有“✉”说明没有新消息。

●键盘：

病人、老人、儿童求助报警按钮，布防、撤防按钮，状态显示按钮，本月计量表记录显示按钮等等；

●液晶屏：

2×10个汉字或ASCII码，全菜单式操作；

●彩色发光管：

红、黄，红、黄，分别表示电源、布防和报警和网络通讯状态；

●蜂鸣器或扬声器：

本机内的蜂鸣器和室内分布的扬声器。

功能子菜单结构图

●“布防”：

用于对NDT的布撤防以及布防模式的转换；

●“查询”：

查询各种小区公告消息、时刻、历史报警记录、计量表读数等；

●“报修”：

对治理中心提供报修服务的设备进行报修申请。

●“报警”：

向治理中心发出键盘报警。

●“消警”：

排除警报，此项需输入用户密码。

（另：

若输入防挟持密码同样可排除本地报警，但治理中心将收到挟持警报）

●“设置”：

更换用户密码，操纵家用电器或设置家电定时开闭功能。

●“系统”：

检测网络连接状况、查询端口设置、添加扩展模块、复位NDT、查看本机版本、查看本机MAC地址及IP地址。

该选项需输入系统密码，此密码不对用户开放。

2.6NDT产品主控软件

◆软件结构说明

●主控软件流程框图

●主控软件采纳MicrosoftSQLSERVER7.0数据库，为CLIENT/SERVER结构；模块化设计，图形化的用户界面，易于使用；运行安全可靠，爱护简单、量小；用户治理终端联网运行；操作员分级治理；有可靠的防护手段保证数据库的数据完整、安全及可靠。

●启动选用DHCP协议，网络通信采纳TCP（UDP）/IP协议。

●NDT可分网段治理，保证NDT能在多类网络设备（路由器）、多网段、Internet中应用。

●NDT分组,多台PC机按组的划分治理1组、多组NDT，实现流量、负荷均分。

●主控、从控PC机同时运行同一软件治理同组NDT，从控PC机作后备，保证系统可靠性。

●NDT自动巡检，CCC自动、指定检测NDT与CCC通讯状况，发觉专门及时报告。

●主控软件分“DHCP服务器”模块、“信息查询监控”模块、“NDT操纵系统”模块、“报警监控器”模块、“远程操纵”模块、“互联网操纵”模块以及“数据库服务器”模块等。

●“DHCP服务器”模块负责底层的通讯功能。

●信息查询监控模块负责对系统运行过程中的各类动作、要求及状态进行实时监控。

●NDT操纵系统模块实现NDT系统的数据治理、计量表自动抄表和计费、电子公告、设备操纵、广播告警等功能。

●报警监视器模块显示电子地图，接收NDT的报警，多媒体声响告警，显示报警位置、报警类型、房屋套型图及住户相关信息，定时巡检NDT的状态，发觉专门或断连及时报警。

●远程操纵模块和互联网操纵模块提供给用户不同的操纵手段，用户可通过它实现对自己家中的NDT进行查询和操纵，实现部分系统操纵治理的功能。

同时互联网操纵模块提供给用户从互联网上向小区内住户的NDT公布短讯消息的功能。

●Windows95、98、2000、NT平台，奔腾多媒体运算机。

●全汉化、图形介面友好

◆要紧功能：

第二章储备小区住户分布图，对住户资料进行治理

第三章显示每个住户当前状态（布防、撤防、三表记录等等）

第四章设定每个NDT的标识参数、初始化等等

第五章声音响应报警，实时显示报警住户位置图、报警类型和住户信息

第六章向NDT发送布防、启动家电命令

第七章接收并处理住户上传的报修要求

第八章住户三表数据计费治理

第九章可设定住户与NDT的对应分布情形

第十章

针对大规模小区，系统能够依照网络负荷和系统实际情形分组治理，解决一台电脑治理所有系统所可能的电脑负荷过重的担忧。

第十一章可通过、网页方式查询家庭布防状况和操纵家用电器，可通过网页方式发送远程短消息

第十二章各系统主机之间可互为双机（或多机）热备份。

第十三章系统能够实现跨路由治理，即在使用路由器（或第三层交换）将系统分为多个子网的情形下正常运作。

第十四章可与第三方物业治理软件实现数据共享，如脉冲计量表读数等。

第十五章报警监控系统可同时运行在多台微机上。

第十六章系统操作日志对每个用户、治理员的操作动作及结果进行实时记录。

2.7NDT在各子系统的应用

2.7.1四表收费系统（可选子系统）

业主家中“四表”直截了当与NDT-200相连，通过TCP/IP协议送到服务器数据库。

业主和治理公司可随时查看相关“四表”数据。

2.7.2家庭安全防卫系统

业主家中的各种安防探测器和传感器直截了当连接到NDT-200的对应端口，如发生警情，则传感器信号经由NDT-200直截了当发网治理中心服务器，治理中心服务器收到后，联动对应的摄像机摄录影像，并发出声光报警，提醒治理人员处理；同时通过各种通信方式（、GSM、网络）将情形通报业主，业主能够查询报警类型和警情处理情形。

2.7.3可视对讲系统

业主通过室内可视对讲机能够直截了当和小区门口的可视对讲门口机之间进行可视对讲；也可和业主室外可视型直截了当门口机或非可视直截了当门口机进行可视对讲或非可视对讲。

关于楼宇住宅来说，该系统要紧由治理中心主机、围墙门主机、单元门主机、室内对讲机等几个要紧部分组成。

可实现三方互相通话、楼宇对讲、图像监看、综合报警、中心综合治理等等。

2.7.4家电远程操纵系统

业主家中的NDT-200具有开关量（继电器）输出端口，NDT-200自带4个开关量输出端口，通过其自带的RS485扩展口，最多可扩展到32个开关量输出端口，能够直截了当操纵多台家用电器。

业主能够通过各种通信方式（网络、、GSM）直截了当对家中的各种电器进行开关操纵。

也能够将某些报警传感器通过NDT-200与业主家中的某些电器（如排风扇）实现联动操纵。

2.8NDT的工程安装

◆现场布线施工

一．土建开槽

A、底盒墙洞开挖

水平距大门门框250mm，底端距地1400mm

挖墙尺寸：

高：

290mm，宽：

255mm，深：

110mm

B、按图纸指定走线路径开槽，在离NDT外接设备的安装位置最近的地点，挖标准86x86暗埋底盒安装孔。

若是家电操纵器的出线端，则该暗埋孔位置应水平紧靠将操纵的强电输出插座暗埋孔位置，要确保强电插座的火线能以最短的长度进入操纵器底盒。

注：

若图纸未标明详细走线路径的，应由布线工程师现场标示，并作出书面记录，方可开凿。

走线路径应尽量沿墙阴角线，且水平走线一定不能低于门、窗的上框高度，绝对禁止墙下角或地埋走线。

二．埋管及设备端底盒预埋

A、底盒组装

三．用自攻螺钉装上电源和转接板托架，固定；

四．装上底盒定型铁条；

五．装上底盒盖板；

B、NDT底盒暗埋

将底盒水平固定在墙洞内，若墙厚度不够，须将墙挖通，则在底盒背面应加丝网再抹墙料。

底盒正面盖板则都应加丝网再抹墙料固定。

底盒边缘应与墙面相平，绝不能凸出墙面或凹进超过3mm，以保证NDT面板能与墙良好结合。

C、设备端出线底盒予埋

将标准86x86暗埋底盒安装固定在上一步骤1-B所述暗埋孔内。

若该出口为家电操纵器出线端，则该暗埋底盒应由NDT产品提供商提供或由其指定型号购买。

D、埋管

依照走线路径，沿槽予埋PVC管，PVC管必须全封闭予埋，在管的两端（NDT底盒端和设备出线盒端）须使用缩结封闭固定。

注：

PVC管转弯角度不得低于90度。

3、穿线

依照各外接设备的位置及走线路径，运算出各设备的线缆长度（要加入两端线头予留余量），切取相应长度的电缆，并依照《NDT外接设备端口分配表》的编号，在电缆两端贴上标签，在标签上再贴上透亮胶，以防标签破旧，然后穿入PVC管。

在电缆的两端还须用绝缘胶布封闭，以防污损线头。

予留的电缆包好后规则地卷在底盒内，不可随意悬在别处。

注：

NDT底盒内，信号电缆线头编码标签离其穿管PVC缩结，应统一在60mm的距离。

NDT底盒端线头予留至少1000mm，设备端线头予留至少2000mm。

4、线路的检测记录

按《NDT外接设备端口分配表》的编号顺序，将信号电缆的出线盒端四根芯线短路连接，在NDT底盒端用万用表的欧姆档，两两组合测试四芯的通断状况。

A、若四根芯线都能互通，则在《NDT外接设备端口分配表》的“线路状态栏”记上“√”表示这条电缆完好，能够使用。

B、若四芯线中只有三芯能互通，则《NDT外接设备端口分配表》的“线路状态栏”记上“√O”，在备注栏注明断路的芯线颜色。

C、若四芯线中有两芯线或都不能互通，则该线必须废止，重新穿线，直至有至少三芯线能互通。

按上述方法逐一检查所有信号电缆，保证线路完好。

5、线路完工确认

布线工程师依照以上操作步骤，逐一检查施工项目，确认无误后，在《NDT外接设备端口分配表》线路完工确认处签字，同时记录下完工日期。

◆NDT外接设备安装连接

1、外接设备的安装

外接设备的安装规范，以该设备产品提供商提供的施工规范为准，具体安装位置及方法，应由布线工程师按智能系统施工图纸指导实施。

以保证该设备能正常、有效地工作。

2、外接设备的连接

在出线盒盖板上掏合适的孔，将NDT设备连接电缆从出线盒引出。

依照各外接设备的说明书，弄明白该设备的电源输入（有的设备不用供电则没有电源输入），信号线，地线的连接位置，按《NDT外接设备端口分