小区地下停车场安全智能化系统(SAS).doc

毕业论文小区地下停车场安全智能化系统（SAS）设计选型的实用性与经济性XXX毕业论文题目：小区地下停车场安全智能化系统（SAS）设计选型的实用性与经济性摘 要本文先从大方面出发，先大体介绍了安全智能化系统，再逐步深入，介绍其设计与选型的原则方法及其细节，然后分析其设计选型的实用性与经济性，最后展望了一下楼宇智能化，包括这个行业和专业概况，另外还介绍了楼宇智能化所带来的工作机会和发展机遇。本文以全安智能化为大框架，以闭路监控为重点，而闭路监控我又抓住其传输部分和终端设备部分这两个最能体现其实用性和经济性方面来写。行文过程中，由于篇幅所限，不能尽善，有些只是摄取系统的某部分来重点阐述，所写的也是最重点最有代表性的，也是最能突出主题即其实用性与经济性。 关键词： 安全智能化 闭路监控 线路传输 终端设备 设计选型 经济性与实用性楼宇管理专业人才目 录摘要 2第一章 引言4第二章 安全智能化系统概述 42.1安全智能化（SA）的现状与发展 42.2安全智能化（SA）的组成与原理42.2.3安全智能化（SA）的组成52.2.3闭路监控系统（CCTV）的功能描述8第三章 小区地下停车场安全智能化系统设计 103.1小区地下停车场的特点与设计要点 103.2设计原则与基本概念133.3 设计方法 16第四章 小区地下停车场安全智能化系统选型的实用性与经济性164.1 系统实用性与经济性分析164.2 系统特性与应用18第四章 放眼楼宇智能化19第五章 总结 20参考文献第一章 引言社会的发展,越来越多的行业开始使用现代安全智能化系统来加强（SAS）安全管理。伴随着社会文明的进步，公共安全认识也在不断的提高，人们越来越重视安全防范，将各种安全隐患极力排除在外，于是安全防范技术得到了广泛的应用和发展。安全防范技术是指应用先进的科学技术手段和设备，对需要实行安全防范的场所和部位进行有效的控制、管理、守卫、防护而建立的各种技术防范措施。通俗的讲就是利用各种各样的技术警戒设备，如各种防盗、入侵报警器、监控系统、监听系统等设备来代替保卫人员的站岗、巡逻和警戒。这一技术就是将电子技术、传感技术、光学技术、通讯技术、计算机技术及智能控制技术密切结合的综合性防范应用技术。本文正是基于这个前提和技术来探讨小区地下停车场SAS的设计与选型，本文的重点是在于该系统的设计选型的实用性与经济性，而不在于技术本身的工程安装调试和技术开发。由于地下停车场有它自身的特点和设计难点，本文正是结合这些特点来讨论小区地下停车场SAS的设计与选型的实用性与经济性。第二章 安全智能化系统概述2.1 安全智能化（SA）的现状与发展由于历史及观念上的原因，我国安全防范产业的发展比国外延迟了二、三十年。近年，随着国民经济的发展和人们安全防范意识的提高，我国安全智能化行业正方兴未艾，以每年20-30%的速度快速成长，呈现出勃勃生机。但同时也应看到，对任何一个处在成长期的产业来说，发展与竞争同在，机会与挑战并存。 因为地缘优势的原因，目前我国绝大多数安全智能化企业集中在珠江三角地区，其中以深圳地区最为集中。尽管近年国内安全智能化行业取得了长足发展，但总体上，规模小、风险抵抗能力低仍是目前大部分全全智能化企业的共同特点。据统计，目前国内安全智能化企业销售额在100万元以下的企业占23%，100-500万元的占37%，而年销售额在500万元以上的企业只有不到40%的份额，1000万元以上的企业数量更少，远远没有形成规模优势。从人员结构来看，不到10人的企业占28%，10-50人之间的占52%，50-100人之间的占10%，100人以上的占10%，企业规模由此可见一斑。目前，国内的安防产销企业以私营企业和股份制企业为主，分别占51%和26%。集体企业、三资企业和国有企业的比例分别为2%、12%和9%。数字表明，由于国内对安全智能化行业要求的门槛并不高，因此中小企业如雨后春笋。综上所述，当前我国安全智能化行业总的形势可以用方兴未艾、前景广阔八个字来概括。其发展走向主要的态势是：安全智能化行业原先主要集中在沿海和特大城市，现正向内地和边唾扩展；安全智能化防范产品发展迅猛、竞争激烈；新建住宅楼群小区对安全智能化设施的需求锐增；大型安全智能化工程数量增长；安防产品市场环境亟待净化有序。针对上述情况，经过不断调整、适应与改进，我国安全智能化行业必定会更加健康有序地向前发展。其前景是乐观的。2.2 安全智能化系统（SAS）的组成与原理安全智能化系统（SAS），英文全称Security Aotomatian System是以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统，称为安全智能化系统。它包括以现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为、产生声光报警阻吓罪犯、实录事发现场图像和声音提供破案凭证、以及提醒值班人员采取适当的物理防范措施。从功能上划分，大体上由四个系统组成：1. 闭路监控系统，2. 防入侵报警，3. 出入口口控制，4.保安电子巡更管理因为此小区地下停车场安全系统不必要涉及到出入口控制，故本文在此不阐述。下面就它们的原理一一阐述。闭路监控系统闭路电视监控系统（CCTV）是对人们无法或不可能直接、即时观察的场所，提供一种实时、形象、真实的反映被监控对象的画面，作为即时处理或事后分析的一种手段。其组成如下，共分为五部分1. 摄像部分：摄像头、镜头、云台、与支架、有时还加配拾音器、报警探测器等2. 传输部分：包括线缆及BNC头与终端电阻等3. 控制部分：主要以画面分割器、切换器、多工器为主4. 显示部分：以监视器和警灯为主5. 记录部分：录相机、视频打印、AV光盘录像机其工作原理图如下图所示： 防入侵报警系统入侵探测器是用来探测入侵者移动或其他动作的由电子及机械部件所组成的装置。它通常由传感器和前置信号处理电路两部分组成。红外探测器中的红外传感器能探测出被测物体表面的热变化率，来判断被测物体的运动情况而引起报警。前置信号处理电路将传感器输出的电信号放大处理后变成信道中传输的电信号，此信号常称为探测电信号。共分为三部分组成。1. 探测器：红外探头、红外栅栏、幕帘式探头、烟雾报警器、微波探测器、紧急按钮2. 信号传输信道：传输信号线材、各种接头等3. 控制器：防盗主机、警号、联网设备、PC服务器等其工作原理图如下：电子巡更系统电子巡更系统是利用先进的接触技术开发的管理系统，一种通过先进的移动自动识别技术，将巡逻人员在巡更巡检工作中的时间地点及情况自动准确记录下来。它是一种对巡逻人员的巡更巡检工作进行科学化，规范化管理的全新产品。是治安管理中人防与技防一种有效的，科学的整合管理方案。智能电子巡更巡检管理系统是由四部分组成。 1巡更器（数据采集器）：由巡逻人员在巡更巡检工作中随身携带，将到达每个巡更点的时间及情况记录下来。 2巡更点（信息标识器）：安置在巡逻路线上需要巡更巡检地方的电子标识。 3通讯座（数据下载转换器）：用来将巡更器中存储的巡更数据通过它下载到PC 4.管理软件：单机版/大型行业用户网络版其工作原理如下图所示： 2.2.3闭路监控系统（CCTV）的功能描述1. 人像抓拍：在各个出入口、一旦有车辆出入出入，抓拍图像，在监控中心软件中单独保存所有抓拍图像，以便查询分析和进行图像识别2. 图像分析：对周界摄像机图像进行图像分析，配合红外对射报警器，防范入侵者3. IE浏览：停车场领导在外地通过流媒体转发服务器，实现INTERNET上IE浏览，可随时随地关注停车场的情况；提供专用的DDNS域名解析系统4. 扩展：停车场增加监控点非常容易，利用停车场已有的网络，扩充的过程只需增加网络摄像机或者NVS相应监控设备而无需重新布线，大大节约了后续扩展的投入，节约工程公司工程量5. 集中控制：功能强大的远程网络监控管理中心系统集中控制所有网络摄像机和DVR主机，对多个网点分级分组集中监控管理，实时监测远端NVS主机工作状态，可以在线管理远端节点NVS主机参数，还可以同时管理DVR和NVS，方便多级管理。中心提供网络接口，可与公司、停车场等对讲、门禁及其他管理系统相连，组成大型的综合管理系统6. 设置禁入区：在禁入区域设置禁入，如果有人闯入，则报警并用喇叭提示闯入者离开7. 大型组网：通过流媒体转发服务器可以与公安局监控管理中心相连，进行大型组网，公安局监控管理中心可以随时调看所属停车场监控图像并对其进行管理，停车场发生报警可通过流媒体转发服务器向公安机关上传报警信号8. 运动侦测：在出入口、停车场、周界等重要位置设置多区域、多灵敏度的移动侦测，一旦发生移动立刻报警9. 报警联动：移动侦测、报警器、视频丢失报警时，NVS自动向管理中心传输图像、弹出电子地图、真人语音提示或在中心端联动输出，同时支持手动远程布撤防10. 实时监控：实时音、视频监控，画面流畅、清晰11. 日志系统：操作日志、报警日志和详细日志查询，全程记录操作细节，日志不可删除12. 双码流技术：双码流技术实现一路用于预览，一路用于录像，互不干扰，保证预览效果和录像质量13. 双向语音对讲：声音实时编解码14. 虚拟矩阵：通过网络数据交换实现数字视频数据的切换，同时利用视频解码还原模拟视频直接上电视墙，从而实现模拟矩阵的功能，构成一套网络虚拟矩阵第三章 小区地下停车场安全智能化系统设计3.1小区地下停车场的特点与设计要点在小区地下停车场视频监控工程、视频工程中，必须将各个监控点的视频信号连接到监控中心。但小区地下停车场有其自身的特点，下面我主要从其传输部分和产品终端设备选型的角度来阐述一下小区地下停车场。1、 小区地下停车场都必然存在着或强或弱的电磁干扰，由于同轴电缆的特性决定了它很容易受到干扰，从而影响了最终的图像质量，系统器材的各种性能得不到发挥。2、 小区地下停车场距地面监控中心传输距离一般都较远，到200米以上，尤其是三、四百米以上时，信号衰减尤其是高频信号的衰减严重，图像质量进一步下降，必须采用更高等级的同轴电缆，造成传输成本大幅上升。3、 传输距离在600-1500米之间的监控点，就算不计成本地采用高编、粗芯的线缆，加装各种同轴放大器，亦难以得到良好的效果。4、 小区地下停车场距地面都要经过比较复杂的穿墙打洞过程，由于同轴线较粗较硬，监控点比较多距离较长的工程项目，穿管布线施工困难，监控中心成了电线堆场，影响美观。5、 小区地下停车场属于负层建筑，光线进入可能性都比较小，光亮度普遍不够，在选用枪机设备部分，我们要根据这一特点来设计选型。6、 小区地下停车场一般都比较空旷，但要结合他们建筑物的柱子的多少而选择适当的监控设备。 下面是广东省东莞市某小区地下停车场具体的平面图，共分A、B两区。仅作案例，不作它用。3.2设计的原则和基本概念设计总的原则是系统的实用性和经济性。下面主要分传输部分设计和终端设备选型两方面来探讨它设计的基本概念。先来看一下传输部分。我们使用价格低廉、抗干扰能力强、施工方便的普通双绞线，来代替代传统的同轴电缆传输视频信号，并且经过业内科研人员的努力，开发出了各种配合双绞线传输视频信号的放大、补偿电路的芯片和应用方案，并已相当成熟稳定，随着应用的日渐广泛，造价也降低到相当低廉的水平。1、 通常的视频信号，是一种非平衡方式的视频基带信号，适合在同轴电缆这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输方式的线缆，正是由于平衡传输和线缆双绞的模式，使得双绞线传输具有很强的抗干扰能力，所以要使用双绞线传输视频信号，必须将视频信号转换成平衡信号。2、 转换成平衡模式的视频信号，就可以直接在双绞线上传输了，同时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端，由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，所以需要将双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是，使用双绞线代替视频线传输视频信号，只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平衡转换器（亦即BALUN）即可。如下所示：BALUN摄像机输出（非平衡信号） 变成平衡信号在双绞线上传输BALUN到了监控中心 转换成非平衡信号，接到监视器等后级器3、 最简单的转换器，实质是一个高磁通量、高带宽的磁环上的平行并绕的视频互感线圈，这就是常说的无源转换器。它只起到平衡/非平衡转换的作用，是个无源器件，不会带来新的失真，也不会产生噪声，但对信号有一定程度上的衰减。信号传输的前后端均使用无源转换器这种传输方案，成本极其低廉，但对现场的电磁环境要求较高、同时抗干扰能力较低、传输距离有限（一般在100米以内为宜，并且现场干扰较少），现在一般很少用。4、 由于视频信号在双绞线上传输时，信号的衰减尤其是高频份量的衰减，特别严重（如下图），所以经过双绞线传输之后的平衡视频信号，一般情况下都必须经过一个放大电路进行放大，并且针对信号特别是高频信号的衰减情况，给预提升恢复，然后再变换成非平衡信号，供给监视器等后级器材使用。通常这个放大器叫做双绞线接收器，其到放大、补偿的作用，一般上面都有二个可调的电位器，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。我们再来看一下终端设备选型部分主机部分，我们选用的是嵌入式硬盘录像主机，其优点比PC主机在于1. 布控区域广泛。嵌入式数字监控系统的Web服务器和终端设备可直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，因此彻底抛弃了地域的概念，扩展了布控区域。2. 可组成非常复杂的监控网络。如果采用基于嵌入式Web服务器为核心的监控系统，由于Web服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输，所以其在组网方式上和基于PC平台的监控方式有极大的不同，能支持更为复杂的监控网络。 3. 性能稳定可靠，无需专人管理。嵌入式数字监控系统采用嵌入式实时多任务操作系统，视频压缩功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，所以无需专人管理，适合于无人值守的环境。4. 性能好，便于维护，同时加装硬盘不用再加阵列卡，组装机需要加RAID阵列卡，才能把大容量的多个硬盘变成逻辑硬盘。嵌入式主机使用的是SATA串口硬盘，速度都较普通PC用IDE HDD快的多，只要加上HDD就可以进行处理图象了，嵌入式硬盘录像主机已经内置系统和 SATA的接口，便于直接接硬盘到主机。并且主机已经内置保存记录系统和芯片。最后我们看一下摄像机选型部分。基于小区地下停车场光线进入可能性都比较小，光亮度普遍不够这一特点，又因为地下停车场一般都会有灯光，所以我们选用产品的主流应该是考虑低照度的。因为一般地下停车场都会比较空旷，在A区，由于柱子太大且密，所以不宜用匀速球摄像机，在B区，虽然有柱子，但这些柱子不会太密，所以我们选用两个匀速球摄像机，但必须是低照度的。这样，实用性与经济性并存。3.3 设计方法由于前面已经对终端设备的选型有所阐述，所以在这里我们只说传输部分的具体情况。1、 采用双绞线代替视频线。最常见的双绞线是普通超五类网线，一条网线内有四对双绞线，任何一对都可以用来传输一路视频信号，一条网线可以用来传输四路视频信号。当然，也可以是视频信号和其他弱电信号如控制信号、低压电源等一起在同一条网线的不同的线对中传输。2、 前后加入平衡/非平衡转换器。一般情况下，前端可以使用简单的无源转换器，以降低成本提高可靠性和视频画面的质量。后端一般采用有源接收器，已使用不同的传输距离，提高抗干扰能力。3、 如果传输的距离比较远，如超过800米，一般前端也要使用有源的平衡/非平衡转换器，将视频信号进行预放大后再转换成平衡信号，交给双绞线传输。通常这种使用双有源转换器的传输方感，可以传输1200-1500米不等的距离。超过这个距离的，由于线路过程中难免会混入的各种噪声已经达到一定的程度，再加入中继放大器之类的设备，虽然可以增加一点距离，但信噪比降低很多，已经价值不大了。第四章 小区地下停车场安全智能化系统选型的工程 实用性与经济性4.5 系统实用性与经济性分析该系统实用性合理在于1、 小区地下停车场监控点距离比较远，例如200米特别是300米以上1500米以下的监控点，采用视频线效果不好，造价高，采用光纤效果好但成本更高。这种情况下最适合采用双绞线传输。2、 各种电磁场环境复杂、干扰比较严重的场所。3、 比较大规模的布线环境，采用双绞线传输，大幅度降低布线的工作量。下面着重分析它的经济性：1、 采用视频线传输时，适合传输到200-300米的同轴电缆，批发的单价约为1.35元/米,按照目前市场的趋势,还在上升。2、 而配合单有源的双绞线传输器，使用一般的网线，就可以轻松传输600-800米，这类超五类网线的单价约为1.5元/米, 同一根网线可以走四路视频(实际工程中,一般都是将附近的点接到一块跑同一条网线的,以充分利用线缆), 即平摊到一路视频上,线缆成本为0.375元/米,考虑到有时候不一定可以充分的用完四对双绞线，多算50%，计算成线缆成本为0.56元/米。3、 所以，但就线缆而论，双绞线传输的成本比视频线低：1.35 - 0.56 = 0.79元/米。4、 遗憾的是，双绞线传输的方案，还需要购买传输设备，所以短距离的监控点，采用双绞线传输并不一定经济。那么，要多少米的传输距离，省下来的线缆价值才相当于一套传输设备的价格呢？5、 以目前的标称传输距离600米，工程实际用到700-800米的单有源设备：TA-306TR为例，目前批价为150元，也就是说在：150/0.79 = 189.9米的传输距离的时候，二种传输方案的经济性是相等的。超过这个距离后，随着距离增加，双绞线传输就越显得经济了。6、 测算一下，如果传输600米，那么省了：（600米-190米）*0.79元/米 = 323.9元，这是扣除了买传输设备的投入后，实际节省的传输成本。7、 实际上，批发的单价为1.35元/米的视频线，传输了600米之后，恐怕早就已经没有彩色了。但1.5元/米的网线，配合单有源传输器，传输600米后，其效果和没有经过长的线缆直接输出的视频信号相比，绝大部分建设单位的用户，靠肉眼观察，是很难分得出来的。如果要达到同样效果，用的视频线最低也得在3.0元/米以上，那么600米的距离，采用双绞线传输省下来的可就是：600米*3.0元/米=1800元 150元 600米*0.56元/米 = 1314元了。如果一个系统中有16路这样的情况，那么整个节省了：1314*16 = 21024元。8、 注意，以上计算中，网线已经多算了50%的富余，同时很多量大的用户，设备的进货价也会低于150元，所以实际上，很多工程商，200米以内的监控点都会选择用双绞线传输。由上述分析可见，双绞线传输视频信号，在200米以上特别是300-1500米的范围内，具有很大的优势。这个范围内，随着距离增加，经济性等优势越发明显。4.2 系统特性与应用双绞线的使用由来已久，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线对。双绞线之所以使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。双绞线对信号也存在着较大的衰减，视频信号如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，所以视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成这种功能。加上一对双绞线视频收发设备后，可以将图象传输到1500米。双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜，不但没有增加系统造价，反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下降了许多。所以，安全智能化监控系统中用双绞线进行传输具有自己的优势：1、传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km或更远时，图象信号基本无失真。2、布线方便、线缆利用率高。楼宇大厦内广泛铺设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类缆也比同轴电缆方便。此外，一根5类缆内有4对双绞线，如果使用一对线传送视频信号，另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，降低工程成本。3、抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图象信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号，相互之间不会发生干扰。4、可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用的转换器，在控制中心要接入专用接收器。这种双绞线传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，也无太多的操作，一次安装，长期稳定可靠地工作。5、价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通超5类非屏蔽电缆，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。第四章 放眼楼宇智能化 楼宇智能化是信息化的一个重要组成部分，2000年以来，全国各地多次召开数字化城市研讨会，许多大城市已提出若干年内实现数字化城市和信息