一,概述
21世紀(jì)的到來(lái),特別是近年來(lái)自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得高科技正在由智能大廈走向智能住宅小區(qū),目前“智能化”已經(jīng)成為發(fā)展商開發(fā)建設(shè)住宅小區(qū)不可或缺的重要內(nèi)容和賣點(diǎn)。建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化和設(shè)計(jì)司制定了《全國(guó)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》。導(dǎo)則對(duì)智能化系統(tǒng)的功能做了明確的規(guī)定,對(duì)智能化住宅的總體要求是:高度的安全性;舒適的生活環(huán)境;便利的通訊方式;綜合的信息服務(wù);家庭智能化系統(tǒng)。對(duì)于住宅小區(qū)的類型、居住對(duì)象、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不同,根據(jù)功能要求、技術(shù)含量、經(jīng)濟(jì)合理等綜合因素,可分為一星級(jí)(普及型)、二星級(jí)(提高型)、三星級(jí)(超前型)三種類型。普及型智能化小區(qū)定義為應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),達(dá)到以下功能要求:
住宅小區(qū)有計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理中心;水、電、氣、熱等自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi),實(shí)行安全防范系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控管理;住宅的火警、有害氣體泄漏等的自動(dòng)報(bào)警;住宅緊急呼叫系統(tǒng);對(duì)住宅的關(guān)鍵設(shè)備、設(shè)施實(shí)行集中管理,對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
根據(jù)本報(bào)社宿舍小區(qū)的特點(diǎn)和管理要求,我們對(duì)宿舍區(qū)的智能化功能采取了分步實(shí)施的辦法,首先實(shí)現(xiàn)對(duì)水的自動(dòng)計(jì)量,待條件成熟后逐步對(duì)電、氣進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)住宅緊急呼叫系統(tǒng)及對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控管理等功能。基于這樣的要求,我們?cè)谶x用小區(qū)智能化系統(tǒng)時(shí)必須考慮系統(tǒng)的使用性及可擴(kuò)展性。目前有不少技術(shù)方案,其中應(yīng)用最多的是使用單片計(jì)算機(jī)自行開發(fā)軟件,安裝于住宅公共部位,與管理中心主機(jī)用專用線相連接。此種方案雖然成本底,但系統(tǒng)軟件不成熟、可靠性較差且今后擴(kuò)展功能不易。可編程控制器具有可靠性好(平均無(wú)故障工作時(shí)間在10萬(wàn)小時(shí)以上),編程容易,指令運(yùn)行速度快擴(kuò)展功能容易等優(yōu)點(diǎn),并能提供開放式的現(xiàn)場(chǎng)總線,非常適合住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)高可靠性的要求。我們采用三菱CC-LINK 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)成功地在浙江日?qǐng)?bào)竹竿巷住宅小區(qū)和鳳起路住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)中,已成功實(shí)現(xiàn)對(duì)水表自動(dòng)抄表功能,獲得了很好的效果,該系統(tǒng)可以隨時(shí)容易地?cái)U(kuò)充監(jiān)控點(diǎn)數(shù),實(shí)現(xiàn)智能化住宅的其他功能。
二,系統(tǒng)硬件構(gòu)成和原理:
(一) CC-Link簡(jiǎn)介
CC-Link是CONTROL&COMMUNICATION LINK的簡(jiǎn)稱,它通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò),提供156KBPS至10MBPS的通訊速率(視系統(tǒng)通訊距離而定),最大通訊距離可達(dá)1200M(156KBPS速率)。CC-Link網(wǎng)絡(luò)上可掛的各種模塊(包括開關(guān)量I/O和模擬量I/O)以及子站控制器,每個(gè)CC-Link網(wǎng)的最大點(diǎn)數(shù)為2048,64站,可大大簡(jiǎn)化控制線路的布線。
(二) 小區(qū)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成
為保證抄表系統(tǒng)的精度和日后的檢驗(yàn),抄表系統(tǒng)采用了寧波水表廠生產(chǎn)的LXSY-20E脈沖水表作為信號(hào)源,該水表每立方水流過(guò)時(shí)發(fā)10個(gè)脈沖。住宅土建建設(shè)時(shí)預(yù)先敷設(shè)信號(hào)電纜分別由各住戶的水表處引至樓道遠(yuǎn)程I/O端子箱。其中浙江日?qǐng)?bào)竹竿巷住宅小區(qū)有150余住戶,均為多層共14個(gè)單元,每個(gè)單元設(shè)16點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O一個(gè),整個(gè)系統(tǒng)設(shè)主站控制器和液晶觸摸屏一個(gè),液晶觸摸屏已中文翻頁(yè)方式顯示所有住戶當(dāng)前用水量,并可顯示智能化小區(qū)的其他信息。鳳起路住宅小區(qū)有多層6幢12個(gè)單元,每個(gè)單元設(shè)16點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O一個(gè),高層2幢共158戶住戶,分別設(shè)32點(diǎn)遠(yuǎn)程I/O三個(gè),其余配置相同。
(三) 整個(gè)系統(tǒng)的框圖如圖:
三、系統(tǒng)軟件部分
由于自動(dòng)抄表系統(tǒng)中點(diǎn)數(shù)較多,為提高編程的效率,詳細(xì)制定PLC內(nèi)部元件的用途很重要,在本系統(tǒng)的部分軟元件分配表如下:
其中運(yùn)行累計(jì)時(shí)間用32位保存在電池保持的寄存器中。
根據(jù)軟元件分配表,可容易地編制PLC程序。
四,系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能
(1) 住宅緊急呼叫功能。
在智能化住宅內(nèi)安裝緊急呼叫按鈕,當(dāng)防子發(fā)生火災(zāi)、匪盜或急病時(shí)啟動(dòng)緊急呼叫按鈕,即可即時(shí)在小區(qū)管理中心操作屏上顯示需要救援的住戶地址,及時(shí)得到求助。
(2) 設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
在小區(qū)的關(guān)鍵設(shè)備如配電站、泵站、水池和電梯等按安裝要求監(jiān)控的有關(guān)變量的傳感器;提供設(shè)備狀態(tài)的無(wú)源接點(diǎn)信號(hào),可在小區(qū)管理中心操作屏實(shí)時(shí)顯示被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況,以便及時(shí)維修保養(yǎng)
(3) 安全防范功能。
在小區(qū)周圍安裝紅外探測(cè)器,在各種需要安全防范的位置設(shè)置報(bào)警探測(cè)器,只需提供開關(guān)接點(diǎn)即可接入系統(tǒng)。
總之這是一套實(shí)用的符合我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)情的小區(qū)智能化系統(tǒng),系統(tǒng)投入使用以來(lái)證明其穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與城市區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、互通信息、費(fèi)用自動(dòng)結(jié)算等功能,具有一定的推廣價(jià)值。