安全防范工程设计

1、安全防范系统设计教程中 国 赛 宝 （ 山 东 ） 实 验 室中 国 赛 宝 （ 山 东 ） 实 验 室 山东省电子产品监督检验所山东省电子产品监督检验所设计原则（本文以技术防范为主）1、系统的防护级别与被防护对象的风险等级相适应2、技防、物防、人防相结合，满足探测、延迟、反应相协 调的要求。 三要素：探测+反应延迟3、充分考虑系统的安全性、电磁兼容性、维护保障性、可 扩展性4、充分地考虑系统的适应性运行经济性设计流程现场勘察需求分析确定目标 制定原则遵循标准方案设计设备选型设计验证设计关键点设计任务书依据现场勘察基础建设目标特色、档次、水平防范对象人、物、财设计内容方案、功能、子系统、分部、

2、分级设计结果图纸、性能、设备、说明现场勘察指与安全防范系统设计有关的各方面情况的了解和调查现场勘察的内容：1）被防护对象的风险等级与所要求的的防护级别。 2）被防护对象的物防设施能力与人防组织管理概况。 3）被防护对象所涉及的建筑物、构筑物或其群体的基本概 况:建筑平面图、使用(功能)分配图、通道、门窗、电 (楼)梯配置、管道、供电线路布局、建筑结构、墙体及 周边情况等。）地理与人文环境。调查了解被防护对象周围的地形地物、 交通情况及房屋状况；调查了解被防护对象当地的社情 民风及社会治安状况。现场勘察的内容：）气候环境和雷电灾害情况。调查工程现场一年中温度、 湿度、风、雨、雾、霜等的变化情况和

3、持续时间（以 当地气候资料为准）；调查了解当地的雷电活动情况 和所采取的雷电防护措施。 ）电磁环境。调查被防护对象周围的电磁辐射情况，必要 时,应实地测量其电磁辐射的强度和辐射规律。）草拟布防方案，拟定周界、监视区、防护区、禁区的位 置,并对布防方案所确定的防区进行现场勘察。）拟定前端设备安装方案，必要时应作现场验证试验。 探测器：安装位置、覆盖范围、现场环境； 摄像机：安装位置、监视现场一天的光照度变化和夜间 提供光照度的能力、监视范围、供电情况；现场勘察的内容：9） 勘察并拟定线缆、管、架（桥）敷设安装方案。 10）勘察并拟定监控中心位置及设备布置方案。监控中心面积； 11）终端设备布置与

4、安装位置；线缆进线、接线方式；电源； 接地；结论现场勘察报告设计要素 常用的子系统主要包括：入侵报警系统、视频安防监控系 统、出入口控制系统、电子巡查系统、停车库（场）管理 系统等。 概括安防系统组成：包括前端、传输、信息处理/控制/管 理、显示/记录四大单元 各主要子系统的设计要素包括下列内容： 1、入侵报警系统：系统应能根据被防护对象的使用功能 及安全防范管理的要求，对设防区域的非法入侵、盗窃、 破坏和抢劫等，进行实时有效的探测与报警。高风险防护 对象的入侵报警系统应有报警复核（声音）功能。系统不 得有漏报警,误报警率应符合工程合同书的要求。 设计要素 2 、视频安防监控系统:系统应能根据

5、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、视频监视，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视频安防监控系统，应有图像复核功 能，宜有图像复核加声音复核功能。设计要素 、出入口控制系统:系统应能根据建筑物的使用功能和 安全防范管理的要求，对需要控制的各类出入口，按各种 不同的通行对象及其准入级别，对其进、出实施实时控制 与管理，并应具有报警功能。 4 、电子巡查系统:系统应能根据现场布局和管理要求， 按照预先编制巡查程序，通过信息识读器或其他方式对保 安人员巡逻的工作状态进行监督、记录，并能对

6、意外情况 及时报警。设计要素 5、停车库（场）管理系统：系统应能根据建筑物的使用 功能和安全防范管理的需要,对停车库(场)的车辆通行道 口实施出入控制、监视、行车信号指示、停车管理及车 辆防盗报警等综合管理。 、其它子系统：比如机场、车站、码头，大型集会和 活动场所需要设立的防爆安全检查系统、人员识别系统、 特殊物品识别系统、应急疏散广播系统等。功能设计管理平台 1 、安全防范系统的管理平台由硬件及应用软件构成，以 实现对系统的管理和监控。 2、应使用简体中文图形界面；如果管理平台一旦发生故 障，各子系统应仍能单独运行；如果某子系统出现故障， 不应影响其他子系统的正常工作。 3、管理平台至少具

7、备：1）操作员管理；2）状态显示； 3）各系统控制；4）联动及预案；5）记录查询；6）报表 生成。功能设计入侵报警1、遵循纵深防护原则2、周界、区域、空间、重点目标3、应能独立运行4、本地、异地、远程报警；有线、无线均可5、与视频监控、出入口控制联动6、多技术复合探测7、按时间、区域、部位任意编程设防和撤防8、能监测设备和线路状态，自我防护指标要求-入侵报警1、系统报警响应时间： 分线制、总线制和无线制入侵报警系统：不大于2s；基于局域网、电力网和广电网的入侵报警系统：不大于2s。基于市话网电话线入侵报警系统：不大于20s。 2、探测器对每个防区要完全覆盖。覆盖范围边缘与防护对 象间的距离大于

8、5m。 3、与摄像机监控的范围相对应。 4、当多个探测器的探测范围有交叉覆盖时，要避免相互干 扰。 5、注意各种探测技术的特点和局限性。功能设计视频监控1、公共活动场所、通道、电梯及重要部位和场所等进行视 频探测、图像实时监视和有效记录、回放。2、回放的图像质量及信息保存时间应满足管理要求。3、画面上应有摄像机的编号、部位、地址和时间、日期显示。4、当与报警系统联动时，能自动对报警现场进行图像复核， 能将现场图像自动切换到指定的监示器上显示并自动录像。摄像机镜头的概念-成像质量相对孔径，入射光瞳的直径D与焦距f的比值（D/ f）。在镜头中限制光线进入镜头的孔阑称为入射光瞳，在一摄像镜头中，入射

9、光瞳是第一片镜的直径；在小孔镜头中则是其前端的小孔。相对孔径反映镜头的光能传递特性，决定镜头的集光能力，相对孔径大，集光能力强。 成像面的照度与相对孔径平方成正比。 相对孔径的大小影响镜头的分辨率，相对孔径大，分辨率高。景物像高： h=Df/L 物 镜头 像 （成像面） D H h L f W 水平视场角：水平=2tg-1(W/2f) 垂直视场角：垂直=2tg-1(H/2f)CCD规格 W H 2/3“ 8.8 6.6 1/2” 6.4 4.8 1/3” 4.8 3.6 1/4” 3.2 2.4 功能设计出入口控制1、应对受控区域的位置、通行对象及通行时间等进行实时 控制。AB门，防尾随。2、

10、系统应有报警功能。3、应能与电子巡查系统、入侵报警系统、视频安防监控系 统等联动。4、应采用平推外开门，配有门锁的出入口，在紧急逃生时， 方便开启。5、信息自动记录、打印、存储，并有防篡改和防销毁等措 施。出入口指标1、现场控制设备中的每个出入口记录总数不小于1000条。2、中央管理主机的事件存储载体，能存储不少于180天的事 件记录，存储的记录应保持最新的记录值。3、操作响应时间不大于2s4、现场事件信息经非公共网络传输到出入口管理中心的响 应时间应不大于5s安全性设计1、所用设备、器材的安全性指标应符合现行国家标准安 全防范报警设备 安全要求和试验方法GB16796等标准 规定的安全性能要

11、求，保证人身、设备安全。2、管理及信息安全：应设置备用电源；操作密码，并区分 控制权限；防泄密措施；防病毒和防网络入侵。3、系统的防破坏能力。电磁兼容性设计1、辐射尤其无线设备频段、功率符合规定。2、传输线路的抗干扰设计。3、电力系统与信号传输系统的线路应分开敷设。 4、信号电缆的屏蔽性能、敷设方式、接头工艺、接地要求 等应符合相关标准的规定。 5、电梯箱内安装摄像机时，应有防止电梯电力电缆对视频 信号电缆产生干扰的措施。注意1、可靠性2、尽可能简化的系统结构3、采用标准化、模块化、通用设备4、冗余设计保证系统的某个局部故障，不影响系统其它部 分的正常工作5、环境适应性6、盐、雾、易燃易爆、粉

12、尘、水面、光线防雷与接地设计1、重要，但工程中忽视。2、根据现行国家标准建筑物防雷设计规范GB50057和 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343的相关规定 设计重点应放在监控中心的防雷与接地设计，前端也重要。3、建于山区、旷野的安全防范系统，或前端设备装于塔顶, 或电缆端高于附近建筑物的安全防范系统，应按建筑 物防雷设计规范GB50057的要求设置避雷保护装置。4、建筑物内的安全防范系统，其防雷设计应采用等电位连 接与共用接地系统的设计原则，并满足建筑物电子信 息系统防雷技术规范GB50343的要求。防雷与接地设计5、接地电阻：一般接地电阻不得大于4； 野外其接地电阻不得大于10； 在

13、高山岩石地区的土壤电阻率大于2000m 时，不得大于20。6、电源线、信号线经过不同防雷区的界面处，宜安装电涌 保护器；系统的重要设备应安装电涌保护器。电涌保护 器接地端和防雷接地装置应作等电位连接。铜质等电位 连接带其截面积应不小于16mm。7、监控中心内应设置接地汇集环或汇集排，汇集环或汇集 排宜采用裸铜线，其截面积应不小于35mm。集成设计1、包括各子系统自身的集成设计、汇合总系统的集成设计， 还应考虑总系统与上一级管理系统的集成设计。2、独立子系统考虑分级管理集成、与其他子系统联动。3、总系统集成可以某一子系统为主（如视频安防监控系统） 进行系统总集成设计，通讯协议和接口标准、兼容，应

14、 能与上一级管理系统进行更高一级的集成。传输与布线设计1、一般采用有线传输为主、无线传输为辅的传输方式。2、最好采用专网，尤其IP监控。3、报警信号传输线要求。4、耐压应不低于AC250V。5、穿管的绝缘导线，不应小于1.00mm。6、线槽内绝缘导线，不应小于0.75mm 。7、多芯电缆的单股线芯不应小于0.50mm。8、密编铜网外导体的同轴电缆。9、电梯轿厢的视频同轴电缆应选用电梯专用电缆。传输与布线设计10、属综合布线系统的设计应符合现行国家标准建筑与建 筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311的规定。11、多芯电缆的最小弯曲半径，应大于其外径的6倍；同轴 电缆的最小弯曲半径应大于其

15、外径的15倍。12、线缆槽敷设截面利用率不应大于60；线缆穿管敷设截 面利用率不应大于40。13、室内敷线线缆和电力线平行或交叉，间距不小于0.3m。 网络型摄像机使用网线接入距离90米 模拟摄像机使用视频线接入距离350米 远距离使用光纤等方式传输供电设计1、监控中心应设置专用配电箱，配电箱的配出回路应留有裕量。2、系统监控中心和系统重要设备应配备相应的备用电源装置， 后备时间。3、系统前端设备视工程实际情况，可由监控中心集中供电，也 可本地供电。4、总系统额定功率的1.5倍设置主电源容量。监控中心设计1、监控中心应设置为禁区，应有保证自身安全的防护措施 和进行内外联络的通讯手段，并应设置紧

16、急报警装置和 留有向上一级接处警中心报警的通信接口。2、监控中心的面积，不宜小于20。3、门的宽度不应小于0.9m，高度不应小于2.1m。4、控制台正面与墙的净距离不应小于1.2 m，侧面与墙或其 他设备的净距离，在主要走道不应小于1.5m，在次要走 道不应小于0.8m。5、机架背面和侧面与墙的净距离不应小于0.8m。6、具体设计：功能、布局、配电、管线、照明、操作、显 示等。高风险对象的安全防范工程设计1、主要针对文物保护单位和博物馆、银行营业场所、重要 物资储存库、民用机场、铁路车站等五类高风险防护对 象的安全防范工程设计。2、高风险防护对象的风险等级和防护级别的界定企业事 业单位内部治安

17、保卫条例。3、专业标准如：文博GA27-2002、金融GA38-2004。入侵报警系统设计举例数模结合系统设计举例网络化系统设计举例防雷与接地设计举例机房等电位设计方法1、中控室做均压汇集环 用35 mm2铜编辑线沿 机房内四周做一封闭 汇集环 。2、窗、机柜、暖气可靠 接地、等电位联接。3、单点接地电阻值小于 4。集成系统设计举例立杆设计与工艺杆件及基础 一个稳定的立杆基础对画面的稳定起着非常重要的作用，对立杆的安全竖立起着决定性的作用。 杆件材质要求：立柱采用的钢材应符合GB-700的要求，顶部采用可装卸的柱帽封盖，钢材全部采用热浸镀锌进行防锈处理，立杆壁厚根据挑臂长度从杆件所用钢材杆件应

18、保证。 基础和整根杆及其上配件应能抗14级以上台风，杆上设备总质量不超过30KG。高度应确保摄像机及辅助光源安装后离地净高度不少于6m（一体化球机杆件不少于7m）；相机横杆要求至少达到每个摄像机监控区域中间，闯红灯电子警察及高清视频监控系统的横杆至少挑到车道中间位置;高楼监控球机安装与指定点位楼顶,安装支架固定方式应当根据具体位置定制,应确保牢固美观便于维护能控制道路全景。序号立杆横臂基础尺寸预埋件14m6m1.21.21.6(m3)M24*6*1400 mm27m13m 1.61.62.0 (m3)M30*8*1800314m15m 2.02.02.0 (m3)M30*8*2000立杆设计与

19、工艺制作接地桩设计 包括基础杆件、机箱体所在地的接地工程。 接地使用接地体/接地棒。距设备杆的距离不得超过3m。 杆件应安装保护地线，保护地线可使用规格为40mm4mm以上的镀锌扁钢制作，焊接到每个钢制杆件的法兰盘上。焊接处应作防腐处理。保护地线应与接地体/接地棒有效连接，接地电阻应小于4。 设备机箱的专用接地端子应与接地体/接地棒有效连接，接地电阻应小于4，引入设备机箱的接地线应使用软铜绞线，其截面不得小于10mm2。 接地体/接地棒施工应符合GB50169的规定。监控机房监控大厅参考参考效果图参考效果图1监控大厅参考参考效果图参考效果图2监控大厅参考监控大厅功能区划分参考效果图参考效果图1

20、监控大厅功能区划分参考效果图参考效果图2注意-球机不受控制问题1问题描述球机不受控制或控制不灵活原因1、控制线的距离长、质量差、RS-485波特率设置较高2、控制线和端子连接不良或者接反3、控制线路中连接多个设备，控制电压过低解决办法1、采用质量好的屏蔽线做控制线，当使用0.56mm（24AWG）双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下表：当使用较细的通讯电缆，或者在电磁干扰较强的环境使用本产品，或者总线上连接有较多的设备时，最大传输距离相应缩短；反之，最大距离加长2、反复检查控制线端子处的连接是否良好，是否接反3、连接多个设备时，将球机拨码开关SW2上的第8位拨向ON，

21、接入120匹配电阻波特率最大距离2400BPS1800m4800BPS1200m9600BPS800m球机不受控制问题2问题描述1台DVR可以控制1-2台球机，控制多个球机则其中某些球机不受控原因球机控制线采用星型连接，控制设备过多控制信号会发生串扰，导致球机不受控解决办法解决星型连接的方法有两种1、添加RS-485分配器添加RS-485分配器星型连接球机不受控制问题2解决办法2、连接方式改成”手拉手”型或总线型总线型注意：D段不超过7米。“手拉手”型硬盘错误监控专用硬盘监控专用硬盘普通硬盘普通硬盘连续工作时间724小时小时，企业级应用环境设计58小时小时，商业、家庭环境设计启动电流2.0安培

22、，优化电源配置2.8安培功耗和散热8W/盘盘，适合多盘应用14.5W/盘盘传输模式不间断传输，适合流媒体传输间断传输，适合文件传输并发访问支持多路并发I/O支持随机并发I/O防震性能多盘系统的专业抗震解决方案不考虑多盘系统的抗震工程流程主要环节-设计部分1、设计任务书 2、现场勘察3、初步设计 4、方案论证评审5、施工图设计文件编制（正式设计）6、工程施工 7、工程试运行 8、工程检验、验收 9、工程移交流程初步设计1、根据以上及现行规范、标准的要求，对工程建设项目进 行方案设计。2、形成的技术文件应包括：设计说明、设计图纸、主要设 备材料清单和工程概算书等。3、确定系统架构、系统功能、系统指

23、标、产品性能、供电 方式、布线路由、施工标准。4、提交：至少系统图、平面图、监控中心布局图及说明。5、体现人防、物防和技防相结合的原则。流程方案论证1、评定初步设计文件质量，科学、实际。2、论证的结论可分为通过、基本通过、不通过。对初步设 计的整改措施要由建设单位和设计单位确认。3、方案论证内容中，要充分考虑到一些高风险等级的单位 的要求，如文博系统对设备材料安装工艺。4、对实施的可行性、产品选型、工程造价等给出结论。流程施工图（正式设计）1、技术文件应包括：设计说明(包含整改意见落实措施)、 设计图纸、主要设备材料清单和工程预算书等。2、提供详细的各类图纸，系统图、平面图、监控中心布局 图、

24、设备连接关系图、前端布防图等。 3、管线敷设图也可以进一步分解为管路敷设图和线缆敷设图。 4、做出详尽的设备材料清单和工程预算书。51一个标准的监控系统的构成设计-对产品的把握1、采用目前最高标准分辨率1080p高清设备。2、高清视频标准包含1080P、720P、1080I、720I，其中I做 为隔行扫描标准，近年来已逐渐淘汰。1080P/720P，已 经有大量的应用，已经成熟。3、模拟摄像机以540线为主，可达700线，廉价。基本概念1、监控基本概念1）传统的420线、480线、540线模拟摄像机配合CIF、HD1、D1画质的硬 盘录像机组成监控系统。 2）CIF是模拟常用的标准化图像格式（

25、Common Intermediate Format）。 在H.323协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率。为家用录 像系统(Video Home System，VHS)的分辨率。3) D1是数字电视系统显示格式的标准，共分为5种规格：D1D5，分辨率 为72048019201080PD1：480i格式（N:525i）：720480（水平480线，隔行扫描）。和 NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF （720576）分辨率对应： CIF 4CIF D1 像素： 352288 704576 720576 回放清晰度： 288TVL 480TVL 4

26、80TVL 摄像机分辨率2、模拟监控画质清晰度提升高清受限 BNC头-复合视频相较传统的模拟监控系统画质提升，700线模拟摄像机配合模拟高清硬盘录像机组成的监控系统。监控前端设备应关注的性能 最低照度最低照度 白平衡白平衡 日夜切换日夜切换强光抑制强光抑制宽动态宽动态背光补偿背光补偿自动增益自动增益 图像传感器图像传感器移动侦测移动侦测760H-CCD全面提升-960H540540线线700700线线数字监控-传感器选型SONYSONY柯达柯达1、偏重于专业市场2、偏重于高端1、偏重安防市场2、偏重于中低端3、价格便宜两大CCD供应商主流高清CCD的方案选型数字监控-编码芯片选型出身于安防市场

27、拥有很强的视频编解码技术，但对于图像处理技术积累一般出身于DV市场，拥有很强的图像处理技术，但对安防行业不了解。安霸安霸海思、海思、NXPNXP、升迈、升迈出身于消费类及安防市场，拥有很强的图像处理技术及视频编解码技术。主流高清网络摄像机的主芯片方案选型数字监控-存储选型1、NVR存储2、集中管理存储NVR的全称为Network Video Recorder，其核心特点主要体现在字母“N（Network）”上，即网络化特性。在NVR系统中，前端监控点安装网络摄像机数字化处理后，以IP码流形式上传到NVR，由NVR进行集中录像存储、管理和转发，NVR不受物理位置制约，可以在网络任意位置部署。NV

28、R实质是个“中间件”，负责从网络上抓取视频音频流，然后进行存储或转发。因此NVR是完全基于网络的全IP视频监控解决方案，基于网络系统可以任意部署，NVR一般用于小型网络监控系统。服务器连接前端网络摄像机，通过流媒体协议下载数据，然后存放到存储设备上。服务器和存储设备之间可以通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议连接。集中存储方式适合于大中型平台的部署。集中存储方式中，IP连接模式（iSCSI）和FC连接模式有良好的扩展能力和可管理性，是目前采用较多的方式之一。3、按照系统配置选择合适的存储设备存储设备容量的大小，除了与摄像头数量有关外，还与视频的格式，码率，存储天数等相关。存储系统容量的计算

29、方法如下：假设视频的格式为D1,码率为2Mb/s。单路视频每天存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时=21GB。单路视频每月存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=648GB。我们可以根据摄像头数量、码率、存储时间可根据实际情况来选择。数字监控-存储选型59多台DVR系统组网方式60ADSLDVSDVSLAN / PPPOEVDSLDVR/DVSLAN / 城域网基于B/S（Browser/Server）架构的数字视频监控DVR/DVS视频/流媒体服务器视频/流媒体服务器监控客户端视频流数据是 UDP单播数据流网络上DVS数量很多需要设置视频服务器或者称为流媒体网关的设备流媒体视频联网监控-流媒体转发智能分析 智能功能模