安防与消防自动化

保安与消防自动化,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,保安与消防自动化,3.1,出入口控制,(),3.2,防盗报警系统,(,入侵检测,),3.3,电子巡更系统,3.4,闭路电视监控系统,3.5,背景音乐与广播系统,3.6,火灾探测与报警系统,3.7,灭火与联动控制系统,返回,1,3.1,出入口控制,(,门禁,),所谓的出入口控制就是对出入口的管理。该系统控制各类人员的出入以及他们在相关区域的行动，通常被称作门禁系统。其控制的原理是：按照人的活动范围，预先制作出各种层次的卡或预定密码。在相关的大门出入口、金库门、档案室门和电梯门等处安装磁卡识别器或密码键盘，用户持有效卡或输入密码方能通过和进入。,2,由读卡机阅读卡片密码，经解码后送控制器判断。如身份符合，门锁被开启，否则自动报警。通过门禁系统，可有效控制人员的流动，并能对工作人员的出入情况作出及时的查询。目前门禁系统已成为现代化建筑智能化的标准配置之一。,出入口控制系统一般要与防盗,(,劫,),报警系统、闭路电视监视系统和消防系统联动，才能有效地实现安全防范。,3,3.1.1,门禁系统的组成,门禁控制系统一般由出入口目标识别子系统、出入口信息管理子系统和出入口控制执行机构三部分组成，如图,3.1,所示。,4,图,3.1,5,(1),系统的前端设备为各种出入口目标的识别装置和门锁启闭装置。包括识别卡、读卡器、控制器、电磁锁、出门按钮、钥匙、指示灯和警号等。主要用来接受人员输入的信息，再转换成电信号送到控制器中。同时根据来自控制器的信号，完成开锁、闭锁、报警等工作。,6,(2),控制器接收底层设备发来的相关信息，同自己存储的信息相比较以作出判断，然后再发出处理的信息。当然也接收控制主机发来的命令。单个控制器就可以组成一个简单的门禁系统来管理一个或多个门。多个控制器通过通信网络同计算机连接起来就组成了可集中监控的门禁系统。,7,(3),管理计算机,(,上位机,),装有门禁系统的管理软件，它管理着系统中所有的控制器，向它们发送命令，对它们进行设置，接收其发来的信息，完成系统中所有信息的分析与处理。,(4),整个系统的传输方式一般采用专线或网络传输。,8,(5),出入口目标识别子系统可分为对人的识别和对物的识别。以对人的识别为例，可分为生物特征识别系统和编码识别系统两类。, 生物特征识别,(,由目标自身特性决定,),系统如指纹识别、掌纹识别、眼纹识别、面部特征识别、语音特征识别等。, 编码识别,(,由目标自己记忆或携带,),系统如普通编码键盘、乱序编码键盘、条码卡识别、磁条卡识别、接触式,IC,卡识别和非接触式,IC,卡识别等。,9,3.1.2,门禁系统的主要功能,门禁系统的主要功能如下：,(1),管理各类进出人员并制作相应的通行证，设置各种进出权限。,2),凭有效的卡片、代码和特征，根据其进出权限允许进出或拒绝进出。属黑名单者将报警。,(3),一般门内人员可用手动按钮开门。,(4),特殊管理人员可使用钥匙开门。,10,(5),在特殊情况下，由上位机指令门的开关。,(6),门的状态及被控信息记录到上位机中，可方便地进行查询。,(7),断电等意外情形下能自动开门。,(8),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。,11,(9),可与考勤系统结合。通过设定班次和时间，系统可以对所有存储的记录进行考勤统计。如查询某人在某段时间内的上下班情况、正常上下班次数、迟到次数和早退次数等，从而进行有效的管理。,(10),根据特殊需要，系统也可以外接密码键盘输入、报警信号输入以及继电器联动输入，可驱动声、光报警或启动摄像机等其他设备。,12,3.1.3,门禁系统的主要设备,1,识别卡,按照工作原理和使用方式等方面的不同，可将识别卡分为不同的类群。如接触式和非接触式、,IC,和,ID,、有源和无源。它们最终的目的都是作为电子钥匙被使用，只是在使用的方便性，系统识别的保密性等方面有所不同。,接触式是指必须将识别卡插入读卡器内或在槽中划一下，才能读到卡号，如,IC,卡、磁卡等。非接触式读卡器是指识别卡无需与读卡器接触，相隔一定的距离就可以读出识别卡内的数据。,13,磁卡是一种磁记录介质卡片，它由高强度、耐高温的塑料或纸质涂覆塑料制成，能防潮、耐磨且有一定的柔韧性，携带方便、使用较为稳定可靠。通常磁卡的一面印刷有说明提示性信息，如插卡方向；另一面则有磁层或磁条，具有两三个磁道以记录有关信息数据。,智能卡名称来源于英文名词“,Smart card”,，又称集成电路卡，即,IC,卡,(Integrated Circuit card),。它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，其外形与覆盖磁条的磁卡相似。其优点为体积小、先进的集成电路芯片技术、保密性好、无法被仿造等。为了兼容，在,IC,卡上仍贴有磁条，因此，,IC,卡也可同时作为磁卡使用。,14,IC,卡可分为接触型和非接触型,(,感应型,),两种。,1),接触型智能卡,接触型智能卡是由读,/,写设备的接触点与卡上的触点相接触而接通电路进行信息读,/,写的。接触式,IC,卡的正面中左侧的小方块中有,8,个触点，其下面为凸型字符，卡的表面还可印刷各种图案，甚至人像。卡的尺寸、触点的位置、用途及数据格式等均有相应的国际标准予以明确规定。,与磁卡相比，接触式,IC,卡除了存储容量大以外，还可以一卡多用，同时可靠性比磁卡高，寿命比磁卡长，读,/,写机构比磁卡读,/,写机构简单可靠，造价便宜，维护方便，容易推广。正由于以上优点，使得接触式,IC,卡市场遍布世界各地，风靡一时。,15,2),非接触型智能卡,非接触型智能卡由,IC,芯片、感应天线组成，并完全密封在一个标准,PVC,卡片中，无外露部分。它分为两种，一种为近距离耦合式，卡必须插入机器缝隙内；另一种为远程耦合式。,16,非接触式,IC,卡的读,/,写，通常由非接触型,IC,卡与读卡器之间通过无线电波来完成。非接触型,IC,卡本身是无源体，当读卡器对卡进行读,/,写操作时，读卡器发出的信号由两部分叠加组成。一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的,L/C,产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据的修改、存储等，并返回给读卡器。,由于非接触式,IC,卡所形成的读,/,写系统，无论是硬件结构还是操作过程都得到了很大的简化。同时它借助于先进的管理软件进行脱机操作，使得数据读,/,写过程更为简单。,17,3),非接触型,IC,卡的优越性和安全性,该卡的优越性和安全性体现在以下几个方面：,(1),卡上无外露机械触点，不会导致污染、损伤、磨损、静电等，大大降低了读,/,写故障率。,(2),不必进行卡的插拔，大大提高了每次使用的速度以及操作的便利性。,(3),可以同时操作多张非接触式,IC,卡，提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。,18,(4),因为完全密封，卡上无机械触点，所以既便于卡的印刷，又不易受外界不良因素的影响，提高了卡的使用寿命，且更加美观。,(5),安全性高，无论在卡与读卡器之间进行无线频率通信时，还是卡内数据读,/,写时，都经过了复杂的数据加密和严格授权。,(6),卡中的用户区可按用户要求，设置成若干个小区，每个小区都可分别设置密码。,正因为如此，非接触式,IC,卡非常适合于以前接触式,IC,卡无法或较难满足要求的一些应用场合，如公共电汽车自动售票系统等。这将,IC,卡的应用在广度和深度上大大推进了一步。,19,2,读卡器,读卡器分为接触卡读卡器,(,磁条、,IC),和感应卡,(,非接触,),读卡器,(,依数据传输格式的不同，大抵可分为韦根、智慧等,),等几大类，它们之间又有带密码键盘和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，并且立即报警作出相应的记录。,3,写入器,写入器是对各类识别卡写入各种标志、代码和数据,(,如金额、防伪码,),等。,20,4,控制器,控制器是门禁系统的核心，它由一台微处理机和相应的外围电路组成。如将读卡器比作系统的眼睛，将电磁锁比作系统的手，那么控制器就是系统的大脑。由它来确定某一张卡是否为本系统已注册的有效卡，该卡是否符合所限定的授权，从而控制电锁是否打开。,由控制器和第三层设备可组成简单的单门式门禁系统。它与联网式门禁系统相比，少了统计、查询和考勤等功能，比较适合无须记录历史数据的场所。,21,5,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。电阴锁和电磁锁一般可用于木门和铁门，电插锁则用于玻璃门。电阴锁一般为通电开门，电磁锁和电插锁为通电锁门。,22,6,管理计算机,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，具体功能如下：,(1),设备注册：比如在增加控制器或是卡片时，需要重新登记，以使其有效；在减少控制器或是卡片遗失、人员变动时使其失效。,2),级别设定：在已注册的卡片，哪些可以通过哪些门，哪些不可以通过。某个控制器可以让哪些卡片通过，不允许哪些通过。对于计算机的操作要设定密码，以控制哪些人可以操作。,23,(3),时间管理：可以设定某些控制器在什么时间可以或不可以允许持卡人通过；哪些卡在什么时间可以或不可以通过哪些门等。,(4),数据库的管理：对系统所记录的数据进行转存、备份、存档和读取等处理。系统正常运行时，对各种出入事件、异常事件及其处理方式进行记录，保存在数据库中，以备日后查询。,24,(5),报表生成：能够根据要求定时或随机地生成各种报表。比如，可以查找某个人在某时间内的出入情况，某个门在某段时间内都有谁进出等，可以生成报表，并打印出来。进而组合出“考勤管理”、“巡更管理”和“会议室管理”等。,25,(6),网间通信：系统不是作为一个单一的系统存在，它要向其他系统传送信息。比如在非法闯入时，要向电视监视系统发出信息，使摄像机能监视该处情况，并进行录像。所以要有系统之间通信的支持。,(7),管理系统除了完成所要求的功能外，还应有漂亮、直观的人机界面，使人员便于操作。,26,3.1.4,门禁系统控制方式,门禁系统控制方式有以下三种：,一种方式是在需要了解其通行状态的门上安装门磁开关,(,如办公室门、通道门、营业大厅门等,),。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，设定某一时间区间内,(,如上班时间,),，被监视的门无需向系统管理中心报告其开关状态，而在其他的时间区间,(,如下班时间,),，被监视的门开,/,关时需向系统管理中心报警，同时记录。,27,第二种方式是在需要监视和控制的门,(,如楼梯间通道门、防火门等,),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，设某通道门在一个时间区间,(,如上班时间,),内处于开启状态，在其他时间,(,如下班时间以后,),，处于闭锁状态。或利用事件诱发程序命令，在发生火警时，联动防火门立即关闭。,28,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,(,如金库门、主要设备控制中心机房、计算机房和配电房等,),，除了安装门磁开关、电控锁之外，还要安装磁卡识别器或密码键盘等出入口控制装置，由中心控制室监控，采用计算机多任务处理，对各通道的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设定程序控制，并将所有的活动用打印机或计算机记录，为管理人员提供系统所有运转的详细记录。如图,3.2,所示。,29,图,3.2,30,3.1.5,楼宇对讲系统,通过楼宇对讲系统，入口处的来访者可以直接或通过门卫与室内主人建立音、视频通信联络，主人可以与来访者通话，并通过声音或分机屏幕上的影像来辨认来访者。当来访者被确认后，主人可利用分机上的门锁控制键，打开电控门锁，允许来访者进入。该系统是一种被广泛用于公寓、住宅小区和办公楼的安全防范系统。楼宇对讲系统按功能可分为单对讲型和可视对讲型两种，基本设备如图,3.3,所示。,31,图,3.3,32,1,对讲分机,室内对讲分机用于住户与访客或管理中心人员的通话、观看来访者的影像及开门功能，同时也可监控门口情况。它由装有黑白或彩色显示屏、电子铃、电路板的机座及监视按钮、呼叫按钮和开门按钮等功能键和手机组成，由本系统的电源设备供电。分机具有双向对讲通话功能，影像管显像清晰，呼叫为电子铃声。可视分机通常安装在住户的起居室的墙壁上或住户房门后的侧墙上，与门口主机配合使用。,33,2,门口主机,门口主机用于实现来访者通过机上功能键与住户的对讲通话，并通过机上的摄像机提供来访者的影像。机内装有摄像机、扬声器、麦克风和电路板，机面设有多个功能键，由系统电源供电安装在单元楼门外的左侧墙上或特制的防护门上。门口主机分为直接按键式,(,每键对应一住户，容量少,),和数字编码式,(,有数字,0,9,，*，,#,共,12,键码组成,),两种。,34,3,电源,楼宇对讲系统采用,220 V,交流电源供电，直流,12 V,输出。为了保证在停电时系统能够正常使用，应加入充电电池作为备用电源。,4,电锁,电控锁安装在入口门上，受控于住户和保安人员，平时锁闭。当确认来访者可进入后，通过主人室内对讲分机上的开门键来打开电锁，来访者便可进入。进入后门上的电锁自动锁闭。另外也可以通过钥匙、密码或门内的开门按钮打开电锁。,35,5,控制中心主机,在大多数楼宇可视对讲系统中都设有管理中心主机，它设在保安人员值班室，主机装有电路板、电子铃、功能键和手机,(,有的管理主机内附荧屏和扬声器,),，并可外接摄像机和监视器。,物业管理中心的保安人员，可以与住户或来访者进行通话，并能观察到来访者的影像；管理中心主机可接收用户分机的报警，识别报警区域及记忆用户号码，监视来访者情况，并具有呼叫和开锁的功能。,返回,36,3.2,防盗报警系统,(,入侵检测,),防盗报警系统就是用探测器对建筑物内外重点区域、重要地点布防，在探测到非法入侵者时，信号传输到报警主机，声光报警，显示地址。有关值班人员接到报警后，根据情况采取措施，以控制事态的发展。防盗报警系统除了上述报警功能外，尚有联动功能。例如开启报警现场灯光,(,含红外灯,),、联动音视频矩阵控制器、开启报警现场摄像机进行监视，使监视器显示图像、录像机录像等等，这一切都可对报警现场的声音、图像等进行复核，从而确定报警的性质,(,非法入侵、火灾、故障等,),，以采取有效措施。,37,防盗报警系统能对设防区域的非法入侵进行实时、可靠和正确无误的报警和复核。漏报警是绝对不允许的，误报警应降低到可以接受的限度。为预防抢劫,(,或人员受到威胁,),，系统应设置紧急报警装置和留有与,110,接警中心联网的接口。同时该系统还提供安全、方便的设防,(,包括全布防和半布防,),和撤防等功能。,38,3.2.1,基本组成,防盗报警系统的基本结构如图,3.4,所示。,图,3.4,39,1,报警控制中心,报警控制中心由信号处理器和报警装置等设备组成。处理传输系统传来的各类现场信息，若有情况，控制器就控制报警装置，发出声、光报警信号，引起值班人员的警觉，以采取相应的措施或直接向公安保卫部门发出报警信号。该设备通常设置在报警控制中心或保安人员工作的地方，保安人员可以通过该设备对保安区域内各位置的探测器的工作情况进行集中监视。该设备常与计算机相连，可随时监控各子系统的工作状态。,40,2,传输系统,传输系统负责在探测器和报警控制中心之间传递信息,(,探测电信号,),。传输信道常分为有线信道,(,如双绞线、电力线、电话线、电缆或光缆等,),和无线信道,(,一般是调制后的微波,),两类。,41,3,探测器,探测器位于现场，它由传感器和前置信号处理电路两部分组成。根据不同的防范场所选用不同的信号传感器，如气压、温度、振动和幅度传感器等，来探测和预报各种危险情况。例如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，从而判断被测物体的运动情况而引起报警；振动电磁传感器能探测出物体的振动，把它固定在地面或保险柜上，就能探测出入侵者走动或撬挖保险柜的动作。前置信号处理电路将传感器输出的电信号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。,42,3.2.2,探测器分类,探测器通常按其传感器种类、工作方式和警戒范围来区分。,1,按传感器种类分类,按传感器种类分类即按传感器探测的物理量来区分，通常有开关报警器，振动报警器，超声、次声波报警器，红外报警器，微波、激光报警器等等。,43,2,按工作方式来分类,(1),被动探测报警器：在工作时无须向探测现场发出信号，而根据被测物体自身存在的能量进行检测。在接收传感器上平时输出一个稳定的信号，当出现情况时，稳定信号被破坏，经处理发出报警信号。,(2),主动探测报警器：工作时，探测器要向探测现场发出某种形式的能量，经反向或直射在传感器上形成一个稳定信号。当出现危险情况时，稳定信号被破坏，信号处理后，产生报警信号。,44,3,按警戒范围分类,(1),点探测报警器：警戒的仅是某一点，如门窗、柜台、保险柜，当这一监控点出现危险情况时，即发出报警信号。通常由微动开关方式或磁控开关方式进行报警控制。,(2),线探测报警器：警戒的是一条线，当这条警戒线上出现危险情况时，发出报警信号。如光电报警器或激光报警器，先由光源或激光器发出一束光或激光，被接收器接收。当光和激光被遮挡时，报警器即发出报警信号。,45,(3),面探测报警器：警戒范围为一个面，当警戒面上出现危害时，即发出报警信号。如振动报警器装在一面墙上，当墙面上任何一点受到振动时即发出报警信号。,(4),空间探测报警器：警戒的范围是一个空间的任意处出现入侵危害时，即发出报警信号。如在微波多普勒报警器所警戒的空间内，入侵者从门窗、天花板或地板的任何一处入侵都会产生报警信号。,46,一般磁控开关和微动开关报警器常用作点控制报警器；主动红外、感应式报警器常用作线控制报警器；振动式、感应式报警器常用作面控制报警器；而声控和声发射式、超声波、红外线、视频运动式、感温和感烟式报警常用作空间防范控制报警器。,47,4,按报警器材用途分类,按报警器材用途不同分为防盗防破坏报警器、防火报警器和防爆炸报警器等。,5,按探测电信号传输信道分类,按探测电信号传输信道的不同分为有线报警器和无线报警器。,48,3.2.3,几种常用的探测报警器,1,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报警器，按工作原理的不同又可分为微波移动报警器和微波阻挡报警器两种,49,1),微波移动报警器,(,多普勒式微波报警器,),微波移动报警器一般由探头和控制器两部分组成，探头安装在警戒区域，控制器设在值班室。探头中的微波振荡源产生一个固定频率为,f,o,=300,300 000 MHz,的连续发射信号，其小部分送到混频器，大部分能量通过天线向警戒空间辐射。当遇到运动目标时，反射波频率变为,f,o,f,d,，通过接收天线送入混频器产生差频信号,f,d,，经放大处理后再传输至控制器。此差频信号也称为报警信号，它触发控制电路报警或显示。这种报警器对静止目标不产生反应，没有报警信号输出，一般用于监控室内的目标报警。,50,2),微波阻挡报警器,这种报警器由微波发射机、微波接收机和信号处理器组成。使用时将发射天线和接收天线相对放置在监控场地的两端，发射天线发射微波束直接送达接收天线。当没有运动目标阻挡微波波束时，微波能量被接收天线接收，发出正常工作信号；当有运动目标阻挡微波波束时，接收天线接收到的微波能量将减弱或消失，此时产生报警信号。,51,2,红外线报警器,红外线报警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。,52,1),主动式红外报警器,主动式红外报警器是由收、发装置两部分组成。发射装置向装在几米甚至几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信号，因此它也是阻挡式报警器，或称对射式报警器。当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报，常用于室外围墙报警。红外对射探头要选择合适的响应时间：太短容易误报，如小鸟飞过，小动物穿过等，甚至刮风即可引起报警；太长则会漏报。通常以,10m/s,的速度来确定最短遮光时间。如若人的宽度为,20cm,，则最短遮断时间为,20ms,。大于,20ms,报警，小于,20ms,不报警。,53,主动式红外报警器有较远的传输距离，因红外线属于非可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。尤其在室内应用时，简单可靠，应用广泛，但因暴露于外面，易被损坏或被入侵者故意移位或逃避。,54,2),被动式红外报警器,被动式红外报警器不向空间辐射能量，而是依靠接收人体发出的红外辐射来进行报警。任何物体因表面热度的不同，都会辐射出强弱不等的红外线。因物体的不同，其所辐射之红外线波长也有差异。红外探测主要用来探测人体和其他一些入侵的移动物体。当人体进入探测区域，稳定不变的热辐射被破坏，产生一个变化的热辐射，红外传感器接收后放大、处理，发出报警信号。由于暖气、空调等电器影响，红外传感器容易产生误报。,55,被动式红外报警器有它独特的优点：,(1),由于它是被动的，不主动发射红外线，因此其功耗极小，尤为适合一些要求低功耗的场合。,(2),与微波报警器相比，红外波长不能穿越砖头水泥等一般建筑物，在室内使用时，不会由于室外的运动目标造成误报。,56,(3),在较大面积的室内安装多个被动式红外报警器时，因为它是被动的，所以不会产生系统互扰问题。,(4),其工作不受噪声与声音的影响，声音不会使它产生误报。,57,3,超声波报警器,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,25,40 kHz,的超声波，而不是微波。当入侵者在探测区内移动时，超声反射波会产生大约,100 Hz,的频移，接收机检测出发射波与反射波之间的频率差异后，即发出报警信号。该报警器容易受到振动和气流的影响。,58,4,双鉴探测器,各种报警器各有优缺点，前面提到的微波、红外、超声波三种单技术报警器因环境干扰及其他因素容易引起误报警的情况。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，即双鉴报警器。双技术的组合必须符合以下条件。,59,(1),组合中的两个探头,(,探测器,),有不同的误报机理，而两个探头对目标的探测灵敏度又必须相同。,(2),上述原则不能满足时，应选择对警戒环境产生误报率最低的两种类型的探测器。如果两种探测器对外界环境的误报率都很高，当两者结合成双鉴探测器时，不会显著降低误报率。,60,(3),选择的探测器应对外界经常或连续发生的干扰不敏感。,如微波与被动式红外复合的探测器，它将微波和红外探测技术集中运用在一体。在控制范围内，只有两种报警技术的探测器都产生报警信号时，才输出报警信号。它既能保持微波探测器可靠性强、与热源无关的优点，又有被动式红外探测器无需照明和亮度要求的优点，可昼夜运行，大大降低了探测器的误报率。这种复合型报警探测器的误报率则是微波报警器误报率的几百分之一。又如利用声音和振动技术的复合型双鉴式玻璃报警器，探测器只有在同时感受到玻璃振动和破碎时的高频声音，才发生报警信号，从而大大减弱了因窗户的振动而引起的误报，提高了报警的准确性。,61,5,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。门磁开关分为可移动部件和输出部件。可移动部件安装在活动的门窗上，输出部件安装在相应的门窗上，两者安装距离不超过,10mm,。输出部件上有两条线，正常状态为常闭输出，门窗开启超过,10mm,，输出转换成为常开。当有人破坏单元的大门或窗户时，门磁开关会立即将这些动作信号传输给报警控制器进行报警。,62,6,玻璃破碎感知器,玻璃破碎感知器利用压电式微音器，装于面对玻璃的位置，由于只对高频的玻璃破碎声音进行有效的检测，因此，不会受到玻璃本身的振动而引起反应。该感知器主要用于周界防护，安装在单元窗户和玻璃门附近的墙上或天花板上。当窗户或阳台门的玻璃被打破时，玻璃破碎探测器探测到玻璃破碎的声音后即将探测到的信号传给报警控制器进行报警。,63,7,紧急呼救按钮,紧急呼救按钮主要安装在人员流动比较多的位置，以便在遇到意外情况时，用手或脚按下紧急呼救按钮向保安部门或其他人进行紧急呼救报警。,64,8,报警扬声器,(,警号,),和警铃,报警扬声器和警铃安装在易于被听到的位置。在探测器探测到意外情况并发出报警时，报警探测器能通过报警扬声器和警铃来发出高分贝的报警声。,65,9,报警指示灯,报警指标灯主要安装在单元住户大门外的墙上。当报警发生时，便于前来救援的保安人员通过报警指示灯的闪烁迅速找到报警用户。,66,3.2.4,警报接收与处理主机,警报接收与处理主机也称为防盗主机。它是报警探头的中枢，负责接收报警信号，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，则在防盗主机上可以一目了然地反映出报警所在。,67,报警主机有分线制和总线制之分。所谓分线制，即各报警点至报警中心回路都有单独的报警信号线，报警探头一般可直接接在回路终端,(,为保证信号匹配，一般还需接入,2.2k,的匹配电阻,),；而总线制则是所有报警探头都分别通过总线编址器“挂”在系统总线上再传至报警主机。由于警号回路电压一般都很低，所以分线制传输距离受到一定限制，而且当报警探头较多时线缆敷设较多，所以分线制一般只在小型近距离系统中使用。相比之下总线制虽然需要在前端增加总线编码器等设备,(,现在市面上已有将探头和编码器做在一起的总线探头出售,),，但用线却相对很节省且传输距离可以长得多，在中大型系统中经常使用,。另外，,68,近来有些报警主机上既提供分线制接头也提供总线制接头，用户只需选配相应模块即可得到相应的扩充。,优越的系统更可显示出警报来源是该区域内的哪一个报警传感器及所在位置，以方便采取相应的接警对策。现代的防盗主机都采用微处理器控制，内有只读存储器和数码显示装置，普遍能够编程并有较高的智能，主要表现为：,69,(1),以声光方式显示报警，可以人工或延时方式解除报警。,(2),对所连接的防盗防侵入传感器，可按照实际需要设置成布防状态或者撤防状态，可以用程序来编写控制方式及防护性能。,(3),可接多组密码键盘，可设置多个用户密码，保密防窃。,70,(4),遇到有警报时，其报警信号可以经由通信线路，以自动或人工干预方式向上级部门或保安公司转发，快速沟通信息或者组网。,(5),可以程序设置报警连动动作。即遇有报警时，防盗主机的编程输出端可通过继电器触点闭合执行相应的动作。,71,(6),电话拨号器同警号、警灯一样，都是报警输出设备。不同的是警灯、警号输出的是声音和光，电话拨号器是通过电话线把事先录制好的声音信息传输给某个人或某个单位。,(7),高档防盗主机有与闭路电视监控摄像的连动装置，一旦在系统内发生警报，则该警报区域的摄像机图像将立即显示在中央控制室内，并且能将报警时刻、报警图像、摄像机号码等信息实时地加以记录，若是与计算机连机的系统，还能以报警信息数据库的形式储存，以便快速地检索与分析。,返回,72,3.3,电子巡更系统,随着现代技术的高速发展，智能建筑的巡更管理已经从传统的人工方式向电子化、自动化方式转变。电子巡更系统作为人防和技防相结合的一个重要手段，目前被广泛采用。电子巡更系统有两种数据采集方式。,73,1,离线式,离线式是一种被普遍采用的电子巡更方式。这种电子巡更系统由带信息传输接口的手持式巡更器,(,数据采集器,),、金属存储芯片,信息纽扣,(,预定巡更点,),组成，按照宾馆、厂矿企业和住宅小区等场所的巡更管理要求而开发的。本系统的使用可提高巡更的管理效率及有效性，能更加合理充分地分配保安力量。通过转换器，可将巡更信息输入电脑，管理人员在电脑上能快速查阅巡更记录，大大降低了保安人员的工作量，并真正实现了保安人员的自我约束，自我管理。将巡更系统与楼宇对讲、周边防盗、电视监控系统结合使用，可互为补充，全面提高安防系统的综合性能并使整个安防系统更合理、有效、经济。,74,系统由数据采集器、数据变送器、信息纽扣及管理软件组成。数据采集器采用压模金属，十分坚固、耐用，能保证内部电子设备免受冲击或意外损伤；采集器具有内存储器，可以一次性存储大量巡更记录，内置时钟能准确记录每次作业的时间。数据变送器与电脑进行串口通信，信息纽扣内设随机产生终身不可更改的惟一编码，并具有防水、防腐蚀功能，因此它能适用于室外恶劣环境。,75,为此，系统特别开发的管理软件具有巡更人员、巡更点登录、随时读取数据、记录数据,(,包括存盘打印查询,),和修改设置等功能。一个或几个巡更人员共用一个信息采集器，每个巡更点安装一个信息纽扣，巡更人员只须携带轻便的信息采集器到各个指定的巡更点，采集巡更信息。操作完毕，管理人员只需在主控室将信息采集器中记录的信息通过数据变送器传送到管理软件中，即可查阅、打印各巡更人员的工作情况。,76,由于信息纽扣体积小，重量轻，安装方便，并且采用不锈钢封装，因此，可以适用于较恶劣的室外环境。因为此套系统为无线式，所以巡更点与管理电脑之间无距离限制，应用场所相当灵活。,77,2,在线式,各巡更点安装控制器，通过有线或无线方式与中央控制主机联网，有相应的读入设备，保安人员用接触式或非接触式卡把自己的信息输入控制器送到控制主机。相对于离线式，在线式巡更要考虑布线或其他相关设备，因此，投资较大，一般在需要较大范围的巡更场合较少使用。不过在线式有一个优点是离线式所无法取代的，那就是它的实时性好，比如当巡更人员没有在指定的时间到达某个巡更点时，中央管理人员或计算机能立刻警觉并作出相应反应，适合对实时性要求较高的场合。另外，离线式也常嵌入到门禁、楼宇对讲等系统中，利用已有的布线体系，节省投资。,返回,78,3.4,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。它使管理人员在控制室便能看到大厦内外重要地点的情况，给保安系统提供了视觉效果，为消防、楼内各机电设备的运行及人员活动提供了实时监视和事后查询等功能。,79,3.4.1,基本组成,一般来说，基本的闭路电视监控系统依功能结构可分为摄像、传输、控制和显示与记录四部分，如图,3.5,所示。,图,3.5,80,1,摄像部分,摄像部分一般安装在现场，它的作用是对监视区域进行摄像并把系统所监视目标的光、声信号变成电信号，然后送入系统的传输分配部分。,摄像部分的核心设备是摄像机，它是光电信号转换的主体设备。而摄像机在使用时必须根据现场的实际情况来选择合适的镜头，才能将被摄目标成像在摄像机的图像传感器靶面上。另外，相关辅助设备有灯、支架和护罩等。摄像机防护罩可以对摄像机、镜头、控制电路及附件在恶劣的环境下实行长期的有效保护，大大延长了维护间隔的时间。,81,2,传输部分,目前国内闭路监控的视频传输一般采用同轴电缆作介质，但同轴电缆的传输距离有限，随着技术的不断发展，新型传输系统也日趋成熟，如光纤传输、射频传输、电话线传输等。,1),同轴电缆传输,在闭路监控系统中，同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。同轴电缆截面的圆心为导体，外用聚乙烯同心圆状绝缘体覆盖，再外面是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚乙烯封皮。同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，可以将视频信号传送更长的距离。,82,摄像机输出通过同轴电缆直接传输至监视器，若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。如果要传得更远，一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，另一种方法是加入视频放大器，通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。,83,此外，所有电缆均应是阻抗为,75 ,的纯铜芯电缆，绝对不可用镀铜或铝芯电缆。采用同轴电缆传送视频信号时，由于存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差，其电压峰,峰幅值在,0,10 V,。为此应采用被动式接地隔离变压器,(GROUND ISOLATION TRANSFORMER),，它可放置在同轴电缆中存在地电位差的任何一处，并可放置多个，用它可以消除存在地电位差带来的问题，并有效地降低,50 Hz,频率的共模电压。,84,2),光纤视频传输,光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维，光纤的最大特性是抗电子噪声干扰，通信距离远。,光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径，一般用于长距离传输，多模光纤有多种传播路径，多模光纤的带宽为,50,500 MHz/km,，单模光纤的带宽为,2000 MHz/km,，光纤波长有,850 nm,，,1310 nm,和,1550 nm,等。,850 nm,波长区为多模光纤通信方式；,1550 nm,波长区为单模光纤通信方式；,1310 nm,波长区有多模和单模两种。,85,光纤尺寸按纤维直径划分有,50 m,缓变型多模光纤、,62.5m,缓变增强型多模光纤和,8.3m,突变型单模光纤，光纤的包层直径均为,125m,，故有,62.5/125m,、,50/125m,、,9/125m,等不同种类。,由光纤集合而成的光缆，室外松管型为多芯光缆，室内紧包缓冲型有单缆和双缆之分。,86,3),射频传输,在布线有限制的情况下，近距离的无线传输是最方便的。无线视频传输由发射机和接收机组成，每对发射机和接收机有相同的频率，可以传输彩色和黑白视频信号，并可以有声音通道。无线传输的设备体积小巧，重量轻，一般采用直流供电。另外，由于无线传输具有一定的穿透性，不需要布视频电缆等特点，因此也常用于电视监控系统,(,一般常用于公安、铁路、医院等场所,),。,值得注意的是，现在常用的无线传输设备采用,2400 MHz,频率，传输范围有限，一般只能传输,200,300 m,。而大功率设备又有可能干扰正常的无线电通信，受到限制，在这里就不再赘述了。,87,4),电话线传输,另一种长距离传输视频的方法是利用现有的电话线路。由于近几年电话的安装和普及，电话线路分布到各个地区，构成了现成的传输网络。电话线传输系统就是利用现有的网络，在发送端加一个发射机，在监控端加一个接收机，不需要电脑，通过调制解调器与电话线相连，这样就构成了一个传输系统。,由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾，因此，传输到终端的图像都不连续，而且分辨率越高，帧与帧之间的间隔就越长；反之，如果想取得相对连续的图像，就必须以牺牲清晰度为代价。,88,3,控制部分,系统通过控制部分可在中心机房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遥控。主要设备有电动云台、云台控制器和多功能控制器等。,1),电动云台,云台是用于固定摄像机的设备，电动云台则能在云台控制器的控制下的一定范围内作水平的或全方位的旋转，以使摄像机能在大范围内对现场进行监视。,89,2),云台控制器,云台控制器与电动云台配合使用。其作用是输出控制电压至云台，驱动云台电动机转动，从而完成旋转动作。,3),多功能控制器,多功能控制器主要完成对电动云台、变焦距镜头、防护罩的雨刷及射灯等受控设备的控制。一般装在中心机房、调度室或某些监视点上。一台多功能控制器按其型号的不同，控制摄像机的数量也不等。,90,控制信号的传输方式包括以下几种：,(1),直接控制：控制中心直接把控制量,(,如云台和变焦距镜头的电源电流等,),送入被控设备。特点是简单、直观、容易实现。在现场设备比较少，主机为手动控制时适用。但在被控的云台、镜头数量很多时，因为控制线缆数量多，线路复杂，所以在大系统中基本不被采用。,91,(2),多线编码的间接控制：控制中心把控制的命令编成二进制或其他方式的并行码，由多线传送到现场的控制设备，再由它转换成控制量来对现场摄像设备进行控制。这种方式比上一种方式用线少，在近距离控制时也常采用。,(3),通信编码的间接控制：随着微处理器和各种集成电路芯片的普及，目前规模较大的电视监控系统大都采用通信编码，常用的是串行编码。它的优点是：用单根线路可以传送多路控制信号，从而大大节约了线路费用，通信距离在不加中间处理情况下达可达,1km,以上，加处理可传,10km,以上。这样就克服了前面两种方式的缺陷。,92,(4),除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。这种方式不需另敷设控制电缆。它的实现方法有两种：一种是频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频繁范围内，然后同视频信号一起传送，到现场后再把它们分解开；另一种方法是利用视频信号场消隐期间传送控制信号。这种方法在短距离传送时明显比其他方法要好，但设备的价格相对也比较昂贵。,93,4,显示与记录部分,系统传输的图像信号可依靠相关设备进行切换、记录、重放、加工和复制等图像处理功能。摄像机拍摄的图像则由监视器重现出来。主要设备有视频切换器、画面分割器、录像机和监视器等。,1),视频切换器,视频切换器是闭路电视监控系统的常用设备，其功能是从多路视频输入信号中选出一路或几路送往监视器或录像机进行显示或录像。,94,2),画面分割器,在闭路电视监控系统中，画面分割器可对多个摄像机送来的视频信号进行组合，重新形成一路视频信号送往监视器，使得在一个监视器屏幕上可同时显示多个小的画面，其中每一个小画面对应着一路摄像机的输入。也可用录像机对画面分割器输出的视频信号进行录像，放像时可全屏显示、单独调出显示或按摄像机的顺序显示。,95,3),监视器,监视器用于显示摄像机传来的图像信息，在闭路电视监控系统中占有重要的地位。,4),录像机,录像机对监视现场的部分或全部画面进行实时录像，以便为事后查证提供证据。,96,3.4.2,主要设备,闭路电视监控系统的主要设备有摄像机、镜头、云台、防护罩、云台镜头控制器、画面处理器、视频放大器、视频运动检测器、监视器和录像机等,10,种。,97,1,摄像机,在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或,CCD(Charge Coupled Device),即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称。而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，因此，每个用户需要的镜头都是依据实际情况而确定的。,摄像头的主要传感部件是,CCD,，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小和无残影等特点，,CCD,能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存的电荷取出使电压发生变化，因此,CCD,是理想的摄象元件。它是代替摄像管传感器的新型器件。,98,CCD,的工作原理是：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到,CCD,芯片上，,CCD,根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、,VCD,机和家用摄像机的视频输出是一样的，因此也可以录像或接到电视机上观看。,99,1) CCD,摄像机的选择和分类,CCD,芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。市场上大部分摄像头采用的是日本,SONY,、,SHARP,、松下和,LG,等公司生产的芯片。因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同，所以造成,CCD,采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测,CCD,芯片最简单直接的方法，而且不需要其他专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。,100,好的,CCD,可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别,CCD,由于生产车间的灰尘，,CCD,靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。,101,CCD,分类一般有以下几类。,(1),按成像色彩划分为彩色摄像机和黑白摄像机。, 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。, 黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。,102,(2),依分辨率灵敏度等划分为一般型和高分辨率型。, 影像像素在,38,万以下的为一般型，其中尤以,25,万像素,(512492),、分辨率为,400,线的产品最普遍。, 影像像素在,38,万以上的高分辨率型。,(3),按,CCD,靶面大小划分，,CCD,芯片已经开发出多种尺寸，如图,3.6,所示。,103,图,3.6,104,目前采用的芯片大多数为,1/3,英寸和,1/4,英寸。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，,CCD,靶面的大小，,CCD,与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。,(4),按扫描制式划分为,PAL,制和,NTSC,制。中国采用隔行扫描,(PAL),制式,(,黑白为,CCIR),，标准为,625,行，,50,场，只有医疗或其他专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为,NTSC,制式，,525,行，,60,场,(,黑白为,EIA),。,(5),依供电电源划分为交流电,110 V(NTSC,制式多属此类,),、,220 V,和,24 V,以及直流电,12 V,和,9 V(,微型摄像机多属此类,),。,105,(6),按同步方式划分为如下五种。, 内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。, 外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。, 功率同步,(,线性锁定，,line lock),：用摄像机,AC,电源完成垂直推动同步。,106,外,VD,同步：将摄像机信号电缆上的,VD,同步脉冲输入完成外,VD,同步。, 多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面也不会失真。,107,(7),按照度划分，,CCD,又分为如下四种。, 普通型：正常工作所需照度,1,3 lux,。, 月光型：正常工作所需照度,0.1 lux,左右。, 星光型：正常工作所需照度,0.01 lux,以下。, 红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像。,(8),按外观形状分为枪式、半球、全球及针孔型等。,108,2) CCD,彩色摄像机的主要技术指标,(1) CCD,尺寸，亦即摄像机靶面。原多为,1/2,英寸，现在,1/3,英寸和,1/4,英寸也已普及。,(2) CCD,像素是,CCD,的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度。分辨率越高，图像细节的表现越好。,CCD,是由面阵感光元素组成的，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。,38,万像素以上者为高清晰度摄像机。,109,(3),水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在,330,500,电视线之间，主要有,330,线、,380,线、,420,线、,460,线、,500,线等不同档次。分辨率是用电视线,(,简称线，,TV LINES),来表示的，彩色摄像头的分辨率在,330,600,线之间。,(4),最小照度，也称为灵敏度。它是,CCD,对环境光线的敏感程度，或者说是,CCD,正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯,(lux),，数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高敏感度摄像机可工作在很暗条件下，,1,3 lux,属一般照度。,110,(5),摄像机电源。交流电有,220 V,、,110 V,、,24 V,，直流电为,12 V,或,9 V,。,(6),信噪比。典型值为,46 dB,，若为,50 dB,，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为,60 dB,，则图像质量优良，不出现噪声。,(7),视频输出。多为,1 Vp-p,、,75 ,，均采用,BNC,接头。,(8),镜头安装方式。有,C,和,CS,方式，二者间不同之处在于感光距离的不同。,111,3) CCD,彩色摄像机的可调整功能,(1),单台摄像机和多摄像系统同步方式的选择。, 对单台摄像机而言，主要的同步方式有下列三种：, 内同步,利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。, 外同步,利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。, 电源同步,也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源零线同步。,112,对于多摄像机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄像机输出时，不会造成画面失真，但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有：, 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步。, 调节各台摄像机的“相位调节”电位器，因摄像机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄像机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围为,0,360,。,113,(2),自动增益控制。所有摄像机都有一个将来自,CCD,的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄像机的自动增益控制,(AGC),电路去探测视频信号的电平，适时地开关,AGC,，从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高图像信号的强度以获得清晰的图像。,114,(3),背景光补偿。通常，摄像机的,AGC,工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的,AGC,工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。当背景光补偿为开启时，摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其,AGC,的工作点，此时，如果前景目标位于该子区域内，那么前景目标的可视性有望改善。,115,(4),电子快门。在,CCD,摄像机内，它是用光学