大学城生活区安防监控系统设计方案

大学城生活区安防监控系统设计方案内容摘要：

4 8 5 H U B电 插 锁开 门 开 关 读 卡 器门 禁 控 制 器门 禁 控 制 器开 门 开 关 读 卡 器 电 插 锁............T C P / I P 4 8 5 转换 器网 络 交 换 机视 频 服 务 器快 球 快 球 快 球视 频 服 务 器快 球 快 球 快 球R S 4 8 4 H U B巡 更 控 制 器 巡 更 读 卡机 巡 更 读 卡机巡 更 控 制 器 巡 更 读 卡机 巡 更 读 卡机..................网 络 交 换 机被 动 红 外探 测 器紧 急 按 钮防 区 扩展 模 块报 警 主 机防 区 扩展 模 块被 动 红 外探 测 器紧 急 按 钮.........管 理 中 心 主 机 图 系统结构示意图 门禁系统 门禁系统主要是为了防止不法分子进 入宿舍楼内，找机会进入室内行窃。 楼门平时总处于闭锁状态 [10]，宿舍楼的师生可通过一卡通自由出入宿舍楼。 当有后勤工作人员要进入宿舍楼，如送水工、维修工等，后勤工作人员需在门外按开门请求键，系统就会呼叫宿舍楼的管理中心，通过声音和图像确认来访者的身份，然后待管理员按下电子开锁控制按钮，则可以将后勤工作人员请求打开的那个门上的电子锁打开。 当其进入完毕，自动闭门器会将大门关闭。 视频监控系统 10 由于大学城生活区开放程度很大，因此视频监控系统是本方 案设计中比较 重要的组成部分。 系统应在宿舍楼的出入口、每一层的宿舍 门口、楼下的车辆摆放地方以及生活区各个出入口等各处安装摄像头加以监控，并通过校园安防专网传送到相关的管理中心。 在其视频监控屏中，应该进行巡回监视。 当某处报警时，摄像头 将会自动对准该点并进行监视录像。 电子巡更系统 为了保证 宿舍 管理中心全面、准确了解小区的安全信息，及时处理异常情况，加强对保安人员定时巡视工作的监督管理，在小区内设置巡更点，保安人员按规定访问巡更点，并记录该点的情况，待巡完各点，小区管理中心可读取巡更资料并进行整理汇总 [10]。 报警系统 报警系统安装在宿舍楼的每一间宿舍内 ， 当师生 上课宿舍内无人时 ， 就可以把宿舍的报警系统设置为布防状态 ， 当发生情况 ， 如小偷闯入的状况 ， 报警系统就会自动触发相应动作 ， 防止状况向坏的方向发展 ， 并在同一时间向该栋宿舍楼的管理中心报警。 大学城生活区安防监控系统网络方案设计 安防系统功能是通过网络联接才能实现，网络结构好坏的是实现安防系统功能的基础。 一个 网络方案设计的好坏直接影响到整个安防系统的性能，所以小区安防系统网络方案的选择是小区安防系统整体设计中非常重要的一环。 局域网协议选择 安防系统其实是一个联网距离有限的数据通信局域网络，这 个局域网一般采用两种通信协议，一种是面向楼宇自控系统的数字通信协议 BAC 协议，一种面向网络通信的国际互联网协议 TCP/IP 协议。 在互联网高度成熟普及的时代，在设备控制远程化、网络化、简单化、开放化的今天， 本方案设计将采用 TCP/IP 协议 ，理由如下： 随着网络技术在 IT 领域的巨大成功，以太网已经可以直接进人工业自动化的现场级， TCP/IP 技术 将 会取代 BAC，基于两种协议的楼宇自动化系统组成如图 所示。 国外出现大量生产包含完整 TCP/IP 协议的芯片使各种楼宇现场控制器可以直接接入局 11 域网，而省去 现场控制层集成化的远程操作工具 ， 国内的网络家电已进入实际应用阶段。 监 控 系 统 管 理 P C基 于 T C P / I P 局 域网 1 0 1 0 0 0 M b i t / sB A S 系 统 监 视 P C基 于 B A C n e t 协 议 通 信控 制 总 线 网 络现 场 控 制 器前 端 探 测 器 及 设 备监 控 系 统 管 理 P C基 于 T C P / I P 局 域网 1 0 1 0 0 0 M b i t / s现 场 控 制 器前 端 探 测 器 及 设 备基 于 B A C n e t 楼 宇自 动 化 系 统 组 成基 于 T C P / I P 楼 宇自 动 化 系 统 组 成 图 楼宇自动化系统组成对比图 基于 TCP/IP 的 Inter/Intra 可以直接连到底层设备，适应未来需求。 TCP/IP 协议可以适应多种媒体。 尽管 TCP/IP 协议不是竞争性协议，但它支持实时传输协议RTP(Realtime Transportation Protocol)、实时流协议 RTSP(RealTime Streaming Protocol)和实时控制协 议 RTCP(RealTime Control Transportation Protocol)等，既保证实时控制信息的传递，也保证了诸如视频、音频等多媒体信息的传输。 BAC 协议目前仅能用于传输实时控制信息。 TCP/IP 可以运行于多种带宽的网络上，尤其是宽带网上。 一般在大学城生活区里，宿舍楼都铺设了校园千兆以太网。 在其基础上铺设的校园安防专网将会提供 很高的带宽， 所有主要的监视及控制功能完整而自主地在此网络上执行， 为保证控制信息的实时传递提供了实际的可能 [6]。 构网方案 随着控制、计算机、通 信、网络等技术的发展和融合，安全防范系统可以采用多种联网方式。 目前 ,安全防范系统常见的有线通讯联网方式主要是电话线（公共电信网）、总线、电力线、以太网、同轴电缆五种方式。 本安防监控系统方案采用总线制，因为总线制系统具有先进性、开放性、独立性、扩展性、高效性和经济性等特点，选择总线制联网方式的安全防范系统比较符合大学城生活区的安全防范要求。 12 联网总线选择 工程设计和建设中选择了总线作为安全防范系统的联网方式。 总线是使用同一线缆(或媒体 )连接所有外围器件的方式 ， 采用总线结构使得连接外围器件的线缆由所有设备共享。 这种总线型网络拓扑结构所采用的介质一般也是同轴电缆（包括粗缆和细缆），也有采用光缆作为传输介质的。 本系统方案设计时，主要考虑采用 RS485 和 CAN 总线 ，两种总线比较如图 所示。 图 CAN 与 RS485 总线比较 由于现在现场总线标准还没有统一，设备种类还比较少，价格偏高，所以即使 CAN总线已经是现场总线国际标准 IEC61158 中的 8 大标准之一 ， 并且在目前的标准竞争中处于有利地位 ， 但并不需要立即全面采用现场总线进行安防系统组网；再者， RS485总线是现在最流行的一种布网方式，实施 简单方便 ， 产品价格非常便宜而且技术十分成熟 [6]。 同时现在绝大部分设备支持 RS485。 因此 ， 本系统方案设计将 RS485 总线与 CAN总线结合使用 ，两种总线转换连接如图 所示。 报警、门禁、视频监控等子系统采用了 RS485 这种传统的设备联网型总线，而宿舍楼联网报警管理中心接警主机则采用多主方式的串行通讯 CAN 总线，因此 RS485和 CAN 总线同时共存于本安防监控系统。 RS485 与 CAN 总线之间通过 MTGW 总线转换模块进行转换连接，一条 CAN 总线可转换连接多条 RS485 总线，最终接通各个子系统的通 信报警主机。 因此很容易实现各子系统集成、增强宿舍楼联网报警管理中心通讯控制功能。 13 图 RS485 与 CAN 总线转换连接 管理中心 监控中心是整个安全防范系统的神经中枢和心脏，承担整个宿舍楼的动态图像及监控、显示、控制、记录、指挥、调度、电力供给任务。 监控中心的接警计算机与调制解调器及接警软件组合后，还可以实现准确显示报警现场位置、报警类型、报警时间、现场地形图、负责人、联系电话等信息，并且可以通过预先设置的预案对突发事件进行合理处置。 一个宿舍楼的系统能够实现的功能包括 ： （ 1）现场监控 功能； （ 2）四维遥杆操作控制功能； （ 3）中文信息显示功能； （ 4）监控录像功能； （ 5）预置位置功能； （ 6）画面视频报警功能； （ 7）视频丢失报警功能； 14 （ 8）报警联动功能； （ 9）报警功能； （ 10） 布撤防功能； （ 11） 显示功能 ； （ 12） 防破坏功能 ； （ 13）断电连续工作功能； （ 14）电话拨号报警功能； （ 15）网络传输功能； （ 16）打印刻录功能； （ 17）系统扩展功能。 15 3 安防监控子系统的方案设计 门禁系统的设计 门禁 管理子 系统，又称出入 口 管理控制系统 （ Access Control System） ，主要用于对通道和由通道划分出的安全区域进行管理 ：凡进入或离开通道和安全区域的人员，必须通过对其身份的识别才能进出 ，实现对各通道的人员进出管理，限制未授权人员进出特定区域，实时监控各通道的情况。 同时详细记录人员进出资料，为保安、防盗及事故调查分析等提供有利的证据。 门禁系统集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机、通讯、生物技术等诸多新技术 [11]。 门禁控制系统的基本组成结构如图 所示。 图 门禁控制系统的基本组成结构 常见的门禁系统有 ： 密码门禁系统，非接触 IC 卡 (感应式 IC 卡 )门禁系统， 生物 识别门禁系统等 [2,10]。 密码门禁系统由于其本身的安全性弱和便捷性差己经面临淘汰，生物识别门禁系统安全性高，但成本高，由于拒识率和存储容量等应用瓶颈问题而没有得到广泛的市场认同。 非接触 IC 卡由于其较高的安全性，最好的便捷性和性价比成为门禁系统的主流。 因此，本系统方案采用非接触 IC 卡 (感应式 IC 卡 )门禁系统。 门禁系统的技术不断向前发展，用户需求也在发生变化，因此门禁系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要，亦即 ： 可灵活增减或更新 各个子系统，满足不同时期的需要，保持长时间领先地位，成为智能建筑的典范。 系统设计时，对需要实现的功能进行了合理配置，并且这种配置是可以改变的，设置甚至在工程完成后，这种配置的改变也是可能的和方便的。 系统软件根据开发商符合不同历史时期市场的需求进行相应的升级和完善，并免费为相应的应用客户进行软件升级。 尽管如此， 门禁系统的内容要 16 符合实际需要，不能华而不实。 如果片面追求系统的超前性， 离实际需要偏离太远势必造成投资过大。 系统的前端产品和系统软件 要 有良好的可学习性和可操作性。 特别是操作性，使具备电脑初级操作水平的管理 人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。 一个完整的门禁系统是功能完善、设备齐全、管理方便的，符合中国或国际有关的安全标准，并可在非理想环境下有效工作。 门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，门禁系统应尽可能成为 Nonstop(不停机 )系统， 如果门禁系统中任何一个关键系统出现差错或停机将直接影响到整个系统的运作情况 [12]。 门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。 系统的运转真正做到开电即可工作，插上就能运行的程度 ； 而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。 从计算机的配置到系统的配置，都充分仔细地考虑了系统可靠性。 在做到系统故障率最低的同时，也要考虑到即使因为意想不到的原因而发生问题时，保证数据的方便保存和快速恢复，并且保证紧急时能迅速地打开通道。 整个系统的维护是在线式的，不会因为部分设备的维护，而停止所有设备的正常运作。 系统功能 系统功能如下： 时刻自动记录人员的进出情况，限制内部人员的进出区域和进出时间，礼貌地拒绝不速之客，同时也将有效地保护公共财产不受非法侵犯。 系统的每个远端控制器通过总线方式与控制中心实时联系，记录所有进出人 员的信息，包括人员姓名、进入时间和进入的门区位置等等。 如果请求进入的人员身份合法 （ 即经过控制中心授权 ） ，电锁将打开。 否则电锁不会开启。 采用 断 电打开门锁的设置。 出现突发事件 (如火灾等 )时，各远端智能控制器能同时全局联动，打开所有的门以紧急疏散人群并发出报警信号。 控制器对于非法闯入事件也采取实时报警，并能与摄像头联动，对该入口进行录像存证。 后勤工作人员如送水工、维修工等，可以向控制中心申请权限，中心批准后可远程打开指定的门。 17 控制中心通过管理软件对所有远端控制器进行实时监控，随时汇整并根据 需要打印相应的报表。 系统带有备电源，确保在供电失常情况下，系统可保持一定时间的正常使用 [13,14]。 系统组成 门禁系统由门禁控制器、读卡器、 开门开关 、 电控锁 、通讯集线器、智能卡、电源和 管理软件组成。 其中，控制器、读卡器、电控锁、门磁、开门开关和 智能卡构成基本的门禁控制单元设备。 控制器是门禁系统的核心，由一。