纪辉 b41251112 楼宇自动化论文 分栏

Central South University楼宇自动化及智能建筑课程论文学院: 信息科学与工程班级: 自动化1204班姓名: 纪辉学号: b412511122015年 1 月智能建筑中的安全防范系统纪辉摘要：随着人们生活节奏的加快，工作压力的不断增加，人们越来越渴望安定舒适的生活，生活工作环境的安全问题越来越受到人们的重视。

随着科学技术的迅猛发展，安全防范系统也以一种迅猛的速度产生和发展起来。

本文将从消防、防盗、门禁等几个方面详细介绍当代智能建筑中的安全防范系统。

关键词：消防、监控、防盗、报警Security systems of intelligent BuildingJi HuiAbstract:With the accelerated pace of life, increasing work pressure, there is a growing desire for a stable and comfortable life, living and working environment safety issues more and more attention. With the rapid development of science and technology, security systems, but also to produce a rapid pace and developed. This article from the fire protection aspects, security, access control and other details of the contemporary intelligent building security system.Keywords: Fire protection, monitoring, security, alarm由于智能楼宇的大型化、自动化、高层次化, 使得其安全防范系统显得很是必不可少。

实现安全防范是智能楼宇中非常重要的一部分, 安全防范自动化程度的先进性也严重影响着智能楼宇的整体水平。

按照惯常的理念，智能楼宇的安全防范系统可以分为：视频监控系统，防盗报警系统，门禁控制系统和消防巡更系统。

接下来，我会从这四个方面，进行智能建筑安全防范系统的阐述。

通常来说智能楼宇对安全防范系统的主要要求是:（1）防范: 防患于未然是该系统的主要要求, 无论对人还是对财务, 防范都是必须放在首位的。

（2）报警: 当发现安全受到威胁或破坏时, 系统应能及时报警。

（3)监视: 系统应能够对楼宇中需要监视的地方进行2 4小时的不间断监视, 并保存一定时间段的监视记录。

（4)记录: 当发生报警或其它紧急情况时, 系统应能够迅速的把报警区域的环境、声音、图像等数据及时记录下来, 以备查验。

（5)系统本身应具有防破坏功能: 当系统内一些关键设备或线路遭到破坏时, 系统应能够主动报警。

只有系统在具有以上几方面的功能时，它才是完全且完善的系统。

一、视频监视系统视频监视系统在防盗、门禁、消防巡更等安全防护子系统中都有非常至关重要的作用，模拟监视系统总框图如下：1、视频监控系统的组成及选择视频监控系统的用途不同的时候，选择的系统组成也不同，这样可以增加系统的实用性，从一定程度上节省成本。

根据监控方和被监视对象的对应关系，可以有以下几种选择：(1)单头单尾系统：仅在一处监视仅一个目标时, 选择由摄象机、传输电( 光) 缆、监视器等设备组成的单头单尾系统。

(2)多头单尾系统：仅在一处集中监视多个分散目标时, 选择由摄象机、传输电( 光) 缆、视( 音) 频切换控制器、监视器等设备组成的多头单尾系统。

(3)单头多尾系统：在多处监视仅一个目标时, 选择由摄象机、传输电( 光) 缆、视频分配器、监视器等设备组成的单头多尾系统。

(4)多头多尾系统：在多处监视多个目标时, 选择由摄象机、传输电( 光)缆、视( 音)频切换控制器、视频分配器、监视器等设备组成的多头多尾系统。

视频监控系统包括摄象、传输、显示及控制四个部分。

当需要记录监视目标的图象时, 应设置录象装置。

在监视目标的同时, 若需要监听声音,可配置声音传输、监听和记录系统。

当被监视对象数目较多时为了节省空间方便监视则需要视频矩阵转换器来进行视频转换。

视频切换器具有画面切换输出、固定画面输出等功能。

应根据可视系统监视点数量和显示器数量选择大、中、小规模的视频矩阵切换器。

视频转换器原理图如下：2、监视系统的防破坏功能对于摄像头来说，可以采取使用防护罩的方法来实现防高温、防低温、防雨、防尘，室内还要防辐射等。

室外要求自动调温和自动刮雨等功能。

此外从防破坏的角度来说（当然也融合考虑了监控效果），摄像机的安装的高度,在室内宜距地面2.5 m ~ 5m，室外宜距地面3.5 m~10 m , 并不得低于3.5 m ; 电梯内应安装在电梯厢顶部、电梯操作器的对角处, 并能监视无死角; 摄象机镜头应避免强光直射和逆光安装, 当需要逆光安装时, 应采取措施以保护摄像机镜头。

当然，对于监控系统的安全要求很高的场合这些是远远不够的，还需要有一套完整的智能报警功能，能保证当有人在硬件设施上进行蓄意破坏时，系统终端能够接收到报警。

另一方面，作为智能视频监控的重要步骤，入侵检测成为了跟踪及识别后续工作的基础。

目前，图像的入侵检测法分为3 类：即背景差分法、光流法以及帧间差分法。

比较上述3种图像入侵判断法，最终选用算法较为简便的更新背景差分法。

将摄像头CMOS 的输出格式设成YUV（4:2:2）。

Y 信号表示亮度信号。

U 信号表示B-Y 色度信号的矢量水平信号，U=0.493（B-Y）。

V 信号表示R-Y 色度信号的矢量垂直信号，V=0.877（R-Y）。

在实际的背景差分判断中，仅仅关注于亮度信号，所以只需采集Y 信号。

YUV（4:2:2）信号囊括了亮度、色度信息，并将其以16bit 二进制的形式输出。

序列见下图。

3、监控系统的记录功能现在的视频监控系统一般能够保证储存15天以内的数据信息。

这些信息可以包含图像和声音，这与终端设备的类型有关：终端显示设备可分为图象监视器和电视监视器, 前者清晰度高, 后者可用来监听。

监视器数量的选择要考虑摄象机的数量、监控室大小及监视人员的多少等因素。

对于有特殊要求的视频监控系统, 可采用大屏幕监视器或投影电视。

而目前有一种全数字化的视频监控系统（如下图）支持多用户实时视频浏览、控制和录像检索、回放, 支持硬盘阵列作为录像存储设备;系统响应网络视频服务器的报警接口接收到的报警信号, 支持相应的报警动作,并能对任意监控点的摄像机, 包括镜头、云台和防护罩进行控制;系统支持多场所的中央控制, 不受地理位置限制，从而记录报警点周围详细的环境、声音、图像的信息。

二、防盗系统防盗报警系统作为楼宇智能化系统中的子系统, 承载着智能建筑所面临的挑战与机遇。

智能楼宇防盗报警系统既要易于使用、安装和维护, 又要有利于扩展和升级, 还要考虑与其他系统的集成和信息共享。

它的系统总框图如下：1、防盗系统的组成防盗报警系统由集中报警控制器、区域报警控制器、报警探测器( 门磁开关、玻璃破碎探测器、入侵探测器、紧急呼救按钮)以及报警扬声器、警铃和报警指示灯等组成。

这个系统主要有几道防线：第一道安全防线：由周界防范报警系统构成。

第二道安全防线：由社区监控系统构成，对出入社区和主要通道上的车辆，人员及重点设施进行监控管理。

第三道安全防线：由保安巡逻管理系统构成，通过住宅区保安人员对住宅区内可疑人员、事件进行监管。

第四道安全防线：由联网型楼寓可视对讲系统构成，可将闲杂人员拒之梯口外，防止外来人员四处游串（门禁系统的一种形式）。

第五道安全防线：由家庭防盗报警系统构成，这也是整个安全防范系统络最重要的一环，也是最后一个环节。

1、防盗系统的防护及报警小区围墙防护是安全防护的第一道防线。

在小区围墙设置探测器, 当有物体阻挡对射光的接收时, 发出报警信号。

以防范翻围墙和周边进入社区的非法入侵者。

目前广泛采用感应线缆或主动红外线对射器。

家庭的防护是安全防护的最后也是最重要的一道防线。

在家庭内部设置防盗报警节点, 连接各种探测器可以进行非法入侵探测。

这些节点应当包括：（1）门磁开关：安装在住户的大门、阳台门及窗上。

当有人非法打开门或窗时, 门磁开关将立即将这些动作信号通过节点传输给报警控制主机进行报警。

（2）玻璃破碎探测器：主要用于住户窗户的防护, 安装在窗户和玻璃门附近的墙上或天花板上。

当窗户或阳台门的玻璃被打破时, 玻璃破碎探测器探测到玻璃破碎的声音后, 立即将探测到的信号发给报警控制主机进行报警。

(3)入侵探测器：它是报警系统的前端设备，安装在需求防范的场所，通过探测现场状态或某种物理参数的变化来发现入侵者，并发出报警触发电信号通过传输系统送给报警控制器。

它在很大程度上决定着报警系统的性能指标，如探测范围、探测灵敏度、误报率、漏报率等。

入侵探测器的种类繁多，功能各有不同。

根据探测范围大小，入侵探测器有点、线、面、空间及周界控制型;根据入侵探测器的探测原理不同，入侵探测器有开关、振动、微波、超声波、红外线等多种类型。

一个大型的防盗报警系统一般需要多个入侵探测器，将不同种类的探测器互相配合应用，可以使报警系统性能更加完善，可靠性更高，发挥出更大的效力。

小型家用入侵探测器主要有红外探测器和红外/微波双鉴器。

用于区域防护, 通常安装在房间和主要通道的墙上或天花板上。

当有人非法入侵时, 红外探测器通过探测人体的温度来确定是否有人非法入侵, 红外/微波双鉴器探测人体的温度和移动来确定是否有人非法入侵, 并将探测到的信号传输给报警控制主机进行报警。

管理人员也可以通过程序来设定红外探测器和红外/微波双鉴器的等级和灵敏度。

(4)幕帘开关:主要安装在窗帘位置, 检测非法的窗帘活动, 有常开和常闭方式可以选择, 用于不同的检测方式。

(5)紧急呼救按钮:主要安装在人员流动较多的位置或家庭内部, 以便在遇到意外情况时按下紧急呼救按钮向保安部门或其他人进行紧急呼救报警。

(6)报警扬声器和警铃:安装在易于被听到的位置,在探测器探测到意外情况并发出报警时,报警探测器能通过报警扬声器和警铃来发出报警。

(7)报警指示灯:主要安装在住户大门外的墙上, 当报警发生时, 可让救援人员通过报警指示灯的闪烁迅速找到报警用户。

一个典型的防盗报警节点图如上图所示。

3、防盗系统的防破坏功能报警探测器要求具有防拆动、防破坏功能。

当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路，以及非法试图打开其防护罩时，均应能产生报警信号输出;另外报警探测器还应具有一定的抗干扰措施，以防止各种误报现象的发生，例如：防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。