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關鍵詞:智能化小區 ;周界防范系統;電子巡邏系統;視頻監控系統
Abstract: in recent years, from the process of urbanization faster, in the rapid development of the economy, but also give social brought great pressure, urban residential area security therefore are also improve a new height. City residents of residential area safe protection system construction has become people life quality high and low standards. The paper detailed to intelligent village security system analysis, this paper discusses how to design a efficient perfect security system.
Keywords: intelligent village; Boundary security system; Electronic patrol system; Video monitoring system
中圖分類號:X924.3文獻標識碼:A文章編號:
隨著我國國民經濟和人民生活水平的不斷提高,人們越來越追求高品質的生活,對居住環境的舒適性、便利性、安全性也有了更高的要求,而安全問題,更成為人們關注的焦點,也是小區物業管理的重中之重。隨著科技水平日新月異,僅靠人力來進行安全防范是不夠的,借助現代化高科技的電子成像技術來輔助人們進行安全防范是一種行之有效的方法。本文介紹某智能化小區安防監控系統設計。
一、系統構成
安防監控系統是智能小區中不可缺少的部分,該系統為小區建立了三道安全防線,為小區居民提供安全、舒適、便捷的生活環境。第一道,由周界報警系統構成,以防范翻越圍墻和周界進入小區的非法侵入者。第二道,由小區視頻監控系統構成,監控中心可通過網絡實現遠程監視與控制,值班人員實時的對出入小區主要通道和各種公共場所等重要設施的車輛、人員進行監控,以便迅速派出保安或救護人員趕往報警現場進行處理。第三道,由保安電子巡邏系統構成,通過保安人員對小區內可疑人員、事件進行監管, 整個小區共分為4個區域,l、2區有14個智能球,1個槍機,6個光端發射機,l臺報警主機,l套報警傳輸設備,48個報警地址模塊,93對紅外線對射報警器。3區有lO個智能球,5個光端發射機,2臺報警主機,2套報警傳輸設備,57個報警地址模塊,104對紅外線對射報警器。4區有4個智能球,1個光端發射機,1臺報警主機,1套報警傳輸設備,13個報警地址模塊,23對紅外線對射報警器。
1、 視頻監控系統
1.1 前端設備
前端設備是安裝在現場的攝像裝置,包括各類攝像機、鏡頭、防護罩、支架,它的任務是采集現場的情況,圖像信號經視頻傳輸電纜傳送到監控中心的硬盤錄像機。每臺智能球形攝像機自帶50個預置位設置,將攝像機的預置位分別與紅外對射探測器的每一段設置成對應關系后,當某段的紅外對射探測器報警時,就會聯動相應攝像機對準該報警段,立即將報警圖像傳送回監控中心。攝像機的安裝應充分考慮現場實際情況和按照被保護對象的布防要求進行布置和安裝,確保攝像機的有效監視范圍,保證無監視盲區。
1.2 控制部分
控制部分主要包括視頻切換器、云臺鏡頭控制器、操作鍵盤、各種控制通信接口、電源和與之配套的控制臺、監視器柜、系統主機等。監控主機可對每路視頻圖像進行控制,實時紀錄、回放檢索錄像文件,具有視頻動態報警功能,可隨意設置視頻報警布防區域,控制報警主機每個子系統(用戶)的布撤防。
采用了網絡數字硬盤錄像機,它結合IT領域各項最新技術(如視音頻壓縮/解壓縮、大容量硬盤記錄、TCP/IP網絡等),是為安防領域而設計的一款數字監控產品,適用于任何現有網絡。在該數字硬盤錄像主機的控制軟件中,提供有多種模塊功能:屏幕可分割為l、4、9、16監視模式。可按照日期、時間、監控點進行檢索。采取密碼授權的方式保護系統設置,防止無授權者修改系統,人機界面友好,適合現代化安全防范治理的需要。硬盤錄像機具有手動錄像,定時錄像等多種錄像功能,可按時間,通道號與錄像類型查詢錄像文件,并采用快進,慢進,逐幀等多種形式回放。矩陣控制主機是通過內置軟件訪問需監控的多路前端視頻信號,在電腦屏幕上顯示,也可經視頻轉換器顯示到電視墻上。
矩陣鍵盤能將29臺攝像機任意切換到電視墻上8臺監視器的任何l臺監視器上,進行云臺,鏡頭地控制。進行循環顯示。
2、 電子圍欄
周界防范系統主要采用的是紅外對射技術進行防范,也有采用震動攬、地埋式電纜的方式,但采用最多的是紅外對射技術。報警主機的生產廠商主要有泰科旗下的DSC(定安信)、博世旗下的迪信(DS)、美國安定寶,紅外對射探頭的生產廠家主要有日本艾禮富、日本圣威爾和深圳艾禮富。電子圍欄是目前最先進的周界防盜報警系統,它由高壓電子脈沖主機和前端探測圍欄組成。電子圍欄是目前最先進的周界防盜報警系統,它由高壓電子脈沖主機和前端探測圍欄組成。高壓電子脈沖主機是產生和接收高壓脈沖信號,并在前端探測圍欄處于觸網、短路、斷路狀態時能產生報警信號,并把入侵信號發送到安全報警中心;前端探測圍欄由桿及金屬導線等構件組成的有形周界。電子圍欄是一種主動入侵防越圍欄,對入侵企圖做出反擊,擊退入侵者,延遲入侵時間,并且不威脅人的性命,并把入侵信號發送到安全部門監控設備上,以保證管理人員能及時了解報警區域的情況,快速的作出處理。
3 、電子巡邏系統
電子巡邏巡檢系統是監督考核巡邏人員工作情況的智能管理系統,由感應式智能巡邏管理系統軟件、巡檢器和各種射頻卡構成。其基本的原理就是在巡邏線路上安裝一系列代表不同地點的射頻卡(又稱感應卡),巡邏到各點時巡邏人員用手持式巡檢器(相當于刷卡機)讀卡,把代表該點的“卡號”和“讀卡時間”同時記錄下來。巡邏完成后巡檢器通過通訊線把數據傳給計算機軟件處理,就可以對巡邏情況(地點、時間等)進行記錄和考核。
不同身份登錄擁有不同的權限和功能,登錄感應式智能巡邏管理系統可分別以三種不同身份進入。一般用戶:只有使用和查詢權限,沒有更改系統設置權限。管理員:有使用和查詢權限,有對系統設置權限,有“導出基礎信息”及“原始數據”和導入“原始數據”權限,但沒有導入“基礎信息權限”。超級用戶:有最大權限,擁有一般用戶和管理員所具備的所有權限,有取消管理員及一般用戶的權限。(更改管理員登錄口令)
二、系統工作原理
系統原理框圖如圖1所示。紅外探測器主動發射和接收紅外能量,不隨環境的變化而產生誤報警或漏報警。一端發射紅外能量信號,另一端接收紅外信號,由此而形成數條類似交通欄桿式的橫向線型封鎖屏障。因此主動紅外光束與空間的接觸面很窄,從而最大可能的減少了誤報警。當有盜賊翻越周界圍墻時,紅外對射探頭立即自動感應,觸發報警,并將報警信號通過數據接13模塊和通訊模塊傳送回監控中心。報警計算機顯示器上立即彈出電子地圖,電子地圖上的探頭標識開始閃爍并顯示出準確的報警點位置,同時視頻監控系統聯動相應的攝像機立即對準報警點,將報警點圖像傳送回監控室。同時在電視墻上中間29寸監視器自動切換成報警攝像畫面,并聯動警號發出報警聲音。監控中心值班人員立即通知巡邏保安人員迅速趕往報警地點處理突發事件。
圖1 系統原理框圖
三、監控管理平臺
監控管理平臺采用叢文警衛中心集成系統。它是一款新型多功能集成安防系統軟件,在相同的軟件平臺下實現多種安防報警功能,減少了硬件設備和工程的數量,為用戶盡快掌握軟件使用功能提供了條件,極大地提高了整個系統的自動化程度和保安管理中心的工作效率。為方便用戶使用,軟件采用靈活的模塊結構,用戶可根據項目需求自行組合使用警衛中心報警巡更軟件GCW系列、警衛中心CCTV監控軟件GCC系列等各種類型的軟件模塊。
中央控制電腦系統是警衛中心集成系統的核心部分,根據需要可連接報警主機、矩陣或等設備實現報警聯動功能,可控制報警主機每個子系統(用戶)的布防和撤防。
四、結束語
本小區安全防范系統的方案充分體現了合理、實用的原則,具有施工簡單、成本低、可靠性強的特點,加強對小區全天候的安全監視,全面提高小區的綜合防范和管理水平以及快速處理突發性事件的能力。為小區住戶提供安全穩定的生活空間,創造了安定和諧的居住環境。
參考文獻:
關鍵詞:智能小區;電氣工程;配電系統;外部監控;防雷設施
隨著我國經濟水平的快速提升,小區智能化建設已經成為我國城市發展的重點,也是消費者提出的明確需求。智能小區的建設主要涉及到配電系統、照明系統、通訊系統、監控系統等都各方面,其可以有效提高小區居民生活的智能化水平。因此,對于建筑行業而言,如何實現智能小區的電氣工程設計,并將設計方案有效落實,是值得深入研究的問題。
1智能小區的前期設計工作
就智能小區電氣工程前期設計工作主要包括以下幾個方面:第一,設計定位。該智能化小區有明確的4C定位。因此在設計時應該根據小區周圍環境特點和用戶需求進行合理設計。第二,就設計內容而言,主要包括背景音樂系統、公共管理系統、安防系統、防雷接地系統、綜合道路系統、不間斷供電系統等等。通過對智能小區綜合考量和設計要求,可以根據不同系統需求設計出具體化的設計方案。
2智能小區配電系統設計與實踐方式
2.1變壓器設計
未來智能小區的用電量會逐漸增大,雖然根據國家相關規定認為變壓器容量在160Kv/或250KV時需要加大變壓器容量,但是在實際設計過程中,需要根據小區未來用電負荷量發展情況以及國家相關規定標準進行電氣設計工作。變壓器的臺數、型號等參數都需要根據小區實際用電量情況和未來用電負荷發展情況進行考量,要求既要滿足小區住戶的需求,又要達到節能的效果。
2.2其他設計
智能小區入住的居民很多,其用電負荷量較大,因此可以對整個小區的用電負荷按照用途進行合理的分類,以便能夠找到最優的設計方法實現電氣設計。在智能小區當中,其消防動力符合基本設置為以一級負荷,需要不間斷地進行供電,而一般的家庭用電可以設置為三級負荷。根據負荷類型的不同,需要使用不同的變奪器進行控制,然后對其具體數值進行設置。在智能小區中,單母線和雙母線時低壓電器設備,單母線能夠實現成本節省和方便維護的目的,其對穩定性的要求不高。若是對穩定性的要求較高,則需要使用雙母線。從實際情況說來,三級負荷可以全部使用單母線,其接線方式可以根據實際情況選擇不分段。
3智能小區監控系統設計與實踐方式
3.1火災監控
對于智能小區而言,安全是小區居民非常關注的一個問題,其中火災問題首當其沖。所以,在設計智能小區建筑電氣工程時,必須加強對火災監控系統的設計。一般說來,火災監控系統可以分拆為中央控制區和局部探測區。在中央控制區,需要設置控制模塊和對應的監控設備,一旦發生信號報警,對應的控制模塊就可以將事先設定好的執行程序進行調用,以應對火災情況。同時,控制模塊不僅可以實現自動操作,也可以實現手動操作,而且在優先級上,手動操作級別更高。在安裝火災監控系統的電氣系統時,需要加強對電磁干擾、火險的防護工作,避免在出現火災時燒毀火災監控系統線路,導致其相關功能不能正常發揮。
3.2消防探測器
在智能小區中,要應對火災問題,還需要設置消防探測器,其基本功能就是依照火災情況的不斷變化,智能地對監控系統發出不同的警報,進而是監控系統運行不同的指令。所以,消防探測器設置好壞直接影響到智能小區的防火安全。在小區的不同位置與不同環境中,所需使用的消防探測器是不同的。例如在一些較為狹窄的區域,消防探測器一般以點式為主,其在滿足警報需求的基礎上,實現了成本和空間的節省。比如地下停車場,雖然其面積較大,但是空間并不大,而且分割成為了多個功能區域。所以,在不同的功能區域設置適當的點式探測器,就可以完善地下停車場的火災警報功能。
4智能小區防雷設施的設計與實踐
智能小區集中了多項電氣電子系統,因此非常害怕受到雷電干擾。就目前的實際情況說來,小區一般都會設置基本的防雷設施,但是對于智能小區而言,這樣的基礎性防雷設施顯然是不夠的,還需加強針對性的防雷設施設計與運用。例如,直擊雷會對智能小區的監控系統、配電系統等造成較為嚴重的影響,因此,在應對直擊雷時,就需要從小區實際出發,首先做好接地工作。在接地工作完成的基礎上,需要進一步設置避雷針、避雷網以及報閃器等,確保防雷效果最佳。在考慮直擊雷的同時,還需加強對雷電反擊以及側擊雷的防護。為了防護雷電反擊對電氣系統造成的危害,需要分開金屬物體和防雷裝置的下引線以及接閃器,并且保持適當的距離。同時還需要時金屬管道和建筑鋼筋分離,使建筑物每層鋼筋都和防雷設施的下引線連接起來。而側擊雷主要可能發生于較高建筑中,需要每個一定距離就是指避雷帶,遭遇較大的金屬物體時,也需要將其和地下線相連接,以此實現避雷。
5結束語
智能小區建設成為當前的時代主流趨勢,建筑電氣工程設計和實踐,是智能小區建設的關鍵重點。因此,對于相關工作人員而言,必須認清智能小區建筑電氣設計的內涵實質,從配變電系統、火災監控系統以及防雷設施等方面,加強電氣工程設計,提升智能小區建設水平。
作者:周元 單位:長安大學
參考文獻:
[1]黎嘉慶.淺談現代智能化小區的電氣設計方案[J].民營科技,2011(07):336.
關鍵詞:建筑智能化監控系統 探討
中圖分類號:G267 文獻標識碼:A 文章編號:
一、建筑智能化的含義
建筑智能化是一個綜合的系統化工程,建筑、結構、水、采暖與通風、電氣等專業構成有機整體。猶如人的身體,只有各個器官協調作業,才能表現為健康狀態。建筑智能化的“智能”,也就是要建筑像人一樣,能“知冷知熱”,自動調節空氣、水、陽光照射等,創造既節能、健康、舒適又安全的環境。只有這樣才能提高人們的工作效率,減少“樓宇綜合癥”的發生。建筑智能化系統是建筑智能化中應用的電信息系統。對建筑智能化系統國內還有一個俗稱,即所謂的“弱電”系統,它是以從建筑設計中有別于傳統的電氣設計和照明設計而引申出來的。傳統的電氣設計和照明設計稱為“強電”設計,而把屬于建筑物智能化系統設計的內容稱為“弱電”設計。建筑智能化系統內容豐富、種類繁多,每個建筑智能化要把所有系統都包羅進去是不太可能的,因此設計時應根據建筑物的使用功能、建設總投資、管理要求等綜合考慮。確定與建筑物功能相適應的建筑智能化系統中各子系統的設計標準,應側重各子系統的有機結合,注重智能化系統集成,強調綜合性、統一性和各子系統的關聯性,利用計算機網絡技術,使傳統的智能化子系統互聯、互通、互操作,達到資源共享、功能得以提升和降低成本的目的。
二、建筑智能化的設計思路
業主、設計單位、施工方對于建筑智能化設計方案的要求往往存在一定的差異,項目的參與者也會因為各種主客觀因素的影響而形成自己的打算,這一情況無論是對智能化建筑的設計還是施工都會產生諸多的不利影響。例如,業主單位可能因自身專業水平不足而忽略掉設計方案中的優秀內容,或是因自身的某種特殊功能需要而否定一些合理化涉及;設計單位有時會因為過分追求設計的完美度而忽略造價、可行性方面的內容,對于設計指標提出過高的要求,不利于項目經濟性的保障;施工單位為了使自身利益最大化,有時不會選擇那些雖功能強勁但租金高昂的設備,進而對施工進度與質量造成影響。由此可見,想要確保建筑智能化施工的整體水平,就必須統一項目參與各方的思想,而要達到這一目標,則應遵循以下原則:設計方案的確定應根據業主單位的功能需求、承受能力、項目規模、客觀的環境因素等內容進行,使最終結果盡可能滿足三方面的差異性需求。智能化建筑的重要組成部分之一就是綜合布線系統,因此需要將建筑整體設計與管線規劃結合到一起進行考慮,使施工能夠高效、順利的進行。明確項目參與各方的責任,劃分各自的責任范圍,以便在出現問題時不會出現推諉扯皮的現象。設計方案還應兼顧靈活性內容,以便在投入使用后,能夠根據使用者的需求進行方便的補充與變更。
三、建筑設備監控系統的檢測
系統檢測:是指智能化系統安裝、調試完畢,經過規定的試運行時間后,竣工驗收前所進行的對系統功能、性能及可能存在的缺陷進行的全面檢驗和測試,評價結果將作為竣工驗收和智能化系統等級評估的依據。但是,智能建筑設計標準并不是僅僅涉及一個弱電專業,要由各專業相互配合,如建筑專業在做設計方案時,就應當考慮太陽光的利用與人工照明的關系以及熱輻射的作用等等。不能只考慮建筑外形,連結構的合理性都不考慮,把有限的資金都放在外形上,就不可能做成智能建筑。因此智能建筑是多學科、多技術系統的綜合體。《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006里所說的建筑設備管理系統也就是在《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里被稱為建筑設備監控系統和公共安全系統等綜合管理的系統。
雖然,從現實來看,建筑設備監控系統已經被廣泛的應用在辦公樓、賓館、體育場館等各類的公共建筑當中,可是,在我國目前的國民經濟發展中,住宅(小區)的建設占有相當大的比重。住宅(小區)智能化的發展有著廣闊的市場前景。與在公共建筑里不同的是,應依據住宅(小區)自身的特點與建筑設備監控系統的功能、技術結合起來,發揮該系統的作用。除小區內的公共部分與其他公共建筑里的建筑設備監控系統一樣,在住宅內部,家庭控制器是智能化系統的一個主要產品。它可以實現對住宅內表計(水表、電表、燃氣表、直飲水表、熱水、供熱等計量儀表和設備)的數據采集和遠傳,還包括了對常用家用電器的控制等功能。
四、建筑設備監控系統的功能
按照《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003里6.1.2所闡述的:建筑設備監控系統用于對建筑物內各類機電設備進行監測、控制及自動化管理,達到安全、可靠、節能和集中管理的目的。我們把它總結歸納一下,即:
1、實現自動監視與自動調節以適應室內環境的變化;各類機電設備的啟、停和運行進行連鎖操作,以確保機組的安全運行;各類機電設備的故障自動監測,以保證設備的安全和及時維修;實現優化控制以實現節能降耗;實現過程控制自動化以節約設備管理人員。
2、系統檢測的條件應具備:(1)系統安裝調試完畢后,已進行了規定時間的試運行;(2)已提供了相應的技術文件和工程實施及質量控制記錄。對于建筑設備監控系統來說,在智能建筑工程質量驗收規范(GB50339-2003)里有明確的規定。就是,系統的檢測在系統試運行連續投運時間不少于1個月后進行,并且應依據工程合同技術文件、施工圖設計文件、設計變更審核文件、設備及產品的技術文件進行。
3、建筑設備監控系統的檢測應以系統功能和性能檢測為主,同時對現場安裝質量、設備性能及工程實施過程中的質量記錄進行抽查或復核。
4、系統檢測的流程
(1)一般由工程建設單位,也可由工程承包方或使用單位向檢測機構申請辦理系統檢測委托手續。
(2)檢測單位在熟悉委托方所提供的各項工程資料,對工程的情況有了基本的了解,并已明確知道委托方的需求后,應及時的制定檢測方案。
(3)檢測單位按照已制定的檢測方案進行檢測工作。現場應詳細、準確的填寫原始記錄表。原始記錄表應字跡清晰、沒有筆誤,以便現場檢測人員簽字或者蓋章。
(4)在現場檢測和相關的實驗和檢驗完成后,應按照相關的委托手續中雙方約定的時效內及時的出具檢測報告。檢測報告除有檢測人員、復核人員和簽發人員的簽名外,還應有檢測機構加蓋檢測報告專用章或檢測機構公章。檢測報告應有明確的合格或者不合格的檢測結論。凡不合格項均應明確提出存在的問題,并提出相應的整改建議。現今,我國在智能建筑方面的國家標準、技術規范和行業法規還尚不規范、健全,譬如說現在改版后的《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)已經改為按照各類建筑物的功能予以分類了,但是《智能建筑工程質量驗收規范》GB50339-2003至今還尚未改版,依舊按照各系統進行分類。這就造成現在的智能建筑設計與施工市場不夠規范和系統化。另一方面,必須從行政上和技術上對智能建筑的市場和質量進行有效的監督和管理。要做到這一點,首先應加強對系統集成商的資格審查,重點審查其規模和人才構成,考核其從業技術水平。對于建筑設計、施工單位,則應將智能建筑設計與施工納入質量監督體系,對設計階段、施工階段、系統運行管理階段均應實施監督。工程完成后還應按有關的質量評定標準和驗收規范進行檢測和驗收。
參考文獻
隨著科技的進步和經濟的發展帶來了整個社會生活水平的提高,人們生活不再僅僅局限于傳統的衣、食、住、行,對周圍的居住環境及環境安全越來越重視,安全技術防范作為保護人民生命和財產的重要工具也越來越被廣大消費者所重視。閉路電視監控系統作為安全防范系統最基本、最重要的可視化防范與管理工具從而得到了廣泛的應用與發展。實踐證明閉路監控為主的多種技術防范結合的系統是預防和制止犯罪最為有效的措施。
監控系統在近幾年得到了廣泛的應用與發展,根據他的傳輸方式可分為傳統視頻監控、光纖監控、網絡監控、微波監控、雙絞線監控。
光纖監控造價高,是公里級以上距離監控系統的最佳選擇;網絡監控是解決城市之間監控網絡的相互連網,因受網絡帶寬、傳輸速率低,圖像延時不能實時監控等因素所限不能廣泛應用;微波監控講究視距傳輸,中間不能有較高山體、建筑等隔擋只適合特殊環境下使用;雙絞線監控是解決監控圖像1Km內傳輸,每對雙絞線只能傳輸1路圖像,其次雙絞線質地脆弱抗老化能力差,不適于野外傳輸。 光纖監控、網絡監控、微波監控、雙絞線監控由于受到造價、使用環境等因素的限制,只適合在特定的環境下使用。在點數不多、短距離傳輸的條件下,傳統視頻監控相對設備簡單、造價低廉在目前市場應用較多,這種采用同軸電纜視頻基帶模擬傳輸方式傳輸距離短、而且抗干擾性能差,只適合300米范圍內的場合使用。
但隨著社會的發展,對監控的傳輸距離越來越遠、點數越多、使用的環境變的越復雜。在這樣的環境中,采用傳統同軸電纜視頻直接傳輸的方式已經不能滿足現有市場的需求,對于300m至5km的距離范圍人們總是面臨著兩難選擇:使用同軸電纜和視頻放大器效果不好,電纜用量大造價也不低,而使用光纖則顯得不經濟。如今,寬頻共纜“一線通”電視監控傳輸設備的出現解決了這一難題,它將成為1公里至幾十公里監控傳輸的必然選擇。
寬頻共纜“一線通”電視監控之所以成為必然選擇,是因為它具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、布線容易對建筑物破毀度小、價格低廉等許多優點。采用寬頻共纜“一線通”監控的傳輸設備,可以將多路監控信號遠傳到幾公里甚至更遠,而且,傳輸圖像的質量可以與光端機媲美,圖像質量可達到4級以上,不難看出,在監控系統中采用寬頻共纜“一線通”監控進行傳輸具有明顯的優勢。
方案簡介
本方案嚴格依據中華人民共和國公共安全行業標準,我們針對智能化小區的安防實時監控及管理,提供寬頻共纜“一線通”最佳解決方案。
整體方案提出前端攝像點采用寬頻共纜“一線通”調制設備,干線傳輸部分采用寬頻總線雙向放大設備進行傳輸,中心控制部分采用多路視頻解調設備對圖像進行還原處理,視頻顯示和記錄部分采用數字硬盤存儲和回放的最佳方案。
本方案充分體現了現代電子技術、現代通信技術、現代控制技術與現代計算機技術的完美結合,其特點在于它所采用頻分復用、數字調制頻分復用等CATV成熟的技術,將圖像、聲音、控制集于一身,實現了圖像采集、傳輸、監控、記錄、管理為一體監控系統。該系統為總線結構組網的方式,施工布線簡單、縮短了施工周期,提高了系統的可靠性,解決了小區監控點分散布線難、傳輸距離遠等難題。
系統設計目標
在進行寬頻共纜“一線通”監控系統設計時,依照對小區監控系統的基本需求,本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點,并依此提供先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。
系統設計依據
1. 設計依據
本方案設計根據甲方常規要求,并遵循以下國家相關部門制定的設計規范要求。主要包括:
JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》
GB/T50314-2000《智能建筑設計標準》
GB50174-93《電子計算機機房設計規范》
GB50057-94《建筑物防雷設計規范》
GBJ232-92《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》
GB4943-95《信息技術設備(包括電氣事務設備)的安全》
GB/T75-94《安全技術防范規范工程技術規范》
GB50198-94《民用閉路電視監控電視系統工程技術規范》
2. 設計原則
本設計以行業標準作為設計依據,結合小區的具體情況,本著架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點,并依此為貴公司提供先進、安全、可靠、高效的系統解決方案。
經濟性:對于建設監控項目來說,性能優越、技術先進是首要選擇,對于經濟性也忽略不得。我們在設計時充分考慮到這一點,既使系統架設先進簡易又不失經濟可靠。幾十路監控信號采用“一根”電纜傳輸不僅可以大大減少線纜和施工費用、工期縮減過半,而且減少了系統維護費用,并提高了系統的穩定性和抗干擾能力。
先進性:系統采用當今先進的CATV雙向通訊頻分復用技術,將多路音視頻、控制信號融為一體的寬頻共纜總線傳輸方式,打破了傳統監控傳輸布線的新格局。
可靠性:監控系統最重要的就是可靠性,系統一旦癱瘓的后果將是難以想象的,采用寬頻共纜總線的方式,一個上百點的監控系統,只需幾條總線就可解決,大大的減少了大大的減少了電纜節點,降低了故障發生的可能性。
抗干擾性:在監控系統中,干擾是視頻監控的“天敵”,一般情況下視頻干擾都是0-6MHz的低頻干擾,而寬頻共纜總線傳輸方式采用頻率搬移的辦法使信號傳輸頻率在干擾頻率以外,所以能有效抑制低頻干擾、強電干擾,即使在電廠、煤礦等有強干擾源的環境下使用,也能夠傳送高清晰、實時的監控圖像。
可擴充性:擴充簡單,平滑升級。系統設計時應充分考慮今后的發展需要,應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。寬頻共纜監控系統為1000MHz的帶寬,目前僅使用帶寬為550MHz,寬頻共纜監控具有足夠的擴充空間,總線拓撲的結構,增加監控點時,只需就近將信號線接入系統總線即可,無需大量二次布線。
規范性:由于本系統是一個嚴格的綜合性系統,在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范,嚴格遵從各項技術規定,做好系統的標準化設計與施工。
需求分析
該智能住宅小區,總占地面積68999.5平方米,其中住宅小區及半地下層(商場)約占地24800平方米,小區圍墻周長約1200米,各類建筑23棟,其中高層7棟,中低層16棟。住宅建筑面積44165.7平方米,辦公建筑面積17450平方米,門市建筑面積2000平方米,是集休閑、購物、住宅于一體的現代化綜合性智能住宅小區。
由于其性質的關系,小區的出入人員比較繁多復雜,而犯罪分子又恰好利用這種環境因素,潛入小區乘機作案。通過在小區的各場所,如:家屬區、圍墻、停車廠、電梯大廳出入口等地點,通過在這些場所安裝全方位的彩色攝像機配合報警傳感器,可以在這些場所布下嚴密的監控網,保障小區的安全。
控制傳輸采用寬頻共纜“一線通”監控的傳輸設備,控制及圖像同在一根電纜中傳輸,具有控制可靠,抗干擾性能強等特點。中心控制系統采用多路視頻解調控制,采用電視墻實時顯示監控系統信息;錄像系統采用數字化硬盤錄像系統,可以實現循環錄像,并方便檢索回放。可以準確地記錄這些場所的情況;在突發事件發生以后,能夠快速的了解事件的實際情況而達到準確有效的處理突發事件能力。
1. 停車場監控
在停車場、地下車庫,采用高靈敏度帶自動光圈一體攝像機、全方位球型云臺,這種云臺安裝方便、外形美觀、球形設計方式具有一定的隱蔽性,特別適合小區中使用。另外安裝紅外線報警器,以達到更好的威懾和防范作用。小區中停車場、車庫是最容易出事的地方,這里車位有限,人員復雜,常會遇到這種那種的問題,常有外來車輛的進入,比如發磕碰刮傷是常有事,因此在停車場、地下車庫安裝監控點對小區的管理非常的重要。
2. 出入大門口監控
出入口是人員車輛進出小區的必經之道,是小區安全的第一道防線,因為小區出入口范圍較小,采用廣焦鏡頭的攝像機可以加大監視的范圍,如在小區每個出入口安裝槍式廣焦攝像機進行長期靜態監控錄像。通過監控可以避免事故的發生。
3.周界圍墻監控
在小區的周邊圍墻、建筑采用全方位云臺和彩色220倍一體攝像機進行監控,小區的圍墻一般高度都不超過2米,這里是小區防范最薄弱的地方,也是犯罪分子最容易侵入的地方。設置紅外線報警器,一旦有犯罪分子侵入,報警系統立即發出報警信號,使保安人員能及時發現迅速出擊。
4. 樓寓電梯監控
在小區各幢樓宇的出入大廳或電梯門口設立吸頂式半球型一體機攝像機監看居民的出入情況,發現行蹤可疑的人員及時出動保安人員進行排查。
5.休閑娛樂場所監控
在小區都有休閑娛樂公共活動場所,每到夏天傍晚時刻這里是小區男女老少活動的場所,既然是公共活動場所難免會出現意外事件的發生,對于小區物業管理帶來很大難度,因此在安裝全方位攝像機全天候的監視錄像,當有意外發生之后可以進行取證查看。
寬頻共纜監控總體設計
寬頻共纜“一線通”電視監控系統以功能要求的不同共分為前端寬頻共纜調制部分、共纜放大傳輸部分、中心控制部分、視頻顯示和記錄部分、報警部分5個部分組成。
1. 前端寬頻共纜調制部分
是寬頻共纜監控系統的前沿部分,是整個系統的“眼睛”它把監視的內容變為圖像信號,經過寬寬頻共纜調制器傳送到監控中心。前端寬頻共纜調制部分安裝在監視現場,它包括攝像機、寬頻共纜調制器、鏡頭及云臺等。
根據小區的需求,對前端監控攝像點如小區內部的主要公用設施場所、停車場、出入大門口、樓寓電梯口、休閑娛樂場所、和周界圍墻等每個重要地點設計全方位監控點,這些監控點配備全方位云臺加220倍一體攝像機進行全方位的監控,對辦公樓和樓道安裝彩色定焦攝像機,由于該系統采用寬頻共纜總線傳輸的方式,在每個監控點配備寬頻共纜調制器總線傳輸設備,它的作用是將攝像機的信號轉換成高頻載波信號進行總線共纜傳輸。
2. 寬頻共纜放大傳輸部分
由于考慮到小區線路走向復雜,為了避免外界的干擾信號,傳輸采用寬頻共纜的方式傳輸。共纜放大傳輸部分由射頻電纜、野外分支分配、野外干線放大器組成,一根線纜可以同時傳輸1-40路圖像及控制信號。共纜傳輸可以節省投資,提高了線纜的利用率。
傳輸線纜為SYWV射頻線纜,線徑根據傳輸距離而定。當傳輸超過400米時,一般要加放大器進行信號放大,每加一級放大可以延長400-500米。實際數量根據現場具體環境而定。
每條線路最多可以傳輸40路監控信號,主干線纜為SYWV75-9物理發泡射頻線纜,當主干線傳輸超過400米時,一般要加放大器進行信號放大,每加一級放大可以延長400-500米。實際數量根據現場具體環境而定。
當監控中心超過2公里時可以采用光電結合的方式進行傳輸,首先將多點的監控點用寬頻共纜的方式會聚到一根電纜之后,采用射頻光端機將電纜信號轉換成光信號傳輸,在遠端機房的另一端安裝光接收機進行光信號轉換,這種方式可以將監控信號傳到十幾公里以上并且圖質量不受任何損失。并可以有效的避免工廠外界形成的干擾信號,可以節省線纜用量、提高了線纜的利用率并且簡化了施工難度,減少了對建筑的破毀程度。
3. 中心控制視頻解調部分
在智能小區中,這部分是整個系統的“心臟”和“大腦”, 是實現整個系統功能的指揮中心,起到對前端攝像機的圖像信號進行切換輸出及云臺鏡頭的控制,他由多路音視頻解調設備、雙向數據檢出器、FSK數據調制器設備組成。
中心控制視頻解調設計說明
在小區監控中心機房,監控點的所有信號通過若干根總線引到監控中心機房,通過多路視頻解調器分別將總線中圖像聲音信號一一解調處里,最后輸出攝像機的原始信號。通過電視墻或硬盤錄像機進行監看。
其控制操作采用硬盤錄像機經轉換輸出的485信號經過ST-4200數據調制器進行共纜雙向傳輸的方式,這種方式抗干擾能力強,數據傳輸率高,控制穩定可靠。主控可對所有監控網絡中的監控點(客戶端)實現授權管理,監控副控點用戶可通過局域網對監控點進行監看、控制云臺巡視、視頻切換、報警處理、設備狀態自檢等工作。
4. 視頻顯示和記錄設計說明
這部分是由多臺監視器組成的9窗電視墻和16路硬盤錄像機夠構成,它的功能是將前端傳送過來的圖像一一顯示出來以便需要的時觀看。
視頻顯示記錄是通過主控軟件設置多路音視頻解調器的視頻輸出,輸出后的視頻通過電視墻一一顯示的方式,這種顯示圖像畫面大,實時無壓縮圖像等優點。存儲和回放采用數字硬盤錄像機來實現存儲和回放等。數字硬盤錄像系統不僅存儲費用低、效率高,而且還具有網絡傳輸、遠程傳輸和循環存儲等優點。與此同時,硬盤錄像系統的數字化和傳輸網絡化等先進技術可以實現與防盜報警等系統聯網聯動,及時準確地反饋現場信息,為報警事件提供充分可靠的依據。
5. 報警部分
報警部分由DVR數字主機、報警處理器完成現場的報警信號處理,視頻監控聯網報警軟件組成制切換、聯動、數碼錄像、圖像檢索和播放、圖像傳輸等功能。
本設計方案采用模擬和數字系統相結合的方式,用模擬系統來實現實時監看,用數字系統來實現存儲和回放等。
寬頻共纜“一線通”
監控系統的特點
1. 傳輸距離遠、圖像質量高
由于在高頻同軸電纜收發器中采用了先進的處理技術,極好地補償了高頻同軸電纜對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差,保持了原始圖像的亮度和色彩以及實時性,在傳輸距離達到1km或更遠時,圖像信號基本無失真(加權信噪比≥60dB, 微分增益≤1%, 微分相位≤1°)。如果采用中繼高頻放大的方式或光纖+電纜結合的方式,傳輸距離會達到幾十公里。
2. 布線簡單、線纜利用率高
一根普通-5同軸電纜就可以用來傳送上行視頻/音頻、下行控制數據信號。點對點傳輸,也可以進行總線樹型、星型結構的連接將多個點合成一根總線進行圖像、控制的傳輸。高頻同軸電纜傳送視頻/音頻控制信號,無須另外布線,提高了線纜利用率,同時避免了各種信號單獨布線帶來的麻煩,減少了工程造價。
3. 特強抗干擾、適用廣泛
載波高頻傳輸方式能有效抑制共模干擾,即使在電廠有強干擾源的環境下使用,也能傳送高清晰、實時的圖像信號。
4. 技術成熟、穩定性高
利用有線電視高頻同軸電纜傳輸的技術,在前端接入寬頻共纜調制器,在控制中心接入專用多路視頻解調器。這種寬頻共纜“一線通”監控的傳輸設備價格便宜,使用起來也很簡單,無需專業知識,一次安裝,長期穩定工作。
5. 價格便宜,取材方便
對原有系統無須改動線纜,只需安裝收發設備即可,給工程應用帶來極大的方便。
6. 數據調制、雙向傳輸
控制485信號采用FSK數據調制技術,與攝像機回傳視頻信號在同一根電纜中雙向傳輸互不影響。
7. 擴充簡單,平滑升級
總線拓撲的結構,無須單獨布線,就地總線添加。
8. 功能強大、擴展性好
全面兼容監控、報警、廣播,多功能雙向傳輸的平臺實現傳輸新跨越,1000MHz帶寬空間設計,預留足夠的擴展空間。
寬頻共纜“一線通”
系統功能
1. 多路圖像實時監控功能:寬頻共纜監控系統支持多路視頻的同步監控能力。可以利用軟件管理和監控網絡上所有的監控點,并自由選擇控制以達到集中監控。
2. 多路聲音監聽功能:可實現監控網絡上所有的監控點聲音回傳采集功能。
3. 副控監看管理功能:多路圖像、云臺鏡頭的控制各分控點分別設置一套分控授權軟件,可以隨時隨地監看、控制該區域內監控圖像。
關鍵詞:電力監控系統;供配電設計;應用
中圖分類號:TU85 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2012)0510143-02
出于對有效控制運營成本、降低損失以及進一步提升效率的考慮,供電企業對配電設計予以了高度關注,并提出較高的設計標準。作為供配電設計中極為關鍵的一項內容,電力監控系統在控制電力運營成本,維持電網管理效率等方面發揮著不容忽視的重要作用。
1 電力監控系統基本功能
1)采集數據,主要是采集模擬量、開關量以及電能計量等。其中,模擬量采集方式有直流采樣以及交流采樣兩種,前者主要是利用變送器將交流電壓及電流信號轉換為直流信號,便于A/D轉換器輸入;后者則利用互感器將輸入到A/D轉換器的信號轉換為交流電壓及電流信號;開關量主要包括斷路器狀態、接地刀閘狀態、隔離開關狀態、運行報警信號、斷電保護動作信號以及同期監測信號等;電能計量主要指的是采集有功電能以及無功電能。電力監控系統在采集電能方面比較常用的方式主要有軟件計算法以及電能脈沖計量法兩種。2)記錄事件順序,主要內容包括記錄斷路器合閘及分閘記錄以及保護動作的順序等。需要保證擁有足夠的內存空間,以便對事件順序記錄進行存儲,防止在后臺監控系統或遠程控制主戰通信出現故障的情況下事件信息遺失問題的出現。3)記錄故障,主要是對繼電保護動作前后和故障相關的電流量及母線電壓進行記錄。4)遠程操作。借助計算機,操作人員可以操控斷路器及隔離開關的分閘及合閘,為了避免由于計算機故障導致被控設備無法控問題的發生,需要設計人工分閘及合閘控制。5)安全性監控。系統運行中,監控系統要對電流及電壓等模擬量進行嚴密監控,一旦發現越限情況,要在及時發出警報,并將越限時間及越限值記錄下來;同時還要負責對保護裝置和自控裝置的工作狀態進行監控。6)相關數據的處理,主要包括對相關數據進行分析、記錄、保存,為用戶進行信息查詢提供便利,同時還要制作相應的報表。7)監視電能質量。所謂電能質量問題主要是指造成電力設備出現故障或者誤操作的電流、電壓或者是頻率的靜態偏差以及動態擾動等,比較常見的有電壓有效值改變,電壓出現波動、暫降或者是暫時中斷等。
2 電力監控系統設計方案
設備層智能化是指通過居民小區智能化傳感器來對各種物理信息及參數進行搜集,并向特定電量信號進行轉變,來供電網系統加以辨認。同時,進一步向數字信號轉化來方便計算機的相關處理。執行器經歷了通信線路的傳輸和交換,不僅可以完成中心計算機指令向電信號的轉化,也可完成與命令相對應的動作。設備層中所應用的技術為分布式控制技術,在居民小區進行獨立控制器的分別安裝,所安裝的控制器在維持自身工作獨立性的同時,又同計算機和其他控制器間維持著相應的聯系,而設備層智能化也正是通過這樣既獨立又彼此聯系的控制器來實現的。
管理層是通過監控計算機實施人機交換,來實現對設備運行狀況的實時檢查。同時,還可通過對系統運行參數的修改,來對設備運行狀態進行改變。管理層中所應用的技術為集成技術,其通過網絡通信及計算機技術來將居民小區內配電設備智能化子系統有效地融合在一起。利用信息共享與信息交換來協調各子系統間的運行狀態。
電力監控系統主要包括系統管理層、通信接口層以及現場監控層。
2.1 監控組態軟件基本功能
所謂監控組態軟件,指的是以數據監控及采集為主要內容,擁有組態功能,可以生成目標應用系統的軟件。對于操作人員而言,通過監控組態軟件,可以十分便捷的取得現場數據,發出命令,進而實現實時監控。
電力監控組態軟件的基本功能包括以下幾方面:1)繪圖,例如位圖、按鈕、滑動條、元圖、標簽或時鐘等;2)編輯,即可以實現粘貼、復制、剪切或者是刪除畫圖對象,此外還可以進行旋轉、移動、對齊或者是翻轉等操作;3)驗證身份,即在啟動以及退出程序時進行用戶登錄和退出;對用戶所進行的諸如文件的修改或刪除、數據讀寫等操作進行權限驗證,防止出現非法操作的情況;4)曲線顯示,也就是對實時曲線以及歷史曲線進行顯示,為用戶及時了解數據信息提供便利;5)生成報表,也就是在匯總相關信息的基礎上按照既定格式進行打印或保存;6)OPC接口,主要是為上級系統和電力監控系統間開展數據交換提供便利。7)報警,主要涉及報警服務器的確定、警報顯示方式、報警數據源以及動態報警信號確認等。
2.2 網絡方案
電力監控系統分散控制以及集中管理功能的實現主要依托于現場總線技術,并將總線上充當網絡節點的智能設備組建成網絡系統。網絡方案設計對確保電力系統監控功能的有效實現具有重要意義。
方案一:如果現場智能監控設備數量不多,并且較為集中,對于這種系統可以通過一條總線將所有的智能設備連接起來,利用接口轉換器實現與監控主機之間的數據交換。
方案二:如果現場智能監控設備的數量較多,并且分散分布,首先依照就近原則在就地現場總線連接現場智能監控設備,之后再將主線連接到網關。
方案三:如果系統涉及到數個子變電站,規模較大,處于確保系統穩定性的考慮,需要針對各個子站分別設置監控主機,主要任務是對本站中的現場只能監控設備進行管理,負責站內數據運算,此外還要對信息進行篩選,確保發送到監控中心主機的都是必要信息。在得到監控中心主機授權的前提下,可以對子站監控主機進行查詢或控制,這樣,系統效率及可靠性將會有很大程度的提升。
2.3 現場智能監控設備功能
對于供配電電力監控系統而言,各個現場智能監控設備都是獨立存在的,主要任務是收集并傳輸相關數據,按照監控主機的指示執行具體的操作,除此之外,還可以對開關設備的工作狀態、相關參數以及設備故障等相關信息進行實時顯示。現場只能監控設備的獨立性主要體現在其運行并不依賴于監控網絡,也不受其影響,換句話說,即使是監控網絡出現傳輸故障,現場監控設備依舊可以正常的進行收集數據以及對相關信息予以動態顯示,其相關功能并不會受到任何影響。
當前市場上有很多種類型的智能監控設備可供選擇。電力監控系統的功能以及系統的經濟成本在一定程度上取決于現場監控設備。因此,在電力監控系統方案設計過程中,要從用戶的實際需求出發,同時對電力網絡結構以及負荷級別等相關因素予以全面考慮,在此基礎上確定最適宜的智能監控設備。
2.4 監控系統要求
1)主中壓進線回路或者關鍵低壓進線回路監控要求為:遙測;遙信,主要涉及到開關的分合及故障狀態;遙控,及控制開關的分合;預警輸出設置;實時顯示;標準的通信接口;監測電能質量,單次諧波分析(大于63次)、波形捕捉及報警以及監視電壓驟升、驟降等;設備配置,選擇CM4250;2)低壓進線回路或關鍵出現回路的監控要求與前者大致相同,區別在于監測電能質量方面,單次諧波分析(低于63次)以及監視電壓的驟升及驟降情況;設備配置選擇PM800;3)出線回路監控要求為:遙測,主要針對單相或三相電流及母排電壓,可以對報警進行設定;遙信,主要針對的是斷路器的分合及故障狀態;遙控,同樣負責控制開關的分合;標準通信接口;設備配置,選擇MC系列多回路監控單元,監控各單元數條饋出線回路。
目前,集中式供熱是我國重點支持發展的供熱形式,文章以吉林熱網為對象,主要進行了熱網微機監控系統軟件的設計與實現。
關鍵詞:GPRS;熱網;監控系統
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)25-1470-03
Design and Implementation of Heat Network Computer Monitoring Software System Based on the GPRS Technology
YANG Qing-qing
(Ningbo Dahongying University, Ningbo 315175, China)
Abstract: The computer monitoring System is used to implement the function of data collection and processing, real time administration, etc. By using duplex mode, heat network computer monitoring system based on GPRS technology can realize remote supervisory and control and data collection or processing of all kinds of electrical equipments. In a word, compared with anciently remote monitoring systems which depend on transmitter-receiver in a certain communication way, the computer monitoring system based on GPRS technology has more advantages such as facilitating network forming, widely overlay area, supper reliability on data transmission and the quickly response time in communication.
Centralized heat supply is currently the main heat supply way in China. Taking the JiLin's heat network as object, this paper discusses the research and design of the computer monitoring system on heat network. Based on introduction of the high-speed data transmission technique of GPRSwhich can meet the demand of mass of data transmission and the real time administration of the heat network.
Key words: GPRS; Heat Network; the computer monitoring system
1 熱網監控軟件的需求分析
1.1 熱網微機監控系統的特點
吉林熱網監控系統的方案設計是綜合了無線GPRS通信技術和遠程監控系統的特點而綜合分析和設計的。整個系統由調度站(上位機)、智能儀表(下位機)、通訊設備、一次儀表(變送器等)四部分組成。一次儀表即各種傳感器或變送器,將現場信號(如溫度、壓力、流量等)轉換成標準信號(電流或電壓信號)到智能儀表進行顯示、調節控制,通過RS-232串口通信模塊將數據送往GPRSModem通信模塊,同時,還可通過GPRS Modem通信模塊接收調度中心的指令,然后將數據送到中國移動GPRS網絡中,再經過INTERNET,最后在數據中心通過ADSL進行接收,數據中心路由器收到各熱力分配站的數據后轉發到數據服務器上,由上位機進行集中管理。
整個系統的結構如圖1所示:
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圖1 熱網監控系統結構
1.2 功能分析
本系統主要具備以下功能:
1) 全網監視:在線監視全網運行工況和具體參數,數據與現場保持同步,并用數字、趨勢圖、表格、棒圖等方式顯示數據。
2) 數據存儲 :對實時數據、報警信息進行存儲,及時存入歷史數據庫,可隨時調用、檢索、查詢打印。
3) 參數設定:系統中有3200個參數可以設定,這些參數分屬于不同站點,要實現中心站只須對各個站點的參數進行設定。
4) 參數下傳功能:所設定的參數存于中心站的硬盤中,只有通過參數下傳才能把所設的參數傳到下位機,使下位機顯示值正常。
5) 隨機采樣功能:對人工指定的站點進行采樣。
6) 批采集功能:對一系列連續或不連續的幾個站點進行采集。
7) 報警:對各類故障、事故、參數超限可提供上限報警,下限報警,上上限報警,下下限報警。
1.3 系統具備的性能指標分析
1) 加載時間:正常啟動加載時間低于15秒;繁忙情況下,加載時間不多于20秒;
2) 所需操作時間:每天24小時,每周7天;
3) 數據傳輸頻率:熱力分配站最多200個站點,要求5分鐘輪巡一次,每個站點每次要傳輸數據在300至500字節之間;
4) 備份頻率:數據庫應每三天清理一次,但被清理的數據在必要時(如數據庫沖突時)還可恢復;
5) 處理響應時間:正常情況下,用戶每次觸發系統操作的響應時間低于10秒;繁忙情況下,用戶每次觸發系統操作的響應時間低于30秒;
6) 系統恢復程序:此程序由數據庫管理系統提供,用以從系統沖突中恢復數據;
7) 連接性能:一個調度站最多可連接下位機不超過200臺;
8) 通信距離:要覆蓋吉林熱力所有的熱力分配站。
1.4 系統接口分析
1) 軟件接口:系統提供一個可以把歷史數據庫的數據轉化為excel報表的接口,借助Excel的強大功能,用戶可以編制各種報表。系統的通訊部分采用GPRS公網,數據中心采用ADSL接入方式。
開發工具與數據庫之間的接口。Microsoft 公司為其Windows系統下應用程序訪問數據庫開發了標準的接口規范,如:Jet數據庫引擎、開放式數據庫互聯(ODBC)、OLE DB接口。
2) 硬件接口:要求有標準打印機接口進行報表打印。
2 熱網監控系統上位機軟件的系統設計
在本系統中,調度站工控機在物理上同時承擔了服務器(Server)和客戶機(Client)的功能。監控系統要求在高速、高可靠性和連續采集的情況下,一方面進行數據采集,同時還要進行在線的數據實時處理,否則將會造成數據的丟失和不連續,在軟件設計中引入了Windows下的線程的多任務處理技術(multitasking),一個線程是程序的一條執行路徑,在這里我們區分了兩條線程:用戶界面(UI)線程是一個消息泵,用于處理用戶界面任務,工作者線程(WorkThread)完成用戶自己定義的任務,可以充分利用工作者線程完成數據的采集、傳輸以及處理,以保證數據的實時性、完整性和連續性。 設計的上位機軟件的總體結構圖如圖2所示:
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圖2 軟件整體框架
2.1 系統設計的原則
通常系統設計可從下述幾點來考慮:1) 在認定監控對象后可以根據項目規模和投資預算來確定監控系統的體系結構:CCS(Computer Control System,計算機集中控制系統)、DCS或FCS(FieldBus Control System,現場總線控制系統),確定系統體系結構是整個系統設計的關鍵;2) 經過現場考察和調研確定硬、軟件設計方案,分別進行硬件選型和上位機軟件設計,具體如:硬件是自己開發(靈活性好,針對性強)還是采用現成產品(兼容性好,可靠性高);上位機軟件設計是采用C++ Builder, VC++等開發語言或是采用組態軟件實現等等;3) 無論采用什么方案,都要滿足監控系統設計的基本要求:運行可靠、使用方便、應用靈活。
2.2 用戶界面(UI)架構設計
UI界面是軟件的重要組成部分,系統運行時,將相應的實時數據通過數字、棒圖或者曲線的方式顯示出來。在UI上還有報警通知和確認,報表及打印,歷史數據查詢與顯示等功能。前臺運行的應用程序主要有主界面、顯示界面,報警界面、報表界面、數據查詢界面、參數設定界面、系統管理界面等組成,其關系如圖3所示。
2.3 數據庫系統的設計
上位機軟件數據庫不僅要完成數據管理功能,還要滿足控制系統對實時數據的處理要求。數據處理包括對現場采集到的實時數據進行輸入處理、報警處理和系統事件處理等等。軟件的數據庫系統的總體結構設計如圖4所示[1]。
實時控制系統的現場數據通過數據采集模塊進入系統,系統對輸入數據進行輸入處理后保存在實時數據的管理庫中。如果數據達到報警限值,系統進行報警處理,并記錄報警信息,按照用戶要求,系統定時將實時數據保存到歷史數據庫中。如果出現系統事件,系統可以自動記錄系統事件。經過應用程序處理的數據可以通過應用編程接口再回送到實時數據庫中,進行輸出處理后通過回送模塊送到實時控制系統中,實現對控制系統的現場控制。
2.4 數據庫事務調度分析設計
在軟件運行時,同時要進行與下位機數據采集、數據處理、圖形顯示刷新、歷史數據存盤、緊急事件報警等,所有這些事務都要并行處理。這要求我們實現一種并行編程。
在采用多線程進行程序設計時,重點解決如下問題:1)從Thread類派生出一個自己的類,即定義要創建的線程,在線程定義中,應該聲明本線程要使用的私有變量和函數;2)重載Thread的Execute方法。在這個Execute過程中,所編寫的代碼就是線程要執行的操作;3)當線程退出運行時,應編寫與事件OnTerminate對應的過程代碼,處理善后事宜;4)為了節約CPU時間,有些進程完成特定操作后,可以將自己掛起(Suspend),需要時喚醒,再將其解掛(Resume);5)當有多個線程協同操作時,往往需要對線程進行互斥或同步控制。
3 通信方案
與移動GPRS APN(訪問結點網絡)方式。APN主要有以下兩種:CMNET和專線訪問。從安全與穩定性考慮,我們選擇專線方式[2]。
GPRS通信軟件一方面用于接收并解析數據服務中心的命令(消息),轉發給遠程監控系統的處理服務程序;另一方面用于封裝來自遠程監控系統的處理服務程序的命令(消息),發送給數據服務中心。 數據經GPRS Modem發送到移動GPRS網絡上的CGSN后,移動的GPRS網絡與INTENET有通道接口,因此,移動CGSN服務器可將數據經INTENET再轉發到數據中心服務器或者是路由器上。移動GPRS網絡傳輸送來的各熱力分配站數據經INTENET,通過ADSL MODEM信號解調經防火墻檢測后送達路由器VPN解密后,再將解密后的數據包轉發到指定的數據中心服務器上進行數據接收處理,以此同時數據中心服務器擔負著向各熱力分配站發送相應控制指令數據的任務。為了保證數據在移動網絡到數據中心路由器之間傳輸的安全性,我們使用了VPN功能。該功能在數據中心路由器和移動出口網關服務器之間建立VPN的GRE隧道,保證這兩點之間數據傳輸的安全性,不被他人在中途進行信息竊取、修改[3]。
4 結論
我們開發的基于GPRS網絡的遠程無線監控系統借助公共GPRS網絡的SMS機制或數據業務來傳輸數據。監控的實時性和準確性均可滿足要求,與常規無線通訊方法相比,無須架設天線,不占用專門頻點,容量大,干擾小,誤碼率低,利用GPRS公網系統,聯網方便,且不存在通訊盲區,是一種值得推廣的監控手段[4]。
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[3] 馬忠梅,籍順心,張凱,等.單片機的C語言應用程序設計[M].北京:航空航天大學出版社,2000.
[4] 劉家良,聶海,陳昌巨.基于CAN總線的智能小區自動抄表系統[J].武漢理工大學學報,2002,10(1):33-35.
視頻監控系統是安全防范技術體系中的一個重要組成部分,是一種先進的、防范能力極強的綜合系統,它可以通過攝像機及其輔助設備(鏡頭等)直接觀看被監視場所的情況,一目了然,同時它可以把被監視場所的圖像全部或部分的記錄下來,這樣就為日后對某些事件的處理提供了方便條件及重要依據,同時電視監控系統還可以與防盜報警等其他安全技術防范體系聯動運行,使防范能力更加強大,能及時發現事故和事件的隱患,預防破壞和避免造成不好影響。
二、項目概述
近年來,隨著社會經濟和科學技術的飛速發展,城鄉居民的生活水平有了顯著的提高,居住條件不斷改善,人們對安全技術防范的要求也越來越高,但是犯罪手段也在不斷變化。人們在解決了居住問題后,日益關心的是居住安全,因為對于是那些流竄作案的犯罪分子往往選擇居民住宅區作為攻擊目標,入室盜竊、搶劫、殺人案件層層發生,以往靠小區保安以人防為主的防范措施已遠遠滿足不了人們的安全需要。為了打擊各種各樣的經濟刑事犯罪,保護國家和人民群眾的生命財產安全,保證各行各業和社會各部門的正常運轉,采用高科技手段預防和制止各種犯罪已成為安全防范領域的發展方向。
某小區地處繁華地段,進出人員非常復雜,為了保障業主的人身及財產安全,預防和制止入侵盜竊、搶劫、破壞等刑事犯罪行為,同時為便于物業管理,為此特準備安裝一套視頻監控系統,監控小區的主要道路、出入口、停車場、各電梯轎廂以及單元門口;小區值班室作為主控室,在錄像的同時通過電視墻顯示,在物業辦公室作為一個分控中心,通過電視切換顯示部分重要圖像。
三、系統拓撲圖
四、設計原則和依據
1、設計原則
根據小區的總體結構,并充分考慮現場實際情況,設計前端采用北京欣智恒科技有限公司生產的Kingvee凱威牌高清晰度彩色攝像機,視頻傳輸采用抗干擾、傳輸距離遠、信號衰減小的雙絞線傳輸,控制系統采用欣智恒的Kingvee(凱威)KV-J64Z系列矩陣,錄像系統采用欣智恒的Kingvee(凱威)數字硬盤錄像主機,可以實現本地循環錄像,檢索回放等。
a、先進性:
在投資費用許可的情況下,系統采用當今先進的技術和設備,一方面能反映系統所具有的先進水平,另一方面又使系統具有強大的發展潛力,以便該系統在盡可能的時間內與社會發展相適應。
b、可靠性:
系統最重要的就是可靠性,系統一旦癱瘓的后果將是難以想象的,因此系統必須可靠地、能連續地運行,系統設計時在成本接受的條件下,從系統結構、設備選擇、產品供應商的技術服務及維修響應能力等各方面均應嚴格要求,使得故障發生的可能性盡可能少。即便是出現故障時,影響面也要盡可能小。
c、安全性:
對于安全防范系統,其本身的安全性能不可忽視,系統設計時,必須采取多種手段防止本系統各種形式與途徑的非法破壞。
d、可擴充性:
系統設計時應充分考慮今后的發展需要,系統應具有預備容量的擴充與升級換代的可能。
e、規范性:
由于本系統是一個嚴格的綜合性系統,在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與規范,嚴格遵從各項技術規定,做好系統的標準化設計與施工。
一切應從實際出發,使智能系統具有較高的實用效能。這也是智能建筑在當今之所以能迅速興起并發展的關鍵所在。
2、設計依據
本方案設計根據甲方常規要求,并遵循以下國家相關部門制定的設計規范要求。主要包括:
①JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》
②GB/T50314-2000《智能建筑設計標準》
③GB50174-93《電子計算機機房設計規范》
④GB50057-94《建筑物防雷設計規范》
⑤GBJ232-92《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》
⑥GB4943-95《信息技術設備(包括電氣事務設備)的安全》
⑦GB/T75-94《安全技術防范規范工程技術規范》
⑧GB50198-94《民用閉路電視監控電視系統工程技術規范》
⑨客戶對閉路電視監控系統的總體要求
五、設計方案(參考平面圖)
平面圖(略)
本套視頻監控系統主要是由攝像部分、傳輸部分、顯示和記錄部分、本地主控以及異地分控等部分組成。
5.1、攝像部分
攝像部分是電視監控系統的前沿部分,是整個系統的“眼睛”。它布置在被監視場所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個被監視的各個部位。有時,被監視場所面積較大,為了節省攝像機所用的數量、簡化傳輸系統及控制與顯示系統,在攝像機上加裝適當的鏡頭,使攝像機所能觀察的場景更清楚。
本套視頻監控系統共設計57個視頻監控點,其中包括6個動點,51個定點,可以覆蓋小區的主要路口、出入口、停車場以及所有電梯轎廂和單元門的門口等,為滿足客戶需求并追求整體的美觀效果,均采用欣智恒的Kingvee(凱威)高清晰度彩色或黑白攝像機,具體監控安裝位置及數量見下表:
總之,攝像機就像整個系統的眼睛一樣,把它監視的內容變為圖像信號,傳送給控制中心的監視器上。
5.2、傳輸部分
傳輸部分就是系統圖像信號的傳輸通道。目前電視監控系統多半采用視頻基帶(同軸電纜)傳輸方式。如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下,也有采用雙絞線傳輸或光纖傳輸方式。
本套系統為小區的監控項目,各個前端攝像機距離監控室比較遠,如果采用同軸電纜傳輸,信號衰減比較大,不能滿足客戶的圖像質量需求,采用光纖傳輸,造價又太高,因此采用比較經濟的雙絞線進行視頻傳輸,對圖像信號的傳輸重點要求在圖像信號經過傳輸系統后,不產生明顯的噪聲、失真,保證原始圖像信號的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等。
為保證各個前端攝像機供電正常,在小區門口、主要道路、停車場以及周界的攝像機旁配備一個配電箱,從中控室供220V到配電箱,從配電箱再變12V或24V到各攝像機,另外在每個單元門安裝一個配電箱,給電梯轎廂和單元門口的攝像機供電。從中控室到各配電箱采用RVV2*12的電源線,從配電箱到各攝像機采用RVV2*0.752的電源線。
前端各個球型云臺攝像機通過485總線控制,采用RVVP2*0.752的控制線纜。
5.3、顯示記錄部分
此方案設計采用欣智恒Kingvee(凱威)專用的數字網絡硬盤錄像機和顯示器來完成所有攝像機信號的顯示,并通過硬盤進行錄像,根據對錄像資料保存時間的需求配備相應容量的硬盤。同時它還支持視頻的網絡遠傳,方便相關領導通過網絡隨時隨地訪問本地的網絡硬盤錄像主機,觀看實時畫面。
為了更加方便直觀的顯示,采用欣智恒的視頻切換矩陣(KV-9064V16M)和13個監視器(一臺42寸和12臺21寸)組成的電視墻自動切換顯示重要的畫面,使得值班人員更加一目了然。
5.4、控制部分
本套系統由于在停車場和周界安裝的是球型云臺攝像機,當遇到可疑人員或突況時,需要值班人員快速跟蹤監控,物業辦公室的值班人員在需要的時候也可以控制前端的球型云臺攝像機,因此采用欣智恒的視頻切換矩陣(KV-9064V16M)和主控鍵盤(KV-2820KB)、副控鍵盤(KV-2850KB)以及電視墻或監視器對前端球型云臺進行操作控制。
六、產品介紹
1、照車牌專用攝象機(KV-C2092)
采用1/3SonyCCD480TVLine
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
超感低照度0.001Lux/F1.2高靈敏度-50dB
信噪比優于50Db
信號制式NTSC/PAL
伽瑪校正>0.45
同步方式Internal/內同步
靈敏度-50dB
工作溫度-20℃~50℃
所需電源AC220,10mA
具有強光抑制功能,背光補償功能,照車牌專用
2、彩轉黑槍機攝像機(KV-C2036)
1/3"SONYCCD,480線,彩色轉黑白,彩色0.01LUX,轉黑白為0.005LUX
數字化處理技術,高靈敏度,圖像自然清晰亮麗,具有電子快門,白平衡,背光補償等功能
信號制式NTSC/PAL
鏡頭安裝方式C/CS
背光補償ON/OFF(Switchable)/開啟/關閉(可選)
自動增益補償ON/OFF(Switchable)/開啟/關閉(可選)
電子快門1/50(1/60)~1/100,000sec
光圈驅動方式VIDEO/DC
白平衡ON/OFF(Switchable)/開啟/關閉(可選)
信噪比>52dB
同步方式Internal/內同步
所需電源DC12V
3、恒速全球攝像機(KV-C8609Q-C22)
全球護罩,金屬機芯,淺茶色透明罩
云臺速度15º/S,水平355º,垂直90º
AC24V供電,內置多協議解碼器,提供12V/500mA的攝像機電源
壁裝和吊裝支架可選
內置加熱器及及風扇(選配),溫度高于35ºC自動起動風扇,溫度低于-5ºC自動啟動加熱器,加熱器功率30W
內置1/4"SonyCCD480線,0.8Lux,日夜低照度,22倍一體機(KV-C9022)。
4、紅外恒速球型攝像機(KV-C8609R-SN480)
作為一款具有創新性的專利產品,系列紅外燈徹底解決了球型云臺夜間照明難題。側軸聯動機構保證紅外燈的光線投射始終與攝像機畫面相重合,多光場發光源排保垂直方向無死角。籠式燈架結構充分利用了球型云臺上罩夾層的空間。配置多達160顆大功率紅外二級管。最多可實現多達100米的實用距離
燈管采用分組供電模式,整體失效概率極小;寬大的上夾層結構與其它單空間結構相比,其散熱面積多于3倍以上;且每只燈管獨立懸裝,相互獨立,不存在單PCB板集中焊接安裝的相互集熱現象;恒流源驅動確保紅外燈管在任何外界條件下都工作在單一確定的恒流狀態,有效避免當今被廣泛采用的恒壓驅動模式下溫升、燈管負溫度特性、電流間的惡性循環。以上措施為紅外燈管高可靠工作提供了充分保證
雖然構成復雜,使用時卻極其簡單,對外只有一組電源線,向其提供AC24V電源。紅外燈的開、關,對云臺的跟蹤等都自動完成
云臺機芯通過快接板與機體連接,機芯上集成有智能解碼板或變速解碼板
垂直轉角0-90度,水平轉角0-355度
工作電壓:AC-24V功率:<50W
內置索尼FCB-EX480CP一體攝像機
5、紅外半球攝像機(KV-C6082R)
1/3"SONYCCD,480TVLine,0LUX/F1.2(IRON)
2.5寸海螺半球,塑料外殼
23顆高效能紅外燈,可提供20米夜視距離
標配6mm鏡頭,3.6mm、8mm鏡頭可選
可頂置或側面安裝(需配側裝支架)
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
信號制式NTSC/PAL
背光補償Auto/自動
電子快門1/50(1/60)~1/100,000sec
白平衡Auto/自動
信噪比>48dB>52dB
伽瑪校正>0.45
工作溫度-20℃~50℃
同步方式Internal/內同步
所需電源DC12V,360mA(IRON)
尺寸94(D)×68(L)
紅外線波長850nm
重量(克)329
6、電梯專用飛碟攝像機(KV-C6083)
1/3"SONYCCD,彩色480線,0.1LUX,F=3.6mm,DC12V
像素PAL:512(H)×582(V)NTSC:512(H)×492(V)
信號制式NTSC/PAL
最低照度1.0Lux/F1.2&0.8Lux/F1.2
鏡頭3.6mm/6mm/8mm/12mm/2.5mm(Optional/可選)
背光補償Auto/自動
電子快門1/50(1/60)~1/100,000sec
白平衡Auto/自動
信噪比>48dB
伽瑪校正>0.45
工作溫度-20℃~50℃
同步方式Internal/內同步
所需電源DC12V,150mA
尺寸98(D)×52(H)
重量(克)238
7、嵌入式硬盤錄像機(KV-IET2116Q)
主要特性
采用最新的USB2.0接口,進一步穩定USB鼠標功能
快速實現USB備份、USB升級等操作
支持SATA刻錄備份
同時多路錄像,同時錄像回放,同時網絡操作
1/4/8/9/16畫面顯示
每畫面可設置192(16×12)個檢測區域;可設置多級靈敏度
時間點檢索、日歷檢索、事件檢索、通道檢索
技術參數:
主處理器工業級嵌入式微控制器
操作系統嵌入式LINUX操作系統
系統資源400幀
操作界面8位真彩色圖形化菜單操作界面,支持鼠標操作,帶有菜單注釋
畫面顯示1/4/8/9/16畫面顯示
視頻標準PAL(625線,50場/秒),NTSC(525線,60場/秒)
圖像質量預覽704×576,錄像支持CIF、2CIF、4CIF(D1)
錄像速度(CIF)PAL制:每路1-25幀/秒可調、NTSC制:每路1-30幀/秒可調
圖像移動偵測每畫面可設置192(16×12)個檢測區域;可設置多級靈敏度
錄像方式及優先級手動>報警>動態檢測>定時
錄像查詢方式時間點檢索、日歷檢索、事件檢索、通道檢索
每路占用硬盤空間視頻:56~500M字節/小時
備份方式網絡備份、USB備份、SATA備份
視頻輸入16路BNC
視頻輸出2路BNC,1路VGA輸出
報警輸入16路報警輸入(低電平有效)
報警輸出6路繼電器輸出
網絡接口RJ4510M/100M自適應以太網口
云臺控制接口1個RS485,1個RS232
USB接口2個USB2.0接口
電源220V+10%50Hz+2%/110V60Hz
功耗(不含硬盤)25-40W
使用工作溫度0℃~+55℃
使用濕度10%~90%
外型尺寸2U標準工業機箱,440(寬)x460(深)x89(高)mm
重量6.5~7.5KG(不含硬盤)
7、視頻切換矩陣(KV-9064V16M)
主要特性
具有完備的矩陣切換能力
最多可以使用16個鍵盤或多媒體終端
內置了多種控制協議,可以直接控制多種類型的解碼器、高速球
單機最大256臺攝像機和32臺監視器
菜單綜合設置,中英文菜單顯示可選擇
系統時間、日期、運行狀態、攝像機標題屏幕顯示
控制恒速或變速云臺/控制電動鏡頭,無需轉換器可直接控制智能高速球
模塊化結構設計,4U標準機箱
支持多級、分級控制,采用RS485方式,最多可級聯32臺矩陣主機
技術參數
供電電源<50WAC220V±10%/50Hz
視頻輸入1Vp-p(75歐姆負載,不平衡)
視頻輸出1Vp-p(75歐姆負載,不平衡)
視頻信噪比50db(加權)
視頻隔離度50db(加權)
視頻帶寬17MHz(-3db)
差分相位典型值為2%
差分增益典型值為2%
視頻制式CCIR和PAL制
音頻輸入幅值0-2Vp-p
音頻輸出功率0.5W(8W)
音頻信噪比48db(加權)
音頻隔離度48db(加權)
音頻帶寬20KHz(-3db)
切換時間<1毫秒
視音頻接口視頻BNC插座/音頻:RCA插座
環境溫度-10℃~55℃
環境濕度≤90℅RH(無凝結)
外形尺寸350mm(L)×480mm(W)×178mm(H)
系統安裝調試完畢后,將對用戶操作人員進行培訓。
七、設備清單及報價
八、質量承諾
我公司將按照國家標準《建設工程項目管理規范》GB/T50326—2001的規定,制定質量計劃和和質量保證體系。質量計劃和質量體系的內容和制定方法,如下所示:
質量保證體系及措施
質量方針
實施ISO-9001質量保證體系方針:科學設計、優化集成、精心施工、誠信服務。用項目經理部團隊的工作質量,來保證工程的質量。對整個工程施工的全過程實行分階段的質量控制,保證完成滿足業主及合同文件提出的技術質量要求。在該項目建設過程中保證提供一流服務,創建一流工程。
九、施工方案
1、成立施工小組,根據現場進度情況,繪制施工進度表,指定專人負責,確保工程如期完工。
2、全面負責設備安裝,并且設備安裝所使用材料將為質量上乘產品。
3、設備的安裝首先考慮到國家電氣安裝規范,能夠作到堅固,穩定,工藝美觀大方,金屬部件有效接地。
4、具體線路的圖紙將根據現場情況,與用戶商議后再定。
5、施工完成后,所有圖紙存檔,以備后期維護。
十、售后服務
1、主導思想
堅持質量第一,用戶至上的精神,維護本公司的聲譽,確保工程項目及產品售后發揮其應有的效能。
2、服務范圍
為用戶提供工程及產品使用維護說明書,根據合同規定提供維修備附件及工具。
為用戶培訓操作、維護人員,介紹工程項目及產品性能及使用維護知識,使其掌握正確使用的操作方法。
對工程項目及產品在質量保證期內為用戶提供三包服務。
對用戶因超期或使用不當造成的非正常損壞,提供有償服務。
建立質量信息收集,反饋渠道,及進掌握工程項目及產品使用過程中的質量狀況。
3、承諾
設備保修一年,保修期內設備非人為損壞免費更換或維修。
設備終身維護,保修期后設備維修只收取材料費。
協助用戶進行有關擴展功能的應用開發。
關鍵詞:智能小區 住宅 安防系統
隨著我國經濟的快速發展,生活水平的不斷提高,人們對居家的概念已從最初滿足簡單的居住功能發展到注重對住宅的人性化需求。安全、舒適、快捷、方便的智能小區,已成為住宅發展的主流趨勢,其中,安全性是首要目標。智能小區安全性的實現,除了人為的因素外,主要依靠小區的智能化安全防范系統。
1 安防系統設置原則
以保障安全為目的而建立起來的技術防范系統,稱為安全防范系統。它包括以現代物理和電子技術及時發現侵入破壞行為、產生聲光報警阻嚇罪犯、實錄事發現場圖像和聲音提供破案憑證,以及提醒值班人員采取適當的物理防范措施的各種設備。智能小區安全防范系統的設置應遵循以下原則:
(1)應根據智能小區內保護對象的風險等級,確定相應的防護級別,滿足小區全面防護和局部縱深防護的設計要求,以達到所要求的安全防范水平;
(2)應根據智能小區的建設標準、使用功能及安全防范管理的需要,綜合運用電子信息技術、計算機網絡技術、傳感檢測技術、安全防范技術等,形成先進、可靠、經濟、適用的安全防范技術體系;
(3)智能小區安全防范系統的系統設計及其各子系統的配置,須遵照國家相關安全防范技術規程及智能化居住小區的規范、標準,并堅持以人為本的原則。系統的集成應以結構化、模塊化、規范化的方式來實現,應能適應工程建設發展和技術發展的需要。
2 安防系統構成
智能小區一般通過在小區周界、重點部位與住戶室內安裝安全防范裝置,并由小區物業管理中心統一管理,來提高小區的安全防范水平。小區的智能化安全防范系統,主要由下列子系統構成。
2.1 家庭防盜報警系統
住戶室內安裝家庭防盜或緊急求助報警裝置,與小區物業管理中心計算機系統聯網,實時處理并記錄報警事件,或者直接向屬地派出所值班室報警。
2.2 訪客對講系統
在樓宇單元人口處或進戶門處安裝電控防盜門及語音或可視對講裝置,住戶可控制開啟防盜門。
2.3 周界防越報警系統
對封閉式管理的智能小區周邊圍墻設置越界探測裝置,并與小區物業管理中心計算機系統聯網,能及時發現非法越界者并能實時顯示報警路段和報警時間,自動記錄與保存報警信息。
2.4 電視監控系統
根據智能小區安全防范管理的需要,對小區的主要出入口及公建重要部位安裝攝像機進行監控。小區物業管理中心可自動或手動切換系統圖像,對攝像機云臺及鏡頭進行控制,對所監控的重要部位進行長時間錄像。
2.5 電子巡更系統
智能小區內安裝電子巡更系統,保安巡更人員按設定路線進行值班巡查并予以記錄。小區物業管理中心計算機可實時讀取巡更所登錄的信息,從而對保安巡更人員實現有效監督管理。
2.6 門禁系統
在智能小區大門、重要公共大門以及共用車庫門設置門禁機,只有持有IC卡的人才能,通過讀卡機開啟相應的門禁機。閑雜人員很難非法進入。
3 安防系統功能及應用
實際應用中的安全防范系統由多個可選子系統綜合、有機地構成,層層設防、嚴密監控、綜合管理,讓業主生活在無形的防盜網之中,比有形防盜網更安全、更舒適。
3.1 家庭防盜報警系統
在家庭重要地點和區域布設各類傳感器,代替傳統家居的鋼筋防盜網,讓業主不再有囚于牢籠的感覺。
家庭防盜報警系統由保安中心管理主機、家庭報警器、傳感器和傳輸線纜(無線通訊方式時不用)組成。傳感器主要有紅外線探測器、熱感探測器、玻璃破碎探測器、窗磁、門磁等,用戶可根據實際需要在戶門、客廳、陽臺、外窗等位置設置不同類別的傳感器,以探測非法侵入者。家庭報警器一般裝設在人戶門附近,以便主人出門時設定布防狀態;主人回家時在延時時間內解除防盜系統,以免誤報。家庭報警器與保安中心管理主機聯網,當出現非法闖入者時,家庭主機報警,管理主機會顯示報警地點和性質,保安中心可據此確定出警方案,及時制止犯罪。
如果樓宇沒有安裝火災自動報警聯動系統,住戶還可以在臥室和客廳安裝煙感探測器,以探測火災;在廚房安裝燃氣探測器,以檢測煤氣泄漏濃度,這些裝置均可與家庭報警器連接。另外,每戶在客廳及臥室內較隱敝處設緊急呼叫按鈕,遇有搶劫、生病等緊急情況可以及時報警到控制中心,使住戶得到及時援助。
3.2 訪客對講系統
在小區內的住宅單元人口或進戶門處安裝訪客對講系統,謝絕陌生人訪問,限制非法侵入,保持居住環境的私密、安全和安靜。
訪客對講系統由對講主機、室內分機、電控防盜門、管理主機(可選項)和傳輸線纜組成。對講主機又分為不可視對講和可視對講。通過可視對講系統,戶主可以更直觀地了解訪客情況,控制門鎖開啟。該系統可采用聯網型,各棟對講主機與保安中心管理主機聯網,保安中心可隨時了解住戶求救信號。在小區的主人口也可與物業中心及住戶實現呼叫及可視對講,如有客人來訪,可由保安人員與住戶聯系,確認是否接待。
3.3 周界防越報警系統
周界防越報警系統以防止非法跨越周界線、路、墻為己任,形成非法入侵觸發報警信號,對非法入侵行為實時錄像,對非法人侵者發出聲、光、嚇、阻等安全管理措施。
常用的周界防越系統由紅外線對射器、接收器、報警主機及傳輸線纜組成。在小區圍欄上,安裝戶外型紅外多光束智能探測器,組成社區周界不留死角的防非法跨越報警系統。同時,控制器采用智能化模糊控制技術,以避免由于樹葉、雜物、風雨或飛鳥等小動物穿越圍欄所引起的誤報。當發生非法翻越時,探測器立即將警情傳送到中心值班室,在電子地圖上顯示出翻越區域,系統可自動連鎖啟動周界區域探照燈,切換閉路電視監控系統攝像機,將圖像傳送到中心值班室,對非法侵人過程進行錄像,以備公安部門破案查證。控制中心同時通知保安人員及時到達現場,以免非法人員作案得逞。也可利用熱感式紅外線探測器或微波電纜探測器等來進行布防。
對非法入侵者發出聲、光、嚇、阻也是周界防越的一個重要措施,但是在許多智能化小區被忽視了。通過提供強光可以令人侵者無處藏身、嚇阻入侵者,同時也為錄像系統補充光源。聲音警告可以文明勸戒入侵者,體現高尚小區的文明形象,但是在設計該措施時,一定要求因地制宜,避免擾民。
3.4 電視監控系統
根據小區實際情況對居住小區主要通道、停車場、電梯轎廂等部位適當地設置攝像機,達到有效的監視目的。目前,普遍采用戶外高清晰度黑白攝像機對非法入侵行為進行實時錄像隨著網絡應用技術的逐步完善,網絡數碼攝像機已經推出,從根本上解決了傳統技術中的安裝距離難題,可以在大范圍與長傳程上隨意設置攝像機。
電視監控系統由攝像機、矩陣控制器、錄像機、監視器、傳輸線纜等組成,在小區重要區域和公共場所安裝攝像機,保安中心值班人員通過電視墻能全面了解小區發生的情況;通過硬盤錄像機能實時記錄、以備查證;通過矩陣控制器在控制臺切換操作,跟蹤監察。周界紅外報警信號可作為相應區域攝像機報警輸入信號,一旦報警,相應攝像機自動跟蹤。系統控制部分可采用智能數字圖像運動跟蹤報警器來實現全自動操作控制。攝像機設置可根據具體部位的情況和要求分別采用固定攝像機、全方位云臺攝像機、半球形攝像機、紅外攝像機等,攝像機鏡頭可變焦、變距,云臺可上下左右轉動。當攝像機數量較少時,各攝像機的視頻信號和云臺的控制信號的線纜可從保安中心直接放射至各監控點。當攝像機數量較多時,分片或按樓棟設置視頻矩陣,由視頻矩陣收集其附近攝像機的視頻信號和云臺的控制信號,再通過光纜集中送至保安中心,這樣可減少室外線纜數量,網絡結構清晰,同時便于維護管理。保安中心一般設置多臺監視器組成電視墻,一臺輪值巡檢或利用畫面分割同時顯示其它攝像機的情況,一臺專用對可疑點定格、放大、編輯,其余多臺顯示其它重要部位。
3.5 電子巡更系統
電子巡更系統是為了達到對巡更人員進行有效監督、確保其巡更到位而設計開發的一套管理系統。巡更人員持巡檢器按已約定的巡更路線在規定的時間對信息鈕簽到,巡更人員完成任務后將巡檢器通過專用通訊電纜接入管理中心的計算機,計算機的巡更系統管理軟件從巡檢器讀人數據,對數據進行統計、分析、整理后給出巡更人員是否按照規定的時間、次數、路線進行巡邏。這樣管理人員可以對巡更人員的工作狀況一目了然。
巡更系統由巡檢器、信息鈕、保安中心電腦和傳輸線纜組成。信息鈕設在住宅區內主要道路、盲點、死角等處,中心電腦事先存儲保安員巡更路線,簽到時間等;若保安員未簽到時,中心電腦會立即提醒值班人員去了解情況,及早發現問題。
用戶可在小區內各個要害地點和部位設置專門的巡邏站(設信息鈕),根據系統容量設定多條獨立巡邏路線,并給每條路線的巡邏站編號賦名,它可使巡檢器在輸出報告時顯示站名,并且當有自動導向功能時,可顯示下一站。巡邏路線是巡邏站的依次排列,將這一巡邏路線編入巡檢器,能使它正確地記錄預期的巡邏數據,并相應輸出報告。還允許使用者設定巡邏站之間的時間限制,如果發生早檢和遲檢,報告將顯示這一情況。
3.6 門禁系統
門禁系統,又稱為出人口控制系統。其主要用途是時刻自動記錄人員的進出情況,限制人員的進出區域和時間,禮貌地拒絕不受歡迎的人員進入,同時也有效的保護使用者的合法利益。
系統包括管理軟件、數據采集器、控制器、進門信息鈕、電子門鎖、出口按鈕、報警傳感器和報警喇叭。進門信息鈕用來接受人員輸入的信息,再轉換成電信號送到控制器。控制器接受出入口設備發來的人員信息,存儲并經采集器向上一級計算機發送。計算機的管理軟件管理系統中所有的采集器和控制器,對他們進行設置、接受發來的信息、向他們發送控制命令,完成系統中所有信息的分析和處理。
4 安防系統存在問題
4.1 設置不當
開發、設計單位對安防系統的認識不足,對安全防范系統的設計、配置不當,致使各子系統不能整合,造成投資浪費。由于安防產品廠家眾多,各家產品互不兼容,導致用戶選擇產品的局限性,在設計時往往將很多技術問題遺留給集成商或施工單位,造成了安防系統設計不合理、系統集成性差、設備配置性能差、綜合布線不規范等現象。
有些小區在設置安防系統時,一味追求功能疊加,造價升高,可并不一定實用,技術也不一定成熟。同時,復雜的系統導致操作復雜,要求用戶掌握的技術也多,讓消費者使用起感到來十分不便。
另外,由于行業管理和審批體制不協調,使有些系統單獨設置(如火災自動報警系統),造成安防產品整體功能不完善,達不到智能化的效果。
4.2缺乏統一
安防產品大多是進口產品,國內具有競爭力的廠家較少,這些產品的生產標準、系統構成、接口方式等不盡相同,使各系統不能相互協調動作,無法實現集中聯網,難以達到理想的智能化效果。
目前,安防系統缺少統一的設計規范、施工規范和工程驗收標準。現行的有些相關規范也不能適應智能化安防系統的技術要求,造成了很多工程項目設計方案不合理、施工質量不合格、工程驗收不達標的嚴重后果。
4.3 運行穩定性差
目前,很多已安裝的安防產品運行穩定性無法保證,其主要原因是:①安防產品以計算機為基礎,受到計算機死機、處理能力等限制;②安防系統以網絡為紐帶,受到病毒、黑客襲擊等因素的困擾;③安防產品多為弱電產品,工作電壓低,系統的綜合抗干擾能力較差,容易受諧波、浪涌、雷電、噪音等內外因素干擾,尤其是接地做得不好時,更容易受干擾,甚至會導致系統崩潰。
5 安防系統發展趨勢
5.1 安防系統數字化
隨著信息化與數字化時代的來臨,“數字化安防”異軍突起。其技術發展方向是以數字CCD技術和紅外照明光源技術為基礎,向超高靈敏度紅外視頻系統發展;以模擬信號為基礎的視頻監控防范系統向以全數字化視頻監控系統發展;系統設備向智能化、數字化、模塊化和網絡化的方向發展。數字化安防產品能全方位地記錄,并以數字方式存儲各種流動與報警信息。2000年以來,數字監控產品進入了快速發展時期,特別是一些技術實力和資金背景強的高新技術企業進入安防市場,給安防產業注入了新的活力。產品也由原來的數字監控錄像主機,發展到網絡攝像機、網絡傳輸設備、電話傳輸設備和專業數字硬盤錄像機(DVR)等多種產品。
5.2 安防系統集成化
安防系統的集成化包括兩方面:①安防系統自身功能的集成:將影像、語音、門禁、警報等功能融合在同一網絡架構平臺中,提供智能小區安全監控的整體解決方案;②安防系統與小區其它智能化系統的集成:將安防系統與智能小區的通信系統、服務系統及物業管理系統等集成,這樣可以共用一條數據線和同一計算機網絡,共享同一數據庫。這樣一次投入,事半功倍,徹底擺脫重復布線、反復維護的煩惱。
5.3 安防技術國產化
目前,全球正在開發用于周界防越精確定位的同軸電纜磁電感應技術,而國內某廠的微波電纜已經開始推向市場。這類電纜能夠通過顫噪效應的原理來精確定位任何周界發生的試圖切斷和攀爬闖入的入侵行為,并且精確定位在3m內。該系統運用數字信號處理方法來精確定位,不會因噪音,風、雨、大霧天氣或車輛路過的震動影響而引起誤報。這些技術說明,國內安防廠家正在大搞技術開發,縮短與發達國家的距離,力爭在一些方面達到或超過國際先進水平。“十五”期間,我國安防行業的主要任務是發展自動跟蹤和鎖定系統、遠距離多路報警圖像傳輸系統,以提高監控產品的質量。研制有自主知識產權的系統產品,提高國內產品的市場占有率。
6 結束語
科學技術的日新月異,計算機技術的發展普及,使智能小區在人們對美好生活的呼聲中迅速崛起,也使得安防產品的發展出現了前所未有的變化。相信在以人為本的理念指導下,各種功能更強大,保衛更安全,信息更隨身的新型系統將會應運而生,為人們的日常生活帶來便利,從而激發出更廣闊的市場。
參考文獻
1 王素卿.童悅仲。《居住小區智能化系統建設要點與技術導則》.中國建筑工業出版社,2003
【關鍵詞】智能化系統;小區;科學技術
雖然近些年以來我國的智能化系統技術在居住小區創建過程中的應用取得極為可觀的成就,不過依舊出現了諸多不可小覷的問題。譬如說,系統集成商的施工經驗以及技術水平等還不是很精湛。設計機構對于智能化裝備和智能設計方案仍然顯得比較生疏,特別是在集成方面顯得更加薄弱,還要求具備產品以及系統集成商的支持和全力配合。施工隊伍的專業素質普遍不太高,缺少接受過規范嚴格訓練的經驗豐富的施工人員。目前存在的關于居住小區智能化系統的法規以及標準并不是十分齊全;節約能耗以及保護環境方面顯示的關注力度不夠。
1安全防范系統及其功能
1.1閉路電視監控系統
閉路電視監控系統的核心任務是對居住小區里面的人事動態實施嚴密監控,從而方便對各種各樣的非正常的狀況實施實時比對和取證,以實現迅速處置。一般是在小區內的主要通道、關鍵的公共建筑以及小區周邊區域等處裝配攝像機,將圖像傳送至管理中心。中心對小區各個區域實行實時監控以及記錄,使得中心管理人員可以完完全全地了解小區各個核心區域的動態。
1.2周界防盜報警系統
周界防盜報警系統是表示居住小區周邊的安全防范,采用安防報警方法,探測一切試圖非法翻越柵欄或者圍墻進入到居民小區的行為,判定入侵區域的確切位置,經由居民小區保安實施處理,與此同時對入侵人員進行警告,并實施現場錄像聯動。周界防盜報警系統一般由報警控制器、輸送系統以及探測器構成。探測器一旦探測到意外狀況的時候就會產生報警信號經由輸送系統送入到報警控制器產生聲音、光束或者另外的報警信號。
1.3可視對講系統
可視對講系統是在各個小區單元入口安裝可視對講裝置以及防盜門,以實現來訪客人以及居民之間的可視對講。居民可以遙控開啟防盜門,行之有效地防范不法分子進入到居民樓內。可視對講系統一般由防盜門電控鎖、居民對講機、單元主機以及管理員主機構成。可視對講系統一般采用電話線對圖像進行傳輸,它事實上是一類窄帶電視。
1.4 巡更管理系統
巡更管理系統也是安全防范體系的一個極為關鍵部分。巡更管理系統通過對于居民小區里面各個區域以及關鍵部位的安全巡視以及巡更點的確認,可以實現小區巡更網絡。正常情況下,應該在設定的時間以及依照設定的順序向監控中心傳遞正常的信號。當巡更人員并沒有在規定的時間以及依照順序啟動巡更信號開關的時候,那么就認定相關路段發生不正常狀況或者違法犯罪事件,巡更系統將立刻做出響應,實施報警處理,譬如說,發出報警信號,自動顯示相應區域的布防圖等,監控中心利用對講機,通知離異常區域最近的保安前往巡視。巡更系統一般由巡更卡以及巡更儀構成。
1.5 家庭安防系統
依據需求在住宅中設置各種各樣的自動報警探測器。譬如說,煙感探測器、煤氣探測器以及防盜用的紅外線探測器等。為確保居民在住宅里面的財產和人身安全,采取在住宅門窗和室內別的地方裝置各種各樣的探測器實施日夜監控。當監測到警情的時候,通過住宅里面的報警主機傳遞到物業管理中心的報警監控計算機,監控計算機將會準確無誤地顯示出現警情的居民的地址、名稱以及其所遭受的入侵方式或者災害種類等信息,提示保安立即確認警情,盡快趕赴現場,以保證居民財產以及人身安全。
2信息管理系統及其功能
2.1智能抄表系統
伴隨著居住小區智能化系統的興起以及迅速發展,對居住小區智能化系統的現代化物業管理提出了更多更高的要求,其物業管理的方式也是居住小區智能化的一個核心構成部分。采取煤氣、電、水的戶外以及遠程計量方式,可以解決人工抄表的缺點以及不足,很大程度上提升抄表的準確性以及工作的效率,也可以相對減少小區物業管理工作人員的數目,還可以防止入戶抄表引發的擾民以及不安全等因素。煤氣、電、水自動計量計費系統是采用計算機及其網絡系統對使用中的煤氣表、電表、水表實施智能化管理,實現了抄表自動化,同時能夠隨時對煤氣、電、水表的使用狀況實施監控、計量以及計費。通過和銀行計算機系統的聯網,實現費用的收費自動化。
2.2 停車場管理系統
停車場管理系統是為迎合停車場自動管理的系統,采用本系統,可以顯而易見地減少停車場的運營成本。停車場管理系統一般由入口站、出口站、柵欄機/閘門機、車位顯示屏等裝置構成,采取人工收費以及自動收費相互結合的方式。人工收費方式也就是由小區停車場的相關工作者進行售票以及收票,控制柵欄機/閘門機開啟/關閉,同時通過計算機實施登記管理:自動收費方式則是通過持有小區停車卡、自動控制柵欄閘門機開啟關閉,同時通過計算機自動實施登記管理以及計費。
2.3 設備監控系統
通信技術以及計算機技術的發展進步正日益飛快地改變和影響著世界,與此同時也改變了我們的日常生活。居住小區設備監控系統作為居住小區智能化系統的核心組成部分,可以行之有效地監控小區內公用設備的運行狀況,提升小區智能化的設備管理水平、行之有效地確保小區居民的居住質量,營造舒適的小區環境。居住小區智能化系統設備監控系統涉及到小區電梯運行監控系統、小區燈光照明系統、小區變配電監控系統、小區給排水監控系統以及別的設備監控系統。
2.4 物業管理計算機系統
物業管理信息系統是一種由通訊設備、計算機軟件、計算機硬件和人等有機組成的可以實施物業管理相關的信息使用、維護以及處理的健全的系統。這種系統可以實時檢測出物業管理過程的運行情況,對日常事務進行處理,同時還可以充分利用各種各樣的數據對將來進行預測,以全方位為出發點幫助物業管理機構實施決策,充分利用信息資源控制物業單位行為,輔助物業管理單位實現其規劃目標同時提升管理質量與管理效率。物業管理信息系統的硬件主要采用計算機局域網或者計算機組合而成。軟件部分以便捷并且高效的軟件系統來協調物業管理者、物業服務者以及小區居民三者間的關聯。對
總結
伴隨著我國居民小區創建事業的發展,智能化系統創建的熱潮也在各個地方興盛起來。居住小區的智能化系統早就已經趨向于成熟技術。顯而易見智能化系統也不可以不同綠色生態、數字集成的交互融匯。同時也不可以丟棄環境、生態以及可持續發展等最原原本本的東西。對于將來居民區智能化系統而言,伴隨著高級科學技術產業的迅猛發展,許許多多的功能早就已經變成了現實,產業化僅僅只是一個時間的問題。
參考文獻
[1] 程大章.居住小區智能化系統設計與工程實施.上海:同濟人學出版社, 2001.