LonWorks技術(shù)在某住宅小區智能化建設中的應用
每戶(hù)使用一個(gè)LonWorks節點(diǎn)實(shí)現所有安防功能,每2戶(hù)使用一個(gè)單獨的LonWorks節點(diǎn)實(shí)現遠程抄表,所有節點(diǎn)均就近連接到相應的子網(wǎng)上,共有12個(gè)子網(wǎng)。網(wǎng)上連接有一臺監控計算機,位于住宅小區管理處。所有監測到的報警信號均經(jīng)過(guò)LonWorks節點(diǎn)的計算和轉換,通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò )送到監控計算機,進(jìn)行多媒體聲光報警和信息提示。每抄表節點(diǎn)隨時(shí)采集每戶(hù)的水電氣三表讀數,并保存下來(lái)(可斷電保存),可隨時(shí)由監控計算機讀取。
該系統全部子網(wǎng)采用自由拓撲網(wǎng)絡(luò )結構,使用FTT-10收發(fā)器,利用雙絞線(xiàn)作為傳輸媒體。每個(gè)子網(wǎng)都通過(guò)一個(gè)相應路由器再連接到主干網(wǎng)上,中心監控和抄表計算機也直接連接在主干網(wǎng)上。每個(gè)子網(wǎng)從各自的路由器(安裝在第三層)開(kāi)始,垂直連接同一棟樓內每層同一戶(hù)型的所有節點(diǎn),由于每棟有六種戶(hù)型,所以每棟樓設計有6個(gè)子網(wǎng),兩棟共12個(gè)子網(wǎng)。而分布在每層的兩個(gè)抄表節點(diǎn)均分散安裝在每棟的六個(gè)子網(wǎng)中,使得每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )負載盡量平衡。 主干網(wǎng)使用TP/XF-1250收發(fā)器,使用雙絞線(xiàn)作為傳輸媒體,將所有路由器,一個(gè)時(shí)鐘節點(diǎn)與中心監控計算機,抄表計算機連接,形成高速總線(xiàn)型主干網(wǎng)。由于所有路由器分別集中安裝在兩棟樓的第三層,縮短了主干網(wǎng)線(xiàn)長(cháng)度,以達到較好的網(wǎng)絡(luò )性能。
智能住宅小區智能控制系統設計
本系統設計分為三個(gè)部分:住戶(hù)室內安全防衛系統,小區自動(dòng)遠程抄表系統,小區管理監控中心。
住戶(hù)室內安全防衛系統主要包括室內防盜,緊急求助,煤氣泄漏探測和關(guān)斷三大功能。在室內安防系統中我們使用的各種探測器均為簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量輸入/輸出接口,因而我們選用了具有8通道開(kāi)關(guān)量I/0口的LonWorks節點(diǎn)產(chǎn)品。每通道連接同一種探測器。節點(diǎn)程序隨時(shí)監測各I/O口的狀態(tài)變化,一旦某I/O通道狀態(tài)發(fā)生變化,經(jīng)程序判斷此時(shí)探測器處于報警狀態(tài),便將相應的報警信號以網(wǎng)絡(luò )變量的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )上,小區監控中心收到該數據后進(jìn)行相應的報警輸出。每個(gè)節點(diǎn)可連接6類(lèi)不同探測器,1個(gè)警號,1個(gè)交流斷電檢測信號。每戶(hù)使用1個(gè)LonWorks節點(diǎn)進(jìn)行安防報警監控。
在住戶(hù)的各窗戶(hù)旁邊安裝一個(gè)紅外探測器,在住戶(hù)門(mén)邊安裝一個(gè)門(mén)磁,實(shí)現住戶(hù)室內的窗警和門(mén)警等非法闖入監視,一旦有報警發(fā)生,系統啟動(dòng)室內警號發(fā)聲,并報警到監控中心;在住戶(hù)室內有一個(gè)密碼鍵盤(pán),住戶(hù)可通過(guò)此鍵盤(pán)進(jìn)行室內監控的布防和撤防,以及通過(guò)此鍵盤(pán)輸入劫持密碼模擬對系統撤防但實(shí)際向監控中心進(jìn)行劫持報警;把住戶(hù)門(mén)鎖的鎖孔加裝專(zhuān)用電子開(kāi)關(guān),使得住戶(hù)在出門(mén)反鎖時(shí),監控系統能自動(dòng)設防,在住戶(hù)開(kāi)門(mén)時(shí),系統能自動(dòng)撤防;在各臥室和客廳各安裝一個(gè)緊急按鈕,使得住戶(hù)在家中有緊急情況時(shí)能很容易、簡(jiǎn)單地報警求助;在廚房和浴室內各安裝一個(gè)煤氣探測和自動(dòng)關(guān)斷器,一旦有煤氣泄漏,探測器將發(fā)聲報警,并報警到監控中心,同時(shí)啟動(dòng)關(guān)斷器切斷煤氣源。功能示意圖如下:
以上各種監測和控制設備都通過(guò)埋管走線(xiàn)的方式連接到每戶(hù)的終端控制箱內,該控制箱包含有LonWorks節點(diǎn),穩壓電源,備用電池,繼電器以及交流斷電報警電路,電池充電電路等,一旦因各種原因導致控制箱交流斷電,立即啟動(dòng)備用電池工作,維持監控系統運行并向監控中心報警。備用電池能連續工作10小時(shí)左右。
小區自動(dòng)遠程抄表系統使用電子水表,電子電表,電子煤氣表,以上三種表均為電子脈沖輸出,對表的計量只需累計電子表輸出的脈沖數即可,在抄表節點(diǎn)中只需用數字I/O口即可實(shí)現脈沖計數。我們采用帶8個(gè)數字I/0通道的LonWorks節點(diǎn)作為專(zhuān)門(mén)的抄表節點(diǎn),同時(shí)對8個(gè)電子表進(jìn)行脈沖計數,并轉換為相應的表讀數,保存在節點(diǎn)的EEPROM中。管理監控中心的計算機通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò )讀取各抄表節點(diǎn)中各住戶(hù)對應的三表數據,實(shí)現遠程自動(dòng)抄表。利用在網(wǎng)絡(luò )上的時(shí)鐘節點(diǎn),本系統可進(jìn)行電費復費率抄表計算。每個(gè)抄表節點(diǎn)可同時(shí)抄收2個(gè)住戶(hù)的三表數據,使用專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)路供電,并配有備用電池,以保證抄表節點(diǎn)的連續運行。抄表節點(diǎn)安裝在大樓每層的走廊吊頂上,用專(zhuān)用鐵箱密封,包含穩壓電源及備用電池。
小區遠程抄表系統相對獨立,可以自成一個(gè)單獨抄表網(wǎng)絡(luò )?;谌缜八?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/LonWorks技術(shù)">LonWorks技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),本系統中將抄表網(wǎng)絡(luò )和住戶(hù)安防網(wǎng)絡(luò )合并成同一個(gè)網(wǎng)絡(luò ),抄表節點(diǎn)被就近連接到不同的監控子網(wǎng)上。
小區管理監控中心主要使用兩臺PC機,分別是報警監控計算機和遠程抄表計算機,插上LonWorks網(wǎng)卡,連入LonWorks監控主干網(wǎng)絡(luò )。住宅區內的全部報警信號都通過(guò)LonWorks 網(wǎng)絡(luò )送達監控計算機中,在該計算機屏幕上即時(shí)顯示住戶(hù)資料(姓名,地址,電話(huà),報警級別,報警類(lèi)別,報警節點(diǎn)地址,報警時(shí)間及住戶(hù)平面圖等),并可記錄小區全部住戶(hù)的歷史報警信號,同時(shí)接收多點(diǎn)報警。遠程抄表計算機可隨時(shí)查詢(xún)任一住戶(hù)電、水、煤氣表讀數;對每用戶(hù)每月消耗的水、電、煤氣用量進(jìn)行系統總用量、總金額統計;對用戶(hù)用量超過(guò)預設最大值時(shí)報警等。
小區管理監控中心還包括一個(gè)時(shí)鐘節點(diǎn),為整個(gè)LonWorks網(wǎng)絡(luò )提供統一的標準實(shí)時(shí)時(shí)鐘,為住戶(hù)節點(diǎn)提供統一報警時(shí)鐘,為抄表節點(diǎn)實(shí)現復費率計費提供時(shí)間依據。
由于整個(gè)小區智能系統的實(shí)現基于LonWorks網(wǎng)絡(luò ),使得系統的開(kāi)發(fā)、安裝、調試工作量大大降低,同時(shí)又具備相當的靈活性,對不同用戶(hù)要求能很容易地修改實(shí)現。
結論
由于LonWorks技術(shù)的開(kāi)放性,產(chǎn)品的選擇多樣化,網(wǎng)絡(luò )規模大小靈活,使得我們可以選擇各種網(wǎng)絡(luò )設備,包括國產(chǎn)的節點(diǎn),路由器等產(chǎn)品,這樣就能以最合理的價(jià)格組建符合要求的LonWorks網(wǎng)絡(luò ),有效控制成本。無(wú)論是系統升級,或是新系統設計,我們可以形成不同檔次的實(shí)用系統,根據客戶(hù)的需求提出最貼切的實(shí)施方案,滿(mǎn)足各層次用戶(hù)的需求,并能方便地對用戶(hù)節點(diǎn)進(jìn)行修改和升級。同樣,在抄表系統中,擴大抄表系統的規模也是很簡(jiǎn)單的事情。
基于LonWorks技術(shù)良好的擴充性、易維護性,使得我們完全能在現有基礎上增加新的功能,實(shí)現住戶(hù)家電控制,家居環(huán)境控制,以及小區周邊環(huán)境控制,如系統供電設備、公共照明、蓄水及消防水箱、 背景音響、電梯、草地噴淋集中監測控制,停車(chē)場(chǎng)控制等,對于客戶(hù)的各種檔次要求都能在原有網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現。
因而,利用LonWorks技術(shù)進(jìn)行住宅小區智能化建設完全符合中國國情,這種建設模式,是在特定的條件下實(shí)施特定范圍的智能化建設,并為以后更深入的發(fā)展奠定良好的基礎。因此,LonWorks技術(shù)在住宅智能化建設中應用的前景是非常廣闊的。
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