智能大厦保安监控系统分析论文|监控系统论文

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智能大厦保安监控系统分析论文

为了防止各种偷盗和暴力事件的发生和危害,确保大厦的安全,生命和财产 不受损害,智能保安系统的设置是必要的。

随着科技的发展,新的犯罪手段对保安系统也提出了新的要求,在信息时代 的今天,对钱、财物、人身安全的保护是一方面,而对储存在计算机里的大量的重 要文件、数据,更需要保护。

在一个智能化大厦内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强管 理;对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要特殊的保护。因此,对现代化 的大厦,需要设置多层次、立体化的保安系统。

1.2保安监控系统的等级 1.2.1确定防护等级 (1)相关规范 《安全防范工程程序和要求》GA/T75一94 《安全防范系统通用图形符号》GA/74一94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 根据上述规范,结合安全防范的风险状况和工程实际情况,从而综合确定安 全系统达到的防护等级。(2)安全技防系统的种类 周界报警系统;
玻璃破碎报警装置组成的大厦外墙的警戒系统;电视监控系统(图像复核系统）；

入侵移动探测报警系统;
音频监听系统(声音复核系统);
强光照明系统;
(3)安全防范等级及主要配置(按四级划分) A.四级防护安全防范系统 营业场所(指银行)的门、窗应设开关式报警装置(如门磁开关);
设置手动或脚踏式紧急报警装置和联动警铃;
报警信号应送保安值班室及附近公安机关。

B.三级防护安全防范系统 与四级防范系统装置相同;
设置空间立体防范系统:设空间(室内与走廊)入侵探测器;
中心控制设备具有监昕复核(录音)功能,记录报警发生的时间、士也点;
对营业室、主通道设电视监控 报警系统与公安报警台联网。

C.二级防护安全防范系统 与三级防范系统装置相同;
电视监控设备具有自动、手动切换功能,多画面显示功能;
对于实行柜员制的营业场所,应设一对一的摄录像装置;
密码控制由专人操作报警系统的启停、布防、撤防、旁路、复位等;
控制中心设备具有有线、无线及其互转换功能,保证报警信号准确且送往有关接警部门;
有条件的营业场所设人口控制系统,实行信息卡出入(门禁系统)。

D.一级防护安全防范系统 所选探测器应有两种及以上不同探测技术组成的入侵探测系统;
营业场所营业期长时录像。遇突发事件时,应自动启动照明、录音、录像;
统);
设出入口控制系统,通过信息卡对主要分区的人员分级、分档管理;
中央控制室应能在接受报警信号同时立即识别部位、,性质(抢劫、盗窃、 火灾、故障等),且在屏幕上显示、打印、记录、存储报警时间、地点、性质及处 置预案;
其余与二级防范系统相同。

1.2.2保安监控系统的层次 (1)外部入侵保护:此部分是预防外部无关人员侵入,需相应设置周界、门窗、 通道、出入口等的报警、复核等处置措施,防罪犯于区域之外。

(2)区域保护:此道防线是探测非法入侵此区域者,把信息送往监控中心,中 心作出处理。

(3)目标保护:这道防线是对特定目标的保护,如保险柜及重要房间。

2保安系统的结构 在科技发达的今天,再不仅仅是加锁、站岗、放哨等的传统防范设施。锁 无论怎么坚固总可以被打开,精神抖擞的哨兵也有打盹儿的时候。在今天,利用现 代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代图形显示技术(即4C技术) 制造出智能防盗保安系统,各子系统独立发挥其功能,同时子系统间又集成为一个 防范统二体,从而确保大厦的安全,营造一个极好的工作、生活环境。2.1出入口控 制 2.1.1控制原理所谓的出入口控制就是对出人口的管理,该系统控制各类人员的出人以及他们在相关区域的行动,通常被称作门禁系统。其控制的原理是:按 照人的活动范围,预先制作出各种层次的卡,或预定密码。在相关的大门出入口、 金库门、档案室门、电梯门等处安装磁卡识别器或密码键盘,用户持有效卡或密 码方能通过或进入。由读卡机阅读卡片密码,经解码后送控制器判断,如符合,门锁 被开启,否则报警。

2.1.2持卡方式的特点 (1)卡的密码可随时从系统中取消,不怕丢失,不怕带走。

(2)卡的密码带有时间性,可预先设定有效时段。

(3)持卡人在所有出入口的活动都被计算机记录在案,可随时打印、分析。

(4)节省管理人员。使用计算机管理系统,在控制室就可以控制全部出入口。

这样,不仅提高效益,节省人力,也避免了人为的失误、提高了保安效果。

2.1.3门禁系统的种类 有光学卡、磁矩阵卡、磁码卡、条码卡、红外线卡、铁码卡、感应式卡, 以及生物辨别系统,如指纹机、掌纹机、视网膜辨识机、声音辨识机等等。从接 触卡到非接触卡,从l00mm到几千mm的感应卡均被广泛采用。

上述各种卡对应着各种门禁机,门禁机主要有联网型和非联网型(独立型)。

有单门门禁机,也有双门及四门、八门的门禁机。这使得门禁的应用非常灵活。

配合门禁机还有门磁开关和按钮等。若干门禁机与门禁系统的从门控制器与主门 控制器相连。门禁机和门控制器内部由计算机控制,门禁机所需电源常为DC12V, 由门控制器提供,一般在控制器附近都设有电源AC220V50Hz/DC12V。

2.1.4门禁系统设置部位 对于综合性智能大厦而言,设置部位大致有:各重要办公室、金库、银行营 业室、中央控制室、各通信、弱电机房等。

2.2防盗报警系统 2.2.1防盗报警器的作用防盗报警系统就是用探测器对建筑物内外重点区 域、重要地点布防,在探测到非法入侵者时,信号传输到报警控制器:声光报警,显示地址,有关值班人员接到报警后,根据情况采取措施,以控制事态的发展。防盗报警 系统除上述报警功能外,尚有联动功能。诸如:开启报警现场灯光(含红外灯)、联 动音视频矩阵控制器、开启报警现场摄像机进行严视,电视矩阵控制器一系列联 控:使监视器显示图像、录像机录像、多媒体控制器自动或人工操作等等这一切 都可对报警现场进行声音、图像等进行复核,从而确定报警的性质(非法入侵、火 灾、故障等),以采取有效措施。

2.2.2防盗报警系统的构成 智能建筑的防盗报警系统,负责建筑内各个点 、线、面和区域的侦测任务。它一般由探测器、区域控制器和报警控制中 心三部分组成。(1)探测器 探测器负责探测人员的非法入侵,有异常情况发出声光报警,同时向区域报 警器发送信息。

开关:开关是基本、简单、经济而有效的探测器。常用的有:微动开关、磁 簧开关两种。线路连接分常开、常闭二种。开关的闭合或开断,使电路导通启动 警报。

光束遮断式探测器:目前用得较多得是红外对射式,它由红外线发射器和接 收器组成。当罪犯跨越门窗或其它防护区时,遮断红外光而弓|发报警。为确保此 类探测器的准确需配置频率和相位鉴别电路。

热感式红外探测器:也称被动式立体红外线探测器。它是利用人体温度来 进行探测的。众所周知,任何物体,因表面温度不同,会发出强弱不等的红外线,即辐 射出的红外线波长不同。人体所辐射波长约10μm,这一特性被用来制造热感式红 外探测器。其中焦电式具有最佳的灵敏度和响应速度。故目前用得较普遍。其上 设有7～15问n波长的带通滤波器。以屏蔽非人体红外波,确保报警准确。

微波物体移动探测器:利用微波设备对移动物体(含人)发射和反射频差的 多谱勒效应,即可探测出人的入侵。

超声波物体移动探测器:与微波移动探测器类似,但波长有差别,超声波频 率常在20KHz以上。侦光式移动探测器:必须在有光线的环境中才能使用,其原理是利用二个光 电池组成差动探测装置,能探测出周围光线的微量变化。

玻璃破碎探测器:它是利用压电式拾音器,装在面对玻璃面的位置,它对玻 璃高频声有效检测、报警,已广泛用于门窗防护上。

还有其它一些类型探测器,此处从略。

(2)区域报警器 通常一台区域报警器能容纳8个回路的输入信号,经处理,信号送往电视监 控系统的视频矩阵切换控制器,以实现联动控制。在一般的系统中,区域报警器≤8 台,即≤64个回路,当多于64个回路时,需改用微机控制的报警系统。

(3)报警控制中心 报警控制中心,通常和电视监控中心合设。其功能是通过控制键盘查看系 统工作情况,突发事件的报警可在监视屏上自动弹出报警部位,并记录时间和地址。

目前,部份产品在中心设报警输入卡,容量为128路/块,根据需要可增高至2048个点。

报警插入卡与CCTV控制器的连接是RS232口。

2.3闭路电视监视系统 在保安系统中越来越多的应用电视监控系统。它使管理人员在控制室便能 看到大厦内外重要地点情况,给保安系统提供视觉效果,为消防、楼内各机电设备 的运行及人员活动提供了监视手段。

2.3.1闭路电视监视系统的基本结构 依功能基本结构可分为:摄像、传输、控制和显示与记录四部分。

(1)摄像机 摄像机是监视系统的重要部件。而大量采用电荷稠合式CCD(charge一 cowpleddevice)摄像机。摄像机色彩有黑白与彩色之分。根据用途和经济状况选 取其一。摄像机的靶面大小用1/3、1/2、2/3寸来表示。在选镜头时要注意配合二 者的尺寸。摄像机有PAL、NTSCK和SECAM三大制式,中国选用PAL制式。选取摄像 机时,还需考虑照度要求,如需要可选取红外灯饰。

(2)镜头 设计中镜头的选择同摄像机的选择是同等重要的。选择镜头的依据是观察 的视野和亮度变化的范围,同时兼顾CCD摄像机的尺寸,它们之间的关系是:视野 决定用定焦距还是变焦距的镜头,定焦距取多大焦距,变焦距选择什么范围,亮度 的变化决定是否使用自动光圈镜头。

清晰度:是镜头的重要指标。想成像清晰,则分辩率要高,即在单位长度上能 分辨的黑白条纹数大,一般用公式求得: N=180/h N----镜头分辨率(对线/厘米) h----画幅格式的高度(厘米) 通常1/2"画幅4.8x6.4(mm2)N=38对线/mmh=4.8mm 1/3"画幅3.6x4.8(mm2)N=50对线/mmh=3.6mm 镜头的尺寸:目前有1、2/3、1/2、1/3和1/4寸等。一般镜头与摄像机同尺寸 或镜头尺寸大于摄像机尺寸。

焦距:镜头的焦距和摄像机靶面大小决定了视角。靶面(摄像机靶面)一定, 焦距短,则视野大,焦距大,则视野小。用w・h分别表示CCD靶面的宽度、高度,f为 镜头的焦距,那么可求得视角值。

Qh=2tan-l(w/2f)(0)水平视角 Qv=2tan-l(h/2f)(0)垂直视角 光通量F:光通量指示光线入镜头的多少,是焦距与通光孔径的比值F=f/φF 光通量(无量纲);f一焦距(mm);φ----通光孔径(mm),镜头规格中常标注最大F值,如 6mm/F1.4,此镜头通光孔径为4.29mm。光线变化较大场合(如室外)需自动光圈镜 头。总之影响摄像效果的有六大因素:被摄物尺寸、被摄物细尺寸、被摄物与 摄像机镜头的距离、摄像镜头的焦距、光学接收器的尺寸(靶尺寸)、镜头及摄像 系统的分辨率。设计中要综合考虑。

(3)信号传输 视频信号的传输:传输方式有一般同轴电缆、平衡对电缆、电缆电视同轴 电缆、光缆、电话线等,国产SYV-75-2～75一33-2的波阻抗为750,电容不大于 76PF/m,30MHz时的衰减不大于0.86dB/m。

控制信号的传输:控制中心要对现场的设备进行控制,一般都通过设备解调 器进行。常用的控制方式有:通信编码的控制方式和同轴视控。前者是把控制信 号串行编码:用单根线路传送多路控制信号。其控制距离可达1km,如中间加放大 处理,可达10km以上,如利用光缆,则距离会更远。后种方式即同轴视频控制方式, 这种方式是视频和控制信号复用一条同轴电缆。此种方式也有二种办法,其一,是 把控制信号调制在与视频信号(50Hz～4MHz)不同的主页率范围,然后与视频信 号复合在一起传输,到现场再把它们分解开(解调)。其二,是利用视频信号场消隐 期间传送控制信号。目前使用第一种。

(4)显示与记录 此类设备包括监视器、录像机及视频处理设备,这些设备都安装于控制室 内。目前监视系统专用录像机用普通带l80分钟可录如,最长可达960h。除了长时 外,录像机还需遥控功能,能用控制信号操作录像机。

(5)视频切换器 视频切换器的使用,可用少量监视器看多个监视点,目前设备有几路输入,1 路输出,还有几路输入,m路输出,这极大地提高了监视器的效率。

还有多画面分割器二在一台监视器上同时可观看多路监视信号,此技术在 控制中心也被普遍采用。

2.4停车场管理系统的保安功能 一般的智能大厦地下室均设有停车场,对停车场进行自动化管理是必要的, 停车场管系统的功能大致有:出、人口控制、泊车位导向、摄录车辆外形、特征、 牌号、记时收费。其中车牌影像识别系统具有保安功能,它可防止偷车事件发生。

当用户人场取票或使用月票、储值票时,电脑会通过人口处的摄像机,将车型、车 牌号码的彩像记录,同时也记录下该入场票或月票、储值票的编号。当用户离场 付费或验票时,电脑会自动将该车编号票证持有者拥有的车辆的车牌、车型等与 在入场时留下的录像的车牌、车型等同时显示在显示屏和闭路电视监视器上,工 作人员确认后,自动开启闸门放行,同时这些图像存入计算机硬盘备查。

2.5电梯控制系统的保安功能 对于高层或超高层,电梯控制系统的保安管理显得重要。某种程度上涉及 到全大厦的安全。

保安功能:电梯楼层控制系统。大厦的电梯根据需要设置时段管理,如下班 后某些电梯停止运行,而另一些电梯按需要运行。在运行的电梯中并非各层都停, 而是根据持有有效卡所前往的楼层停,这部分电梯设有智慧卡读卡器,经读卡器识 别有效卡,电梯送达相关楼层。无有效卡者,电梯不予开门,这便有效的控制了楼层 人员的活动空间。从而确保大厦安全。

2.6巡更管理系统 智能大厦根据需要设置巡更管理系统。其作用是保安人员定点定时前往巡 视,把“巡视到位"信号送回保安中心,以示巡更路途平安无事,若“巡视到位,,信号未 按时按点返回,则巡视途中即有突发事件发生,保安中心将据此采取措施。

巡更系统就是将巡更开关安装在指定的巡更点上。通常设置门禁机来满足 巡更的要求。

3智能大厦保安系统的具体实施 保安系统的实施,首先应根据相关规范及大厦功能要求确定安全防范等级, 在此基础上,布置安防系统现场设施,确定规模、选型、安装调试、15f丁。

3.1门禁系统 3.1.1门禁机(读卡器)的设置 根据需要在门外设置(含房间、楼梯间、通道等)距地1.2～1.3m选型一般为感应卡式,根据重要性可选指纹型或瞌孔型门禁机,可双面门禁,也可单面门禁(室 内设出门按钮)。

3.12从控制器 门禁机和门禁主机的连接设备,根据需要从控制器可连一、二、四、八个 门禁机。从控制器电源设备选定:AC220V50Hz/DC12V,l-5A。

3.1.3主控制器 主控制器由计算机硬件和软件组成,安装于中央控制室。其中包含各种控 制扩展板,遥控程序设置器,机上显示板,数据存储转移模块等。

3.1.4巡更系统读卡器 读卡器(读头)就是门禁机(巡更开关)。此部分可纳入门禁系统一并设置。

3.1.5电梯门禁系统 前已述及,在部分电梯设置读卡器,持有效卡可前往相关楼层。

3.1.6特别说明 (1)智能大厦可实行-卡通门禁管理,还可进入-卡通消费系统。

(2)门禁系统应能在火灾时自动开启相应的门。可利用火灾联控装置来完 成此功能。

3.2防盗报警系统 2.1各种探测器的设置 根据需要把防盗双鉴探测器、被动红外束射探测器、玻璃破碎探测器、各 种开关等布置于大厦出入口、楼梯间、电梯厅、需要防护的门窗、重要办公室、 重要机房等场所。按照不同的布设环境选择不同报警器和安装方式(如壁挂、吸 顶)。

3.2.2声音复核装置的设置在需要声音复核的场所设置微型监听器(电子监听器),一般采取壁挂方式 距地2m左右,监听器与音频矩阵箱间线路多为二芯屏蔽对绞线,如 RVVP2×0.5mm2。在控制中心设有音频矩阵箱,该箱与视频切换/控制主机间采用 RS485接口,采用对绞线RVVP2×0.5mm2连接。

3.2.3报警控制中心设置 在小容量系统(路数≤64):通常按分区设置八路报警接口箱,八台箱使回路 可达64个。报警头与报警接口箱间,通常为3芯屏蔽线,RVVP3×0.5mm2。报警接口 箱与视频切换/控制主机间采用RS-485串行接口,对绞线RVVP2×0.5mm2。

当系统≥64回路时,有两种解决方案: 其一:选择大容量系统,该系统配置128路报警输入卡,系统容纳8～16台报 警输入卡,则容量可达2048路报警。如还不够,可多系统组合。

其二:采用门禁/报警管理系统。系统参数:持卡人数65000;门禁机16320;报 警防区(路数)130560;报警输出130560;本地打印机225台;报警状态屏1020个;且支 持计算机间加密传输技术……。各设备间连接方式为RS-232/RS一485接口,对绞 屏蔽线RVVP2×0.5mm2。

3.3闭路电视监视系统的设置 3.3.1摄像机的设置 根据不同环境选定不同摄像机以及不同的安装方式,如摄像机是黑白的还 是彩色的,镜头配置的选择,焦距多大范围,自动调焦、光圈、聚焦是手动调节,固定 焦距,摄像和镜头尺寸的配合,是否设置云台,安装方式的确定,是否选择球型、半球 型摄像机(尺寸的确定),在大厅和电梯轿厢内选择广角镜头,摄像机防护罩的选取、 照明灯具的选取等都随功能的不同而异。

摄像机(含镜头)的控制:由控制器解码器完成。解码器因功能不同而种类很 多,但都是在接收矩阵主机传来的信号后去遥控云台,镜头和辅助设备的动作。解 码器与矩阵/控制主机间的连接有二种方式:“C"""",型(同轴控制)和“D型"(对绞线控 制)。前面已述及,同轴控制“Cquot;因设备造价高昂而应用较少。对绞线控制“D型 ",即RS485方式可控距离达3km。且这种方式可用于光纤、微波以及其它传送方 式。特别提示:保安监控系统的线路因现场设备安装位置一般是在走廊、大厅 和房间的上部,有的紧贴吊顶,而且同轴电缆和对绞线也较便宜L运行管理独立,所 以一般不宜与大厦综合布线电缆合用。当然其它数据、图像的传输就另当别论了。

3.3.2中央控制室的设置 为了保安工作的方便,一般中央控制室随保卫部门设于大厦首层。其设备 主要包括:视频矩阵切换/控制主机,报警接口箱,音频矩阵箱,字符发生器,录像机, 主控键盘,副控键盘,音视频监视设备,多媒体终端以及电源设备等。

视频矩阵切换/控制主机,目前有各种输入/输出规格,如8×2,8×4,16×6,96×8, 还有视频96人/8出,音频96入/8出一64路报警8控制键盘等。特大型系统有视频 4096入/4096出一报警2048路,32台键盘的切换/控制主机。在设计和安装实施中, 根据需要留有余量,设置规模,选定设备。

视频主控制器根据报警系统输入信号,完成云台控制,摄像机移动控制,灯 光控制,镜头的控制,以及联动音视频监视器、录像机等等。门禁系统通过网关接 人主机形成防盗报警、电视监控、出入口控制三合一的集成系统。借助于多媒体 技术一声、图并茂的信息传播能力与计算机的交互性相结合的技术,使智能大厦 的保安系统智能化,从而确保大厦的安全。

上述设备有机结合,一般将音视频监视器设于“电视墙",其余集中设于控制 台上。控制室的面积由系统规模确定,电源可靠,能温湿度控制,地面设防静电活动 地板。