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唐山科技职业技术学院唐山科技职业技术学院 毕业论文毕业论文 计算机在智能建筑监控中的应用 姓名 指 导 教 师 专业 系别 入 学 年 份 设 计 时 间 ： ： ： ： ： ： 刘颖贤刘颖贤 康康华华 计算机网络技术计算机网络技术 计算机工程系计算机工程系 2007 2010.42010.5 唐山科技职业技术学院毕业论文 1 计算机在智能建筑监控中的应用 摘要：目前日益流行的智能建筑是建筑技术与计算机网络技术相结合的产物，是信 息社会的需要，也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统、通信自动 化系统和办公自动化系统三大系统组成。智能建筑管理系统是以实现各子系统之间的信 息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制，以达到楼宇监控的目 的。它追求的目标是：信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、 采用“分散控制、集中管理”的模式，尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的 变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。 关键词：计算机网络技术；楼宇监控系统；智能建筑 智能建筑系统是建筑艺术与电子自动化技术结合的产物， 它是通信技术和计算机网 络通信技术完美普及应用于智能化大厦的一项全新技术。 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合也是近年来发展最为迅速、 应用最为广 泛并且最具有影响力的技术之一。时代的步伐已昂首跨入辉煌的二十一世纪，智能建筑 系统这项技术正成为社会信息的奠基石，并已飞快的速度发展着，它已经渗入到社会信 息网络的方方面面，为人们的工作和日常生活带来了极大的方便。 智能建筑应用了现代化的控制部件与设备，查询了人们实时无法检查的环境，将所 有楼宇建筑物中的重要场景传输到一个或多个监控系统、监控室获得显示信息，从而在 无人值守的各类情况下，及时观察、了解灾情、监控盗情、记录窃情与相关的暴力犯罪 行为。 全套视频安防监控报警系统是由各个功能不同的专门电路组成的摄像部分（按 需要配置报警探测器、拾音器等部件）、传输部分、显示器及记录仪等等。在每个部分 中均有相关的部件和设备组成，以完成相关的不同的组合功能，下面予以详细介绍： 一、 摄像部分 摄像机是视频安防监控报警系统的最前沿部件，是整个系统的眼睛。众多摄像机它 分别布置安装在被监控场所特定的某一位置，使其视角能覆盖整个视频安防监控系统的 唐山科技职业技术学院毕业论文 2 每一个部位。有时，因为被监控的场所的面积很大，为了节省整个视频安防监控系统的 资金投入，简化传输系统、控制系统与显示系统，选用了可遥控可变焦距（变倍）镜头 的摄像机，同时将摄像机安装在电动云台上，通过控制器的控制，能方便的让云台带动 摄像机进行水平方向和垂直方向的旋转，从而使摄像机能达到取景覆盖的角度大、取景 覆盖的面积也大，大大提高了摄像机的利用率。 因为摄像机是视频安防监控系统的眼睛，它能将监控的内容变成图像信号，传输至 控制中心的显示器上供人们观察。布防点的设计类别： 1、若在一幢大楼的大厅内中央安装一吸顶式一体化摄像机它是将摄像机、镜 头、云台、解码器等部件均安装在半球型的防护罩内，其外形美观大方，很得体。在安 装后能作水平 360、垂直 90运行旋转。 2、另若在这幢大楼的电梯内安装了针孔型摄像机，则它的隐蔽性相当好，并能与 楼层显示器实施方便的连接， 可正确清楚地观察与记录在电梯运行时进出人员的实际情 况。 3、在大楼的常规通道内，可安装照度低的吸顶式一体化摄像机，这样在比较暗的 灯光情况下也能看清楼内通道内人员的面容和相关活动情况，由于它具备隐蔽的特点， 不影响大楼美观大方得体的布局。 4、在大楼的周围和小区的绿化地带内，可根据实际情况安装若干个室外动态取景 点，应用的部件全部是室外的全方位的摄像机、云台、解码器和防护罩等等。这样， 进出大楼的相关人员都可观察与记录下来。特别是停车场，更是一个重点防范的区域。 经过如此布局，从大楼的周围区域到大楼内部的各个角落均在完美的布控之中，各 类活动均可观察到（如有需要，也可调用录像机保存的录像资料用以查询和核实）。 在整个智能建筑系统中，从整体网络结构上看，可以分成四层，从机电设备控制 网络信息网络服务网络，每一层都有多种组网形式与数据传输协议，层与层之间有 不同的接口方式和接口传输协议， 其中有效地解决控制网络与信息网络之间的通信是智 能建筑管理系统的关键所在，基于智能建筑所要集成的各个子系统的初步情况，分别介 绍如下： 1闭路电视系统 由监控矩阵主机输入控制口与智能分站的主控系统相连， 通过智能分站输出控制视 频图像的切换和接收闭路电视系统的工作状态信息， 视频图像由监控矩阵主机视频输出 口直接显示在系统的监视器上，智能分站通过计算机网络与中央监控站交换信息。 唐山科技职业技术学院毕业论文 3 2门禁系统 该系统的智能分站通过其网络控制器的通讯口连接。 智能分站通过计算机网络与中 央监控站交换信息。 3防盗报警系统 通过与智能分站上的控系统相连，智能分站通过计算机与中央监控站交换信息。 4楼宇自控系统 其系统的计算机与智能分站通过计算机网络连接， 智能分站通过计算机网络与中央 监控站交换信息。 是通过计算机网络上楼宇自控系统计算机上监控软件的数据库来进行 监控。 5停车场管理系统 通过其系统的计算机与智能分站直接通过快速以太网连接， 智能分站通过计算机网 络与中央监控站交换信息。 二、控制部分 控制部分是全套视频安防监控报警系统的功能指挥中心，是整个系统的大脑和心 脏。控制部分主要有总控制台和相关控制部件组成。总控制台的主要功能有： 1、视频信号的放大与分配 2、图像信号的切换和分配 3、对摄像机、电动变焦镜头、云台进行遥控（对监控景点实施全面、详细的监视 与跟踪监视） 4、对全套视频安防监控报警系统的防区实施布防、撤防 5、当监控防区有非法入侵情况时，报警信号传输至总控制台，同时显示器显示报 警防区、联动警号、录像机、前端灯光和闪灯等设备。 三、传输部分 传输部分是全套视频安防监控报警系统图像信号、声音信号、控制信号等多种信号 的传输路径。当前视频安防监控报警系统有不少项目采用了视频基带传输方式。如若摄 像机与总控制台的距离较远，即可采用光纤传输或射频传输的方式。常规的楼宇设备自 控系统由于区域不是很大，所以采用了视频基带传输方式的较多应用了 75 欧姆的 视频同轴电缆。应用这种视频基带传输方式的突出重点要求是：即可采用光纤传输或射 频传输的方式将屏幕分成几个面积相等的小画面：如四画面、九画面等等。图像信号在 通过 75 欧姆的视频同轴电缆的传输系统后，在显示器上再现后，色度信号与亮度信号 唐山科技职业技术学院毕业论文 4 无明显失真，同时也无明显的噪声，保证从摄像机的图像信号的清晰度和灰度等级没有 明显下降。 四、显示器及传输信号记录部分 这个部分常规有多台显示器、长延时录像机等多种设备组成。在全套视频安防监控 报警系统中，一般不采用一台视频监控显示器对应一台取景摄像机的显示方式进行显 示， 而是通过画面分割器将多路摄像机送来的图像信号进行合成同时显示在一台大屏幕 视频监控显示器上，将屏幕分成几个面积相等的小画面：如四画面、九画面、十六画面 等等。每个小画面显示一路摄像机送来的图像信号，再通过长延时录像机将若干路图像 记录下来，以备在需要时事后查询。 应用安全防范技术从事安全防范必须对犯罪分子有一种威慑作用， 使其不敢轻易作 案；如果一旦出现了入侵、盗窃等犯罪活动，视频安防监控报警系统即能及时发现、及 时报警，视频安防监控报警系统能自动记录下犯罪现场以及犯罪分子的犯罪过程，以便 及时破案，从而节省了大量的人力和物力。根据优质住宅小区的要求，本着高水准、高 质量的应用标准，在设计上充分体现 五、智能建筑的网络设计要求 智能化住宅小区的开发、设计与建设，必须充分应用现代电子信息技术，计算机网 络技术与高科技通信技术，实现对大楼内的设备、通信、办公、自动控制等多方面地有 机自动结合。智能化建筑网络工程设计应运用多学科、多技术进行综合集成，为住宅小 区及大楼提供安全、高效、舒适、方便地生活和办公环境运用现代通信新技术和综合布 线系统全面实现智能化管理。 1、智能化住宅大楼的管理系统必须以全面、综合、超前、优化的原则，完整 地一次性完成总方案设计。 整个系统的综合布线和诸多自动化通信网络工程系统线缆布 局，应同步地与土建工程同步进行实施预埋。 2、智能化管理模块系统设计应全面考虑应用系统和自控设备的模块化、稳定 性、安全性。尤其要注意系统和自控设备的功能超前、创新实用、高效优化的组合。在 建立完善网络结构化，全面综合布线的前提下，整个智能化管理系统的主设备、关键部 件及终端控制设施，可根据住户的实际经济能力，按照逐步实施原则进入安装、调试运 行。 3、应用现代通信工程技术和计算机网络系统高度完美地实现自动化管理，对住宅 大楼内的设备空调、暖通、照明、供配电、消防、视频监控、给排水设施、车场、 唐山科技职业技术学院毕业论文 5 门禁、应急发电机、计算机中心设备等系统设施有效的自控同时，并同时生成提供相关 设备运行、维修计划、故障处理的参数资料，及物业管理和有关费用结算。 服务器工作站数据库 监控监控 消防 安防 计算机网络 监控 空调 供电 给水 电梯 图 5-1 计算机监控及应用的分布 网络监控系统技术初期的通信网络管理，指的是监视和控制两个方面，近年来，由 于计算机网络技术的发展， 通信网络管理内容扩大到通信网络的日常维护和正常运行各 个方面。通信网络管理技术的发展和网络管理工作的加强，正是为了适应安防视频监控 系统技术的飞速发展。 网络监控系统的飞速发展已取得了瞩目的成就，最让人关注的就是网络通信技术， 如数据网的发展、局域网的广泛应用，数字网的推广及 ATM 技术和宽带 ISDN 的实用 化发展等等。通信网络技术是一个技术复杂、规模庞大的系统，监控系统的可靠性和效 率对网络通信提出了高质量的要求，网络管理便是为适应这一需要而发展起来的技术。 智能建筑中所集成的系统是通过计算机网络所连接的各类设备的子网。 这些设备大 致分为：机电设备、通信设备、计算机及其外围设备和各类传感器、控制器这四类。它 们对通信的要求，如带宽、实时性、可靠性等都是不同的，相应硬件接口、通信协议、 拓扑结构、局域网存取控制方法和传输媒体等往往也都各异。 随着网络监控系统技术的发展， 无论是主控制室的操作管理平台还是副控制室的分 控制器都希望通过监控显示器观察到视频监控系统网络的轮廓、 设备部件及系统的运行 工作情况，这就需要有一套具有监测和控制功能的软件系统，对安防视频监控系统网络 实施监测、控制和管理。网络管理的主要任务是收集网络中各类设备、部件（摄像机、 解码器、云台、传感检测器、报警器等）的工作参数、工作状态信息，提供给主、副控 唐山科技职业技术学院毕业论文 6 制室的网络操作员，并接受网络操作员或微机管理程序对各类控制部件实施管理和处 理。保证网络监控系统的网络设备、部件按管理系统软件的要求进行正常的工作。以保 证为业主提供一个全面、高质、安全、舒适的综合服务。 参考文献：参考文献： 1张振昭，许锦标，万频著 楼宇智能化技术 ，北京机械工业出版社，2009 2董春桥著 智能建筑与城市信息 ，北京机械工业出版社，2008 3苏斌，张公忠著 现代以太网技术与智能建筑， 智能建筑 ，2008 唐山科技职业技术学院毕业论文 7 总结 从准备这篇论文开始，到指导老师的帮助下完成这篇论文！通过书籍和网络查阅收 集资料。让我不仅了解了本身所学计算机专业在智能建筑中的重要应用，还让我了解随 着计算机技术、信息技术和控制技术的高速发展和广泛应用，智能监控技术取得了巨大 的进展，智能建筑管理系统逐渐成为智能大厦的技术核心。网络监控系统的飞速发展已 取得了瞩目的成就，最让人关注的就是网络监控技术。监控系统的可靠性和效率对网络 通信提出了高质量的要求，网络管理便是为适应这一需要而发展起来的一门技术。然而 用过计算机网络和智能建筑监控的完美结合它将建筑物内各弱电子系统集成在一个计 算机网络平台上，从而实现子系统间信息、资源和任务共享。它将为管理者提供一个高 效、便利、可靠的管理手段，给业主提供全面、高质、安全、舒适的综合服务。 通过这次论文让我懂得计算机网络在智能建筑监控中的重要应用，从而让我对所学 专业产生了更加浓厚的兴趣，并且在以后的学习和工作中去利用和开发。 唐山科技职业技术学院毕业论文 8 致致谢谢 本文是在康华老师精心指导和大力支持下完成的。 她有着深厚的计算机知识以及开 阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。 非常感谢我的指导教师康华给我的细心关怀，让我顺利地完成了毕业论文，当然， 也感谢母校辛勤培育之恩，各位领导