某别墅群园区智能化系统工程设计简介

廖 勇 广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010

1 工程概况

本工程位于广州市白云区，总建筑面积约11.3 万m2，由99 栋独栋别墅和1 栋会所组成，项目定位为超高端豪宅别墅园区。

整个园区项目建成后由1 家物业公司管理，在会所地下一层设置1个智能化中控室(兼消防安保控制室)，由物业管理公司配备专职安保人员、设备工程师及IT 工程师，对园区及会所的消防、安防及智能化系统进行24 小时监控、管理及维护。

图1 园区总图

2 设计范围

本次智能化系统工程设计范围为园区部分(会所及单体别墅内部智能化设计由业主另行委托其他专业公司设计)，主要包括以下内容［1］［2］:

(1)园区信息设施

室外弱电管网系统(含运营商管网预留)

光纤布线系统

智能专网系统

公共广播及背景音乐系统

信息发布系统

(2)园区安全防范

视频安防监控系统

周界防范系统

数字访客可视对讲系统

停车场管理系统

(3)配套工程

机房工程

智能化系统配电及防雷接地

3 园区信息设施

3.1 室外弱电管网系统

(1)本系统主要作为园区智能化系统线缆及运营商弱电线缆敷设的管道路由。

(2)全园区共分为北/中/南三个分区，其中西区包括A、B 片区;中区包括F、C 片区;南区包括D、E、H、K 片区。

西区(A、B 片区)室外园区主干管和入户管已敷设完毕，园区主干路由敷设6 条PVC110 管，分支入户敷设3 条PVC50 管。

中区(C 区)和南区(D、E 片区)室外园区主干路由敷设6 条七孔蜂窝管(子孔尺寸为32mm)，分支入户敷设3 条PVC50 管。

中区(F 区)和南区(H、K 片区)室外园区主干路由敷设6 条七孔蜂窝管(局部3 条)，分支入户由相连通的地下室线槽敷设到户。FKH地下室主干线槽规格为MR300 ×100(局部MR200 ×100)，入户线槽规格为MR50 ×50。

(3)管道敷设要求

室外园区预埋管道及手孔井应尽量选择在绿化带或人行道处敷设，一般室外管材采用PVC-U 聚氯乙烯塑料管，当管道进入建筑物室内及穿过车道时改用焊接钢管。

园区室外预埋管道最小埋深(m)如下表所示，管道最小埋深指管道的顶面至路面的距离:

图2 园区分区示意图

室外七孔蜂窝PVC 管敷设大样图

3.2 全光纤布线系统

园区光纤布线系统分为入户及园区视频监控两套布线系统，均为全光纤布线系统。

(1)入户光纤布线系统主要作为数字访客可视对讲系统、别墅智能家居系统等智能化系统网络层通信的传输介质。

系统采用两层星型拓扑结构，第一层为干线子系统，包括会所地下一层智能化中控室设备机房的光纤主配线架至每栋别墅、园区南北出入口保安亭及南区物业办公室智能专网机柜的干线光缆与配线设备;第二层为配线子系统，由智能专网机柜交换机至设备信息插座或网络接入设备的配线电缆、配线设备和跳线等组成。

主要光纤主干(星型至ABCDFHK 区每栋别墅及西区出入口保安亭)采用4 芯OM3 多模光缆(2 芯工作，2 芯备用，支持千兆传输最远900 米);其余光纤主干(星型至E 区每栋别墅、南区出入口保安亭及南区物业办公室)采用4 芯单模光缆(2 芯工作，2 芯备用，支持千兆传输最远2000 米)。

水平配线电缆采用六类UTP 铜缆。

(2)园区视频监控光纤布线系统主要作为室外园区及FKH 地下室IP 摄像机、周界防范防区探测主机等智能化设备网络层通信的传输介质。

系统采用EPON 树干共享式无源光网络结构，由光线路终端OLT、光纤链路、无源分光器POS 及光网络单元ONU 组成。整个园区共设置7 条光纤链路，每条光纤链路采用2 芯单模光缆(1 芯工作，1 芯备用)，接入会所地下一层智能化中控室设备机房的光纤主配线架。

水平配线电缆采用六类UTP 铜缆。

3.3 智能专网系统

(1)园区智能专网采用两层星型架构，包括核心层和接入层。网络主干采用1000M 以太网，终端用户端口速率10/100M 自适应。

(2)核心层交换机设置在会所地下一层智能化中控室设备机房内，包括2 台全千兆核心交换机，核心交换机间通过2 条万兆链路进行连接通信。2 台核心交换机同时工作，分别连接不同部分的接入层交换机，当其中1 台核心交换机发生故障时，可根据重要性利用跳线切换部分主干链路至另一台核心交换机。

(3)接入层主要作为园区智能化系统设备的网络层通信使用，分为两部分:一部分为设置在每栋别墅、出入口保安亭及南区物业办公室智能专网机柜的以太网交换机(带POE 供电)。接入层交换机采用可堆叠、可网管、千兆上联交换机，每个堆叠交换机单元配置1 个1000M 光口上联至核心交换机。IP 摄像机、可视对讲分机等智能化终端均采用10/100M 自适应链路与接入层交换机连接。另一部分为园区视频监控光纤布线系统的ONU 光网络单元(带POE 供电)。每个光网络单元配置1 个共享式1000M 光口上联至OLT 光线路终端，OLT 再以1000M 电口链路与核心层交换连接。每个光网络单元配置4 个10/100M 自适应电口与IP 摄像机和周界防范探测主机相连接。

3.4 公共广播及背景音乐系统

公共广播系统是智能建筑中普遍采用的基本设施，系统音源设备和控制设备设在会所地下一层智能化中控室设备机房内，其主要功能有:

(1)背景音乐播放。背景音乐主要用于创造一种轻松和谐的听觉气氛，是美化公共环境的重要手段之一。平时通过室外园区草地音箱(沿道路设置)可按时间段，按正常的生活日、节假日、特殊纪念日安排播放不同性质背景音乐，来丰富园区的生活气氛。

(2)业务语音信息广播。业务信息广播主要形式为人工话筒业务广播和自动语音信息广播，用于广播通知、发布新闻信息及寻呼等功能。

(3)应急疏散广播。当发生火灾或其他应急情况，疏散广播信息将以最大音量形式输出，并且不受扬声器回路被关闭或音量衰减器开关状态的限制，确保正确引导园区人群的疏散。

3.5 信息发布系统

本系统主要用于发布园区天气状况、温湿度信息、空气质量环境参数、穿衣指数、园区管理通知等信息公告，同时也用于发布会所的商业信息公告，如会所介绍、会所服务优惠、车展、名人会等。信息发布终端主要在园区北边和南边出入口处各设置一块室外全彩LED 屏(P10)，屏体尺寸为4.16 米×2.24 米。

4 园区安全防范

4.1 视频安防监控系统

本系统采用IP 数字前端摄像机+IP 传输网络+IP 存储+数字上墙显示的全数字IP 网络化视频安防结构。所有前端视频信号经智能专网传输，监控视频流在会所地下一层智能化中控室设备机房存储。系统做全天24 小时录像(会所及室外园区摄像机采用720P@4Mbps 格式存储，别墅周界摄像机采用D1@2Mbps 格式存储)，按30 天存储配置硬盘容量，管理中心可根据需要随时调取监控点的实时图像或过往录像。

前端摄像机设置:在园区周界围墙、园区道路、别墅周界及FKH 地下室等场所设置各种类型摄像机共584 台。园区摄像机利用园区视频监控光纤布线系统进行视频信号传输(别墅周界摄像机就近接入每栋别墅的智能专网接入层交换机)。

系统报警联动功能:通过两种方式触发报警:第一是通过对实时视频信号进行软件分析，识别现场是否有人员移动;第二是通过软件接口与周界防范系统、出入口控制系统通信，接收周界防范探测主机、出入口读卡器及报警按钮发出的报警信号。设防状态下，当监控现场有人进入触发报警时，监控工作站及监视器墙立即弹出报警点附近摄像机拍摄的画面，同时发出声音提示提醒值班人员注意。

4.2 周界防范系统

本系统主要是利用光缆振动探测系统来保护室外园区周界围墙的安全不受侵犯，是整个安保体系的第一道防线［3］。

系统主要由双防区探测主机、振动传感光缆、终端盒及系统工作站等组成。系统前端探测主机通过RS485 总线串接起来，其中一个探测主机利用园区视频监控光纤布线系统的ONU 设备与智能专网核心交换机联网通信。

图3 园区室外IP 摄像机EPON 网络连接示意图

当有人入侵(攀爬、拉扯、踩踏和剪断围网)所产生的持续振动致使光缆形变而产生的信号，经系统软件分析算法判断满足报警条件时，立即向系统工作站发送告警信号，同时输出开关量信号启动现场声光报警器。系统工作站显示报警防区情况同时联动视频安防监控系统进行实时跟踪和录像。

图4 园区周界围栏振动光缆安装示意图

4.3 数字访客可视对讲系统

本系统主要设置目的是对进入园区的访客进行身份确认，实现对园区出入口的管理，同时系统兼具别墅住户报警功能，当别墅住户家中发生火灾、燃气泄漏及其它安防警情时，报警信号传输到会所智能化管理中心，通知值班人员做出反应，并能发送信息至住户手机。

系统采用IP 网络型双向可视对讲系统，主要由园区行人门口机、园区车道门口机、别墅门口机、别墅住户分机、管理机(设置于会所地下一层智能化中控室及西区/南区停车场岗亭)、工作站和系统管理软件等部分组成。系统利用智能专网进行视频及语音对讲信号数据双向传输。

图5 别墅可视对讲门口机

别墅户内可视对讲分机

4.4 停车场管理系统

室外园区在西区和南区出入口各设置一套两进两出停车场管理设备，对停车场进出车辆实施自动管理。系统具备出入口管理、停车收费管理、车辆图像对比、不停车收费等多种功能。

图6 停车场出入口管理示意图

5 配套工程

5.1 机房工程

在会所地下一层设一个智能化中控室(兼消防安保控制室)，对消防控制系统、公共广播系统、视频安防监控系统、周界防范系统、数字访客可视对讲系统、智能专网系统等智能化设备进行集中监控和管理维护。

智能化中控室面积约140 m2，划分为UPS 配电间、设备机房和监控室。系统运行期间由物业管理中心配备专门的保安/IP/工程值班人员负责中心机房24h 监控和管理维护。

图7 智能化中控室设备布置平面图

5.2 智能化系统配电

(1)智能化中控室、会所楼层弱电间及室外园区IP 摄像机等智能化设备全部采用会所UPS 统一供电。会所地下一层UPS 配电间内设1套60KVA 的UPS 电源，供会所及室外园区(ABCF 片区)各智能化设备(如交换机、IP 摄像机、出入口控制器、周界防范探测主机等)用电。

(2)在南区开关房设1 套10KVA 的UPS 电源供室外园区(DEKH片区)各智能化设备(IP 摄像机、周界防范探测主机等)用电。

(3)别墅户内智能专网设备(如接入层交换机、DDC)由业主自设小型UPS 供电。交换机带POE 供电，可兼顾可视对讲分机、户内IP 摄像机的用电。

6 结束语

本文以某别墅群园区智能化系统工程为例，介绍了该工程各智能化子系统的设计要点，以期对类似建筑工程智能化系统设计提供有益参考。

［1］中华人民共和国国家标准.智能建筑设计标准［S］.中国计划出版社，2006.

［2］张小凡，屠胜勇.居住小区智能化系统设计要点［J］.智能建筑与城市信息，2005.

［3］刘昭，陆文娟，董博.浅谈振动光缆周界入侵报警系统在大型油库的应用［J］.信息通信，2013.