智能小区安防课设.docx
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智能小区安防课设
1概述
1.1系统概述
随着科技的进步和经济水平的发展,人民生活水平不断提高,住宅除了满足人们最基本的居住要求外,还必须满足高效率、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境等多项要求。
与此同时,人们对生活的舒适性、便利性、安全性和高效性提出了更高的要求。
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居的安全性、舒适性、便利性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
与传统意义上的家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
安全防范技术是智能家居中的关键技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通领域都有广泛应用。
随着智能家居逐步走进人们的生活，以及社会和科技的发展，安全成为人们对只能家居的首要要求，并促使家庭安防系统成为智能家居的重要组成部分。
1.2设计原则
（1）功能需求。
智能家居注重满足人们在方便性和舒适方面的需求，如：
遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其它电气设备），网络化控制，场景控制，本地控制等。
（2）高性价比。
在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本的条件下，尽可能满足用户需求。
（3）通用性。
目前所有的智能家居技术都处在于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。
（4）兼容性和可扩展性。
随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产品和技术诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。
（5）布线简洁。
易于安装，符合大多数人的习惯。
（6）安全性。
包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。
基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。
1.3设计依据
设计依据主要有以下:
《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》
《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》
《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》
《社会公共安全标准汇编》
《防盗安全门通用技术条件》（GB1765——2007）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16——2008）
《安全防范工程程序要求》（GA/T75——1994）
《家居布线标准》（TIA/EIA570——A）
《计算机软件开发规范》（GB8566——1988）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232——1982）
《建筑智能化系统工程实施与验收规范》（DB32/366——1999）
《建筑智能化系统工程评估标准》（DB32/T367——1999）
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168——2006）
《智能建筑设计标准》（GB/T50314——2006）
《国际综合布线标准》（EIA/TIA568、569、570）
《楼宇对讲电控防盗门通用技术条件》（GA/T72——2005）
《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1——1989）
《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663——1990）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057——2007）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303——2003）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《安全防范工程费用预算编制办法》（GA/T70-2004）
1.4设计思想
用户需要操作方便、功能实用，外观美观大方的智能家居系统。
系统不仅要能够吸引人，更要化繁为简、高度人性化、注重健康、保护隐私、投资上，让有限智能化投资大幅度提高房屋的市场增值空间。
根据要求，在智能家居设计中需要实现以下功能：
（1）可视对讲及监控功能；
（2）烟感及燃气泄露感应报警功能；
（3）四表抄送；
（4）智能照明。
2.家居智能安防系统设计
本次设计对象是一座三层楼房，户型为四室一厅一厨两卫，套内面积为109.28平方米，其中一层有院，二三层每户有一间储藏室。
2.1远程抄表系统设计
远程智能抄表系统是一个近年来发展迅速地新技术，利用水、电、气、暖四表对能源、资源消费状况进行计量和管理，并为收费提供依据。
智能抄表硬件系统由智能仪表、终端（采集器）、集中器、局域网网关和远程抄表主机构成。
（1）智能仪表
a.功能。
智能仪表是由普通水电气表改装设计的。
在普通表内安装磁感应探头，将表盘转到圈数转换为电子脉冲信号，通过RS—485总线上行至终端，由终端进行采集。
智能表仪在实现准确抄表的同时，必须设计手动和自动校表功能。
智能仪表和RS—485总线构成系统的检测部分。
b.安装。
智能仪表安装于水电气的进户端。
由于进气和进水端都设计在厨房，因此，气表和水表都安装在厨房，电线进户端在门口走道位置，因此，电表安装在于门口位置。
终端和集中器安装于智能家居控制箱中，从三表引出的RS—485总线连接至控制箱内终端输入口，并由终端获取脉冲信号。
（2）终端（采集器）
a.功能。
终端的主要功能在于采集脉冲信号，并通过换算获取三表信息。
终端以低功耗单片机为控制核心，终端内设有存储和缓存单元，可以对获取数据进行存储和发送缓冲。
采集器除了主要采集和传输功能外，还设计有对三表进行状态检测的软件系统，自动和手动软件校表以及看门狗电路等附加功能，用于使系统稳定运行。
b.安装。
终端安装于控制箱内，与三表（水、电、气表）和集中器采用RS—485连接。
并使用三表系统统一规格的12V直流供电。
（3）集中器
a.功能。
集中器用于获取来自终端的数据信息，并起到将RS—485协议转换为RS—232协议的控制网网关作用。
对于上行通信而言，集中器接收远程抄表主机的控制命令，并将从终端获取的数据向远程抄表主机传送。
集中器的主要功能在于将数据集中管理并建立上位机和检测部分设备的通信。
b.安装。
集中器和终端一样，安装于控制箱内。
集中器采用RS—485总线与终端相连，同时采用RS—232总线与网关串口相连。
（4）网关
a.功能。
家庭内部控制网络至以太网协议转换功能。
局域网网关将RS—232协议进行处理封装，通过Internet将数据向远程抄表主机发送。
远程主机也可以通过网关，采取相应指令操作，进行抄表工作。
b.安装。
网关同样安装于控制箱内。
一端采用RS—232总线与集中器相连，另一端采用RJ—45接口进入以太网近户端。
（5）远程抄表主机
a.功能。
使用实时抄表软件，对用户实时抄表；使用数据库，存储管理用户抄表数据信息；家庭用户数据通过网关上传至Internet，水、电、气公司远程抄表主机（服务器）,将抄表数据累计并进行费用计算，产生用户费用清单。
远程抄表主机还可以对各户抄表系统进行状态检测，及时排除系统故障。
b.安装。
远程抄表主机是水、电、气公司对外地网络业务服务器，无需用户安装。
2.2可视对讲系统设计
可视对讲系统是智能小区的一个非常重要的系统，符合当前住宅的安全和通信要求，把住宅的入口、住户和保安人员三方面的通信包含在同一网络中，为小区住户提供了安全、舒适的智能小区生活环境。
2.2.1可视对讲系统特点
（1）通过观察监视器上来访者的图像，可以将不希望的来访者拒之门外，因而不会为此受到推销者的打扰而浪费时间，也不会有受到可疑的陌生人攻击的危险。
只要安装了接收器，甚至可以不让别人知道家中有人。
（2）当你回家，说“是我”，并按下呼出键，即使没人拿起听筒，屋里的人也可以听到你的声音
（3）如果你有事不能亲自去开门，便可按下“电子门锁打开按钮”开门。
（4）按下“监视按钮”，即使不拿起听筒，也可以监听和监看来访者长达30s，而来访者却听不到屋里的任何声音。
再按一次，解除监视状态。
如果发现可以人可迅速报警。
2.2.2可视对讲系统的组成
可视对讲系统主要由以下电路组成：
（1）300MHz高频遥控发射与接收电路，双向通信、智能电话识别接口电路；
（2）即抹即录、断电可保持录音系统，交流供电及直流断电保护电路；
（3）由微机控制的键盘、液晶显示、多路传感器输入、报警扬声器输出、电话录放音、遥控发射接收、断电保护等电路。
2.2.3可视对讲系统主要功能：
可视对讲系统的主要功能满足以下几点：
（1）可适用于不同制式的双音频及脉冲直播电话或分机电话；
（2）可同时设置带断电保护的多种警情电话号码及报警语音；
（3）自动识别对方话机占线、无人值班或接通状态；
（4）按顺序自动拨通预先设置的直接电话、手机及寻呼台，并同时传至小区管理中心；
（5）可同时连接多路红外、燃气、烟雾传感器；
（6）手动及自动开关、传感器的有线及无线连接报警方式。
2.3家庭安防报警系统
家庭报警安防系统是小区物业安防系统的一部分，采用综合布线技术和无线遥控技术，由微机控制管理。
当出现意外情况时，按动家庭墙壁按钮或随身携带的遥控器上的不同按钮，即可通过网络，按顺序自动拨通事先设定的相应报警电话、手机及寻呼台，并发送报警语音信息。
此外，配合红外燃气、烟雾、医疗等传感器，集有线与无线报警于一体，紧急启动扬声器，现场报警，并报警至小区管理中心。
2.3.1家庭报警系统的要求
因为大多数家庭都是双职工，白天家里通常没有人，发生报警后，必须要有专人来处理，因此，必须设立报警中心。
而且因为国内住宅小区大多数是密集型分布，一个住宅小区往往有几百上千户，并且都有自身的保安队伍，因此当住户防盗报警系统报警时，除了在现场报警外，还需要向当地派出所或公安分局进行报警，也需要向住宅小区的保安中心进行联网报警，以便警情得到迅速处理。
住宅小区对防盗报警的要求如下：
（1）广泛性。
即要求小区内每个家庭都能够得到保护。
（2）实用性即要求每个家庭大防范系统能在实际可能发生侵害的情况下及时报警，并要求操作简便，环节少，易学。
（3）系统性。
及要求每个家庭的防范系统在案情发生时，除能自身报警外，必须及时传到保卫部门，并同时上报当地公安报警中心。
（4）可靠性。
即要求系统所设计的结构合理，产品经久耐用，系统可靠。
（5）投资可行性。
即要求系统投资或造价能控制在小区家庭能承受的范围之内。
2.3.2家庭报警系统的功能
家庭报警系统一般具有以下功能：
（1）匪情、盗窃、火灾、煤气、医疗等意外事故的自动识别报警。
（2）传感器短路、开路、并接负载及电话断线自动识别报警。
（3）报警主机与分机之间的双音频数据通信、现场监听及免提对讲。
（4）设置百年钟，显示报警时间；遥控器密码学习及识别功能。
（5）户外遥控设置及解除警戒；主机隐蔽设置，关闭放音开关可无声报警。
（6）遇警及时挂断串接话机，优先上网报警。
（7）户外长距离扩频遥控，汽车被盗可及时报警。
（8）家中无人时，可把家庭报警系统设置在外出布防状态，使所有的探测器都工作起来。
当窃贼试图破门而入或从阳台闯入，被动红外探测器和门磁将探测到动作，保安中心立刻接收到警情。
如果主人有紧急情况，如疾病或受到劫持时，可按动键盘上的紧急按钮发出警报。
（9）厨房有燃气泄漏警情发生时，煤气探头会探测到并同时向管理中心发出警报。
2.4视频监控系统
视频监控系统的主要任务是对房屋内重要部位的事态等动态状况进行宏观监控，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理的目的。
2.4.1视频监控系统的要求
（1）外部视频监控为用户提供室外环境、事件监控。
与小区主机的通信，使视频监控系统具有小区安防的作用。
（2）室内视频监控为用户提供远程监控管理，可以远程实时监控家庭内部状况，避免突发事件，保障家中老人小孩的安全。
（3）对系统的安全性要求。
由于室内视频监控涉及个人隐私和安全问题，在对网络和设备进行设计时，必须着重于用户安全性要求。
2.4.2视频监控系统结构
视频监控系统由前端摄像设备、视频转换单元、传输通道、存储设备和显示设备组成。
（1）前端摄像设备
a.功能。
对特定区域进行监控，获取视频信息。
b.安装。
前端摄像设备安装于家庭内部主要活动区域。
前端摄像设备的输出端口与视频转换模块的输入端相连接。
（2）视频转换单元
a功能。
用于转换前端设备的电信号，在增加信号强度和信噪比的基础上，将信号转换为硬盘录像机可识别的形式，通过传输通道向硬盘录像机传输。
b.安装。
视频转换单元安装于控制箱内，输入端与前段摄像设备相连接，输出端与硬盘摄像机的输入相连。
（3）传输通道。
传输通道是由连接各设备的导线、补偿放大器和网关设备共同组成的。
前两者作用在于保护系统中信号的稳定传输，而网关的作用在于将控制网络协议转换为可远程传输的协议，实现远程的视频监控功能。
（4）存储设备。
a.功能。
用于存储视频信号，进行实时监测或视频回放功能。
b.安装。
存储设备处于系统的中间环节，连接视频转换单元的输出端，以及显示设备的输入端。
它需要占用一定的房屋空间，因此，可将存储设备与家庭影院系统位置进行整合，安装于电视机音响柜中。
（5）显示设备。
a.功能。
用于实时显示室内外环境状态视频或进行视频回放。
b.安装。
视频显示分机可与对讲系统功能集成，充实对讲分机功能。
视频显示分机采用壁挂式安装，其输入端与硬盘录像机输出端相连。
视频显示功能也可采用具有VGA等通用视频接口的液晶电视实现。
2.5智能照明控制系统
2.5.1系统要求
（1）在任何一个地方的终端均可控制不同地方的灯，或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。
（2）开灯时，灯光由暗缓慢变亮；关灯时，灯光由亮逐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，而且延长了灯泡的使用寿命。
（3）调节灯光的亮度，能够创造更为舒适、和谐、温馨的气氛。
可以按住本地开关来进行光的调亮和调暗，也可以利用集中控制器或者是遥控器，实现一键调光。
（4）整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。
（5）控制方式的多样性。
对于灯具，可以实现手动操作，也可实现红外控制，利用遥控器进行灯具的开启和调光。
还可实现场景控制以及远程控制灯具的开启关闭和亮度的调节。
2.5.2系统结构
（1）灯具控制器。
系统的控制器有以下几种：
单路灯光控制器、两路调光控制器、四路调光控制器和红外控制器。
（2）灯具执行器。
系统的执行器有以下几种：
单路灯光调节器、两路调光器和四路调光器。
（3）灯具。
灯具主要选灯光灯具和市面常见的照明灯具。
2.5.3系统功能
（1）集中控制和多点操作功能。
（2）软启功能，灯光明暗调节功能。
（3）全开全关和记忆功能。
（4）控制方式的多样性。
可用单路灯光控制器、两路调光控制器和四路调光控制器。
总结
这次课程设计主要是针对智能家居安防系统，与人们的生活息息相关。
本设计主要是针对目前我国住宅小区向智能化发展，人们对居住环境要求越来越高，为了满足人们对住宅小区的现代化要求所作的。
设计中综合运用了计算机网络技术、通讯技术、控制技术，并由小区物业管理中心来实现智能安防。
其中，本安防系统主要由视频监控系统、家庭安防系统、可视对讲系统、远程抄表系统等组成。
通过在小区内部设置多重智能化安全防范系统，为居民提供一个安全的居住环境。
同时为了对小区进行高质量的管理充分发挥各个系统的功能效果。
平时我们学习的都是课本上的理论知识，只是理解了，并没有真正的应用在实际中。
这次课程设计是一次很好的机会，通过这次课程设计，更好地把理论和实际联系在了一起。
对课本上的知识是一次更深层次的掌握，对实际也有了更深刻的认识。
在实际中，不能照搬书本上的理论，要学会灵活的把理论应用到实际中。
我相信这次设计对我以后的学习工作都会有很大的帮助。
在此，感谢老师的指导，感谢同组同学的合作讨论。
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