[原创]浅析居住小区智能化系统设计方法[分享]

山百洋 发表于 2005-1-25 22:19:28

居住小区智能化系统的特点首先是采用先进的、符合标准的技术和设备；同时所有的系统均采用集散式的构造方式，既具有分散于各个住户的终端或设备，又通过网络集中到一个管理或控制中心，中心提供公共信息资源，或者对各个住户提供集中安全监控；最后，所有的智能系统既可独立，又可以在计算机网络的基础上实现集中管理。　　　　　　居住小区智能化系统的基本功能框图如图1所示，包括安全防范、通讯网络和物业管理三大功能块，并通过集成布线子系统将这三大功能块连成为一个系统。　　　　　　构建居住小区的智能化系统有不同的方法和途径。目前多是按需要选择，按经验组建，再对若干个子系统稍加集成，就大功告成提交使用，这可称之为菜谱拼盘式的设计方法。设计和建造过程是开环方式，做成什么样就是什么样，缺乏用户的评价和信息反馈，总体来说，这是一种面向设备选型的低水平设计方法。另一种设计方法是在广泛征求意见的基础上，明确系统的整体需求，之后采用系统工程的原理，进行系统的优化设计，并检验系统能否达到预期的目标，在作出一系列的反馈和修正后，最终确定系统设计方案并付诸实施。整体上说，这是一种面向系统功能的设计方法，有着较高的水平。　　　　　　图1　居住小区智能化系统功能图　　　　1　满足使用需求的菜谱点菜拼盘式设计方法　　　　　　下面列出了丰富而有效的小区智能化系统“菜谱”，可供作拼盘式选择。　　　　　　1．1小区安全防范的4种保护系统　　　　　　1．1．1 周界报警系统要点　　　　(1)采用总线制用红外对射报警装置；　　　　(2)用专业报警主机(如时机公司的CK2316、迪信公司的DS7400Xi、安定宝公司的VISTA 120等)；　　　　(3)有模拟显示屏或电子地图；　　　　(4)为节省投资，可以无需计算机。　　　　　　1．1．2 电视监控系统　　　　(1)采用数字模拟系统或数字化方案；　　　　(2)要符合安全防范系统的有关标准。　　　　　　1．1．3 电子巡更系统　　　　(1)采用离线式电子巡更系统；　　　　(2)巡更线路和人员便于管理，可以随时扩容。　　　　　　1．1．4 楼宇对讲系统　　　　(1)采用成熟产品，宜用联网型楼宇对讲系统；　　　　(2)整个社区可根据建设周期分期开通；　　　　(3)根据资金情况，灵活选择可视对讲型或声音对讲型产品。　　　　　　1．2 家庭智能化系统　　　　(1)根据资金情况和功能需求，可选择家庭配线箱、家庭控制器、家庭智能终端之一；　　　　(2)制定整个小区的家庭智能化系统方案；　　　　(3)产品应有一定的可扩充能力。　　　　　　1．3 小区计算机网络　　　　(1)采用综合布线系统，将宽带数据网与电话网综合考虑；　　　　(2)建议采用FTTB+LAN联网方案；　　　　(3)主交换机采用三层交换(VLAN)提高网络安全性；　　　　(4)决定是自行投资建网还是委托网络公司代资建设；　　　　(5)每户至少有1个信息点，加上家庭控制器中的Hub分枝，而达到在客厅、主卧、卫生间等处均有1个信息点。　　　　　　1．4 小区综合信息流服务平台　　　　　　1．4．1 物业管理系统　　　　基于Web页面的物业管理系统、VOD点播等增值服务系统。　　　　　　1．4．2 小区背景音乐　　　　(1)采用模块式系统，可以在背景音乐和消防紧急广播之间自由切换；　　　　(2)整个小区采用分区输出的方法，易于管理；　　　　(3)播音范围包括小区公共绿地、地下车库、社区会所等场所。　　　　　　1．4．3 小区公用机电设备监控系统　　　　(1)采用RS485总线制通讯协议；　　　　(2)强调数据采集和实时监视，简化控制(如8个控制点、64个监视点)；　　　　(3)采用高品质I／0采集模块。　　　　　　1．4．4 小区停车场管理系统　　　　(1)采用联网型车库管理系统，几进几出；　　　　(2)以感应卡方案最优，管理长期住户和临时来客出入车辆。　　　　　　1．4．5 小区一卡通系统　　　　(1)由物业管理中心负责IC卡的发放、充值、废除；　　　　(2)在会所、购物等消费场所由POS机消费管理；　　　　(3)可在相应设置门禁的地点设置权限。　　　　　　1．4．6 电子公告系统　　　　采用发光二极管LED露天显示系统或电子触模屏。　　　　2 居住小区智能化系统的套餐式解决方案　　　　　　居住小区智能化系统是在小区内采用4C技术(即Computer计算机、Automatic Control自动控制、Communication通讯、IC Card智能卡)，建立一个由提供信息服务和物业管理的服务管理中心、传送综合信息的通讯接入网、实现家庭安全和自动化的家庭智能化系统三大部分组成的信息集成网络系统，对各种信息实现全面、实时、有效地接收、传递、采集和监控。为了占领小区智能化市场，不少公司都提出了整体解决方案，即在菜谱拼盘式选择基础上提供的套餐服务，以方便建设方直接选用。　　　　　　居住小区智能化系统的全面解决方案有二种技术途径，一种是基于小区信息网络平台的集成方案，如图2所示。此方案，既考虑到高速的上网带宽、端到端的QoS服务和多路广播服务、保护用户的私有信息，又有完善的集成化网络监视和管理，以及降低运行复杂性和成本等多方面优势，整个网络还具有良好的扩充能力

山百洋 发表于 2005-1-25 22:19:53

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3．1．2 系统模型化　　　　　　系统模型化是把实体系统置换成简要的和在实践或理论上均能处理的模型。模型有多种，但主要是数学模型，它通过数学表达式、图表等来描述系统变量之间的相互作用和因素关系，描述所分析对象的有关因素以及这些因素之间的关系。通过模型对系统的功能特性和各个因素对系统的影响情况等来进行考察，模型化是系统分析过程中比较重要、同时也是工作量比较大的一个步骤。建立模型的常用方法有直接分析法、模拟法、概率统计分析法、试验分析法等。　　　　　　3．1．3 系统的最优化　　　　　　系统的最优化是用最优化的理论与方法，对所作的模型进行最优化求解，求解方法可有分析解法、数值解法和模拟三类，需视具体问题而加以选择确定。　　　　　　最优化方法是在约束条件下，求解含变量目标函数的极值问题，有图4所示几类。　　　　　　3．1．4 对最优化解的评价　　　　　　即根据最优化得到的若干解，考虑到前提条件、假定条件和约束条件，在经验和知识的基础上进行决策分析，最终决定出较满意的解。　　　　　　3．2 决策分析　　　　　　决策分析是在一定条件下，从某些可能作出的决定中选择最优策略的理论和方法，它包含确定型决策问题、风险型决策问题、不确定型决策问题、多目标决策问题等。　　　　　　决策有状态、策略和收益三个要素。状态是决策者无法控制的，在决策之前必须了解状态的信息，才有可能估计在采取相应的策略后可能发生的效果，状态有确定型的(即必然发生的)、随机型的(有统计规律可循)和不确定型的，对应的决策分析也就有确定型决策、风险型决策和不确定型决策。策略一般有多个，需进行相互评比方能作出相应的决策，策略可以连续变量表示，也可以离散变量表示，可以是静态的，但也可以是动态的。收益可理解为效益，以金额数量或其它计量标准来衡量。当比较决策收益或决策效果优劣的标准不是单一标准时，就成了多目标决策问题。　　　　　　科学的决策过程，乃是从决策的目标出发，根据对自然状态的科学分析，合理地选择所采取的策略，它包括确定决策目标、对状态进行科学分析、提出拟采用的策略、评价策略效果、选择最优策略或满意策略、作出最终决策等步骤，并有反馈过程。一个正确的决策，特别是复杂情况下的决策，往往需要经过多次反馈和调整才能得出，这反映了人们实践——认识——再实践——再认识的过程。　　　　　　3．3 居住小区智能化系统　　　　　　居住小区智能化系统的基础是要建立起宽带网络，有良好的安全防范系统是智能化小区的根本，而小区的最终发展方向是向住户提供满意的服务，这就是构建小区智能化系统的总体目标。约束条件包括资金投入的限制、允许的建设工期、设备订货周期、系统安装调试和集成的难易程度等等。一般而言，它是一个有多个解的多目标决策系统。　　　　4 居住小区智能化系统实例　　　　　　中兴通讯公司的智能小区系统由社区网、楼宇网和家居网三级网络组成，分别以ONU小区光网络单元、BNU楼字节点单元、HomAngelICT家庭信息控制终端和ZonGuard ICGW2000智能控制网关为核心设备，实现居住小区的信息化和智能化。　　　　　　4．1 ONU小区光网络单元　　　　　　小区光网络单元以ATM信元和IP分组数据为基础，具备多种业务接人能力，向上提供155Mbps／622Mbps的ATM接口或100／1000Mbps的以太网接口，向下提供以太网、ADSL、HFC、无线接人等小区宽带接人接口，它是整个社区网的核心。小区光网络单元主要由以下几种模块组成：SDH分插复用模块ADM、UAS综合接人服务器、ADSL局端模块DSLAM、HFC前端模块CMTS、Ethernet交换机、低端路由器、宽窄带用户线路模块、CATV光接收／发射模块等(如下表所示)。　　　　ONU提供三种城域网接入方式：　　　　(1)SDH分插复用方式：ONU配置ADM模块、2M路由器模块和以太网交换机模块，向小区住户提供2M数据专线接人；　　　　(2)ATM方式；ONU的以太网交换机通过BAU模块，提供ATMl55光接口；千／百兆以太网方式：直接采用以太网交换模块接入城域网。　　　　(3)小区光网络单元支持以太网、ADSL、HFC多种接入方式；通过CATV光接收／发射机，实现模拟电视信号的传输；通过宽窄带用户线路模块，完成话音、　　ISDN、DDN、ADSL、Ethernet等综合业务的接人。　　　　　　4．2 BNU楼字节点单元　　　　楼字节点单元作为综合业务承载平台，放置在小区住宅楼中，向居民提供话音、数据、图像和控制业务，并可纳入小区管理中心进行集中统一管理。BNU采用开放式模块化设计，可根据小区现有情况和用户实际需求灵活配置。按照设备使用范围，可大致分为以下两种类型：　　　　(1)ZXEl0-BNU01型设备适用于单独的高层楼房或分布较为集中的几幢多层楼房，采用壁挂式结构，通常放置在小区中心，配有2个以太网交换模块、1个或2个光电收发模块、1个光纤配线盒、2个五类线配线盒；　　　　(2)ZXEl0-BNU02型设备采用简化式结构，采用壁挂式，适用于多层楼房，配有1个以太网交换模块、1个或2个光电收发模块、1个光纤配线盒、1个五类线配线盒。此外，可根据具体的接入方式，配备cablemodem、ATUR系列、hub等模

zjjhwh 发表于 2005-1-25 23:37:50