某別墅群園區(qū)智能化系統(tǒng)工程設(shè)計簡介

廖 勇 廣東省建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州 510010

1 工程概況

本工程位于廣州市白云區(qū)，總建筑面積約11.3 萬m2，由99 棟獨棟別墅和1 棟會所組成，項目定位為超高端豪宅別墅園區(qū)。

整個園區(qū)項目建成后由1 家物業(yè)公司管理，在會所地下一層設(shè)置1個智能化中控室(兼消防安保控制室)，由物業(yè)管理公司配備專職安保人員、設(shè)備工程師及IT 工程師，對園區(qū)及會所的消防、安防及智能化系統(tǒng)進行24 小時監(jiān)控、管理及維護。

圖1 園區(qū)總圖

2 設(shè)計范圍

本次智能化系統(tǒng)工程設(shè)計范圍為園區(qū)部分(會所及單體別墅內(nèi)部智能化設(shè)計由業(yè)主另行委托其他專業(yè)公司設(shè)計)，主要包括以下內(nèi)容［1］［2］:

(1)園區(qū)信息設(shè)施

室外弱電管網(wǎng)系統(tǒng)(含運營商管網(wǎng)預(yù)留)

光纖布線系統(tǒng)

智能專網(wǎng)系統(tǒng)

公共廣播及背景音樂系統(tǒng)

信息發(fā)布系統(tǒng)

(2)園區(qū)安全防范

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

周界防范系統(tǒng)

數(shù)字訪客可視對講系統(tǒng)

停車場管理系統(tǒng)

(3)配套工程

機房工程

智能化系統(tǒng)配電及防雷接地

3 園區(qū)信息設(shè)施

3.1 室外弱電管網(wǎng)系統(tǒng)

(1)本系統(tǒng)主要作為園區(qū)智能化系統(tǒng)線纜及運營商弱電線纜敷設(shè)的管道路由。

(2)全園區(qū)共分為北/中/南三個分區(qū)，其中西區(qū)包括A、B 片區(qū);中區(qū)包括F、C 片區(qū);南區(qū)包括D、E、H、K 片區(qū)。

西區(qū)(A、B 片區(qū))室外園區(qū)主干管和入戶管已敷設(shè)完畢，園區(qū)主干路由敷設(shè)6 條PVC110 管，分支入戶敷設(shè)3 條PVC50 管。

中區(qū)(C 區(qū))和南區(qū)(D、E 片區(qū))室外園區(qū)主干路由敷設(shè)6 條七孔蜂窩管(子孔尺寸為32mm)，分支入戶敷設(shè)3 條PVC50 管。

中區(qū)(F 區(qū))和南區(qū)(H、K 片區(qū))室外園區(qū)主干路由敷設(shè)6 條七孔蜂窩管(局部3 條)，分支入戶由相連通的地下室線槽敷設(shè)到戶。FKH地下室主干線槽規(guī)格為MR300 ×100(局部MR200 ×100)，入戶線槽規(guī)格為MR50 ×50。

(3)管道敷設(shè)要求

室外園區(qū)預(yù)埋管道及手孔井應(yīng)盡量選擇在綠化帶或人行道處敷設(shè)，一般室外管材采用PVC-U 聚氯乙烯塑料管，當(dāng)管道進入建筑物室內(nèi)及穿過車道時改用焊接鋼管。

園區(qū)室外預(yù)埋管道最小埋深(m)如下表所示，管道最小埋深指管道的頂面至路面的距離:

圖2 園區(qū)分區(qū)示意圖

室外七孔蜂窩PVC 管敷設(shè)大樣圖

3.2 全光纖布線系統(tǒng)

園區(qū)光纖布線系統(tǒng)分為入戶及園區(qū)視頻監(jiān)控兩套布線系統(tǒng)，均為全光纖布線系統(tǒng)。

(1)入戶光纖布線系統(tǒng)主要作為數(shù)字訪客可視對講系統(tǒng)、別墅智能家居系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層通信的傳輸介質(zhì)。

系統(tǒng)采用兩層星型拓撲結(jié)構(gòu)，第一層為干線子系統(tǒng)，包括會所地下一層智能化中控室設(shè)備機房的光纖主配線架至每棟別墅、園區(qū)南北出入口保安亭及南區(qū)物業(yè)辦公室智能專網(wǎng)機柜的干線光纜與配線設(shè)備;第二層為配線子系統(tǒng)，由智能專網(wǎng)機柜交換機至設(shè)備信息插座或網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的配線電纜、配線設(shè)備和跳線等組成。

主要光纖主干(星型至ABCDFHK 區(qū)每棟別墅及西區(qū)出入口保安亭)采用4 芯OM3 多模光纜(2 芯工作，2 芯備用，支持千兆傳輸最遠900 米);其余光纖主干(星型至E 區(qū)每棟別墅、南區(qū)出入口保安亭及南區(qū)物業(yè)辦公室)采用4 芯單模光纜(2 芯工作，2 芯備用，支持千兆傳輸最遠2000 米)。

水平配線電纜采用六類UTP 銅纜。

(2)園區(qū)視頻監(jiān)控光纖布線系統(tǒng)主要作為室外園區(qū)及FKH 地下室IP 攝像機、周界防范防區(qū)探測主機等智能化設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層通信的傳輸介質(zhì)。

系統(tǒng)采用EPON 樹干共享式無源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由光線路終端OLT、光纖鏈路、無源分光器POS 及光網(wǎng)絡(luò)單元ONU 組成。整個園區(qū)共設(shè)置7 條光纖鏈路，每條光纖鏈路采用2 芯單模光纜(1 芯工作，1 芯備用)，接入會所地下一層智能化中控室設(shè)備機房的光纖主配線架。

水平配線電纜采用六類UTP 銅纜。

3.3 智能專網(wǎng)系統(tǒng)

(1)園區(qū)智能專網(wǎng)采用兩層星型架構(gòu)，包括核心層和接入層。網(wǎng)絡(luò)主干采用1000M 以太網(wǎng)，終端用戶端口速率10/100M 自適應(yīng)。

(2)核心層交換機設(shè)置在會所地下一層智能化中控室設(shè)備機房內(nèi)，包括2 臺全千兆核心交換機，核心交換機間通過2 條萬兆鏈路進行連接通信。2 臺核心交換機同時工作，分別連接不同部分的接入層交換機，當(dāng)其中1 臺核心交換機發(fā)生故障時，可根據(jù)重要性利用跳線切換部分主干鏈路至另一臺核心交換機。

(3)接入層主要作為園區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層通信使用，分為兩部分:一部分為設(shè)置在每棟別墅、出入口保安亭及南區(qū)物業(yè)辦公室智能專網(wǎng)機柜的以太網(wǎng)交換機(帶POE 供電)。接入層交換機采用可堆疊、可網(wǎng)管、千兆上聯(lián)交換機，每個堆疊交換機單元配置1 個1000M 光口上聯(lián)至核心交換機。IP 攝像機、可視對講分機等智能化終端均采用10/100M 自適應(yīng)鏈路與接入層交換機連接。另一部分為園區(qū)視頻監(jiān)控光纖布線系統(tǒng)的ONU 光網(wǎng)絡(luò)單元(帶POE 供電)。每個光網(wǎng)絡(luò)單元配置1 個共享式1000M 光口上聯(lián)至OLT 光線路終端，OLT 再以1000M 電口鏈路與核心層交換連接。每個光網(wǎng)絡(luò)單元配置4 個10/100M 自適應(yīng)電口與IP 攝像機和周界防范探測主機相連接。

3.4 公共廣播及背景音樂系統(tǒng)

公共廣播系統(tǒng)是智能建筑中普遍采用的基本設(shè)施，系統(tǒng)音源設(shè)備和控制設(shè)備設(shè)在會所地下一層智能化中控室設(shè)備機房內(nèi)，其主要功能有:

(1)背景音樂播放。背景音樂主要用于創(chuàng)造一種輕松和諧的聽覺氣氛，是美化公共環(huán)境的重要手段之一。平時通過室外園區(qū)草地音箱(沿道路設(shè)置)可按時間段，按正常的生活日、節(jié)假日、特殊紀(jì)念日安排播放不同性質(zhì)背景音樂，來豐富園區(qū)的生活氣氛。

(2)業(yè)務(wù)語音信息廣播。業(yè)務(wù)信息廣播主要形式為人工話筒業(yè)務(wù)廣播和自動語音信息廣播，用于廣播通知、發(fā)布新聞信息及尋呼等功能。

(3)應(yīng)急疏散廣播。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或其他應(yīng)急情況，疏散廣播信息將以最大音量形式輸出，并且不受揚聲器回路被關(guān)閉或音量衰減器開關(guān)狀態(tài)的限制，確保正確引導(dǎo)園區(qū)人群的疏散。

3.5 信息發(fā)布系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要用于發(fā)布園區(qū)天氣狀況、溫濕度信息、空氣質(zhì)量環(huán)境參數(shù)、穿衣指數(shù)、園區(qū)管理通知等信息公告，同時也用于發(fā)布會所的商業(yè)信息公告，如會所介紹、會所服務(wù)優(yōu)惠、車展、名人會等。信息發(fā)布終端主要在園區(qū)北邊和南邊出入口處各設(shè)置一塊室外全彩LED 屏(P10)，屏體尺寸為4.16 米×2.24 米。

4 園區(qū)安全防范

4.1 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用IP 數(shù)字前端攝像機+IP 傳輸網(wǎng)絡(luò)+IP 存儲+數(shù)字上墻顯示的全數(shù)字IP 網(wǎng)絡(luò)化視頻安防結(jié)構(gòu)。所有前端視頻信號經(jīng)智能專網(wǎng)傳輸，監(jiān)控視頻流在會所地下一層智能化中控室設(shè)備機房存儲。系統(tǒng)做全天24 小時錄像(會所及室外園區(qū)攝像機采用720P@4Mbps 格式存儲，別墅周界攝像機采用D1@2Mbps 格式存儲)，按30 天存儲配置硬盤容量，管理中心可根據(jù)需要隨時調(diào)取監(jiān)控點的實時圖像或過往錄像。

前端攝像機設(shè)置:在園區(qū)周界圍墻、園區(qū)道路、別墅周界及FKH 地下室等場所設(shè)置各種類型攝像機共584 臺。園區(qū)攝像機利用園區(qū)視頻監(jiān)控光纖布線系統(tǒng)進行視頻信號傳輸(別墅周界攝像機就近接入每棟別墅的智能專網(wǎng)接入層交換機)。

系統(tǒng)報警聯(lián)動功能:通過兩種方式觸發(fā)報警:第一是通過對實時視頻信號進行軟件分析，識別現(xiàn)場是否有人員移動;第二是通過軟件接口與周界防范系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)通信，接收周界防范探測主機、出入口讀卡器及報警按鈕發(fā)出的報警信號。設(shè)防狀態(tài)下，當(dāng)監(jiān)控現(xiàn)場有人進入觸發(fā)報警時，監(jiān)控工作站及監(jiān)視器墻立即彈出報警點附近攝像機拍攝的畫面，同時發(fā)出聲音提示提醒值班人員注意。

4.2 周界防范系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要是利用光纜振動探測系統(tǒng)來保護室外園區(qū)周界圍墻的安全不受侵犯，是整個安保體系的第一道防線［3］。

系統(tǒng)主要由雙防區(qū)探測主機、振動傳感光纜、終端盒及系統(tǒng)工作站等組成。系統(tǒng)前端探測主機通過RS485 總線串接起來，其中一個探測主機利用園區(qū)視頻監(jiān)控光纖布線系統(tǒng)的ONU 設(shè)備與智能專網(wǎng)核心交換機聯(lián)網(wǎng)通信。

圖3 園區(qū)室外IP 攝像機EPON 網(wǎng)絡(luò)連接示意圖

當(dāng)有人入侵(攀爬、拉扯、踩踏和剪斷圍網(wǎng))所產(chǎn)生的持續(xù)振動致使光纜形變而產(chǎn)生的信號，經(jīng)系統(tǒng)軟件分析算法判斷滿足報警條件時，立即向系統(tǒng)工作站發(fā)送告警信號，同時輸出開關(guān)量信號啟動現(xiàn)場聲光報警器。系統(tǒng)工作站顯示報警防區(qū)情況同時聯(lián)動視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)進行實時跟蹤和錄像。

圖4 園區(qū)周界圍欄振動光纜安裝示意圖

4.3 數(shù)字訪客可視對講系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要設(shè)置目的是對進入園區(qū)的訪客進行身份確認(rèn)，實現(xiàn)對園區(qū)出入口的管理，同時系統(tǒng)兼具別墅住戶報警功能，當(dāng)別墅住戶家中發(fā)生火災(zāi)、燃氣泄漏及其它安防警情時，報警信號傳輸?shù)綍悄芑芾碇行模ㄖ蛋嗳藛T做出反應(yīng)，并能發(fā)送信息至住戶手機。

系統(tǒng)采用IP 網(wǎng)絡(luò)型雙向可視對講系統(tǒng)，主要由園區(qū)行人門口機、園區(qū)車道門口機、別墅門口機、別墅住戶分機、管理機(設(shè)置于會所地下一層智能化中控室及西區(qū)/南區(qū)停車場崗?fù)?、工作站和系統(tǒng)管理軟件等部分組成。系統(tǒng)利用智能專網(wǎng)進行視頻及語音對講信號數(shù)據(jù)雙向傳輸。

圖5 別墅可視對講門口機

別墅戶內(nèi)可視對講分機

4.4 停車場管理系統(tǒng)

室外園區(qū)在西區(qū)和南區(qū)出入口各設(shè)置一套兩進兩出停車場管理設(shè)備，對停車場進出車輛實施自動管理。系統(tǒng)具備出入口管理、停車收費管理、車輛圖像對比、不停車收費等多種功能。

圖6 停車場出入口管理示意圖

5 配套工程

5.1 機房工程

在會所地下一層設(shè)一個智能化中控室(兼消防安保控制室)，對消防控制系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、數(shù)字訪客可視對講系統(tǒng)、智能專網(wǎng)系統(tǒng)等智能化設(shè)備進行集中監(jiān)控和管理維護。

智能化中控室面積約140 m2，劃分為UPS 配電間、設(shè)備機房和監(jiān)控室。系統(tǒng)運行期間由物業(yè)管理中心配備專門的保安/IP/工程值班人員負責(zé)中心機房24h 監(jiān)控和管理維護。

圖7 智能化中控室設(shè)備布置平面圖

5.2 智能化系統(tǒng)配電

(1)智能化中控室、會所樓層弱電間及室外園區(qū)IP 攝像機等智能化設(shè)備全部采用會所UPS 統(tǒng)一供電。會所地下一層UPS 配電間內(nèi)設(shè)1套60KVA 的UPS 電源，供會所及室外園區(qū)(ABCF 片區(qū))各智能化設(shè)備(如交換機、IP 攝像機、出入口控制器、周界防范探測主機等)用電。

(2)在南區(qū)開關(guān)房設(shè)1 套10KVA 的UPS 電源供室外園區(qū)(DEKH片區(qū))各智能化設(shè)備(IP 攝像機、周界防范探測主機等)用電。

(3)別墅戶內(nèi)智能專網(wǎng)設(shè)備(如接入層交換機、DDC)由業(yè)主自設(shè)小型UPS 供電。交換機帶POE 供電，可兼顧可視對講分機、戶內(nèi)IP 攝像機的用電。

6 結(jié)束語

本文以某別墅群園區(qū)智能化系統(tǒng)工程為例，介紹了該工程各智能化子系統(tǒng)的設(shè)計要點，以期對類似建筑工程智能化系統(tǒng)設(shè)計提供有益參考。

［1］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)［S］.中國計劃出版社，2006.

［2］張小凡，屠勝勇.居住小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計要點［J］.智能建筑與城市信息，2005.

［3］劉昭，陸文娟，董博.淺談?wù)駝庸饫|周界入侵報警系統(tǒng)在大型油庫的應(yīng)用［J］.信息通信，2013.