住宅小区的网络控制系统研究与设计
时间：2022-05-12 06:23:30
[摘 要]本文紧紧围绕泽宇花园住宅区本身特点，综合LonWorks网络控制技术以及其他辅助技术共同完成楼宇自动化系统的构建。该系统包括三个功能子系统，分别为安全防范子系统、管理与监控子系统以及信息网络子系统。
中图分类号：F626.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0268-01
1 前言
我国在住宅小区的网络控制系统方面的研究起步较晚，跟国外发达国家存在很大的差距，同样也面临着许多同样的障碍。住宅小区区智能化系统的整体研究方案仍处于探索发展阶段，相关技术的研究以及产品的开发与国外相比仍存在一定的差距，但是智能住宅及住宅区的建设在我国各地的发展比较快。本文紧紧围绕泽宇花园住宅区本身特点，综合LonWorks网络控制技术以及其他辅助技术设计智能小区网络控制系统。
2 项目功能需求及特点分析
泽宇花园小区综合计算机技术、控制技术、通信技术，采用模块化的设计思路，将各子系统模块作为网络节点用以实现对整个住宅区的智能化控制，从而实现公共信息、安全防护和报警等功能。具有典型的分布式控制系统的全部特点：
（1）设备较多，分布较广。住宅区规模相对较大，相应的智能终端比较多。同时随着时展的需要，还会有新增设备。
（2）系统对实时性要求强。报警、对讲和公共信息等功能要求控制系统具有好的实时响应能力。
（3）本系统各子系统相对独立，智能终端之间关联不是太紧密，易于模块化的实现。所以，整个控制系统可根据住宅区实际需求以及实现的具体条件进行合理化设计，提高整个住宅区的性价比。但是要求系统具有较好的开放性，且易于实现系统的扩展。
3 住宅小区网络控制系统的方案设计
本系统是基于LonWorks总线技术住宅小区弱电布线及智能控制系统，它的构建将实现对住宅区统一管理，改变传统的住宅区管理模型，各自为营，多种设施功能并行、分散、独立的实现各系统的格局将成为历史实现住宅小区系统通过LonWorks技术互联达到最佳性价比，使住宅区管理能真正实行集中管理和分散控制相结合。
当前常用的控制网络拓朴结构主要包括总线型、环形、星型、自由拓朴型等。结合住宅小区的特点，分析上述几种网络拓扑结构，总线型为网络的安装提供了很大方便，其他结构在独立子系统构建上具有优势，所以系统用总线拓扑结构和其他结构相结合的混合型拓朴结构。系统内通信部分的传输介质我们采用采用双绞线，以总线拓扑形式将各个节点连接起来。
4 小区的网络控制系统设计
4.1 网络控制系统的架构设计
本系统是基于LonWorks总线技术智能化小区弱电布线及智能控制系统，当前常用的控制网络拓朴结构主要包括总线型、环形、星型、自由拓朴型等。这样为网络的安装提供了很大方便，所以系统用总线拓扑结构和其他结构相结合的混合型拓朴结构。
系统大体上分成这样几个子系统：①家居智能子系统；②安全防范子系统；③物业管理子系统；④信息网络子系统。同时，每个子系统又有不同的系统来组成，分别实现周界报警、闭路电视监控、可视对讲、非在线巡更、主出入车辆管理、背景音乐、公共信息和综合物业管理宽带网络等功能，构建泽宇花园住宅小区智能化系统结构图如图1所示。
4.2 智能化小区各子系统的基本功能
1）安全防范子系统
住宅报警装置包括集防盗报警、紧急求助报警、门窗磁报警、火灾报警、燃气泄漏报警等。家庭智能端若处布防状态，如果红外探头探测到家里有人走动，则将发出警报，即通过蜂鸣器及语音来共同完成本地的报警，与此同时，将报警信息发送至物业管理中心，还可自动呼叫主人的电话或手机。当燃气泄漏被燃气报警器探测到之后，NDT则立即关闭电磁气阀以切断气源。
访客对讲装置即为我们经常讲的楼宇对讲（Video Door Phone或Video Door Bell）。 楼宇对讲功能是现代居民住宅区的房屋建筑里的一个视频通话设备，且伴有开锁的功能。随着人们生活水平的不断提高以及大家的安全防范意识的增强，现代住宅区房屋建设中都设置有防盗门，然而防盗门同时也给访客的来访带来了诸多不便，所以楼宇对讲就应运而生了，此系统可让访客与业主直接进行通话，同时为访客打开防盗门锁。而可视对讲则可以让业主可以看到访客的是熟人还是陌生人，通过辩认后，然后决定是否为其开门，进一步提高了住户的安全。
周边防越报警装置在安全防范子系统占有重要的比重，它通过对住宅区周界进行红外线对射探测，若有人非法翻越住宅区围墙，传输线会将报警信号传达到住宅区监控中心的报警主机，并且通过矩阵来控制主机联动，再结合图像监控功能对犯罪画面进行录像，从而为住宅区每日的突发事件来提供最重要的证据。
闭路电视监控装置的主要功能是辅助安防系统对小区周边及小区重要方位的现场实况进行实时监视。通常情况下由多台电视摄像机监视楼内的公共场所（各个楼门口、地下停车场）、重要的出入口处（电梯口、楼层通道）等的人员活动情况。当安防系统发生警报时会联动摄像机开启，将该报警所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕上，并且同时启动录像机记录现场实况，供管理人员和保安人员及时。迅速、准确地处理发生的各种情况。
2）管理与监控子系统
随着通信技术飞速地发展，现代家庭对信息的要求越来越高，电话、电视、电脑的不断普及，家庭通信需求的不断提高，管理与监控系统已经成为了住宅产品的必需。管理与监控系统能够使住户很方便地享受到当今科学技术的便利及益处。管理与监控系统可以用标准且统一的网络来合并用户分散的线缆系统，从而使管理与维护更见便捷，同时将技术先进、平台稳定可靠、速率较高的信息传输平台提供给小区居民。
3）信息网络子系统
随着通信技术飞速地发展，现代家庭对信息的要求越来越高，电话、电视、电脑的不断普及，家庭通信需求的不断提高，家居综合布线已经成为了住宅的必需。家居综合布线系统能够使住户很方便地享受到当今科学技术的便利及益处。家居综合布线系统可以用标准且统一的网络来合并用户分散的线缆系统，从而使管理与维护更见便捷，同时将技术先进、平台稳定可靠、速率较高的信息传输平台提供给住宅区居民。采用家居综合布线，具有良好的投资保护性和经济效益。住宅区信息网络系统由宽带光纤用户接入网、卫星或者有线电视系统以及电话网等组成。
5 结论
本智能化小区网络控制系统以总线架构为主网络，其他子系统采用星形，环型结构为辅的混合自由型架构模式，采取LonWorks分布式控制网络技术，同一个路由器将各个子系统分别连接，最终系统运行效果良好。
参考文献
[1] 李勇，胡小刚，汤钰鹏. LonWorks网络性能及其智能节点模块的研究[J].仪器仪表用户，2007，4.
[2] 张云贵.LONWORKS总线系统设计与应用[M].北京：中国电力出版社，2010，3.
[3] 程启明.基于Lon Works技术 的住宅小区概述[J]，上海电力学院学报，2004（1）.
[4] 刘建伟，余永权，边增远.基于电力线扩频通信的智能家居网络[J].微计算机信息，2005.21（12）.
[5] 陈机林等.基于LonWorks现场总线的智能控制系统研究[J].电气自动化，2001（2）.
