1、智能家居控制技术及应用第2章 智能安防报警系统l 智能安防报警系统介绍l 智能安防报警系统应用l 智能安防报警系统实训 2 2l 智能安防报警系统介绍3 3智能安防报警系统介绍p 随着时代的发展，社会的进步，人们的生活质量也逐渐提高。享受生活之余，家居安全成为人们非常关心的事情。要做好家庭安全防范，家庭智能报警系统是最合适的选择。p 智能安防报警系统（图2-1）可以对人 身安全、财产安全等进行实时监控，发 生入室盗窃、火灾、燃气泄漏和紧急求 助等情况时，自动拨打用户设定的电话，及时向主人报告险情。p 一套完善的智能家居安防报警系统可确 保每一个用户的生命财产的安全。智能家居报警系统由家庭报 警
2、主机和各种传感器组成。传感器可分为门窗磁、燃气探测器、烟雾探测器、红外感应器、紧急求助按钮等。4 4u 智能安防报警系统简介智能安防报警系统介绍u 智能安防报警系统的报警功能p 智能安防报警系统是同家庭的各种传感器、功能键、探测器及执行器共同构成家庭的安防体系。报警功能包括防火、防盗、燃气泄露报警及紧急求助等功能。1.紧急求助功能：安装在室内的报警控制器具有紧急呼叫功能，小区管理中心可对住户的紧急求助信号做出回应和救助。2.预设报警功能：智能安防报警系统可预设报警电话，如110，120，119等进行不同的报警，并与小区实现联网。另外，可通过预设发警报到住户的手机或指定电话上。3.报警管理显示功
3、能：住户离开家时，设防进入离家模式即防盗报警状态，为有效防止非法入侵，小区物业中心的管理系统可实时接收报警信号，自动显示报警住户号和报警类型，并自动进行系统信息存档。4.报警及联动功能：通过安装门磁、窗磁，防止非法入侵，主人和小区警卫可通过安装在住户室内的报警控制器在小区管理中心得到信号从而快速接警处理。同时，报警联动控制可在室内发生报警，系统向外发出报警信息的同时，自动打开室内的照明灯光、启动警号等。5 5u 智能安防报警系统简介智能安防报警系统介绍u 智能安防报警系统的报警功能5.设撤防联动控制：主人外出前启动安全防范系统的同时，系统可以联动切断某些家用电器的电源。例如：关掉所有的灯光，切
4、断电视机等家用电器的插座电源；主人回家时可调整为正常，进入在家撒防模式，部分照明灯自 动打开，门磁和窗磁离线，而室内烟雾探测器和厨房的可燃气 体探测器仍在报警模式。6.警情后控制处理：当家中有非法入侵者或者燃气泄漏时，智能安防报警系统会自动拨打电话、发送短信、彩信、抓拍图片并E-mail到指定用户手机。用户收到电话短信时可以第一时间用手机电脑查看家中监控画面，并控制其家中家电设置、布防撤防等操作。报警系统采用先进智能型控制网络技术、由微机管理控制，实现对匪情、盗窃、火灾、燃气、紧急求助等意外事故的自动报警。6 6u 智能安防报警系统简介智能安防报警系统介绍u 红外线入侵探测器是一款安防产品，将
5、探测器安装在大门、窗户的上方或旁边，当有人接近屋子时，就会给手机、平板电脑等发送一条报警信息。它的探测广角是110，上下90，最远能到6-8米。既可以用普通的5号电池，电池可以使用两年的时间，也可以外接一个12V的电源。u 红外探测器按工作方式可分为主动式红外探测器和被动式红外探测器7 7u 智能安防报警系统传感器智能安防报警系统介绍p 被动式红外探测器 人体红外线感应报警器使用的是被动红外探测器。被动红外探测器的优点如下：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，造价低；被动红外探测器的缺点：容易受各种热源、阳光源干扰，被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探测器接收，易受
6、射频辐射的干扰，环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时会有失灵的现象。8 8u 智能安防报警系统传感器智能安防报警系统介绍p 主动式红外探测器 主动光入侵探测器是利用光的直线传播特性作入侵探测，由光发射器和光接收器组成，收、发器分置安装，收、发器之间形成一道光警戒线，当入侵者跨越该警戒线时，阻挡了光线，接收器失去光照而发出报警信号。一般情况下，选择可见光光谱之外的红外辐射光作为发射器的光源，使入侵者不能够察觉警戒光线的存在。为了避免受自然日光照射的干扰，通常采取两种技术措施：在接收器的受光窗口上加滤色镜，过滤其他的光线；对发射器光线进行幅度（强度）调制，具体做法是：使用红外线发光
7、二极管作发射器光源的发光器件，并且使用频率为几KHz的调制信号，对发射器光源的供电电源的电压或电流进行调制，使发射器发出的光线强度也按照调制信号的规律变化。在接收器中，采用红外接收二极管接收光信号，并通过具有协调回路的放大器对信号进行选频放大，这样就可以滤除与调制信号频率不同的其他信号的干扰，日光是不受任何调制的稳定光线，它在接收二极管上产生的信号，自然也就被滤除而不产生响应。9 9u 智能安防报警系统传感器智能安防报警系统介绍p 红外人体探测器工作原理 人体都有恒定的体温，会发出特定波长10m左右的红外线，被动红外探测器就是依据探测到的人体发射的10m左右的红外线而进行工作的。人体发射的10
8、m左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。p 安防监控系统是智能住宅区的重要组成部分。住宅区内一般设置保安中心，各安全监控子系统及控制设备均布置在保安中心，保安中心的管理主机能及时显示各传感器的报警状态及性质，对其状态进行实时监测。当发生警报时，家庭智能终端将根据警情进行各种操作：启动警铃和联动设备、拨打设定的报警电话。1010u 智能安防报警系统传感器智能安防报警系统介绍11 11u 回忆自己看过的科幻电影片段，如果有非法入侵者，则安防模
9、式都会触发哪些功能？u 拓展思考l 智能安防报警系统应用1212智能安防报警系统应用 智能视频分析技术在安防系统中的作用相当于一个报警探测器，与红外、电磁感应、烟感等探测器类似，为安防系统提供异常事件的报警信息。不过这是一个具有分析思考能力的报警探测器，它充分利用了计算机的运算能力和智能分析算法能够过滤掉大量引起误报的信息提升准确率，通过行为分析使得报警事件的触发条件更加多样化更加人性化更加智能化，使得能够对更多的事件进行实时监测和报警。同时，它提供的报警信息内容也更加丰富。而利用了智能视频分析技术提供的报警信息的安防系统就称为智能安防系统。而由于智能分析的图像识别特性，它与安防系统中的监控系
10、统结合是最会紧密的，智能监控系统也是安防系统中智能分析应用最成熟的系统。也就是说智能分析技术在安防系统中的应用发展方向是两个，一是不断提高分析技术，提供更准确更丰富的报警结果；二是不断优化安防系统方案，充分利用智能分析技术的特点，将智能分析的报警结果智能地应用到安防体系中。1313u 智能安防报警系统应用技术智能安防报警系统应用u 智能门锁 门是家庭出入的重要通道，一把门锁对整个家庭的安全十分重要。一般而言，智能门锁（如图）首先解决的是开锁方式，其次才是安全性，但它的安全性要比传统门锁高得多。智能门锁在安全性的加强上主要包括门锁开锁、上锁、反锁状态的实时反馈、照片快速收集、反暴力破解等。141
11、4u 智能安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 门窗磁 与智能门锁相比，门窗磁（如图）同样负责出入口把关，而不同的是，这些产品是主动型防御设备，可实时监测门窗磁的开关状态，一旦发现异常情况，即便用户不在家也能通过手机收到相关信息。1515u 智能安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 红外入侵探测器 红外入侵探测器（如图）与门窗磁类似，都属于感应类。但感应的对象和区域不同，门窗磁感应的是设备自身的分离状态，负责一个点或面的安全，而红外入侵探测器探测的人体活动，负责一定的空间区域。另外，红外入侵探测器不但可以将探测的异常情况发送到用户手机，而且通常具有本地报警功能。1616u 智能安防
12、报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 智能摄像机 智能摄像机（如图）是整个智能家居系统少有的可视化设备，在安全防护方面非常直观。通过这类设备，用户可以随时随地查看家中的情况。目前，除了远程查看外，智能摄像机还具备了自动巡航、双向语音、多用户分享、红外夜视、高清回放等功能。17 17u 智能安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 烟雾探测器 烟雾探测器（如图）就是用来探测烟雾浓度的，如果浓度超标会进行本地报警，同时向用户手机推送信息。不过，随着多功能一体化设计的引入，烟雾探测器开始集多功能于一体，例如今年CES上推出的烟雾火警探测器，不但能够探测烟雾浓度，而且还具有感知温度、湿度、光照和噪
13、音强度等功能。1818u 智能安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 可燃气体泄漏探测器 可燃气体泄漏探测器（如图）主要用于探测室内空气中的可燃气浓度，通常安装在厨房，以防由于人为或其他原因造成可燃气泄漏。与时下不少智能家居产品类似，可燃气泄漏探测器的报警机制也分本地端和移动端两种。1919u 智能安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用u 智能插座 智能插座（如图）是智能家居中的一款基础设备，充当连接用电设备与电源的角色，能够在两方面加强安全：一是自身拥有安全保护机制，不会导致用户触电；二是支持远程断电，一旦用电设备出现问题，用户可及时通过智能手机切断电源，保护家电设备。2020u 智能
14、安防报警系统应用场景智能安防报警系统应用2121u 蜂鸣器在现实生活中的应用都有哪些？u 在现实生活中，常见的人体红外和求助按钮都有那些应用？u 拓展思考l 智能安防报警系统实训 2222智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装p 驱动软件的安装将CC DEBUGGER 插进电脑。提示找到新硬件，右击更新驱动2323u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装手动选择驱动所在路径2424u 实训环境搭建C:Program FilesIAR SystemsEmbedded Workbench 6.0 Evaluation8051driversTexas
15、 Instruments智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装 驱动更新成功2525u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装安装完成后，重新拔插仿真器，在设备管理器里找到SRF04EB或 CC Debuger，说明驱动安装完成。2626u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装p 硬件测试 连接板子，按下CC Debugger 的RESET则RUN指示灯亮起，现在就可以进行下一步实验了。2727u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装使用 TI SmartRF 烧写 hex。连接硬件
16、，用到的烧写接口转换线和CC Debugger 如图所示。2828u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u CC DEBUGGER驱动的安装烧写时，把CC Debugger与烧写口连接，打开模块开关（开关按钮置于“ON”），指示灯为绿灯时可正常工作。若为红灯，按复位键。（烧写其版本不同指示灯颜色不同）。安装TI SmartRF Flash Programmer程序。打开TI SmartRF Flash Programmer，选择 System-on-chip(切记别选错)，添加刚刚生产的.hex 文件。点击程序下载按钮，.hex 文件变被下载到芯片内。如图2-20所示。本书后面实训部分烧写代码都
17、按照以上方式进行，后续章节不做赘述。2929u 实训环境搭建智能安防报警系统实训u 本实验模块由人体红外传感器模块和蜂鸣器、求助按钮模块组成，如下图。3030u 智能安防报警系统模块介绍求助按钮、蜂鸣器模块 人体红外传感器模块智能安防报警系统实训u 步骤1：烧写代码：具体操作见实验一；p 说明：求助按钮与蜂鸣器在一个模块上，在烧写代码时，每烧写一次，蜂鸣器就会报警一次，按下求助按钮即可停止报警。u 步骤2：打开配置工具 ，即上位机；配置工具（上位机）介绍见实验二。u 步骤3：将USB串口线与求助按钮模块连接，打开求助按钮模块，查找、选择可用端口并打开。p 注意：查看计算机的可用端口方法见实验二
18、。3131u 智能安防报警系统实训步骤智能安防报警系统实训u 步骤4：单击“读地址”，可读取求助按钮的地址，记下此时数据；u 步骤5：单击“关闭选中端口”，将USB串口线与人体红外传感器模块连接，打开人体红外传感器模块，单击“打开选中端口”。3232u 智能安防报警系统实训步骤智能安防报警系统实训u 步骤6：单击“读地址”，可读取人体红外传感器模块的地址。3333u 智能安防报警系统实训步骤 与读取的求助按钮模块的地址相比较，如果不相同，在“配置网络地址”处，重新配置人体红外传感器模块的地址，保证网络地址相同。智能安防报警系统实训u 步骤7：把手靠近人体红外传感器模块，观察实验现象。p 实验现象 当手靠近人体红外传感器时，模块检测到信号并传递给蜂鸣器，蜂鸣器发出“滴”的报警声，按下求助按钮，报警声消失。3434u 智能安防报警系统实训步骤智能安防报警系统实训3535u 拓展思考u 只用电池供电，和只用外接电源供电，对人体红外传感器的感应距离会有影响吗？蜂鸣器发出的声音大小还是一样的吗？为什么？u 用自己的话描述实训中入侵信号是如何在系统中传递并触发后面蜂鸣器的操作的。u 什么是.hex文件？u 除了上述HEX烧写方式还有什么方法可以把底层程序烧写到硬件芯片中？
