平职新苑安全监控系统设计

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题目：平职新苑安全监控系统设计姓名： 王瑞丽 学号： 20112004082 平顶山工业职业技术学院 2014年5月20日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓 名 王瑞丽 专业班级 机电一体化（12）班 任 务 下 达 日 期 2014 年 3 月 4 日设计（论文）开始日期 2014 年 3 月 10 日设计（论文）完成日期 2014 年 5 月 20 日设计（论文）题目： 平职学院南苑小区安全监控系统设计 指 导 教 师 谢卓奇 系（部） 主 任 郭宗跃 2014 年5 月20日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录电力工程 学院 机电一体化 专业，学生 王瑞丽 于 2014 年 6 月 10 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 平职学院南苑小区安全监控系统设计 专题（论文）题目： 安全监控系统设计 指导老师： 谢卓奇 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 王瑞丽 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， , 。平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 王瑞丽 专业班级 机电一体化（12）班 年级 2011级 毕业设计（论文）题目： 小区安全监控系统设计 评 阅 人： 指导教师： 谢卓奇 （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）说明书摘 要随着改革开放的深入和市场经济的迅速发展提高，城市流动人口大量增加，带来许多不安定因素，社会治安形势严峻，刑事案件特别是入室盗窃抢劫案件居高不下。针对这一日益突出的社会安全问题，中央提出对社会治安进行综合治理，并把创建安全文明小区作为是作为社会治安综合管理的一项重要内容。基于目前我国的现状，以安全技术防范为主，辅以视频通讯网络系统将成为小区智能化系统的主流。智能园区建立安防系统，可以对监控目标和区域实施有效控制盒管理，以预防各种不安定现象的发生，预防各种违法犯罪和治安事故的发生，同时因配备了录像系统，若出现任何情况都有根可寻；配备的高性能的摄像机为安全防范提供了全天候的服务，使安防技术变得更有效更直观，所有这些都降低了安全管理工作的难度，有效地提高管理水平。系统整体采用软件控制，完全人性化的控制界面，操作简单，节省了大量人力物力财力的浪费。小区的安全技术防范，是指利用现代科学技术，通过采用各种安全技术的器材设备，达到居民小区防入侵防盗防破坏等目的，保护小区居民人身及生命财产安全的综合性多功能防范系统。一个完善的小区安全技术防范体系，包括电视监控系统周边防范报警系统住户报警系统保安巡更系统和出入口控制系统，建立小区报警中心。关键词：安全监控；智能化；视频监控目 录摘 要I第一章 绪论11.1引言11.2问题的提出及研究意义11.2.1问题的提出11.2.2研究的意义11.3国内外研究现状21.4发展趋势2第二章 系统总体设计与分析42.1概述42.1.1前端摄像部分42.1.2信号传输部分42.1.3视频处理部分42.1.4系统原理图52.2系统设计规范52.3系统设计原则62.4安全防范系统72.5安全防范系统的主要内容82.6周界防范系统82.6.1周界防范系统的意义82.6.2周界防范系统的分类92.6.3主动式红外探测器分类及工作原理92.7闭路监控系统92.7.1闭路监控系统的组成与特点92.7.2闭路监控系统的监控形式102.7.3闭路监控系统的设备12第三章 平职学院南苑小区安防设计153.1平职学院南苑小区概述153.2方案设计思想及依据173.2.1方案设计思想173.2.2设计标准及依据173.3南苑小区周界防范系统的设计183.3.1周界防范系统的分析183.3.2周界防范系统的设计183.3.3周界防范系统的实现193.3.4信道传输203.3.5控制中心部分203.4南苑小区安防监控系统的设计213.4.1系统组成及工作原理213.4.2苑区安防监控设计223.4.3系统实现功能273.5苑区内监控室的设计283.5.1监控室的整体设计283.5.2安防监控系统的设计29第四章 系统应用及存在问题314.1系统应用314.1.1图像的处理314.1.2图像的显示314.1.3图像的记录和回放324.2系统出现的问题324.3系统设备的选型及价格334.3.1设备的选型334.3.2系统部分设备价格38致谢39参考文献40IV 第一章 绪论1.1引言视频安全监控系统是安全防范技术体系中一个重要的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观方便信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机网络以及图像处理传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展。1.2问题的提出及研究意义随着近几年来智能化行业的飞速发展，安防系统已由原来的特殊行业，专门应用逐渐普及到各行各业。随着社会的不断发展，居家安全是人们安居乐业的基础，也是共建和谐社会的重要环节。尤其是比较分散比较偏远环境相对比较复杂的居民区，安全形势不容乐观，传统的门卫值班和保安巡逻等治安管理手段已经不能新形势下住宅安全保障的需要。因此，为了满足住宅小区用户安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确快速的指挥和处理。建立一个全天候综合安防系统，实现把一些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失确保人员生命安全，对于构建安全和谐的住宅有着重要的意义。1.2.1问题的提出建成一个完善的监控与安防系统，满足住宅小区用户的安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确快速的指挥和处理。1.2.2研究的意义现代住宅小区不仅日逾讲究家庭的高档化和住宅小区周边环境的自然化，而且对住宅小区内的保安与防范要求越来越高。要真正做好住宅小区的物业管理工作，为住户提供舒适安全便利的服务，必须具备一套先进的智能和可靠的安防系统作为管理辅助。在住宅小区内部安装数字监控系统，达到维护社会治安和防止破坏的作用，及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心，使监控中心的值班员可以把这些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失确保人员生命安全。1.3国内外研究现状在国外，从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国加拿大欧洲澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国德国新加坡日本等国都有广泛应用，而我国安全防范系统产业的发展比国外延迟了二三十年。在国内外市场上，主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟性能稳定，并在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大中型视频监控工程中的应用尤为广泛；后者是新崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起，但仍需进一步完善和发展。目前，视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过度阶段。1.4发展趋势前端一体化视频数字化监控网络化系统集成化是监控系统公认的发展方向，而数字化是网络的前提，网络化又是集成化的基础，所以视频监控发展的两个最大特点就是数字化和网络化。1.数字化数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频音频控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集数据处理传输系统监控等方式和结构形式。信息流的数字化编码压缩开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其他子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。2.网络化视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务多用户分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强开放性好系统组态灵活控制功能完善数据处理方便人机界面友好以及系统安装调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。第二章 系统总体设计与分析2.1概述视频监控系统是通过图像采集传输显示存储及外设控制等为监控人员提供防范区域内所有人员及重点物品的情况并记录，是协助公安部门打击犯罪维护社会安定的重要手段。视频监控系统主要由三大部分组成：前端摄像部分视频传输部分视频处理部分。2.1.1前端摄像部分前端摄像部分主要负责视频信号的拾取，将光信号通过CCD转换为视频电信号。根据外观区别，其主要分类有：球形摄像机枪式摄像机和一体机等。前端摄像部分除了正常的视频信号拾取功能外还可以有其他附件功能，如进行夜间视频监控的红外线夜视功能夜间看清物体的自动彩转黑功能等。2.1.2信号传输部分信号传输部分是整个系统的基础，起到连接视频监控系统各部件并进行视频控制等信号传送的作用。根据目前距离远近和系统整体设计方案的不同，可以有同轴电缆双绞线光纤等材质选择。每种不同的材质配套不同的连接部件。2.1.3视频处理部分视频处理部分作为视频监控系统的核心，负责前端视频控制等信号的接收和存储以及视频信号的显示和视频信号的检索分配等调度管理工作。2.1.4系统原理图图2-1视频监控系统原理图2.2系统设计规范设计规范智能建筑工程质量验收规范GB503392003视频安防监控系统工程设计规范GB503952007入侵报警系统工程设计规范GB503942007视频安防监控系统技术要求GA/T3672001入侵报警系统技术要求GA/T3682001安全防范系统验收规则GA3082001安全防范系统工程程序与要求GA/T75-1994安全防范系统通用图形符号GA/T74-2000安全防范报警设备安全要求和试验方法GB16796-1997民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-1994民用建筑电气设计规范JGJ/T161992防盗报警控制器通用技术条件GB126632001防盗报警中心控制台GB/T16572-1996建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000建筑及建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T50312-20002.3系统设计原则监控系统的目的除了维护小区的基本设施安全以外，另外一个同样重要的目的是服务于管理给管理提供现代化的手段，监控系统设计均遵循以下的原则，以达到最佳的效果和最优的性能价格比。(1)先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便于该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。(2)安全性对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采用多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏，必须采用国家及国际安全认证的所有硬件设备。(3)可靠性系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪后果将是难以想象的，因此，系统必须可靠地能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构设备选择产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均严格要求，使得故障发生的可能性尽可能小。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。(4)可扩容性系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。确保整个系统可以不断得到充实完善改进和提高。通过这种优化设计，不仅充分保护了原有投资，而且具有较高的综合性能价格比。(5)规范性由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。一切应从实际出发，使智能系统具备较高的实际效能。这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。(6)实用性和便利性在满足社区安保等功能的要求和实际使用需要的基础上，采用实用的技和设备，确保设备使用方便安全，并经久耐用。2.4安全防范系统智能建筑安全防范系统的主要任务是根据不同的防范类型和防护风险的需要，运用计算机、电视监控系统等技术形成综合的安全防范体系。它包括建筑物周界的防护报警及巡更。建筑物内及周边的电视监控、建筑物范围内人员及车辆出入的门禁管理三大部分，以及集成这些系统的上位管理软件，组成框图如图2-2所示。入侵探测报警系统出入口控制管理系统闭路电视监控系统智能建筑安全防范系统网络连接图2-2智能建筑安全防范系统组成框图2.5安全防范系统的主要内容1.视频安防监控系统设计要求视频安防监控系统应能根据建筑物的使用功能及安全防范管理的要求，对必须进行视频安防监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测，视频监控，图像显示、记录与回放，宜具有视频入侵报警功能。与入侵报警系统联合设置的是安防监控系统，应有图像符合功能，宜有图象复合加声音复合功能。视频安防监控系统的设计应符合视频安防监控系统技术要求GA/T3672001等相关标准的要求。2.视频监控方式与部位视频监控分为一般性监控和密切监控两类，采用云台扫描可作为全方位大面积的巡视；而对于固定场所或目标的监控，宜采用定位定焦死盯方式；监控部位应注意少留盲区与死角，对楼梯内外的监控要引起重视并从技术予以保证。3.视频监控系统的技术分类1）模拟矩阵方式2）模拟矩阵家DVR的混合方式3）全数字化方式4）网络化方式2.6周界防范系统2.6.1周界防范系统的意义为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等）屏障或阻挡物，安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段已经难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。2.6.2周界防范系统的分类目前国际上应用的周界探测报警器材及系统主要有以下几种：（1）主动红外报警系统（2）微波墙式报警系统（3）驻极体振动电缆报警系统（4）光纤传感器周界报警系统在周界防范系统中采用最多的是主动红外对射报警探测器加总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。2.6.3主动式红外探测器分类及工作原理主动红外报警系统主要是由主动红外探测器和报警主机这两个基本部分组成，根据需要还会配置计算机管理软件、报警联动板、联动显示板、报警打印机等。主动红外是指这种报警探测器本身发射红外线束，由发射端和接收端两部分组成，根据工作距离的不同一般分为双光束、三光束和四光束两种，一百米之内的通常为三光束，一百米以上通常为四光束。工作时，发射端发出红外光束，与它相对的接收端收到红外光束以后即处于警戒状态，当光束全部被遮挡时，探测器接收端即发出报警信号给报警主机。主机接收到信号后发出声光报警信号，同时输出报警联动信号驱动相关的设备动作，为相关人员处理报警事件提供明确的方向。2.7闭路监控系统2.7.1闭路监控系统的组成与特点闭路监控电视系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能而具有不同的组成方式，无论系统规模的大小和功能的多少，一般监控电视系统由摄像、传输、控制、图像处理和显示等4个部分组成，如图2-3所示。摄像部分图像处理与显示传输部分控制部分图2-3监控电视系统组成1.摄像部分摄像部分的作用是把系统所监控的目标，即把被摄物体的光、声信号变成电信号，然后送入系统的传输分配部分进行传送。摄像部分的核心是摄像机，它是光电信号转换的主题设备。2.传输部分传输部分的作用是将摄像机输出的视频或音频信号馈送到中心机房或其他监控视点。控制中心的控制信号通过传输部分送到现场，以控制现场的云台和摄像机工作。其传输方式有两种：有线传输和无线传输。3.控制部分控制部分的作用是在中心机房通过有关设备对系统的现场设备（摄像机，云台，灯光，防护罩等）进行远距离遥控。4.图像处理与显示部分图像处理是指对系统传输的图像信号进行切换、记录、重放、加工和复制等功能。显示部分则是使用监视器进行图像重放，有时还采用投影电视来显示其图像信号。2.7.2闭路监控系统的监控形式闭路监控系统的监控形式主要有以下几种方式。1.摄像机加监视器和录像机的简单系统这种监控方式是最简单的组成方式，有一台摄像机和一台监视器组成的方式用在一处连续监视一个固定目标的场合。这种最简单的组成方式也增加一些功能，比如摄像镜头焦距的长短、光圈的大小，远近聚焦都可以调整，还可以遥控电动云台的左右上下运动和接通摄像机的电源。摄像机加上专用外罩就可以在特殊的环境条件下工作，这些功能的调节都是靠控制器完成的。2.摄像机加多画面处理器监控录像系统如果摄像机不是一台而是多台，选择控制的功能不是单一的，而是复杂多样的通常选用摄像机加多画面处理器监视录像系统。3.摄像机加视频矩阵主机监视录像系统这种加视频矩阵主机的监视录像系统如图2-4所示。摄像机1摄像机N视频矩阵主机监视器闭路电视监控系统录像机1N图2-4摄像机加视频矩阵主机系统4.摄像机加硬盘录像监视录像系统摄像机加硬盘录像监控录像监控系统如图2-5所示。摄像机1摄像机N硬盘录像主机显示器1N图2-5摄像机加硬盘录像主机系统此外，根据实际需要，系统除了图像系统以有时还配置控制系统，报警输入，报警联动接口，语音复合系统等。2.7.3闭路监控系统的设备在系统中，摄像机处于系统的最前端，它将被摄物体的光图像转变为电信号视频信号，为系统提供信号源，因此它是系统中最重要的设备之一。1摄像机摄像机的种类很多，按颜色划分有彩色摄像机和黑白摄像机两种。按摄像器件的类型划分有电真空摄像器件和固体摄像器件（如CCD器件、MO器件）两大类。目前，CCD摄像机的使用范围迅速扩大，大有取代摄像管的发展趋势。1）CCD摄像机具有以下优点：（1）惰性小；（2）灵敏度高；（3）抗强光照射；（4）几何失真小、均匀性好；（5）抗冲振，没有微音效应；（6）小而轻、长寿命；2)摄像机的性能指标（1）清晰度：彩色摄像机水平清晰度在300线以上，黑白摄像机在350线以上。（2）照度：照度是衡量摄像机在什么光照强度下的情况下，可以输出正常图像信号的一个指标。照度或灵敏度一般用“勒克斯（lx）”表示。（3）供电电源交流供电是220V，直流供电是12V、24V。2.镜头在监控系统中，镜头直接影响到被监控画面的效果。要满足系统的设计要求，正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化配置并可获得良好的监控效果。3.云台云台是承载摄像机进行水平和垂直方向转动的装置，根据被监控目标的观察范围，确定云台水平和垂直方向的转动角度。云台分球形云台、重型云台、全方位云台、水平云台、室内外云台。其中最常用的是室内和全方位普通云台。4.防护罩摄像机作为电子设备，其使用范围受元件器件的使用环境条件的限制。为了能使摄像机能在各种条件下应用，就要使用防护罩。室内型防护罩的主要功能是保护摄像机，能防尘，能通风，有防盗、防破坏功能。室外防护罩主要功能有防尘、防晒、防雨、防冻、防结露和防雪，能通风。室外防护罩一般配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，低时自动加热。5.解码器解码器位于控制设备和摄像机之间，安装在摄像机附近。它的功能是将从控制系统传来的RS485信号进行解码，将控制指令传给摄像机的云台或者变焦镜头，有的解码器还能对摄像机的电源的通断进行控制。6.视频放大器当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器以增强信号强度，达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被增大。7.视频分配器一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想将一台摄像机的图像送给多个设备,需要选择视频分配器而不能用并联视频信号线来解决。否则衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。8.视频矩阵切换器在闭路电视监控系统中,摄像机数量与监视器数量的比例在2:1到8:1之间,为了用少量的监视器观看多个摄像机所获得的画面,就需要用视频切换器。视频切换器按一定的时序把摄像机的视频信号分配给特定的监视器。切换的方式可以按设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换到某一台监视器的输入端上，也可以在接到某个报警信号后，长时间监控该报警区域的情况，即只显示一台摄像机信号。切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像，就控制哪一路设备。9画面分割器画面分割器有四分割、九分割、十六分割、二十五分割等几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16、25个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。四分割和九分割是最常用的设备之一，其性价比较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。十六分割和二十五分割价格较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降，录像效果不好。10.监视器监视器是监控系统的标准输出，有了监视器才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两种，尺寸有9、10、12、14、15、17、21lin等，常用的是14lin。监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器的线数要与摄像机匹配。11.数字硬盘录像机硬盘录像机是以计算机硬盘为载体，可记录、回放音视频信号的多媒体设备。其工作原理是将传统意义上的视频和音频信号通过压缩码芯片，转换成为MPEG或H.264格式的文件，并保留在硬盘上。数字硬盘录像机集磁带录像机、画面分割器、视频切换器、控制器、视频服务器、远程传输系统的全部功能于一体，可连接报警探头、警号，实现报警联动功能，还可进行图像移动侦测、可通过解码器控制云台和镜头、可通过网络传输图像和控制信号等。与传统模拟监控系统相比，硬盘录像机一个最显著的特点就是功能强大，可方便实现网络监控及分控，具有模拟系统无法比拟的优越性。第三章 平职学院南苑小区安防设计3.1平职学院南苑小区概述平顶山工业职业技术学院位于平顶山市湛河区水库路3号，是集教学办公实训科研住宿等为一体的河南省示范性高职专院校。院校总面积达41.83万平方米，随着市场经济的不断发展，并且为了满足院校的需求，平顶山工业职业技术学院又建造了一处现代化安全的学生公寓小区，即平职学院南苑小区。总建筑面积达47.87万平方米，更好的解决了学生的住宿问题。南苑小区的主要建筑群包括宿舍学院澡堂学院实习基地等大建筑，小区内还设有开水房移动营业厅物业管理处等小建筑场所，其中南苑篮球场被包围于各建筑之中。关于南苑小区建筑物，最突出的要求是信息通信网络与楼宇控制并重，在二者之间能有信息的有机集成。由于南苑内的建筑相对较多，想要实现各部门内外部互访，使整个系统能够处于安全稳定的运行状态，则对网络设计的合理性做出了较高的要求。千兆（1G）以太网是局域网的首选，作为构建网络的基础采用了六类布线系统，必要时可以采用万兆(10G)以太网，除以有线方式构建网络外，还可以采用802.11x标准构建的无线网络。控制端采用的是现场总线为基础的网络式结构，并与信息通信网络进行在Web技术上的系统集成。建筑的结构模型是将智能大楼信息集成建立在建筑物内部网Intranet的基础上,通过Web服务器和浏览器技术来实现整个网络上的信息交互、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问，因此能够做到局部和远程信息的实时监控、综合共享数据资源、对全局事件作快速处理和一体化的科学管理。另外，对于此建筑安全防范工程,应根据具体建筑物不同的使用功能和建筑物的建设标准,进行工程设计及系统配置。本设计方案按照智能建筑设计标准GB/T50314将智能建筑定义为“以建筑为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。其中，安全防范系统要以适用有效为原则，不必一味的追求高档和豪华，要力求既全面又简洁，重要的是要树立安全第一的理念，并通过人防、物防、技防三防结合的方式来予以保证。平职学院南苑小区平面图如31所示图3-1平职学院南苑小区平面图3.2方案设计思想及依据3.2.1方案设计思想任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性价格比是设计方案的最基本依据。应该在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。故在进行该系统设计的时候，依照本院校监控、网络安防的基本需求，以架构合理、安全可靠、产品主流、高性能价格比作为出发点。（1）架构合理采用先进合理的技术来架构系统，在充分利用原有设备的基础上，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。（2）稳定性和安全性只有稳定运行的系统，才能确保系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。（3）产品主流系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。（4）高性能价格比力争有较高的性能价格比，所采用的产品应是简单，易操作，易维护，可靠度高的。系统价格为同档次系统的中间水平。3.2.2设计标准及依据安全防范工程技术防范（GB503482004）安全防范系统验收规则（GA3082001）智能建筑设计标准（GB/T5031420006）入侵报警系统工程设计规范（GB503942007）出入口控制系统工程设计规范（GB503962007）视频安防监控系统技术要求（GA/T3672001）安全防范系统验收规范（GA3082001）建筑智能化系统工程设计标准（DB32/1911998）建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范（GB/T503112000）民用建筑电气设计规范（JGJ/T161992）民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB/501981994)系统接地的型式及安全技术要求（GB140501993）安全防范工程程序与要求（GA/T751994）3.3南苑小区周界防范系统的设计3.3.1周界防范系统的分析周界防护系统主要是对非出入通道的周边区域进行监视和管理，目的在于防止非法入侵。通常情况下周界的范围较大，不同的周界，条件和环境也不同，往往单靠人防很难实行全面而有效的管理。而周界监控系统可对周界区域实施24小时实时监控，并进行计算机化管理，使管理人员能及时准确地了解园区周边环境的实际情况，遇有非法入侵能自动报警，自动显示报警区域，自动记录警情及自动转发报警信息。配以视频监控能实时而直观地观察和记录布控现场的实际情况，为警情核实及警后处理提供切实可靠的资料。3.3.2周界防范系统的设计南苑小区由两院组成，总东西长约为403米。南北长度约为155米。根据小区的建筑结构，对于东、西、南三面需采用红外对射，以实现对南苑小区内夜间的安全进行防范，由于北面为小区的大门，且设有警亭、保安和固定枪击式摄像机，故对北门不设红外对射。南苑东面长度为130米，可使用探测双光束的红外探测器，其探测范围为50米，故苑区的东西两侧共使用的红外对射的数量是10对，其中东侧长度约为130m，两院东侧使用6对，西侧长度约为155m，使用4对。对于南侧周界防范，由于靠近农村主要建筑物，故对其设计要求更高，使用探测距离为50m的四光束主动红外探测器，其安装点位如图3-2中的红色圆表示。图3-2红外对射安装点位图3.3.3周界防范系统的实现根据小区周界的实际情况，以及对探测器的性能的不同要求，采用对射距离不超过100米的原则，以减少其他因素引起的误报等现象。因此需要配置20对红外主动探测器，这20对探测器将整个小区的周界分成两大防区，采用总线式方式进行连接，当报警时就很容易区分报警的区域。具体点位图如图3-2所示。3.3.4信道传输本系统报警信号采用总线传输方式，这种传输方式结构简单，技术成熟可靠，安装方便，成本低。为了使保证探测器的工作电压、信号传输稳定可靠，需要采用阻抗较小的电缆，由于红外对射一般采用直流供电，阻抗太大会使末端电压降太大，导致探测器供电不足不能正常工作，影响系统的稳定性。由于线缆阻抗和线缆横界面大小成反比，长度成正比，因此在长度一定的情况下，为了保证探测器工作电压，需要采用截面积比较大的电缆，为了满足要求，本系统采用了RVV21.0的护套线。同时采用从沿周界两边布线的方式，降低了线路阻抗。3.3.5控制中心部分报警系统以苑区周边为主要防范区域。由于报警点位相对分散，数量较多，根据设计要求，为了较好地实现以上功能，同时满足具有较高的先进性、可靠性、可扩展性、经济性，我们采用了总线制两大防区主机的方式,每个单点将报警信号接入到总线上，报警主机可以通过密码对任何一个防区进行设防。各防区都处于正常工作状态时，一旦有人入侵设防区域，探测器会立即将报警信号通过总线传输给控制中心的总线报警主机，报警主机显示报警探测器所处区域，存贮报警地点、时间、警情等有关数据，同时总线控制箱通过RS-485总线与中心电脑连接，中心电脑对警情进行处理。当有警情发生后，报警信号通过总线传输到管理中心，管理人员根据中心显示的信息立即处理警情，并作出记录，保卫人员可迅速赶到现场，处理应急情况。其工作原理如图3-3所示。图3-3红外对射报警系统结构图3.4南苑小区安防监控系统的设计3.4.1系统组成及工作原理本系统是由一套数字视频监控系统组成，可分成三大部分：前端模拟设备、模数转换线路传输和数字图像信号调用管理。1.前端模拟设备前端设备完成模拟视频信号的采集和声音信号的采集。摄像头通过内部CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频信号，经同轴电缆传输进入视频采集卡。红外灯在夜间低度条件下，提供红外照明。2.模拟转换数字化处理部分是监控系统的核心技术。通过视频音频采集卡对前端摄像头采集的模拟信号进行模数转换，并对转换后的信号进行压缩处理，网络采用H.264的压缩格式，数据压缩比大，这样就大大减少了数字硬盘录像机的存储空间和网络传输的负担。同时也为网络高速传输提供了技术保证。该系统的模拟监控系统拓扑图如图3-4所示:图3-4模拟监控系统拓扑图3.4.2苑区安防监控设计1.苑区外部监控设计苑区外部安防设计主要是对各个公寓大楼的出入口进行设计，对于苑区北门主要采用云台摄像机和固定式枪机进行监控，进行实时查看，对于各路口，在夜间也可能出现较多的状况，故使用的是半球云台摄像机，对于夜间的安全情况进行监视。对于其他的一些大楼的出入口，在其入口处，主要采用的是吸顶式摄像机和固定式枪机，只对出入的人员进行辅助查看。苑区的外部安防监控图如图3-5所示。图3-5外部安防监控分布图【需求分析】对于园区围墙，采用探测距离为50米的红外对射仪器，需要20对红外对射，当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报，保卫人员可快速前往进行查看，处理应急情况。在园区大门口及重要路口安置固定枪击式摄像机和云台摄像机各2台，时刻观察记录着进出的人员情况，以确保园区的安全。2.苑区内部监控系统设计1）公寓楼楼层间点位设计与实现根据公寓楼的建筑结构，各公寓楼及公寓楼层的设计结构相同，故可采用如下图中方式：【需求分析】各公寓楼结构及各楼层数相同，即二至五层结构相同，需要4个摄像机。每层设置一个摄像机:吸顶式摄像机，摄像机安装各楼层拐角处，用于查看楼梯走廊拐角及周围人物活动情况，如上图中吸顶式摄像机的安装。2）公寓楼一楼监控点位设计分析相对一楼，使用了大量的监控设备，因为是公寓入口，位置重要，故对其的防护等级要求较高，其一楼平面图如图3-6所示。图3-6【需求分析】对于楼一层，选用的是半球云台摄像机；走道内主要是在其顶部设置为吸顶式摄像机；另外，在服务台的地方设置有一吸顶云台摄像机，能对整个一层大厅内的人员走动情况进行实时查看。3.系统的点位分布设计园区内共设计有监控点位194个，其中采用的摄像机主要有以下四种：云台摄像机16台，固定式枪击2台，吸顶式摄像机156台，具体的设计分析如表3-1所示。表3-1摄像机点位分布表类数种位方位量量数y固定式枪机云台摄像机吸顶式摄像机红外对射总计公寓楼13156169苑区内33其他方位22022共计21615620194【摄像机选择】前端摄像机是整个监控系统的原始信号源，摄像机的选择及它产生图像信号的质量将影响整个监控系统的设计的成败。因此本方案选择摄像机遵循以下原则：外部主干道路:由于主干道上人流量相对较多,监控难度大。处于对场地和技术的要求，使用的是100米红外球机云台摄像机，含27倍420线变焦摄像机，能够在夜间使用，带有防护罩，雨雪天气，依然可以正常工作。室内房间走道：对于楼层内部的走道，多使用的是镜头为6mm的自动背光补偿式吸顶式半球摄像机，此类摄像机性价比较高，是内部楼层内部使用的首选，极大的够满足了需要。值班窗口：在一楼的值班窗口选用的是吸顶云台摄像机，便于对大厅进行实时监控。【传输部分设计】1）视频信号传输前端摄像机视频信号全部进入中央控制设备，是完全建立在有信号传输的基础上，传输线路的路由设计，尽量做到路由短捷、安全可靠、施工维护方便；尽量避开恶劣的环境条件或易使管线损伤的地方，尽量不与其它管线交叉跨越。整个电缆架设要考虑到环境因素、抗干扰、抗雷击等因素，要求信号线屏蔽效果好，视频线中间尽可能无接点，降低损耗以保证视频图像质量。系统各路视频信号在监视器输入端的电平值应为1Vp-p3dB，采用设备、部件的视频输入和输出阻抗以及视频电缆的特性阻抗均为50W。本项目各个监控点至机房的传输距离均500米，所以本方案设计楼梯专用摄像机信号采用SYTFVR-75-5专用视频电缆传输，其余摄像机均采用屏蔽密度为96%的优质基带视频电缆SYV75-5传输。2）控制信号传输本方案设计为从控制主机至每个云台解码器各引1条屏蔽双绞线（RVVP2*1.0）用于传输云台和电动镜头动作的控制信号。3）控制中心设计本项目控制中心主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。设备主要包括：控制键盘、屏幕墙数字矩阵控制主机、硬盘录像机、控制台、液晶电视和监视器等。3.4.3系统实现功能1.视频输入以大华的DVR为例该系统的每个数字硬盘录像机可接入32路视频输入，通过一分二分配器，将视频信号一分为二，一路进入数字录像机进行保存，一路进入数字矩阵在电视墙上显示。本系统采用大华的DVR系统，DHDVR3204LSSN支持16路同步回放，视频输入为32路模拟视频BNC接口，视频输出为BNCVGAHDMI各一路，视频标准为PLA(625线，50秒)。2.数字录像可以对该系统实行程序录像，即在远程或本地设置数字录像的日期和时间的，以及每个录像文件的时间。并且可以设置的录像最多的硬盘空间，还可以根据自己的需要设定系统循环的周期。本次更换的数字硬盘录像机使用了较高的配置，可实现24小时录像，录像资料保存时间长达一个月，那么需要的大华硬盘录像机14个，录像方式支持手动，自动，运动检测，报警触发录像模式。3.图像显示系统可以根据需要按照下面四种规格调整视频图像的大小：QCIF（174*144）CIF（325*288）VGA（640*480）4CIF（704*576，PAL）4.图像显示方式该系统视频信号可以按单路、四、八、十六、三十二路分割显示，通过摄像机的自动切换功能，可以自由设定参与自动切换的摄像头的数目和各摄像头的切换时间。并且显示方式支持VAGHDMITV数据的同时显示。5.录像播放可以直接播放任意日期的任意时刻的录像录音文件。同时可以根据日期、时间或动态侦测结果检索录像文件并播放。录像播放支持1、2、3、4、16路回放功能。6.动态侦测技术动态侦测技术主要体现在可以对监控区域内的动态物体进行侦测，在监控区域内有动态物体时，系统自动录像。若监控区域中，一分钟内没有动态物体时，系统停止录像。本系统侦测技术为移动侦测，每个画面可设置396个监测区域，可设置多级灵敏度，16档可调。7.报警功能播放报警声音，启动动态侦测录像，拨打报警电话等。3.5苑区内监控室的设计3.5.1监控室的整体设计根据公寓结构布局，将监控室的位置设计在公寓楼的一层，作为中心监控地。该控制室为了便于进行线缆敷设和数据存储，将园区的网络机房和安防系统的监控机房设置在了一起，这样便于进行操作和管理。在该监控房中将整个园区的网络通信设备和安防系统监控设备的终端设备集中在了一起。在监控房中能够实时查看园区内的安全防范