智能大廈保安監控系統分析論文

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1智能大廈保安監控系統的概念

1.1保安監控系統的作用

隨著我國改革開放的推進,一批批適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的智能大廈拔地而起。

為了防止各種偷盜和暴力事件的發生和危害,確保大廈的安全,生命和財產不受損害,智能保安系統的設置是必要的。

隨著科技的發展,新的犯罪手段對保安系統也提出了新的要求,在信息時代的今天,對錢、財物、人身安全的保護是一方面,而對儲存在計算機里的大量的重要文件、數據,更需要保護。

在一個智能化大廈內,不僅對外部人員要防范,對內部人員也需要加強管理;對某些重要的地點、物品,以及重要的人物也需要特殊的保護。因此,對現代化的大廈,需要設置多層次、立體化的保安系統。

1.2保安監控系統的等級

1.2.1確定防護等級

(1)相關規范

《安全防范工程程序和要求》GA/T75一94

《安全防范系統通用圖形符號》GA/74一94

《民用閉路監視電視系統工程技術規范》GB50198-94

根據上述規范,結合安全防范的風險狀況和工程實際情況,從而綜合確定安全系統達到的防護等級。(2)安全技防系統的種類

周界報警系統;

玻璃破碎報警裝置組成的大廈外墻的警戒系統;

電視監控系統(圖像復核系統）；

入侵移動探測報警系統;

音頻監聽系統(聲音復核系統);

強光照明系統;

(3)安全防范等級及主要配置(按四級劃分)

A.四級防護安全防范系統

營業場所(指銀行)的門、窗應設開關式報警裝置(如門磁開關);

設置手動或腳踏式緊急報警裝置和聯動警鈴;

報警信號應送保安值班室及附近公安機關。

B.三級防護安全防范系統

與四級防范系統裝置相同;

設置空間立體防范系統:設空間(室內與走廊)入侵探測器;

中心控制設備具有監昕復核(錄音)功能,記錄報警發生的時間、士也點;

對營業室、主通道設電視監控

報警系統與公安報警臺聯網。

C.二級防護安全防范系統

與三級防范系統裝置相同;

電視監控設備具有自動、手動切換功能,多畫面顯示功能;

對于實行柜員制的營業場所,應設一對一的攝錄像裝置;

密碼控制由專人操作報警系統的啟停、布防、撤防、旁路、復位等;

控制中心設備具有有線、無線及其互轉換功能,保證報警信號準確且送往有關接警部門;

有條件的營業場所設人口控制系統,實行信息卡出入(門禁系統)。

D.一級防護安全防范系統

所選探測器應有兩種及以上不同探測技術組成的入侵探測系統;

營業場所營業期長時錄像。遇突發事件時,應自動啟動照明、錄音、錄像;統);

設出入口控制系統,通過信息卡對主要分區的人員分級、分檔管理;

中央控制室應能在接受報警信號同時立即識別部位、,性質(搶劫、盜竊、火災、故障等),且在屏幕上顯示、打印、記錄、存儲報警時間、地點、性質及處置預案;

其余與二級防范系統相同。

1.2.2保安監控系統的層次

(1)外部入侵保護:此部分是預防外部無關人員侵入,需相應設置周界、門窗、通道、出入口等的報警、復核等處置措施,防罪犯于區域之外。

(2)區域保護:此道防線是探測非法入侵此區域者,把信息送往監控中心,中心作出處理。

(3)目標保護:這道防線是對特定目標的保護,如保險柜及重要房間。

2保安系統的結構

在科技發達的今天,再不僅僅是加鎖、站崗、放哨等的傳統防范設施。鎖無論怎么堅固總可以被打開,精神抖擻的哨兵也有打盹兒的時候。在今天,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)制造出智能防盜保安系統,各子系統獨立發揮其功能,同時子系統間又集成為一個防范統二體,從而確保大廈的安全,營造一個極好的工作、生活環境。2.1出入口控制

2.1.1控制原理所謂的出入口控制就是對出人口的管理,該系統控制各類人員的出人以及他們在相關區域的行動,通常被稱作門禁系統。其控制的原理是:按照人的活動范圍,預先制作出各種層次的卡,或預定密碼。在相關的大門出入口、金庫門、檔案室門、電梯門等處安裝磁卡識別器或密碼鍵盤,用戶持有效卡或密碼方能通過或進入。由讀卡機閱讀卡片密碼,經解碼后送控制器判斷,如符合,門鎖被開啟,否則報警。

2.1.2持卡方式的特點

(1)卡的密碼可隨時從系統中取消,不怕丟失,不怕帶走。

(2)卡的密碼帶有時間性,可預先設定有效時段。

(3)持卡人在所有出入口的活動都被計算機記錄在案,可隨時打印、分析。

(4)節省管理人員。使用計算機管理系統,在控制室就可以控制全部出入口。這樣,不僅提高效益,節省人力,也避免了人為的失誤、提高了保安效果。

2.1.3門禁系統的種類

有光學卡、磁矩陣卡、磁碼卡、條碼卡、紅外線卡、鐵碼卡、感應式卡,以及生物辨別系統,如指紋機、掌紋機、視網膜辨識機、聲音辨識機等等。從接觸卡到非接觸卡,從l00mm到幾千mm的感應卡均被廣泛采用。

上述各種卡對應著各種門禁機,門禁機主要有聯網型和非聯網型(獨立型)。有單門門禁機,也有雙門及四門、八門的門禁機。這使得門禁的應用非常靈活。配合門禁機還有門磁開關和按鈕等。若干門禁機與門禁系統的從門控制器與主門控制器相連。門禁機和門控制器內部由計算機控制,門禁機所需電源常為DC12V,由門控制器提供,一般在控制器附近都設有電源AC220V50Hz/DC12V。

2.1.4門禁系統設置部位

對于綜合性智能大廈而言,設置部位大致有:各重要辦公室、金庫、銀行營業室、中央控制室、各通信、弱電機房等。

2.2防盜報警系統

2.2.1防盜報警器的作用防盜報警系統就是用探測器對建筑物內外重點區域、重要地點布防,在探測到非法入侵者時,信號傳輸到報警控制器:聲光報警,顯示地址,有關值班人員接到報警后,根據情況采取措施,以控制事態的發展。防盜報警系統除上述報警功能外,尚有聯動功能。諸如:開啟報警現場燈光(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視,電視矩陣控制器一系列聯控:使監視器顯示圖像、錄像機錄像、多媒體控制器自動或人工操作等等這一切都可對報警現場進行聲音、圖像等進行復核,從而確定報警的性質(非法入侵、火災、故障等),以采取有效措施。

2.2.2防盜報警系統的構成

智能建筑的防盜報警系統,負責建筑內各個點

、線、面和區域的偵測任務。它一般由探測器、區域控制器和報警控制中心三部分組成。(1)探測器

探測器負責探測人員的非法入侵,有異常情況發出聲光報警,同時向區域報警器發送信息。

開關:開關是基本、簡單、經濟而有效的探測器。常用的有:微動開關、磁簧開關兩種。線路連接分常開、常閉二種。開關的閉合或開斷,使電路導通啟動警報。

光束遮斷式探測器:目前用得較多得是紅外對射式,它由紅外線發射器和接收器組成。當罪犯跨越門窗或其它防護區時,遮斷紅外光而弓|發報警。為確保此類探測器的準確需配置頻率和相位鑒別電路。

熱感式紅外探測器:也稱被動式立體紅外線探測器。它是利用人體溫度來進行探測的。眾所周知,任何物體,因表面溫度不同,會發出強弱不等的紅外線,即輻射出的紅外線波長不同。人體所輻射波長約10μm,這一特性被用來制造熱感式紅外探測器。其中焦電式具有最佳的靈敏度和響應速度。故目前用得較普遍。其上設有7～15問n波長的帶通濾波器。以屏蔽非人體紅外波,確保報警準確。

微波物體移動探測器:利用微波設備對移動物體(含人)發射和反射頻差的多譜勒效應,即可探測出人的入侵。

超聲波物體移動探測器:與微波移動探測器類似,但波長有差別,超聲波頻率常在20KHz以上。

偵光式移動探測器:必須在有光線的環境中才能使用,其原理是利用二個光電池組成差動探測裝置,能探測出周圍光線的微量變化。

玻璃破碎探測器:它是利用壓電式拾音器,裝在面對玻璃面的位置,它對玻璃高頻聲有效檢測、報警,已廣泛用于門窗防護上。

還有其它一些類型探測器,此處從略。

(2)區域報警器

通常一臺區域報警器能容納8個回路的輸入信號,經處理,信號送往電視監控系統的視頻矩陣切換控制器,以實現聯動控制。在一般的系統中,區域報警器≤8臺,即≤64個回路,當多于64個回路時,需改用微機控制的報警系統。

(3)報警控制中心

報警控制中心,通常和電視監控中心合設。其功能是通過控制鍵盤查看系統工作情況,突發事件的報警可在監視屏上自動彈出報警部位,并記錄時間和地址。目前,部份產品在中心設報警輸入卡,容量為128路/塊,根據需要可增高至2048個點。報警插入卡與CCTV控制器的連接是RS232口。

2.3閉路電視監視系統

在保安系統中越來越多的應用電視監控系統。它使管理人員在控制室便能看到大廈內外重要地點情況,給保安系統提供視覺效果,為消防、樓內各機電設備的運行及人員活動提供了監視手段。

2.3.1閉路電視監視系統的基本結構

依功能基本結構可分為:攝像、傳輸、控制和顯示與記錄四部分。

(1)攝像機

攝像機是監視系統的重要部件。而大量采用電荷稠合式CCD(charge一cowpleddevice)攝像機。攝像機色彩有黑白與彩色之分。根據用途和經濟狀況選取其一。攝像機的靶面大小用1/3、1/2、2/3寸來表示。在選鏡頭時要注意配合二者的尺寸。

攝像機有PAL、NTSCK和SECAM三大制式,中國選用PAL制式。選取攝像機時,還需考慮照度要求,如需要可選取紅外燈飾。

(2)鏡頭

設計中鏡頭的選擇同攝像機的選擇是同等重要的。選擇鏡頭的依據是觀察的視野和亮度變化的范圍,同時兼顧CCD攝像機的尺寸,它們之間的關系是:視野決定用定焦距還是變焦距的鏡頭,定焦距取多大焦距,變焦距選擇什么范圍,亮度的變化決定是否使用自動光圈鏡頭。

清晰度:是鏡頭的重要指標。想成像清晰,則分辯率要高,即在單位長度上能分辨的黑白條紋數大,一般用公式求得:

N=180/h

N----鏡頭分辨率(對線/厘米)

h----畫幅格式的高度(厘米)

通常1/2"畫幅4.8x6.4(mm2)N=38對線/mmh=4.8mm

1/3"畫幅3.6x4.8(mm2)N=50對線/mmh=3.6mm

鏡頭的尺寸:目前有1、2/3、1/2、1/3和1/4寸等。一般鏡頭與攝像機同尺寸或鏡頭尺寸大于攝像機尺寸。

焦距:鏡頭的焦距和攝像機靶面大小決定了視角。靶面(攝像機靶面)一定,焦距短,則視野大,焦距大,則視野小。用w·h分別表示CCD靶面的寬度、高度,f為鏡頭的焦距,那么可求得視角值。

Qh=2tan-l(w/2f)(0)水平視角

Qv=2tan-l(h/2f)(0)垂直視角

光通量F:光通量指示光線入鏡頭的多少,是焦距與通光孔徑的比值F=f/φF光通量(無量綱);f一焦距(mm);φ----通光孔徑(mm),鏡頭規格中常標注最大F值,如6mm/F1.4,此鏡頭通光孔徑為4.29mm。光線變化較大場合(如室外)需自動光圈鏡頭。

總之影響攝像效果的有六大因素:被攝物尺寸、被攝物細尺寸、被攝物與攝像機鏡頭的距離、攝像鏡頭的焦距、光學接收器的尺寸(靶尺寸)、鏡頭及攝像系統的分辨率。設計中要綜合考慮。

(3)信號傳輸

視頻信號的傳輸:傳輸方式有一般同軸電纜、平衡對電纜、電纜電視同軸電纜、光纜、電話線等,國產SYV-75-2～75一33-2的波阻抗為750,電容不大于76PF/m,30MHz時的衰減不大于0.86dB/m。

控制信號的傳輸:控制中心要對現場的設備進行控制,一般都通過設備解調器進行。常用的控制方式有:通信編碼的控制方式和同軸視控。前者是把控制信號串行編碼:用單根線路傳送多路控制信號。其控制距離可達1km,如中間加放大處理,可達10km以上,如利用光纜,則距離會更遠。后種方式即同軸視頻控制方式,這種方式是視頻和控制信號復用一條同軸電纜。此種方式也有二種辦法,其一,是把控制信號調制在與視頻信號(50Hz～4MHz)不同的主頁率范圍,然后與視頻信號復合在一起傳輸,到現場再把它們分解開(解調)。其二,是利用視頻信號場消隱期間傳送控制信號。目前使用第一種。

(4)顯示與記錄

此類設備包括監視器、錄像機及視頻處理設備,這些設備都安裝于控制室內。目前監視系統專用錄像機用普通帶l80分鐘可錄如,最長可達960h。除了長時外,錄像機還需遙控功能,能用控制信號操作錄像機。

(5)視頻切換器

視頻切換器的使用,可用少量監視器看多個監視點,目前設備有幾路輸入,1路輸出,還有幾路輸入,m路輸出,這極大地提高了監視器的效率。

還有多畫面分割器二在一臺監視器上同時可觀看多路監視信號,此技術在控制中心也被普遍采用。

2.4停車場管理系統的保安功能

一般的智能大廈地下室均設有停車場,對停車場進行自動化管理是必要的,停車場管

系統的功能大致有:出、人口控制、泊車位導向、攝錄車輛外形、特征、牌號、記時收費。其中車牌影像識別系統具有保安功能,它可防止偷車事件發生。當用戶人場取票或使用月票、儲值票時,電腦會通過人口處的攝像機,將車型、車牌號碼的彩像記錄,同時也記錄下該入場票或月票、儲值票的編號。當用戶離場付費或驗票時,電腦會自動將該車編號票證持有者擁有的車輛的車牌、車型等與在入場時留下的錄像的車牌、車型等同時顯示在顯示屏和閉路電視監視器上,工作人員確認后,自動開啟閘門放行,同時這些圖像存入計算機硬盤備查。

2.5電梯控制系統的保安功能

對于高層或超高層,電梯控制系統的保安管理顯得重要。某種程度上涉及到全大廈的安全。

保安功能:電梯樓層控制系統。大廈的電梯根據需要設置時段管理,如下班后某些電梯停止運行,而另一些電梯按需要運行。在運行的電梯中并非各層都停,而是根據持有有效卡所前往的樓層停,這部分電梯設有智慧卡讀卡器,經讀卡器識別有效卡,電梯送達相關樓層。無有效卡者,電梯不予開門,這便有效的控制了樓層人員的活動空間。從而確保大廈安全。

2.6巡更管理系統

智能大廈根據需要設置巡更管理系統。其作用是保安人員定點定時前往巡視,把“巡視到位"信號送回保安中心,以示巡更路途平安無事,若“巡視到位,,信號未按時按點返回,則巡視途中即有突發事件發生,保安中心將據此采取措施。

巡更系統就是將巡更開關安裝在指定的巡更點上。通常設置門禁機來滿足巡更的要求。

3智能大廈保安系統的具體實施

保安系統的實施,首先應根據相關規范及大廈功能要求確定安全防范等級,在此基礎上,布置安防系統現場設施,確定規模、選型、安裝調試、15f丁。

3.1門禁系統

3.1.1門禁機(讀卡器)的設置

根據需要在門外設置(含房間、樓梯間、通道等)距地1.2～1.3m選型一般為感應卡式,根據重要性可選指紋型或瞌孔型門禁機,可雙面門禁,也可單面門禁(室內設出門按鈕)。

3.12從控制器

門禁機和門禁主機的連接設備,根據需要從控制器可連一、二、四、八個門禁機。從控制器電源設備選定: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,安裝于中央控制室。其中包含各種控制擴展板,遙控程序設置器,機上顯示板,數據存儲轉移模塊等。

3.1.4巡更系統讀卡器

讀卡器(讀頭)就是門禁機(巡更開關)。此部分可納入門禁系統一并設置。

3.1.5電梯門禁系統

前已述及,在部分電梯設置讀卡器,持有效卡可前往相關樓層。

3.1.6特別說明

(1)智能大廈可實行-卡通門禁管理,還可進入-卡通消費系統。

(2)門禁系統應能在火災時自動開啟相應的門。可利用火災聯控裝置來完成此功能。

3.2防盜報警系統

2.1各種探測器的設置

根據需要把防盜雙鑒探測器、被動紅外束射探測器、玻璃破碎探測器、各種開關等布置于大廈出入口、樓梯間、電梯廳、需要防護的門窗、重要辦公室、重要機房等場所。按照不同的布設環境選擇不同報警器和安裝方式(如壁掛、吸頂)。

3.2.2聲音復核裝置的設置

在需要聲音復核的場所設置微型監聽器(電子監聽器),一般采取壁掛方式距地2m左右,監聽器與音頻矩陣箱間線路多為二芯屏蔽對絞線,如RVVP2×0.5mm2。在控制中心設有音頻矩陣箱,該箱與視頻切換/控制主機間采用RS485接口,采用對絞線RVVP2×0.5mm2連接。

3.2.3報警控制中心設置

在小容量系統(路數≤64):通常按分區設置八路報警接口箱,八臺箱使回路可達64個。報警頭與報警接口箱間,通常為3芯屏蔽線,RVVP3×0.5mm2。報警接口箱與視頻切換/控制主機間采用RS-485串行接口,對絞線RVVP2×0.5mm2。

當系統≥64回路時,有兩種解決方案:

其一:選擇大容量系統,該系統配置128路報警輸入卡,系統容納8～16臺報警輸入卡,則容量可達2048路報警。如還不夠,可多系統組合。

其二:采用門禁/報警管理系統。系統參數:持卡人數65000;門禁機16320;報警防區(路數)130560;報警輸出130560;本地打印機225臺;報警狀態屏1020個;且支持計算機間加密傳輸技術……。各設備間連接方式為RS-232/RS一485接口,對絞屏蔽線RVVP2×0.5mm2。

3.3閉路電視監視系統的設置

3.3.1攝像機的設置

根據不同環境選定不同攝像機以及不同的安裝方式,如攝像機是黑白的還是彩色的,鏡頭配置的選擇,焦距多大范圍,自動調焦、光圈、聚焦是手動調節,固定焦距,攝像和鏡頭尺寸的配合,是否設置云臺,安裝方式的確定,是否選擇球型、半球型攝像機(尺寸的確定),在大廳和電梯轎廂內選擇廣角鏡頭,攝像機防護罩的選取、照明燈具的選取等都隨功能的不同而異。

攝像機(含鏡頭)的控制:由控制器解碼器完成。解碼器因功能不同而種類很多,但都是在接收矩陣主機傳來的信號后去遙控云臺,鏡頭和輔助設備的動作。解碼器與矩陣/控制主機間的連接有二種方式:“C'''',型(同軸控制)和“D型"(對絞線控制)。前面已述及,同軸控制“C?quot;因設備造價高昂而應用較少。對絞線控制“D型",即RS485方式可控距離達3km。且這種方式可用于光纖、微波以及其它傳送方式。

特別提示:保安監控系統的線路因現場設備安裝位置一般是在走廊、大廳和房間的上部,有的緊貼吊頂,而且同軸電纜和對絞線也較便宜L運行管理獨立,所以一般不宜與大廈綜合布線電纜合用。當然其它數據、圖像的傳輸就另當別論了。

3.3.2中央控制室的設置

為了保安工作的方便,一般中央控制室隨保衛部門設于大廈首層。其設備主要包括:視頻矩陣切換/控制主機,報警接口箱,音頻矩陣箱,字符發生器,錄像機,主控鍵盤,副控鍵盤,音視頻監視設備,多媒體終端以及電源設備等。

視頻矩陣切換/控制主機,目前有各種輸入/輸出規格,如8×2,8×4,16×6,96×8,還有視頻96人/8出,音頻96入/8出一64路報警8控制鍵盤等。特大型系統有視頻4096入/4096出一報警2048路,32臺鍵盤的切換/控制主機。在設計和安裝實施中,根據需要留有余量,設置規模,選定設備。

視頻主控制器根據報警系統輸入信號,完成云臺控制,攝像機移動控制,燈光控制,鏡頭的控制,以及聯動音視頻監視器、錄像機等等。門禁系統通過網關接人主機形成防盜報警、電視監控、出入口控制三合一的集成系統。借助于多媒體技術一聲、圖并茂的信息傳播能力與計算機的交互性相結合的技術,使智能大廈的保安系統智能化,從而確保大廈的安全。

上述設備有機結合,一般將音視頻監視器設于“電視墻",其余集中設于控制臺上。控制室的面積由系統規模確定,電源可靠,能溫濕度控制,地面設防靜電活動地板。