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浅谈智能化住宅的弱电系统设计与实现

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：冯泽平韩腾

[导读] 摘要：随着建筑行业的不断发展，住宅小区逐渐呈信息化、智能化、现代化趋势发展，以满足社会以及人们的发展需求，保障住户的人身财产安全，强化人们的住房体验，还进一步提高了住宅小区弱电系统的智能化水平，对我国建筑行业的长足发展具有重要影响。

        深圳市科陆精密仪器有限公司广东省深圳市 518057
        摘要：随着建筑行业的不断发展，住宅小区逐渐呈信息化、智能化、现代化趋势发展，以满足社会以及人们的发展需求，保障住户的人身财产安全，强化人们的住房体验，还进一步提高了住宅小区弱电系统的智能化水平，对我国建筑行业的长足发展具有重要影响。因此，在智能化住宅小区建设中，应积极采用先进的信息技术，保障弱电系统的运行效果，为人们提供稳定的电力供应，以实现智能设备的有序运行，促进我国社会经济的长足发展。
        关键词：智能化住宅；弱电系统；设计与实现
        1.住宅建筑智能化发展概述
        互联网技术的进步与发展，不仅有效改善了人们的生活质量，提高社会生产效率，还进一步提高住宅小区的智能化建设水平，推动我国建筑行业的健康稳定发展。同时，随着住宅小区现代化、智能化水平的不断提高，不但能够有效提高居民的生活体验，而且还能有效保障人们的人身财产安全，实现现代社会的和谐发展。比如说，在信息时代的今天，智能化住宅小区用电梯替换了传统的楼梯，解决高层居民上楼难的实际问题；智能空调的应用，能够通过感应系统对室内温度进行准确预测，以此实现温度的有效调控，提高人们的舒适度；智能门卡及安全门的应用，能够对外来人员进行有效隔离，保障住宅小区的安全性。
        在这里需要注意的是，任何一项智能技术与智能设备的应用都离不开电力系统的支持，而居民使用的各种电器、住宅小区的智能安全门、小区监控等都由弱电系统进行供电，因此应保障智能化住宅小区弱电系统的运行质量，确保智能设备的运行效率，以此提升居民的生活水平，强化小区的管理质量，促进我国电力事业的可持续发展。
        2.智能住宅建筑弱电系统设计要求
        建立在总集成平台上的集成管理系统，是将各子系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上，通过对全部信息资源进行收集、传递、分析和处理，为了使系统达到高效、节能、协调、经济的运行状态，对整个建筑进行最优化的决策和控制。弱电系统综合了智能住宅建筑的软硬件，并由智能住宅建筑的数据采集、监视控制系统进行数据采集，建立实时和历史数据库，并做进一步的信息处理、分析、提升和发布，实现综合自动化系统的“管控一体化”建设。
        弱电系统的总体要求是：系统采用C/S和B/S结构，为基于任务的系统架构，可以获得可靠的人机接口冗余，具有全面开放的通讯连接协议接口；控制系统由多种类型控制器和现场网络组成，因此要求使用统一的接口标准和简化接口类型。总集成平台有五个基本的任务模块，分别用来处理：I/O设备的通讯；报警状态的监测；报表的输出；趋势的记录以及用户监视画面。
        3.智能建筑中弱电系统的设计分析
        3.1弱电系统的接地设计
        对于大型建筑项目而言，在弱电系统接地过程中，可以根据工作频率的不同采用如下几种接地方式：
        （1）单点接地方式。在工作频率不足1.0MHz的情况下，可采用单点接地方式，即将整个电路中的一个结构点视作接地参考点，所有对地连接均接入该点，并配合安全接地螺栓进行防护。需特别注意的一点是，在采用单点接地的方式下，信号底线应当与功率地线以及机壳地线进行绝缘处理，以免工频信号以及其他杂散电流在信号底线上产生干扰。
        （2）多点接地方式。在工作频率较高（通常指30.0MHz以上）的情况下，可采用多点接地方式，即在电路系统中利用一块接地平板替代电路中各部门对应地回路。由于接地引线感抗水平与频率以及长度呈正相关关系，因此在工作频率较高的情况下，共地阻抗水平较高，共地阻抗所产生的电磁干扰更为明显，因此在采用此种接地方式的情况下必须注意对地线长度进行严格控制，尽量利用最接近低阻值的接地面作接地处理。
        （3）混合接地方式。在工作频率适中（即1.0-30.0MHz）的情况下，可采用混合接地的方式，即当接地线长度低于1/20工作信号波长的情况下做单点接地处理，其他情况下作多点接地处理。

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        3.2对讲系统的设计
        对讲系统是智能小区核心系统之一。在设计中应该遵循以下的原则：
        （1）用户可以通过门禁系统对访客进行身份识别。在识别之后确认后用户按下系统扩展区上的“打开”按钮，让可以访客进入。
        （2）通过对讲网络系统，可以使得居民和居民、家庭和社区管理部门建立了内部沟通渠道。
        （3）考虑到在整个智能小区是分期建设的，但是社区的安全系统是整体设计的。因此要求每个系统能够单独运行，并且在整个系统完成后系统与系统之间能够进行交互使用。因此，客户系统网络应该有一个单独的单元可以独立运行，系统可以通过模块叠加进行扩展，别墅类型的二层或三层可以有选择地连接到扩展区上，使系统具有很强的适应性。
        （4）对讲系统在进行设计的时候，需要重点考虑系统的可靠性、可扩展性以及可维护性。这是智能小区的基本保证。其中系统的可靠性需要重点考虑，系统的可靠性主要解决系统的设备的稳定性、信号传输抗干扰能力以及抗意外发生的能力。系统可扩展性需要解决用户数量逐渐增加的问题、系统电荷容量的问题、信号传输距离增加的问题、以及系统编码的能力。系统可维护性需要解决的问题是当系统发生意外故障时候时，系统能够在尽可能短的时间内发现问题并进行相应的报警，以便相关人员进行更换设备，从而不影响整个系统的正常使用，最关键的是不能影响其他用户的使用。确保设备发生故障时，线路故障不影响整个系统的运行。
        3.3周界报警系统设计
        近年来，虽然人们的防火防盗意识在不断增强，但是社会安全事故、室内偷盗案件仍频频发生，危害居民的人身财产安全。基于此，在智能化住宅小区弱电系统设计时，应根据小区周围的实际情况，完善小区周界的报警系统。
        智能社区系统一般在周边需要设计防越、防盗报警系统。它主要由探测传感器和控制器组成。活跃的红外辐射探测器被安放在社区周围的墙上。如果有人想进行非法入侵，这套系统就能及时报警并通知安全中心及时处理。系统主要是由前端检测部分和主控制部分两部分组成。周界防御报警系统最主要采用的是红外辐射探头传感器，在通信方式上采用的是总线通信方式，这样形成了一个局域网，实现小区周围的全部范围的监控。
        3.4闭路电视监视系统
        闭路监控系统的监控范围包括小区出入口、周界围墙、小区主要道路、地下车库出入口、电梯轿箱内，监控系统和周界防越报警系统联动，形成完整的电子监视网。所有被监测的图像都送入监控中心，在监控中心可以对所控制的摄像机进行遥控，并可将监测到的图像进行纪录。闭路监控系统最常用的是数字信号系统，它采用硬盘录像技术，前端摄像机可为普通摄像机或数字化摄像机（又称网络摄像机），后端采用硬盘录像机进行控制和录像。
        3.5停车场管理系统
        智能停车场管理系统是一个以非接触式IC卡为车辆出入凭证，用计算机对车辆的收费、车位检索、车牌判断、保安等各个方面进行全方位管理的系统。该系统集射频识别技术、计算机网络技术、视频监控、图像识别与处理及自动控制技术于一体，它能降低泊车时间，提高车场使用率，有效地防止盗车现象的发生及财务资金的流失，并使车场管理井然有序，所有操作有据可查。
        结束语
        总而言之，住宅建筑弱电系统的设计需要根据项目的规模、等级以及运营要求，合理地在众多弱电系统中挑选出适合该项目的子系统，同时还要考虑每个弱电子系统的架构形式，兼顾性能和经济的要求。本文的分析进一步强化了相关从业人员对弱电行业和弱电设计的认识，要想确保整个行业有质的进步，需要社会加大投入力度，改善当前弱电设计相对被动的局面。
        参考文献：
        [1]潘欢欢.智能化住宅的弱电系统设计与实现[J].科技经济导刊，2020.
        [2]崔鹤鹏.现代建筑智能化弱电系统的设计[J/OL].中国战略新兴产业，2018.
        [3]李营.基于智能化弱电系统的优化设计研究[J].中国新通信，2017.