小区智能安防系统.docx
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小区智能安防系统
小区智能安防系统
住宅小区智能化是目前小区建设的新课题，主要由安全防范、智能控制、小区事务管理、舒适生活、网络信息化几大部分组成，是一个跨行业的综合性系统工程，其中网络信息化是独立性很强的行业，属于IT和通讯领域，在此不进行深入描述。
其它部分是较为相近的技术，下面以这一部分为重点，假设一个小区为模型，描述如何设计工程方案。
住宅小区智能化涵盖范围非常广泛，一个企业很难涉及全部，实际工程中都是以现场总线为控制平台，以一个核心系统为主体进行系统集成，达到资源共享。
同样，本资料也很难涉及所有问题，下面我们仅就几个重点子系统进行讲述如何进行方案设计：
☐
系统总体结构、现场总线布线和组网设备
☐可视对讲、出入控制子系统
☐保全安防报警子系统联网子系统
☐物业管理子系统
☐系统配电设计
☐
电子巡更子系统
☐周界防护子系统独立子系统
☐关于智能控制问题
☐关于三表出户抄表问题
☐设备总预算
以现场总线为基础平台，各子系统都可以自成系统，或进行各种组合搭配形成不同的解决方案。
一、模型假设
某综合性小区，要求具备一定程度的智能安防功能，小区总共850户住宅，组成如下：
1、高层住宅3栋，高度18层，每层7户，共378户。
2、高档6层住宅8栋，每栋2个单元，每单元12户，共192户。
3、普通7层住宅5栋，每栋4个单元，每单元14户，共280户。
核心主体系统选择：
LM-UP960智能安防系统
此模型包括了高层、多层两种住宅楼宇，以主体系统为核心进行系统集成达到初步的智能安防要求，在具体工程项目中，应根据小区的结构和要求参考此模型中相似的部分，进行变化和修改形成具体方案。
二、核心系统简介
LM-UP960是本公司推出的新型“住宅小区智能安防系统”，其总体结构采用国际先进的CAN总线，应用CAN收发器芯片、单片机芯片和EEPROM设计出类似路由器功能的分控器、适配器和管理机等设备，组成可靠的并具有较强抗干扰能力的现场总线系统，是一个良好的住宅智能化系统平台，具备升级和可扩充性，编码容量9600万。
此系统基本满足了目前住宅小区的智能安防要求。
⏹
系统总体结构、现场总线布线和组网设备
一、设计要求
小区智能安防系统是以现场总线为基础的网络控制系统，因此，结构设计、总线布局、布线施工质量直接关系到整个系统的可靠性和稳定性，在此专门就这一问题单独介绍。
LM-UP960是采用CAN技术的现场总线控制系统，是小区智能安防系统的网络控制平台。
在制定实际工程方案时，首先根据小区楼房布局和功能要求，设计现场总线的总布局，设计方案必须从合理性、实用性、经济性等多方面因素考虑，合理安排总线的走向，使总线尽可能不要过长，必要时，总线不必由一条线从头走到尾，可以采取并联方式使总线分支，这种情况下，视频信号线必须由视频分配器来分支。
如果公共区域的主干总线是走地沟，必须采取防潮和防鼠措施。
二、CAN总线原理结构介绍（见下页）
三、总线结构图和组网设备（见第21页）
四、线材
联网布线需要三种线材：
超五类网线、75-5视频线、RVV0.5X2双芯线。
☐主干总线：
是小区公共区域的总线，采用超五类网线一条，传输各种控制信号；75-5视频线一条，传输视频信号。
☐支总线：
是住宅楼内公共区域的总线，组成与主干总线相同，外加2条直流电源线。
☐入户线：
是从楼内公共区域进入住宅户内的线路，采用超五类网线一条，传输各类信号，RVV0.5X2双芯线一条，向户内设备供给直流电。
五、联网设备
联网设备有分控器、适配器、管理主机和主控计算机。
各类设备的数量如下：
1、主控计算机：
1台
2、管理主机：
1台
3、分控器：
是主干总线和支总线的控制设备，每个单元一台（别墅区除外），此模型共39个单元，配备39台分控器。
4、适配器：
用于控制户内设备，每个适配器可控制四个住户，因为楼宇结构的问题，其用量不能简单的将总户数除以四，要进行具体分析。
高层每层7户，为施工和布线方便，每层使用两台适配器，留1个备份接口，3栋高层共需要适配器108台。
高档多层每层两户共六层，每两层用一个适配器，每个单元3个适配器，共需适配器48台。
普通多层每层两户共七层，每个单元需要适配器4台，留两个备份接口，共需适配器80台。
因此小区总共需要适配器236台。
六、预算
名称
数量
单价（元）
金额
备注
主控计算机
1
管理主机
1
分控器
39
适配器
236
设备总金额：
元
折扣率：
%
优惠总金额：
户均设备金额：
元
折扣率：
%
户均优惠金额：
说明：
各类线材因小区的布局而异，无法准确预算，在此假设户均100元。
施工费用请根据当地劳动力情况预算。
CAN总线原理结构图
单元
支总线
单元
支总线
单元门口机
单元门口机
主干总线
管理主机主干总线
主控计算机
说明：
不同于串行总线发送和接受（TXD,RXD）的主从方式，CAN总线采用了路由器方式，由两条线双向差分完成发送和接收信号。
但是，如果按照原理图来布线和接线，会有很多的T形接头，施工将非常繁琐，因此，为了方便施工，每个网络设备的接线端，是双口设计，一入一出，满足总线原理的同时，避免了T形接线，下面分控器和适配器的拓扑图是施工接线方式，内部设计上等同于上面的原理结构图。
单元支总线单元支总线
主干总线入户线
接单元门口机
本章后面所有的系统结构图是按照实际设备接线方式绘制的。
在工程施工和调试中，一定要理解系统原理结构和实际接线方式之间的关系。
由于结构图复杂和纸张尺寸有限，在后面的各种图中，CAN总线和视频总线都分别只用一条线来表示。
入户线入户线入户线入户线入户线
5、6层5、6层7层
18层18层
支总线支总线
支总线支总线支总线
3、4层
1、2层1、2层
主干总线
1层1层1、2层
主干总线
管理主机
和主控计算机
⏹可视对讲、出入控制子系统
一、设计说明
出入控制功能由可视对讲分机、门口机、密码开锁、感应卡开锁、遥控器开锁等来完成，将这些设备和功能接入到上节所述的安防总线平台上即可实现小区的出入控制。
出入控制具有三级控制：
第一级：
小区大门安装门口机（或触摸屏型高档控制设备），来访客人呼叫住户，住户允许进入时，保安人员放行。
第二级：
每个单元门口安装门口机，控制单元的进入。
第三级：
每个住户门口安装住户门口机，控制住户家门的出入。
小区住户使用感应卡或密码进入小区大门或单元门。
对于大型小区不建议安装小区大门门口机（第一级），由于出入人员很多，门口机只有一台，造成来访客人的长时间等待。
必须选装的话，建议将小区分成若干个子区域，各区域自成系统，每个区域在小区大门口各安装一台门口机，既解决了瓶颈问题，也不会使工程造价提高很多。
如果安装第三级的住户门口机，每户工程造价将会增加400元，因此，安装与否由开发商根据预算而定。
总之，每个小区选择那种控制方案，必须考虑合理性、实用性、经济性等多方面的因素。
有些小区具有一个以上大门，而且有些高层一个单元两个出入口，本系统支持多门口机，以满足这方面的要求。
由于是总线式控制，在多门口机配置情况下，同一时刻只有一个门口机可以工作，其它门口机处于占线状态，请慎重选择。
本资料后面专门有一章讲述多门口机问题。
本模型以二级控制为例，实际设计方案时，请根据具体要求进行增减。
二、系统拓扑图（见下页）
三、设备
☐门口机：
夜光键盘、红外辅光、八位编码、密码开锁、感应卡开锁、遥控器开锁。
☐室内分机：
可视室内分机有壁挂和台式两款机型，具有来客辨认、主动监控、开锁、呼叫管理中心等功能，台式机还具有电视功能。
对讲室内分机也有两款机型，具备除图像显示外的所有功能。
此案例以壁挂机为例。
☐监控摄像头：
安装在大门口，用来传输来客的图像。
也可由门口机来传输图像，但是由于小区大门口场地宽阔、距住户较远，安装监控摄像头为好。
☐住户门口机：
安装在住户门外，当来客走到门口时按此门口机呼叫住户。
四、设备预算
名称
型号
单价
数量
金额
备注
门口机
LM-UP960-C
40
室内机
LM-UP913
850
摄像头
黑白CCTV
1
开锁感应卡
2550
每户三块卡
设备总造价：
元
折扣率：
%
优惠设备价：
户均设备价：
元
折扣率：
%
优惠户均价：
6层
5层
2层
1层
18层
高档多层单元门口机
1层
电控锁监控摄像头
高层单元门口机小区大门门口机
主控计算机管理主机
⏹保全安防报警子系统
一、设计说明
保全安防报警子系统是指以现场总线平台为数据传输媒介，以管理主机和主控计算机为警情接收装置，在住户室内安装各种报警探头的报警体系。
目前可以安装的探头有：
烟感、红外、煤气泄漏、门磁、窗磁、紧急求救按钮等等。
LM-UP960要求将信号接收器安装在室内适当位置，并与系统入户信号线串联连接，接收器对于所有探头支持有线和无线两种方式，在无线方式下，允许室内安装一个以上的接收器，便于更有效接收报警信号，有线方式下，探头与接收器采用两芯电线星型连接。
实际工程中请根据房屋结构和用户要求选择采用有线、无线或两者混合方式。
LM-UP960系统的报警接收器结合有线、无线两种方式，可支持16种不同的报警信号接入，而且，每种信号的探头数量不限，有线和无线两种方式可混合使用。
主控计算机安装有报警管理软件，请将小区内住户的资料（房号、户主名、联系方法等等）输入到软件系统的数据库中，计算机在接到报警信号时自动显示住户信息和报警类别，并以声光信号提醒保卫人员处理报警事件和通知出外的住户。
本案例假设每户一个紧急求助遥控器，烟感探头、煤气泄漏探头、门磁探头各一个，一个报警接收器。
实际工程中用户要求各种各样，请按实际要求核算探头数量。
二、系统报警类型定义
无线报警类型定义
序号
报警探头数据代码
报警类型
1
0001
设防
2
0010
紧急呼叫1
3
0011
人体红外报警1
4
0100
撤防
5
0101
烟感报警1
6
0110
烟感报警2
7
0111
瓦斯报警1
8
1000
瓦斯报警2
9
1001
玻璃破碎报警
10
1010
周解防护
11
1011
门磁报警1
12
1100
门磁报警2
13
1101
人体红外报警2
14
1110
紧急呼叫2
15
1111
备用
说明：
以上是管理中心识别的代码，若用户需要更改报警信号代码和定义，请与公司联系。
有线报警类型
序号
报警类型
1
紧急呼叫3
常开开关量，不带锁
2
烟感报警3
脉冲、高电平
3
瓦斯报警3
脉冲、高电平
4
门磁报警3
常开开关量
三、系统拓扑图（见下页）
四、设备预算
各种报警探头与报警接收器之间均为星形连接，而且布局分散、布线繁琐，因此，建议采用无线报警探头，不仅节省了布线，也毫不影响报警效果。
目前市场上报警探头各式各样，价格差异很大，为保证报警的可靠性，建议采用通过公安部检测的正规产品。
名称
型号
单价
数量
金额
备注
报警处理软件
1
紧急求助遥控器
850
烟感探头
850
煤气泄漏探头
850
门磁探头
850
报警信号接收器
850
设备总造价：
元
折扣率：
%
优惠设备总价：
户均设备价：
元
折扣率：
%
优惠户均价：
五、报警探头技术参数
工程商可根据以下技术参数购买报警探头。
系统支持三种输出信号的报警探头：
1、冲信号（高、低脉冲均可），脉冲宽度大于0.5秒。
2、高电平输出信号。
3、开关量信号。
无线探头信号要求：
1、信号发送频率：
315MHz
2、发送芯片：
PT2262M4
3、地址码设置与接收器中的编码一致。
4、数据代码见“无线报警类型定义”。
报警接收器和住户门口机同时安装情况下的原理图
⏹物业管理子系统
在整个系统的主控计算机中，安装有小区管理软件，作为整个系统的软件子系统，具有以下功能特点：
☐小区布局平面图。
小区导航软件。
☐智能安防系统结构图、施工资料和有关软件备份。
☐住户资料，记录住户房号、户主姓名、联系方式等。
在不涉及到住户个人隐私的前提下还可将住户的照片、住房平面图等信息记录其中。
☐呼叫住户。
当住户呼叫管理中心时自动显示住户信息。
☐发生报警信号时，自动显示报警类别和住户信息。
☐必要时可以加入小区各种费用收费软件。
☐根据用户要求增加有关小区事务管理功能。
☐作为巡更子系统的管理主机。
⏹系统配电设计
一、设计说明
任何电器设备都存在供电问题，但这一问题在系统设计时往往被忽略。
在此专门就系统配电问题单独作以说明。
本公司提供专用不间断电源和开关电源，两者组合使用可满足不同的小区需求。
系统的配电设计有两种情况，
（1）具备停电保护功能，停电时关闭可视功能保留其它全部功能；
（2）不考虑停电的常规配电。
具备停电保护的配电总原则是：
所有系统设备，如门口机、分控器、适配器、管理机等，必须由不间断电源供电，保证停电时系统平台的正常工作，所有终端设备可以由开关电源供电。
二、配电拓扑图
由于系统图较复杂，以下分部分给出配电图。
1、管理中心
管理中心有主控计算机，必须配500W交流LM-UPS一台、开关电源一台，LM-UPS给计算机和开关电源供电，开关电源再给管理机、门口机和监控摄像头等供电。
如果不考虑断电问题，仅配置一台开关电源即可。
2、多层住宅配电（见下页）
3、高层住宅配电（见第33页）
三、配电预算（以具备停电保护功能为例）
名称
型号
单价
数量
金额
备注
500WLM-UPS
1
不间断电源
LM-UP900P
51
开关电源
LM-UP800P
55
设备总价：
元
折扣率：
%
优惠设备价：
户均设备价：
元
折扣率：
%
优惠户均价：
说明：
建议所有报警探头由电池供电。
多层配电拓扑图
说明：
门口机、电控锁和
分控器由一台不间断电源
供电。
由4台不间断电源给所有适配器供电，每个带10个适配器。
每三层一台开关电源，给18户室内设备供电，。
也可以全部使用不间断电源来供电，但是，由于不间断电源的功率有限，每层必须使用两台来给该层的所有设备供电，这样，将会增加工程预算。
⏹电子巡更子系统
一、设计说明
电子巡更系统是由巡更钮、巡更棒、巡更座和巡更软件组成，每个巡更棒可以存储4000条巡更信息，在规定的巡逻路线上的巡更点安装巡更钮，并规定巡逻的时间间隔，每个保安或每个小组配置一个巡更棒，巡逻时将每个巡更点上巡更钮中的信息输入巡更棒，交班时将巡更棒中的巡更信息输入计算机。
此系统是加强小区巡逻和加强保安人员管理的有效系统。
实际工程中必须根据小区的布局合理设计保安人员的巡更路线，依此计算出巡更钮的数量，并根据小区保安人员管理的实际情况配备巡更棒。
本案例以100个巡更钮、4个巡更棒为例。
二、系统拓扑图
巡更钮
主控计算机巡更座巡更棒
三、预算
名称
型号
单价
数量
金额
备注
巡更棒
4
巡更座
1
巡更钮
100
巡更软件
1
设备总价：
元
折扣率：
%
优惠设备价：
户均价：
元
折扣率：
%
优惠户均价：
⏹周界防护子系统
一、设计说明
采用红外对射实现小区周界防护，对侵入行为发出报警，并提示侵入地点。
红外对射装置分两束红外和四束红外，每对的有效距离有50米、80米、150米、200米等多种类型，所有对射装置点对点的接入控制器，控制器有8防区、16防区、32防区等各种类型，因此必须根据小区布局和要求进行配置。
建议采用有效距离50到80米的对射器，其性价比较好。
对射装置到控制器之间用四芯电缆连接（RVV0.5X4），如果小区过大，建议对射装置本地采电，这时连接电缆采用两芯电缆。
本方案以16防区为例。
二、拓扑图
。
。
。
。
。
。
。
三、设备预算
名称
型号
单价
数量
金额
备注
控制主机
1
对射器
16
两光束
不间断电源
LM-UP900P
17
设备总造价：
元
折扣率：
%
优惠设备价：
户均价：
元
折扣率：
%
优惠户均价：
很多小区还要求安装CCTV监控系统，请参考有关监控系统的资料进行方案设计，在此不再涉及。
⏹关于智能控制问题
采用家庭智能控制器来实现家庭智能控制，是继现场总线技术又一新的课题和新的趋势，它不仅能够实现家用电器和居家生活的智能化控制，给人们带来更加舒适和方便的生活，而且可以对小区的公共设施如：
背景音乐、草坪喷灌、电子公告牌、各种阀门等进行有效的控制。
但是，这一前景的实现有待于智能家电的上市，国内很多家用电器生产厂家已经开始了这方面的研究，相信不久的将来就可实现智能家庭。
本公司在研发LM-UP960现场总线，充分考虑了家庭智能控制器的接入和扩充，这一现场总线平台支持将来推出的家庭智能控制器，而且本公司正在加紧研制家庭智能控制器，有关详细资料随后提供。
⏹关于三表出户问题
有些系统将三表远传抄表也接入现场总线，这一设想无可非议，但就目前所采用的技术和各种计量表的现状，这是一种不太可靠的方案，公共事业的计量和收费目前还是采用IC卡收费系统为更佳方案。
当然，IC卡和三表出户哪个方案更好，是一个技术争论问题，请大家根据具体工程要求去选择。
笔者认为，无论采用哪种技术，都要解决计量准确、提高收费率、免除打扰住户、系统可靠稳定等问题，从这几方面考虑，IC卡技术不失为更佳方案。
⏹设备总预算
子系统名称
设备总价
户均价
优惠价
备注
网络设备和布线
可视对讲子系统
保全报警子系统
物业管理软件
配电设备
巡更子系统
周界防护子系统
设备总造价：
元
设备优惠总造价：
户均设备价：
元
优惠户均价：
说明：
以上总价不包括防盗门、闭门器、锁具、各类线材和施工人工费。
住宅小区智能化工程是较为复杂的工程，各种设备、各个子系统不同的组合搭配，可以形成各种各样的工程方案。
在实际工作中一定要根据甲方要求，本着合理、实用、经济、可靠的原则设计工程方案，对于甲方提出的不实际的特殊要求，要进行技术分析，如果不可行，必须向对方解释清楚原因，对于不太理想的工程条件（如预埋管太细等问题），要想方设法给予解决。
对于关系到今后系统可靠性的关键问题（如现场总线平台），决不能将就，应因地制宜，及时进行调整、改进，以保证工程质量。
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