智慧小区系统建设的关键技术分析

2021-04-12刘剑斌

智能城市 2021年14期

刘剑斌

（重庆凯瑞城市规划设计有限公司，重庆 401120）

现阶段，信息化技术的发展速度较快，人们对居住品质的要求不断提高，在选择居住地点时，考虑位置地段、交通等，注重小区内的网络通信智能化水平、安全防护水平和智慧物业水平等，都将影响今后在小区内的生活质量。在智慧小区中，能够实现统一身份识别、送排风监控功能，强化对智慧小区运行设备的监控，本文详细对智慧小区系统建设的关键技术进行分析。

1 智慧小区中的系统建设

1.1 智慧小区中包括的系统类型

在智慧小区中，包括多种不同类型的子系统，如网络通信系统、公共应用系统、家庭应用系统、智慧小区公共服务平台、视频监控系统等。公共应用系统的类型最多，包括机房工程系统、供配电系统、照明系统、给排水监测系统等，是智慧小区中的重要组成部分。为了提高智慧小区的建设质量，应加相关子系统的建设，保证智慧小区的各项功能都得到充分发挥。

1.2 智慧小区的基本功能

智慧小区和传统的小区存在较明显的差异，具备智能化、自动化和信息化的功能，小区内人们的生活更便捷，降低智慧小区公共基础设施出现问题的概率。以智慧小区路灯系统为例，现有的智慧社区监控装置功能欠缺，造成资源浪费，路灯的安装烦琐，浪费时间，尤其是大批量的路灯安装需要大量的人力、物力，造成效率低下、成本增高。

在智慧小区中建设智慧灯杆，具有结构简单、功能丰富、能够增加资源利用率、安装和维修方便、节约资源、提高效率等特点。在智慧灯杆中的信号模块上设置微型基地台和无线网络接收发射器，接收和发射信号，使社区整体覆盖无线网络[1]。监控模块上设置多角度旋转无线摄像头和录音设备，实现监控安全防护作用。环境监测模块上设置温湿度传感器、紫外线强度监测传感器、二氧化碳浓度监测传感器，检测环境。

2 智慧小区系统建设的关键技术

2.1 供配电系统

智慧小区中的很多智能化设备需要可靠的供配电系统提供电源，在智慧小区的建设过程中，应加强对供配电系统的设计和施工质量控制。智慧小区机房的进线电源接线方式可采用2路10 kV进线，分别向2台800 kVA干式变压器（1#和2#）供电。变压器输出端均配置ATS转换开关，配置380 V低压固定柴油发电机作为应急电源。

1#变压器下配置400 kVA和200 kVA的UPS（不间断电源）各1台，2 000 A的48 V直流开关电源系统1套。2#变压器配置400 kVA和200 kVA的UPS各1台。2台变压器低压侧通过母线互联，1#和2#变压器为冗余设计，UPS均为单机系统，构成双电源系统向负载供电。

智慧小区机房的市电接线方式，需要采用两路不同的电源。电源可通过低压母排出线接入智慧小区数据中心机房市电输入配电屏交流小母排，交流小母排挂接开关，通过开关出线至配电室中的配电柜，通过开关出线接至ATS装置，在智慧小区中设置应急电源。发电机可以作为应急电源，主电源因故障无法正常工作时，发电机负责重要的负荷，一般可以采用柴油发电机，使用较为灵活，由发电机、发动机和控制器等组成。控制器可以检测供配电系统中的电源，检测出主电源系统存在问题时，迅速启动固定式柴油发电机进行发电[2]。在固定式柴油发电机的容量选择方面，根据该智慧小区的负荷情况和配电线路情况，选择合适容量的发电机，不可超过智慧小区区域的允许容量。

2.2 网络通信组网技术

随着科学技术的发展，人们越来越向往智能、安全、便利的生活方式。小区传统的管理方式存在问题，如信息服务采用人工实现、住户信息难以便捷地进行统一管理，目前已有的智慧小区信息传递多是基于有线网络。现阶段WLAN技术的成熟与发展，被广泛应用于医疗、教育、移动办公等领域，运营级WLAN规模的形成，能够为各种智能设备及移动终端提供WLAN服务，为智慧小区的建设提供有力保障。智能设备和移动终端通过无线接入点接入WLAN网络，设备与设备间通过WLAN进行数据交换，能够有效减少有线设施建设，节省材料费用、能耗低、节省能源。利用WLAN技术，可以进行智慧小区中的网络通信组网。

2.3 安全防控监视技术

安全防控监视系统在智慧小区中占有重要的地位，一般采用摄像头进行图像和视频信息的采集。在图像监控系统中，将摄像头采集的数据信息通过网络通信系统传输到智慧小区监控主站系统中，供小区运维人员进行分析[3]，并兼容主流视频系统。

现有的小区里面的摄像头功能性单一，摄像头与主机间需要通过传输线连接，安装成本高、过程复杂，需要大量的人力、物力。在智慧小区的建设中，可以采用性能更优良的摄像头，保证智慧小区安防系统建设的需要。在智慧小区的安防系统中，可以采用入侵检测技术、恶意代码防范技术、逻辑隔离等技术，提高智慧小区内的网络信息安全水平。

基于物联网的智慧小区实时监控装置包括外壳、摄像头。摄像头固定安装在摄像头底座，摄像头底座固定安装在外壳的内壁，外壳的外壁固定安装着太阳能发电板，太阳能发电板与电池电性连接，电池固定安装在外壳的内壁，电池位于摄像头底座的左侧，电池的左侧设置有控制主板，控制主板与电池电性连接，控制主板的左侧设置有驱动电机，驱动电机固定安装在外壳的内壁，驱动电机与转轴连接，转轴穿过外壳的壳壁和吸附板，吸附板固定安装在外壳的外壁，外壳的外壁设置有定位孔，定位孔围绕吸附板均匀排布。

装置利用太阳能发电板，使本装置能够自给自足。该装置利用控制主板，在主板安装物联网路由器、信号转化器、信号接收器、信号发射器，能够实时进行监控，功能性多样化，摄像头与主机间不需要传输线连接，实现无线连接，成本低、安装过程简单。装置利用吸附板和定位孔，使本装置拆装更方便快捷，利用控制主板上安装存储器，可以自身进行存储。

3 智慧小区系统建设的关键技术应用

3.1 智慧商业建设中的应用

在智慧小区中，商业是重要的组成部分，通过智慧小区中的网络通信系统，能够实现各个商家信息共享，小区内的居民能够及时掌握商家所发布的最新信息[4]。各商家应采用人性化的单元入口管理，提高用户的安全性、便利性。设备间通过WLAN进行数据交换，所有设备间的通信基于WLAN技术，避免了布线的麻烦，能够有效减少有线设施建设，节省材料费用，具有能耗低、节省能源的优点。

3.2 公共服务系统建设中的应用

公共服务系统建设是智慧小区建设的重要组成部分，基于“互联网+”技术的智慧小区建设正逐渐兴起，智慧小区利用智能化管家平台为物管提供有效的信息管理手段，为小区业主提供便捷的居家服务。物业通过智慧小区管家平台免费将物业信息（通知、账单、告示等）推送给业主，业主通过手机等移动终端随时查看物业信息、在线预约报修、监控家庭安全、操作智能家居等，享受全方位的便民生活服务。

在智慧小区中的设备能耗监控系统中，能够对智慧小区中各类设施的用能情况进行实时分析，得出各类设施具体的用能规律[5]。发现某种类型的设备能耗较高，可以针对性地采取切实有效的应对措施，以达到节能降耗的目的，提高智慧小区运行的经济性。

给排水系统和送排风系统也是智慧小区内的重要基础设施，对这类关键基础设施应加强监控。在给排水系统和送排风系统监控系统中，应定期对给排水系统和送排风系统的功能进行测试，系统的某些功能无法正常发挥时，应通知智慧小区的运维人员采取措施进行解决。

3.3 智慧小区中的高级应用系统建设

智慧小区中包括多种类型的高级应用系统，如小区积水监测系统、出入口体温监测系统、管理服务系统等，这些高级应用系统是智慧小区的重要组成部分，本文以基于WLAN的智慧小区管理服务系统为例进行分析。

通过管理服务系统可以解决现智慧小区的信息及数据交换采用有线网络的缺点，在该系统中集成后台服务器、单元门口机、客户端和WLAN通信装置。基于WLAN的智慧小区管理服务系统的结构，包括若干分别位于各住宅内的客户端、各单元门口机和后台服务器，各客户端通过WLAN将其采集的数据发送至相应的单元门口机对数据进行汇总，将汇总后的数据通过WLAN发送至后台服务器，后台服务器将汇总后的数据发送至用户终端[6]。

客户端包括家电智能化服务单元，家电智能化服务单元包括分布室内的各插座处的功率检测模块，功率检测模块检测到功率高于设定值时，自动切断插座电源。家电智能化服务单元包括与室内调温、调湿装置相连的控制模块，该控制模块采用语音控制或通过WiFi遥控控制。智慧小区管理服务系统通过强大的数据处理后台服务器，能够实时处理用户数据，并将数据反馈给用户。