楼宇自动化课程设计.docx

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楼宇自动化课程设计

楼宇自动化课程设计

专业班级：

电气13-4班

学号：

姓名：

徐良君

设计题目：

智能小区周界防护报警系统

指导教师：

曼

完成时间：

2021年12月30日

摘要

随着近几年来智能化行业的快速开展，安防系统已逐渐普及到各行各业。

它是人们安居乐业的根底，也是共建和谐社会的重要环节。

本设计简述了智能报警系统的功能和组成，并在此根底上提出了一个合理的智能小区安防系统的设计方案。

小区安防系统是智能小区的重要组成局部,它是通过各种采用平安技术的器材设备,实现小区实时监控和管理,保障小区住户平安的综合性多功能防系统。

人们对生活质量的要求越来越高,智能小区安防系统不仅提供根本的平安防效劳,还提供小区环境监测等效劳，实现对每户住宅的实时监控，到达维护社会治安的作用，并把一切将要发生的险情传送到小区监控中心，使监控中心的安保人员将采取措施杜绝险情的发生，确保小区住户平安。

关键词：

智能小区防盗报警系统设备配置选择

第一章、设计目的

1、使学生了解楼宇自控系统的软、硬件系统的构成，掌握楼宇自控系统设计的一般方法和根本操作技能。

2、将本课程所学习的容应用于实践中,在实践（课程设计）中发现问题、分析问题、和解决问题,从而提高这三个方面能力，同时使学生感知未来职业工作场景。

3.通过本次课程设计,掌握物业小区安防工程设计的步骤和方法,学会选择周界防盗报警设备,学会查找和运用有关设计规、设计手册和技术资料。

在绘制楼宇安防电气工程施工图的过程中掌握图面布置和绘图技能。

4.在绘制楼宇安防电气工程施工图的过程中,掌握图面布置和绘图技能,熟悉常用图形符号，提高工程语言的表达能力。

第二章、设计依据

1、中华人民国公共平安行业标准GA/775-94?

平安防工程程序及要求?

2、中华人民国公共平安行业标准GA/38-92?

营业场所风险等级和防护级别的规定?

3、中华人民国公共平安行业标准GA/774-94?

平安防系统通用图形符号?

4、中华人民国公共平安行业标准GA/770-94?

平安防工程费用概预算编制方法?

第三章、工程概况

为了提高小区的平安，杜绝各类非法人员进入小区和危险区域，本设计方案应到达技术先进、经济实用、平安可靠、质量优良的要求。

通过周界报警系统的建立,加强小区周界管理，防止非法人员翻越围墙进入小区，同时辅助保安的安防管理，降低小区保安工作难度。

尽最大可能实现小区的平安化，使保安人员随时了解小区所发生的情况。

第四章、设计原那么与指导思想

1、设计原那么

〔1〕以不浪费资源、节约为根底

　　由于小区路口及公共区域要安装录像监控，我们尽量利用原来有的设备，只增加报警系统，本着不浪费资源、节约的原那么到达最大的平安保障。

〔2〕以可行性为核心

　　我们本着保障小区平安的前提下，也要考虑到施工及后期维护工作，要理论与实际结合，充分考虑到实用性，不做重复工作。

〔3〕以易用性为主导思想

　　"科技以人为本"，本着这一精神思想该系统应最大限度的效劳于智能化院区的使用者和管理者，系统的稳定性和方便性必须贯穿于智能化系统设计的始终。

〔4〕运用成熟设计标准

　　科技开展很快，不断的推出更好的设备，但我们要充分考虑到系统的稳定性，我们采用能长期运行而且故障率低产品，也采用比拟成熟的一套系统设计方案。

让系统稳定的运行，同时易于管理。

2、小区周围红外线监控平安防系统

〔一〕、工程概述

在小区围墙安装红外对射探测器和微波感应探测器，红外对射探测器安装在小区围墙上，间隔50至80米安装一对，假设有弯曲或者高矮不一的围墙，可适当调节安装距离，防止有人从围墙，在此安装了红外对射后，一旦有人想从围墙翻进小区，必然会触发红外装置，就会报警。

在小区围墙重要部位，将安装监控摄像头，此监控摄像头与报警系统进展联动，在没有报警状态下，监控系统作为常规监控，一旦有人触发报警装置，监控摄像头会立即调整镜头位置，对报警区域进展监控录像，即使传送到监控中心，监控中心保安人员可以第一时间看到报警区域的实时状况，根据现场情况立即派遣人员前往处理。

我们根据每个不同的位置编排不同的防区号，在制作一个小区的平面图，将LED灯安装在地图上，LED灯安装在地图的位置与实际大楼报警防区位置相对应，一旦有防区〔重要位置〕出现了报警现象，地图上的该区域的LED灯就会亮起，方便中心机房的值班人员能快速准确的分辨是哪个地方出现报警，及时到现场进展查看处理。

在中心机房，一旦有防区出现报警，警灯开场闪亮，警号开场鸣笛，同时，小区平面地图上相应的防区指示灯亮启。

同时根据市公安局的要求，在财务室需要安装监控摄像头和报警探头，我们将财务室的安保也纳入到小区公共平安系统，防止重复建立，资金浪费。

针对贵小区用的红外双鉴探测器，不会受到光照度的制约，能分辨人与物的区别，它通过红外感应和微波双重技术来识别入侵物，减少误报警几率。

系统框架图：

如下

〔二〕、系统设计原那么

本系统设计遵循以下原那么：

经济实用的原那么。

平安可靠的原那么。

覆盖所应防的围，有效地监控整个大楼的周边情况便于监控系统联动的原那么。

报警区域编号。

〔三〕、系统组成

本系统由两大局部组成：

前端探测局部、传输局部和中心控制局部。

1．前端局部

小区或者楼房前地块较为平整，因此选用对射式主动红外探测器对周边进展防护。

探测器设置

根据总体平面图，根据走势，设计在小区周边取直线进展探测器设置，距离一般设置在50米至150米之间，探测器防护距离留有一定的冗余。

共设置双光束主动红外对射假设干对，

分防区管理

前端局部模拟示意图 

为了便于发生报警时中心能准确定位，设计分别将每对探测器的防护区域划分1个防区。

栅栏设置

红外探测器产生误报信号主要是二个原因，其一，探测器安装位置不牢靠，在大风天气自身产生晃动；其二，在探测器保护围树木的枝干和树叶过于靠近，当大风天气时树木产生晃动，上述两个原因都将会产生误报，所以在施工中注意解决好此类问题。

此外为了提高防效果减少防护盲区，建立栅栏按以下的原那么设计：

尽量防止产生高差，立柱顶部不要比栅栏高出太多，以小于20cm为限；

转角处的栅栏尽量设计成直线棱角形，而不要是圆弧形，以减少探测器的数量，防止出现盲区。

 报警信号传输

当发生非法翻越时，阻断对射探测器之间的红外光即触发报警。

前端各对探测器与中心报警接收主机之间采用星型布线方式，各探测器分别拉专线接入中心。

2．中心局部

中心主要完成对报警信号的接收、联动及处理。

报警信号的接收

中心选用报警主机负责前端报警信号的接收。

系统联动

接警主机带有报警输出端，通过系统间的集成，联动闭路监控系统设置在周界现场的摄像机将自动在中心弹出报警现场的画面，并进展存储。

此外可通过报警系统软件中的周界电子地图直观地显示出报警的区域。

报警信号的处理

中心接收到报警信号，通知无线对讲通知中巡逻中的保安人员，临近报警区域的保安立刻赶往现场处理。

中心保安人员在现场处理完毕后完成对前端探测器状态的撤布防。

系统供电

为保证停电状况下系统能正常工作，建议在控制中心配置在线式UPS电源，系统采用中心集中供电方式。

对于周界防越报警系统，系统采用中心集中供电方式，中心设备所需电源，直接从UPS电源的输出端取电。

由于前端设备均为低压直流供电，因此，从UPS电源出来的交流电源经周界报警系统供电设备降压、整流、滤波后提供应前端探头。

系统功能 

1）对周界全部设防，无盲区和死角；

2）探测器在不良天气环境下抗干扰能力强；

3）划分防区适于报警时准确定位；

4）与闭路电视监控系统联动，报警时，警情发生区域图像自动在监控中心显示器上提示；

5）翻越区域现场报警，同时发出语音/警笛/警灯等提示；

6）报警中心能对报警状态、报警时间进展记录。

3．主要设备性能参数

1．双光束主动红外对射/艾礼富ABT-100

产品名称

双光束主动红外对射   艾礼富ABT-100 

根本特征

戒备距离:

室外100m；室300m。

探测方式：

2光束同时遮断检知式

电力参数

DC13.8V-24V无极性AC11V-18V

外观参数

0.3KG

环境要求

工作温度（℃）  -25-55

工作湿度        10-80%

1）抗强光达50，000LUX，置自动调节强光过滤系统，防止受强光或汽车灯光的影响

2）独特的光学设计：

光电射束可穿透多层玻璃特殊的抗环境〔如雨雪〕等能力

3）当遇到浓雾或天气恶劣时探测器会自动增强灵敏度〔AGC电路〕

4）可选菲涅尔或双元非球面二次聚焦光学透镜实现了大口径光柱

5）自动环境识别电路〔EDC〕，可以防止墙壁等反光干扰

6）模块化的设计便于探测器的添加及层叠

7）水平/垂直光学角度调整方便，易于校准

8）具有高水准的抗RFI/EMI能力

9）独特的数字滤波电路设计

10）感光余裕度达99%

11）置光学*

12）防雷击电路设计

13）使用C型继电器输出

14）射束遮断周期可调使其更加灵活适应性更强

15）全密封防雨〔雾〕、防尘〔虫〕等的一体化构造设计使其能在恶劣的环境中正常工作

4.小区设备平面布置图:

第五章．停车场自动管理系统

城市机动车的数量飞速增加，尤其私家车的增多，传统的停车管理方式已不能满足广阔使用者和管理者对停车效率、平安、性能以及管理上的需要，为此建立停车场自动管理系统到达减少人为因素，提高停车的高效、平安性的目的。

通过配置停车管理设备，加强对进出地上车库的车辆管理。

该花园停车场管理系统设计如下：

采用一进一出停车场管理系统：

该花园地下停车场有两人出入口，将两个出入口分别定义为出口与入口，分别安装上出口及入口控制设备。

  采用收费管理方式：

小区住停车采用月卡方式，外来车辆根据车辆停靠时间收取管理费用。

  采用接近式读卡技术：

该花园地下车场主要停放小区住户车辆，早晚上班等顶峰期出入密度较大，对停车场设备的可靠性及处理速度要求较高的特点，设计采用接近式读卡器，住户只需将感应卡贴近读卡器即可。

 配置自动停车管理设备，减少人为干预。

入口处：

  设有出票机、接近式读卡器、自动闸门机及车辆感应器；住户车辆在入口处将感应卡贴近接近式读卡器，读卡器在读取信息后控制入口闸门机门臂的升起，允许车辆驶入停车场；外来车辆在入口处通过出票机取得印有进入停车场之日期、时间、临时票编号信息的条形码，同时入口闸门机门臂升起。

入口车辆感应圈分别控制出票机的运行及闸门机的回复。

出口处：

  设有接近式读卡器、自动闸门机、车辆感应器及收费管理系统；住户车辆在出口处将感应卡贴近接近式读卡器，读卡器在读取信息后控制入口闸门机门臂的升起，允许车辆驶出停车场；外来车辆将时票交给出口收费亭管理员，管理员将临时票划过条形码读票器，收款机根据程序自动计费。

计费结果自动显示在费用显示器上，驾车者根据费用显示器所示金额付费。

驾车者付费用后由管理员按下收费确认键。

闸门机门臂自动升起。

出口车辆感应圈控制闸门机的回复。

公共设备集中监控系统：

  通过在公共设备中安装检测器及探测器,实现对小区给排水、变配电系统、电梯（高层住宅）及照明系统进展工作状态监测和控制，从而实现公共设备的最优化管理及降低故障率。

系统核心由位于小区管理中心的一套监控中心构成。

监控中心包含一台中央站，对整个小区的高压供配电系统、给排水系统、公共照明及电梯系统等设备进展监测和控制。

系统中央站采用微型计算机，下位机采用DDC直接数字控制器。

系统设计如下〔见图9：

公共设备控制系统原理图〕：

给排水监测系统：

  监测10个排水池中的90台增压水泵、20台排污泵和排水池〔水泵均按1用1备〕。

监测水泵运行状态，根据集水池液位上下自动启停排污泵。

并根据排污泵运行时间，自动确定运行与备用泵。

通过DDC采集水泵的工作状态，在小区管理中心就可直接观察各水泵是启动还是停顿。

第六章.照明控制系统

  小区10路公共照明回路、10路周界监控点的照明回路。

照明系统应具有控制管理建筑物的公共照明的功能，按各个区域的要求不同，在低压配电室设置多个独立控制回路，通过DDC分站即可实时检测各个回路的手/自动状态、故障状态等。

对小区的公共照明采用定时自动管理方式进展控制，具有高度的可靠性和明显的节能功能。

照明控制与闭路电视监控构成联动，在发现小区有非法入侵后，可辅助摄像机进展监视、录像。

整个建筑设备自动化控制系统采用实时在线监测，提高了设备运行效率，降低了运行本钱，节省大量人力、物力资源。

  对电梯监视系统采用LED显示器，降低一次性投入，且可实行对电梯的在线监测作用。

〔四〕、设备与特点

红外对射与红外栅栏探测器原理

红外探测器是由收、发装置两局部组成。

发射装置向装在几米甚至于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，或称对射式探测器。

通常，发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。

振荡器产生脉冲信号，经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线，通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束，射向接收端。

接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成。

光电管将接收到的红外光信号转变为电信号，经整形放大后推动执行机构启动报警设备。

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，入侵者难以觉察与躲避，防御界限非常明确。

主动式红外报警器是点型、线型探测装置，除了用作单机的点戒备和线戒备外，为了在更大围有效地防，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成戒备封锁区或戒备封锁网，乃至组成立体戒备区。

单光路由一个发射器和一个接收器组成。

四光路由两对发射器和接收器组成。

两对收、发装置分别相对，是为了消除穿插误射；多光路构成戒备面；反射单光路构成戒备区。

四光束的探测器防止了误报的发生，同时也可以防止宠物闯过发生误报。

〔五〕系统配置原那么

系统采用总线构造，便于以后的扩展。

系统具有防剪线功能和破坏功能，一旦有人恶意将线弄断或破坏探测器，报警主机立即开场报警。

系统具有、交流掉电保护、密码操作、〔可选〕电脑显示报警区域电子地图等功能。

通过增加控制模块，能使报警区域实现灯光联动控制〔本系统根据实际情况没设计此功能〕。

系统最大容量：

8*248个防区单元。

最大传输距离：

1200M，假设需长距离传输，可加装总线信号中继器。

红外对射探头需单独供电，系统电源功率视加装红外对射接口多少而定。

红外探头所以发出的信号，经模块处理后的报警信号通过总线，由数据线送至控制主机。

根据实际查看，贵小区围墙长度共1200多米，按照实际的周边情况配ABT-100〔实际距离70-80米〕31对；红外双鉴探头2个；红外摄像机11台，具体可根据贵方要求为准。

。

〔六〕系统优点

1、优点：

A、此系统性能稳定可靠，故障率低，后期维护量小；

B、本系统造价低，且不浪费资源；

C、管理人员操作简单，实用性强；

D、对围墙各个区域段监控和防；

E、值班人员能随时了解小区周边的状况。

〔三〕、双光束主动红外探测器

品牌：

FOCUS福科斯ABT系列

功能特点：

■独特位移接收，大功率的数字滤波。

■全功能诊断，环境自适应，故障锁定。

■数字模糊人工智能识别：

采用人工智能模糊判断，误报率降至最低。

■智能功率发射：

自主开发的芯片能够自动的感知周围环境的变化，根据环境状况来自动调整对射的发射功率，大大延长了发射管的使用寿命，也降低电能。

■绿色环保：

带有可控的功能显示，安装调试完毕后，可关闭显示，大大节约电能。

■专利同轴非球面双焦距精细光学聚焦镜。

■专用DSP芯片，专利多维容错，真检测报警技术。

■采用长寿命无触点，低电压，微功耗固态继电器。

■上下光学镜片同时调整构造，使调整更快，更准确。

技术指标：

型号ABT-20ABT-30ABT-40ABT-60ABT-80ABT-100

室外戒备距离20m30m40m60m80m100m

室戒备距离60m90m120m180m240m300m

光束数2

感应速度50～700ms

报警输出-常规常闭和常开〔NC&NO〕   接点容量AV/DC   30V/0.5mA

工作电压DC13.8～24V；AC11～18V

工作电流40mA40mA55mA55mA65mA65mA

长寿命模式20mA20mA30mA30mA35mA35mA

使用温度-25℃～55℃

使用湿度5%～95%（RH）

能见度≥5m

防拆输出常闭（NC）   接点容量AV/DC   24V/0.5mA

水平角度调节°（±90°）

垂直角度调节±10°

外壳材料德国PC

2：

红外栅栏探测器

对于没有围墙的地方，一般采用红外栅栏探测器。

产品介绍：

∙红外线光束数：

4束光； 

∙防高度：

64CM功能特点：

∙自动对焦电路，声光校准提示，对准与否有蜂鸣器响声指示，水平180°角度可调；

∙专业的黑色滤光片，对可见光有极好的滤除作用，而对红外光的透光率那么起到良好作用；

∙互射式技术彻底杜绝由太斜照引起的误报；

∙全天室外24小时不连续工作；

∙自带防拆防剪电路，相邻两光束遮挡报警方式，有线的防止小鸟等小动物体引起误报；

∙灵敏度高，防戒备功率三档可调电路设计；

根本参数：

 电源电压：

DC:

12V->18V

 消耗电流：

主机:

50MA->150MA,从机：

50MA->120MA

 环境温度：

-30℃-70℃

 反响速度：

40msec 

 输出触点：

常闭

 报警输出：

接点容量：

24V，1A

产品应用：

本产品由主机及从机配对组成，通过多束红外线互射构成一个防平面，当人体穿越该平面时，就会发生报警信号，专用于小区，厂房、围墙等远距离周界防，实现防距离远，防面积高，是替代传统对射的最正确产品。

第七章、系统工作原理

〔1〕入侵报警系统 

入侵报警系统一般由探测器、报警控制器、联动控制器、模拟显示屏及探照灯等组成。

对于一般的入侵报警系统，多采用线型探测器，也可以根据用户特殊要求采用面型探测器。

线型探测器多采用户外型双路／四路主动红外探测器或激光探测器，组成不留死角的防非法跨越报警系统。

系统应采用模糊控制理论技术，有效防止由于树叶、杂物、小鸟、小动物、暴风雪等原因对探测报警的影响，同时保证任何较大物体和人的非法翻越围墙或栅栏行为立即报警。

当探测器检测到入侵信号时，向小区物业管理接警中心报警，接警中心联动控制器翻开相关区域探照灯，发出报警警笛，启动录像机，模拟电子屏动态显示报警区域，接警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录。

〔2〕闭路电视监控系统 

电视监控系统〔CCTV）平安防技术体系中的一个重要的组成局部，是一种先进的、防能力极强的综合系统。

是现代管理、监测、控制的重要手段之一。

它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头、云台）直接观看被监视场所的一切情况，把所监视场所、声音容同时传到监控中心，使被监控的情况一目了然。

电视监控系统还可以与防盗报警系统等平安防体系联动运行。

它获得的信息量大，一目了然，判断事件正确，是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效方法。

智能小区要求闭路电视系统具有一定的联动控制功能，因此，在控制台上要设有入侵防越及其他紧急情况的联动接口。

在接到连动控制报警信号时，启动录像机自动对有警情的被监视区域进展录像。

同时，物业管理中心工作人员根据警报来源能够控制云台进展跟踪监视，并可采取相应处理措施。

其系统组成主要由前端〔摄像〕、传输、终端〔显示与记录〕与控制4个主要局部所组成，具有对图像信号的分配、切换、存储、处理、复原等功能。

〔3〕门禁管理系统 

门禁管理系统是智能楼宇弱电安防系统的一个子系统。

它作为一种新型现代化的平安管理系统，集自动识别技术和现代平安管理措施为一体，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术、生物技术等诸多新技术。

门禁系统通过对建筑物主要出入口、电梯厅、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道口安装门磁、电控锁或控制器读卡器等控制装置，由计算机或管理人员在中心控制室监视，能对各通道口的位置、通行对象及通行时间、方向等进展实时控制或设定程序控制，从而实现对出入口的控制。

门禁系统常规由管理主机、通信控制器、门禁控制器、门禁读卡器、卡片、电控锁、门禁软件、电源和其他的相关的门禁设备几局部组成。

如图：

〔4〕巡更签到系统 

巡更系统也是平安防系统的一个重要的局部，是管理者考察巡更者是否按巡更路线在指定时间到达指定地点的一种手段。

在智能楼宇的主要通道和重要场所设置巡更点，保安人员按规定的巡逻路线在规定的时间到达巡更点进展巡查，假设巡更人员未能在规定的时间到达地点启动巡更信号开关时，那么认为在相关路段发生了不正常的情况或异常突发事件，巡更系统应及时地做出响应，进展报警处理。

电子巡更系统通常分为有线电子巡更和无线电子巡更系统。

有线电子巡更系统由计算机、网络收发器、前端控制器巡更点等设备组成。

有线巡更系统是巡更人员在规定的巡更路线上，按指定的时间和地点向管理电脑发回信号以表示正常，如果在指定的时间，信号没有发到管理电脑，或不按规定的次序出现信号，系统将认为是异常。

这样，巡更人员出现问题或危险会很快被觉察，从而增加了小区的平安性。

无线巡更系统由计算机、巡更手持读取器、传送单元、编码片等组成。

信息钮扣安装在现场，如各住宅楼门口附近、食堂、地下停车场出入口、车库里、主要道路旁边等处；巡更手持记录器由巡更人员值勤时随身携带；下载器是联接手持记录器和电脑进展信息交流的部件；它设置在电脑所在房间。

由于信息钮扣之间、信息钮扣和电脑、信息钮扣和巡更手持记录器之间不需要线路联接。

所以，无线巡更系统具有安装简单，不需要专用电脑，扩容方便，修改巡更路线容易等特点，对于已建成的住宅小区设置巡更系统，易选用无线巡更系统。

〔5〕系统监控方式

一个可行的小区监控报警系统，首先满足集中监控；系统容量大；防功能齐全；传输方式简单；系统运行稳定；操作维护方便；性能价格比高等要求。

在监控系统中，共缆监控方式能保证这些功能，既能保证低本钱又能保证监控效果佳，并且具有可扩展性，开放性和先进性。

共缆系统施工简单、维护方便，并且共缆方式长距离传输。

它的系统的冗余量很大，使功能逐步增强，使系统根据需要逐步扩大。

〔6〕信号流向及报警过程

小区报警系统使用PTK大型报警主机PTK-328，利用其总线连接小区的各个家庭，最后汇总到小区保安室，起到集中监控的目的。

而在小区保安中心，还可使用电脑及专用软件进展监控，更加直观。

每台PTK-2000中央接警主机可通过两芯总线连接120个集中控制器，每台集中控制器可以连接120个用户，所以系统最多可以扩展到14000个PTK-328户家庭，系统可将小区安防中的三局部集成在一个平台上，即：

家庭报警局部、周界报警局部，组成一个完整的独立的小区报警系统。

周界报警系统使用两芯总线方式，使用单防区模块，将所有的周界主动红外探测器并接在一条总线上，报警信号传送到总的系统平台，在中心计算机显示报警的准确位置，还可以通过联动模块实现视频联动，这样工程非常简单。

〔7〕小区电气原理框图

〔8〕设备平面布置图

〔9〕周界报警系统图 

第八章.系统设计方案具体分析

红外线属于非可见光源，入侵者难以觉察或躲避，防御界限非常明显，且主动