智能楼宇安防监控系统的设计与应用

【摘要】安防监控系统承担着智能楼宇的安全保卫工作，针对智能楼宇对安防监控系统的要求，提出了一种基于室内安防、周边防范和视频监控三位一体的安全防范系统的设计方案。实践表明该设计方案工作稳定、功能多样，可以满足大楼的安防要求。

【关键词】智能楼宇;室内安防;周界防范;视频监控

智能楼宇综合了计算机、网络通信等方面的最先进技术，对建筑物内的设备进行自动控制，对信息资源进行有效管理，为用户提供便捷服务，实现建筑物自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化和消防自动化，楼宇智能化是未来发展的趋势。智能楼宇是由综合布线、计算机网络和安防监控等多个系统组成，其中安防监控系统是其重要组成部分，它确保整座大楼的安全。因此，设计一个完善而实用的安防监控系统有着非常重要的意义。

1.安防监控系统的技术要求

安防监控系统由入侵检测系统和视频监控系统两部分组成。

1.1 入侵检测系统的技术要求

入侵检测系统又可分为室内安防系统和周边防范系统两部分。

1.1.1 室内安防系统的技术要求

室内安防系统集通讯与网络技术、传感技术、自控技术等多种技术为一体，利用网络传输技术，将室内安全防范、信息交流、楼宇管理和服务集为一体而构成的智能系统，确保住户人身和财产安全。室内安防系统要求实现的功能如下：

（1）紧急求助功能：紧急求助按钮一般安装在床头、卫生间等人容易触摸的地方，当发生紧急情况，如盗窃、生病等需要向管理中心求助时，住户可按下求助按钮，向管理中心发出紧急求救信号，管理中心接到紧急求助信息以后可以迅速派人员施救。此外，当发生紧急事故时，业主也可以通过可视对讲分机向保安室寻求支援。

（2）火灾、可燃气体泄漏报警功能：可以在厨房、卧室等场所安装可燃气体探测器或感烟探测器，当出现火警时，可以迅速向管理中心报警，或自动拨打119电话进行报警。安保人员接警后迅速处理，避免火灾事故的发生和确保生命财产安全。

（3）非法入侵报警功能：室内安装有门磁、窗磁、幕帘和红外等多种探测器，当发生非法入侵时，会触动室内报警器报警，同时向管理中心机和业主手机发出报警信号，或自动拨打110报警，安保人员接警后可以第一时间赶到现场进行处置。

（4）报警信息查询功能：室内安防系统通过网络和管理中心计算机进行联网，安保人员可以随时通过管理中心机或计算机查询相关报警记录，实时掌握楼宇安防情况，确保大楼安全。

1.1.2 周边防范系统的技术要求

智能楼宇的周边防范系统利用现代电子技术，通过电子围栏和各种探测器自动检测发生在智能楼宇周边的入侵行为，一旦发生警情，系统会自动向管理中心发出报警信号并显示报警区域，便于迅速采取相应的应急措施。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要措施，是智能楼宇的外围安保措施。周边防范系统要求实现的功能如下：

（1）主动式防入侵功能：通过安装在大楼周边围墙上的电子围栏，可以有效地击退入侵者，延迟入侵时间。当有人攀越围墙或破坏围栏时，会发出语音警告或拉响警铃，同时把报警信号上传到报警主机，联动高速球摄像机对事故现场进行摄像取证，电子地图显示事发地点，安保人员可迅速掌握现场情况。

（2）非法入侵报警功能：通过安装在智能楼宇周边的红外对射、玻璃破碎、震动和幕帘等探测器，可获得大厦的主要通道、出入口、重要部位及周边的情况，以利防范工作。当非法入侵发生时，触动探测器，向报警主机发送报警信号，或通过报警主机电话报警。

（3）报警信息管理功能：周边防范系统主要由电子围栏、报警主机、各种探测器和计算机网络组成。通过计算机软件可以对整个系统进行控制，也可以对报警信息进行管理或通过打印机实时打印。

1.2 视频监控系统的技术要求

视频监控系统是智能楼宇安全防范系统的重要组成部分。视频监控系统由实时控制系统、监视系统及信息管理系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能;监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，并且能够切换多路图像;信息管理系统完成信息的采集和处理，是整个系统的控制核心。视频监控系统要求实现的功能如下：

（1）实时的监控录像功能：数字硬盘录像机能够保存一定时间段内的视频图像信息，并且还应记录与图像信息相关的诸如通道、时间、报警信息等检索信息，能够很方便地进行视频调用和切换，并能够通过回放、图像抓拍等方式进行报警复核、查询、取证，为事后调查提供有力证据。还可通过计算机网络进行远程监控。

（2）灵活的报警联动功能：视频监控系统除了具有视频丢失报警功能之外，还可灵活设置报警触发条件，当发生警情时，通过预设方式自动调用音视频信息进行报警复核，并触发录音录像以及提供事件触发报警的远程提示及联动功能。如以屏幕提示、发送Email、报警联动、指定录像等各种方式将报警信息发送给其他用户。

2.安防监控系统的设计方案

智能楼宇安防监控系统是把室内安防系统、周边防范系统和视频监控系统按照上述技术要求组成一个有机的整体，它们既相互联系又相对独立，各司其责，协同工作，共同完成楼宇的安全防范任务。

2.1 室内安防系统设计

室内安防系统的设计框图如图1所示。结合对讲门禁系统，通过多功能室内分机连接声光报警器、紧急求助按钮和门磁等多种探测器，然后通过层间分配器、联网器与管理中心机、计算机等联接成一个整体。通过区域联网，可实现整个区域所有用户的保安接警管理。每个用户的安全防范系统通过总线都可将报警信号传送至管理中心，保安人员能够及时接警处理。

图1 室内安防系统框图

主要设备说明：

（1）管理中心机：管理中心机选用深圳海湾公司的GST-DJ6406C彩色图像显示管理中心机。管理中心机通过CAN总线与多功能室内可视对讲分机通信，实时监控室内安防情况，接收室内分机的报警信息，并通过文字和声音进行报警。此外管理中心机可通过RS232通信模块与计算机通信，将报警信息实时上传至上位机，通过软件对报警信息进行处理。

（2）多功能室内分机：多功能室内分机选用海湾公司的GST-DJ6805C彩色图像显示室内分机。它除了可与管理中心机和其它室内分机进行可视对讲通话之外，还提供8路报警接口，可外接门磁、窗磁、燃气泄漏、红外、感烟等探测器，实现火警、盗警、紧急求救等报警功能，并可以布撤防。

2.2 周边防范系统设计

周边防范系统的设计框图如图2所示。周边防盗报警系统承担着智能楼宇内外各个点、线、面或区域的监控报警任务，主要由电子围栏、各种探测器、区域控制器和管理中心几部分组成。最底层是电子围栏、探测器和执行设备，负责阻止和探测非法入侵情况，当出现异常情况时，声光报警器发声报警，同时向区域控制器发送报警信息，可联动摄像机进行现场摄像，而区域控制器同时也向管理中心发送报警信息。

图2 周边防范系统框图

主要设备说明：

（1）围栏脉冲主机：采用金盛通达公司的JS-TD2010主机，采用差分脉冲电压输出技术，具有断路、短路和失电报警功能;具有故障自我检测功能;具有高、低压手动切换、远程设备自动切换功能;具有高压脉冲电压和报警信号显示功能。误报率低、功耗小，续电时间长，具有常开、常闭接点报警输出端口，可与多种现代安防产品配套使用。

（2）大型报警主机：采用BOSCH公司的DS7400XI-CHI报警主机，它是一种大型的防火、防盗报警系统，可与各种探测器相连接。主机自带8个防区，可扩充至248个防区。可接15个键盘，分为8个独立分区，可独立布撤防。拥有200组个人操作密码，30种可编程防区功能，可实现一对一，多对一，一对多等多种报警输出。通过DS7412可实现与计算机的直接连接，或通过接口设备与LAN连接。通过PSTN实现与报警中心电话连接，支持4+2、SIA和Contact ID等多种通讯格式。可实现键盘编程或远程遥控编程，可接无线扩充防区。

（3）小型报警主机：采用BOSCH公司的DS6MX-CHI报警主机，它是一个6防区键盘，既可以单独使用，也可以通过总线连接到DS7400XI大型报警主机，用于小区或大厦安保系统的独立用户。DS6MX-CHI有6个报警输入防区，1个报警继电器输出，2个固态输出和1个钥匙开关。支持1个主码，3个用户码，1个劫持码和1个开门密码。DS6MX-CHI也支持无线功能。

（4）液晶键盘：DS7447E是一款四线式字母数字显示液晶键盘，需与DS7400XI或DS7200系列控制主机配合使用。它支持系统所有功能，通过DS7447E液晶键盘可以对DS7400XI主机进行编程。另外键盘上还设置了火警键、特别事故键和紧急救护键等三个可编程紧急按键。液晶键盘与控制主机之间的电缆长度不得超过305米。

2.3 视频监控系统设计

视频监控系统一般由前端、传输、控制及显示记录四个部分组成。前端部分由安装在重要监视部位的多个摄像机组成;传输部分包括电缆或光缆，以及调制解调设备等;控制部分包括视频切换器、云台控制器、操作键盘等;显示记录设备包括数字硬盘录像机、监视器和计算机等。

主要设备说明：

（1）矩阵主机：采用华维CCTV矩阵主机，最大可切换1024路视频输入信号到128路视频输出，通过监视器进行监视，或送到DVR录像机录像。可配置多个键盘或计算机图形工作站，可控制高速球云台摄像机进行光圈、聚焦、变倍及转动。可进行矩阵切换、队列切换、群组切换、预置点调用、报警联动和报警信息查询。可连接电脑，运用图形界面软件，可实现基于电子地图和设备树的矩阵系统操作和编程。

（2） 数字硬盘录像机：采用大华硬盘录像机，可实现音视频录像、回放、监视和查询等功能，具有远程监控能力，支持TV、VGA和HDMI同时输出。支持多路音视频信号，数据存储采用专用格式，确保数据安全。具有多路报警输入、输出接口，实现报警联动和现场灯光控制。通过RS485通信接口实现对云台或球机的控制。

3.安防监控系统的应用

以一个住宅小区为例，按照上述安防监控系统的要求，完成系统的设计安装。具体如下：

设一个管理中心，里面装有管理中心机、电话、计算机、打印机、监视器、矩阵主机、数字硬盘录像机以及感温、感烟探测器和声光报警器等设备，配备24小时安保值班人员。在小区出入口和住宅楼的大堂安装有门口主机，每一住户都安装有多功能室内分机（需设置不同地址）、紧急按钮、声光报警器和各种探测器，可实现自动报警和人工报警，并与保安随时联系。

在小区围墙上安装电子围栏、信响器、灯光补偿器、红外对射探测器、红外摄像机和智能球机。大型报警主机、液晶键盘和小型报警主机可以安装在弱电井。在一楼大堂所有门窗都安装上门磁、窗磁、震动或红外探测器。在停车场和门厅、小区及地库出入口安装枪式摄像机，在大堂和电梯轿厢各安装一个半球摄像机，每一个楼层过道安装一个红外摄像机，在小区广场、道路等公共区域安装高速球摄像机。所有摄像机都可以实时监视监控点的情况，并通过矩阵主机或硬盘录像机实现视频切换、预置点调用和轮巡等功能。

由于DS7400XI报警主机自身只有8个防区，而小区需要防范的区域较多，故需要利用DS7436双回路总线驱动器进行防区扩展，可外接多个6防区的DS6MX-CHI小型报警主机、8防区的DS7432或单防区的DS7457i。为了方便管理，可以把防区进行分区设置，并把感烟、感温和燃气泄漏探测器设置成24小时防区，震动和幕帘探测器可设置成延时防区，红外和玻璃破碎探测器可设置成即时防区等等。摄像机可以设置遮挡报警，并通过数字硬盘录像机和高速球摄像机对一些重要区域进行联动报警设置，当这一区域出现警情时，在触动相应报警装置的同时，高速球摄像机可以快速转向该区域进行摄像取证。

通过DS7447E液晶键盘可以很方便地对大型报警主机DS7400XI各个防区进行编程，小型报警主机DS6MX-CHI可以对自身防区进行编程，通过编程赋予每个防区相应的防区功能。DS7400XI和DS6MX-CHI报警主机都可以设置劫持码报警，当发生劫持事件时，可以通过事先设置的劫持码在进行撤防的同时进行无声报警。DS7400XI可设置三个报警电话，方便进行电话报警，并通过安装在计算机上的CMS7000管理软件，可以方便地进行系统的各项设置以及信息的查询和管理等工作。

4.结束语

根据上述方案设计的智能楼宇安防监控系统能够有效地对楼宇进行安全防范，性能稳定，功能比较全面，智能化程度较高，能够满足一般楼宇的安防监控要求。但随着视频监控网络化和图像分析智能化的发展，视频监控从被动监控发展到主动监控，从目标的人工识别到智能识别，未来的智能楼宇安防监控系统的智能化程度会越来越高。

参考文献

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[5]BOSCH.DS7400XI-CHI简明安装使用手册[Z].2010.

作者简介：陈永洪（1968—），男，硕士，电子讲师，主要研究方向：电子通信与电气自动化。