基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计

基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计内容摘要：

大科技 项目“ 2020 年小康型城住宅产业工程项目” ,其目标是以科技为先导 ,以 示范住宅小区建设为载体 ,推进我国住宅产业现代化 ,构建新一代住宅产业。 该项目于 1995 年正式启动。 国内 30 家科研单位、高等院校和生产企业参与了该项目的研究和发展。 在 该项目中 ,把“智能型住宅技术”列为重中之重专题 ,投入大量人力与物力 ,重点开展技 术、产品与工程应用研究。 1997 年 ,建设部组织有关单位制定了《全国住宅小区智能化系 统示范工程建设要点与技术导则》 (试行稿 ),对住宅小区设计规定了基本要求。 在上海、 北京、大连、成都等城市 ,已先后建成不同规模、不同标准的智能化住宅小区。 在上海浦 东新区建立了“信息城” ,城中设有智能信息套房 ,作为智能住宅的示范单元 ,展示现代 高新技术服务于人类的美好前景。 各地的智能化住宅小区的建设也正如火如荼的展开 : 5 暨南大学工程硕士学位论文 基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计 广州市的“十五”计划要求“建设社区服务信息系统、重点推进智能化小区和楼宇先 行建设 ,建设市、区和街道互联互通的计算机网络”。 广州己组织实施“社区及家庭信息 化系列工程”、“宽带接入网工程”等多个城市信息化重大工程 ,计划 于 2020 年全面迈进 信息化社会。 北京市已于 2020 年年底 ,全市各住宅小区均实施了物业管理。 由于奥运会的成功举 办 ,由此带来了小区智能化的高速发展 ,2020 年以后 ,北京的体育场馆及各类智能建筑大 量兴建 ,其数量和投资额都将达到空前规模。 上海是建设部确定的住宅产业现代化试点城市。 据不完全统计 ,上海约有上千幢智能 高层建筑 ,先后推出了上海博物馆、上海久事复兴大厦 (上海首幢甲级智能办公大楼 )、 上海金茂大厦、上海期货大厦及上海科技城等优质智能建筑工程。 上海市申办成功 2020 年世博会 , 2020 年上海高层智能建筑已达 4000 幢。 一位行内的专家用一句话概括了我国住宅小区的发展过程 ,即“七十年代解决有无的 问题”。 “八十年代解决大小的问题”。 “九十年代是追求环境优美”。 “二十一世纪是智能化 时代”。 目前国内智能化小区的建设水平已有了长足的进步。 但从总体上来说 ,由于各地之间 经济水平差别较大 ,同时居民的经济能力也有较大差异 ,多数的居民小区开发仍停留在科 技含量较低的水平 ,不可能实现完全的智能化。 虽然各房地产开发商都在打着智能化的牌 , 但除了少数的中高级住宅区之外 ,由于经济和技术的原因 ,一 般住宅小区还存在着很多问 [6] 题 ,离真正的智能化建设还有一定距离。 目前我国智能化住宅小区建设中存在的问题是 : 1)国产技术及产品落后 建设智能小区要有许多与之配套的技术及产品 ,但目前国内在智能建筑方面的产品几 乎是空白。 要建设高水平的智能化小区 ,只有从国外引进先进的技术。 随着中国智能建筑 市场的大规模高速发展 ,世界上此方面的著名品牌产品几乎已全部进入中国市场之中 ,无 论楼宇自动控制系统、综合布线系统、消防系统、安保系统、通信系统、广播系统、闭路 电视系统、车管系统等 ,均已成为外国名牌产品角逐的天下 ,国产的设备和系统力量十分 微弱。 这样一来 ,无论是从施工的进度还是技术适宜性方面 ,对国外依赖性很强。 昀近国 内一些高科技企业 ,已看到智能住宅的发展势头 ,研制并开始推出专为中国家庭设计的新 一代智能住宅有关产品 ,不仅填补了国内空白 ,而且为我国的智能住宅建设提供了积极的 支持。 智能住宅产品的国产化是今后的一个重要发展方向。 在系统集成市场上则是另一番景象。 除少数国际上著名大企业从事系统集成工程的业 6 暨南大学工程硕士学位论文 基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计 务以外 ,绝大多数的是中国的企业。 通 过几年的锻炼 ,有一些中方企业已形成了具有相当 规模、拥有雄厚的技术力量人才与装备、资金殷实、信誉良好、业绩突出的中型和中型 以上的企业。 2)能源及材料消耗过多 过去十多年里 ,中国建筑的发展不注意节约能源 ,过于注重外观和排场。 目前中国的 建筑能耗约为欧洲的 3 倍 ,建筑能耗占全部能耗的 30%~40%,并且所带来的污染也很大。 因此 ,今后中国建筑科技发展的主要任务是在节约能源消耗、减少污染的同时 ,创造舒适、 健康的居住和城市环境。 3)对“智能化小区”的认识误区 早期智能化小区很多都盲目地照搬智能大厦的那 一套 ,过于强调电视监控、电子巡更、 车辆出入、楼宇对讲等园区智能化方面的内容。 但在住宅小区中 ,园区智能化只是基本的、 必备的生活条件而已 ,在日常生活中并不易体会到它的存在 ,家庭和物业管理的智能化才 能引起住户的共鸣。 对于一些中低档住宅小区来说 ,过于强调这些内容而忽视生活方面的 智能化内容 ,只会打造出一个好看的外观 ,造成高成本低效用的资源浪费。 很多人 ,包括 开发商和买主 ,对智能化小区理解得仍不够透彻 ,或者是由于利益的驱使 ,目光只停留在 建筑本身的硬件建设上 ,而对其它的软件如智能化服务不够重视。 4)智能化物业管 理和社区服务跟不上 目前小区智能化的主要内容已形成了安全、园区、网络的基本格局 ,但与安全、网络 等硬件建设相比起来 ,物业管理及社区服务等软性建设仍然相对滞后太多。 智能小区的系统组成 智能小区将建筑技术与计算机、自动控制、信息与网络技术等有机的结合起来 ,将小 区的安全防范、物业管理、信息服务系统集成在一起 ,为小区的服务管理和居民生活提供 高科技的辅助手段 ,提高物业管理的高效性和有效性 ,提高服务水平 ,提高居民生活的方 便性和舒适度。 目前智能小区系统的核心由以下几个子系统组成 ,不同的方案会有不同的 侧重点 ,但均是在该核心组成上对部分子系统的升华和深化。 目前智能小区系统主要由小 [7] 区的综合网络 ,一卡通系统 ,多媒体信息系统 ,视频监控系统组成。 小区的综合网络 小区的综合网络可以承载语音、数据、图像等业务 ,并采用窄带和宽带的网络来支持 信息传输。 智能化住宅小区的信息网络子系统是由接入网、有线电视网络、电信网络和控 制网组成 ,采用多网融合技术。 7 暨南大学工程硕士学位论文 基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计 宽带接入网是为智能化住宅小区提供宽带业务的接入网络。 智能小区的接入网是实现 家庭、小区与外界进行信息交互的纽带 ,是智能小区昀基本的投资项目之一。 接入网将在 [8] 论文的第三章作重点介绍。 有线电视网络子系统 早期的电视广播都是无线传送 ,为避免干扰每套节目都被调制在不同的频段进行发 射。 然而随着节目数量的增多 ,频带拥挤的矛盾越来越突出。 为保证各个节目间互不干扰 和尽可能多地给用户提供节目频道 ,便产生了有线电视网。 有线电视信号的传输也是通过 把不同频道的节目调制在不同的频段 ,再经过有线电 视网络送到用户。 有线传输隔绝了与 周围电磁信号的辐射干扰 ,而且可以保证在较大频带范围内衰减较少 ,因此它可以同时传 [9] 送的频道更多、节目质量也更好。 有线电视网络是采用同轴电缆结构 ,是一种树型结构网络 ,从有线电视台出来后不断 分级展开 ,昀后到达用户。 前端负责收集经卫星传送、无线广播或经微波传送的电视信号。 主干网利用干线放大器的接力放大 ,可以传输较远的距离。 到居民较集中的地区 ,使用分 配器从主干网分出信号进入分配网络。 分配网络再将信号用延长放大器Line Extender 放 大 ,昀后从分支器送到用户。 而 且 ,这种树型网络还会随居民分布情况的不同 ,分出更多 的层次。 传统的 CATV 有线电视以同轴电缆作为介质传送电信号 ,其缺点显而易见 ,其传输过 程中损耗较大 ,长距离传输必须依靠接力放大器 ,由此也带来的信号失真等问题。 随着技 术的发展在传统有线电视的基础上发展出 HFC(Hybrid FiberCoaxial) ,以光纤和同轴电 缆相结合的混合网络。 HFC 通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成 , 从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输。 到用户区域后把光信号转换成 电信号 ,经分配器分 配后通过同轴电缆送到用户。 HFC 的主要特点是 :传输容量大 ,易实 现双向传输。 频率特性好 ,在有线电视传输带宽内无需均衡。 传输损耗小 ,可延长有线电 视的传输距离 ,25~30 公里内无需中继放大。 智能小区有线电视组网结构如图 21 所示。 图 21 有线电视组网结构 8 暨南大学工程硕士学位论文 基于宽带接入技术的住宅小区智能化系统方案设计 该 HFC 网络由前端、光缆干线网络、电缆分配网络和用户线组成。 前端由有线电视公 司负责 ,其信号经调制后 ,形成射频信。