智能小区总线制可视对讲系统方案

摘 要：
智能住宅小区一卡通系统设计的特点是以当代先进的非接触智能卡技术，结合计算机通讯技术、数据库应用技术等的一个先进的应用系统。作为住户的一卡通管理系统，可实现住宅小区物业管理、楼宇出入、登记、查询、电梯控制、停车管理、区内购物、娱乐消费、记帐、结帐、统计等的一体化和自动化。
住宅小区智能化是社会发展的需要，是经济、科技发展的产物。改革开放以来，我国在经济高速发展的前提下，住宅建设取得了历史性的重大突破。经济发展了，国民生活日益富裕起来，大部分人都有房住了，并相当一部分人已开始追求住房环境的舒适与安全。住宅的建设也从追求“数量”，逐渐过渡到 “数量”与“质量”并重，这也是整个国际社会发展的趋势。住房环境必须依靠高科技来实现，目前，智能化住宅建设已被提上建设日程。
从实际的使用和对用户的便利来讲，一卡通系统是智能小区的重要组成部分，而且不管从智能小区的现状或是未来的发展方向看，智能小区一卡通系统在小区智能化建设中都是最关键的集安防与信息处理的系统。这也是由于人类对住宅智能化的具体要求以及一卡通系统在智能住宅中的作用所决定的。
智能住宅小区一卡通系统设计的特点是以当代先进的非接触智能卡技术，结合计算机通讯技术、数据库应用技术等的一个先进的应用系统。作为住户的一卡通管理系统，可实现住宅小区物业管理、楼宇出入、登记、查询、电梯控制、停车管理、区内购物、娱乐消费、记帐、结帐、统计等的一体化和自动化。
一卡通系统组成
从一卡通系统的用途来看，一般可把小区一卡通系统分为两部分，一部分是小区安防一卡通，一部分则是作为电子钱包应用。目前大中小城市的住宅小区中几乎都配置了小区安防一卡通系统，其子系统包括门禁、电梯智能控制、电子巡更、停车管理等。而作为电子钱包应用的消费系统，也慢慢的在智能小区中普及起来。而电梯智能控制系统，作为一个新兴的IC卡智能控制系统，正在高档住宅小区及办公楼等场所中“流行”起来。一方面，它是集非接触式IC卡技术，自动控制技术，计算机应用于一体的智能化应用系统，它完全符合了高档住宅小区或办公楼的高安全性要求，它可以拒绝外来人员随意进入楼内，也可以约束持卡人只能到达自己所在的楼层，比以往任何手段都更有效地防止了楼内住宅或办公区受外界闲杂人员的骚扰；而另一方面，由于其自身的控制原理，它是一套完全独立于电梯本身控制系统的智能系统，它的设计与施工都无需对原来的电梯系统进行复杂的改动，只需在电梯轿箱内的按钮面板处进行简单的接线，便可以实现使用IC卡对电梯进行控制。所以，它可以应用于任何楼栋的电梯，不管电梯是否已经投入使用之中，都可以进行方便的改造和开通使用。而且，当该IC卡控制系统发生故障时，只需停掉IC卡控制器电源，电梯便可恢复到自身的正常运行状态。
IC卡电梯控制系统简述
现在许多高档楼宇中都配置上了IC卡电梯控制系统，业主手持IC卡，刷卡进入大堂门的同时，召唤电梯至首层，进入电梯后在轿厢中刷卡，IC卡电梯控制系统会激活电梯轿厢控制键盘的相应按钮，便会把你运送到你所在的楼层。
IC卡智能电梯控制系统是由电梯智能控制器、IC卡刷卡器、通讯转换器、管理PC、管理软件、发卡器等设备组成，系统结构简单，布线方便，施工周期短，维护便捷。智能控制器有自检电路，如出现故障会报警后自动切断电源，使电梯正常运行。
该系统的通讯网络为RS485总线，通讯距离可达1200米，控制器安装在电梯轿厢上顶上，联网线沿着电梯随行电缆带进行布线，该联网线必须使用超五类型，可有效防止电梯运行中的信号干扰，且每隔1至2米扎一绑带固定在随行电缆带上，防止电梯升降过程中把线扯断。控制器还预留了TCP/IP接口，可直接接入小区的局域网中，以与上位PC机进行联网。
控制器可外接两个IC卡刷卡器，分别安装在轿厢中和电梯厅首层或单元楼大堂外（与单元门门禁共用一个读卡器），首层电梯厅读卡器和单元门外读卡器可以并联接入智能电梯控制器中。业主在单元门外或首层电梯厅进行刷卡召唤电梯至首层，业主进入电桥轿厢，再在轿厢内读卡器进行刷卡，IC卡控制器便会判断持卡业主所在层面，以便激活该楼层按钮，这时便能按动相应按钮，电梯就能把你运至该层面。
另外，针对物业管理部门，可设置管理卡和清洁员工卡等，各种卡有不同的权限，可到达楼层也各不相同，比如管理卡一刷卡，便可激活所有楼层电梯按钮，管理员可按动按钮到达任何一层。又如某位清洁工阿姨负责十至十五层的清洁工作，该阿姨在电梯轿厢内刷卡，便可自动激活十至十五层的电梯按钮，按下所要到达的楼层按钮便可到达相应的楼层，但除了这六个层面的按钮，其它层面的按钮都未被激活，所以按下无效。
智能电梯控制系统软件平台采用模块化设计，其界面基本为图标按钮显示，操作简单，只需使用鼠标在界面上轻击按钮，便可完成大部分的系统设置、数据采集等操作。其管理功能强大，可对电梯运行状态实现实时监控。
前言
随着人民生活水平的提高，人们对智能小区的要求也提高了。从城市、小区环境规划来看，为了提供小区住户一个开放、自然的空间，创造一个整体“安全、方便、文明”小区，建立一套行之有效的楼宇数码可视对讲系统更是十分必要；目前房地产市场竟争日益激烈，如何提高房屋的附加值，增加房屋的卖点亦是房产商关注的重点；在提高物业管理水平和维护社会安定起到重大的作用。
楼宇对讲系统是当今小区普遍应用的管理手段之一。它能够在第一时间以图像、声音形式，业主与访客之间进行沟通，从而有效地做出快速反应。对于社区的安全与管理提供了极大方便。
在考虑小区安全与物业管理中引进楼宇对讲系统，用完备的现代化管理手段和设备，可实现综合管理的目标。我们根据要求在系统的设计中，力求系统的先进性，可靠性，实用性和扩展性。同时体现了如下原则：
1、可行性和适应性
系统要保证技术上的可行性和适应性。
2、实用性和经济性
系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效方针，坚持实用、经济的原则。
3、先进性和成熟性
系统设计既要采用先进的技术的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具相对成熟。能反映当今的技术先进水平，而且具有发展潜力。
4、开放性和标准性
系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。
5、可靠性和稳定性
考虑技术先进的同时，还应从设备性能技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。
6、可扩展性和易维护性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简单的方法，最低的投入，实现系统的维护和扩展。
系统设计依据
● 小区楼宇对讲系统的主要设计性能要求；
● 楼宇对讲系统用户和控制中心要求；
● 公共安全行业标准及公安部对安全防范工程管理要求；
● GA28-92,1992-01-01有关场所风险等级和安全防护级别的规定；
● GA/T269-2001中华人民共和国公共安全行业标准——可视对讲系统标准。
系统总体设计
花园为一高档居住小区，2个单元住宅，小区住户总共为114户。要求可视数码对讲系统。小区整体使用黑白可视系统进行配置，器材使用QK-003A系统产品进行设计。系统门口机使用欧式数码主机，智能化编程设计，室内分机采用可视分机。
单 元 方 案
每个单元门口使用一台单元可视对讲门口机。门口机全数字化编程，并安装低照度黑白摄像头。来访者通过门口机呼叫住户，住户室内分机上可显示来访者图象。根据住户的意愿决定接听或者不接听。当与来访者进行双向通话并确认来访者身份之后，可遥控开启楼下防盗门的电控锁，来访者进入。
系统性能简介
本系统为全数字化编程楼宇对讲系统。可控制多达500套楼寓对讲门口机，安装方式全部采用总线制（含视频线，可视与不可视兼容）。视频和音频电路上完全隔离互不干扰，用户线短路，不影响整个系统工作,用户分机短路开路可由主机检测到并有提示音提示。 易于排查及检修。主机到用户分机均为三总线结构，分别为电源线，视频线，公共线。视频和音频电路完全隔离， 振铃声不会干扰视频产生图像条纹，视频也不会干扰音频产生交流声。可视系统和非可视系统兼容普通分机和可视分机，可以混合安装，如果整个系统为非可视的，去掉相应的可视部分即可。直按系统和编码系统，其楼层译码器，普通分机\可视分机可以通用。对于工程商来说可以减少库存品种，提高效益。门口主机：主机模块、直按、编码、可视通用，加上不同的键盘和数码管显示，可构成直按系统主机和编码系统主机。
主机芯片采用控制功能强大的BPC09XX系列，主机控制芯片共有16种不同组合的工作方式，以现场可选择的方式提供给用户，可以满足不同用户的喜好和使用习惯。其中有铃声二种：可选译码器编码方式，二种可选响铃方式，自动控制和按钮二种可选，译码器每层一个或八户二个。编码主机控制芯片具有现场可编程功能，即很多参数在现场可通过键盘进行修改，以满足不同用户的需求，具有三十多个设置命令，十多个错误代码提示。这么多的设置命令并不意味安装或使用上繁琐，实际上不需要任何设置即可使用，只是当你有个性化的要求时，则这些设置命令给你提供了极大的方便，编码主机可设置的项目有管理员密码译码器编码方式：振铃时间\铃声种类\对话时间\振铃停止后等待时间\开锁时间\开锁后等待时间\待机时数码管显示方式\密码开锁错误时键盘锁定时间\用户开锁密码\公用开锁密码\拨号位数选择\字母显示位数\万能编码表\编辑禁止呼叫设定等。
1. 来访者通过室外主机和室内分机可以双向通话，并可以看到来访者的图像。
2. 来访者进入小区单元门口前，可在门口主机拨通住户分机，住户室内分机振铃，且住户可在室内分机屏幕看到来访者，以此判断是否接见来访者，若想接见可与来访者通话，按开锁键即可实现遥控开锁。来访者进入单元楼门后，防盗门可在闭门器的作用下自动关闭，若不接见来访者可不提话机与来访者通话，避免不必要的打扰，确保小区内部的安宁。
3. 通过按室内可视分机的“监视”键,可随时观察室外的情况。
4. 门口机有提示，操作更人性化。
5. 系统可视对讲与非可视对讲兼容，可根据业主要求进行可视系统的加装。
6. 门口机内置红外摄像头，白天和黑夜均可摄取清晰图像。键盘具夜光装置，方便夜间操作。
系统关键器件和关键技术
1.PIC16C57 单片机
本机芯片选用美国Microchip公司生产的PIC16C57单片机，这种芯片CMOS工艺制造功耗低，I/O端口有较大的带载能力，拉出电流可达25mA可简化外围电路。采用精简指令集RISC，仅33条指令易于编程，执行速度高，具有看门狗WDT防止程序跑飞，另具有程序加密性好、价位低廉等优点。PIC16C57在本系统中经软件开发完成以下功能键：
（1）盘扫描数码管驱动显示。
（2）编码信号合成。
（3）分机状态识别。
（4）振铃信号生成。
（5）系统设置。
（6）开关信号处理。
（7）密码开锁等。
2.比较器分机状态检测
本系统的许多分机状态检测，如分机是否存在、是否短路、摘机或挂机等都是通过比较器进行的。通过编程，设置成输入方式，软件在适当的时候检测比较器的输入状态，便可判断出分机的工作状态。
3.译码器件及原理
本系统楼层译码器选用台湾HOLTEK公司生产的译码，芯片共有256种不同状态的组合，DIN为串行编码信号。
4.外存储器EEPROM及其作用
本系统外存储器采用美国MICROCHIP公司生产的可擦写串行总线低功耗型存储器，其总线结构为IC总线，容量为512个字节，掉电可保存数据200年，寿命为擦写次数100万次。
本系统利用24LC04B来存储用户密码及系统运行参数，如编码方式序号、振铃时间、对话时间、这就是本系统为可编程系统的关键。
在本系统中，把24LC04B每2个字节分配给一个地址号，即作为16位的存储器使用，每个地址可存储四个十进制数，因此本系统使用四位的开锁密码。

5.开锁密码及系统参数处理方法
系统存于外存储器中的密码和系统参数，应该可以让用户通过键盘进行修改或读取，才能体现系统为可编程系统。软件处理上，应规定各种操作格式。本系统规定键盘输入的第一位若为“*” ，则表示要修改密码或参数，软件转到相应的模块处理，为防止系统参数被住户误改，软件上仅允许管理员才能修改系统参数。本系统的管理员密码为最高权限密码。
系统可靠性对策
楼宇对讲系统是一种公共安防产品,使用环境恶劣，使用人员多，其可靠性直接影响到产品的成败。本系统的核心器件PIC的选用应考虑工作温度，一般应选用工业级产品,其工作温度范围-40 度至+85 度。在PCB布线时应注意单片机及其外围电路和音频部分的地线合理安排，避免单片机工作时干扰，音频电路系统地线应采用大面积铺地，我们已设计好的PCB板采用双面镀金板，除了MIC和喇叭不在板上，其他所有的器件包括键盘开关、接线端子等均在同一块PCB上，因此在防震、耐蚀、维护的方便性等方面具有很好的性能，使本系统的适用性好、可靠性高。