智慧小區(qū)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)分析

劉劍斌

（重慶凱瑞城市規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，重慶 401120）

現(xiàn)階段，信息化技術(shù)的發(fā)展速度較快，人們對(duì)居住品質(zhì)的要求不斷提高，在選擇居住地點(diǎn)時(shí)，考慮位置地段、交通等，注重小區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信智能化水平、安全防護(hù)水平和智慧物業(yè)水平等，都將影響今后在小區(qū)內(nèi)的生活質(zhì)量。在智慧小區(qū)中，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一身份識(shí)別、送排風(fēng)監(jiān)控功能，強(qiáng)化對(duì)智慧小區(qū)運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)控，本文詳細(xì)對(duì)智慧小區(qū)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。

1 智慧小區(qū)中的系統(tǒng)建設(shè)

1.1 智慧小區(qū)中包括的系統(tǒng)類型

在智慧小區(qū)中，包括多種不同類型的子系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、公共應(yīng)用系統(tǒng)、家庭應(yīng)用系統(tǒng)、智慧小區(qū)公共服務(wù)平臺(tái)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。公共應(yīng)用系統(tǒng)的類型最多，包括機(jī)房工程系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，是智慧小區(qū)中的重要組成部分。為了提高智慧小區(qū)的建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)加相關(guān)子系統(tǒng)的建設(shè)，保證智慧小區(qū)的各項(xiàng)功能都得到充分發(fā)揮。

1.2 智慧小區(qū)的基本功能

智慧小區(qū)和傳統(tǒng)的小區(qū)存在較明顯的差異，具備智能化、自動(dòng)化和信息化的功能，小區(qū)內(nèi)人們的生活更便捷，降低智慧小區(qū)公共基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)問(wèn)題的概率。以智慧小區(qū)路燈系統(tǒng)為例，現(xiàn)有的智慧社區(qū)監(jiān)控裝置功能欠缺，造成資源浪費(fèi)，路燈的安裝煩瑣，浪費(fèi)時(shí)間，尤其是大批量的路燈安裝需要大量的人力、物力，造成效率低下、成本增高。

在智慧小區(qū)中建設(shè)智慧燈桿，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能豐富、能夠增加資源利用率、安裝和維修方便、節(jié)約資源、提高效率等特點(diǎn)。在智慧燈桿中的信號(hào)模塊上設(shè)置微型基地臺(tái)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)射器，接收和發(fā)射信號(hào)，使社區(qū)整體覆蓋無(wú)線網(wǎng)絡(luò)[1]。監(jiān)控模塊上設(shè)置多角度旋轉(zhuǎn)無(wú)線攝像頭和錄音設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控安全防護(hù)作用。環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊上設(shè)置溫濕度傳感器、紫外線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)傳感器、二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)傳感器，檢測(cè)環(huán)境。

2 智慧小區(qū)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 供配電系統(tǒng)

智慧小區(qū)中的很多智能化設(shè)備需要可靠的供配電系統(tǒng)提供電源，在智慧小區(qū)的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制。智慧小區(qū)機(jī)房的進(jìn)線電源接線方式可采用2路10 kV進(jìn)線，分別向2臺(tái)800 kVA干式變壓器（1#和2#）供電。變壓器輸出端均配置ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，配置380 V低壓固定柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。

1#變壓器下配置400 kVA和200 kVA的UPS（不間斷電源）各1臺(tái)，2 000 A的48 V直流開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)1套。2#變壓器配置400 kVA和200 kVA的UPS各1臺(tái)。2臺(tái)變壓器低壓側(cè)通過(guò)母線互聯(lián)，1#和2#變壓器為冗余設(shè)計(jì)，UPS均為單機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成雙電源系統(tǒng)向負(fù)載供電。

智慧小區(qū)機(jī)房的市電接線方式，需要采用兩路不同的電源。電源可通過(guò)低壓母排出線接入智慧小區(qū)數(shù)據(jù)中心機(jī)房市電輸入配電屏交流小母排，交流小母排掛接開(kāi)關(guān)，通過(guò)開(kāi)關(guān)出線至配電室中的配電柜，通過(guò)開(kāi)關(guān)出線接至ATS裝置，在智慧小區(qū)中設(shè)置應(yīng)急電源。發(fā)電機(jī)可以作為應(yīng)急電源，主電源因故障無(wú)法正常工作時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)重要的負(fù)荷，一般可以采用柴油發(fā)電機(jī)，使用較為靈活，由發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器等組成。控制器可以檢測(cè)供配電系統(tǒng)中的電源，檢測(cè)出主電源系統(tǒng)存在問(wèn)題時(shí)，迅速啟動(dòng)固定式柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電[2]。在固定式柴油發(fā)電機(jī)的容量選擇方面，根據(jù)該智慧小區(qū)的負(fù)荷情況和配電線路情況，選擇合適容量的發(fā)電機(jī)，不可超過(guò)智慧小區(qū)區(qū)域的允許容量。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信組網(wǎng)技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越向往智能、安全、便利的生活方式。小區(qū)傳統(tǒng)的管理方式存在問(wèn)題，如信息服務(wù)采用人工實(shí)現(xiàn)、住戶信息難以便捷地進(jìn)行統(tǒng)一管理，目前已有的智慧小區(qū)信息傳遞多是基于有線網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)階段WLAN技術(shù)的成熟與發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、教育、移動(dòng)辦公等領(lǐng)域，運(yùn)營(yíng)級(jí)WLAN規(guī)模的形成，能夠?yàn)楦鞣N智能設(shè)備及移動(dòng)終端提供WLAN服務(wù)，為智慧小區(qū)的建設(shè)提供有力保障。智能設(shè)備和移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)接入WLAN網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備與設(shè)備間通過(guò)WLAN進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，能夠有效減少有線設(shè)施建設(shè)，節(jié)省材料費(fèi)用、能耗低、節(jié)省能源。利用WLAN技術(shù)，可以進(jìn)行智慧小區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)通信組網(wǎng)。

2.3 安全防控監(jiān)視技術(shù)

安全防控監(jiān)視系統(tǒng)在智慧小區(qū)中占有重要的地位，一般采用攝像頭進(jìn)行圖像和視頻信息的采集。在圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，將攝像頭采集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)傳輸?shù)街腔坌^(qū)監(jiān)控主站系統(tǒng)中，供小區(qū)運(yùn)維人員進(jìn)行分析[3]，并兼容主流視頻系統(tǒng)。

現(xiàn)有的小區(qū)里面的攝像頭功能性單一，攝像頭與主機(jī)間需要通過(guò)傳輸線連接，安裝成本高、過(guò)程復(fù)雜，需要大量的人力、物力。在智慧小區(qū)的建設(shè)中，可以采用性能更優(yōu)良的攝像頭，保證智慧小區(qū)安防系統(tǒng)建設(shè)的需要。在智慧小區(qū)的安防系統(tǒng)中，可以采用入侵檢測(cè)技術(shù)、惡意代碼防范技術(shù)、邏輯隔離等技術(shù)，提高智慧小區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息安全水平。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧小區(qū)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置包括外殼、攝像頭。攝像頭固定安裝在攝像頭底座，攝像頭底座固定安裝在外殼的內(nèi)壁，外殼的外壁固定安裝著太陽(yáng)能發(fā)電板，太陽(yáng)能發(fā)電板與電池電性連接，電池固定安裝在外殼的內(nèi)壁，電池位于攝像頭底座的左側(cè)，電池的左側(cè)設(shè)置有控制主板，控制主板與電池電性連接，控制主板的左側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在外殼的內(nèi)壁，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)外殼的殼壁和吸附板，吸附板固定安裝在外殼的外壁，外殼的外壁設(shè)置有定位孔，定位孔圍繞吸附板均勻排布。

裝置利用太陽(yáng)能發(fā)電板，使本裝置能夠自給自足。該裝置利用控制主板，在主板安裝物聯(lián)網(wǎng)路由器、信號(hào)轉(zhuǎn)化器、信號(hào)接收器、信號(hào)發(fā)射器，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行監(jiān)控，功能性多樣化，攝像頭與主機(jī)間不需要傳輸線連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接，成本低、安裝過(guò)程簡(jiǎn)單。裝置利用吸附板和定位孔，使本裝置拆裝更方便快捷，利用控制主板上安裝存儲(chǔ)器，可以自身進(jìn)行存儲(chǔ)。

3 智慧小區(qū)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 智慧商業(yè)建設(shè)中的應(yīng)用

在智慧小區(qū)中，商業(yè)是重要的組成部分，通過(guò)智慧小區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)商家信息共享，小區(qū)內(nèi)的居民能夠及時(shí)掌握商家所發(fā)布的最新信息[4]。各商家應(yīng)采用人性化的單元入口管理，提高用戶的安全性、便利性。設(shè)備間通過(guò)WLAN進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所有設(shè)備間的通信基于WLAN技術(shù)，避免了布線的麻煩，能夠有效減少有線設(shè)施建設(shè)，節(jié)省材料費(fèi)用，具有能耗低、節(jié)省能源的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 公共服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

公共服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)是智慧小區(qū)建設(shè)的重要組成部分，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的智慧小區(qū)建設(shè)正逐漸興起，智慧小區(qū)利用智能化管家平臺(tái)為物管提供有效的信息管理手段，為小區(qū)業(yè)主提供便捷的居家服務(wù)。物業(yè)通過(guò)智慧小區(qū)管家平臺(tái)免費(fèi)將物業(yè)信息（通知、賬單、告示等）推送給業(yè)主，業(yè)主通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端隨時(shí)查看物業(yè)信息、在線預(yù)約報(bào)修、監(jiān)控家庭安全、操作智能家居等，享受全方位的便民生活服務(wù)。

在智慧小區(qū)中的設(shè)備能耗監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠?qū)χ腔坌^(qū)中各類設(shè)施的用能情況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，得出各類設(shè)施具體的用能規(guī)律[5]。發(fā)現(xiàn)某種類型的設(shè)備能耗較高，可以針對(duì)性地采取切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，提高智慧小區(qū)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

給排水系統(tǒng)和送排風(fēng)系統(tǒng)也是智慧小區(qū)內(nèi)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)這類關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控。在給排水系統(tǒng)和送排風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)定期對(duì)給排水系統(tǒng)和送排風(fēng)系統(tǒng)的功能進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)的某些功能無(wú)法正常發(fā)揮時(shí)，應(yīng)通知智慧小區(qū)的運(yùn)維人員采取措施進(jìn)行解決。

3.3 智慧小區(qū)中的高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

智慧小區(qū)中包括多種類型的高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)，如小區(qū)積水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、出入口體溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、管理服務(wù)系統(tǒng)等，這些高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)是智慧小區(qū)的重要組成部分，本文以基于WLAN的智慧小區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。

通過(guò)管理服務(wù)系統(tǒng)可以解決現(xiàn)智慧小區(qū)的信息及數(shù)據(jù)交換采用有線網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)，在該系統(tǒng)中集成后臺(tái)服務(wù)器、單元門(mén)口機(jī)、客戶端和WLAN通信裝置。基于WLAN的智慧小區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括若干分別位于各住宅內(nèi)的客戶端、各單元門(mén)口機(jī)和后臺(tái)服務(wù)器，各客戶端通過(guò)WLAN將其采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至相應(yīng)的單元門(mén)口機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，將匯總后的數(shù)據(jù)通過(guò)WLAN發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器將匯總后的數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶終端[6]。

客戶端包括家電智能化服務(wù)單元，家電智能化服務(wù)單元包括分布室內(nèi)的各插座處的功率檢測(cè)模塊，功率檢測(cè)模塊檢測(cè)到功率高于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷插座電源。家電智能化服務(wù)單元包括與室內(nèi)調(diào)溫、調(diào)濕裝置相連的控制模塊，該控制模塊采用語(yǔ)音控制或通過(guò)WiFi遙控控制。智慧小區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理后臺(tái)服務(wù)器，能夠?qū)崟r(shí)處理用戶數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)反饋給用戶。

4 結(jié)語(yǔ)

在智慧小區(qū)的建設(shè)中，包括多項(xiàng)不同的關(guān)鍵技術(shù)，合理把控關(guān)鍵技術(shù)對(duì)提高智慧小區(qū)的建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。隨著智慧小區(qū)智慧化技術(shù)水平的提高，在未來(lái)的智慧小區(qū)建設(shè)中，應(yīng)把握關(guān)鍵系統(tǒng)建設(shè)，提高智慧小區(qū)的建設(shè)質(zhì)量。