1、 第二篇第二篇 楼宇设备楼宇设备 自动控制技术自动控制技术 第六章第六章 楼宇安全防范技术楼宇安全防范技术第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 出入口管制系统出入口管制系统 第三节第三节 防盗报警系统防盗报警系统 第四节第四节 电视监视系统电视监视系统 第五节第五节 智能楼宇安全防范系统实例智能楼宇安全防范系统实例第一节第一节 概概 述述一一、智能楼宇对安全防智能楼宇对安全防范系统的要求范系统的要求(1)防范防范(2)报警报警(3)监视与记录监视与记录 二、安全防范系统的二、安全防范系统的组成组成 (1)出入口管制系统出入口管制系统 (2)防盗报警系统防盗报警系统 (3)电视监视系统电视监视
2、系统 第二节第二节 出入口管制系统出入口管制系统一一、出入口管制系统的基本结构出入口管制系统的基本结构 计算机打印机及其它输出设备智能控制器智能控制器智能控制器总线报警传感器可视对讲门传感器报警喇叭出口按钮电子门锁辨识装置.二二、出入口管制系统的辨识装置出入口管制系统的辨识装置（1）磁卡及读卡机）磁卡及读卡机 它是目前最常用的卡片系统，它利用磁它是目前最常用的卡片系统，它利用磁感应对磁卡中磁性材料形成的密码进行辨识。感应对磁卡中磁性材料形成的密码进行辨识。（2）智能卡及读卡机）智能卡及读卡机 卡片内装有集成电路（卡片内装有集成电路（IC）和感应线）和感应线圈，读卡机产生一特殊振荡频率，当卡片进
3、入读卡机振荡能圈，读卡机产生一特殊振荡频率，当卡片进入读卡机振荡能量范围时，卡片上感应线圈的感应电动势使量范围时，卡片上感应线圈的感应电动势使IC所决定的信号所决定的信号发射到读卡机，读卡机将接收的信号转换成卡片资料，送到发射到读卡机，读卡机将接收的信号转换成卡片资料，送到控制器加以比较识别。控制器加以比较识别。（3）指纹机）指纹机 每个人的指纹均不完全相同，因而利用指纹机每个人的指纹均不完全相同，因而利用指纹机把进入人员的指纹与原来预存的指纹加以对比辨识，可以达把进入人员的指纹与原来预存的指纹加以对比辨识，可以达到很高的安全性，但指纹机的造价要比磁卡机或到很高的安全性，但指纹机的造价要比磁卡
4、机或IC卡系统高。卡系统高。（4）视网膜辨识机）视网膜辨识机 利用光学摄像对比原理，比较每个人的利用光学摄像对比原理，比较每个人的视网膜血管分布的差异。视网膜血管分布的差异。三三、停车场自动管理系统停车场自动管理系统 停车场车辆的自动管理系统主要有两个作用：一是防盗，所有在停停车场车辆的自动管理系统主要有两个作用：一是防盗，所有在停车场的车辆均需车场的车辆均需“验明正身验明正身”才能放行。二是实施自动收费才能放行。二是实施自动收费停车场出入口示意图停车场出入口示意图 1L2L3L4L验卡机收卡机验卡机取卡机出口车道入口车道电动闸门电动闸门感应线圈显示屏1显示屏2管理中心停车位四四、可视对讲系统
5、可视对讲系统可视对讲系统由主机（室外机）、分机（室内机）、不间断电源和电控锁组成，组成框可视对讲系统由主机（室外机）、分机（室内机）、不间断电源和电控锁组成，组成框图如图所示图如图所示 1LED 2摄像机 3数位显示 4话筒 5扬声器 6数位按钮 7电源 8电控锁 9听筒 10显像管11影像开关 12呼叫钮 13开门钮 五五、出入口管制系统的计算机管理出入口管制系统的计算机管理 出入口管制系统将由计算机软件完成管理控制工作出入口管制系统将由计算机软件完成管理控制工作:（1）控制方式）控制方式 1）授权人开门后，关门即锁。这种方式适用于大多数门）授权人开门后，关门即锁。这种方式适用于大多数门;2
6、）授权）授权人一旦开门，就一直保持其自由出入状态，直到授权人把门关闭人一旦开门，就一直保持其自由出入状态，直到授权人把门关闭;3）授）授权人在开门后，在设定时间内必须关门，否则报警。权人在开门后，在设定时间内必须关门，否则报警。（2）授权等级授权等级 这里的授权等级主要是指除了指纹、声音、视网膜等生这里的授权等级主要是指除了指纹、声音、视网膜等生物识别系统外的磁卡和感应卡（物识别系统外的磁卡和感应卡（IC卡、智能卡）的授权。包括：卡、智能卡）的授权。包括：1）插卡进入；）插卡进入；2）插卡加密码进入；）插卡加密码进入；3）插卡加密码再加授权人）插卡加密码再加授权人被保安被保安 人员确认后进入；
7、人员确认后进入；4）插卡加密码再加授权人被自动识别系统确）插卡加密码再加授权人被自动识别系统确认后进入。认后进入。（3）系统管理系统管理（4）管理报告管理报告 每个智能控制器将实时信息送中央管理数据库每个智能控制器将实时信息送中央管理数据库（5）与其他子系统间的通信）与其他子系统间的通信 多个子系统间通信的支持多个子系统间通信的支持。第三节第三节 防盗报警系统防盗报警系统一一、防盗报警系统的基本结构防盗报警系统的基本结构 防盗报警系统一般由探测器、区域控制器和报警控制中心的计算机防盗报警系统一般由探测器、区域控制器和报警控制中心的计算机三个部分组成，如图所示。三个部分组成，如图所示。报警控制中
8、心计算机区域控制器区域控制器区域控制器.警 号按 钮触 点探 测 器.总线二、防盗报警装置二、防盗报警装置1.电磁式探测报警装置电磁式探测报警装置 2.主动红外线探测报警装置主动红外线探测报警装置（1）遮断式主动红外线探测报警装置）遮断式主动红外线探测报警装置（2）反射式主动红外探测报警装置）反射式主动红外探测报警装置 3.被动式红外线报警装置被动式红外线报警装置 4.微波防盗报警装置微波防盗报警装置 5.防盗报警装置的选用防盗报警装置的选用（1）保护对象的重要程度）保护对象的重要程度（2）保护范围的大小）保护范围的大小（3）防预对象的特点和性质）防预对象的特点和性质 三三、楼宇巡更系统楼宇巡
9、更系统1.巡更系统的功能要求巡更系统的功能要求:1）巡更系统必须可靠连贯）巡更系统必须可靠连贯动作，停电后应能动作，停电后应能24h工作。工作。2）备有扩展接口，应配置）备有扩展接口，应配置报警输入接口和输入信号接报警输入接口和输入信号接口。口。3）有与其他子系统之间可）有与其他子系统之间可靠通信的联网能力，具备网靠通信的联网能力，具备网络防破坏功能。络防破坏功能。4）应具备先进的管理功能）应具备先进的管理功能 2.巡更系统的构成巡更系统的构成.计算机IBMS主控计算机巡更控制器12n-1n巡更站一一、电视监视系统的基本结构电视监视系统的基本结构 电视监视系统按其工作原理可分为：摄像、传输、电
10、视监视系统按其工作原理可分为：摄像、传输、控制、显示与记录四个部分，其组成原理如图所示控制、显示与记录四个部分，其组成原理如图所示 摄像部分传输部分显示与记录控制部分第四节第四节 电视监视系统电视监视系统二二、摄像设备摄像设备 摄像设备包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，其作用是摄像设备包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，其作用是对被摄体摄像并转换成电信号对被摄体摄像并转换成电信号 1摄像机摄像机 摄像机的主要参数及其选用摄像机的主要参数及其选用 2镜头镜头 常用镜头的分类常用镜头的分类 3摄像机镜头的选用摄像机镜头的选用 4云台云台 5防护罩防护罩 镜头定焦镜头变焦镜头定焦镜头手
11、动变焦电动变焦手动光圈自动光圈手动光圈电动光圈自动光圈三三、传输部分传输部分1视频信号的传输视频信号的传输 视频信号的传输方式有多种，在智能化视频信号的传输方式有多种，在智能化建筑中每路视频传输的距离多为几百米，多采用视频基带的建筑中每路视频传输的距离多为几百米，多采用视频基带的一般同轴电缆传输。一般同轴电缆传输。2控制信号的传输控制信号的传输 （1）通信编码间接控制）通信编码间接控制 采用串行通信编码控制方式，用采用串行通信编码控制方式，用单根双绞线就可以传送多路编码控制信号，到现场后再行解单根双绞线就可以传送多路编码控制信号，到现场后再行解码，这种方式是目前智能化建筑监控系统应用最多的方式
12、。码，这种方式是目前智能化建筑监控系统应用最多的方式。（2）同轴视控）同轴视控 控制信号和视频信号复用一条同轴电缆。控制信号和视频信号复用一条同轴电缆。其原理是把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，其原理是把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后与视频信号复合在一起传送，到现场后再分解开。然后与视频信号复合在一起传送，到现场后再分解开。四四、显示与记录显示与记录1监视器监视器 监视器是电视监视系统的显示设备。系统的最终监视器是电视监视系统的显示设备。系统的最终 2录像机录像机 记录时间要长记录时间要长 要求有遥控功能要求有遥控功能 3视频切换器视频切换器 4视频分配器视频分配器
13、用视频分配器可把一路视频信号送到多个显用视频分配器可把一路视频信号送到多个显 示和记录设备。示和记录设备。多路视频信号。多路视频信号。和中间状态都可以显示在监视器的荧屏上，监视器可分和中间状态都可以显示在监视器的荧屏上，监视器可分为通用型应用级和广播级两类。为通用型应用级和广播级两类。5画面分割器画面分割器 用画面分割器就可以实现在一个监视器用画面分割器就可以实现在一个监视器 上同时看到几个输入视频信号，也就可以用一台录像机同上同时看到几个输入视频信号，也就可以用一台录像机同时录制时录制 五五、电视监视系统的控制电视监视系统的控制电视监视系统需要控制的项目如图电视监视系统需要控制的项目如图 控
14、制项目控制电源控制云台控制镜头控制切换控制录像控制防护罩摄像机电源灯光电源其他设备电源加热风扇除霜雨刷上下左右自动变焦聚焦光圈楼宇智能化技术楼宇智能化技术第六章第六章 安全防范系统安全防范系统 6.1 闭路电视监控系统闭路电视监控系统 6.2 防盗报警系统防盗报警系统 6.3 出入口控制系统出入口控制系统第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1 闭路电视监控系统闭路电视监控系统 闭路电视监控系统是电视技术在安全防范领域的应用，是一种先进的、安全防范能力极强的综合系统。它的主要功能是通过摄像机及其辅助设备来监控被控现场，并把监测到的图像、声音内容传送到监控中心。目前已广泛应用到金融、交通、商
15、场、医院、工厂等各个领域，是现代化管理、监测、控制的重要手段。也是智能大厦的一个重要组成部分。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.1 闭路电视监控系统的结构组成闭路电视监控系统的结构组成 摄像部分：摄像部分：由摄像机、镜头、摄像机防护罩和云台等设备构成，核心设备是摄像机。传输分配部分：传输分配部分：传输分配部分由视频分配器、视频放大器及传输介质组成。控制部分：控制部分：控制部分的作用是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控制。主要设备有电动云台、云台控制器、多功能控制器等。图像处理与显示部分：图像处理与显示部分：主要设备有视频切换器、画面分割器、录像机及监视器等。第
16、六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 摄像机：摄像机：在闭路电视监控系统中，摄像机是最基本的前端设备，它将被摄物体的光图像转变为电信号，为系统提供信号源。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 镜头：镜头：摄像机镜头是闭路电视监视系统中不可缺少的部件，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 云台：云台：摄像机云台是一种用来安装摄像机的工作台，分为手动和电动两种
17、。手动云台由螺栓固定在支撑物上，摄像机方向的调节有一定范围。一般水平方向可调1530，垂直方向可调45。电动云台是在微型电动机的带动下做水平和垂直转动，不同的产品其转动角度也各不相同。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 摄像机防护罩：摄像机防护罩：在闭路电视监控系统中，摄像机的使用环境差别很大。为了在各种环境下都能正常工作，需要使用防护罩来进行保护。见上图右图防护罩的种类有很多，主要分为室内、室外和特殊类型等几种。室内防护罩除了起防尘的作用外，还起装饰、隐蔽的作用。室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防冻、防结露等。第六章第六章
18、 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 云台控制器：云台控制器：在配置了电动镜头和电动云台的闭路电视监控系统中，需要由云台控制器或多功能控制器来完成诸如控制云台的旋转、变焦镜头的远近、光圈的大小、控制防护罩的各附属功能及摄像机电源的通断等。视频切换器：视频切换器：切换器具有扩大监视范围、节省监视器的作用外，有的还可产生特技效果。按照切换器功能的不同，可分为顺序切换器、分组式视频切换器和矩阵式视频切换器三种类型。视频分配器：视频分配器：视频分配器能将闭路电视监控系统的一路视频信号提供给多台监视器或其他设备使用，并且仍能保证与输入信号的格式相同。
19、视频放大器：视频放大器：在进行长距离传输时，可以使用视频放大器将信号进行提升。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.2 闭路电视监控系统的主要设备闭路电视监控系统的主要设备 画面分割器：画面分割器：能够把多个摄像机的视频信号进行特定形式的组合，重新形成一路视频信号送往监视器，使得在一个监视器上能同时显示多个小画面。监视器：监视器：监视器是闭路电视监控系统的终端显示设备，用于显示摄像机传送来的图像信息。监视器的显示窗比一般的电视要平，线数也高一些。硬盘录像机硬盘录像机：硬盘录像机是记录和重放装置，通过它可对摄像机传送来的视频信号进行实时记录，以备查用。它以数字的方式将视频图像记录在计算机
20、的硬盘里并能将选定的图像重放出来。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.1.3 集成控制系统集成控制系统 集成控制系统是大中型闭路电视监控系集成控制系统是大中型闭路电视监控系统的核心部分，设备组成一般包括主控器统的核心部分，设备组成一般包括主控器（主控键盘）、分控器（分控键盘）、视频（主控键盘）、分控器（分控键盘）、视频矩阵切换器、音频矩阵切换器、报警控制器矩阵切换器、音频矩阵切换器、报警控制器及解码器等。其中主控器和视频矩阵切换器及解码器等。其中主控器和视频矩阵切换器是系统中必须具有的设备。是系统中必须具有的设备。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.2 防盗报警系统防盗报警系统 防
21、盗报警系统是指在防范现场探测到有入侵者时能发出报警信号的专用电子系统。它通过信号探测器，在建筑物中进行周界或定方位保护。防盗报警系统可以探测非法侵入，并且在探测到有非法侵入时，及时向有关人员示警，并记录入侵时间、地点，同时可向闭路电视监视系统发出信号，让其录下现场情况。6.2.1 防盗报警系统的组成防盗报警系统的组成 防盗报警系统负责建筑内外各个点、线、面和区域的侦测任务，一般由探测器(报警器)、传输系统和报警控制器组成。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.2.1 防盗报警系统的组成防盗报警系统的组成 探测器：探测器：探测器是一种用来探测入侵者移动或其他动作的由电子及机械部件组成的装置。
22、根据不同的防范场所选用不同的信号传感器来探测和预报各种危险情况。传输系统：传输系统：信号传输系统的信道种类极多，通常分有线信道和无线信道。控制器：控制器：控制器通常由信号处理器和报警装置组成。由信号传输系统送来的探测电信号经信号处理器作进一步的处理，以判断“有”或“无”危险信号以采取相应的措施。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.2.2 探测器探测器(报警器报警器)探测器的分类：探测器的分类：探测器通常按照传感器种类、工作方式、警戒范围来进行分类。微波探测器：微波探测器：是利用微波能量的辐射及探测技术构成的探测器，这类探测器即能警戒空间，也可警戒周界。红外线探测器：红外线探测器：红外线探
23、测器是利用红外线的辐射和接收技术构成的报警装置，分为主动式和被动式两种类型。超声波探测器：超声波探测器：超声波报警器的工作方式与上述微波报警器类似，只是使用的是 2540kHz的超声波而不是微波。双鉴探测器：双鉴探测器：为了减少误报，把两种不同探测原理的探测器结合起来，组成双技术的组合报警器，即双鉴探测器。门磁开关：门磁开关：门磁开关是一种广泛使用，成本低，安装方便，而且不需要调整和维修的探测器。玻璃破碎探测器：玻璃破碎探测器：根据探测原理的不同，玻璃破碎探测器分为振动探测器和声音探测器两种。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.2.3 防盗主机防盗主机 防盗主机是报警探头的中枢，它负责接
24、收报警信号，控制延迟时间，驱动报警输出等工作。它将某区域内的所有防盗防侵入传感器组合在一起，形成一个防盗管区，一旦发生报警，防盗主机上可以反映出区域所在。6.2.4 与视频系统的联动与视频系统的联动 安全防范报警系统可以与闭路电视监控系统配合使用，使报警探测器与摄像机、录像机联动，构成一个更完善的系统。报警系统和视频监控系统联合使用是最方便的，特别是一个大的监控区域，保安人员不可能迅速赶到现场，也不能分身去多个地方。如果连接有闭路监视系统，就可以坐在控制室里观察报警现场的情况，查看是否有罪犯侵入。如果有，可以打开录像机记录。通知公安部门报警，或根据具体情况采取紧急措施。第六章第六章 安全防范系
25、统安全防范系统6.3 出入口控制系统出入口控制系统 出入口控制系统即门禁管理系统，是用来控制进出建筑物或一些特殊的房间和区域的管理系统，属公共安全管理系统范畴。出入口自动管理系统采用个人识别卡方式，给每个有权进入的人发一张个人身份识别卡，系统根据该卡的卡号和当前的时间等信息，判断该卡持有人是否可以进出。6.3.1 出入口控制系统（门禁系统）的功能与结构组成出入口控制系统（门禁系统）的功能与结构组成 门禁系统主要由识别卡、读卡器、控制器、电磁锁、出门按钮、钥匙、指示灯、上位PC机、通信线缆、门禁管理软件（若用户需要）等组成。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.3.1 出入口控制系统（门禁系
26、统）的功能与结构组成出入口控制系统（门禁系统）的功能与结构组成 门禁系统的主要功能有：门禁系统的主要功能有：对已授权的人，凭有效的卡片代码或特征，允许其进入。未被授权的人则拒绝其入内，属黑名单者将报警。门内人员可用手动按钮开门。门禁系统管理人员可使用钥匙开门。在特殊情况下由上位机指令门的开关。门的状态及被控信息记录到上位机中，可方便地进行查询。上位机负责卡片的管理（发放卡片及登录黑名单）。对某时间段内人员的出入状况或某人的出入状况可实时统计查询和打印。第第六六章章 安全防范系统安全防范系统6.3.2 门禁系统的主要设备门禁系统的主要设备 识别卡：识别卡：按照工作原理及使用方式等方面的不同，识别
27、卡分为不同的类群，它们最终的目的都是作为电子钥匙被使用。读卡器：读卡器：读卡器分为接触卡读卡器和感应卡读卡器等几大类，它们之间又有带密码键盘或不带密码键盘的区别。读卡器设置在出入口处，通过它可将门禁卡的参数读入，并将所读取的参数经由控制器判断分析。准入则电锁打开，人员可自行通过。禁入则电锁不动作，而且立即报警并做出相应的记录。控制器：控制器：控制器是门禁系统的核心，由它来决定某一张卡是否为本系统已注册的有效卡。电锁：电锁：门禁系统所用电锁一般有三种类型：电阴锁、电磁锁和电插锁，视门的具体情况选择。计算机：计算机：门禁系统的微机通过专用的管理软件对 系统所有的设备和数据进行管理，第第六六章章 安
28、全防范系统安全防范系统6.3.3 人体生物特征识别人体生物特征识别 传统的个人身份鉴别手段由于与身份人的可分离性，可假冒、可伪造、可盗用、可破译，已不能完全满足现代社会经济活动 和安全防范的需要。从消除人为不安全因素看，不易被他人代替、仿制、甚至其本人也无法转让的身份识别凭证才能胜任。因此，基于人体生理特征的身份识别系统逐渐为社会所瞩目。人体生物特征识别包括指纹掌纹眼纹声音等生物特征识别，是安全性最高的一种识别方法。指纹识别：指纹识别：由于每个人的指纹各不相同，利用指纹进行身份鉴别是一种最佳的身份识别方法。缺点是对无指纹者不能识别。掌纹识别：掌纹识别：利用人的掌形和掌纹特征来进行识别，由于它的
29、易用性使得掌型测定一直受到好评。掌纹识别的准确度比指纹略低。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.3.3 人体生物特征识别人体生物特征识别 眼纹识别：眼纹识别：眼纹识别方法有两种，一种是利用视网膜上的血管花纹，另一种是利用虹膜上的花纹。视网膜识别是利用视网膜扫描仪来检测视网膜上血管的特性，其失误率几乎为零。但对于视网膜病变或脱落者就不能识别。虹膜识别是利用虹膜扫描仪测量眼睛虹膜中的斑驳，用户在距离相机 30 或 30 以上的距离注视照相机几秒钟即可完成识别操作。声音识别：声音识别：利用每个人声音的差异来进行识别，是人体生物特征识别技术中最容易为用户接受的方式。缺点是声音容易被模仿或使用者由
30、于感冒而声音发生变化时将无法识别。第六章第六章 安全防范系统安全防范系统6.3.4 门禁系统的控制方式门禁系统的控制方式 实现出入口控制的方式有以下三种：第一种方式：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。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。另外也可以利用时间诱发程序命令。第二种方式：第二种方式：是在需要监视和控制的门上，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程序命令。第三种方式：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，除了安装门磁开关、电控锁之外，还要安装读卡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。
