LonWorks技术在某住宅小区智能化建设中的应用

　　我公司承接的梅林三村住宅小区智能化工程设计，包括两栋29层高层住宅楼共320套住宅，该项目已被建设部定为全国智能住宅控制系统试点工程，并被全国建筑智能化系统工程设计专家委员列为推荐工程。其智能化系统采用LonWork分布式控制网络技术，对所有住户实现住宅防盗监控（包括室内红外移动探测，非法闯入监控，门口防劫持密码），煤气泄漏监控，紧急求助报警，以及对控制箱的拆卸、断电报警，并对每户的水表、电表、煤气表实现远程抄表计量。
　　
　　每户使用一个LonWorks节点实现所有安防功能，每2户使用一个单独的LonWorks节点实现远程抄表，所有节点均就近连接到相应的子网上，共有12个子网。网上连接有一台监控计算机，位于住宅小区管理处。所有监测到的报警信号均经过LonWorks节点的计算和转换，通过LonWorks网络送到监控计算机，进行多媒体声光报警和信息提示。每抄表节点随时采集每户的水电气三表读数，并保存下来（可断电保存），可随时由监控计算机读取。
　　
　　该系统全部子网采用自由拓扑网络结构，使用FTT-10收发器，利用双绞线作为传输媒体。每个子网都通过一个相应路由器再连接到主干网上，中心监控和抄表计算机也直接连接在主干网上。每个子网从各自的路由器（安装在第三层）开始，垂直连接同一栋楼内每层同一户型的所有节点，由于每栋有六种户型，所以每栋楼设计有6个子网，两栋共12个子网。而分布在每层的两个抄表节点均分散安装在每栋的六个子网中，使得每个子网的网络负载尽量平衡。 主干网使用TP/XF-1250收发器，使用双绞线作为传输媒体，将所有路由器，一个时钟节点与中心监控计算机，抄表计算机连接，形成高速总线型主干网。由于所有路由器分别集中安装在两栋楼的第三层，缩短了主干网线长度，以达到较好的网络性能。
　　　　
智能住宅小区智能控制系统设计

　　本系统设计分为三个部分：住户室内安全防卫系统，小区自动远程抄表系统，小区管理监控中心。
　　
　　住户室内安全防卫系统主要包括室内防盗，紧急求助，煤气泄漏探测和关断三大功能。在室内安防系统中我们使用的各种探测器均为简单的开关量输入/输出接口，因而我们选用了具有8通道开关量I/0口的LonWorks节点产品。每通道连接同一种探测器。节点程序随时监测各I/O口的状态变化，一旦某I/O通道状态发生变化，经程序判断此时探测器处于报警状态，便将相应的报警信号以网络变量的形式发送到网络上，小区监控中心收到该数据后进行相应的报警输出。每个节点可连接6类不同探测器，1个警号，1个交流断电检测信号。每户使用1个LonWorks节点进行安防报警监控。
　　
　　在住户的各窗户旁边安装一个红外探测器，在住户门边安装一个门磁，实现住户室内的窗警和门警等非法闯入监视，一旦有报警发生，系统启动室内警号发声，并报警到监控中心；在住户室内有一个密码键盘，住户可通过此键盘进行室内监控的布防和撤防，以及通过此键盘输入劫持密码模拟对系统撤防但实际向监控中心进行劫持报警；把住户门锁的锁孔加装专用电子开关，使得住户在出门反锁时，监控系统能自动设防，在住户开门时，系统能自动撤防；在各卧室和客厅各安装一个紧急按钮，使得住户在家中有紧急情况时能很容易、简单地报警求助；在厨房和浴室内各安装一个煤气探测和自动关断器，一旦有煤气泄漏，探测器将发声报警，并报警到监控中心，同时启动关断器切断煤气源。功能示意图如下：
　　
　　以上各种监测和控制设备都通过埋管走线的方式连接到每户的终端控制箱内，该控制箱包含有LonWorks节点，稳压电源，备用电池，继电器以及交流断电报警电路，电池充电电路等，一旦因各种原因导致控制箱交流断电，立即启动备用电池工作，维持监控系统运行并向监控中心报警。备用电池能连续工作10小时左右。
　　
　　小区自动远程抄表系统使用电子水表，电子电表，电子煤气表，以上三种表均为电子脉冲输出，对表的计量只需累计电子表输出的脉冲数即可，在抄表节点中只需用数字I/O口即可实现脉冲计数。我们采用带8个数字I/0通道的LonWorks节点作为专门的抄表节点，同时对8个电子表进行脉冲计数，并转换为相应的表读数，保存在节点的EEPROM中。管理监控中心的计算机通过LonWorks网络读取各抄表节点中各住户对应的三表数据，实现远程自动抄表。利用在网络上的时钟节点,本系统可进行电费复费率抄表计算。每个抄表节点可同时抄收2个住户的三表数据，使用专门的线路供电，并配有备用电池，以保证抄表节点的连续运行。抄表节点安装在大楼每层的走廊吊顶上，用专用铁箱密封，包含稳压电源及备用电池。
　　
　　小区远程抄表系统相对独立，可以自成一个单独抄表网络。基于如前所述LonWorks技术的优点，本系统中将抄表网络和住户安防网络合并成同一个网络，抄表节点被就近连接到不同的监控子网上。
　　
　　小区管理监控中心主要使用两台PC机，分别是报警监控计算机和远程抄表计算机，插上LonWorks网卡，连入LonWorks监控主干网络。住宅区内的全部报警信号都通过LonWorks 网络送达监控计算机中，在该计算机屏幕上即时显示住户资料（姓名，地址，电话，报警级别，报警类别，报警节点地址，报警时间及住户平面图等），并可记录小区全部住户的历史报警信号，同时接收多点报警。远程抄表计算机可随时查询任一住户电、水、煤气表读数；对每用户每月消耗的水、电、煤气用量进行系统总用量、总金额统计；对用户用量超过预设最大值时报警等。
　　
　　小区管理监控中心还包括一个时钟节点，为整个LonWorks网络提供统一的标准实时时钟，为住户节点提供统一报警时钟，为抄表节点实现复费率计费提供时间依据。
　　
　　由于整个小区智能系统的实现基于LonWorks网络，使得系统的开发、安装、调试工作量大大降低，同时又具备相当的灵活性，对不同用户要求能很容易地修改实现。
　　
结论