第七讲楼宇自动化安防系统

课程：楼宇自动化1.课程性质：专业选修课2.任课教师：曾明3.学时：324.上课时间： 星期二上午3、4节（1-17周）5.参考书：王可崇等编著《智能建筑自动化系统》中国电力出版社，2009章云，许锦标编著《建筑智能化系统》清华大学出版社，2007王再英等编著《楼宇自动化系统原理与应用》电子工业出版社2005第七讲安防自动化系统安全技术防范是以安全防范技术为先导，以人力防范为基础，以技术防范和实体防范为手段，为建立具有探测、延迟、反应基本功能并使其有效结合的综合安全防范服务保障体系而进行的活动。它是预防损失和预防犯罪为目的的一项公安业务和社会经济产业。预防损失和预防犯罪的具体内容主要包括：预防入侵、盗窃、抢劫、破坏、爆炸违法犯罪活动和重大治安事故。安防自动化系统门禁控制系统闭路电视监控系统防盗报警控制系统巡更管理子系统停车场管理系统

安防自动化系统7.1安防控制基础知识

一、计算机常见通信接口1.并行接口：指8位数据同时通过并行线进行传输。常见并口有： 4位、8位、增强并行口EPP、扩展并行口ECP。计算机中的并 行接口主要作为打印机端口，通常使用25针D形接口。EPP：由Intel公司开发，允许8位双向数据传输，可以连接各种非打印设备，如扫描仪、磁盘驱动器和CDROM驱动器。ECP：由Microsoft、HP公司开发，支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器访问）。几乎所有主板都集成了并行口插座，标注为Paralle1或LPT1，是一个25针的双排插座。特点：传输速度快，传输距离短1－2米2.串行口：数据和控制信息是一位接一位串行地传输。PC通常都有两个串口：COM1（9针D形连接器）和COM2（老式DB25针连接器）特点：传输速度慢，但传输距离较远3.USB口（UniversalSerialBus，通用串行总线）。4针插头作为标准。组成：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备和针对不同设备的客户驱动程序。

USB2.0：480Mbps比USB1.1标准快了40倍左右。特点：速度快，支持热插拔，使用方便二、串行通信及接口电路

1.计算机串行通信界定：通常是指外设与接口电路之间采用串行通信方式。实际上CPU与接口之间仍按并行方式工作。

2.计算机串行通信原理 实现串并转换功能的电路通常称为“通用异步收发器”（UART：UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter）。典型芯片有：Intel8250/8251。

3.线路传输方式

(1)单工传输方式

(2)半双工传输方式

(3)全双工传输方式4.EIARS232C（美国电子工业协会EIA提出）

RS：RecommendedStandard C：代表RS232最新一次修改，之前有RS232A和RS232B电气特性：RXD、TXD逻辑“1”＝－3V～－15V；逻辑“0”＝＋3V～＋15V RTS、CTS、DSR、DTR、DCD控制线上：信号有效＝＋3V～＋15V；信号无效＝－3V～－15V工作方式：单端，共模抑制能力差特点：最大传输距离15米，最高速率为20kbps5.RS422/RS485

采用平衡传输方式的串行接口标准。所谓平衡，是指双端发送和双端接收，逻辑电平由两条传输线路的电位差来决定。特点：抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远。通常采用双绞线作为传输介质100Kbps可传输1200米；9.6Kbps可达1500米；10Mbps传输距离15米6.基于RS485的分布式控制系统设计（1）系统结构：上位机、下位机模式下位机完成现场数据的采集和实时控制，并将采集的数据实时地上传到上位机；上位机接收数据，进行处理，实时的显示并记录下来；RS232/RS485转换器（2）通信协议设计定义通信帧的格式（目的地址、源地址、帧序号、数据分类、数据等的定义）；设计通信机制（协议）7.2门禁控制系统

门禁系统的组成1.出入凭证：密码、各种卡片或者指纹、虹膜、声音等人体生物特征

2.卡的类型：

(1)磁卡：在非磁性基片上用树脂粘贴磁条（定向排列的铁性氧化粒子组成的材料），磁条上有三个磁道，1、2只读，3读写；采用调频制编码技术。 特点：有磨损，磁卡容易复制，受外界磁场干扰，安全性一般。

(2)接触式IC卡：将集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，表面有8个触点，卡片有存储器，可记录片号码、持卡人信息。 特点：不会被磁化，不易复制，安全性较好。

(3)非接触式IC卡（射频卡）：无触点，卡片内有一个电感线圈，在读卡器激励下产生微弱电流，供卡片芯片工作，并以电磁方式将信息返回给读卡器。特点：无接触，使用方便，安全性高，将来发展方向。

3.识别仪（读卡器）：负责读取凭证中的数据

4.门禁控制器：核心部分，负责整个系统的输入输出信息的处理、存储和控制。单片机系统加外围电路，有CPU、存储器、内部总线、时基电路、实时时钟日历、读卡器接口、通信接口、电源等。

5.电控锁：(1)电磁锁：属于断电开门型锁具，适用于单向的木门、玻璃门；(2)阳极锁：属于断电开门型锁具，适用双向的木门、玻璃门，本身带有门磁检测器、可随时检测门的安全状态；(3)阴极锁：属于通电开门型锁具，适用于单向木门。停电时是锁住的，一般需配备UPS电源。6.其他设备：出门按钮、门磁（用来检测门的开关状态）7.门禁管理软件二.门禁系统的功能

1.对通道进出权限的管理

2.实时监控功能

3.出入记录查询

4.异常报警功能

5.与其他系统联动（如消防报警、闭路监控报警）

7.3闭路电视监控系统电视监控系统主要由摄像、传输、控制和显示与记录四大部分所构成。

1.摄像部分

包括安装在现场的摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，其任务是对物体进行摄像并将其转换成电信号。

2.传输部分监视现场和控制中心存在一定距离，两者之间需要信号传输，一方面摄像机得到的图像要传到控制中心；另一方面控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号的传输两大大部分。

3.显示与记录部分 显示与记录设备安装在控制室内，主要由监视器、长延时录像机或硬盘录像系统和一些视频处理设备构成。其任务是把从现场传来的电信号转换成在监视设备上显示的图像，如果必要，同时用录像机予以记录。

4.控制设备

(1)视频切换器

(2)多画面分割器

(3)视频分配器（见图）方案说明：前端所有摄像机信号首先进入视频分配器，进行字符叠加，之后每路视频分别对应输出2组，其中第1组（最多32路，海关共有21路视频信号）输出至硬盘录像机，进行录像保存；第2组（最多32路，海关共有21路视频信号）输出至视频切换矩阵；报警信号直接输入视频矩阵；音频信号输入音频矩阵。音频矩阵和视频矩阵通过环路直接相连，能方便实现音视频的实时同步输出。视频矩阵的16路输出中，10路直接输入到海关监控室电视墙上，其中两台29寸，8台25寸；2路接入入境办公室，就地配置两台25寸监视器；2路接入出境办公分控室，就地配置两台25寸监视器；2路连接网络编码器、网络解码器，进行压缩编码后数字输出到网络； 主控室可直接用控制键盘通过矩阵调动摄像机，也可以用一台工作站（需安装矩阵控制软件）控制矩阵的视频输出。硬盘录像机主要用来保存视频录像资料，它将视频信号直接输出到网络。视频查询工作站可通过局域网访问硬盘录像机，进行视频查询、回放。授权的远端用户可以通过PC机登录视频服务器查看录像画面。7.4防盗报警系统智能建筑的防盗报警系统负责对建筑内外各个点、线、面和区域的侦测任务。它一般由探测器、区域控制器和报警控制中心三个部分组成。

1.探测器

(1)开关探测器

(2)光束遮断式探测器

(3)热感式红外线探测器

(4)微波物体移动探测器

(5)超声波物体移动探测

(6)玻璃破碎探测器

(7)震动探测器2.控制器

(1)布防与撤防(2)布防后的延时(3)防破坏3.监控中心防盗报警系统的中心的主要任务是实施整个防盗系统的监控与管理。智能建筑的防盗报警系统应具备联网通信功能，以便为与其他安保系统或BAS协调工作。在小型建筑中防盗报警监控中心可以并入出入控制或其他子系统，而不一定单独设置。7.5巡更管理系统

（1）息管理子系统

①保证巡更值班人员能够按巡更程序所规定的路线与时间到达指定的巡更点，进行巡视，不能迟到，更不能绕道。②对巡更人员自身的安全要充分保护。

（2）系统构成

①巡更开关：一般是巡更棒、磁卡、IC卡等其他形式的产品。②控制器：可以独立设置，也可以与安全防范系统或建筑设备自动化系统共用。③传输通道：一般多采用价格低廉的双绞线传输，特殊情况下采用无线传输等方式。④中央操作站：多由PC机、网络通信接口、打印机与UPS电源等组成，可以独立设置，也可以与其他系统共用。

7.6停车场管理系统

1.概述IC卡智能停车场收费管理系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称，该系统是将机械、电子计算机和自动控制设备以及IC卡技术有机的结合起来，通过电脑管理实现自动收费、自动存储数据、车辆图像对比等功能。系统采用的IC卡，为非接触式的IC卡，卡内可储存持卡人信息、车辆信息。分为月租卡和临时卡。2.系统基本组成（1）硬件部分IC卡读写器入口票箱出口票箱自动挡车道闸数字式车辆检测器入口监控摄像机（记录临时用户入场车辆图片，存入档案中）出口监控摄像机（记录临时用户出场车辆图片，并与入场时所记录图片对比，相附者放行，并记入档案中）控制主机发卡授权读写器（完成对月租卡、时租卡、特种卡的授权）（2）软件部分月租卡管理时租卡收费管理图像捕捉对比录入资料查询、更改资料资料打印可选打印报表3.系统功能车辆入、出全智能逻辑自锁控制系统，严密