《楼宇智能化》课件-第8章 智能楼宇的安全防范技术

许锦标广东工业大学自动化学院楼宇智能化技术第8章授课重点（4学时）内容涉及：安全防范系统的组成和系统结构、入侵报警探测的技术、出入口控制技术、视频监控技术及与其它系统的联动控制技术.安全防范系统是一个有功能分层的体系：防范为先（出入口控制系统的功能）、报警准确（入侵报警系统的功能）、证据完整（视频安防监控系统的功能）。安防系统是一个分层的体系防范为先、报警准确、证据完整。这三个层次的各个环节必须环环相扣，最终才能收到理想的效果。智能建筑对安防系统的要求(1)防范不论是对财物、人身或重要数据和资料等的安全保护，都应把防范放在首位。(2)报警当发现安全受到破坏时，系统应能在保安中心和有关地方发出各种特定的声光报警，并把报警信号通过网络送到有关保安部门。(3)监视与记录在发生报警的同时，系统应能迅速地把出事的现场图像和声音传送到保安中心进行监视，并实时记录下来，留下证据以便侦查破案。此外自检和防破坏功能；布撤防功能。8.1.2智能建筑安防系统的组成(1)出入口控制系统(门禁系统)(2)入侵报警系统(防盗报警系统)(3)视频安防监控系统(闭路监控系统)（4）电子巡查系统(巡更系统)（5）停车库（场）管理系统（6）其它子系统(如防爆安全检查系统、专用的高安全实体防护系统、各类周界防护系统等。)8.2出入口控制系统(门禁系统)(1)出入口控制系统的结构(2)出入口控制系统的辨识装置(3)出入口控制系统的执行设备(4)管理/控制工作方式(5)可视对讲系统(6)停车库（场）管理系统出入口控制系统AccessControlSystem(ACS)，又称门禁系统

1)出入口控制系统是第一道防线，其目的是将作案者想办法拒之门外.2)与其他的安防技术相比较是最经济又实用的安防技术。3)因为，其他的技术都是针对案发现场和破案阶段的，这就意味着损害己经发生，我们为什么不提前预防呢？一个铁门的作用远远好过一个探头或一个摄像枪的作用。出入口控制系统(门禁系统)结构

8.2.2门禁系统的辨识装置锁，电子锁磁卡，IC智能卡及读卡机指纹机视网膜辨识机还有声音辨识机、掌纹辨识机、人脸识辨系统等常用编码识读设备及适应场所序名称适应场所1普通密码键盘人员出入口；授权目标较少的场所2乱序密码键盘人员出入口；授权目标较少的场所3磁卡识读设备人员出入口；较少用于车辆出入口4接触式IC卡读卡器人员出入口5接触式TM卡(钮扣式)读卡器人员出入口6条码识读设备用于临时车辆出入口7非接触只读式读卡器人员出入口；停车场出人口8非接触可写、不加密式读卡器人员出入口；消费系统一卡通应用的场所；停车场出入口9非接触可写、加密式读卡器人员出入口；与消费系统一卡通应用的场所；停车场出入口常用人体生物特征识读设备及应用特点

序名称主要特点1指纹识读设备指纹头设备易于小型化；识别速度很快，使用方便；需人体配合的程度较高操作时需人体接触识读设备2掌形识读设备识别速度较快；需人体配合的程度较高3虹膜识读设备虹膜被损伤、修饰的可能性很小，也不易留下被可能复制的痕迹；需人体配合的程度很高；需要培训才能使用操作时不需人体接触识读设备4面部识读设备需人体配合的程度较低，易用性好，适于隐蔽地进行面像采集、对比闭锁小旋钮设置按钮门锁大旋钮喇叭电池筒附锁舌主锁舌电池指示灯无线发射天线ID数码锁外观ID数码锁简介

特点

☆ID密码钥匙[64位全球唯一码]☆电磁闭锁机构[逆向]☆非法开锁检测[3次]☆非法破坏检测[门磁、门栅导线]☆联动报警机制[设防撤防报警门铃]功能

☆钥匙注册注销[16把]☆门锁联动[无线传输]☆报警方式[喇叭、无线传输]☆门铃功能[喇叭、无线传输]☆开锁密码[检查、设置、应用]设置按钮指纹门禁指纹门禁支持多种感应卡指纹识别终端电梯管理指纹识别出入口指纹锁视网膜扫描设备要获得视网膜图像，使用者的眼睛与录入设备的距离应在半英寸之内，并且在录入设备读取图象时，眼睛必须处于静止状态，使用者的眼睛在注视一个旋转的绿灯时，录入设备从视网膜上可以获得400个特征点，同指纹录入比较，指纹只能提供30到40个特征点用来录入，创建模板和完成确认。由此可见，视网膜扫描技术的录入设备的认假率低于0.0001%（一百万分之一），当然其它一些生物扫描录入技术也能达到0.0001%的认假率（FAR），小区大门入口大厦通道入口指纹门禁管理

指纹机通过局域网构成系统指纹机通过广域网络，多个局域网络构成系统出入口控制系统的执行设备闭锁部件、阻挡部件、出入准许指示装置或组合出入口控制系统的独立工作方式出入口控制系统的显示／编程／管理／控制等功能均在一个设备(出入口控制器)内完成,只适合单一受控区的情形,如家居的门禁系统,单门独院的小区出入口控制等出入口控制系统的联网工作方式

人员授权管理(发证)由专门的设备(部门)进行处理。这种方式适合有多个同级别受控区和一些高级别受控区的应用需求。出入口控制系统的数据载体传输工作方式这种方式节约了网络传输部分的投资,但是数据不能即时传送,不适合一些对系统反映时间有严格要求的场合。8.2.3停车场自动管理系统

停车场案例停车场自动管理系统典型设备入口控制机车辆检测器入口4秒道闸出口控制机POS收银机停车系统管理软件停车场自动管理系统典型设备车牌自动识别车位显示屏图像对比远距离不停车读卡中距离读卡控制机停车场区位引导9.2.4可视对讲系统

可视对讲系统是在对讲机-电锁门保安系统的基础上加视频监控系统而成,广泛应用于智能住宅小区。可视对讲系统由主机（门口机）、分机（室内机）、不间断电源和电控锁组成9.3入侵报警系统(防盗报警系统)

(1)入侵报警系统的结构(2)入侵探测器的分类和应用特点(3)入侵报警控制主机(4)常用入侵探测器(5)入侵报警系统案例(6)电子巡查系统（巡更系统）入侵报警系统的结构

单个防护区的入侵报警控制装置入侵报警控制主机接收入侵探测器发出的报警信号，发出声光报警并能指示入侵报警发生的部位同时通过通信网将警情发送到报警中心。DS7400Xi系列总线式控制主机主要的报警通信协议有ADEMCO4+1、ADEMCO4+2、ADEMCOContactID、CFSK等。电话网联网报警中心系统方案计算机网络联网报警中心系统方案有线防区探测器的接线方法-EOL的作用

探测器分线制连接方式-小型系统探测器总线制连接方式探测器无线制连接方式

探测器混合式连接方式

探测器混合式连接方式2

入侵探测器的分类1、按用途分：户内、户外、周界、重点2、按原理分：微波、红外、开关、声波、电场感应、视频、双技术3、按警戒范围分：点控、线控、面控、空间控制4、按工作方式分：主动、被动5、按信号传输方式分：有线、无线门磁开关

在工程中被广泛应用于门或窗的开闭状态探测器主动红外探测器组成：由发射和接收两部分组成。工作原理：工作时收发机之间产生红外光束构成封锁线，有人穿越报警。防范布局方式：1、对向型安装发射机接收机发射1接收1发射2接收2发射3接收3光束1光束2光束3多光束组合成警戒网四组红外收、发机构成周界警戒线发发发发发收收收收收收收发反射型安装方式警戒网发射接收红外入射光束红外反射光束反射面发射接收遮断式主动红外线对射探测器

反射式主动红外探测器

这种报警器用于发射器与接收器装在一起，不易被人发觉，其最大报警距离为1.5～2.5m，适用于安装在不允许人接近的地方被动红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不发射任何能量直接探测来自移动目标的红外辐射。不同温度下物体的红外辐射峰值波长物体温度红外辐射峰值波长

573k(300度)373k(100度)

人体（37度）

273k(0度)

5微米

7.8微米

10微米

10.5微米被动式红外线报警装置

采用热释红外线传感器作探测器，它对人体辐射的红外线非常敏感被动红外探测器的警戒区域幕帘式被动红外探测器微波、被动红外双鉴入侵探测器

这是当前最常用的入侵探测器。微波探测器对活动目标最为敏感，而被动红外探测器对热源目标最为敏感，将两种探测器组合在一起成为双鉴探测器,触发条件发生了根本的变化，入侵目标必须是移动的，又能不断辐射红外线时才产生报警，使整机的可靠性得以大幅度提高。声控入侵探测器

在可闻声（20～20000Hz）范围内的撬、砸、拖、锯等可疑声音都会被安在保护现场的拾音器拾取。当达到一定响度（以分贝计）时可触发报警。除了单技术的声控玻璃破碎探测器，另一类是双技术玻璃破碎探测器，其中包括声控-震动型和次声波-玻璃破碎高频声响型。玻璃破碎玻璃破碎探测器实物图

次声波探测器频率低于20HZ的声波，由气压差产生。原理：声电传感器低通放大器信号处理器控制报警次声波探测器门光纤周界报警器

由红外光发射器、光导纤维、红外光接收器组成。红外发射器发射脉冲调制的红外光，沿光纤向前传播，最后到达光接收器,从而构成一个闭合的光环系统。当入侵者侵入时会破坏光纤使其断裂，这时就会因光信号中断而触发报警。根据防范的不同场合和要求，光纤线路可以构成各种形状，环置于需要防范的周界。其他入侵探测器

触摸感应式入侵探测器：触摸式探测器常用导电布、导电膜或金属线将保险柜、文物柜或其他贵重物品、展品保护起来。有人要触及时即能引起报警。压力垫：把文物展品放在压力垫上，一旦被取走就发出报警。在地毯下放上压力垫，有人走动也会产生报警。入侵探测器的选用

探测器的选用主要根据是：（1）保护对象的重要程度例如对于保护对象特别重要的应加多重保护等。（2）保护范围的大小例如，小范围可采用感应式报警装置或反射式红外线报警装置，要防止人从窗门进入可采用电磁式探测报警装置，大范围可采用遮断式红外报警器等。（3）防预对象的特点和性质例如，主要是防人进入某区域的活动，则可采用移动探测防盗装置，可考虑微波防盗报警装置或被动式红外线报警装置，或者同时采用两者作用兼有的混合式探测防盗报警装置（常称双鉴或三鉴器）等。在线式巡更系统

9.3.3建筑巡更系统在线式巡更管理系统，也称为实时巡更系统，其特点是：在各巡逻地点上，安装有标识地点的读卡机，所有读卡机通过网络系统联到管理电脑上。离线式电子巡查系统结构图

离线式电子巡查系统主要由信息采集器（巡更机）、通讯器、信息纽扣和巡查管理计算机组成离线式巡更器，信息钮扣实物

离线式RFID巡更器，信息钮扣实物图能在－40℃～＋85℃的恶劣环境下工作这种无线电子巡更系统的技术水平大大超过了旧式接触式电子巡更机或近距离感应式电子巡更机。它使保安巡查人员在巡查时不必以找信息点打点为主要工作内容，而是可以更集中精力于观察周边环境是否有异常通讯有效距离长达2～30米8.4闭路监视系统闭路监视系统是安全防范系统中的最后防线，它是为追溯和破案留下证据。也是构建“千里眼”的技术手段。涉及视频信息的获取、传输、显示、存贮等方面的技术(1)第一代全模拟图像监控方式。(2)第二代基于DVR(Digital

Vedio

Recorder

,数字硬盘录像机)技术的模拟+数字混合监控方式。(3)第三代全数字化的网络监控方式。前端设备、传输设备、处理／控制设备和记录／显示设备视频安防监控系统组成视频安防监控系统工作模式

根据对视频图像信号处理/控制方式的不同，分为：1.简单对应模式：监视器和摄像机简单对应2.时序切换模式：视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换3.矩阵切换模式：可以通过任一控制键盘，将任意一路前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上，并可编制各种时序切换程序

4.数字视频网络虚拟交换/切换模式：数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施。简单对应模式时序切换模式

矩阵切换模式

数字视频网络虚拟交换/切换模式摄像机

摄像机的主要技术参数

（1）灵敏度（最低照度）。普通型摄像机所需照度为1～3Lux，月光型所需照度0.1Lux左右，星光型所需照度0.01Lux以下，红外型在没有光线的情况下也可以成像。(2)水平清晰度。彩色摄像机的分辨率在330～500线之间。水平清晰度越高，图像越清晰。(3)图像分辨率，网络摄像机、DVR（数字硬盘录像机）用图像分辨率来表示图像的清晰度，目前主要使用QCIF、CIF、HALFD1、D1等几种分辨率标准,对PAL制式：QCIF（176×144）、CIF（352×288）、HALFD1（352×576）、D1（704×576）。(4)图像压缩方式，用于视频监控应用的主流技术是H.263、H.264、MPEG-4标准。镜头的分类

1)广角镜头：视角在90度以上；2)标准镜头：视角在30度左右；3)长焦镜头：视角在20度以内；4)变焦镜头：镜头的焦距可从广角变到长焦，用于景深大，视角范围广的区域；5)针孔镜头：用于隐蔽监控。镜头焦距的确定

对1/3″靶面尺寸CCD有：f=4.8×L/W或f=3.6×L/H；对1/2″靶面尺寸CCD有：f=6.4×L/W或f=4.8×L/H；其中，W为被摄物体的宽度；H为被摄物体的高度；L为镜头到被摄物体间的距离；f为镜头焦距。如计算的焦距与系列参数不相等，一般选配比计算值小的一档产品云台云台是监视系统中不可缺少的摄像机支撑配件，它与摄像机配合使用能达到扩大监视范围的目的。

防护罩及支架

防护罩的作用主要是保护摄像机免受灰尘防雨及人为损害镜头和云台直接控制

镜头和云台如采用直接控制的方式，每一个监控点大约需要13-17根控制线。镜头和云台的间接控制方式解码器是视频监控系统中控制云台、镜头、电源、雨刷、灯光的一种前端控制设备，控制键盘、矩阵或计算机系统通过解码器可实现对云台、镜头、辅助功能的控制。采用RS485通信控制方式。解码器一般支持多种控制协议，如PELCO-D、PELCO-P、SAMSUNG、PANASONIC等模拟视频监控系统的视频信号传输方式

数字视频监控系统视频信号的传输方式网络视频服务器是一种压缩、处理音视频数据的专业网络传输设备。网络视频服务器与模拟摄像机连接到一起就构成了数字摄像机。模拟视频监控系统的控制信号传输方式采用RS-485串行通信编码控制方式，用单根双绞线就可以传送多路编码控制信号，到现场后再行解码，这种方式可以传送1KM以上，是目前模拟视频监控系统应用最多的方式显示与记录

-DVR

DVR（DigitalVideoRecording﹐以下简称DVR）又称之为数字硬盘录像机，己经完全取代传统的磁带录像机成为视频录像的主流设备。DVR实质上是一台功能强大的视频信号数字化处理计算机。视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监视设备上的电子装置视频矩阵控制键盘是可控制矩阵、前端设备（PTZ）和DVR的电子装置，可独立使用，通常是与视频矩阵配合使用，能够进行系统控制和编程操作网络摄像机IPCAMERA（简称IPC）IPC支持WI