第七講樓宇自動(dòng)化安防系統(tǒng)

課程：樓宇自動(dòng)化1.課程性質(zhì)：專業(yè)選修課2.任課教師：曾明3.學(xué)時(shí)：324.上課時(shí)間： 星期二上午3、4節(jié)（1-17周）5.參考書(shū)：王可崇等編著《智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)》中國(guó)電力出版社，2009章云，許錦標(biāo)編著《建筑智能化系統(tǒng)》清華大學(xué)出版社，2007王再英等編著《樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)原理與應(yīng)用》電子工業(yè)出版社2005第七講安防自動(dòng)化系統(tǒng)安全技術(shù)防范是以安全防范技術(shù)為先導(dǎo)，以人力防范為基礎(chǔ)，以技術(shù)防范和實(shí)體防范為手段，為建立具有探測(cè)、延遲、反應(yīng)基本功能并使其有效結(jié)合的綜合安全防范服務(wù)保障體系而進(jìn)行的活動(dòng)。它是預(yù)防損失和預(yù)防犯罪為目的的一項(xiàng)公安業(yè)務(wù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。預(yù)防損失和預(yù)防犯罪的具體內(nèi)容主要包括：預(yù)防入侵、盜竊、搶劫、破壞、爆炸違法犯罪活動(dòng)和重大治安事故。安防自動(dòng)化系統(tǒng)門禁控制系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)防盜報(bào)警控制系統(tǒng)巡更管理子系統(tǒng)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

安防自動(dòng)化系統(tǒng)7.1安防控制基礎(chǔ)知識(shí)

一、計(jì)算機(jī)常見(jiàn)通信接口1.并行接口：指8位數(shù)據(jù)同時(shí)通過(guò)并行線進(jìn)行傳輸。常見(jiàn)并口有： 4位、8位、增強(qiáng)并行口EPP、擴(kuò)展并行口ECP。計(jì)算機(jī)中的并 行接口主要作為打印機(jī)端口，通常使用25針D形接口。EPP：由Intel公司開(kāi)發(fā)，允許8位雙向數(shù)據(jù)傳輸，可以連接各種非打印設(shè)備，如掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器和CDROM驅(qū)動(dòng)器。ECP：由Microsoft、HP公司開(kāi)發(fā)，支持命令周期、數(shù)據(jù)周期和多個(gè)邏輯設(shè)備尋址，在多任務(wù)環(huán)境下可以使用DMA（直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)）。幾乎所有主板都集成了并行口插座，標(biāo)注為Paralle1或LPT1，是一個(gè)25針的雙排插座。特點(diǎn)：傳輸速度快，傳輸距離短1－2米2.串行口：數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位串行地傳輸。PC通常都有兩個(gè)串口：COM1（9針D形連接器）和COM2（老式DB25針連接器）特點(diǎn)：傳輸速度慢，但傳輸距離較遠(yuǎn)3.USB口（UniversalSerialBus，通用串行總線）。4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)。組成：控制器、控制器驅(qū)動(dòng)程序、USB芯片驅(qū)動(dòng)程序、USB設(shè)備和針對(duì)不同設(shè)備的客戶驅(qū)動(dòng)程序。

USB2.0：480Mbps比USB1.1標(biāo)準(zhǔn)快了40倍左右。特點(diǎn)：速度快，支持熱插拔，使用方便二、串行通信及接口電路

1.計(jì)算機(jī)串行通信界定：通常是指外設(shè)與接口電路之間采用串行通信方式。實(shí)際上CPU與接口之間仍按并行方式工作。

2.計(jì)算機(jī)串行通信原理 實(shí)現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換功能的電路通常稱為“通用異步收發(fā)器”（UART：UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter）。典型芯片有：Intel8250/8251。

3.線路傳輸方式

(1)單工傳輸方式

(2)半雙工傳輸方式

(3)全雙工傳輸方式4.EIARS232C（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA提出）

RS：RecommendedStandard C：代表RS232最新一次修改，之前有RS232A和RS232B電氣特性：RXD、TXD邏輯“1”＝－3V～－15V；邏輯“0”＝＋3V～＋15V RTS、CTS、DSR、DTR、DCD控制線上：信號(hào)有效＝＋3V～＋15V；信號(hào)無(wú)效＝－3V～－15V工作方式：?jiǎn)味?，共模抑制能力差特點(diǎn)：最大傳輸距離15米，最高速率為20kbps5.RS422/RS485

采用平衡傳輸方式的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。所謂平衡，是指雙端發(fā)送和雙端接收，邏輯電平由兩條傳輸線路的電位差來(lái)決定。特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)。通常采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)100Kbps可傳輸1200米；9.6Kbps可達(dá)1500米；10Mbps傳輸距離15米6.基于RS485的分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：上位機(jī)、下位機(jī)模式下位機(jī)完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時(shí)控制，并將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地上傳到上位機(jī)；上位機(jī)接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)的顯示并記錄下來(lái)；RS232/RS485轉(zhuǎn)換器（2）通信協(xié)議設(shè)計(jì)定義通信幀的格式（目的地址、源地址、幀序號(hào)、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)等的定義）；設(shè)計(jì)通信機(jī)制（協(xié)議）7.2門禁控制系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)的組成1.出入憑證：密碼、各種卡片或者指紋、虹膜、聲音等人體生物特征

2.卡的類型：

(1)磁卡：在非磁性基片上用樹(shù)脂粘貼磁條（定向排列的鐵性氧化粒子組成的材料），磁條上有三個(gè)磁道，1、2只讀，3讀寫(xiě)；采用調(diào)頻制編碼技術(shù)。 特點(diǎn)：有磨損，磁卡容易復(fù)制，受外界磁場(chǎng)干擾，安全性一般。

(2)接觸式IC卡：將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，表面有8個(gè)觸點(diǎn)，卡片有存儲(chǔ)器，可記錄片號(hào)碼、持卡人信息。 特點(diǎn)：不會(huì)被磁化，不易復(fù)制，安全性較好。

(3)非接觸式IC卡（射頻卡）：無(wú)觸點(diǎn)，卡片內(nèi)有一個(gè)電感線圈，在讀卡器激勵(lì)下產(chǎn)生微弱電流，供卡片芯片工作，并以電磁方式將信息返回給讀卡器。特點(diǎn)：無(wú)接觸，使用方便，安全性高，將來(lái)發(fā)展方向。

3.識(shí)別儀（讀卡器）：負(fù)責(zé)讀取憑證中的數(shù)據(jù)

4.門禁控制器：核心部分，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的輸入輸出信息的處理、存儲(chǔ)和控制。單片機(jī)系統(tǒng)加外圍電路，有CPU、存儲(chǔ)器、內(nèi)部總線、時(shí)基電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘日歷、讀卡器接口、通信接口、電源等。

5.電控鎖：(1)電磁鎖：屬于斷電開(kāi)門型鎖具，適用于單向的木門、玻璃門；(2)陽(yáng)極鎖：屬于斷電開(kāi)門型鎖具，適用雙向的木門、玻璃門，本身帶有門磁檢測(cè)器、可隨時(shí)檢測(cè)門的安全狀態(tài)；(3)陰極鎖：屬于通電開(kāi)門型鎖具，適用于單向木門。停電時(shí)是鎖住的，一般需配備UPS電源。6.其他設(shè)備：出門按鈕、門磁（用來(lái)檢測(cè)門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)）7.門禁管理軟件二.門禁系統(tǒng)的功能

1.對(duì)通道進(jìn)出權(quán)限的管理

2.實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

3.出入記錄查詢

4.異常報(bào)警功能

5.與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)（如消防報(bào)警、閉路監(jiān)控報(bào)警）

7.3閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像、傳輸、控制和顯示與記錄四大部分所構(gòu)成。

1.攝像部分

包括安裝在現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)，其任務(wù)是對(duì)物體進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

2.傳輸部分監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)和控制中心存在一定距離，兩者之間需要信號(hào)傳輸，一方面攝像機(jī)得到的圖像要傳到控制中心；另一方面控制中心的控制信號(hào)要傳送到現(xiàn)場(chǎng)，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸兩大大部分。

3.顯示與記錄部分 顯示與記錄設(shè)備安裝在控制室內(nèi)，主要由監(jiān)視器、長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)或硬盤錄像系統(tǒng)和一些視頻處理設(shè)備構(gòu)成。其任務(wù)是把從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成在監(jiān)視設(shè)備上顯示的圖像，如果必要，同時(shí)用錄像機(jī)予以記錄。

4.控制設(shè)備

(1)視頻切換器

(2)多畫(huà)面分割器

(3)視頻分配器（見(jiàn)圖）方案說(shuō)明：前端所有攝像機(jī)信號(hào)首先進(jìn)入視頻分配器，進(jìn)行字符疊加，之后每路視頻分別對(duì)應(yīng)輸出2組，其中第1組（最多32路，海關(guān)共有21路視頻信號(hào)）輸出至硬盤錄像機(jī)，進(jìn)行錄像保存；第2組（最多32路，海關(guān)共有21路視頻信號(hào)）輸出至視頻切換矩陣；報(bào)警信號(hào)直接輸入視頻矩陣；音頻信號(hào)輸入音頻矩陣。音頻矩陣和視頻矩陣通過(guò)環(huán)路直接相連，能方便實(shí)現(xiàn)音視頻的實(shí)時(shí)同步輸出。視頻矩陣的16路輸出中，10路直接輸入到海關(guān)監(jiān)控室電視墻上，其中兩臺(tái)29寸，8臺(tái)25寸；2路接入入境辦公室，就地配置兩臺(tái)25寸監(jiān)視器；2路接入出境辦公分控室，就地配置兩臺(tái)25寸監(jiān)視器；2路連接網(wǎng)絡(luò)編碼器、網(wǎng)絡(luò)解碼器，進(jìn)行壓縮編碼后數(shù)字輸出到網(wǎng)絡(luò)； 主控室可直接用控制鍵盤通過(guò)矩陣調(diào)動(dòng)攝像機(jī)，也可以用一臺(tái)工作站（需安裝矩陣控制軟件）控制矩陣的視頻輸出。硬盤錄像機(jī)主要用來(lái)保存視頻錄像資料，它將視頻信號(hào)直接輸出到網(wǎng)絡(luò)。視頻查詢工作站可通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)硬盤錄像機(jī)，進(jìn)行視頻查詢、回放。授權(quán)的遠(yuǎn)端用戶可以通過(guò)PC機(jī)登錄視頻服務(wù)器查看錄像畫(huà)面。7.4防盜報(bào)警系統(tǒng)智能建筑的防盜報(bào)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)建筑內(nèi)外各個(gè)點(diǎn)、線、面和區(qū)域的偵測(cè)任務(wù)。它一般由探測(cè)器、區(qū)域控制器和報(bào)警控制中心三個(gè)部分組成。

1.探測(cè)器

(1)開(kāi)關(guān)探測(cè)器

(2)光束遮斷式探測(cè)器

(3)熱感式紅外線探測(cè)器

(4)微波物體移動(dòng)探測(cè)器

(5)超聲波物體移動(dòng)探測(cè)

(6)玻璃破碎探測(cè)器

(7)震動(dòng)探測(cè)器2.控制器

(1)布防與撤防(2)布防后的延時(shí)(3)防破壞3.監(jiān)控中心防盜報(bào)警系統(tǒng)的中心的主要任務(wù)是實(shí)施整個(gè)防盜系統(tǒng)的監(jiān)控與管理。智能建筑的防盜報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具備聯(lián)網(wǎng)通信功能，以便為與其他安保系統(tǒng)或BAS協(xié)調(diào)工作。在小型建筑中防盜報(bào)警監(jiān)控中心可以并入出入控制或其他子系統(tǒng)，而不一定單獨(dú)設(shè)置。7.5巡更管理系統(tǒng)

（1）息管理子系統(tǒng)

①保證巡更值班人員能夠按巡更程序所規(guī)定的路線與時(shí)間到達(dá)指定的巡更點(diǎn)，進(jìn)行巡視，不能遲到，更不能繞道。②對(duì)巡更人員自身的安全要充分保護(hù)。

（2）系統(tǒng)構(gòu)成

①巡更開(kāi)關(guān)：一般是巡更棒、磁卡、IC卡等其他形式的產(chǎn)品。②控制器：可以獨(dú)立設(shè)置，也可以與安全防范系統(tǒng)或建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)共用。③傳輸通道：一般多采用價(jià)格低廉的雙絞線傳輸，特殊情況下采用無(wú)線傳輸?shù)确绞?。④中央操作站：多由PC機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信接口、打印機(jī)與UPS電源等組成，可以獨(dú)立設(shè)置，也可以與其他系統(tǒng)共用。

7.6停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

1.概述IC卡智能停車場(chǎng)收費(fèi)管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化停車場(chǎng)車輛收費(fèi)及設(shè)備自動(dòng)化管理的統(tǒng)稱，該系統(tǒng)是將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制設(shè)備以及IC卡技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)電腦管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收費(fèi)、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、車輛圖像對(duì)比等功能。系統(tǒng)采用的IC卡，為非接觸式的IC卡，卡內(nèi)可儲(chǔ)存持卡人信息、車輛信息。分為月租卡和臨時(shí)卡。2.系統(tǒng)基本組成（1）硬件部分IC卡讀寫(xiě)器入口票箱出口票箱自動(dòng)擋車道閘數(shù)字式車輛檢測(cè)器入口監(jiān)控?cái)z像機(jī)（記錄臨時(shí)用戶入場(chǎng)車輛圖片，存入檔案中）出口監(jiān)控?cái)z像機(jī)（記錄臨時(shí)用戶出場(chǎng)車輛圖片，并與入場(chǎng)時(shí)所記錄圖片對(duì)比，相附者放行，并記入檔案中）控制主機(jī)發(fā)卡授權(quán)讀寫(xiě)器（完成對(duì)月租卡、時(shí)租卡、特種卡的授權(quán)）（2）軟件部分月租卡管理時(shí)租卡收費(fèi)管理圖像捕捉對(duì)比錄入資料查詢、更改資料資料打印可選打印報(bào)表3.系統(tǒng)功能車輛入、出全智能邏輯自鎖控制系統(tǒng)，嚴(yán)密