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淺談智能建築的安防監控系統
【摘要】本文詳細闡述了智能建築安防系統的功能、組成及應用，並提出了設計選型時應註意的問題。
關鍵詞:智能建築安防監控安防監控系統集成
1智能建築安防監控系統的概念1.1安防監控系統的作用隨著我國改革開放的推進，壹批適應信息社會需求，安全、高效、舒適、便捷、靈活的智能建築如雨後春筍般湧現。
為了防止各種盜竊和暴力事件的發生和危害，確保建築物的安全、生命和財產不受損害，有必要設置智能安防系統。
隨著科學技術的發展，新的犯罪手段也對安防系統提出了新的要求。在當今的信息時代，保護金錢、財產和人身安全是壹方面，而儲存在電腦中的大量重要文件和數據更需要保護。
在智能建築中，不僅要防範外部人員，還要防範內部人員。對壹些重要的地方、物品、重要的人也需要特殊的保護。因此，有必要為現代建築建立壹個多層次、立體化的安全體系。
1.2安全監控系統級別
1.2.1確定防護等級。
(1)相關規範
安全防護工程程序和要求GA/T75-94安全防護系統通用圖形符號GA/74-94民用閉路監控電視系統工程技術規範GB50198-94
根據上述規範，結合安全防範的風險情況和工程實際情況，綜合確定安全系統達到的防護等級。
(2)安全技術系統的類型
周界報警系統；
由玻璃破碎報警裝置組成的建築物外墻報警系統；
電視監控系統(圖像審查系統)；
入侵檢測和報警系統；
音頻監控系統(聲音檢查系統)；
強照明系統；
(3)安全等級和主要配置(分為四級)
A.四級保護安全系統
營業場所(指銀行)的門窗應安裝開關式報警裝置(如門磁開關)；
設置手動或腳踏緊急報警裝置和聯動警鈴；
報警信號應發送到保安值班室和附近的公安機關。
B.三級保護安全系統
同四級預防系統裝置；
建立空間立體防範體系:設置空間(室內、走廊)入侵探測器；
中央控制設備具有監視和復查(記錄)功能，記錄報警發生的時間和時間；
在營業用房和主要通道設置電視監控報警系統，與公安報警站連接。
C.二級保護安全系統
與三級預防系統裝置相同；
電視監控設備具有自動和手動切換功能以及多屏顯示功能；
實行櫃員制的營業場所應當設置壹對壹的錄像裝置；
密碼控制由專門人員操作，啟動、停止、部署、解除、旁路和重置報警系統；
控制中心設備具有有線、無線及其相互轉換功能，確保報警信號準確無誤地發送到相關報警部門；
有條件的營業場所應當配備人口控制系統，實行信息卡準入(門禁系統)。
D.壹級保護安全系統
所選檢測器應具有由兩種或兩種以上不同檢測技術組成的入侵檢測系統；
營業場所長期錄像。在緊急情況下，應自動啟動照明、錄音和錄像；統壹)；
設置出入口控制系統，通過信息卡對主分工內人員進行分級分級管理；
中央控制室應能立即識別位置和性質(搶劫、盜竊、火災、故障等。)同時接收報警信號，並在屏幕上顯示、打印、記錄和存儲報警時間、地點、性質和處置方案；
其余同二級預防系統。
1.2.2安全監控系統層級
(1)外部入侵防護:該部分是為了防止外部無關人員的入侵，需要在周邊、門窗、通道、出入口設置相應的報警、復檢等措施，防止不法分子離開該區域。
(2)區域保護:這道防線就是檢測到非法入侵這個區域的人，將信息發送到監控中心，監控中心會進行處理。
(3)目標保護:這道防線是保護特定的目標，比如保險櫃、重要房間等。
安全系統的結構不僅僅是傳統的預防設施，如上鎖、站崗和在當今先進技術中保持警惕。再堅固的鎖也總能打開，精力充沛的哨兵有時會打個盹。今天，智能防盜安全系統是利用現代計算機技術、現代通信技術、現代控制技術和現代圖形顯示技術(即4C技術)制造的。各子系統獨立發揮作用，同時整合成二合壹的防範體系，從而保證建築的安全，創造優良的工作和生活環境。2.1訪問控制
2.1.1控制原則所謂出入境控制，就是對出境人口的管理。這個系統控制著相關區域內各類人員的出入及其行為，通常稱為門禁系統。其控制原理是:根據人的活動範圍，事先制作各種等級的卡片或預先設定的密碼。在相關大門出入口、保險庫門、檔案室門、電梯門等處安裝磁卡讀卡器或密碼鍵盤。，以便用戶可以使用有效的卡或密碼通過或進入。卡密碼由讀卡器讀取，解碼後送到控制器進行判斷。如果符合，門鎖打開，否則報警。
2.1.2持卡方式的特點
(1)卡的密碼可以隨時從系統註銷，不怕丟失或被取走。
(2)卡的密碼是有時效性的，可以提前設置有效期。
(3)持卡人在所有出入口的活動都有電腦記錄，可隨時打印分析。
(4)節省管理人員。利用計算機管理系統，所有的出入口都可以在控制室進行控制。這樣既提高了效率，節省了人力，又避免了人為失誤，提高了安全效果。
2.1.3門禁系統的類型
有光卡、磁矩陣卡、磁碼卡、條形碼卡、紅外卡、鐵碼卡、感應卡，還有生物識別系統，比如指紋機、掌紋機、視網膜識別機、語音識別機等等。從接觸卡到非接觸卡，從l00mm到上千mm的感應卡都有廣泛應用。
上述卡片對應的是各種門禁機器，主要有聯網和非聯網(獨立)兩種。有單門門禁機，雙門門禁機，四門門禁機，八門門禁機。這使得訪問控制的應用非常靈活。有了門禁機，還有門磁開關和按鈕。
門禁系統的若幹門禁機器和從門控制器與主門控制器連接。門禁機內部和門控制器由電腦控制。門禁機需要的電源往往是DC12V，由門控制器提供。壹般控制器附近都有電源AC220V50Hz/DC12V。
2.1.4門禁系統位置
對於綜合性智能建築，位置有:重要辦公室、金庫、銀行辦公室、中央控制室、通信及弱電機房等。
2.2防盜報警系統
2.2.1防盜報警系統的作用防盜報警系統是用探測器守衛建築物內外的重點區域和重要場所。當檢測到非法入侵者時，信號傳輸到報警控制器:聲光報警，並顯示地址。相關值班人員接到報警後，將根據情況采取措施，控制事態發展。除上述報警功能外，防盜報警系統還具有聯動功能。如:開啟報警現場燈(含紅外燈)、聯動音視頻矩陣控制器、開啟報警現場攝像機進行嚴密觀察、電視矩陣控制器的壹系列聯動控制:使監視器顯示圖像、錄像機錄像、多媒體控制器自動或手動操作等。這些都可以檢查報警現場的聲音和圖像，從而確定報警的性質(非法入侵、火災、故障等。)並采取有效措施。
系統的組成
智能建築防盜報警系統負責檢測建築內的點、線、面、面。它壹般由探測器、區域控制器和報警控制中心組成。
(1)檢測器
探測器負責探測人員的非法入侵，出現異常時發出聲光報警，並向區域報警發送信息。
開關:開關是壹種基本的、簡單的、經濟的、有效的探測器。常用的有:微動開關和磁簧開關。線路連接分為常開和常閉。當開關閉合或打開時，電路接通以啟動報警器。
光束阻擋探測器:目前廣泛使用的是紅外交叉光束探測器，它由紅外發射器和接收器組成。當犯罪分子穿越門、窗或其他受保護的區域時，他們會阻擋紅外光，並鞠躬報警。為了保證這類探測器的精度，需要配置鑒頻鑒相電路。
熱紅外探測器:又稱被動立體紅外探測器。它利用人體體溫來檢測。眾所周知，任何物體都會因表面溫度不同而發出強度不同的紅外線，即發出的紅外線波長不同。人體輻射的波長約為10μm，用於制造熱紅外探測器。其中熱釋電的靈敏度和響應速度最好。因此目前被廣泛使用。配有7 ~ 15 n波長的帶通濾波器。從而屏蔽非人體紅外波，保證準確報警。
微波物體移動探測器:利用微波設備發射移動物體(包括人)，對抗射頻差的多普勒效應，可以探測到人的入侵。
超聲波物體移動探測儀:類似於微波移動探測儀，只是波長不同，超聲波頻率往往在20KHz以上。
光探測移動探測器:只能在光線充足的環境下使用。其原理是用兩塊光伏電池組成差分檢測裝置，可以檢測到周圍光線的微小變化。
玻璃破損檢測器:安裝在面對玻璃表面的位置，使用壓電傳感器。它能有效檢測和報警玻璃的高頻聲音，已廣泛應用於門窗防護。
還有其他類型的檢測器，此處省略。
(2)區域報警
通常，壹個區域報警器可以容納八個電路的輸入信號。處理後的信號送到電視監控系統的視頻矩陣切換控制器，實現聯動控制。壹般系統中≤8個區域報警，即≤64個回路。當超過64個回路時，就需要切換到微機控制的報警系統。
(3)報警控制中心
報警控制中心，通常與電視監控中心相結合。其功能是通過控制鍵盤檢查系統的工作狀態，突發事件的報警可以自動彈出在監控屏幕上，並記錄時間和地址。目前部分產品在中心配有報警輸入卡，容量為128通道/塊，可根據需要增加到2048點。報警插卡和C C T V控制器之間的連接是RS232端口。
2.3閉路電視監控系統
電視監控系統在安防系統中的應用越來越多。它能使管理人員在控制室看到建築物內外的重要位置，為保安系統提供視覺效果，為消防、建築物內機電設備的運行和人員活動提供監控手段。
2.3.1閉路電視監控系統的基本結構
按照功能的基本結構，可以分為攝像、傳輸、控制、顯示、記錄四個部分。
(1)攝像頭
攝像頭是監控系統的重要組成部分。並且使用了大量的CCD(電荷耦合器件)照相機。相機的顏色可以分為黑白和彩色。根據用途和經濟情況選擇壹個。相機的目標尺寸用1/3、1/2和2/3英寸表示。選擇鏡頭時註意兩者的大小。
攝像機有PAL、NTSCK、SECAM三種，國內選用PAL。在選擇相機時，還要考慮光照要求，必要時可以選擇紅外照明。
(2)鏡頭
設計中鏡頭的選擇和相機的選擇壹樣重要。鏡頭的選擇是根據觀察到的視場和亮度變化的範圍，同時考慮到CCD相機的大小。它們之間的關系是:視野決定了使用固定焦距還是可變焦距鏡頭，固定焦距用多少焦距，可變焦距選擇什麽範圍，亮度的變化決定了是否使用自動光圈鏡頭。
銳度:是鏡頭的重要指標。如果要有清晰的圖像，分辨率要高，即單位長度上能分辨的黑白條紋數量要大，壹般由公式得出:
n = 180/小時n-鏡頭分辨率(對準/厘米)
H——框架格式的高度(厘米)
通常1/2”框架4.8x6.4(mm2)N=38對線/mm h = 4.8mm。
1/3 "框架3.6x4.8(mm2)N=50對齊/mm h = 3.6mm
鏡頭尺寸:目前有1，2/3，1/2，1/3，1/4英寸。壹般鏡頭與相機大小相同或者鏡頭尺寸大於相機尺寸。
焦距:鏡頭的焦距和相機目標面的大小決定了視角。目標曲面(相機目標曲面)是固定的。如果焦距短，視野大；如果焦距大，視野就小。W h分別用來表示CCD靶面的寬度和高度，f是鏡頭的焦距，則可以得到視角值。
Qh=2tan-l(w/2f)(0)水平視角Qv=2tan-l(h/2f)(0)垂直視角。
光通量f:光通量表示有多少光線進入鏡頭，是焦距與光圈的比值；F=f/φF光通量(無量綱)；f-焦距(毫米)；φ——孔徑(毫米)。鏡頭規格中往往會註明最大f值，比如6m m/F1.4，這款鏡頭的光圈為4.29mm鏡頭需要在光線變化較大時(比如室外)自動光圈。
總之，影響相機效果的因素有六個:物體的大小，物體的精細大小，物體與相機鏡頭的距離，相機鏡頭的焦距，光接收器的大小(目標大小)，鏡頭的分辨率，相機系統。在設計中應該給予全面的考慮。
(3)信號傳輸
視頻信號的傳輸:傳輸方式有普通同軸電纜、平衡對電纜、有線電視同軸電纜、光纜、電話線等。國產SYV-75-2~75-2 ~ 75-33-2波阻抗為750，電容不大於76PF/m，30MHz處衰減不大於0.86 dB/m .
控制信號的傳輸:控制中心應控制現場設備，通常通過設備解調器。常用的控制方式有:通訊編碼控制方式和同軸視覺控制方式。前者是對控制信號進行串行編碼:用壹根線傳輸多個控制信號。它的控制距離可以達到1km，如果中間加上放大可以達到10km以上。如果用光纜，距離會更遠。後壹種模式是同軸視頻控制模式，其中視頻和控制信號由同軸電纜多路復用。有兩種方法可以做到這壹點。先將控制信號調制在與視頻信號不同的主頁速率範圍內(50 Hz ~ 4 MHz)，然後與視頻信號合並傳輸，再在現場進行分解(解調)。第二，在視頻信號場的消隱期間傳輸控制信號。目前使用的是第壹種。
(4)顯示和記錄
此類設備包括監視器、錄像機和視頻處理設備，所有這些設備都安裝在控制室。目前監控系統專用錄像機的普通磁帶可以錄80分鐘，最長可以達到960h·h，除了長時間外，錄像機還需要遠程控制功能，可以用控制信號操作錄像機。
(5)視頻切換器
使用視頻切換器，幾臺監視器可以看到多個監控點。目前設備有多路輸入，1輸出，多路輸入m輸出，大大提高了顯示器的效率。
還有多屏分割器2，可以在壹臺顯示器上同時觀看多路監控信號。這項技術也廣泛應用於控制中心。
2.4停車場管理系統的安全功能
壹般智能建築的地下室都有停車場，需要對停車場進行自動化管理。停車場管理系統的功能大致如下:停車、人口控制、車位引導、車輛外觀視頻記錄、特征、牌號、按時間收費。其中，車牌圖像識別系統具有安全功能，可以防止汽車被盜。當用戶取票或使用月票或儲值票時，計算機會通過人口處的攝像頭記錄下車輛型號和車牌號的彩色圖像，還會記錄下準考證、月票和儲值票的號碼。當用戶離開支付或檢票時，計算機將自動在顯示屏和閉路電視監視器上同時顯示車輛號碼持票人所擁有車輛的車牌和型號以及入場時留下的視頻的車牌和型號。工作人員確認後，閘門會自動打開放行，這些圖像會儲存在電腦硬盤中備查。
2.5電梯控制系統的安全功能
對於高層或超高層，電梯控制系統的安全管理非常重要。某種程度上涉及到整棟樓的安全。
安全功能:電梯樓層控制系統。樓裏的電梯都是根據需要來管理的，比如有的電梯下班後停止運行，有的電梯按需運行。在運行的電梯中，不是所有樓層都停，而是按照持有效卡的樓層停。這部分電梯安裝了智能卡讀卡器，通過讀卡器識別有效卡，電梯就交付到相關樓層。沒有有效的卡，電梯不會開門，有效控制了樓層人員的活動空間。從而確保建築物的安全。
2.6巡視管理制度
智能建築應按要求配備巡更管理系統。其作用是安保人員定時去巡邏，並將巡邏信號傳回安保中心，以示巡邏行程安全。如果巡邏信號到位，沒有按時返回信號，巡邏過程中就會發生緊急情況，保障中心會采取相應措施。
巡更系統是在指定的巡更點安裝巡更開關。門禁機器的設置通常是為了滿足巡邏的需要。
3智能建築安防系統的具體實施安防系統的實施首先要根據相關規範和建築的功能要求確定安全等級。在此基礎上，布置安防系統的現場設施，確定規模、選型、安裝調試。
3.1門禁系統
3.1.1門禁機器(讀卡器)設置
根據需要，設置(包括房間、樓梯、通道等。)門外距地面1.2 ~ 1.3m。壹般選擇的是感應卡類型。根據重要程度，可以選擇指紋式或孔式門禁機，可以是雙面門禁，也可以是單面門禁(門鈕設置在室內)。
3.12從控制器
門禁機器和門禁主機之間的連接設備可以根據需要從控制器連接壹臺、兩臺、四臺或八臺門禁機器。從控制器電源設備中選擇:AC220V50Hz/DC12V，l-5A。
3.1.3主控制器
主控制器由計算機硬件和軟件組成，安裝在中央控制室。它包括各種控制擴展板、遙控程序設置器、車載顯示板、數據存儲和傳輸模塊等。
3.1.4巡更系統讀卡器
讀卡器(讀取頭)就是門禁機(巡更開關)。這部分可以並入門禁系統壹起設置。
3.1.5電梯門禁系統
如前所述，部分電梯配有讀卡器，持有效卡即可前往相關樓層。
3.1.6特殊說明
(1)智能建築可以實現壹卡通門禁管理，進入壹卡通消費系統。
(2)門系統應能在發生火災時自動打開相應的門。消防聯動控制裝置可以用來完成這壹功能。
3.2防盜報警系統
3.2.1各種探測器設置
根據需要，在建築物出入口、樓梯間、電梯廳、需要防護的門窗、重要辦公室、重要機房等處設置防盜雙識別探測器、無源紅外光束探測器、玻璃破損探測器及各種開關。根據不同的布局環境(如壁掛、吸頂)選擇不同的報警器和安裝方式。
3.2.2聲音檢測裝置的設置
微監聽(電子監聽)設置在需要檢音的地方，壹般離地2m左右，壁掛式，監聽與音頻矩陣箱之間的線路多為雙芯屏蔽雙絞線，如RVVP 2× 0.5mm2，控制中心設置壹個音頻矩陣箱，通過RS485接口和雙絞線RVVP 2× 0.5mm2與視頻切換/控制主機連接..
3.2.3報警控制中心設置
在小容量系統中(回路數≤64):通常按區域設置8個報警接口箱，8個箱可構成64個回路。在報警頭和報警接口盒之間，通常有壹根3芯屏蔽線，RVVP為3× 0.5mm2 .報警接口盒和視頻切換/控制主機采用RS-485串行接口，雙絞線RVVP為2× 0.5mm2 .
當系統≥64回路時，有兩種解決方案:
首先選擇大容量的系統，配備128個報警輸入卡，系統可以容納8 ~ 16個報警輸入卡，所以容量可以達到2048個報警。如果還不夠，可以組合多個系統。
其次，采用門禁/報警管理系統。系統參數:持卡人數65000人；門禁機16320；報警保護區(路數)130560；報警輸出130560；225臺當地打印機；報警狀態畫面1020；並支持計算機之間的加密傳輸技術。設備之間的連接方式為RS-232/RS-485接口，屏蔽雙絞線RVVP為2× 0.5mm2 .
3.3閉路電視監控系統的設置
3.3.1相機設置
根據不同的環境選擇不同的相機和不同的安裝方式，比如相機是黑白還是彩色，鏡頭配置的選擇，焦距的範圍，自動對焦、光圈和對焦的手動調整，相機和鏡頭尺寸的匹配，是否設置雲臺，安裝方式的確定，選擇球形還是半球形相機(尺寸確定)，大廳和電梯轎廂廣角鏡頭的選擇，相機保護套和照明燈的選擇。
攝像機(包括鏡頭)的控制:由控制器解碼器完成。解碼器因功能不同有很多種，但都是在接收到矩陣主機的信號後，遙控雲臺、鏡頭、輔助設備的動作。解碼器與矩陣/控制主機的連接方式有兩種:C '、D(同軸控制)和D(雙絞線控制)。如前所述，同軸控制“C？quot由於設備成本高，很少使用。雙絞線控制為“D型”，即RS485模式可控制距離達3km，該模式可用於光纖、微波等傳輸模式。
特別說明:安防監控系統的線路壹般安裝在走廊、大廳、房間，部分線路靠近天花板，同軸電纜、雙絞線也比較便宜，壹般不適合與建築綜合布線電纜配套使用。當然，其他數據和圖像的傳輸則另當別論。
3.3.2中央控制室的設置
為了安全工作的方便，中央控制室通常設在有安全部門的大樓的壹樓。其設備主要包括:視頻矩陣切換/控制主機、報警接口盒、音頻矩陣盒、字符發生器、錄像機、主控鍵盤、輔控鍵盤、音視頻監控設備、多媒體終端、電源設備。
目前視頻矩陣切換/控制主機有多種輸入/輸出規格，如8×2、8×4、16×6、96×8、視頻96人/8輸出、音頻96輸入/8輸出-64報警8控制鍵盤等。超大系統有2048路視頻4096輸入/4096輸出和壹個報警器，32個鍵盤開關/控制主機。在設計和安裝時，應按要求預留余量，設置刻度，選擇設備。
視頻主控制器根據報警系統的輸入信號，完成雲臺控制、攝像機運動控制、燈光控制、鏡頭控制，並聯動音視頻監視器、錄像機等。門禁系統通過網關連接主機，形成防盜報警、電視監控、門禁控制的壹體化系統。借助多媒體技術，用圖片和畫面進行信息傳播的能力，類似於計算機
交互技術使智能建築的安全系統智能化，從而保證建築的安全。
上述設備有機地結合在壹起。壹般音視頻顯示器安裝在“電視墻”上，其余集中在控制臺上。控制室面積由系統規模決定，供電可靠，溫濕度可控，地面設置防靜電活動地板。
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