楼宇自动安全防范系统电气设计与电子技术专业毕业设计毕业论文.doc

江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 中文摘要 楼宇自动安全防范系统（SAS）包括的子系统主要有：防盗报 警子系统、电视监控子系统、出入口控制（门禁）子系统、可视对 讲子系统、停车场综合管理子系统、巡更报警子系统、周界管理及 住户内部安全管理等，其中最重要的是由监控、防盗报警、门禁系 统。 本论文的主要工作是以实习时的一个住宅小区为背景，对其楼 宇自控安全防范系统进行设计。论文首先介绍了目前国内外智能楼 宇安全防范技术的发展，其次了解了楼宇自控安全防范系统的组成 及各个子系统的功能和特点，最后通过对各个子系统的硬件组部分 的选型完成了对安全防范系统硬件的设计。重点应用组态王软件对 防盗报警子系统进行了组态设计。 关键词：智能建筑 安全防范系统 防盗报警子系统 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 1 目录目录 1.绪论.1 1.1 智能建筑的现状发展及前景1 1.2 安防系统概述2 1.3 论文工程背景介绍3 1.4 本论文主要完成的工作3 2.楼宇安防系统的主要子系统介绍 .5 2.1 电视监控子系统5 2.1.1 闭路监控系统概述5 2.1.2 闭路电视监控系统的基本组成5 2.1.3 闭路电视监控系统的组成形式8 2.2 防盗报警子系统9 2.2.1 防盗报警子系统概述9 2.2.2 系统基本组成及特点.10 2.2.3 系统报警原理图.11 2.3 出入口控制系统.12 2.3.1 出入口控制系统概述.12 2.3.2 常见的出入口控制的方式.13 2.4 停车场系统概述.14 3.楼宇自控安防各个系统的硬件选型与设计 15 3.1 电视监控子系统硬件设计.15 江苏建筑职业技术学院毕业设计说明书 2 3.1.1 系统硬件选型原则.15 3.1.2 系统硬件选型设计.16 3.2 防盗子系统硬件设计与选型.18 3.2.1 系统工作原理.18 3.2.2 报警探测器的布置.19 3.2.3 报警探测器的选型原则.19 3.2.4 系统的硬件选型设计.20 3.3 出入口子系统设计.21 3.3.1 系统硬件选取原则.22 3.3.2 系统硬件选型设计.23 3.4 停车场子系统方案设计.23 3.4.1 系统需求分析.23 3.4.2 系统的进出及操作流程 24 3.4.3 系统组成及主要设备选型.26 4.防盗报警子系统组态设计 28 4.1 组态软件的选择.28 4.1.1.组态软件的选择 28 4.1.2.软件介绍 28 4.2 系统组态界面设计.31 总结 36 参考文献 37 致谢 38 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 1 1.1.绪论绪论 1.11.1 智能建筑的现状发展及前景智能建筑的现状发展及前景 随着社会与科技的进步与发展，只有楼宇自动化系统所提供的建筑环境已 无法适应信息技术的飞速发展和满足人们对建筑环境信息化、智能化的需求。 1984 年 1 月在美国康涅狄格州 Hartford 竣工的 City Place 大楼的宣传材料中， 第一次出现“智能建筑（IB，Intelligent Building） ”一词，标志着“智能 建筑”概念的形成。该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、 防灾和防盗系统、垂直交通运输（电梯）设备、通信和办公自动化等，除可实 现舒适、安全的办公环境外，还具有高效、经济的优点。大楼的用户可以获得 语音、文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配 电等系统均为计算机控制，实现了自动化综合管理，为用户提供了舒适、方便 和安全的建筑环境，引起全世界的关注。 随后，智能建筑及其“建筑智能化系统”蓬勃发展，以美国和日本最为突 出。此外，法国、瑞士、英国等欧洲国家和新加坡、马来西亚、香港等国家和 地区的智能建筑也迅速发展。据有关统计，美国的智能建筑超过万幢，日本新 建大楼中 60%以上是智能建筑。 我国智能建筑起步较晚，直到 20 世纪 80 年代末期才有较大的发展，但其 迅猛的发展势头令世人瞩目。近几年来，在我国的北京、上海、广州、深圳等 城市，相继建成了一批具有相当水平的智能建筑，如北京的发展大厦、上海的 金茂大厦、深圳天安数码城等。当前国内的智能建筑开始转向大型公共建筑， 例如会展中心、图书馆、体育场馆，乃至城市信息化小区。据国外媒体预测， 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 2 近期在中国兴建的大型建筑将占全球的一半，2l 世纪全世界的智能建筑将有一 半以上在中国建成。 1.21.2 安防系统概述安防系统概述 智能建筑安全防范系统是以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统， 它必须对建筑的主要环境，包括内部环境和周边环境进行全面有效地全天候的 监视，如对大厦内部的财产、人身、文件资料、设备等的安全起着重要的保障 作用。是智能建筑中不可缺少的一个子系统，在该系统中融入新的技术可以大 大提高智能建筑的智能化水平。 我国安全防范行业的发展速度较快,现在已经成为比较成熟的产业。尤其 是到了 90 年代中后期，随着智能建筑的兴起，民用建筑安全防范市场迅速发 展，政府和房地产商率先提出智能楼宇的概念，这给安全防范行业开辟了更加 广阔的天地，极大的促进了安全防范行业的发展。 安全防范系统（SAS）包括的子系统主要有：防盗报警子系统、电视监控 子系统、出入口控制（门禁）子系统、可视对讲子系统、停车场综合管理子系 统、巡更报警子系统、周界管理和住户内部安全管理等，其中最重要的是由监 控、探测报警、门禁系统组成。 楼宇自控安全防范系统的系统功能框图如图： 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 3 图图 1-11-1 安防系统功能框图安防系统功能框图 1.31.3 论文工程背景介绍论文工程背景介绍 小区总计四栋，每栋六层，外围有活动中心，运动场等，共计 16000 平方 米，防范区域分布面广，配套设施多样化；走线分布环境比较复杂。在现代化 管理同步跟进的同时，如何实现现代化管理才是内部管理部门的当务之急。除 有过硬的制度外，还必须注重硬件投入，加强小区管理的科技含量，使小区的 管理规范化、科学化、智能化。 1.41.4 本论文主要完成的工作本论文主要完成的工作 本论文主要内容是针对楼宇自控安全防范系统的进行研究，结合实习时的 一个小区完成其安全防范系统方案的设计。该安全防范系统方案的设计包括硬 件系统的设计和组态软件绘制系统工作流程原理图等。 本小区的设计的安全防范系统主要包括电视监控系统、防盗报警子系统、 出入口控制（门禁）子系统和停车场管理子系统等主要的子系统进行发案选取 及基本的硬件选型设计。 电视监控子系统主要满足小区的基本监控要求从而进行初步设计，考虑到 商城具体的用途以后可以进行二次深化设计。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 4 防盗报警子系统主要对小区周边和停车场的防盗报警进行设计。 出入口和停车场子系统进行初步的硬件选型。 对于软件部分的设计经过对比，并结合实验条件选用组态王软件着重对防 盗报警子系统进行组态设计。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 5 2.2.楼宇安防系统的主要子系统介绍楼宇安防系统的主要子系统介绍 2.12.1 电视监控子系统电视监控子系统 2.1.12.1.1 闭路监控系统概述闭路监控系统概述 闭路监控系统是现代管理、监测、控制的重要手段之一。它可以通过摄像 机及其辅助设备（如镜头、云台等）直接观看被监视场所的实际情况，并可以 把所拍摄的图像用录像、多媒体技术等记录下来。它获得的信息量大，一目了 然，判断事件正确，是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效方法 智能小区要求闭路电视系统具有一定的联动控制功能，因此在控制台上要 设有入侵防越及其他紧急情况的联动接口。在接到连动控制报警信号时，启动 录像机自动对有警情的被监视区域进行录像。同时物业管理中心工作人员根据 警报来源能够控制云台进行跟踪监视并可采取相应处理措施。 2.1.22.1.2 闭路电视监控系统的基本组成闭路电视监控系统的基本组成 闭路电视监控系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能的不同而具有 不同的组成方式，无论系统规模有多大、功能有多少，一般电视监控系统均由 摄像、传输分配、控制、图像处理与显示等四个部分组成，如图 2-1 所示： 图图 2-12-1 闭路监视系统的组成闭路监视系统的组成 摄像部分 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 6 摄像部分的作用是把系统所监视的目标，即把被摄体的光、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。摄像部分的核心是电 视摄像机，它是光电信号转换的主体设备，是整个系统的眼睛。摄像 机的种类很多，不同的系统可以根据不同的使用目的选择不同的摄像机以及镜 头、滤色片等。 传输分配部分 传输分配部分的作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）信号馈送到 中心机房或其他监视点。系统的传输分配一般采用以视频信号本身的 所谓基带传输，有时也采用载波传送或脉冲编码调制传送，以光缆为传输介质 的系统都采用光通信方式传送。传输分配部分主要有： （）馈线。传输馈线有同轴电缆（以及多芯电缆） 、平衡式电缆、 光缆。 （）视频分配器。将一路视频信号分配为多路输出信号，供多台监视 器监视同一目标，或者用于将一路图像信号向多个系统接力传送。包括 音频信号的视频分配器又称视频音频分配器或称视音分配器。 （）视频电缆补偿器。在长距离传输中，对长距离传输造成的视频信号 损耗进行补偿放大，以保证信号的长距离传输而不影响图像质量。 （）视频放大器。用在系统的干线上，当传输距离较远时，对视频信号 进行放大，以补偿传输过程中的信号衰减。具有双向传输功能的系统， 必须采用双向放大器，这种双向放大器可以同时对下行和上行信号给予补偿放 大。视频放大器一般为桥接放大器，可以把放大后的视频信号分成两路或多路。 3控制部分 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 7 控制部分的作用是在中心机房通过有关设备对系统的摄像和传输分配部分 的设备进行远距离遥控。控制部分的主要设备有： （）集中控制器。一般装在中心机房、调度室或某些监视点上。使用控 制器再配合一些辅助设备，可以对摄像机工作状态，如电源的接通、关断，摄 像机的水平旋转、垂直俯仰、远距离广角变焦等进行遥控。一台遥控器按其型 号不同能够控制摄像机的数量也不同，一般为台。 （）电动云台。它用于安装摄像机，云台在控制电压（云台控制器输出 的电压）的作用下，作水平和垂直转动，使摄像机能在大范围内对准并摄取所 需要的观察目标。 （）云台控制器。它与云台配合使用，其作用是在集中控制器输出的控 制电压作用下，输出交流电压至云台，以此驱动云台内电动机转动，从而完成 旋转动作等。 （）微机控制器。它是一种较先进的多功能控制器，采用微处理技术， 其稳定性和可靠性好。微机控制器与相应的解码器、云台控制器、视频切换器 等设备配套使用，可以较方便地组成一级或二级控制，并留有功能扩展接口。 控制信号传输线可以采取串、并联相结合的布线，从而节约电缆，降低工程费 用。 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。显示部分则是使用监视器进行图像重现，有时还采用投影电视来显示其图 像信号。图像处理和显示部分的主要设备有： （）视频切换器。它能对多路视频信号进行自动或手动切换，使一个监 视器能监视多台摄像机信号。在要求高的场合，如专业电视台节目制作和播出 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 8 系统还使用特技切换器，其功能全、效果好，但操作复杂。 （）监视器和录像机。监视器的作用是将送来的摄像机信号重现。在 系统中，一般需配备录像机，尤其在大型的保安系统中，录像系统还 应具备如下功能： 在进行监视的同时，可以根据需要定时记录监视目标的图像或数据，以 便存档。 根据对视频信号的分析或在其他指令控制下，能自动启动录像机，如设 有伴音系统时应能同时启动。系统应设有时标装置，以便在录像带上打上相应 时标，将事故情况或预先选定的情况准确无误地录制下来，以备分析处理。 系统应能手动选择某个指定的摄像区间，以便进行重点监视或在某个范 围内几个摄像区作自动巡回显示。 录像系统既可快录慢放或慢录快放，也可使一帧画面长期静止显示，以 便分析研究。 2.1.32.1.3 闭路电视监控系统的组成形式闭路电视监控系统的组成形式 闭路电视监控系统的组成形式一般有如图所示的几种方式。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 9 图图 2-22-2 闭路电视监控系统的组成形式闭路电视监控系统的组成形式 2.22.2 防盗报警子系统防盗报警子系统 2.2.12.2.1 防盗报警子系统概述防盗报警子系统概述 当不法分子入侵防范区域，试图行窃时，能够及时将入侵信号告知值机人 员的技术系统称为防盗报警系统。 防盗报警系统由探测器(含紧急报警装置，如紧急按钮)、信道和报警控制 器三部分组成。 报警中心 探测器 探测器 探测器 探测器 报警探测器 无线传输 有线传输 有线传输 有线传输 无线传输 图图 2-32-3 防盗报警系统组成图防盗报警系统组成图 探测器俗称探头，它的作用是将入侵探测信号变成能在信道中传输的电信 号。常用的探测器有被动红外探测器、主动红外探测器，微波被动红外双技 术探测器、玻璃破碎探测器等。 信道，即传输信号的媒介。其作用是将由探测器发出的携有报警信息的电 信号及时准确地传至报警控制器。信道分有线信道和无线信道。有线信道有： 双绞线、电话线、同轴电缆、光缆等（本系统用的是电话线） ；无线信道即在 自由空间传播的无线电彼。 报警控制器。能接收由信道传送的携有报警信息的电信号，经信号处理后， 发出声光报警，并显示出报警部位的装置叫报警控制器。 探测器、信道、报警控制器即构成了最简单的报警系统。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 10 在实际应用中往往是多个探测器由一个报警控制器所控制，这就是一般意 义上的防盗报警系统。 根据需要，报警控制器还可以和各报警中心连接(比如：有多个设防单位 的入侵报警系统都连到了公安局)，这就组成一个更大的报警系统，即报警网。 2.2.22.2.2 系统基本组成及特点系统基本组成及特点 系统的基本组成红外线报警器是利用红外线的辐射和接收技校构成的报警 装置。根据工作原理，又可分为主动式和被动式两种类型。 1) 主动式红外探测器 主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成。发射装置向装在几米甚至 于几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信 号，因此，它也是阻挡式报警器，或称对射式探测器。通常，发射装置由多谐 振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。振荡器产生脉冲信号， 经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线，通过聚焦透镜将红外 光变为较细的红外光束，射向接收端。 接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机 构等组成。光电管将接收到的红外光信号转变为电信号，经整形放大后推动执 行机构启动报警设备。主动式红外报警器有较远的传输距离，因红外线属于非 可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。主动式红外报警器是 点型、线型探测装置，除了用作单机的点警戒和线警戒外，为了在更大范围有 效地防范，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封 锁网，乃至组成立体警戒区。单光路由一个发射器和一个接收器组成。 双光路由两对发射器和接收器组成。两对收、发装置分别相对，是为了消 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 11 除交叉误射；多光路构成警戒面；反射单光路构成警戒区。 2)被动式红外报警器 被动式红外报警器不向空间辐射能量，而是依靠接收人体发出的红外辐射 来进行报警的。任何有温度的物体都在不断向外界辐射红外线，人体的表面温 度为 36-27。被动式红外报警器在结构上可分为红外探测器（红外探头）和报 警控制部分。红外探测器目前用得最多的是热释电探测器，作为人体红外辐射 转变为电量的传感器。如果把人的红外辐射直接照射在探测器上，当然也会引 起温度变化而输出信号，但这样做，探测距离是不会远的。为了加长探测器探 测距离，须附加光学系统来收集红外辐射，通常采用塑料镀金属的光学反射系 统或塑料做的菲涅耳透镜作为红外辐射的聚焦系统。在探测区域内，当人体 （入侵者）在这一监视范围中运动时，顺次地进入某一视场，又走出这一视场， 热释电传感器对运动的人体一会儿看到，一会儿看不到，于是人体的红外线辐 射不断地改变热释电体的温度，使它输出一个又一个相应的信号，此信号就是 报警信号。 主要特点有以下几点： 由于它是被动式的，不主动发射红外线，因此其功耗非常小，安装方 便。 与微波报警器相比，红外波长不能穿越砖头水泥等一般建筑物，在 室内使用时，不必担心由于室外的运动目标会造成误报。在较大面积的室内安 装多个被动红外报警器时，因为它是被动的，所以不会产生系统互扰的问题。 工作不受声音的影响，即声音不会使它产生误报。 2.2.32.2.3 系统报警原理图系统报警原理图 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 12 图图 2-42-4 入侵报警系统原理框图入侵报警系统原理框图 2.32.3 出入口控制系统出入口控制系统 2.3.12.3.1 出入口控制系统概述出入口控制系统概述 出人口控制系统 access control system(ACS)利用自定义符识别或和模式 识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或 网络。 出入口控制系统主要由识读部分、传输部分、管理/控制部分和执行部分 以及相应的系统软件组成。 出入口控制系统有多种构建模式。按其硬件构成模式划分，可分为一体型 和分体型；按其管理/控制方式划分，可分为独立控制型、联网控制型和数据 载体传输控制型。 一体型出入口控制系统的各个组成部分通过内部连接、组合或集成在一起， 实现出入口控制的所有功能。 分体型出入口控制系统的各个组成部分，在结构上有分开的部分，也有通 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 13 过不同方式组合的部分。分开部分与组合部分之间通过电子、机电等手段连成 为一个系统，实现出入口控制的所有功能。 独立控制型出入口控制系统，其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控 制等功能均在一个设备（出入口控制器）内完成。 联网控制型出入口控制系统，其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控 制功能不在一个设备（出入口控制器）内完成。其中，显示/编程功能由另外 的设备完成。设备之间的数据传输通过有线和/或无线数据通道及网络设备实 现。 数据载体传输控制型出入口控制系统与联网型出入口控制系统区别仅 在于数据传输的方式不同。其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控制 等功能不是在一个设备（出入口控制器）内完成。其中，显示/编程工作 同另外的设备完成。设备之间的数据传输通过对可移动的、可读写的数据 载体的输入/导出操作完成。 2.3.22.3.2 常见的出入口控制的方式常见的出入口控制的方式 第一种方式是在需要了解其通行状态的门上安装门磁开关（如办公室门、 通道门、营业大厅门等） 。当通行门开/关时，安装在门上的门磁开关，会向系 统控制中心发出该门开/关的状态信号，同时，系统控制中心将该门开/关的时 间、状态、门地址， 记录在计算机硬盘中。被监视的门无需向系统管理中心 报告其开关状态，而在其它的时间区间（如下班时间） ，被监视的门开/关时， 向系统管理中心报警，同时记录。 第二种方式是在需要监视和控制的门（如楼梯间通道门、防火门等）上， 除了安装门磁开关以外，还要安装电动门锁。系统管理中心除了可以监视这些 门的状态外，还可以直接控制这些门的开启和关闭。另外也可以利用时间诱发 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 14 程序命令，设某通道门在一个时间区间（如上班时间）内处于开启状态，在其 它时间（如下班时间以后） ，处于闭锁状态。或利用事件诱发程序命令，在发 生火警时，联动防火门立即关闭。 第三种方式是在需要监视、控制和身份识别的门或有通道门的高保安区 （如金库门、主要设备控制中心机房、计算机房、配电房等） ，除了安装门磁 开关、电控锁之外，还要安装磁卡识别器或密码键盘等出入口控制装置，由中 心控制室监控，采用计算机多重任务处理，对各通道的位置、通行对象及通行 时间等实时进行控制或设定程序控制，并将所有的活动用打印机或计算机记录， 为管理人员提供系统所有运转的详细记录。 2.3.32.3.3 系统结构原理图系统结构原理图 图图 2-52-5 出入口系统结构原理图出入口系统结构原理图 2.42.4 停车场系统概述停车场系统概述 随着中国城市现代化，国际化的发展，汽车数量急剧增加，在拥挤的市区 空间里，停车场的高效优质已成为交通静态管理的主要环节，而一套先进的停 车场管理系统将为停车场服务带来革命性的飞跃。 非接触式 IC 卡停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的 停车场管理手段，是停车场对于车辆实行动态和静态管理的综合。其服务高效、 准确无误；易于操作维护、自动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 15 系统以非接触式 IC 卡为信息载体，通过 IC 卡记录车辆进出信息，结合工 业自动化控制技术控制机电一体化外围设备，从而控制进出停车场的各种车辆。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 16 3.3.楼宇自控安防各个系统的硬件选型与设计楼宇自控安防各个系统的硬件选型与设计 3.13.1 电视监控子系统硬件设计电视监控子系统硬件设计 依据本小区的特点，主要先完成的电视监控范围主要是各个出入口及地下 停车场，下面对本小区的监控系统进行一个初步的硬件选型设计。 3.1.13.1.1 系统硬件选型原则系统硬件选型原则 摄像机是整个监控系统的核心设备，选型时应根据现场环境和用户需求， 慎重选择。 1）根据安装方式选择。如固定安装，摄像机多选用普通枪式摄像机或半 球摄像机；如采用云台安装方式，现多选用一体化摄像机，特点是：内置电动 变焦镜头，小巧美观，安装方便，性价比优，也可采用普通枪式摄像机另配电 动变焦镜头方式，但价格相对较高，安装也不及一体化摄像机简便。 2）根据安装地点选择。由于普通枪式摄像机，既可壁装又可吊顶安装， 因此室内室外不受限制，比较灵活；而半球摄像机，只能吸顶安装，所以多用 于室内且安装高度有一定限制。但和枪式摄像机相比，不需另配镜头、防护罩、 支架，安装方便，美观隐蔽，且价格经济。 3）根据环境光线选择。如果光线条件不理想，应尽量选用照度较低的摄 像机，如彩色超底照度摄像机、彩色黑白自动转换两用型摄像机、低照度黑白 摄像机等，以达到较好的采集效果。需要说明的是，如果光线照度不高，而用 户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白摄像机。如果没有任何光线，就 必须添加红外灯提供照明或选用具有红外夜视功能的摄像机，其特点是：摄像 机本身具有彩色黑白转换模式，超低照度，且外形美观，隐蔽性好，性价比优。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 17 4）根据对图像清晰度的要求进行选择。如果对图像画质的分辨率要求较 高，应选用电视线指标较高的摄像机。一般来说，对于彩色摄像机，420 线为 中解析摄像机，470 线以上都为高解析摄像机。清晰度越高，价格相对越高。 5）还应注意产品说明上的一些性能指标。如信噪比、自动光圈镜头的驱 动方式等。一般的电视监控系统中信噪比指标要选大于 48dB 的，这样不仅满 足行业标准规定的不小于 38dB 的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪 比越高的摄像机图像就越清晰。镜头的驱动方式一般选用双驱动的，以便随意 选用 DC 驱动或视频驱动的自动光圈镜头。 3.1.23.1.2 系统硬件选型设计系统硬件选型设计 本次设计中结合以上的硬件设备选型的原则、系统硬件设计原则以及住宅 小区的安全防范要求对硬件做如下的选型： （1）固定式摄像机 （2）一体化固定式摄像机 （3）一体化快球式摄像机 系统布点： 电视监控主要对出入口、停车场（库） 、楼层单元门进行监视，值班人员 可通过监控图像，观察进入大门的人员面部特征和车辆牌号，同时也监视停车 场（库）其他流动现场情况。考虑到小区日夜光照因素，根据住宅建筑平面图， 布置摄像机，这些摄像点作为主动防范手段，随时监控和摄录事件发生的过程， 及时发现与避免可能发生的突发事件和在案发后为公安部门破案以提供事实根 据佐证。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 18 表表 3-13-1 摄像机分布防护范围：摄像机分布防护范围： 序号布点位置数量必要性说明 1 四个出入口 4 固定彩色摄像机 监视门口人员进出情况 2 墙角 2 彩色云台摄像机 监视主要通道情况 3 每幢楼入口 3 固定彩色摄像机 监视人员进出情况 4 停车场 2 固定彩色摄象机 监视车辆进出情况 4 幢监控点合计：11 台。 设备介绍如下： 1）摄像头 深圳市时创智能科技有限公司 产品名称：8010CCD 一体化摄像机 深圳市时创智能科技有限公司 产品名称:303CCD 快球摄像机 云台摄像机 诶比控股集团有限公司 2）数字硬盘录像机 诶比控股集团有限公司 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 19 AB8198-B 嵌入式数字硬盘录像机 3）解码器 诶比控股集团有限公司 AB40-41Y 系列解码器 4）显示器（监视器） 优派 ：VA912 尺寸：19 寸 5）矩阵主机 选用美国 AD 公司 ADZ1501132 一 5(32 路输入、5 路输出)矩阵控制主 机，完成电视墙控制切换、云镜控制功能。 3.23.2 防盗子系统硬件设计与选型防盗子系统硬件设计与选型 3.2.13.2.1 系统工作原理系统工作原理 系统原理图如图所示： 通过在重要的场所通道设置各类探测器，构成了一套多层次全方位的安全 报警控制主机 红 外 对 射 双 鉴 探 测 紧 急 按 钮 网络接口 模块 报警管理软件 TCP/IP 图 3-1 防盗报警子系统原理图 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 20 防盗报警系统。只要有人非法闯入，即会触发报警信息。一方面，系统会自动 把报警信号传送至控制中心，值班人员可通过报警键盘和电子地图的显示确定 报警定位；而另一方面，也可以通过声光报警的形式提醒值班人员的注意。 控制中心报警控制器，可通过键盘进行编程，可设置布、撤防密码，可显 示报警方位，根据需要对不同的防区可以设置成群旁路、单旁路以及进入或退 出延时等功能。 系统具有防破坏功能，在报警线路被切断、报警探头被破坏等情况下均能 报警发生警情时，系统能自动启动现场摄像机，将报警地点图像显示在监视器 上，并在多媒体电管理计算机上自动弹出报警电子地图，同时启动硬盘录像主 机进行记录。 3.2.23.2.2 报警探测器的布置报警探测器的布置 安防探头全部采用红外双鉴探测器，这些红外双鉴探测器主要设置在各楼 层主要出入口等位置，各楼层设置巡更点，在小区一层安装红外对射，与监控 结合有效实现安全防范的作用。 3.2.33.2.3 报警探测器的选型报警探测器的选型原则原则 各类报警探测器应能具有如下功能： 入侵探测器应具有防拆保护、防破坏保护。当入侵探测器受到破坏，拆开 外壳或信号传输线路短路以及并接其它负载时，探测器应能发出报警信号。 入侵探测器应有抗外界干扰的能力，探测器对与射束轴线成 150 或更大一 点的任何外界光源的辆射干扰信号，应不产生误报和漏报。 探测器应能满足防范区域的要求。 探测器应能满足探测信号种类的要求。 探测器应有承受常温气流和电磁场的干扰，不产生误报。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 21 探测器宜在下列条件下工作： 室内-100500C相对湿度95% 室外-250650C相对湿度95% 3.2.43.2.4 系统的硬件选型设计系统的硬件选型设计 选型和技术参数： 1）门磁、紧急按钮 本入侵报警系统设备主要包括数字接收机、报警主机、红外探测器、紧急 按钮和门磁等。紧急按钮和门磁由于机构简单技术含量不高，所以市面上的产 品都差不多，一般只要生产公司比较有势力那么他们这方面的产品就是可选的。 2）报警主机、扩展模块 选用广东省微光科技有限公司的安家宝防盗报警商用主机（型号：WG- 909A） ，它可存储 4 组电话，可用于接收 999 个不同探测器发回的报警信号。 产品带控制面板，三位 LED 数码显示。这个产品容量很大，用于该商用型大厦 不会浪费资源。 3）数字报警接收机 选择美国 Honeywell 公司的产品 MX8000，并且 MX8000 有内置键盘便于操 作、编程，硬件是模块化配置便于更换、维护 ，还有 4 行、20 大字符 LCD 显 示，便于识别。 4）双鉴探测器 有线双鉴微波红外探测器525D 产品简介：红外微波双重控制技术，采用先进的数字信号处理技术，由高 精度被动红外探测头和逻辑数码电路设计组成，具有自动温度补偿、低压告警 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 22 等特点。探测器通过探测人体辐射的红外热能而输出数码信号来启动主机相应 报警。具有外形美观、安全可靠、受环境影响小，安装使用方便等优点。 5）红外对射 ALEPH 艾礼富四光束 ABH-50/100/150/200/250 红外对射 6）线缆及电源 探测器信号线采用不小于 0.3mm2 线缆，电源 DC12V 在末端从 AC220V 经变 压取电。 配置表如图所示： 表表 3-23-2 产品配置表产品配置表 产品名称型号及厂家介绍 门磁、紧急按钮选用一般市面上的产品即可 报警主机安家宝防盗报警商用主机（型号：WG-909A） 数字报警接收机美国 Honeywell 公司的产品 MX8000 双鉴探测器有线双鉴微波红外探测器525D 红外对射ALEPH 艾礼富四光束 ABH-50/100/150/200/250 红 外对射 3.33.3 出入口子系统设计出入口子系统设计 本工程的门禁控制系统，主要有以下几个组成部分：主机、读卡器、电控 门锁、电源及附件等。 卡片：存储办公室员工的个人信息以供读卡器识别。 读卡器：读入卡片上的信息，并将信息传给门禁控制器。 控制器：接收读卡器读入信息，对信息进行判断，控制电控锁完成开锁动 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 23 作。 电控门锁：接收控制器信息，打开通道。 3.3.13.3.1 系统硬件选取原则系统硬件选取原则 系统的硬件是由主控模块、网络隔离器、门禁隔离器、门禁控制模块、锁 具、门磁开关和专用电源等几部分组成。 (1) 主控模块式系统的中央处理单元，连接各功能和控制装置，具有集中 管理、监视、系统生成及诊断等功能。 (2) 门禁控制模块是安装在现场的一个直接的数字控制器（DPU）其数字 输入接口连接现场读卡器，数字输出接口连接现场被控设备，如电控锁，消防、 电视监控等联动设备。 (3)门磁开关在系统中用来检测门的开/关状态。门磁开关于门禁控制模块 相联，其状态通过 485 总线传导中央控制器。 (4)锁具的选择 门在失控时锁的状态也是系统设计（包括门的选择）中必须要论证清楚的 事宜。当安装一个锁时，有两件事必须考虑：安全及保安，或者说该门应该是 要“失控时安全”还是要“失控时保安” 。 “失控时安全”是指在断电的情况下 （可能是因为供电电源被切断或控制器失灵） ，该门会自动地打开，允许自由 进出，必须在有电的情况下才能锁门。一个“失控时安全”的典型应用是使用 电磁门锁。在有正常供电的情况下，由控制器控制进出，一旦断电，电磁门锁 因无磁而失去作用，允许自由开门出入。 “失控时保安”是指在断电情况下，门会自动地锁住而不允许进入，但仍 允许在里面的人出来，需要在正常供电的情况下才能开门锁。 “失控时保安” 门保证在任何情况下需保护的地区仍然受到保护。一个典型的“失控时保安” 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 24 的应用是使用电锁，在断电的情况下，外面不能打开门而在里面的人仍可用手 动开门。 3.3.23.3.2 系统硬件选型设计系统硬件选型设计 在本小区的出入口控制系统设计中结合系统硬件的设计原则和该小区的安 全防范的切实要求做了以下硬件选型： （1）警报 / 出入网络型中央控制器 AAN-100 ANN-100 模块提供了整套的出入门禁控制，警报监测和其他的安全特性， 是具有先进技术的新一代中央控制器。ANN-100 具有如下特点：硬件数据存储 和升级的随机存储技术（可擦除 ROMS/EPROMS） ，可与各种计算机网络接口连接 （LAN） ，最多可接装 6 个通讯模块，可管理多达 1300,000 个持卡人（标准配 置） ，支持读卡机、报警面板及报警状态面板等多达 100 台装置。 （2）读卡器 MIFARE 可加密指定块扇区门禁读卡器: MF1U 是一款高性能的专用于 Mifare I 兼容格式 IC 卡解码的射频卡读 卡器，通过独有的实时配置功能设计，充分满足 MifareI 卡在办公 / 家庭安 防、个人身份识别、门禁系统以及生产过程控制等无线射频识别（ RFID ）领 域的应用。 （3）电源：国产 DC12V （4）磁力锁：选用市面上价格合适的国产品牌即可 3.43.4 停车场子系统方案设计停车场子系统方案设计 该小区的有 2 个专用的停车场，各设有一个出入口。根据其实际使用情况， 设计了两套一进一出的停车场管理系统，彻底解决了以往以人为主的停车场管 理方式所带来的诸多问题，使停车场管理步入智能化、科学化。 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 25 3.4.13.4.1 系统需求分析系统需求分析 根据标书要求，需对停车场建立停车场收费管理系统。系统需达到以下功 能： 一个出口收费的非接触式 IC 卡自动管理系统；另一个采用月租卡，办好 卡后可自行使用，无需服务人员守卫；内部人员采用一卡通方式，外来人员临 时停车采用自动出卡方式进行收费管理。 停车场 1 入口处设置 1 台入口控制机、2 个车辆检测器、1 台自动道闸机。 其中，入口控制机含 1 台控制器、1 个 IC 卡读卡器、1 台自动出卡机、1 块中 文电子显示屏、1 台语音提示机，为智能卡与系统建立沟通的桥梁，控制道闸 机的开启，也为临时泊车者提供智能卡、入场提示，方便停车； 停车场 2 出口设置 1 台出口控制机、1 台自动道闸机和收费管理中心。其 中，出口控制机包括 1 个 IC 卡读写器、1 块中文电子显示屏和 1 台语音提示机， 控制车辆的出场； 如有车出场；收费管理中心负责整个停车场系统的管理， 内设 1 台安装有停车场管理软件的电脑和 1 台临时卡计费器，临时泊车者需将 卡交给值班人员，按需缴费后，由值班人员确认后方可出场。 停车场 2 系统采用简易型配置，入口各配一个控制机（内含控制器，中距 离读卡器各一台）及道闸、2 个车辆检测器。出口配一个控制机及道闸（内含 中距离读卡器一台） 、一个车辆检测器。 3.4.23.4.2 系统的进出及操作流程系统的进出及操作流程 （1）进场过程： 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 26 图图 3-23-2 进场流程图进场流程图 进场示意图： 图图 3-33-3 进场示意图进场示意图 （2）出场过程 ： 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 27 图图 3-43-4 出场示意图出场示意图 3.4.33.4.3 系统组成及主要设备选型系统组成及主要设备选型 系统主要由控制器和自动闸栏机组成。全自动挡车道闸；控制器箱，用于 控制闸栏的升降。 主要设备选型采用国内知名厂家深圳纽贝尔公司的产品。 主要设备选型配置清单如下： 序号序号设备名称设备名称型号型号品牌品牌 1.1 入口控制柜 CHD-DX-L012 深圳纽贝尔 1.2 标准 IC 卡读卡器（0-20cm） CHD2002M 深圳纽贝尔 1.3 入口控制器 CHD202TS 深圳纽贝尔 1.4 地感控制器 TCD-600 深圳纽贝尔 1.5 地感线圈 CHD 深圳纽贝尔 1.6 红外防砸 CHD-D-010L 深圳纽贝尔 1.7 中文显示屏（5 个字宽，可选 ） CHD-02L1-5W 深圳纽贝尔 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 28 1.9 自动吐卡机 P201 深圳纽贝尔 1.11 标准道闸 CHD-D-010L 深圳纽贝尔 2.1 出口控制柜 CHD-DX 深圳纽贝尔 2.2 标准 IC 卡读卡器（0-20cm） CHD202M 深圳纽贝尔 2.3 出口控制器 CHD202TS 深圳纽贝尔 2.4 地感控制器 TCD-600 深圳纽贝尔 2.5 地感线圈 CHD 深圳纽贝尔 2.6 红外防砸 CHD-D-010L 深圳纽贝尔 2.7 收费显示屏（可选） CHD-02L1 深圳纽贝尔 2.9 自动吞卡系统机 P202 深圳纽贝尔 2.10 语音控制板 CHD1420A 深圳纽贝尔 2.11 标准道闸 CHD-D-010L 深圳纽贝尔 1.2 IC 卡发卡器 CHD603BM 深圳纽贝尔 1.3 专用电源（DC12V/3A） SFLP 深圳纽贝尔 1.4 道闸控制器 CHD885T 深圳纽贝尔 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 29 4.4.防盗报警子系统组态设计防盗报警子系统组态设计 4.14.1 组态软件的选择组态软件的选择 4.1.1.4.1.1.组态软件的选择组态软件的选择 组态软件是近几年兴起的一种监控软件，该软件有着丰富的图片资源。组 态界面设计方便美观，并带有很多的硬件驱动程序，只要在程序中简单的设置 就可以完成计算机与外界设备的通讯，既方便又快捷，本系统的设计决定采用 国内设计的组态王软件进行设计监控。下面首先介绍下组态王软件，本次设计 是结合工控机实验室的软件条件，选用组态王软件 6.5 的版本作为设计软件使 用。 4.1.2.4.1.2.软件介绍软件介绍 组态王软件具有以下几大功能： （1）工程管理 对于系统集成商和用户来说，一个系统开发人员可能保存有很多个组态王 工程，对于这些工程的集中管理以及新开发工程中的工程备份等都是比较烦琐 的事情。组态王工程管理器的主要作用就是为用户集中管理本机上的所有组态 王工程。工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，对工程重命名，搜索 指定路径下的所有组态王工程，修改工程属性，工程的备份、恢复，数据词典 的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。 （2）报警和事件系统 组态王 6.2 报警系统全新改版，具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点。 组态王分布式报警管理提供多种报警管理功能。包括：基于事件的报警、报警 分组管理、报警优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能，以及通过网 络的远程报警管理。组态王还可以记录应用程序事件和操作员操作信息。报警 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 30 和事件具有多种输出方式：文件、数据库、打印机和报警窗。 （3）报表系统 组态王 6.2 提供一套全新的、集成的内嵌式报表系统，内部提供丰富的报 表函数，用户可创建多样的报表。提供报表工具条，操作简单明了，比如：日 报表的组态只需用户选择需要的变量和每个变量的收集间隔时间；提供报表模 板，方便用户调入其它的表格。报表能够进行组态，例如有日报表、月报表、 年报表、实时报表的组态。 （4） 画面制作系统 1）支持无限色和过渡色 组态王 6.2 调色板支持无限色，支持二十四种过渡色效果，组态王的任一 种绘图工具都可以使用无限色，大部分图形都支持过渡色效果，巧妙地利用无 限色和过渡色效果，可以使您轻松构造面无限逼真、美观的画面， 2）图库 使用图库具有很多好处：降低了工程人员设计界面的难度，缩短开发周期； 用图库开发的软件将具有统一的外观，方便工程人员学习和掌握；利用图库的 开放性，工程人员可以生成自己的图库元素， “一次构造，随处使用” ，节省了 工程人员投资。 3）按钮和图形 组态王 6.2 支持按钮的多种形状和多种效果，并且支持位图按钮，用户可 以构造无限漂亮的按钮。另外，组态王 6.2 支持多种图形格式，如 Gif 、Jpg、Bmp 等，用户可以充分利用已有的资源，轻松构造自己功能强大且美观 的应用系统。 4）可视化动画连接向导 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 31 通过可视化图形操作，直接完成移动、旋转的动画连接定义。 （5）控件 组态王 6.2 支持 Windows 标准的 Active X 控件（主要为可视控件） ，包括 Microsoft 提供的标准 Active X 控件和用户自制的 Active X 控件。Active X 控件的引入在很大程度上方便了用户，用户可以灵活地编制一个符合自身需要 的控件，或调用一个已有的标准控件，来完成一项复杂的任务，而无须在组态 王中做大量的复杂的工作。一般的 Active X 控件都具有属性、方法、事件， 用户通过控件的这些属性、事件、方法来完成工作。 （6）网络功能 组态王 6.2 完全基于网络的概念，是一种真正的客户-服务器模式，支持 分布式历史数据库和分布式报警系统，组态王的网络结构是一种柔性结构，可 以将整个应用程序分配给多个服务器，如指定报警服务器和历史数据记录服务 器，这样可以提高项目的整体容量结构并改善系统的性能。 （7）冗余系统 组态王 6.2 提供全面的冗余功能，能够有效地减少数据丢失的可能，增加 了系统的可靠性，方便了系统维护。组态王提供三重意义上的冗余功能，即双 设备冗余、双机冗余和双网络冗余。 （8）OPC 全面支持 OPC 标准（组态王 6.2 既可以作为 OPC 服务器，也可以作为 OPC 客户端） ，开发人员可以从任何一个 OPC 服务器直接获取动态数据，并集成到 组态王中；同时组态王作为 OPC 服务器，可向其他符合 OPC 规范的厂商的控制 系统提供数据。OPC 节省了不同厂商的控制系统相连的工作量和费用。 （9）安全系统 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 32 组态王 6.2 采用分级和分区保护的双重保护策略。新增用户组和安全区管 理，999 个不同级别的权限和 64 个安全区形成双重保护，另外组态王能记录程 序运行中操作员的所有操作。 （10）通讯系统 1）支持远程拨号 组态王 6.2 支持与远程设备间通过拨号方式进行通讯。组态王的远程拨号 与组态王原有驱动程序无缝连接，硬件设备端无需更改程序。利用远程拨号能 实时显示现场设备运行状况，随时打印，报警和历史数据自动上传等功能。 2）开发中进行硬件测试 开发系统中有硬件测试界面，在不启动运行系统的情况下，能测试对硬件 设备的读写操作，并且 IO 变量支持时间戳和质量戳，能随时判断数据采集的 时间和检查通讯质量的好坏。 3）支持 GPRS 设备通讯。 组态王具有易用性、开放性，使使用者将主要的精力都放在监控对象上， 而不是各种通讯协议、复杂的图像处理、枯燥的数据统计上，组态王能连接 PLC、智能仪表等多种设备，组态王通过驱动程序和这些工控设备相通讯。组 态王软件系统与用户最终使用的 PLC 或现场部件无关，对不同的硬件设施，只 需为组态王配置相应的驱动程序即可。 4.24.2 系统组态界面设计系统组态界面设计 1.系统原理： 徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书 33 图图 4