应用电子技术毕业设计（论文）-无线安防智能化小区的设计.doc

毕业设计论文无线安防智能化小区的设计 学 校: 广州大学纺织服装学院系 别: 电子与信息工程系专 业: 应用电子技术作 者: XXX指导老师: 无线安防智能化小区的设计摘要: 随着无线技术的发展，人们的生活水平的不断提高，对生活的质量求也有所提高，人们正从传统的生活操作方式走向先进的人工智能操作，无线技术的发展带给人们更多的想象空间和创新创作的可能。建立一个全天候综合安防系统，由闭路电视监控系统、门禁管理系统、防盗报警系统、对讲系统、巡更系统等组成。实现对小区住宅主要出入口及周边等重要区域的实时监控，达到维护社会治安和防止破坏的作用，及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图片资料传到监控中心，使监控中心的值班员可以把这些危险和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全，对于构建安全、和谐的住宅小区具有十分重要的意义。关键词：无线技术、安防系统、监控、住宅小区、智能化Summary: Along with the technical development in information in wireless, people life is horizontal to increases continuously, begging to also have the exaltation to the living quantity, people are operating the way the alignment from the traditional life the advanced artificial intelligence operate, the technical development in wireless bring people to think the elephant space morel with the possibility that creative artistic. The establishment of an integrated security system, howdy, from closed-circuit television monitoring systems, access control systems, anti-theft alarm system, patrol system, etc. And security systems to achieve technologically advanced, economical and practical, safe, reliable, excellent quality requirements. KEY W0RDS: wireless technical, security system, monitor, residential quarters, lntelligent. 目录摘要21前言 42系统设计原则 .53系统功能与特点 .64系统组成 .8 4.1前端部分.8 4.2传输部分.8 4.3终端部分.85系统设计9 5.1周界主动红外报警系统95.1.1周界报警系统设计95.1.2周界报警系统技术指标105.1.3周界报警系统布点及设备配置10 5.2闭路电视监控系统.105.2.1闭路电视监控系统设计.105.2.2闭路电视监控系统技术指标.115.2.3闭路电视监控系统布点及设备配置.12 5.3可视对讲系统.125.3.1可视对讲系统设计.125.3.2可视对讲系统技术指标.135.3.3可视对讲系统布点及设备配置.13 5.4车辆出入管理系统.135.4.1车辆出入管理系统设计.135.4.2系统布点及设备配置.14 5.5广播音响系统.145.5.1广播音响系统设计.145.5.2系统布点及产品配置.14 5.6联网报警系统155.6.1系统设计.155.6.2系统技术指标.165.6.3联网报警系统布点及设备配置.166系统安装施工177结论.18参考文献.19致谢.20附录.21 前 言近年来，来自城市化过程的加快，在经济快速发展的同时，也给社会带来了巨大的压力，城市住宅小区的安全也因此被提高了一个新的高度。城市居民住宅小区的安全防护系统建设已经成为人们生活质量高低的标准。国内住宅小区大体分为高档别墅区和普通住宅小区，而小区安全防护的现状却是通病。尤其是比较分散、比较偏远、环境相对复杂的居民区，安全形势不容乐观，传统的门卫值班和保安巡逻等治安管理手段已经不能适应新形势下的住宅安全保障需要。因此，为了满足住宅小区用户安全和科学系统化得管理需要，以及为了对随时发生的情况进行全面掌握并迅速作出正确处理。建立一个全天候综合无线安防系统，实现把一些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全。在国外，世界上第一栋智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、英国、德国、日本等国都有广泛应用。很多外国品牌刚进入中国市场的初期时，大多是由高端科技市场造起。随着中国近几年经济的腾飞，也顺利地带动安防市场的需求。本文主要研究住宅小区的安防方面，了解无线安防系统对现在小区的重要性，解决如何安装无线安防系统，达到解决用户所要满足的问题。2 系统设计原则小区安防系统的总设计原则为：注重周界防范，将危险排除在小区之外；强调以小区为中心的总体防范；多种防范手段相结合的立体交叉防范。(1) 安全性智能化小区面对的是普通住户，安全是居民的首要要求，安全防范设计必须放在智能化系统的核心地位，要做到万无一失。(2) 可靠性智能化系统在产品选用上应把可靠性放在首位。系统产品必须能经受在各种复杂的环境中的考验，保证系统长期正常运行。可靠性较高的产品可有效提高安全防护系数，并降低系统的维护费用，而且更易于管理。(3) 先进性系统应充分遵循现有的国际通行设计规范。在设计和施工中，最大限度地利用当今先进、成熟、具有发展前途的计算机技术、通信技术、自动化技术及电子技术，执行所采用技术的开放性，从而保证系统能够随科技的发展而平滑升级。(4) 易用性“科技以人为本”，系统应最大限度地服务于小区的使用者和管理者，系统的稳定性和方便性必须贯穿于智能化系统设计建设的始终。(5) 可扩展性随着小区功能的扩展和智能化技术的提高，各个智能系统都要面对系统设备数量上增加和技术上升级的局面。在小区智能化设计初期，应尽量选择具有发展潜力的技术和扩展性好的设备，以满足用户将来不断提高的生活质量要求。(6) 经济实用性以服务大众为基础，先进但不贵族化，充分考虑普通居民的承受能力，同时还要考虑系统投资的渐进性、合理性、重要性。在考虑了住宅情况，结合居民的消费能力及周边环境的配套条件下，以经济、合理为原则，为小区设计一套智能化安防系统，让智能化系统在小区建设中更具可行性。 3. 系统功能与特点3.1监控录像采用H.264视频硬压缩算法，图像清楚，码流小，便于网络传输；录制、回放、刻录、网络传输可同步进行，一机多功。系统能自动地通过摄像机进行摄录，进行无终止监视。系统平时的工作方式为各摄像机循环扫描全面监控，监控人员可以任意放大观看任意摄像机的画面。系统按照设置参数可以分时段划分不同的工作模式，系统也可以实现无人值守。其录入的图像数字化压缩存贮在计算机硬盘里，压缩比可用软件进行调整。存贮的图像文件自动循环删除，硬盘中图像文件保留的时间取决于硬盘空间大小、图像分辨率、图像压缩比、扫描切换时间等，系统可根据小区需要，加大硬盘以扩展存储周期，或增加其他外存设备。3.2移动侦测及报警移动侦测是指对监控点的某个指定范围内场景的侦测,移动侦测功能可对进入侦测范围内的物体进行拍照，发出警告声，并可设置方框进行跟踪。系统与110报警中心联动，发生报警触发录像并自动弹出报警区域的摄像机的图像。3.3矩阵切换矩阵系统具有分组同步切换功能，可将系统全部或部分摄像机分为若干个组，每组摄像机图像可以同时切换到一组监视器上。3.4报警控制系统接收到报警信号后，自动弹出电子地图，同时自动连接报警探头所对应的视频图像信号，并进行联动录像。3.5强大的图像处理功能系统利用计算机可对采集的图像进行处理，包括画面修改、编辑调节、放大、缩小以及打印等等；也可以将图像保存为通用数据文件格式，用其他专业图像处理软件进行处理。3.6交互对话、沟通无限设置远程客户端与服务端的对话功能，清晰流畅的音频传输，让沟通更加快捷、高效。动态IP，使用经济，透过“动态IP”连接Internet实现远程监控，摆脱了使用费用较高的“固定IP”的局限。3.7功能全面、设计精心强大的功能，让您体验先进技术带来的舒适安全。图像亮度、对比度、色度、饱和度连续无级调整，画面质量随心控制；录像功能任意设置、录像资料任意查看，轻松掌握现场资料；产品ID、ID效验码、密码三重保护，确保系统安全管理。3.8安装方便、操作简单系统安装方便，即装即用，操作界面友好，上手容易，使用轻松。4. 系统构成小区智能化安防系统主要由前端、传输部分、终端三大部分构成（如图1）. 图1 小区智能化安防监控系统拓扑图4.1前端部分前端完成模拟音视频的采集，探测器报警信号的产生，云台、防护罩的控制，报警输出等功能。其设备主要包括：摄像头、语音通信设备、电动变焦镜头、室外主动红外探测器、烟雾瓦斯探测器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等。4.2传输部分主要由光缆或电缆、五类线等组成。传输部分要求将前端摄录的信息进行实时传输，同时要求传输损耗小，质量可靠，信息能在控制中心清晰还原显示。4.3终端部分终端部分是安防监控系统的核心，它完成模拟信息的数字采集（模数转换）、MPEG压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。它主要是将前端采集的信息进行归纳和综合分析，其核心单元是采集、压缩单元，它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。其中控制单元是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。5. 系统设计小区智能化安防监控系统将数字化音视频图像记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合在一起，取代传统模拟式多画面分割器和长时间录像机系统，具有灵活方便等特点。在此基础上，采用高档的工业控制微机、PC工作站或者PC服务器，增加摄像机图像输入路数，提高多画面图像的显示速率，增加对云台和镜头的控制功能，配之以良好的人机交互界面，便构成了以计算机技术为核心的数字式安防监控报警系统。按照智能化安防监控系统功能模块及小区的平面图与安防布控要求，具体设计如下：5.1周界主动红外报警系统周界报警系统是整个小区安全防范的最外层的安保系统，是防止对小区进行非法入侵的第一道重要关卡。(1)周界报警系统设计根据设计要求，小区围墙周界安装主动红外探测器，报警控制主机位于小区监控室。报警主机留有各个防区的冗余度，便于今后二期报警系统容量扩展。在设备选型上应考虑防雨、防霜冻、防小昆虫干扰，有较宽的环境温度工作范围。根据保护距离的不同，选用全系列多种探测距离的产品。本小区使用日本PULNIX产品，其探测范围从30200米，有双光束、四光束多种系列；报警控制器为现场探测器供电，接收现场的报警信号，是报警系统的控制中枢。考虑到设备的稳定性，小区选用美国Honeywell公司的Omni848报警主机，其信号传输距离长，抗干扰力强，性能稳定，带网络联动报警功能。其工作原理如图2 图2 周界主动红外报警系统原理图周界主动红外线报警系统布防后，探测器自动进入工作状态，当有人企图从围墙及控制区域翻入小区，就会触发报警，发出现场语音报警。监控室的报警控制器检测到现场报警信号后，主机会发出声光报警信息，并在电子模拟地图上弹出报警点的正确位置，及时提醒值班人员即速前往报警点处警。同时通过一台专门配置的打印机将报警日期、时间、防区号码等资料一一打印出来，实现报警记录功能。本系统防剪线、防阻挡、防断电，安全可靠。(2)周界报警系统技术指标1)报警声压达到35dB（1W）以上。2)探测器的工作方法双光束主动红外线发射/接收。3)可探测速度在0.3-3m/s范围内。4)响应时间2S。(3)周界报警系统布点及设备配置小区周界报警设防点位于小区出入口的相邻左、右围墙，以及小区的北部、西部和东部围墙，在不同的距离上选用不同性能型号的探测器。其设备采用性价比高的进行配置。5.2闭路电视监控系统在安防领域里，闭路电视监控系统（CCTV SYSTEM）举足轻重，它可以即时地传送活动图像信息。值班人员通过遥控装置，还可控制前端摄像机改变摄像角度、方位、镜头焦距等。目前，闭路电视监控系统已在现代化楼寓内被广泛使用，在安防工作中取得良好的社会效果。(1)闭路电视监控系统设计电视监控系统由摄像、传输、录像、控制和显示及电源等主要部分组成（见图3）。根据小区安防建设需求，小区出入口选用彩色宽动态摄像机，主干道、中心花园等选用彩色带云台摄像机，周界、停车场、楼间空地选用彩色超低照度摄像机。摄像机选用系列齐全、性价比高的三星电子产品。按照小区建筑特点，电视监控范围主要是出入口、停车场以及各楼栋的单元门口。电视监控系统将所有摄像图像传输至监控室，经矩阵主机切换后显示在电视墙上。所有图像均记录在数字硬盘系统中，数字硬盘录像系统采用MPEG-4压缩方式，占用内存小，图像清晰，录像资料查询方便，可按日期 / 时间 / 路数等查询，回放图像清晰。带云台的摄像机可由监控室的四维键盘控制进行接近360的扫视，对小区进行监控，控制区域大，并可拉近放大监控画面，做到重点监控与全面监控相结合。 图3电视监控系统原理图(2)闭路电视监控系统技术指标1)图像质量按五级损伤评定，不低于4级。2)对应4级图像质量的信躁比，黑白电视系统随机信躁比37dB，彩色电视系统随机信躁比36dB。3)图像水平清晰度黑白电视系统400线，彩色电视系统270线。4)图像灰度8级。5)系统的各种视频信号，在监视器输入端的电平值为1VP-P3dBVBS。(3)电视监控系统布点及设备配置小区主出入口安装1台彩色宽动态摄像机，楼栋间走道、停车场等安装超低照度摄像机，主干道叉口、东南西北周界围墙等区域安装彩色带全方位云台一体化摄像机。小区监控室位于保安值班室，可管理所有监控信号。设备采用性价比高的产品进行配置。5.3可视对讲系统楼栋可视对讲系统作为住户日常使用的设备，不仅要有较高的性价比，而且要求经久耐用，性能稳定。一旦出现故障，能及时修复。(1)可视对讲系统设计按照小区安防系统建设及住户要求，在每幢住户室内安装楼栋可视对讲分机，单元门口安装可视门口机，小区门口设小区门口机，小区监控室设管理机。有人来访时，通过门口保安呼叫住户，住户在家中可分辨来访者的相貌，住户确认后保安可放行。来访者到达住户单元门口后，通过单元门口机呼叫住户，住户在家中可通过可视分机再次确认来访者信息，既方便又安全。需要时，住户也可通过可视对讲分机直接呼叫监控室（如图4）。图4可视对讲系统工作原理图(2)可视对讲系统技术指标1)对讲时限（即通话时间）设置60秒，超过这一时限将自动切断通话。2)摘机时限（即应答时间）设置30秒，超过30秒将自动切断。3)振铃时间设置为1秒/ 次，范围为1-10秒。(3)可视对讲系统布点及设备配置按居民要求在每幢住户室内安装楼栋可视对讲分机，单元门口安装可视门口机，小区门口设小区门口机，小区监控室设管理机。其设备采用性价比高的产品进行配置。5.4车辆出入管理系统为加强小区进出车辆的管理，适应现代化物业管理的要求，有效防止不明车辆进入，应配备车辆管理系统和感应卡相结合，有效准确地进行车辆管理。(1)车辆出入管理系统设计车辆出入管理系统安装于小区车辆出入口处，该系统要求功能完善，安全可靠。其工作原理如图6。系统采用长距离感应技术，驾驶员只需将车辆停车卡在指定位置35米范围内稍微一晃，系统即能瞬间完成读卡，读卡成功后自动开启道闸，车辆通过后，道闸自动关上，此动作由埋地的线圈自动检测。对该系统功能要求如下：1) 安全保密感应式ID卡的加密性极高，基本没有破译的可能，采用一车一卡制，系统自动判断车辆是否进场或出场，有效防止车辆失窃。2) 系统抗干扰能力强感应式ID卡具有防水防磁抗静电无磨损适应各种复杂气候环境的能力。其免接触方式，不会对硬件系统造成磨损干扰等破坏，因此系统故障率极低，存储信息也不因外部干扰而丢失、错乱，使用寿命超过10年。3) 系统扩展性强可与监控可视对讲、小区物业管理等系统方便连接。 图5车辆出入管理系统工作原理图(2)系统布点及设备配置根据小区出入口分布情况，在该小区车辆出入口处设置1套车辆出入管理系统，管理主机放于小区监控室。设备采用性价比高的产品进行配置。5.5广播音响系统广播音响系统在节假日、早晚及特定时间播放音乐，达到调节小区气氛，也可播放一些公共通知、科普知识、娱乐节目等服务于居民。同时在发生紧急事件时作为紧急广播强制切入使用。(1)广播音响系统设计广播音响系统设计使用在音质、外观、稳定性等方面性价比都比较高的产品，在小区周边、小区内部、停车场、花园等场所设置音箱设备，系统音源（CD机、收音机、话筒）经前置放大器切换及前置放大后，由功率放大器二级放大，再经分区选择器分别切换至不同分区（如花园、楼栋、停车场区等）的音箱上进行广播，可播放CD、调频（FM）/调幅（AM）等节目，系统由小区监控室集中控制。(2)系统布点及产品配置音响系统布点选用草地音箱分别设置于花园、楼栋、小区周边、停车场等处。产品采用性价比高的进行配置。5.6 联网报警系统联网报警系统是现代智能化住宅小区重要的组成部分。为有效管理小区民居报警、接收和监控住户的报警信号，在小区设立联网报警系统。该系统主要用于处置小区居民报警事件。(1)系统设计报警系统由被动红外探测器、幕帘式红外探测器、窗磁报警器（开关）、紧急报警装置（求助）、防盗报警控制器、中心报警控制主机和传输网络组成。其工作原理见图6。图6 联网报警系统工作原理图报警接收机是联网报警系统的核心部分，除接收报警信息外，还打印报警信息，并将报警信息传输至中心计算机。计算机接收到报警信号后，经转换、处理，以中文形式直接显示在显示器上，包括用户名称、户主姓名、联系电话、报警类型、防区代码、故障类型等。接警人员根据不同的报警信息采取相应的措施处警。打印机上可直接打印出报警用户代码、警情种类、防区代码、故障代码等。小区住户报警设备的开/关机、报警（盗警、紧急）、故障（断电、电池欠压）等经电话线网络传送至小区监控室，监控室接收到报警信号后，立即派员处警，接收到故障信号后派维护人员对系统进行维修。(2)系统技术指标1) 探测器通电后在60S内探测器应满足其运行要求。2) 探测器的信号处理工作方式为空间控制型的被动式探测器。3) 当探测器产生报警状态时，该状态应至少保持1S。4) 探测器、紧急按钮的响应时间2S。(3)联网报警系统布点及设备配置根据小区业主需求在楼栋各楼层居民家中安装被动红外探测器及各种报警装置，以达到安防要求。设备配置选用稳定性好、寿命长、抗雷击的装置，中心计算机要求有较快的处理速度，较大的内存容量，较高稳定性，并配置相关管理软件。 6. 系统安装施工系统设备及缆线定型后，在安装施工中系统的电源、接地、绝缘等电气性能均应符合系统设计要求，并按照行业标准进行规范施工。7 结论 本设计应根据用户的需要，结合实际情况，以相关的标准、规范和