基于物联网平台的智能小区方案.docx
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基于物联网平台的智能小区方案
基于物联网平台的智能小区方案
基于物联网平台的智能小区设计方案
04/12/
图例
前言
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。
在中国,智能小区与智能住宅是在近几年才发展起来的,而且发展速度很快。
智能小区和智能住宅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经过家庭总线技术连接到一个家庭智能化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和谐与协调。
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,给人们带来多元化信息和安全、舒适、健康、便利、节能、娱乐的生活环境。
1.智能小区概述
1.1智能化住宅小区的概述
中国从1997年初开始制定《小康住宅电气设计（标准）导则》,”导则”中规定了小康住宅小区电气设计在总体上满足以下要求:
①高度的安全性;
②舒适的生活环境;
③便利的通讯方式;
④综合的信息服务;
⑤家庭智能化系统。
这是中国官方第一次对住宅小区智能化问题提出的设计要求。
1999年1月建设部住宅产业化办公室召开关于小区智能化的会议,建设部的官员对小区的智能化系统提出了五个性能指标:
安全性、耐久性、实用性、经济性和环境化。
全国知名的智能化专家和十余家企业就小区智能化系统结构和等级划分等问题进行了广泛、深入的交流,并在这两个问题上达成共识:
在充分保证居民安全的基础上,切实注重居民将来对宽带数据的剧烈增长的需求,以家庭智能化终端为网络智能节点的网络结构,用先进的技术来提高集成度和智能程度。
1.2智能化住宅小区设计依据
●智能建筑设计标准GB/T50314-
●计算机机房设计规范GB50174-93
●民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94
●有线电视系统工程技术规范GB50200-94
●建筑设计防火规范GBJ16-87
●民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92
●电气装置工程施工及验收规范GBJ232-82
●建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS72:
97
●建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范CECS8997
●有线广播录音、播音室声学设计规范和技术用房技术要求GYJ26－86
●有线电视加解扰系统通用技术要求GY/T114-94
●有线电视广播系统技术规范GY/T106-92
●防盗报警控制器材通用技术条件GB12663-90
●安全防范工程程序与要求GA/T75-94
●入侵探测器通用技术条件GB10408.1-89
●防雷及接地安装工艺标准322-1998
●金属线槽配线安装工艺标准313-1998
●钢管敷设工艺标准305-1998
●建筑电气安装分项工程施工工艺标准533-1996
●建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范CECS89:
97
●中国工程建筑标准化协会的《建筑与建筑群综合布线系统工程施工规范》
1.3智能小区建设设想
小区概况
小把区总占地面积约1200亩,其中工作区占地约1000亩,生活区占地面积约200亩。
生活区当前住户余户,楼房40幢,其中6层楼房占大多数,每单元每层有两户。
小区智能化建设项目内容
当前该小区处于智能化规划阶段,我们将根据甲方的要求和小区的实际情况及其自身的定位特点,就该小区的智能化系统做一个全面的描述。
方案包括以下几部分:
●可视楼宇对讲系统
●停车场管理系统
●门禁系统
●电子巡逻系统
●闭路电视监控系统
●周界防盗报警
●电子公告
●机房子系统
●背景音乐系统
●访客系统
●人员定位系统
●社区医疗系统
●智能消防系统
●智能家居系统
图1:
智能小区总体示意图
设计目标
小区的智能化系统设计为:
1安全防范系统设计目标:
本方案对小区实施3级安全防范管理措施。
小区主出入口设置ETC车道控制小区车道和考勤、闭路电视监控系统摄像机,经过保安人员的尽职职守,可有效地对进入小区的人和车辆进行识别,构成了小区第一级安全防范网络。
单元门口,设有可视对讲门口机,配合闭路电视监控系统、进一步对来访者身份进行确认,组成小区第二级安全防范网络。
周界防范系统,经过人防和技防的有效结合,组成了小区的第三级安全防范网络。
②智能化设备管理系统设计目标
背景音乐系统尽显小区优美环境。
本设计方案结合了先进的现代计算机技术、现代控制技术、现代通讯技术、现代图象显示技术实现系统的有机结合,旨在建立一个整个小区的综合服务中心,为住户提供一个安全、舒适、便捷、节能、高效的生活环境。
实现以家庭智能化为主的、可持续发展的、具有二十一世纪风范的智能化小区。
2.小区综合安保管理系统
2.1视频监控系统
2.2周界报警系统
周界报警系统概述
周界报警系统顾名思义就是经过红外线对射器对公司周围及一些重要场所进行电子网管制系统,它是在能实时而高效的对指定区域进行有效防范的基础上发展而来的。
周界报警系统是新型现代化安全管理系统,它集自动识别技术、光学和现代安全管理措施于一体,它涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术等诸多新技术,是实现安全防范管理的有效措施。
适用于各种机要部门场所,如银行、宾馆、机房、军械库、学校、办公室、智能化小区、工厂等。
在数字技术网络技术飞速发展的今天,周界报警技术得到了迅猛的发展。
周界报警系统早已超越了单纯的防范原理,它已经逐渐发展为一套完整的信息管理系统,它在环境安全、行政管理工作中发挥着巨大的作用。
周界报警系统是当前园区安全防范系统的一个重要组成部分,是实现整个建筑群现代化的安全技术防范与科学管理的一项重要措施和必要手段。
它利用现代电子技术设备,经过使用先进的技术,为园区营造一个安全、良好、有序的工作环境。
本小区周界报警系统应该是对园区内建筑物的四个基本要素的优化综合,即结构、系统、服务、管理及其相互联系给予最优化考虑和综合,以达到最佳组合,从而获得投资合理、高效率的、高度安全、优雅舒适、便利快捷的环境空间。
要利用现代多媒体及数字化监测技术,形成一套先进的数字化、网络化的安全防范系统。
注:
本文档的周界报警系统只考虑家属院四周围墙的监视报警。
周界报警系统功能
红外线报警器由报警主机、探测器、防区报警灯组成整个系统。
红外线报警器工作原理:
在需要防范的区域（如小区、工厂的围墙,家里的客厅、卧室、厨房、走廊,仓库,商店等）安装好探测器之后,如果有盗贼进入防范区域,探测器就会探测到人体红外线,并立即发射经数字编码后的报警信号,该信号由安装在报警中心的红外线报警器接收后,立即发出刺耳的警报声,惊吓盗贼,提醒主人,主人可根据红外线报警器面板上的报警提示灯,明确报警地点,并前往捉拿盗贼。
本机还有自动记忆报警时间功能,如果管理人员不在,则能够拨通在报警主机设入指定的电话号码,告诉相关的人员有报警事情发生。
红外线报警器性能用途:
红外线报警器采用集成电路,调频传送报警信号,晶体稳频具有探测灵敏、报警准确可靠、安装简单的特点,它被广泛用于工厂、小区、家庭、别墅、银行、商场、仓库等地方,是防盗报警的最有效装置。
根据探测器防护目标的性质和周围环境的不同,可将系统分成多个区域,在报警主机内编为8个子系统,分别布/撤防。
各个子系统能够单独进行布防、撤防控制,这样,即能够保证对重点防护对象的24小时防护,又能够使一般防区在工作时间,方便工作人员的进出。
当前端探测器在设防状态下被触发时,报警主机接受探测器信号,认定为报警信号,发出声光报警信息,同时向外发送警情并经过计算机屏幕的电子地图显示出报警地点、类型等信息。
具有自动记录、打印、查询报警事件的功能。
系统主机能够为电视监控子系统提供报警联动信号,一旦探测器发出报警信号时,报警子系统能够联动电视监控子系统切换出报警现场的电视图像,经过现场电视图像对警情进行观察、复核,闭路电视监控系统同时记录下现场图像。
做出联动响应。
2.3智能巡更管理系统
智能巡更系统简介
”智能巡更”改变了人们对考勤的原始理解,把只限于上下班考勤的范围扩充到包含需要特定时间、地点及人员的考勤范围。
经过对系统预先设定,能够满足各种场合的特殊考勤,方便记录下工作人员到达巡查点的时间及状态信息,并经过计算机巡查情况分析和制定巡查计划、排班管理等,从而达到事半功倍的效果。
本系统由巡逻管理软件、巡逻信息点（RFID）、巡逻器、管理主机组成。
主要用于保障物品的安全,控制和监督巡逻人员的工作。
巡逻系统由现场电子签到器、保安中心电脑组成,用于规范保安员上岗情况。
电子签到器设在住宅区内主要道路、盲点、死角等处,中心电脑事先存储保安员巡逻路线,签到时间等。
若保安员未签到时,中心电脑会立即提醒值班人员去了解情况及早发现问题。
该子系统也是管理系统一部分,与服务系统（IC卡）统一实施。
智能巡更管理系统功能特点
运作方式
●管理中心合理设置巡逻信息点,用巡逻器读入信息点内码信息,输入软件进行管理,然后布放巡逻点;
●巡逻员持巡逻器按规定的巡逻线路巡逻;
●在每一个巡逻点用巡逻器在其附近10cm范围内按动按钮开关即可读取,巡逻器会自动记录下卡号和读卡时间;
●按菜单提示可选择该巡逻点的工作状态,键盘输入;
●巡逻完毕,回控制中心将巡逻器连接电脑,在软件中选定此次巡逻的人员（软件预先设定）,系统读入巡逻信息进行需要的各项处理工作。
综合特点
●控制中心管理人员可经过系统对小区的设施、物品等安全工作进行统筹控制管理;
●能有效加强巡逻工作效率的提高;
●技术先进,系统安全稳定性高、保障性强;
●节省大量人力、物力和财力;
●对巡逻人员的考核、管理变得准确、简单、有效,杜绝人为因素;
●具有完整的巡逻电子文档资料,利于安全文明建设和评比。
3.公共智能化系统
3.1宽带小区
3.1.1宽带小区介绍
随着网络技术的飞速发展,人们对网络的需求也越来越强烈。
为了满足用户在家中就能感受到宽带网络这个丰富多彩的世界,信息化小区的构想也应运而生。
宽带小区的建设将给用户带来诸多的便利,并为运营商提供了更多的潜在商机。
3.1.2小区局域网
为避免广播域过大引起广播风暴,加快小区用户访问速度,如下图所示,能够建立一个以小区的服务器、交换机为核心的小区局域网。
图2:
小区宽带网络拓扑图
该局域网具有强大的管理功能,便捷的维护功能,可靠的安全保障。
小区局域网的自动缴费提醒功能能够体型住户及时缴纳服务费;强大的流量管理功能帮助限制P2P技术带来的抢带宽现象;丰富的本地游戏、电影点播服务。
该局域网的建设为安装配置智能家居系统提供了基础设施。
用户家庭的Modem连入小区宽带网,为实现社区医疗,远程控制,防火、防盗的自动报警提供了基础。
家庭安装的安防传感器和社区医疗传感器能够直接经过Modem向小区局域网服务器发出警报,从而经过物联网平台做出正确的判断和报警。
3.2停车管理系统
停车管理系统功能简介
系统采用ETC电子不停车系统,应用于停车场收费管理和车辆控制。
车主出入停车场时经过电脑自动识别持卡人的身份,确定对车辆放行还是拦截收费。
小区停车管理软件采用自主研发的,集车道控制、车牌识别、收费管理、考勤管理等于一体的管理软件,能大大减少小区停车场人工管理的成本。
停车管理系统设计原则和目的
设计原则:
●提供能全天候、高效、安全、稳定运行的系统
●系统具备操作简单、品质优良、功能齐全的特性
●系统设计经济、合理、科学
设计目的:
●为智能大厦、小区停车场物业管理提供全面、高效的管理手段
●为车主提供安全、方便的停车服务
停车管理系统
在智能停车管理系统中,对进出车辆管理分为:
临时停车和固定停车。
临时停车针对临时出入小区的车辆,固定停车为小区固定车辆。
同时可实现对临时停车、固定停车的收费管理。
智能停车管理系统包括:
智能停车管理系统软件,路测单元RSU,栏杆机,车牌识别系统,车载单元OBU和CPU卡。
小区内车辆统一安装OBU、配备个人CPU卡。
智能停车管理系统中的路测单元RSU检测到OBU,读取CPU卡信息,验证属于小区内车辆后直接放行。
如果发现不是小区内人员的CPU卡,或者没有发现OBU,则不予放行。
此时,访客需领取临时出入CPU卡,刷卡进入小区,在离开时刷卡计费。
小区共有两个出入口,每个出入口均设置一出一入的停车场管理系统,带发卡机可对临时出入小区的用户自动发放临时卡,同时实现计费、收费。
带有图像对比功能。
各出入口具有联网功能,保证数据一致性,当网络断开,处于脱机状态时,系统正常运行;网络接通,数据自动恢复。
3.3楼宇对讲系统
楼宇对讲系统概述
一个完善的智能化社区,具有便捷、安全、舒适、高档的生活环境,确保每一个住户的生命财产的安全,是本系统最大的意义,创造一个住宅的理想空间是本系统的目的所在。
小区楼宇对讲联网系统是根据中国实行封闭式管理住宅小区的特点专门设计的产品。
它针对分布式住宅小区的管理特点进行功能规划,如多通道内部通讯、双向互通对讲、住户报警、信息发布等等,把单纯访客开门提升到多功能综合管理层面上,对提高小区安全管理、方便住户起到积极的作用。
楼宇对讲及安全防范系统是当今住宅必不可少的系统之一,其基本功能有呼叫、对讲、遥控开锁、监视、报警等功能。
它把来访者、住户和保安人员三方面的通讯包含在同一网络中,为了方便客人和住户出入,方便物业管理,防止闲杂人员擅入住宅楼宇。
为住户提供一个安全、舒适的家居生活环境。
另外,为了便于小区的物业管理,我们还设计了一套小区信息发布系统,便于物业与小区住户之间的信息交流。
系统设计指导思想
经过小区楼宇对讲联网系统,实现二次访客管理即:
来访者进入小区时,经过管理机与住户联系,经住户确认后进入小区,来访者进入小区后,需在住户单元门口机上选通住户,由住户按动开锁键让来访者进入。
经过对讲联网系统,使住户与门卫、住户与住户、住户与小区管理部门建立一条内部通讯的通道
考虑到在整个小区的建设过程中,可能是边建设边入住,房型结构也会有适当的调整,因此,访客系统网络应具备单体能独立运行、系统能经过模块叠加方式进行扩展、跃层房型可并接分机,使系统具有非常强的适应能力。
另外,小区访客系统应能兼容可视对讲和不可视对讲系统于一个网络内,以适应不同层次用户的需要。
系统的可靠性,可扩充性和系统可维护性是本系统能否真正实用的关键所在。
系统的可靠性包括系统设备的可靠性,信号传输的可靠性,抗人为故障的能力。
系统可扩充性包括系统能否逐步扩充用户数量,系统主机容量,传输距离,系统编码能力,内部通信的通话通道数量。
系统可维护性是指当系统出现故障时,在最短的时间内找出故障部位,并在不影响整个系统正常使用的情况下更换设备,尽可能不影响其它用户的使用。
并确保在发生设备故障、线路故障时不会影响整个系统的运行。
合理的性能价格比,以及系统网络能与小区综合布线融为一体从而减少重复布线和施工成本。
楼宇对讲系统功能介绍
本系统为联网可视对讲系统。
当来访者在单元入口处按下所访房间号时,对应房的监视器自动开启,显示来访者图像并发出振铃声。
主人可经过话机与其对讲,经过身份确认后可开启单元门。
具备呼叫、密码和非接触读卡开锁三种功能。
所有住户与管理员中心联网,住户可经过室内分机与管理员中心通话,为最大保证住户与管理员中心的通话接通率,本系统可升级为多个管理员主机,并可实现多个管理员机同时通话。
管理小区所有门口主机和住户,音、视频联网,管理员可在中控室监视每个单元门情况。
本系统具有保密功能,除通话双方其它人听不到通话内容。
本系统由三大部分组成:
单元门口机、室内机、中央监控中心。
在正常情况下,对讲单元设置为直通方式,当访客选按相应的单元号码后,自动实现与业主的对讲通话,通话完毕业主挂机后,对讲自动关闭。
对于已进入小区内的访客或邻居,在单元门前按可视对讲室外按钮,随时能够实现与业主的可视对话。
小区入口的对讲请求与单元门口的对讲请求,以先到优先。
系统应具有自保护功能,某一分机短路时不影响其它分机和整个系统的正常工作。
系统具有断电保护功能,配有后备电池。
停电时,后备电池自动开始工作,保证系统正常运行不少于4小时。
3.4小区信息显示系统
可根据需要在小区内应设立大屏幕显示系统,用以显示各种小区及周边地区图文信息,也可作为广告显示、小区向导用。
小区信息显示系统概述
作为一套优秀的户外全天候显示系统,其重心是质量稳定、操作简便、功能齐全。
单红色多媒体视频屏显示系统是一个集光、电、机于一体的高智能化系统,其系统的好坏决定于系统的再现能力和纠偏能力。
再现能力反映的是显示系统显示效果的逼真度,它与色偏差、灰度级等一些光电参数有直接关系;纠偏能力反映的则是显示系统在外界环境变化的影响下,保证其原有的显示效果,其光电参数不发生偏移的能力。
小区信息显示系统功能描述
总体设计目标是,把本系统设计成为适应能力强的专业化、智能化的专用显示系统。
该系统应具备文字显示、立体声响、远程编辑控制等基本功能。
灵活多变的显示功能。
本屏可随时调节缩放比例和显示尺寸,还可经过鼠标在计算机上随意调整。
具体功能如下:
◇文字显示:
能够任意点阵显示中英文各种字体,有多种显示进入和退出方式,显示变换灵活。
◇表格显示:
可绘制各种表格进行显示,表内数据既可利用编辑软件人工输入和更改,也可经过编制专用软件,从网上指定的数据库中自动采集显示。
◇组合显示:
利用编辑软件可将文字、表格、进行组合、迭加显示。
◇时间显示:
可采集计算机内的当前时间,并适时分幅显示,内容可包括年、月、日、星期、时、分、秒等。
先进的局域网编辑与控制功能。
本系统具有如下网络控制的功能:
◇可实现局域网的编辑与控制;
◇可实现网络群控。
3.5背景音乐系统
背景音乐系统概述
随着住宅小区智能化水平的提高,对背景音乐与紧急广播系统已提出了更高的要求。
背景音乐系统现在已经成为现代化住宅小区不可缺少的部分,系统建设的好坏很大程度上反映了住宅小区的现代化水平。
背景音乐系统功能描述
背景音乐的主要作用是掩盖噪声并创造一种和谐的气氛。
听的人若不专心听,就不能辨别其声源位置,音量较小,是一种能创造轻松愉快环境气氛的音乐。
紧急广播的功能是一旦发生紧急情况（如火灾报警）时,背景音乐能马上中断正常广播,切换成事故广播,该功能要求扩声系统能达到需要的扬声强度,以保证在紧急情况发生时,能够利用其提供足以使小区内可能涉及的区域的人群能清晰的听到警报、疏导的语音。
警告功能是在警卫经过视频监控系统发现有不法现象发生,能够经过警告广播组织不法行为的发生。
背景音乐的功能是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的听觉氛围,要求系统的扬声器分散均匀布置,无明显声源方向性,且音量适宜,不影响人群正常交谈。
广播音响系统使用同一套设备,具有三种功能:
平时播送背景音乐;出现火警时,播发紧急广播,引导人群疏散;出现违法现象是,能够及时阻止。
3.6小区人员定位系统
随着经济的发展,关爱需求（人员定位）已广泛渗透到老人、儿童、宠物、旅游、公安警务、物流快递、车辆看护、移动资源管理等社会服务的各个角落,每时每刻都在影响着我们生活的品质、工作的效率、事业的发展和社会的进步。
人类的生活形态正在由产业经济向体验经济、娱乐经济发生转变。
在这种大环境的影响下,定位业务的需求日益增长。
小区人员定位系统主要应用于空巢老人的安全监护、儿童防走失、精神病人及其它特殊人群智能化管理等方面。
小区人员定位系统介绍
利用无线定位技术能够比较安全可靠的定位被监护的人员。
无线定位技术是无线传输在民用市场中比较新的应用,它主要是经过Wi-Fi与WSN的互通连用基础上,进行小区人员定位。
该方案能够经过被监护人所在位置的Wi-Fi信号定位接收信号的天线节点,依据天线节点网络铺设情况,查找被监护人所处位置,从而实现小区的人员定位。
同时无线人员定位技术可与当前安防领域的传统技术相结合,实现更加智能化的安全监控体系;集合无线上网、实时定位监控、与摄像头联动、智能化传感、门禁、考勤、电子消费、视频、语音为一体的综合性系统。
利用现代化的技术和手段,结合GPS卫星定位、网络通信等技术在最大限度内为人员提供各种安全保护和跟踪定位服务。
充分利用先进的地理信息技术（GIS）、数据库技术（Database）、网络通讯技术（Network）,在电子地图基础之上实现对分布在各地的人员行组织与管理,使得人员能十分方便地以营运总监控中心为中心进行现代化的监控、调度和管理,提高服务质量。
GPS人员定位系统的功能主要包括定位、行程追踪,手动报警等功能,还能够经过GPRS网络接收中心发送的指令,向中心回复预置的文本信息。
GPS人员系统提供LCD液晶显示屏,中心向GPS人员系统发送指令时,液晶屏能够将文本信息显示出来,人员能够经过按键应答通话。
人员定位平台是一个面向人员的移动信息化解决方案。
该平台以人员定位业务为基础应用,结合GPS、LBS互补定位技术手段,依托GPRS无线通信网络,结合GIS平台,实现了全网、无障碍定位。
可经过手机、WEB应用服务、位置服务呼叫中心来监护相关关爱对象,为用户提供实时准确的人员信息。
例如:
人员定位、人员行驶轨迹、人员短信提醒、人员手动报警通话等服务,实现了企业管理者对企业人员简捷、方便、高效的管理。
4.适用领域该方案的目标客户是人员管理企业,为人员提供一套全面的人员管理系统,同时提供包括GIS,GPS定位服务,让调度人员能实时了解到人员的位置和行驶状况。
系统采用的模块化设计方法,使用本系统提供的GIS和GPS定位服务,按照系统预留的接口开发即能够实现。
4.家庭智能化系统
4.1家庭设备自动监控
家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地（经过电话或Internet）的监视、控制及数据采集
家用电器的监视和控制
按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。
热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,经过传感器对热能表、燃气表、水表、电度
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