第三章 设计任务
3.1系统的设计原则和要求
考虑到智能小区在未来对生活方式的影响及其信息网络运行的重要性，在设计和实施时，应按以下原则和要求进行：
3.1.1以可扩展性为设计基础
随着小区的扩展和技术的发展，各个智能系统都会面临设备数量增加和技术升级的局面。因而在初期的设计中，应尽量选择最有发展潜力的技术和扩展性好的设备，以满足人们不断提高的生活质量的要求。
3.1.2以安全性为设计的核心
智能化小区将来面对的用户是普通住户，安全性设计必须放在智能化系统的核心地位，只有在安全的前提下才能谈到其他各个方面。
3.1.3以方便应用为智能化设计的主导思想
“科技以人为本”，本着这一精神，系统应最大限度的服务于智能化小区的使用者和管理者，因此系统的稳定性和方便性必须贯穿于智能化系统设计的始终。
3.1.4以先进性为设计标准
该系统应充分遵循现有的国际通行设计规范。在设计和实施时，最大限度地利用当今先进、成熟、具有发展前途的计算机技术、通信技术、自动化技术。采用具有良好开放性的技术，采用国际标准或事实上的国际标准，从而保证系统能够随科技的发展而平滑升级。
3.1.5以经济性为目标
任何先进的技术和产品都必须以服务大众为基础，先进但不能贵族化，要考虑普通居民的承受能力。同时还要考虑系统投资的渐进性、合理性、重要性。三者缺一不可。

第四章 设计依据

l 建设部建设(1998)13号文关于《一九九八年国家建筑标准设计编制工作计划》
l 建设部住宅产业化办公室（1999）04号文件
l 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范修订本》
l 家居布线标准（TIA/EIA　570A）
l 《安全防范系统工程程序与要求》GA/T75-94
l 《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94
l 《防盗报警中心控制台》 GB/T16677-1996
l 《入侵探测器通用技术条件》CB10404.1-89
l 《防盗报警控制器通用技术条件》CB12663-90
其它有关安全技术防范的国家及行业要求

第五章 系统概述
5.1 系统分析
智讯宝家庭智能管理控制系统是一套基于Lonworks总线制的计算机网络系统。
5.1.1 Lonworks技术说明
5.1.1.1先进的现场总线技术
Lonworks技术是美国Echelon公司于90年12月推出的一种现场总线技。LON（Local Operation Network）为局部操作网络，具有现场总线技术的一切特点。Lonworks分布式测控网络技术，它真正并彻底地贯彻了“分散控制、集中管理的控制思想，在国际和国内都得到越来越广泛的应用。更准确地说Lonworks技术有效地解决了集散控制系统的通讯难题。Lonworks技术符合IEEE-1437和EIA-709标准。它的技术核心为神经元芯片、收发器和LonTalk通讯协议。神经元芯片为超大规模集成电路，其内部有三个CPU，分别控制通讯和应用程序的执行。神经元芯片可以直接或通过收发器连成控制网络。收发器有不同的类型，以支持不同的通讯介质，如双绞线、电力线、无线电、同轴电缆、红外线等。完善的LonTalk通讯协议保证了通讯的可靠性及实时性。这一切赋予网络优异的性能。这种网络为对等通讯网络，各节点地位均等，无主节点，实时性好，可靠性高，为楼宇自动化等应用提供了网络基础。具有强大的通信与控制功能。
5.1.1.2出色的开放性
Lonworks技术符合ISO（国际标准组织）的OSI（开放系统互连）标准。Lonworks 技术具有很好的开放性，采用Lonworks技术的不同公司的产品可在同一网络上协调工作。比如我们的抄表系统可与国外Alya 、Honeywell 等公司的能量监控系统、楼宇自动化系统无缝联接。开放性最大限度的降低了垄断利润，使用户花最少的钱，选用各公司最好的产品。这就意味着用户摆脱了第一家供货商的限制，甚至在第二期工程中不再选用第一家供货商的产品 ，而能与一期工程连接，降低投资风险；同时，将来现有的Lonworks网上可以连接报警、求助、楼宇自动化等设备，而无需网络投资。当然，这些设备你可以从其它你信赖的公司那里获得，只要他们的产品采用了Lonworks技术。这样的公司遍及海内外，并且Lonworks技术在中国发展很快。开放性给客户带来了很大的主动权，而封闭的系统很难与其它公司的产品互连，减少了客户将来改变系统选型的可能性，增加了投资风险，并垄断售后服务的高额利润，从长远看增加了客户的总投资。
5.1.1.3高可靠性
适合在各种恶劣的气候条件下使用，并具备良好的抗干扰能力。
5.1.1.4灵活的拓扑结构
采用双绞线作通讯介质的网络可构成总线拓扑网络和自由拓扑网络。总线拓扑网络不加中继器距离可达2700m，每增加一个中继器可扩展2700m，自由拓扑网络不加中继器距离可达500m，每增加一个中继器可扩展500m。在后一种结构中，通讯线可被任意分支，提高了组网灵活性，降低了安装、维护费用。
5.1.1.5维护容易
增加新设备、改变设备地址、调整运行参数、系统升级只需通过微机设置，不必更改硬件设备。
5.1.1.6国内外的应用情况
Lonworks技术近几年在国内外的应用蓬勃发展 。并被美国、欧洲等国家和地区的一些行业制定为行业控制网络标准。特别是在楼宇自动化、工业自动化、交通运输、家庭与公用事业自动化等领域应用最为广泛。许多知名的大公司已向全世界提供各类Lonworks产品。Lonworks技术自96年进入中国，也取得了高速发展，现在国内已有很多在自动化及抄表系统的成功应用范例。我们的抄表项目由该技术的创始人—美国Echelon公司亚太地区总部作技术支持，可以为用户提供最好的服务。
5.1.1.7 Lonworks技术相对传统的485总线的优势
1、Lonworks技术是一个现场总线，有一个完整的控制网络体系，它包括从物理层到应用层以至网络操作系统的全部内容。
485仅仅是网络物理层的一种规范。
2、Lonworks技术支持多介质，如：双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线、红外等。
485通讯做不到支持多介质。
3、Lonworks技术具有很好的开放性，采用Lonworks技术的不同厂家的产品可在同一网络上协调工作。
采用485技术的不同厂家的产品很难在一个网上工作。
4、Lonworks技术支持总线式、星形、自由拓扑等多种拓扑结构。
485通讯只能在总线式拓扑结构。
5、Lonworks技术网络每段的长度可达2700米（不加中继器）。每网络段可以有64个节点。
485通讯网络每段一般只能达1000m，且每段只有32个节点。
6、Lonworks技术支持域、子网、节点等完整的网络结构。每个 Lonworks网络的一个域最多支持32385个节点。
485通讯很难与此相比。
7、Lonworks技术的处理器有3个CPU，可以处理复杂的网络通讯应用程序。
一般的485通讯的处理器只有一个CPU，很难处理复杂的网络通讯、应用程序。
8、Lonworks技术的耐共模干扰的能力强，可以适应恶劣的环境。
485通讯的抗干扰能力差。
9、Lonworks技术为对等通讯网络，各节点地位平等，无主节点，可靠性高、实时性好。
485通讯一般为主从式结构。
10、Lonworks技术维护容易，可直接从网络上下装程序。
485通讯很难做到这一点。
5.2“智讯宝”社区智能管理控制系统功能、特性
5.2.1 “智讯宝”家庭智能管理控制子系统的功能组成
本系统功能分为多表远传、室内安防和管理中心三部分：
1、多表远传
多表远传是智能小区的基本功能之一。建设“以人为本”的家居环境和社区是产业发展的要求，而多表远传保护了住户的私密性，同时方便了物业管理部门的工作。多表远传系统包括：基表（水表、电表、煤气表、热能表、暖表等表具）、现场采集器和管理中心。基表的脉冲信号通过信号线连接到“智讯宝”家庭智能管理控制器的输入端口，再经过Lonworks总线将信号传送到物业中心处理平台。可实现如下功能：
? 每户每个水、电、气、暖等表具的定时、实时远程查询及自动计费，并打印出收费帐单。将来可将相关数据传送到相应的职能部门；
? 对每户的历史数据可进行备份，并可随时查询、统计、打印每户、每个单元、每栋楼及整个小区的抄表数据；
? 管理中心自动监测整个系统的运行状况，具有先进的防磁、短路、断路、蓄电池欠压、节点不在线等报警功能；
? 系统具有自检恢复功能；
? 同时在远传表具采用专利技术，可防止因远传表具内的干簧管临界颤动及水碓现象的发生而影响抄表的准确性。

2、室内安防
室内安防部分是小区室内报警系统的主要组成部分，它由“智讯宝”家庭智能管理控制器、布/撤防开关、人体移动红外感应探头、煤气泄漏探测器、门磁、窗磁开关、紧急按钮等组成。“智讯宝”家庭智能管理控制器通过Lonworks总线与小区物业的报警中心联网，监测是否有非法入侵居民住宅、火灾、煤气泄露、紧急救护等意外事件，当家庭报警信息反映到报警管理中心时，可自动拨通事先设置的电话，通知住户本人或相关部门（如110等）。
室内安防系统的作用具有以下功能特点：
l 可靠性高：
系统具有长期稳定运行的能力，杜绝漏报现象，具有较低的误报率，可以按某一时间段、某一区域、或某一住户的接警、处警方法、警情性质进行模糊查询统计各种警情信息。并可显示统计各种报警及误报原因，自动计算误报率，辅助中心管理，降低误报。
l 使用简单：
系统操作使用简单，符合中国人的生活习惯，对使用者水平要求不高，可以随时录入、修改、打印住户信息，统计查询住户相关信息；
报警信息可以直接显示是报警时间，哪一户、报警类型、及相关住户的相关个人资料，同时具有强大的电子矢量地图直接显示报警位置；物业管理中心接到报警后相关管理人员对报警信息进行确认，并记录确认时间及确认人的名字，便于日后核实管理。
l 扩充性强：
系统具有较强的扩充能力，可根据不同用户的要求增加多种类型的探测器（煤气泄漏探测器、烟感探头等）。
智能小区标准室内安防系统各部件的功能如下：
= “智讯宝”家庭智能管理控制器：
1）、接收处理各类报警、状态信号，并完成与报警中心通讯交换功能；
2）、接收远端（报警中心、用户）控制指令，设定不同工作状态；
= 紧急按钮：
发出匪情、疾病等紧急情况报警；
= 门、窗磁探测器：
安装于大门、窗户上，当有人非法闯入大门或打开窗户时将触发门、窗磁开关，并立即向管理中心报警；
= 煤气探测器：
保障室内充满煤气时，在爆炸极限的 1／4以下时报警，并且可以关闭煤气阀门；
氢气（煤制气主要成份）爆炸下限为4.0％（40000ppm）
丙烷（液化气主要成份）爆炸下限为2.0％（20000ppm）
甲烷（天燃气主要成份）爆炸下限为5.0％（50000ppm）
注：家庭防盗设备（门窗磁、红外探测报警器）全部接入到家庭区域布撤防器上，进行撤布防工作，再由家庭布撤防器引出一条线接入到智讯宝控制器上。
3、管理中心
管理中心是小区多表远传、安防系统、家电控制的信息处理、响应中心。管理中心设置于小区物业管理部门。
管理中心基本功能：
l 接收处理基表数据，同时接收处理多路报警信号（盗、火、抢、医疗求助等）；
l 完成用户数据库查询、各种报警信号的查询、打印报表、数据等处理工作；
l 自动打印警情、出警通知单；
l 详尽警情查询、分析；
l 物业管理中心可以对管理人员设有权限密码，不同的管理人员可以分级操作。具有一定的私密性。
它主要由多媒体电脑、打印机（中文字库）、 UPS不间断电源、物业管理软件组成。
管理中心具有以下特点：
= 可靠性高
管理中心24小时不间断运行，是小区智能管理控制系统的总控中心，必须可靠稳定运行；尤其是报警中心的应用软件为确保正常运行，应严格选用正版软件。非正版和未经考验的软件，有可能导致数据丢失或中心瘫痪。
= 使用简单
管理中心软件要求智能化程度高，对值班员使用要求简单；并能进行各种模糊查询，满足各种需要。
= 警情误报判断
中心具有一定的判断误报的能力，避免值班员盲目出警。
5.2.2系统特点
1、功能强大
基于Lonworks技术的小区智能管理控制系统集多表集抄、家庭安全防范报警和家电控制等功能。
2、灵活开放
? 支持多种通讯介质：双绞线、铜轴电缆、无线电、电力线、红外线等；
? 智能控制单元采用模块化设计，可按实际情况灵活配置；
? 开放的 Lonworks通讯协议，可与不同Lonworks厂家的产品共用LON控制网络，实现互操作，降低投资成本。
3、安全可靠
? 数据采集、传输准确；
? 系统中任何成员地位均等，无需主控节点管理和轮询，任何智能控制器的故障，不会影响其他智能控制器正常运行。即使通讯线路发生故障，智能控制器仍可以正常运行；
? 系统采用安全模式设计，能有效的防止雷电、电弧等强电磁干扰；
? 实时的网络在线检测，系统断路、短路、防磁报警功能；
? 系统具有自检恢复功能；
? 断电数据保持及可靠的后备电源切换功能；
? 管理系统分级的操作授权。
4、结构完善
? 采用自由拓扑结构，可采用总线制、自由拓朴、星形等多种拓朴结构；
? 系统容量大，可带155万个表具。
5、易于维护
? 主板与I/O板为可分拆式结构，易于重新配置和修理，更可及时升级，降低维护成本；
? 中央控制室自动查看抄表线路情况，大大减少日常维护工作量；
? 系统集成化高，网络环节少，易于安装、维护；
? 应用软件操作简便，界面友好。

5.3 系统组成构架图
“智讯宝”智能控制系统由物业控制管理中心、家庭智能管理控制器组成的二级网络系统。终端设备包括：远程脉冲表（水、电、气表；安防设备及家电等）；网络连接设备包括：网络适配器、中继器、集线箱等；网络系统结构是基于Lonworks现场总线结构。

5.4本系统实现的功能
根据金鹏国际的实际需求，本系统实现冷水表、热水表、中水表、纯净水表、煤气表、热能表的远传；家庭安防部分实现防盗及防灾功能，通过红外微波探测器、门磁、窗磁、煤气泄露报警器、紧急按钮等外围设备配合系统完成。

5.5系统设备性能指标
家庭智能控制器：通过双绞线与其它采集器连成网络，并通过网络适配器连到管理计算机。（安装在集线箱里）
“智讯宝”智能家庭管理控制器采用Lonworks核心技术生产，使用美国Echelon公司提供的Lonworks核心技术Neuron（内置3个CPU）芯片，并且固化了OSI的七层通信协议，以及34种常见的I/O控制对象，同时具备了通信与控制功能。

“智讯宝” 家庭智能控制器是小区智能网络现场自动控制系统的硬件基础设备，是直接进行设备监控功能和实施网络通讯的核心。可以提供模拟量、开关量、脉冲量的输入/出。
技术参数
? 通讯协议：LonTalk协议，符合IEEE1473和EIA709标准
? 系统工作制式：24小时不间断工作制
? 电磁兼容：符合IEC1000-4-4及IEC1000-4-5标准。电快速瞬变脉冲群抗扰性严酷等级达到IV级（±4000V）；浪涌抗扰度严酷等级达到IV级（±4000V）
? 节点工作频率：10Mhz
? 工作电压： 12V DC
? 工作电流：<80mA
? 节点平均输入功率：小于1W
? 工作温度：-10℃~ +55℃
? 工作湿度：<90%（不凝结）
? 数据存储器寿命：10年以上
? 抗静电能力：8KV
? 允许电网波动：176V~ 264V
? 误差累计：没有误差累计。数据传输时只发送表记的行度整数，其小数部分 连续累计。
? 抄表精度：正负一个脉冲信号
? 通信速率：78Kbps
? 最大通讯距离：无中继器情况下2700m
? 外观尺寸：145mm*100mm
? 重量：<300g
其中输入端口接计量表及安防探头等传感器，输出端口接水、电、气或家电控制。输入通道没有明确规定，计量表、探头可以混接，输出通道亦是，可按实际情况灵活配置，提供多种解决方案，最大限度地满足用户的需要。
集线箱：该集线箱可安装2个“智讯宝”智能采集器，箱内安装有电源变压器和蓄电池，以及开关、端子排、理线槽。将现场采集器及相关设备放置其中，每个集线箱最多可放置2个采集器及相关设备。尺寸为440×320×70mm。（安装在楼层的弱电竖井里）
网络适配器：管理计算机与Lonworks网络的接口（安装在管理计算机中）。
中继器：扩展通讯距离和采集器数量。每超过2700m或64个采集器增加1个。（安装在集线箱里或条件允许的地方）
路由器：当网络传输数据较多时，扩展通讯距离和采集器数量，管理网络交通，可替代中继器。并可以作为两种不同传输速率的双绞线信道的接口。（可安装在集线箱里或条件允许的地方）

5.6本系统1、2、3、4号楼的详细配置清单
5.6.1方案说明：
根据项目的具体需求，我们充分考虑用户以及未来物业管理的要求，对整个系统结构、未来系统的扩展性、系统的实用性等方面进行综合考虑。使系统的实用性与经济性达到平衡。系统选用北京鄂尔多斯天润智能科技有限责任公司的“智讯宝”家居智能管理控制系统，该系统具有先进的总线结构，稳定的性能和较高的性价比，可以完全满足此项目的需求。下面就系统结构做以下说明。
5.6.2具体方案说明：
基表及采集器数量统计表：

实现的功能如下：
1、 可实现物业对住户的时时、定时远程抄表，并在月底生成报表，并打印。
2、 整个系统具有自动检测功能，整个线路的防磁报警、短路、断路、电池欠压及控制节点不在线时，均会发出报警信号给小区的物业管理中心。系统线路恢复时，物业中心同样可以适时跟踪。
第六章 设备安装说明
（并提供箱体内的接线衅、所用线缆规格）
智讯宝（inBOX）硬件设备先进可靠，技术成熟，并具有开放式体系结构。该产品使用方便，性能可靠，性能价格比高，保护用户的投资效益。智讯宝（inBOX）智能控制器使用简单，方便，外观小巧便于安装。外观图见下图。
6.1产品外型及结构

InBOX智能控制器外型见上图，图中不包括端子部分。 安装时，只要在合适的位置用2枚5#螺丝固定好即可。工程施工中可采用朗顺公司的智能采集器集线箱，该集线箱可安装2个“智讯宝”智能采集器，箱内安装有电源变压器和蓄电池，以及开关、端子排、理线槽。蓄电池在系统断电时向采集器供电，若只用于多表远传系统，蓄电池可维持采集器工作72小时。
6.2 LEDs，按键说明
Services LED 亮 ：表明节点已响应Service Pin 按钮。
Power / Status LED 亮 ：表明节点电源已接通。闪烁：表明节点正进行通讯。灭 ：表明节点电源没有连通，或节点有问题。
6.3按键说明
Install Key:当安装节点应用程序时，会提示用户按该键。
6.4接线方法
InBOX智能控制器接线方式示例参见下图 InBOX智能控制器接线图。
InBOX接线图
接线注意事项：
l 必须将信号线两端与采样通道的两个接线端分别相连。
l 电源地与I/O通道地相连，不可单独接地。
l 输入通道没有明确规定，表、探头可以混接。输出通道亦是。
l 采样信号不可超出测量范围。
6.5安装说明

“智讯宝”家庭智能管理控制器及相关设备（变压器、备用电池等）固定在弱电竖井或合适位置的集线箱内，便于安装和日常的维护。外部设备的信号线先汇集到每户的过路盒，再经由各户过路盒沿墙暗敷至走廊内线槽或干管，再引至弱电竖井集线箱内。 6.5.1 安装人员要求：
硬件安装人员须掌握电气安全知识及电子电路基本知识；调试人员须有较系统的电子技术、计算机及本控制器系统的知识。
6.5.2 硬件安装
1） 施工人员按电气施工图布线，接线，并核对无误。
2） 确认电源输入侧无短路现象，机箱(柜)接地良好。
3） 检查接线无误后方可送电。
4） 送电后，确认控制器电源指示灯（绿灯）亮。
5） 系统正确安装完毕，按一下INSTALL按钮，由上位管理计算机下装inBOX智能控制器配置信息，配置后即可投入使用。

6．6安装要求
6.6.1智能控制器的供电电路
智能控制器及相关设备（变压器、蓄电池等）均放置于集线箱中，在靠近集线箱的位置预留一个220V电源即可。
6.6.2外部设备与智能控制器之间的接线（信号线）
采用RVV-2 ×0.3mm2或一对五类双绞线。穿PVC管(管径ф20)接至智能控制器相应的输入、输出端口，在环境干扰信号较强的情况下，可采用屏蔽线。
6.6.3智能控制器之间的接线（网络线）
采用屏蔽双绞线2X1.0mm2（绞线大于50绞/米），即可满足正常通讯的要求。或采用一对五类屏蔽双绞线（也可采用多对非屏蔽双绞线，其中一对做数据传输，一对接地做屏蔽使用），弱电竖井预留穿线线槽，线槽尺寸为100*100mm。
智能控制器放置于集线箱中，集线箱明装或暗装于弱电竖井内，距离地面1.5m-1.7m。上层楼智能控制器的网络线垂直穿层下行接至下层集线箱中。
如果通讯距离超过2700米或采集器数量超过64个时，需要设置中继器延长通讯距离，必要时设置路由器。中继器和路由器应安装在不宜破坏的地方或置于装有智能控制器的集线箱内。
6.6.4楼外通讯总线管路敷设
楼与楼之间的通讯总线可沿户外路径与弱电管线一起敷设，所有埋地管线均应采用镀锌管或PVC管护套。当主干通讯线周围环境存在严重电磁干扰时，主干线应采用屏蔽五类双绞线，并将各段屏蔽层连通，最后经一点接地。