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唐山科技職業(yè)技術學院唐山科技職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文畢業(yè)論文 計算機在智能建筑監(jiān)控中的應用 姓名 指 導 教 師 專業(yè) 系別 入 學 年 份 設 計 時 間 ： ： ： ： ： ： 劉穎賢劉穎賢 康康華華 計算機網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡技術 計算機工程系計算機工程系 2007 2010.42010.5 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 1 計算機在智能建筑監(jiān)控中的應用 摘要：目前日益流行的智能建筑是建筑技術與計算機網(wǎng)絡技術相結合的產物，是信 息社會的需要，也是未來建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)、通信自動 化系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)三大系統(tǒng)組成。智能建筑管理系統(tǒng)是以實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的信 息資源的共享與管理、各子系統(tǒng)的互操作和快速響應與聯(lián)動控制，以達到樓宇監(jiān)控的目 的。它追求的目標是：信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環(huán)境、 采用“分散控制、集中管理”的模式，盡可能地減少管理人員和節(jié)約能源、能適應環(huán)境的 變化和工作性質的多樣化及復雜性和應付突發(fā)事件的發(fā)生。 關鍵詞：計算機網(wǎng)絡技術；樓宇監(jiān)控系統(tǒng)；智能建筑 智能建筑系統(tǒng)是建筑藝術與電子自動化技術結合的產物， 它是通信技術和計算機網(wǎng) 絡通信技術完美普及應用于智能化大廈的一項全新技術。 計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相結合也是近年來發(fā)展最為迅速、 應用最為廣 泛并且最具有影響力的技術之一。時代的步伐已昂首跨入輝煌的二十一世紀，智能建筑 系統(tǒng)這項技術正成為社會信息的奠基石，并已飛快的速度發(fā)展著，它已經(jīng)滲入到社會信 息網(wǎng)絡的方方面面，為人們的工作和日常生活帶來了極大的方便。 智能建筑應用了現(xiàn)代化的控制部件與設備，查詢了人們實時無法檢查的環(huán)境，將所 有樓宇建筑物中的重要場景傳輸?shù)揭粋€或多個監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控室獲得顯示信息，從而在 無人值守的各類情況下，及時觀察、了解災情、監(jiān)控盜情、記錄竊情與相關的暴力犯罪 行為。 全套視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)是由各個功能不同的專門電路組成的攝像部分（按 需要配置報警探測器、拾音器等部件）、傳輸部分、顯示器及記錄儀等等。在每個部分 中均有相關的部件和設備組成，以完成相關的不同的組合功能，下面予以詳細介紹： 一、 攝像部分 攝像機是視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的最前沿部件，是整個系統(tǒng)的眼睛。眾多攝像機它 分別布置安裝在被監(jiān)控場所特定的某一位置，使其視角能覆蓋整個視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 2 每一個部位。有時，因為被監(jiān)控的場所的面積很大，為了節(jié)省整個視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的 資金投入，簡化傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)，選用了可遙控可變焦距（變倍）鏡頭 的攝像機，同時將攝像機安裝在電動云臺上，通過控制器的控制，能方便的讓云臺帶動 攝像機進行水平方向和垂直方向的旋轉，從而使攝像機能達到取景覆蓋的角度大、取景 覆蓋的面積也大，大大提高了攝像機的利用率。 因為攝像機是視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛，它能將監(jiān)控的內容變成圖像信號，傳輸至 控制中心的顯示器上供人們觀察。布防點的設計類別： 1、若在一幢大樓的大廳內中央安裝一吸頂式一體化攝像機它是將攝像機、鏡 頭、云臺、解碼器等部件均安裝在半球型的防護罩內，其外形美觀大方，很得體。在安 裝后能作水平 360、垂直 90運行旋轉。 2、另若在這幢大樓的電梯內安裝了針孔型攝像機，則它的隱蔽性相當好，并能與 樓層顯示器實施方便的連接， 可正確清楚地觀察與記錄在電梯運行時進出人員的實際情 況。 3、在大樓的常規(guī)通道內，可安裝照度低的吸頂式一體化攝像機，這樣在比較暗的 燈光情況下也能看清樓內通道內人員的面容和相關活動情況，由于它具備隱蔽的特點， 不影響大樓美觀大方得體的布局。 4、在大樓的周圍和小區(qū)的綠化地帶內，可根據(jù)實際情況安裝若干個室外動態(tài)取景 點，應用的部件全部是室外的全方位的攝像機、云臺、解碼器和防護罩等等。這樣， 進出大樓的相關人員都可觀察與記錄下來。特別是停車場，更是一個重點防范的區(qū)域。 經(jīng)過如此布局，從大樓的周圍區(qū)域到大樓內部的各個角落均在完美的布控之中，各 類活動均可觀察到（如有需要，也可調用錄像機保存的錄像資料用以查詢和核實）。 在整個智能建筑系統(tǒng)中，從整體網(wǎng)絡結構上看，可以分成四層，從機電設備控制 網(wǎng)絡信息網(wǎng)絡服務網(wǎng)絡，每一層都有多種組網(wǎng)形式與數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，層與層之間有 不同的接口方式和接口傳輸協(xié)議， 其中有效地解決控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡之間的通信是智 能建筑管理系統(tǒng)的關鍵所在，基于智能建筑所要集成的各個子系統(tǒng)的初步情況，分別介 紹如下： 1閉路電視系統(tǒng) 由監(jiān)控矩陣主機輸入控制口與智能分站的主控系統(tǒng)相連， 通過智能分站輸出控制視 頻圖像的切換和接收閉路電視系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息， 視頻圖像由監(jiān)控矩陣主機視頻輸出 口直接顯示在系統(tǒng)的監(jiān)視器上，智能分站通過計算機網(wǎng)絡與中央監(jiān)控站交換信息。 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 3 2門禁系統(tǒng) 該系統(tǒng)的智能分站通過其網(wǎng)絡控制器的通訊口連接。 智能分站通過計算機網(wǎng)絡與中 央監(jiān)控站交換信息。 3防盜報警系統(tǒng) 通過與智能分站上的控系統(tǒng)相連，智能分站通過計算機與中央監(jiān)控站交換信息。 4樓宇自控系統(tǒng) 其系統(tǒng)的計算機與智能分站通過計算機網(wǎng)絡連接， 智能分站通過計算機網(wǎng)絡與中央 監(jiān)控站交換信息。 是通過計算機網(wǎng)絡上樓宇自控系統(tǒng)計算機上監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)庫來進行 監(jiān)控。 5停車場管理系統(tǒng) 通過其系統(tǒng)的計算機與智能分站直接通過快速以太網(wǎng)連接， 智能分站通過計算機網(wǎng) 絡與中央監(jiān)控站交換信息。 二、控制部分 控制部分是全套視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的功能指揮中心，是整個系統(tǒng)的大腦和心 臟?？刂撇糠种饕锌偪刂婆_和相關控制部件組成?？偪刂婆_的主要功能有： 1、視頻信號的放大與分配 2、圖像信號的切換和分配 3、對攝像機、電動變焦鏡頭、云臺進行遙控（對監(jiān)控景點實施全面、詳細的監(jiān)視 與跟蹤監(jiān)視） 4、對全套視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)的防區(qū)實施布防、撤防 5、當監(jiān)控防區(qū)有非法入侵情況時，報警信號傳輸至總控制臺，同時顯示器顯示報 警防區(qū)、聯(lián)動警號、錄像機、前端燈光和閃燈等設備。 三、傳輸部分 傳輸部分是全套視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)圖像信號、聲音信號、控制信號等多種信號 的傳輸路徑。當前視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)有不少項目采用了視頻基帶傳輸方式。如若攝 像機與總控制臺的距離較遠，即可采用光纖傳輸或射頻傳輸?shù)姆绞?。常?guī)的樓宇設備自 控系統(tǒng)由于區(qū)域不是很大，所以采用了視頻基帶傳輸方式的較多應用了 75 歐姆的 視頻同軸電纜。應用這種視頻基帶傳輸方式的突出重點要求是：即可采用光纖傳輸或射 頻傳輸?shù)姆绞綄⑵聊环殖蓭讉€面積相等的小畫面：如四畫面、九畫面等等。圖像信號在 通過 75 歐姆的視頻同軸電纜的傳輸系統(tǒng)后，在顯示器上再現(xiàn)后，色度信號與亮度信號 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 4 無明顯失真，同時也無明顯的噪聲，保證從攝像機的圖像信號的清晰度和灰度等級沒有 明顯下降。 四、顯示器及傳輸信號記錄部分 這個部分常規(guī)有多臺顯示器、長延時錄像機等多種設備組成。在全套視頻安防監(jiān)控 報警系統(tǒng)中，一般不采用一臺視頻監(jiān)控顯示器對應一臺取景攝像機的顯示方式進行顯 示， 而是通過畫面分割器將多路攝像機送來的圖像信號進行合成同時顯示在一臺大屏幕 視頻監(jiān)控顯示器上，將屏幕分成幾個面積相等的小畫面：如四畫面、九畫面、十六畫面 等等。每個小畫面顯示一路攝像機送來的圖像信號，再通過長延時錄像機將若干路圖像 記錄下來，以備在需要時事后查詢。 應用安全防范技術從事安全防范必須對犯罪分子有一種威懾作用， 使其不敢輕易作 案；如果一旦出現(xiàn)了入侵、盜竊等犯罪活動，視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)即能及時發(fā)現(xiàn)、及 時報警，視頻安防監(jiān)控報警系統(tǒng)能自動記錄下犯罪現(xiàn)場以及犯罪分子的犯罪過程，以便 及時破案，從而節(jié)省了大量的人力和物力。根據(jù)優(yōu)質住宅小區(qū)的要求，本著高水準、高 質量的應用標準，在設計上充分體現(xiàn) 五、智能建筑的網(wǎng)絡設計要求 智能化住宅小區(qū)的開發(fā)、設計與建設，必須充分應用現(xiàn)代電子信息技術，計算機網(wǎng) 絡技術與高科技通信技術，實現(xiàn)對大樓內的設備、通信、辦公、自動控制等多方面地有 機自動結合。智能化建筑網(wǎng)絡工程設計應運用多學科、多技術進行綜合集成，為住宅小 區(qū)及大樓提供安全、高效、舒適、方便地生活和辦公環(huán)境運用現(xiàn)代通信新技術和綜合布 線系統(tǒng)全面實現(xiàn)智能化管理。 1、智能化住宅大樓的管理系統(tǒng)必須以全面、綜合、超前、優(yōu)化的原則，完整 地一次性完成總方案設計。 整個系統(tǒng)的綜合布線和諸多自動化通信網(wǎng)絡工程系統(tǒng)線纜布 局，應同步地與土建工程同步進行實施預埋。 2、智能化管理模塊系統(tǒng)設計應全面考慮應用系統(tǒng)和自控設備的模塊化、穩(wěn)定 性、安全性。尤其要注意系統(tǒng)和自控設備的功能超前、創(chuàng)新實用、高效優(yōu)化的組合。在 建立完善網(wǎng)絡結構化，全面綜合布線的前提下，整個智能化管理系統(tǒng)的主設備、關鍵部 件及終端控制設施，可根據(jù)住戶的實際經(jīng)濟能力，按照逐步實施原則進入安裝、調試運 行。 3、應用現(xiàn)代通信工程技術和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)高度完美地實現(xiàn)自動化管理，對住宅 大樓內的設備空調、暖通、照明、供配電、消防、視頻監(jiān)控、給排水設施、車場、 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 5 門禁、應急發(fā)電機、計算機中心設備等系統(tǒng)設施有效的自控同時，并同時生成提供相關 設備運行、維修計劃、故障處理的參數(shù)資料，及物業(yè)管理和有關費用結算。 服務器工作站數(shù)據(jù)庫 監(jiān)控監(jiān)控 消防 安防 計算機網(wǎng)絡 監(jiān)控 空調 供電 給水 電梯 圖 5-1 計算機監(jiān)控及應用的分布 網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)技術初期的通信網(wǎng)絡管理，指的是監(jiān)視和控制兩個方面，近年來，由 于計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展， 通信網(wǎng)絡管理內容擴大到通信網(wǎng)絡的日常維護和正常運行各 個方面。通信網(wǎng)絡管理技術的發(fā)展和網(wǎng)絡管理工作的加強，正是為了適應安防視頻監(jiān)控 系統(tǒng)技術的飛速發(fā)展。 網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的飛速發(fā)展已取得了矚目的成就，最讓人關注的就是網(wǎng)絡通信技術， 如數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展、局域網(wǎng)的廣泛應用，數(shù)字網(wǎng)的推廣及 ATM 技術和寬帶 ISDN 的實用 化發(fā)展等等。通信網(wǎng)絡技術是一個技術復雜、規(guī)模龐大的系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和效 率對網(wǎng)絡通信提出了高質量的要求，網(wǎng)絡管理便是為適應這一需要而發(fā)展起來的技術。 智能建筑中所集成的系統(tǒng)是通過計算機網(wǎng)絡所連接的各類設備的子網(wǎng)。 這些設備大 致分為：機電設備、通信設備、計算機及其外圍設備和各類傳感器、控制器這四類。它 們對通信的要求，如帶寬、實時性、可靠性等都是不同的，相應硬件接口、通信協(xié)議、 拓撲結構、局域網(wǎng)存取控制方法和傳輸媒體等往往也都各異。 隨著網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)技術的發(fā)展， 無論是主控制室的操作管理平臺還是副控制室的分 控制器都希望通過監(jiān)控顯示器觀察到視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡的輪廓、 設備部件及系統(tǒng)的運行 工作情況，這就需要有一套具有監(jiān)測和控制功能的軟件系統(tǒng)，對安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡 實施監(jiān)測、控制和管理。網(wǎng)絡管理的主要任務是收集網(wǎng)絡中各類設備、部件（攝像機、 解碼器、云臺、傳感檢測器、報警器等）的工作參數(shù)、工作狀態(tài)信息，提供給主、副控 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 6 制室的網(wǎng)絡操作員，并接受網(wǎng)絡操作員或微機管理程序對各類控制部件實施管理和處 理。保證網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡設備、部件按管理系統(tǒng)軟件的要求進行正常的工作。以保 證為業(yè)主提供一個全面、高質、安全、舒適的綜合服務。 參考文獻：參考文獻： 1張振昭，許錦標，萬頻著 樓宇智能化技術 ，北京機械工業(yè)出版社，2009 2董春橋著 智能建筑與城市信息 ，北京機械工業(yè)出版社，2008 3蘇斌，張公忠著 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術與智能建筑， 智能建筑 ，2008 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 7 總結 從準備這篇論文開始，到指導老師的幫助下完成這篇論文！通過書籍和網(wǎng)絡查閱收 集資料。讓我不僅了解了本身所學計算機專業(yè)在智能建筑中的重要應用，還讓我了解隨 著計算機技術、信息技術和控制技術的高速發(fā)展和廣泛應用，智能監(jiān)控技術取得了巨大 的進展，智能建筑管理系統(tǒng)逐漸成為智能大廈的技術核心。網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的飛速發(fā)展已 取得了矚目的成就，最讓人關注的就是網(wǎng)絡監(jiān)控技術。監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和效率對網(wǎng)絡 通信提出了高質量的要求，網(wǎng)絡管理便是為適應這一需要而發(fā)展起來的一門技術。然而 用過計算機網(wǎng)絡和智能建筑監(jiān)控的完美結合它將建筑物內各弱電子系統(tǒng)集成在一個計 算機網(wǎng)絡平臺上，從而實現(xiàn)子系統(tǒng)間信息、資源和任務共享。它將為管理者提供一個高 效、便利、可靠的管理手段，給業(yè)主提供全面、高質、安全、舒適的綜合服務。 通過這次論文讓我懂得計算機網(wǎng)絡在智能建筑監(jiān)控中的重要應用，從而讓我對所學 專業(yè)產生了更加濃厚的興趣，并且在以后的學習和工作中去利用和開發(fā)。 唐山科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 8 致致謝謝 本文是在康華老師精心指導和大力支持下完成的。 她有著深厚的計算機知識以及開 闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。 非常感謝我的指導教師康華給我的細心關懷，讓我順利地完成了畢業(yè)論文，當然， 也感謝母校辛勤培育之恩，各位領導