毕业论文——智能楼宇安全防范系统.doc

智能楼宇安全防范系统 系 部： 信息工程系 学生姓名： 邰 文 飞 专业班级： 网络 08 D1 学 号： 083422137 指导教师： 朱 亮 2010 年 10 月 30 日目 录一、设计背景2二、引言2三、需求分析2（一）监控系统需求分析2（二）报警系统需求分析3四、系统分析3（一）监控系统分析31、GV智能监控的功能32、GV三大管理系统7（二）报警系统分析101、监控报警系统的原理102、目前主流报警的分类及功能10五、系统实现11（一）监控系统111、GV软件的安装与简单操作112、GV与POS收银机整合运用的实例结构图19（二）报警系统20六、存在问题21（一）监控系统存在问题及GV解决方案21（二）声波报警在实际中的运用简述22七、结束语22八、感谢词23九、参考文献23 智能楼宇安全防范系统一、设计背景随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对楼宇的安全智能化提出了更高的要求，再加上现在安全事故的频频发生，以及犯罪技术的不断提高，因此利用计算机通信、自动控制等技术，研究设计智能楼宇的安全防范系统具有十分重要的意义。本课题研究了智能楼宇安全防范系统的结构组成，研究和设计了楼宇监控报警系统，通过GV软件运用在不同的场所实现防盗入侵等自动警情检测、报警功能。主要设计和研究的内容：1、整个安全防范系统主要研究监控和报警两个子系统，其中报警系统主要研究：路径报警和无线电波报警；在报警的同时监控系统会比平常情况下拍摄的画面更清晰更具体；2、利用网络、相应参考书的学习以及专业人员的指导和现场实践，对各个子系统进行设计，并完成相应的布线系统；3、将各个子系统进行整合、测试，使之成为一套全面的、有效的、节能的安全防范系统。 二、引言智能楼宇的安全技术融合了计算机技术、控制技术、通信技术和微电子技术，并不断提高和发展，使之达到更安全、更舒适、更智能化。 智能建筑是应用信息技术与传统建筑的完美结合，实现了对建筑物科学、高效、节能、环保的现代化管理，改善了人类的居住和工作环境。智能建筑系统为您构架起与世界交流的桥梁，实现楼宇设备的优化控制与管理，节省能源和建筑运行费用，提高工作效率和管理活动的科学化，建立全方位、高灵敏的安全防范体系，提供便利、舒适的办公与生活环境。三、需求分析（一）监控系统需求分析GV监控系统在目前社会上应用非常广泛在此我就以超市收银台的为例讲讲GV监控系统的智能运用：员工监守自盗在零售业盗窃中占有很大的比例，其中收银环节为主要的监守自盗的方法，很多案例表明，当收银员一旦了解收银机系统后，其盗窃行为正常情况下是不容易被发现的，利用收银机作案的方法通常有以下三种：取消交易、制造无记录款项、协助他人内外勾从中得益。（二）报警系统需求分析各种各样的报警设备在社会上许多场合随处可见，这里我就以声波报警为例，以小型办公室为背景经行简单的分析： 在一般小型的办公室，如总经理办公室，有的人不喜欢在自己工作的时候有一种被监视的感觉，所以说这种办公室一般不会装监控系统，可是有考虑到安全问题，装传统的报警设备，不仅成本高，而且影响办公室的美观，在这里声波报警器不仅成本低而且体积小没占用面积小，最重要的是安全性能高。四、系统分析（一）监控系统分析在我的课题中，我主要分析的是目前主流的监控设备GV，与传统的监控设备相比，GV更具人性化，更趋向于智能化，下面主要介绍GV智能监控的一些主流功能：1、GV智能监控的功能1）场景变化当前端的摄像机被遮挡、移位，图像模糊后，GV系统会立即发出警报。一般用在工厂比较多，可以防止员工监守自盗，有些员工为了方便晚上作案，故意把摄像机用东西遮住或是移位，系统会立即发出警报给管理人员。2）丢失和可疑物体报警通过GV系统锁定重要物体，比如老总办公室的手提电脑，当有人试图偷走后，系统会立即发出警报，可疑物体是针对在定义好的区域内突然多了一个物体，则会发出警报，比如在的别墅，后院经常被别人倒垃圾，可以用这个功能，当人有倒垃圾的时候就立即报警通知主人。3）隐私屏蔽并可恢复在监控的画面中屏蔽掉一些重要的东西，比如密码，如老总的保险箱有专门的摄像机监看，在画面设置了隐私屏蔽后老板开保险箱的时候把密码键盘操作部份屏蔽，这样员工就无法看到老板输入密码的情况。4）面部侦测它主要的特点是能够在瞬间把经过镜头的人的脸部画面拍摄出来，并自动储存这个人在经过这个镜头时的场景。例如大厦里，贵重物体被盗了，我们就不需要像以前传统的做法，一个个录像去查看，这样很麻烦也很费时。现在我们用这个功能，只需确定事件大概发生的时间，从这个时间开始，在头像中找到可疑的人，再把这个可疑的人物所有头像调出查看，很快就可以看到这个人的作案过程。5）全景拼接可以将几个画面拼接成一个画面，比如一条马路，要用到多只摄像机才能监控完，现在把这几只摄像机拼接成一个画面，对于管理人员来说监控画面更直观，很直观的了解现场监控区域。6）防震前端摄像机因环境影响，比如台风或安装在车上，对摄像机造成震动，那传回后端的录像也会震动，当开启了GV的防震功能后看到的画面是没有震动的。7）逆向警报这个功能应用很广泛，他的特点是：可以通过对镜头监控范围内物体移动方向的识别，设置人或者物体从A点到B点为正确方向，而从B点到A点为异常方向，从而报警提示。比如在员工宿舍门口，白天设置出门为正常，进门为异常，那么白天有人进宿舍的时候，监控系统就会马上报警，提示保安有人进入宿舍。这样的设置是因为白天大家都在上班，基本不可能有人会回到宿舍，如果有人进来估计大部分都不是来做好事的。也有政府部门拿这个系统来监控交通，可以把逆向行驶的司机抓出来。8）人流量统计这个功能一般是零售商客户指定要的，通过镜头对主要通道口的监控，系统能够分析统计出每天客户的流量，这样的话，我们可以根据这些数据做很多事情。比如说，通过各分店的人流量数据情况，总公司通过这些数据对比各店的销售业绩。比如节假日的人流量增加了多少，旺季的人流量增加了多少等等，从而对于业绩较差的分店作一些合适的促销活动以提高销售。9）POS整合这个功能被应用在零售行业比较多，通过GV监控系统与POS收银系统的连接，可以实时监控到每一笔交易信息，交易的数据会叠加到监控画面上，以便管理者掌握商店的收银状况，还可以掌握员工的对客户的服务情况，有客户打电话投诉收银员服务态度不好，让客户提供小票上的单号，输入单号调出当时的影像跟录音，就可以判断员工与客户的交流情况。同时也可以防盗，针对一些特殊的交易，如取消交易，通过调查发现零售行业的盗窃行为经常发生，而且大部分是内部造成的，比如客户付完款就走，收银员看到客户没有收取小票就私自取消该笔交易，POS系统上就不会有记录，GV系统监控到取消交易后会立即发出警报，通知管理人员。一些卖场经常搞活动，会有来消费就送赠品，但是通过调查客户一般都没有收到过赠品，可以在GV系统中查看购买哪些商品是有赠品的，查看影像，看员工是否给客户赠品。10）门禁整合刷卡人照片与卡片登记照片对比，防止员工代替刷卡及犯罪嫌疑人入侵 ，在公司查看监控管理系统实时监看员工刷卡影像及录像，即使你在任 何一个地方，只要通过远程IE浏览器就可看到员工的刷卡记录，大大加强公司管理及保安系统。11）自动分配影像帧数监控系统长时间实时录影会需要更多的硬盘空间，但是在查看录影的时候发现在晚上或是一些人比较少的地方基本上是没有东西的，这样就浪费了硬盘资源。GV系统里面可以设定自动分配帧数，设定每支镜头有东西动的时候录15帧，没有监控到东西动的时候只录一帧。或者重要区域设定全实时录影，非重要区域采用自动分配帧数录影，这样做可以节省大量的存储空间。12）人群拥挤主要应用在一些公共场合，比如车站，设定在这个区域内，当人流量的密集度超过已设置好的区域会立即发出警报通知管理人员进行处理，防止因人过多而发生事故。13）视频丢失对前端的摄像机视频丢失系统会语音提示管理人员，传统的监控系统，当视频丢失后无法立刻知道，而是发现监控系统中的镜头不显示了才知道的，而GV系统对前端的摄像机视频丢失后会主动语音提示管理人员进行处理。14）超级用户权限设置分为超级管理员、管理员、普通用户工厂或是连锁店，有多个部门，设定主管有权限看自己部门的监控区域，而没有权限看其它部门的，远程监看的时候也是，可以分配权限给不同的人可以看不同那些镜头。老板的是最高权限可以看全部，当老板要远程监看时，前面已有5个用户在监看中，这时老板分配到的影像帧数最好，速度最快。15）E-MapGV的电子地图有两种，一种是本地电子地图，可以把监控区域内的摄像机、门禁或防盗显示在自定义的地图内监看，当前端有异常事件时，电子地图就会闪烁，双击闪烁的图标就可以看到现场的影像，方便管理者全面掌握整个工厂的系统运行情况；另一种电子地图是中央控制中心电子地图，可以集中前端各DVR置于电子地图内，比如客户在全国各地有多家工厂，把前端的DVR连接回电子地图进行统一管理。16）高级动态侦测大部分监控系统对移动侦测都会存在误报的情况，不能分辨哪些是正常的自然动静。比如说树被风吹动，一只小动物走过等。我们的系统在这方面进行了改进，通过设置灵敏度等级来自行判断是否为异常行为，解决了误报的发生。17）清除雪花很多人认为晚上监控系统显示有雪花是很正常的，其实不是的，晚上的监控录制过程中，雪花要占用庞大的硬盘空间，导致硬盘空间不必要的浪费。而我们的系统能通过智能分析，在储存之前把雪花去除掉。从而节省出50%硬盘空间以及延长了硬盘使用寿命。18）智能监控传统的监控系统就是同时把所有拍摄的镜头画面都显示在那里，要求监控人员一直盯着看，如果一个监控系统有几十只镜头画面的话，人长期盯着这么多的屏幕看很容就会疲劳，那么就算有个别镜头那里有异常事件发生，监控人员也很难发现。我们的智能监控就可以完全解决这个问题，一旦有事件发生，我们的智能监控就会马上把发生事件的镜头画面弹出来，并且有声音提示，从而大大提升监控质量。而且，我们的智能监控系统还会自动记录储存每一个事件，同时要求监控人员立即做出处理， 这样就不会存在监控人员偷懒，处理问题不及时的情况了。同时我们的智能监控还可以将事件处理过程进行记录，以方便换班人员知道之前所发生事件的处理状态。2、GV三大管理系统1）GV-Control Centera.通过网络可集中管理768台摄像机通过网络可实时监看管理768台摄像机，可针对每一路视频进行实时监控、录像及影像回放，输出到8台显示器，每一台显示器96路画面，做到总部集中管理，提高效率，降低管理成本。其中可以用一台显示器做全屏功能，当想看第九十七路摄像机全屏画面的时候，直接用鼠标单击，另一个屏幕就跳出该画面的全屏。还可用多一个屏幕做跳台功能，但前端DVR侦测到动态事件后，相应的摄像机则会弹出大屏幕，方便管理人员直接观看。b.中央控制中心远程管理各地DVR通过网络，进入到各地DVR系统，进行系统设定，调看录像，特别是针对连锁行业，或是多个公司分在异地的情况，一般的监控系统要做到集中管理非常困难或是高成本，而利用GV-Control Center只需通过网络既可有效率对各地DVR进行管理，随时掌握各分公司的情况。c.中央录像及查看各地DVR录像中央控制中心可调看分布在各地DVR的录像，方便管理人员对事件发生后快速调取录像，提高管理效率。d.电子地图GV-Control Center可以将所有前端摄象机、防盗设进电子地图内，前端有异常事件时电子地图对应摄象机等图标闪烁，可帮助管理人员快速确认警报位置，并可点击摄象机图标实时查看影像处理事件。2）GV-Center V2a.智能动态侦测功能监控区域内有动态事件发生时，影像会立刻自动弹出屏幕并可以设语音提示，而没有动态发生的环境下，视频窗口处于关闭状态，方便管理人员直观地对所发生的事件作出判断和即时处理，可快速了解发生的事件和发生的位置，对各种事件进行快速处理，可设置成白天只对重要地点如:仓库，财务室，档案室，总经理办公室及高危地点进行监控，晚上对整个系统进行监控。 b.录影回放、事件文字显示与系统声音提示系统将影象、事件文字记录与报警联动结合在一起，当发生事件时可针对事件，设定声音报警提示，如保安人员漏看或想回放影象确认事件情况时，可即时点击事件文字记录，立刻回看录影。c.警报管理对所发生的事件处理方式进行记录管理，包括报告人、事件类型、说明、通知、如何到达、如何处理，不仅可以对报警事件做有条理的管理，还可随时查看了解各警情事件的处理情况。如2：00钟时有事情发生，保安是6点才做的记录，这样就可以知道保安偷懒没有做事，2：30做的记录就证明保安，没有偷懒在做事情，这样有效提高保安人员警情处理能力，真正形成人机一体的专业安保监控体系。d.重要事件两地备份GV-Center V2针对前端重要动态事件进行自动备份，当前端系统出现问题的情况下，仍然保留重要的影象证据，是低成本高效率的备份方案。3）GV-VSM系统状态监视器a.专业的管理特性前端摄象机视频信号丢失、摄象机影象模糊、录影硬盘不录影等进行监测并对不正常状态迅速进行警报在几秒内对相关工作人员进行通知，保障了整个系统的正常运行，有效防止由于系统失效造成的损失，避免了有警不察，或察而无证等情况的发生。b.提高售后服务水平监控系统对大多数的用户来说都是比较专业的系统，客户一般只懂得开关与简单的设置，如果出现一点点故障就会给安装商家打电话，要商家过来解决问题，比如镜头没有图像，商家接到电话就会赶到现场查看，而这种故障往往是因为电源线松了，这样做不仅不专业，还浪费大量的人力及成本，而我们这款软件，安装商都会安装一套GV-VSM系统在公司，把客户的监控系统都连接到VSM系统进行监测，当客户系统有异常时可以第一时间知道是什么问题，便可打电话询问客户系统是不是有不正常的情况，然后可以教用户怎么解决，如不能解决才上门处理，这样不仅做到专业，节省大量的人力和成本，还提高了售后服务的效率与质。（二）报警系统分析1、监控报警系统的原理（如图421）图421工作原理： 摄像探头和监控主机的1、2口分别连NC、COM口时状态为正常，当摄像探头探测到可疑物体，则摄像探头和监控的1号口自动连到NO口上，此时报警主机则自动报警。2、目前主流报警的分类及功能1）电子围栏电子围栏报警原理是有物体同时触到两根线，则瞬间电压会达到潜伏，将图谋不轨者击退，同时也会发出报警，这类报警一般被客户用在范围广、面积大的场所，如大型工厂，一般把电子围栏架设在围墙之上。2）探头对射探头对射的报警原理是两个探头在规定范围内无间断的接受对发发出的信号，若有不明物从中穿过阻碍信号的发送与接受，系统则会自动报警。这类报警一般需设置防区。3）路径报警这个功能应用很广泛，他的特点是：可以通过对镜头监控范围内物体移动方向的识别，设置人或者物体从A点到B点为正确方向，而从B点到A点为异常方向，从而报警提示。具体应用看客户具体需求，我们有家客户就是把个这功能装在员工宿舍门口，白天设置出门为正常，进门为异常，那么白天有人闯进来的时候我们的监控系统就会马上报警提示保安有人进入宿舍。为什么要做这样的设置呢?因为白天大家都在上班，不可能有人会回到宿舍，如果有人进来估计大部分都不是来做好事的。也有政府部门拿这个系统来监控交通，可以一个不漏把逆向行驶的司机抓出来。4）声波报警这个功能是根据蝙蝠原理研究得出的，在特定的时间段内，让报警器工作，让报警器的声波覆盖规定的区域内（一般是大门），在规定时间内，若有物体挡住声波的发送，系统则会自动报警。其中报警方式也可分为边界报警和进入报警（如图422） 图422图一：当物体侵入区域2的边界，系统发出报警，为辩解报警；图二：当物体完全侵入区域2，系统发出报警，为进入报警。五、系统实现（一）监控系统 1、GV软件的安装与简单操作在监控系统中主要应用GV监控软件，GV是一款智能、高效率的监控系统，首先必须熟悉GV软件的安装：1）CenterV2客户端设置a.首先安装CenterV2客户端软件，打开“光盘”选择“GV8.3主系统”，点击“安装”（如图511）图511b.点击“确定” （如图512）图512c.选择程序“GV CenterV2”进行安装（如图513）和（如图514）图513图514d.安装好后点击完成，重新启动电脑（如图515）图515e.打开“开始”“程序”“CenterV2”，打开 账号（如图516）图516f.进入如下页面，选择“新建组” （如图517）图517g.然后选择“新建用户”，如下，登录名及密码根据自己要求输入，例：登录名12345，密码12345（如图518）图518h.确定后进入如下界面，点击“确定即可”(注：电话号码的设置需外加通讯模块) （如图519）图519j.接下来打开“系统设定”，根据需要选择相应的功能，一般默认即可（如图5110）图5110以上就是CenterV2客户端的基本设定。注：路由器必须要开通CenterV2所对应端口2）CenterV2监控主机端的设置a.点击“网络”“ 连接至CenterV2” （如图521）图521b.进入如下页面（如图522）图522c.点击绿色的“”号添加，进入如下设定（如图523）图523d.IP地址框，如内网就填写客户端电脑的IP：192.168.0.X，如外网则填写外网固定IP或动态域名网址，用户名和密码即填写客户端所设置的名字，如前面例子所设是，登录名：12345，密码：12345，其它默认即可（如图524）图524e.可根据客户端的数量及要求添加不同的IP, 用户名及密码（如图525）图525f.添加好后点击确定，然后点连接（确保设置好的客户端CenterV2软件是打开着的），连接成功的话，这个设置框就会自动隐藏，否则将提示连接失败。（注：客户端与主机间IP,用户名和密码要对应）连接成功后客户端显示如下（如图526）图526g.用户12345将显示在线状态，点击打开，在摄像机上右击选择即时监控，即可查看图像（如图527）图527注：如有多台监控主机，设置如上面一样，客户端可同时查看多台监控主机的实时图像。如查看画面超过80个，则必须安装加密狗才可实现。2、GV与POS收银机整合运用的实例结构图GV监控系统作为商业防盗专家，为满足对收银操作的严格监控，规范收银管理，解决管理漏洞，利用智能分析与收银台的POS机整合，实现对收银环节定时、定点、定人、定物的全方位监控。（如图5221）图5221（二）报警系统1、声波报警的实现 声波报警系统的组成是：报警主机、前端探测器、键盘控制器，它的主要工作原理就是在设定的时间段内，报警主机开始工作，在这段时间内前端探测器就会发出声波，声波会覆盖在规定的范围内，当有不明物挡住声波的前进，此时系统会自动报警，提醒保安人员。声波报警器只需一根电源线将各个部分连接起来，在实际运用中不仅简洁方便，更有效地提高了安全性。2、声波报警结构图（如图5222）图5222六、存在问题（一）监控系统存在问题及GV解决方案1、取消交易，收银员将钱据为己有对于购物和付款比较匆忙的顾客，在没有来得及拿到收银员输出购物小票时离开，收银员即刻点击“取消交易”后将钱据为己有，而商店管理者却无法及时得知。解决方案：GV监控系统与POS机整合，可对特殊交易行为自定义语音提示告警。针对如“钱箱打开”“取消交易”重要事件，当事件发生时，系统能实时语音告警提示管理者重点监控；即使临时走开，管理者也可根据交易名称类型搜索出对应的所有录像，并分析特殊交易行为是否是正当发生。2、收银员制造无记录款项，私自拿走货款，为亲友打折扣通用的方法就是假装扫描条码而不输入销售数据或者直接把钱放在现金柜里，等方便的时候拿走，即使查看监控录像也没有任何证据，还有传统的监控系统只能通过安装摄像机监看收银员的工作区域和收钱找零的动作，却无法了解POS机的真实产品销售信息。对于不按制度操作收银机的收银员，如有亲朋好友到商店购物，收银员故意不输入正确的商品价格，减少亲友的购买支出。解决方案：GV监控系统与POS机整合将以最先进的防盗管理技术解决这一难题，GV监控系统通过影像与文字叠加技术，将每一笔通过扫描仪的商品信息实时的显示在监控屏幕上，而且显示的商品信息和提供给客户的小票上信息是一致的，商店管理员可通过本地或远程IE浏览器针对部分收银员进行定点检查其收银过程的录像，对有扫描动作却无显示商品信息的影片进行分析，以提供其监守自盗最有力的证据。3、促销活动中，收银员私藏赠品，据为己有用传统的监控系统查找促销赠品是否赠送给顾客的程序相当繁琐，调看录像周期长。例如，节假日、新品上市等时期，厂家和零售商家都会开展一系列的促销活动，顾客购买商品的同时会赠送相关的赠品，而此类的促销活动极少有顾客知道，所以促销员不提供赠品给顾客，自己私自拿走，管理员却无从得知。解决方案：GV监控系统与POS机整合，可针对指定促销商品，通过输入商品编号快速查找并回放交易现场录像，并可通过远程IE实时监看或回放录影，方便管理者监督促销员的工作，保证促销活动的有效性。（二）声波报警在实际中的运用简述声波报警器最重要的就是设置部分，在使用前必须根据客户需求设置相关的功能，在这里，首先要设置好防区，按现场布置和结构设置好无线声波覆盖的范围，以免在实际应用中出错，出现有警不报或误报的情况，然后，因为个人办公室白天一般都是有人在的，只有下班时间是犯罪分子最容易下手的时机，所以必须要根据客户需要设定好报警主机工作的时间段，比如晚上6:00到第二天早上8:30为报警主机工作时间，这样就可以实现报警的智能化，与传统的报警设备相比，它更具有人性化，然后就是设定用户密码，是客户能自己进行一些简单的设置，最后就是设定解锁密码，比如，早上8:00办公室就有人来上班了，这时打开门，报警主机同样会发出报警，这样的情况下就需手动取消报警，所以必须设置普通用户的简单解除报警。此外与传统的报警主机相比，有的报警主机当有一只虫子飞过或很小的物体通过也会发出报警，这样就是误报，但是声波报警可以设置可疑物体的大小，当可疑物体的大小与设定的可疑物体大小差不多或比设定的可疑物体体积大，系统才会自动报警，这样也提高了报警的可靠性。七、结束语接近半年的毕业论文设计不仅仅是对我们两年大学所学知道的整体总结，同时也是让我们将理论与实践相结合，