物联网环境下的楼宇安防系统的设计

金建德 陈世明

摘要：随着公众安全意识的提高，人们对家庭安全防控的需求愈发迫切，如何合理应用控制、通信及监控等自动化技术手段，打造智能化家庭安防系统成为研究重点。目前家庭安防系统存在功能单一、智能化水平低、建设成本高等问题，在安全防控与保障上有所欠缺。针对上述问题，以智能化为落脚点，设计了基于物联网的家庭安防系统。该系统硬件基于ARM嵌入式系统，利用WiFi、4G网络搭建数据传输通道，集视频监控、环境监测、险情报警、设备控制、门禁识别、室内显示功能于一体，有效保障家庭场所的安全性。

关键词：单片机控制语音报警提示红外检测自动识别

引言

对于楼宇安防我国在红外测温和气体检测两个方面起步较晚，但发展迅速。在物联网高速发展的今天，楼宇安防呈现出越来越重要的地位。随着楼宇的不断增加，人们生活的不断丰富，对于楼宇安防失火越来越受到关注。失火是威胁住户生命安全的重要因素之一，而温度是检测楼宇是够失火的重要数据之一。非接触式楼宇安防检测系统能够在很多方面超越老式的系统，在安全性、反应灵敏、使用寿命、非接触等方面表现都比较突出，适合用在起火源造成破坏不大的时候能及时检测警告的楼宇环境中。

1智能化楼字安防系统总体设计

为了满足现代智能化楼宇的居住需求，本文致力于设计一套高技术含量、多层次的立体化安防系统，进一步提高楼宇的智能化程度。从功能模块上看，智能楼宇安防系统的主体由视频监控、楼宇对讲和停车场管理等子系统组成，另外还设计了周界防范、电子巡更和家庭安防等系统，共同构成了功能完整的智能安防体系;在性能上，本系统注重实用性、经济性原则，并尽量提高系统的集成化程度和兼容能力，为后期的系统维护和升级提供必要的支持;在实施上，按照小区建设规划，严格把握施工进度，使安防分项的施工有序展开，协同推进安防系统的建设，努力提高安防子系统在社区智能化中的主体地位。

2系统硬件设计

系统硬件设计包括控制电路、通信电路、红外测温电路、可燃气体检测电路和热释电感应电路、显示电路和按键电路等的设计。环境的采集，主要通过AD转换、单片机控制、温度监测传感器、气体浓度传感器、热释电传感器和图像输出几个部分来实现。温度数据采集采用的是GY-609传感器，M气体浓度采集采用的是R513芯片，识别传感采用热释电红外传感器。当监测周围的温度值时，温度数据存储单元采用16位。采集数据或传给单片机控制中心，此时按单片机通信相应的步骤，通过模数转换器进行温度值的读取后，并将数据在屏幕上进行图像信息的输出。同时在电路上增加了按钮电路和蜂鸣器组成报警电路。基于物联网的自动控制部分主要是通过单片机将从传感器模块接收的信息传输到ESP8266上，ESP8266上自带的WIFI模块将数据信息上传至云平台，然后用户手机APP与云平台相连接就可以在手机上实时接收当前环境数据信息。通过ESP8266模块的WIFI功能，可以将传感器探头接收到的各种数据通过WIFI网络上传至云平台预设的可视化图形界面，以较为直观的形式显示出传感器附近所测得的数据值。将ESP8266模块与红外检测电路相连接，在显示电路LED屏上显示数据值之后，就要实现物联网云平台无线传输数据的功能。

3对物联网环境下的楼宇安防系统安装建设存在的问题

由于物联网环境下的楼宇安防系统建设项目设计的内容比较多，因此在参与到实际建设工作中的相关单位比较多，一般常有施工、建设、设计等单位，而这些单位在项目建设过程中不能合理沟通甚至出现不能长期参与到建设工作中，导致项目工作难以有效展开。二是展开项目工作时没能有效对项目工作的实际情况进行分析，制定严密的计划，同时在整个建设过程中出现的问题不能及时采取有效措施进行调整并解决。三是在物联网环境下的楼宇安防系统建设项目过程中，楼宇自身的安全管理部门自身的职能发挥不充分，究其原因主要是其部门相关管理人员极度缺乏，尤其是专业能力较强的管理人才比较缺乏，因此导致楼宇实际的需求难以充分满足，进而导致施工单位掌握整个进度控制权限。

4物联网环境下的楼宇安防系统建设管理的相关策略研究

4.1优化智能化楼宇安防系统总体设计

为了满足现代智能化楼宇的居住需求，本文致力于设计一套高技术含量、多层次的立体化安防系统，进一步提高楼宇的智能化程度。从功能模块上看，智能楼宇安防系统的主体由视频监控、楼宇对讲和停车场管理等子系统组成，另外还设计了周界防范、电子巡更和家庭安防等系统，共同构成了功能完整的智能安防体系;在性能上，本系统注重实用性、经济性原则，并尽量提高系统的集成化程度和兼容能力，为后期的系统维护和升级提供必要的支持;在实施上，按照小区建设规划，严格把握施工进度，使安防分项的施工有序展开，协同推进安防系统的建设，努力提高安防子系统在社区智能化中的主体地位。

4.2对现有的点位分布进行综合分析

如地理位置、周边干扰源、建筑设施、所需传输的视频质量、传输管道等。（2）对各信号集中点所需设备进行分析，如有光纤接入则要选择具有光纤模块的交换机，在没有信号干扰且没有线路管道则可选用无线摄像头反之则选有线摄像头，对于需要采集声音的则要选有声音采集的摄像头，需要夜晚环境的要选红外摄像头，布线较多且超出线路传输距离时要增设中继器进行信号放大。（3）线路的铺设要参考介质的特点进行，如光纤铺设尽量弯曲较少，有较强信号干扰时则不选无线传输等。（4）保存设备与服务器、信号接收设备的选择要选稳定性高的且容易更换与维护的。（5）监控控制系统的选择要具有便利性与稳定性，其存储空间要符合设计存储要求并具有备份功能。

4.3优化前端摄像机的布局、选用与维护

在布局方面，前端摄像机要突出重点与关键区域，并尽量擴大布局范围，对智能小区出人口、楼层走廊、电梯轿厢、单元口、地下车库、围墙等不同位置实现全覆盖，无死角，防止出现布局空白区域。在设备的选用方面，要根据不同布局点位的不同实际，参照环境光线条件等，合理选择定焦摄像机、半球形摄像机、针孔摄像机、变焦摄像机等，以实现不同的安防监控效果。在设备维护方面，要随时掌握设备的当前运行状态，确保完好性，并及时进行常态化维护管理号l生能检查，对于检查发现的缺陷问题与不足，要第一时间采取措施予以排除，防止问题蔓延扩散，造成系统性问题。

4.4数字硬盘录像机及其选用与设置

数字硬盘录像机可同时处理多种工作任务，将实时化、动态化的视频监控图像进行存储，并提供必要的调阅查询与检索服务。在数字硬盘录像机选用与设置过程中，要配备可靠的视频图像信息采集卡及相应的视频监控系统管理软件，以提高其工作性能。要根据智能小区的建设需求以及视频安防监控系统的客观实际，在Pc式数字硬盘录像机与嵌入式数字硬盘录像机等类型之间做出科学选择，充分确保其适用性，避免盲目配置而造成的系统整体性能受阻。

结束语

随着物联网技术的不断升级应用，传统建筑也在不断地朝着更加先进的智能化楼宇方向转型，并且成为未来建筑设计的重要方向。安防系统在未来的智慧社会和智慧城市都将有着极为广阔的应用空间。在物联网技术的推动下，智能楼宇安防技术将更加具备层次化、多样化和立体性，为人们的生活提供一个高性能的整体安防环境。