【正文】 紅外 RFHome等產(chǎn)品。住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)如何在“智能”的同時走向“綠色”，使住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能逐漸成為了住宅發(fā)展的一個新課題。 在生態(tài)文明的新時期 ，人類應(yīng)站在可持續(xù)發(fā)展的高度，正確平衡人對自然的權(quán)利和義務(wù)，使人類由犧牲環(huán)境為代價換來的‘黑色文明’轉(zhuǎn)變?yōu)橐越⑷伺c自然和諧發(fā)展為特征的“綠色文明”。目前，建設(shè)部正在全力推動以“智能化住宅”為切入點(diǎn)的整個行業(yè)的信息化，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技 術(shù)、智能控制技術(shù)結(jié)合于住宅開發(fā)，服務(wù)于住宅建設(shè)，以提高住宅的質(zhì)量與功能，并將多學(xué)科性、多技術(shù)綜合運(yùn)用的智能化住宅定為住宅建設(shè)的發(fā)展方向。 基于上述原因，通過對國內(nèi)、外智能住宅及其小區(qū)建設(shè)的有關(guān)資料進(jìn)行大量的查閱與研究后，本設(shè)計針對智能小區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)論述。 RS85 總線的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)、設(shè)備簡、成本低的優(yōu)點(diǎn)，使其在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 RS422 由 RS232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ) RS232 之不足而提出的。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍， EIA 又于 1983 年在 RS422 基礎(chǔ)上制定了 RS485 標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增 加第 9頁，共 123頁 發(fā)送器驅(qū)動能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命為 TIA/EIA485A標(biāo)準(zhǔn)。 RS232, RS422 與 RS485 標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或防議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信防議。 其采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線， RS 485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn) (32 個 )以及傳輸線成本低的特性，使得 EIA RS485 成為工業(yè)應(yīng)用中的首選標(biāo)準(zhǔn)。 7V的共模電壓 ； 3) 輸入端的電容簇 50Pf； 4) 在節(jié)點(diǎn)數(shù)為 32 個，配置了 120 SZ 的終端電阻的情況下，驅(qū)動器至少還能輸出電壓 (終端電阻的大小與所用雙絞線的參數(shù)有關(guān) )； 5) 接收器的輸入靈敏度為 200Mv（ 即 V V???? ，表示信號“ 0” 。 RS485 總線 性能介紹 RS485 采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的 TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號 A,B 兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成 TTL 電平信號。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。 RS485第 10頁，共 123頁 采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。即采用一條總線將各個節(jié)點(diǎn)串接起來，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。RS485 總線一般最大支持 32 個節(jié)點(diǎn)，如 果使用特制的 485芯片，可以達(dá)到 128個或者 256 個節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到 400 個節(jié)點(diǎn)。 5V 有負(fù)載時 177。 100 A? 最大 , 7 12V V V? ? ? Power OFF 177。 200Mv 接收器的輸入阻抗 12k? 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)個數(shù) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)與所選芯片驅(qū)動能力和接收器的輸人阻抗有關(guān)， RS485標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了最大總線負(fù)載為 32 個單位負(fù)載 (NL),對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)接收器的輸人阻抗可通過第 11頁，共 123頁 增大收發(fā)器輸人電阻來擴(kuò)展總線節(jié)點(diǎn)數(shù)。通常推薦節(jié)點(diǎn)數(shù)按芯片最大值的 70%，傳輸速率在 1200~9600bps 之間選取。 引出線距離 采用一條單一連續(xù)的雙絞線電纜作總線，每個串接收發(fā)器節(jié)點(diǎn)通過一段引出線接入總線。系統(tǒng)所能允許的引出線長度也和信號的轉(zhuǎn)換時間、數(shù)據(jù)速 率有關(guān)，在選擇接口器件時最好根據(jù)系統(tǒng)要求選擇低速率的器件。 通訊電纜長度 由于信號傳輸線存在歐姆阻抗、集膚效應(yīng)等 ，對特定的傳輸線 從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)。 RS85 標(biāo)準(zhǔn)通信的最大傳輸距離為 1200 米，通信速率限制在 ，最大允許的信號損失為 6dBV。通信距離 1km 以上時，應(yīng)考慮通過增加中繼模塊或降低速率的方法提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。因此，總線上在通信波特率一定的情況下，信號能傳輸?shù)淖畲缶嚯x與帶負(fù)載數(shù)的多少直接相關(guān)。帶負(fù)載數(shù)少，信號能傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。無論四線還是二線連接方式總線上可多接到 32個設(shè)備。 RS485 需要 2 個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。終接電阻接在傳輸總線的兩端。從總線到每個節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。例如輸入電阻增加至 48kΩ 以上 (1/4UL)，節(jié)點(diǎn)數(shù)就可增加至 128 個。 在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。 經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時間上升或下降時間超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的 3 倍以上時就可以不加匹配 。利用一只電容 C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。還有一種采用二極管的匹配方法，如圖 。 RS485 總線上的每個收發(fā)器通過一段 引出線接入總線。 減緩信號的前后沿斜率有利于降低對于總線匹配引出線長度的要求和改善信號質(zhì)量，同時還可使信號中的高頻成分降低，減少電磁輻射。 RS485 總線 常見 故障 及分析 在各種現(xiàn)場中， 485 總線應(yīng)用的非常的廣泛，但是 485 總線比較容易出現(xiàn)故障，現(xiàn)在將 485總線容易出現(xiàn)故障的情況并且可以排除這些故障的方法 介紹 如下： 1） 由于 485 信號使用的是一對非平衡差分信號，意味 485網(wǎng)絡(luò)中的每一個設(shè)備都必須通過一個信號回路連接到地，以減少數(shù)據(jù)線上的噪音，所以數(shù)據(jù)線最好由雙絞線組成，并且在外面加上屏蔽層作為地 線，將 485網(wǎng)絡(luò)中 485 設(shè)備連接起來，并且在一個點(diǎn)可靠接地。接收器就無法工作 。 第 15頁，共 123頁 3） 485 總線中 485 節(jié)點(diǎn)要盡量減少與主干之間的距離，一般建議 485 總線采用 總線拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu) ， 星型結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生反射信號，影響 485 通信質(zhì)量。如果 485 總線上的 485 設(shè)備比較多的話，建議使用帶有電源的 485 轉(zhuǎn)換器，無源型的 485 轉(zhuǎn)換器由于時從串口竊電，供電能力不是很足，負(fù)載能力不夠。 485 設(shè)備的防雷保護(hù)中的防雷管會吸收電壓，導(dǎo)致485 總線負(fù)載能力降低，去掉防雷保護(hù)可以提高 485 總線負(fù)載能力。主要包括有線電視網(wǎng)、小區(qū)局域網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng) 等。 閉路電視采用同軸電纜、光纜或其組合作為信號傳輸圖像介質(zhì)，傳輸圖像信號、聲音信號和控制信號，故又稱電纜電視或有線電視。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，閉路電視技術(shù)也得到了習(xí)速的發(fā)展，可歸為以下幾點(diǎn)： 1)大型化、多路化 目前的 閉路電視系統(tǒng)用戶達(dá)到幾十萬戶以上，同時傳輸幾十套節(jié)目 。 3)進(jìn)行雙向傳輸 第 16頁，共 123頁 信息中心可以通過網(wǎng)絡(luò)接受用戶的請求向用戶終端提供所需信息，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)雙向通信 。 5)衛(wèi)星接收系統(tǒng) 利用 衛(wèi)星傳送電視節(jié)目，解決了點(diǎn)對點(diǎn)遠(yuǎn)地信號傳送問題以及直播衛(wèi)星電視的集體接收問題，采用一套質(zhì)量優(yōu)良的直播衛(wèi)星電視接收設(shè)備，為廣大電視用戶提供多套高質(zhì)量電視節(jié)目 。非鄰頻系統(tǒng)的終端電平可取 70 5 V?? ， 鄰頻系統(tǒng)的終端電平可取 64 4 V?? ，從而使得用戶獲得最佳的收看效果。系統(tǒng)載噪比、交擾調(diào)制比和載波互調(diào)比最小設(shè)計值 就符合表 的規(guī)定。 表 系統(tǒng)輸出口頻道間的電平差的設(shè)計值 頻道 頻段 系統(tǒng)輸出口電平差 任意頻道 超高頻段 13 甚高頻段 10 甚高頻段中任意 60MHz內(nèi) 6 超高頻段中任意 100MHz內(nèi) 7 相鄰頻道 2 第 17頁，共 123頁 有線電視網(wǎng)組成及設(shè)備選 擇 有線電視網(wǎng)一般由 VCD、 DVD、衛(wèi)星天線、功分器、接收機(jī)、調(diào)制器、混合器、放大器、分配器等組成 ,有線電視網(wǎng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示： 圖 結(jié)構(gòu)框圖 1）信號源 接收天線可將空間的電視信號轉(zhuǎn)換為電路中的高頻電流。 主要的性能指標(biāo)有：增益，半功率角，前后比，駐波比等。 2）接收機(jī) 將來自高頻頭的信號進(jìn)行處理，分解出音頻信號、視頻信號。 本系統(tǒng)選用 MWDSR 3100CI/3101CI 接收機(jī) 。該機(jī)是一款具有雙路 Common Interface接口 ,支持多種加密方式的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī) ,MWDSR 3100CI 為家用型數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī) ,MWDSR 3101CI 為工程型數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)。按分配的路數(shù)有 2路、 3路、4路等。插入損耗小，隔離度高，安裝使用方便，能很好地滿足衛(wèi)星信號分配要求。調(diào)節(jié)器制方案大致可分為直接高頻調(diào)制和中頻調(diào)制加變頻兩種。后一種方案具有類似于信號處理器的優(yōu)點(diǎn)。 5）混合器 混合器把幾個信號合并為一路而又不產(chǎn)生相互影響，而且能阻止其他信號通過的濾波型混合器；也可以把多個單頻道放大器輸出的不同頻道的電視信號合為一路，再傳輸?shù)礁麟娨曈脩暨x用。 本系統(tǒng)選用 LZH－ 12/16 混合器 ， 根據(jù)國家 CATV 標(biāo)準(zhǔn)，為多頻道及鄰頻系統(tǒng)設(shè)計，可將 862MHz 的 12/16 路射頻信號混合輸出，送至傳輸系統(tǒng)。 6）放大器 作用是放大電視信號，放大器有天線變壓器、頻道放大器、線路變壓器、分配放大器等多種。 本系統(tǒng)選用 MWBLE M31/M32。 第 19頁，共 123頁 7）分配器 把混合器或放大器送來的信號平均分成若干份，送給幾條干線，向不同的用戶區(qū)提供電視信號，并能電視信號，并能保證各部分得到良好的匹配，同時保持各傳輸干線及各輸出端之間的隔離度。 本系統(tǒng)選用 3813A。 系統(tǒng)工作原 理 來自信號源如錄像機(jī)、 VCD、 DVD、攝像機(jī)等的信號經(jīng)過解調(diào)后，再把經(jīng)過處理的各路信號進(jìn)行混合，把多路（套）電視信號轉(zhuǎn)換成一路含有多套電視節(jié)目的寬帶復(fù)合信號，然后經(jīng)過分支、分配、放大等處理后變成高電平寬帶復(fù)合信號，送往干線傳輸分配部分的電纜始端，將該復(fù)合信號合理分配給各個用戶。研究中心的兩位研究人員 :Robert Meltacafe和 David Boggs，為了連接實(shí)驗(yàn)室的多個計算機(jī)設(shè)備，開發(fā)出了以太網(wǎng)技術(shù)。的系統(tǒng)時鐘，最初數(shù)據(jù)傳輸速率為 Mbps 。 以太網(wǎng)的傳輸速度從最初的 10Mbps 逐步擴(kuò)展到 100Mbps、 10Gbps，以太網(wǎng)的價格也跟隨摩爾定律以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)而迅速下降。如今，以太網(wǎng)己經(jīng)成為局域網(wǎng)中的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且隨著吉比以太網(wǎng)的出現(xiàn)，以太網(wǎng)已經(jīng)開始向城域網(wǎng)大步邁進(jìn)。 最初的以太網(wǎng)共享傳輸介質(zhì)，其帶寬為 10Mbps，使用效率和傳輸距離都不理想。以太網(wǎng)的幀格式適合于傳輸 IP 數(shù)據(jù)，隨著 IP 協(xié)議在各種網(wǎng)絡(luò)上的廣泛應(yīng)用，以太網(wǎng)也被大量使用。各網(wǎng)之間無縫連接，不需要任何格式轉(zhuǎn)換。 CSMA/CD 方法用來解決多結(jié)點(diǎn)如何共享公用總線傳輸介質(zhì)的問題在以太網(wǎng)中，任何連網(wǎng)結(jié)點(diǎn)都沒有可能預(yù)約的發(fā)送時間，它們的發(fā)送都是隨機(jī)的，并且網(wǎng)中不存在集中控制的結(jié)點(diǎn)，網(wǎng)占結(jié)點(diǎn)都必須平等地爭用發(fā) 送時間，這種介質(zhì)訪問控制控制屬于隨機(jī)急用型方法， 標(biāo)準(zhǔn)是在以太網(wǎng)規(guī)范的基礎(chǔ)上制定的 . 2) 在以太網(wǎng)中 ,如果一個結(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù) ,它將以 ” 廣播 ” 方式把數(shù)據(jù)通過作為公共傳輸介質(zhì)的總路線發(fā)送出去 ,邊在總路線上的所有結(jié)點(diǎn)都能 ” 收聽 ” 到發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號 .由于網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)都要以利用總線傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)據(jù) ,并且網(wǎng)中沒有控制中心因此沖突的發(fā)生將是不可避免的 .為了有交往地實(shí)現(xiàn)健在式多結(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的控制策略 ,CSMA/CD 的發(fā)送流程可簡單地概括四點(diǎn) :先聽后發(fā) ,邊聽邊發(fā) ,沖突停止 ,隨機(jī)延遲后重發(fā)。如總路線上已經(jīng)有數(shù)據(jù)信號傳輸，則為總路線忙狀態(tài)；如果子醬不念舊惡結(jié)準(zhǔn)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并且此時總線空閑，它就可以啟動發(fā)送。采用 CSMA/CD 介質(zhì)訪問控制方法的總路線型工作過程如圖 。如果總線上同時出現(xiàn)兩或兩個以上的發(fā)送信號，它們疊加后的信號小型將不等于任何結(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號小型。如果在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中沒有檢測出沖突，結(jié)點(diǎn)在發(fā)送結(jié)束后進(jìn)入正常結(jié)束狀態(tài)；如果在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中檢測出沖突，為了解決信道爭用沖突，結(jié)點(diǎn)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，隨機(jī)延遲后重發(fā)。 智能化住宅小區(qū)以太網(wǎng)方案設(shè)計 定義了 10Mbps 的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，采用 CSMA/CD 協(xié)議，以半雙工方式運(yùn)行。 10BaseT 是運(yùn)行在 3 類或更高類別的雙絞線上的以太網(wǎng)， lOBase2/5 是運(yùn)行在同軸電纜上的以第 22頁，共 123頁 太網(wǎng)， 10BaseFL 是運(yùn)行在光纖上的以太網(wǎng)。 定義了 100Mbps 的快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它可以用半雙工的方式運(yùn)行CSMA/CD 協(xié)議，也可以有全雙工的方式，由于快速以太網(wǎng)對以太網(wǎng)的后向兼容性，20 世紀(jì) 90 年代中后期，快速以太網(wǎng)成為局域網(wǎng)中的主流技術(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)是在 LLC 子層使用 IEEE802 標(biāo)準(zhǔn) ,在 MAC子層使用 CSMA/CD 方法只是在物理層作了些調(diào)整 ,定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn) 100BASET。 100BASET 可以支持多種傳輸介質(zhì)，目前制定了三種有關(guān)傳輸介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)： 100TX、 100BASET 100BASEFX。 1 對 5 類非屏蔽雙絞線或 1對 1 類屏蔽雙絞線就可以發(fā)送 ，而另 1對雙絞線可以用于接收，因此 100BASETX是一個全雙工系統(tǒng)，每個結(jié)點(diǎn)都可以同時以 100Mbps 的速率發(fā)送與接收。 100BASEFX 支持 2芯的多模或單模光纖。 千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡單的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)主干提供 1Gbps 的帶寬， 千兆以太網(wǎng)是相當(dāng)成功的 10M