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安防设计说明书

要

郑州轻工业学院

课程设计说明书

题目：

智能建筑安全防范系统设计

姓名：

院（系）：

专业班级：

学号：

指导教师：

成绩：

时间：

2012年1月4日至2012年1月11日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目智能建筑安全防范系统设计

专业、班级学号姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：

熟悉国家相关安全防范规范和标准，熟悉安全防范系统的工作原理及结构，熟练掌握AutoCAD，对某建筑提出设计方案，进行方案论证并进行安全防范系统的设计。

编制课程设计说明书。

基本要求：

1.查询相关的科技文献资料；

2.熟悉国家相关的安全防范法规和标准；

3.熟悉建筑的安全防范要求；

4.熟悉安全防范系统的工作原理及结构；

5.掌握一门绘图软件，如AutoCAD；

6.对该建筑提出设计方案，进行方案论证并进行安全防范系统设计，系统分布合理、结构清晰；

7.完成该建筑安全防范系统的图纸设计（至少应包含电视监控系统与防盗报警系统两个子系统），包括该建筑的安全防范系统设计说明、系统图、平面布置图等，。

图纸符合国标。

8.完成课程设计说明书一份，课程设计报告撰写格式符合学校要求。

设计说明书的撰写要求文字书写正确，工整、条理清晰。

9.在一周内按时、独立完成设计任务。

主要参考资料：

1.安全防范系统相关技术设计规范；

2.电视监控系统相关设计规范；

3.防盗报警系统相关设计规范；

4.相关产品手册。

完成期限：

2013.01.07—2013.01.11

指导教师签名：

课程负责人签名：

2012年12月08日

摘要

安防系统设计，系统包含门禁可视对讲，室内报警，监控等子系统。

均由小区综合电信间引入。

本建筑为某别墅小区3#楼，属商住楼，分一、二两个单元楼，一单元为九层，二单元7层，每单元一层均为商店。

二单元裙楼做办公使用。

商店和办公不做监控报警设计，考虑监控由后期装修业主自行决定。

住宅内部，每户均设置门磁，住宅二、三层对外门窗均设置窗磁、门磁，每户客厅内设置红外探测，主卧，客厅设置手动报警按钮，与小区物业中心报警系统联动。

每户厨房内设置天然气探测报警。

住宅为别墅类型，故在不违反规范的前提下，设计追求合理，方便。

1工程概况

本建筑为某别墅小区3#楼，属商住楼，建筑面积为6600mm2,高27.3米，三类防雷楼，分一、二两个单元楼，一单元为九层，二单元7层，每单元一层均为商店，住宅、商店均每层五户。

住宅为双层复式结构，二单元裙楼做办公使用，办公楼地下两层，地上一层，共三层。

地下二层处于坡下，故设有对外大门，可直接进入。

二单元西侧与一单元共用两部电梯。

2设计依据

2.1设计任务书；

2.2建筑物的建筑、结构图纸；

2.3国家现行有关规范和标准主要包括：

1．《住宅设计规范》-GB50096-2011

2．《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

3.《民用闭路电视监视系统工程技术规范》（GB50198-94）

4.《智能建筑设计标准》（GB\T50311-2006）

5.《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2003）

2.4其他参考资料

3设计原理

3.1楼宇安防系统的主要子系统介绍

3.1.1电视监控子系统

闭路监控系统是现代管理、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（如镜头、云台等）直接观看被监视场所的实际情况，并

可以把所拍摄的图像用录像、多媒体技术等记录下来。

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行录像。

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行跟踪监视并可采取相应处理措施。

闭路电视监控系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能的不同而具有不同的组成方式，无论系统规模有多大、功能有多少，一般电视监控系统均由摄像、传输分配、控制、图像处理与显示等四个部分组成，如图

（2）所示：

图

（2）闭路监视系统的组成

1．摄像部分

摄像部分的作用是把系统所监视的目标，即把被摄体的光、声信号变成电信号，然后送入ＣＣＴＶ系统的传输分配部分进行传送。

摄像部分的核心是电视摄像机，它是光电信号转换的主体设备，是整个ＣＣＴＶ系统的眼睛。

摄像机的种类很多，不同的系统可以根据不同的使用目的选择不同的摄像机以及镜头、滤色片等。

2．传输分配部分

传输分配部分的作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）信号馈送到中心机房或其他监视点。

ＣＣＴＶ系统的传输分配一般采用以视频信号本身的所谓基带传输，有时也采用载波传送或脉冲编码调制传送，以光缆为传输介质的系统都采用光通信方式传送。

传输分配部分主要有：

（１）馈线。

传输馈线有同轴电缆（以及多芯电缆）、平衡式电缆、光缆。

（２）视频分配器。

将一路视频信号分配为多路输出信号，供多台监视器监视同一目标，或者用于将一路图像信号向多个系统接力传送。

包括音频信号的视频分配器又称视频音频分配器或称视音分配器。

（３）视频电缆补偿器。

在长距离传输中，对长距离传输造成的视频信号损耗进行补偿放大，以保证信号的长距离传输而不影响图像质量。

（４）视频放大器。

用在系统的干线上，当传输距离较远时，对视频信号进行放大，以补偿传输过程中的信号衰减。

具有双向传输功能的ＣＣＴＶ系统，必须采用双向放大器，这种双向放大器可以同时对下行和上行信号给予补偿放大。

视频放大器一般为桥接放大器，可以把放大后的视频信号分成两路或多路。

3．控制部分

控制部分的作用是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。

控制部分的主要设备有：

（１）集中控制器。

一般装在中心机房、调度室或某些监视点上。

使用控制器再配合一些辅助设备，可以对摄像机工作状态，如电源的接通、关断，摄像机的水平旋转、垂直俯仰、远距离广角变焦等进行遥控。

一台遥控器按其型号不同能够控制摄像机的数量也不同，一般为１～６台。

（２）电动云台。

它用于安装摄像机，云台在控制电压（云台控制器输出的电压）的作用下，作水平和垂直转动，使摄像机能在大范围内对准并摄取所需要的观察目标。

（３）云台控制器。

它与云台配合使用，其作用是在集中控制器输出的控制电压作用下，输出交流电压至云台，以此驱动云台内电动机转动，从而完成旋转动作等。

（４）微机控制器。

它是一种较先进的多功能控制器，采用微处理技术，其稳定性和可靠性好。

微机控制器与相应的解码器、云台控制器、视频切换器

等设备配套使用，可以较方便地组成一级或二级控制，并留有功能扩展接口。

控制信号传输线可以采取串、并联相结合的布线，从而节约电缆，降低工程费用。

４．图像处理与显示部分

图像处理是指对系统传输的图像信号进行切换、记录、重放、加工和复制等。

显示部分则是使用监视器进行图像重现，有时还采用投影电视来显示其图像信号。

图像处理和显示部分的主要设备有：

（１）视频切换器。

它能对多路视频信号进行自动或手动切换，使一个监视器能监视多台摄像机信号。

在要求高的场合，如专业电视台节目制作和播出系统还使用特技切换器，其功能全、效果好，但操作复杂。

（２）监视器和录像机。

监视器的作用是将送来的摄像机信号重现。

在ＣＣＴＶ系统中，一般需配备录像机，尤其在大型的保安系统中，录像系统还应具备如下功能：

①在进行监视的同时，可以根据需要定时记录监视目标的图像或数据，以便存档。

②根据对视频信号的分析或在其他指令控制下，能自动启动录像机，如设有伴音系统时应能同时启动。

系统应设有时标装置，以便在录像带上打上相应时标，将事故情况或预先选定的情况准确无误地录制下来，以备分析处理。

③系统应能手动选择某个指定的摄像区间，以便进行重点监视或在某个范围内几个摄像区作自动巡回显示。

④录像系统既可快录慢放或慢录快放，也可使一帧画面长期静止显示，以便分析研究。

闭路电视监控系统的组成形式一般有如图（3）所示的几种方式。

图（3）闭路电视监控系统的组成形式

3.1.2防盗报警子系统

当不法分子入侵防范区域，试图行窃时，能够及时将入侵信号告知值机人员的技术系统称为防盗报警系统。

防盗报警系统由探测器（含紧急报警装置，如紧急按钮）、信道和报警控制器三部分组成。

图（4）防盗报警系统组成图

探测器俗称探头，它的作用是将入侵探测信号变成能在信道中传输的电信号。

常用的探测器有被动红外探测器、主动红外探测器，微波—被动红外双技术探测器、玻璃破碎探测器等。

信道，即传输信号的媒介。

其作用是将由探测器发出的携有报警信息的电信号及时准确地传至报警控制器。

信道分有线信道和无线信道。

有线信道有：

双绞线、电话线、同轴电缆、光缆等（本系统用的是电话线）；无线信道即在自由空间传播的无线电彼。

报警控制器。

能接收由信道传送的携有报警信息的电信号，经信号处理后，发出声光报警，并显示出报警部位的装置叫报警控制器。

探测器、信道、报警控制器即构成了最简单的报警系统。

在实际应用中往往是多个探测器由一个报警控制器所控制，这就是一般意义上的防盗报警系统。

根据需要，报警控制器还可以和各报警中心连接（比如：

有多个设防单位的入侵报警系统都连到了公安局），这就组成一个更大的报警系统，即报警网。

系统的基本组成红外线报警器是利用红外线的辐射和接收技校构成的报警装置。

根据工作原理，又可分为主动式和被动式两种类型。

1）主动式红外探测器

主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成。

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，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。

主动式红外报警器是点型、线型探测装置，除了用作单机的点警戒和线警戒外，为了在更大范围有效地防范，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网，乃至组成立体警戒区。

单光路由一个发射器和一个接收器组成。

双光路由两对发射器和接收器组成。

两对收、发装置分别相对，是为了消除交叉误射；多光路构成警戒面；反射单光路构成警戒区。

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的。

任何有温度的物体都在不断向外界辐射红外线，人体的表面温度为36-27。

C，其大部分辐射能量集中在8-12um的波长范围内。

被动式红外报警器在结构上可分为红外探测器（红外探头）和报警控制部分。

红外探测器目前用得最多的是热释电探测器，作为人体红外辐射转变为电量的传感器。

如果把人的红外辐射直接照射在探测器上，当然也会引起温度变化而输出信号，但这样做，探测距离是不会远的。

为了加长探测器探测距离，须附加光学系统来收集红外辐射，通常采用塑料镀金属的光学反射系统或塑料做的菲涅耳透镜作为红外辐射的聚焦系统。

在探测区域内，人体透过衣饰的红外辐射能量被探测器的透镜接受，并聚焦于热释电传感器上。

当人体（入侵者）在这一监视范围中运动时，顺次进入某一视场，又走出这一视场，热释电传感器对运动的人体一会儿看到，一会儿看不到，于是人体的红外线辐射不断地改变热释电体的温度，使它输出一个又一个相应的信号，此信号就是报警信号。

主要特点有以下几点：

①由于它是被动式的，不主动发射红外线，因此其功耗非常小，安装方便。

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，不必担心由于室外的运动目标会造成误报。

在较大面积的室内安装多个被动红外报警器时，因为它是被动的，所以不会产生系统互扰的问题。

③工作不受声音的影响，即声音不会使它产生误报。

图（5）报警系统原理图

3.1.3出入口控制系统

出人口控制系统accesscontrolsystem（ACS）利用自定义符识别或和模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。

出入口控制系统主要由识读部分、传输部分、管理/控制部分和执行部分以及相应的系统软件组成。

出入口控制系统有多种构建模式。

按其硬件构成模式划分，可分为一体型和分体型；按其管理/控制方式划分，可分为独立控制型、联网控制型和数据载体传输控制型。

一体型出入口控制系统的各个组成部分通过内部连接、组合或集成在一起，实现出入口控制的所有功能。

分体型出入口控制系统的各个组成部分，在结构上有分开的部分，也有通过不同方式组合的部分。

分开部分与组合部分之间通过电子、机电等手段连成为一个系统，实现出入口控制的所有功能。

独立控制型出入口控制系统，其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控制等功能均在一个设备（出入口控制器）内完成。

联网控制型出入口控制系统，其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控制功能不在一个设备（出入口控制器）内完成。

其中，显示/编程功能由另外的设备完成。

设备之间的数据传输通过有线和/或无线数据通道及网络设备实现。

数据载体传输控制型出入口控制系统与联网型出入口控制系统区别仅在于数据传输的方式不同。

其管理/控制部分的全部显示/编程/管理/控制等功能不是在一个设备（出入口控制器）内完成。

其中，显示/编程工作同另外的设备完成。

设备之间的数据传输通过对可移动的、可读写的数据载体的输入/导出操作完成。

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（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，而在其它的时间区间（如下班时间），被监视的门开/关

时，向系统管理中心报警，同时记录。

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，在其它时间（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。

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、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，采用计算机多重任务处理，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。

4系统设计

3.1门禁系统

一、二单元分两个系统，通过联网实现电梯共用。

一单元北侧一层进单元处设置门禁主机，二单元分别在一层电梯两侧，东侧楼梯处设置门禁主机。

户内设可视对讲分机。

3.2监控系统

小区物业监控中心引入监控系统，在一单元进单元，各偶数层楼梯处设置监控，二单元一层东侧楼梯入口处，电梯内分别设置监控器。

3.3报警系统

每户内设置门磁、窗磁，室内报警开关，红外探测报警，天然气器探测器，电梯内设置报警按钮。

商店和办公不做监控报警设计，考虑监控由后期装修业主自行决定。

住宅为复式结构，且偶数层外楼道上空为悬空结构设计，故进户线缆只能经当层的地板引至户内。

每单元每层为5户。

一单元共20户住宅，五户商店。

二单元15户住宅，5户商店，详见施工图。

每户均设置门磁，住宅二、三层对外门窗均设置窗磁、门磁，此处门磁窗磁由一个回路串联，每户客厅内设置红外探测，采用静态探测器，主卧，客厅设置手动报警按钮，与小区物业中心报警系统保持联动。

每户厨房安装吸顶天然气探测器，探测天然器泄露一定密度报警。

3.4进线线缆

室内报警开关及门禁进户线采用RVVP5×0.5+SYV75-5-PC25-FC/WC，至每个监控器的监控线缆为RVS2×1.0+SYV75-5-PC25-FC/WC，考虑相应预留故各单元进线如下表1所示：

表1

门禁、报警进线

监控进线

一单元

RVS2×1.5+SYV75-9-SC25-FC/WC

5×SYV75-5-SC40-FC/WC

二单元

RVS2×1.5+SYV75-9-SC25-FC/WC

5×SYV75-5-SC40-FC/WC

单元进线线缆表

5系统设备选型

5.1电视监控子系统硬件设计

依据本住宅楼的特点，主要完成的电视监控范围是各层楼道楼梯入口处，下面对本住宅楼的监控系统进行一个初步的硬件选型设计。

5.1.1系统硬件选型原则

摄像机是整个监控系统的核心设备，选型时应根据现场环境和用户需求，慎重选择。

1）根据安装方式选择。

如固定安装，摄像机多选用普通枪式摄像机或半球摄像机；如采用云台安装方式，现多选用一体化摄像机，特点是：

内置电动变焦镜头，小巧美观，安装方便，性价比优，也可采用普通枪式摄像机另配电动变焦镜头方式，但价格相对较高，安装也不及一体化摄像机简便。

2）根据安装地点选择。

由于普通枪式摄像机，既可壁装又可吊顶安装，因此室内室外不受限制，比较灵活；而半球摄像机，只能吸顶安装，所以多用于室内且安装高度有一定限制。

但和枪式摄像机相比，不需另配镜头、防护罩、支架，安装方便，美观隐蔽，且价格经济。

3）根据环境光线选择。

如果光线条件不理想，应尽量选用照度较低的摄像

机，如彩色超底照度摄像机、彩色黑白自动转换两用型摄像机、低照度黑白摄像机等，以达到较好的采集效果。

需要说明的是，如果光线照度不高，而用户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白摄像机。

如果没有任何光线，就必须添加红外灯提供照明或选用具有红外夜视功能的摄像机，其特点是：

摄像机本身具有彩色黑白转换模式，超低照度，且外形美观，隐蔽性好，性价比优。

4）根据对图像清晰度的要求进行选择。

如果对图像画质的分辨率要求较高，应选用电视线指标较高的摄像机。

一般来说，对于彩色摄像机，420线为中解析摄像机，470线以上都为高解析摄像机。

清晰度越高，价格相对越高。

5）还应注意产品说明上的一些性能指标。

如信噪比、自动光圈镜头的驱动

方式等。

一般的电视监控系统中信噪比指标要选大于48dB的，这样不仅满足行业标准规定的不小于38dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。

镜头的驱动方式一般选用双驱动的，以便随意选用DC驱动或视频驱动的自动光圈镜头。

5.1.2系统硬件选型设计

本次设计中结合以上的硬件设备选型的原则、系统硬件设计原则以及住宅大厦的安全防范要求对硬件做如下的选型：

（1）固定式摄像机

（2）一体化固定式摄像机

（3）一体化快球式摄像机

系统布点：

楼层单元门、电梯间进行监视，值班人员可通过监控图像，观察进入大门的人员面部特征和车辆牌号，同时也监视其他流动现场情况。

考虑到大厦日夜光照因素，根据住宅建筑平面图，布置摄像机，这些摄像点作为主动防范手段，随时监控和摄录事件发生的过程，及时发现与避免可能发生的突发事件和在案发后为公安部门破案以提供事实根据佐证。

选用一体化固定式摄像机，分布各楼层具体位置详见图纸。

5.2报警探测器的布置

安防探头全部采用红外双鉴探测器，这些红外双鉴探测器主要设置在各楼层主要出入口和住户客厅等位置，各楼层设置巡更点。

5.2.1报警探测器的选型原则

各类报警探测器应能具有如下功能：

入侵探测器应具有防拆保护、防破坏保护。

当入侵探测器受到破坏，拆开外壳或信号传输线路短路以及并接其它负载时，探测器应能发出报警信号。

入侵探测器应有抗外界干扰的能力，探测器对与射束轴线成150或更大一点的任何外界光源的辆射干扰信号，应不产生误报和漏报。

探测器应能满足防范区域的要求。

探测器应能满足探测信号种类的要求。

探测器应有承受常温气流和电磁场的干扰，不产生误报。

探测器宜在下列条件下工作：

室内-100~500C相对湿度≤95%

室外-250~650C相对湿度≤95%

配置表如图所示：

表3-2产品配置表

产品名称

型号及厂家介绍

门磁、紧急按钮

选用一般市面上的产品即可

报警主机

安家宝防盗报警商用主机（型号：

WG-909A）

数字报警接收机

美国Honeywell公司的产品MX8000

双鉴探测器

有线双鉴微波红外探测器－525D

结束语

这次课程设计是我做的实际的项目，把它拿来当作课程设计的主题，因为是我自己做的，对设计思路了解，并且在这个别墅商住楼设计过程中，我学习了很多，所以用它了加强我知识学习，系统的总结一下整个过程的努力。

本次课程设计我熟练了安防，报警及监控相关的规范，autocad，浩辰电气的软件使用，因为一直以来都是用天正电气，刚刚因某种原因使用浩辰，我却学到了好多东西，也注意到了自己平时的疏忽和不足。

有付出终有回报，大学四年一转眼就要过去了，来的时候满怀期待和无知，到现在，解开的疑惑，学到的知识，认识的朋友，太多太多值得拥有和珍惜。

结束了大学的学习，才发现大学四年原来过的这么快。

一闪而过。

虽然，今后还要更大力度的学习，还是更悲伤于我毕业了，我离开了，实习让我认识到了这一点，未来的路很长，目标更远了。

我为选择这个专业骄傲，也为专业选择我荣幸。

坚持不懈才有明天的美好。

仅此希望自己会苦尽甘来。

致谢

感谢陈老师的教育和各方面的指导帮助，谢谢陈老师平时课堂上清晰的知识框架讲解，让我对综合布线系统有很好的理解和掌握。

李老师的关照，还有天友公司的资深设计工作者，谢谢无私的指教，耐心的讲解和工作中的种种关照。

谢谢天友公司提供的实习岗位。

其实，该感谢的人太多，大学给我了这么多机会，老师教育了我很多道理，同学给了无尽的欢乐和友谊，我能在实习中得到这么多，重要的是大家帮我解决了许多技术上的难题，让我能把系统做得更加完善。

在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。

最后，感谢我的父母，感谢爸妈的养育之恩，感谢他（她）们给我提供一个好的学习机会，用辛苦和汗水让我在这里学习。

参考文献

参考文献

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工程设计CAD与智能建筑

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