某別墅群園區智能化系統工程設計簡介

廖 勇 廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010

1 工程概況

本工程位于廣州市白云區，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。

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

圖1 園區總圖

2 設計范圍

本次智能化系統工程設計范圍為園區部分(會所及單體別墅內部智能化設計由業主另行委托其他專業公司設計)，主要包括以下內容［1］［2］:

(1)園區信息設施

室外弱電管網系統(含運營商管網預留)

光纖布線系統

智能專網系統

公共廣播及背景音樂系統

信息發布系統

(2)園區安全防范

視頻安防監控系統

周界防范系統

數字訪客可視對講系統

停車場管理系統

(3)配套工程

機房工程

智能化系統配電及防雷接地

3 園區信息設施

3.1 室外弱電管網系統

(1)本系統主要作為園區智能化系統線纜及運營商弱電線纜敷設的管道路由。

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

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

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

中區(F 區)和南區(H、K 片區)室外園區主干路由敷設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到戶。FKH地下室主干線槽規格為MR300 ×100(局部MR200 ×100)，入戶線槽規格為MR50 ×50。

(3)管道敷設要求

室外園區預埋管道及手孔井應盡量選擇在綠化帶或人行道處敷設，一般室外管材采用PVC-U 聚氯乙烯塑料管，當管道進入建筑物室內及穿過車道時改用焊接鋼管。

園區室外預埋管道最小埋深(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 園區分區示意圖

室外七孔蜂窩PVC 管敷設大樣圖

3.2 全光纖布線系統

園區光纖布線系統分為入戶及園區視頻監控兩套布線系統，均為全光纖布線系統。

(1)入戶光纖布線系統主要作為數字訪客可視對講系統、別墅智能家居系統等智能化系統網絡層通信的傳輸介質。

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

主要光纖主干(星型至ABCDFHK 區每棟別墅及西區出入口保安亭)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 區每棟別墅、南區出入口保安亭及南區物業辦公室)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)園區視頻監控光纖布線系統主要作為室外園區及FKH 地下室IP 攝像機、周界防范防區探測主機等智能化設備網絡層通信的傳輸介質。

系統采用EPON 樹干共享式無源光網絡結構，由光線路終端OLT、光纖鏈路、無源分光器POS 及光網絡單元ONU 組成。整個園區共設置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 智能專網系統

(1)園區智能專網采用兩層星型架構，包括核心層和接入層。網絡主干采用1000M 以太網，終端用戶端口速率10/100M 自適應。

(2)核心層交換機設置在會所地下一層智能化中控室設備機房內，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，當其中1 臺核心交換機發生故障時，可根據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智能化系統設備的網絡層通信使用，分為兩部分:一部分為設置在每棟別墅、出入口保安亭及南區物業辦公室智能專網機柜的以太網交換機(帶POE 供電)。接入層交換機采用可堆疊、可網管、千兆上聯交換機，每個堆疊交換機單元配置1 個1000M 光口上聯至核心交換機。IP 攝像機、可視對講分機等智能化終端均采用10/100M 自適應鏈路與接入層交換機連接。另一部分為園區視頻監控光纖布線系統的ONU 光網絡單元(帶POE 供電)。每個光網絡單元配置1 個共享式1000M 光口上聯至OLT 光線路終端，OLT 再以1000M 電口鏈路與核心層交換連接。每個光網絡單元配置4 個10/100M 自適應電口與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

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

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

(2)業務語音信息廣播。業務信息廣播主要形式為人工話筒業務廣播和自動語音信息廣播，用于廣播通知、發布新聞信息及尋呼等功能。

(3)應急疏散廣播。當發生火災或其他應急情況，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閉或音量衰減器開關狀態的限制，確保正確引導園區人群的疏散。

3.5 信息發布系統

本系統主要用于發布園區天氣狀況、溫濕度信息、空氣質量環境參數、穿衣指數、園區管理通知等信息公告，同時也用于發布會所的商業信息公告，如會所介紹、會所服務優惠、車展、名人會等。信息發布終端主要在園區北邊和南邊出入口處各設置一塊室外全彩LED 屏(P10)，屏體尺寸為4.16 米×2.24 米。

4 園區安全防范

4.1 視頻安防監控系統

本系統采用IP 數字前端攝像機+IP 傳輸網絡+IP 存儲+數字上墻顯示的全數字IP 網絡化視頻安防結構。所有前端視頻信號經智能專網傳輸，監控視頻流在會所地下一層智能化中控室設備機房存儲。系統做全天24 小時錄像(會所及室外園區攝像機采用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，管理中心可根據需要隨時調取監控點的實時圖像或過往錄像。

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

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

4.2 周界防范系統

本系統主要是利用光纜振動探測系統來保護室外園區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］。

系統主要由雙防區探測主機、振動傳感光纜、終端盒及系統工作站等組成。系統前端探測主機通過RS485 總線串接起來，其中一個探測主機利用園區視頻監控光纖布線系統的ONU 設備與智能專網核心交換機聯網通信。

圖3 園區室外IP 攝像機EPON 網絡連接示意圖

當有人入侵(攀爬、拉扯、踩踏和剪斷圍網)所產生的持續振動致使光纜形變而產生的信號，經系統軟件分析算法判斷滿足報警條件時，立即向系統工作站發送告警信號，同時輸出開關量信號啟動現場聲光報警器。系統工作站顯示報警防區情況同時聯動視頻安防監控系統進行實時跟蹤和錄像。

圖4 園區周界圍欄振動光纜安裝示意圖

4.3 數字訪客可視對講系統

本系統主要設置目的是對進入園區的訪客進行身份確認，實現對園區出入口的管理，同時系統兼具別墅住戶報警功能，當別墅住戶家中發生火災、燃氣泄漏及其它安防警情時，報警信號傳輸到會所智能化管理中心，通知值班人員做出反應，并能發送信息至住戶手機。

系統采用IP 網絡型雙向可視對講系統，主要由園區行人門口機、園區車道門口機、別墅門口機、別墅住戶分機、管理機(設置于會所地下一層智能化中控室及西區/南區停車場崗亭)、工作站和系統管理軟件等部分組成。系統利用智能專網進行視頻及語音對講信號數據雙向傳輸。

圖5 別墅可視對講門口機

別墅戶內可視對講分機

4.4 停車場管理系統

室外園區在西區和南區出入口各設置一套兩進兩出停車場管理設備，對停車場進出車輛實施自動管理。系統具備出入口管理、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

在會所地下一層設一個智能化中控室(兼消防安保控制室)，對消防控制系統、公共廣播系統、視頻安防監控系統、周界防范系統、數字訪客可視對講系統、智能專網系統等智能化設備進行集中監控和管理維護。

智能化中控室面積約140 m2，劃分為UPS 配電間、設備機房和監控室。系統運行期間由物業管理中心配備專門的保安/IP/工程值班人員負責中心機房24h 監控和管理維護。

圖7 智能化中控室設備布置平面圖

5.2 智能化系統配電

(1)智能化中控室、會所樓層弱電間及室外園區IP 攝像機等智能化設備全部采用會所UPS 統一供電。會所地下一層UPS 配電間內設1套60KVA 的UPS 電源，供會所及室外園區(ABCF 片區)各智能化設備(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)在南區開關房設1 套10KVA 的UPS 電源供室外園區(DEKH片區)各智能化設備(IP 攝像機、周界防范探測主機等)用電。

(3)別墅戶內智能專網設備(如接入層交換機、DDC)由業主自設小型UPS 供電。交換機帶POE 供電，可兼顧可視對講分機、戶內IP 攝像機的用電。

6 結束語

本文以某別墅群園區智能化系統工程為例，介紹了該工程各智能化子系統的設計要點，以期對類似建筑工程智能化系統設計提供有益參考。

［1］中華人民共和國國家標準.智能建筑設計標準［S］.中國計劃出版社，2006.

［2］張小凡，屠勝勇.居住小區智能化系統設計要點［J］.智能建筑與城市信息，2005.

［3］劉昭，陸文娟，董博.淺談振動光纜周界入侵報警系統在大型油庫的應用［J］.信息通信，2013.