住宅小区可视化对讲系统方案设计.docx
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住宅小区可视化对讲系统方案设计
住宅小区可视化对讲系统方案设计
第一章背景及需求
一.1应用背景
住宅小区是社会变革和城乡人民居住理念更新的产物。
时代的发展，社会的进步，势必促使人们对居住环境的观念不断更新。
一个具有规模的住宅小区，具备配套设施完善，居住舒适便捷，服务功能齐全等多项条件，从各方面满足小区住户物质与精神的需求。
由于住宅小区强调一定区域多栋住宅的联合，因此更注重小区管理的整体性、相关性。
传统方式的住宅逐步向集中化、综合化和现代化方向发展；在使用功能上，新建的住宅小区大多建有商业、文化教育、服务业、办公用房、住宅及其配套建筑和设施等，它们之间相互协调，有机结合，共同组成了一个完整的、功能齐全的多功能区。
住宅小区的这种建设统一化和功能多样化特点，就要求小区管理既要实行统一管理，又要开展多样化服务。
随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，人们对居住环境的要求也在日益增长，尤其是对社区建设的质量提出了更高的要求。
在此前提下，住宅小区的智能化开始起步。
我国住宅小区及其住宅小区的建设将进入一个新的发展时期，开始向注重“质”的时代迈进，智能小区的建设将使人们生活质量进一步改善和提高，以适应人们日益提高的生活品味和对生活品质的追求，所以住宅小区智能化必将成为我国住宅建设改善功能和提高质量的一个重要手段和推动力。
1）社区的智能化除体现在信息的智能化上，还体现在安防技术的智能化，安防技术在现代计算机网络技术的基础上，通过完善、多功能的社区综合布线系统，以及成熟的信息处理技术、自动控制技术，可以实现社区综合信息网络系统，为社区成员提供更加安全、高效、方便、舒适的智能化服务。
一.2业务现状
目前，住宅小区的安全防范系统涵盖的子系统越来越多，常见子系统包括视频监控子系统、访客子系统、门禁子系统、停车场管理子系统、报警子系统、可视对讲子系统等。
这些子系统在功能实现上各自分工，子系统资源因此而具备单一属性，在资源共享、业务整合上存在诸如以下各个亟待改善的方面：
v系统硬件资源零散、同类功能没有在硬件上进行整合利用；
v无法对监控设备进行无缝接入，实现视频资源调用与共享；
v多层网络结构的传统控制网络，存在多种通讯协议及联网设备，无法相互联通，不利于系统间的信息传递；
v系统联动多数局限于硬件联动，增加实施与维护的复杂度；
v软件结构采用封闭模型，不利于系统扩展与升级；
v缺乏更多地标准接口，影响系统接入实现业务整合；
v无法实现智能网管方式下的设备统一监测，增加了系统运维成本及安全隐患；
v没有统一的数据库，无法在内部实现信息共享，以及系统数据的统一管理与维护；
v无法配置全局预案，实现统一平台下的业务优化；
v各系统一般情况下均需要安装配置软件及操作软件，造成机房软硬件的冗余；
v系统管理员需熟悉多种不同风格、不同控制逻辑的管理客户端，容易造成业务不精或工作疏漏；
v无法实现远程查看整个系统的运行数据，大部分系统信息不离管理机房，不利于上层管理；
一.3发展趋势
随着国家对物联网产业的持续支持，物联网的重点运用领域智能安防逐渐被人们重视。
拥有智能化系统的楼盘将格外吸引消费者的注意，它既契合民众对于智能化、舒适化生活的深度需求，又为低迷的房地产行业注入了全新而强劲的活力！
智能综合安防利用科学技术，推动住宅小区往数字化、网络化、集成化的方向发展，糅合了多种先进技术的应用，最终体现出居住环境的人性化、生活化、简单化等特点，带给居住用户极大的便利性，满足小区住户追求高品质、高智能生活的心理，将一跃而成为房地产行业发展与产业升级的重要契机！
与此同时，智慧社区概念也正成为提升房产项目品牌特性的最有力武器。
海康威视作为智能安防与物联网行业的领军企业，从始致终将致力于推动社区智能化建设。
一.4总体目标
系统建设按照建设部《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）、公安部《住宅小区安全防范系统通用技术要求》（GB/T21741-2008）、建设部《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》等有关文件规定以及国家、地方关于加强小区系统信息化建设的指示精神，小区综合安防系统的规划建设要本着“高起点、高效率”的原则，以小区安防事件的事前防范、事中处理、事后分析提供有效的技术支持为基本要求，建立起“人防部署到位、物防设施完善、技术手段先进、应急处置高效”的集管理、防范、控制于一体的小区安全保障体系，对各类事件做到预知、预判、预防、预警和有效处置，切实加强小区的安全保障能力和应急响应能力。
本方案以海康威视智能建筑综合管理的理念为基础，综合集成视频监控系统、入侵报警系统、车辆管理系统、门禁管理系统、考勤管理系统、消费管理系统、访客管理系统等，通过上层综合管理平台的统一协调实现各应用子系统间的资源共享与信息互通，可根据需要融合物业管理、社区管理及小区日常办公等系统，从而达到管理便捷性、数据直观性，实现各应用子系统之间的智能化联动和处置突发事件的应急指挥。
第二章系统总体思路
二.1指导思想（设计思想）
两会政府发布的工作报告中，物联网再次被提为战略性新兴产业。
《物联网“十二五”发展规划》还圈定了重点发展的九大应用，包括智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗和智能家居。
值得注意的是，智能安防也被列入本次重点发展的九大应用领域。
物联网浪潮席卷全球，智能安防作为这股浪潮中的重要的组成部分被人们赋予了更多的期望，也获得了市场的关注。
结合住宅小区安防系统的实际需求及系统现状分析，智能安防需要整合多个异构安防子系统，以网络通讯及数字化技术为基础，为多个“信息孤岛”提供协同合作的统一平台，建立一套高集成、高智能化的管理机制，满足统一的配置管理、数据共享、功能联动和业务优化等系统需求。
相对于传统模式的各子系统离散控制状态，综合管理平台将重新定义建筑安防系统的架构及业务操作流程。
基于高带宽标准网络传输、后端数据整合的模式，综合管理平台正在突破众多行业瓶颈，即将引领安防行业新的革命。
二.2设计原则
小区智能化综合安防系统的规划设计以应用需求为导向，以计算机应用技术为手段，以智能化管理为目标。
系统的规划建设遵循以下原则：
v先进性
系统的架构和技术均符合高新技术的发展趋势，在满足功能的前提下，能够在今后一定时间内保持系统的先进性。
小区综合安防系统采用智能型模块化设计思路，网络通讯采用国际流行的TCP/IP协议，系统服务器通过以太网将各个子系统集成到一个计算机支撑平台上，建立起整个区域的“综合安防管理系统”界面，通过这个统一的界面可以十分方便、简单的实现对被集成的各个子系统的监视、控制、结算和管理。
v标准性
系统的标准化程度越高、开放性越好，则系统的生命周期越长。
控制协议、传输协议、接口协议、视音频编解码、视音频文件格式等需要符合相关国家标准或行业标准的规定。
v可靠性
系统设计、设备选型等环节都严格贯彻相关质量标准，满足国家有关标准要求，符合国家及行业的有关标准，确保系统能够长期稳定、安全可靠的运行。
v实用性
均采用WINDOWS界面，功能完善，友好实用，易于掌握，便于保安人员操作。
v易维护性
在设计时充分考虑系统的易维护性，以确保系统出现故障时能在最短时间内恢复运行。
系统具备设备日志记录、远程维护与管理、故障及时告警等功能，以方便日常维护。
v可扩展性
由于技术和需求在不断地发展，对系统功能和建设规模、建设质量的要求也将不断增多。
在设计上，采用具备良好扩展性的系统接口和模块化设计，当设备需要升级时，系统能实现平滑过渡，方便兼容旧系统。
v安全性
系统具有防计算机病毒的能力，有较强的抗干扰能力，具有密码、多级控制级别、撤设防级别，避免出现遭到恶意攻击和数据被非法提取使用的现象，保障系统网络的安全。
事件跟踪技术，以便记录下所有的操作行为和状态，供管理和取证之用，并实时更新黑名单。
集成管理系统双机热备份，数据库备份以提高数据的安全性。
二.3设计依据
海康威视《住宅小区综合安防系统解决方案》的设计是深入分析国内各小区在实际项目中积累沉淀的具体设计思路、业务规范的基础上，结合公司在小区行业多年行业解决方案和项目实施的丰厚经验，面向小区安防管理的具体特色需求，提出具有鲜明特色的小区综合安防管理系统的整体解决方案。
在解决方案设计过程中，我们充分研究了各部委、地方专业委员会的政策法规、指示精神。
包括但不限于如下重要文件：
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994
《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007
《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007
《视频安防监控系统设计规范》GB50395-2007
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《视频显示系统工程技术规范》GB50464-2008
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-1994
《停车场库安全管理系统技术要求》GA/T761-2008
《电子巡查系统技术要求》GA/T644-2006
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《住宅小区安全防范系统通用技术要求》GB/T21741-2008
《安全社区建设基本要求》AQ/T9001-2006
《住宅小区智能化系统工程验收标准》DG/TJ08-19604-2002
《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603
《智能化示范小区设计》00J904-1
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2011
《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670-2006
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
二.4技术路线
本方案的设计规划立足住宅小区的实际应用，突出小区自身特点，以经济实用、适当超前为基本定位，最大限度地发挥系统运行给用户带来的现实价值。
从总体上看，本方案的设计思路如下：
1）一体化集成应用
本系统采用基于SOA面向服务的体系架构和适用于跨系统、跨平台互连通用的Webservices协议及SIP信令开发的软件平台，可非常方便地将原本独立运行、信息屏蔽的诸多应用子系统进行横向协同，实现小区公共区域高清智能视频监控、周界入侵报警管理、单元门可视对讲管理、小区出入口对人与车辆的管理等多个业务的综合管理。
同时，采用的软件平台基于J2EE平台架构设计，可通过简单调整服务器的部署实现平滑扩展。
基于海康威视智能建筑综合安防管理平台的一体化集成应用，具备以下技术特点：
v灵活的模块化设计
系统平台基于SOA模式设计，对系统功能体系进行模块化组合，面向服务的开发方式，使系统具备随需应变的特性。
根据项目规模和应用场景，平台可进行伸缩配置，平台设计时考虑了各服务的扩展能力，尤其是中心服务、设备接入、流分发、流存储等核心服务，各分项服务可分别根据规模进行集群扩展。
SOA是一种面向服务的分布式组件模型，基于SOA的应用程序被设计为一组相互交互的服务，在该模型中，任何业务功能被作为一个服务使用。
应用程序的不同功能（服务）通过定义良好的接口和契约联系起来，使得系统中的服务可以以一种统一和通用的方法进行调用。
当某个服务内部结构和功能实现需求发生改变时，只需对相应服务进行更新，通过接口提供新的数据调用而不影响其它服务的执行。
v用户数据统一
所有用户数据进行归总并统一维护，经综合管理平台一次性录入用户数据，各安防子系统调用时可保持用户数据一致。
避免传统模式各子系统分别录入用户数据，或者无法调用一卡通平台用户资料的情况下，造成用户信息不对称、数据冗余或错误。
v统一操作界面
系统管理人员初步面对多种不同界面和控制逻辑的管理软件时，容易造成操控失误，或时常出现操作遗漏等。
统一界面即简化操作流程，统一界面风格与操控逻辑，让用户在尽可能短的时间内熟悉业务流程，在提高业务管理效率的同时，减少人员培训与物业管理的时间成本。
v丰富的设备接入
平台提供各类设备接入网关，如视频接入网关、门禁接入网关，负责各类设备的接入和控制。
平台可接入各类第三方设备，由于各厂家设备的稳定性、可靠性不尽一致，此举防止平台因设备缺陷出现致命错误；同时设备接入网关屏蔽了各类硬件设备的差异，提供统一的控制和数据交互接口，极大简化了平台定制开发。
v良好的扩展和兼容特性
系统除了支持海康全系建筑安防产品外，针对现实应用中大量存在利旧的需求，可适应各种品牌的硬件接入，兼容若干国内主流厂商的标准化设备，支持标准GB/T28181、ONVIF、PSIA设备的接入，兼容若干主流报警主机的接入等，并提供协议接入，SDK接入，主动注册设备接入等多种接入方式接入更多第三方厂商设备。
考虑到第三方SDK的实现质量会成为系统的不可控因素，需要进行一定的隔离，iVMS-8700-DC平台在处理非标准流接入时，引入转码、转封装等优化技术，实现对码流的隔离。
v集群和热备
系统的安全和设备的稳定运行均有高标准要求，平台为此提供了多种保障。
支持各类服务的双机热备，支持设备接入网关、存储系统、系统集群，最大限度的减少各类严酷环境对平台造成的影响，支持存储系统的N+M热备。
2）业务智能优化
由于对多个系统资源进行整合，对所有设备状态进行在线实时监控，设备状态在平台内部共享并可随时调用与控制，通过预先设定不同的联动策略，可方便的实现各项系统联动功能。
基于系统数据的整合，通过后期软件编制可实现如预案处理、协同合作、远程监管等方便有效的业务管理方式。
3）安全性
系统提供统一的认证、授权管理机制，信令协议支持SSL加密传输，音视频流传输支持AES加密，全方位保护信息安全。
视频流内嵌水印支持，防篡改，为系统提供全方位的信息安全保护。
通过深入分析本小区项目工程对综合安防系统的实际需求及项目的特殊性，在参照相应规模应用的系统配置和造价水平等要素后，根据“投资合理、规划统一、应用超前”的设计思想，及我司多年来在类似项目实践中的丰富经验，为业主方规划出一套完整的系统设计建议方案。
该方案不仅可满足业主目前的使用要求，而且可适应小区在今后信息技术的发展和长远规划中的应用需求，以最大程度来满足项目未来需求量的变化和扩充。
第三章系统总体设计
三.1总体构架
三.1.1系统拓扑
对于智能化小区系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，寻求内部各子系统之间、与外部其它智能化系统之间的完美结合。
系统主要依托于智能建筑综合管理平台，来实现对视频监控系统、入侵报警系统、停车场管理系统、可视对讲系统、访客系统综合管理和控制。
大型应用系统前端接入多个子系统设备，可包括高清视频监控系统、入侵报警系统、车辆管理系统、可视对讲系统、人员通道系统、门禁管理系统、电梯层控系统等，其中若干子系统组成一卡通系统应用。
基于海康威视智能建筑综合管理平台的整体解决方案支持系统的灵活布署，根据实际项目的设备接入规模、包含子系统类型及各模块功能需求，可按需布署相应的服务器，以运行模块化系统服务软件，并根据服务器硬件性能与实际处理能力的要求确定服务器数量。
第四章子系统详细设计
四.1可视对讲子系统
四.1.1设计思路
系统充分应用计算机技术、自动控制技术、通讯与信息处理技术，采用国际通用网络TCP/IP网络架构设计，把可视对讲管理主机、室内分机、门口主机、围墙机等设备通过标准网络交换机接入小区以太网，再通过汇聚交换机连接到外网，真正做到TCP/IP到户，户户可视对讲。
TCP/IP是一个开放的标准，系统具有非常大的带宽、同时可以多方通信而且不受干扰、系统容量不受限制、可以自由扩展和升级。
布线方式全部采用网线和光线，方便、简洁、高效、高带宽、高扩展性。
楼宇可视对讲是小区智能化系统投资较大的系统，应该尽量选用性价比较高、可靠性、安全性、适用性、先进性、科学性、兼容性、扩展性于一身的产品，并减少施工布线和人工等费用，节约建设成本。
海康威视凭借在安防行业领先的研发团队，对可视对讲产品全部采用了嵌入式Linux操作系统，系统安全可靠，工艺由“红鼎”设计奖得主设计，品质一流，美观大方。
系统设计过程中充分考虑未来智能楼宇其它安防子系统的信息共享联动要求，为将来一整套全方位的智能化小区综合管理系统预留接口，实现系统的集成性，开放性和可扩展性，为系统的扩充和增容做好准备。
四.1.2系统总体设计架构
针对本项目可视化对讲系统要求，分成前端设备（室内机、门口机、围墙机），传输系统（以太网交换机）、管理中心三部分。
系统结构示意图如下图2.1所示：
图1.图2.1XX小区可视对讲系统总体结构示意图
整个小区楼宇对讲通过TCP/IP协议联网，所有的音频、视频、控制信令等全部通过TCP/IP传输。
各室内机、门口机、围墙机通过网络交换机后，再经光纤收发器到中心网络交换机，中心网络交换机通过直接和管理机相连。
与传统对讲相比，无需再布设联网线，大大节省设备费用与工程量。
而且当距离远之时，由于数据通过光纤传输，信号抗干扰能力大大增强。
四.1.2.1多层小区结构设计图
多层单元小区系统设计示意图如下图2.2所示，楼层接入交换机选用8口标准网络交换机，每8个室内机接一个交换机，可以根据项目实际布线情况和成本考虑酌情选择。
每个单元各设一个门口机，通过交换机实现与室内住户和保安管理中心的可视通话和身份确认，根据要求可以配置一个小区围墙机，如有地下车库还可以在地下室电梯门口设置一个门口机副机。
电源可采用独立或集中供电。
四.1.2.2高层别墅结构设计图
高层别墅系统设计示意图如下图2.3所示，楼层接入交换机选用4口标准网络交换机，每4个室内机接一个交换机，可以根据项目实际布线情况和成本考虑酌情选择。
每栋别墅配一台交换机，汇聚层交换机10栋别墅配一台，交换机之间用单模光纤级联，前段设备通过RJ45接口用五类线与交换机连接，每个前端设备各配一个IP地址，每单元门口机，围墙机，汇聚交换机和管理机打上不同的vlan标签。
在每个单元的首层和地下车库都设置1台门口机,访客通过IP单元终端主机呼叫住户，采用全可视方式，由住户识别，管理访客通行。
在小区管理中心设置一台管理员主机与电脑对小区内对讲系统进行管理。
别墅室内机集成了智能家居模块，住户可呼叫管理中心，并能与理中心实现双向对讲，还可实现住户/访客自动抓拍、社区服务，安防求助报警/远程家电控制/信息发布等功能。
图2.图2.2高层别墅系统结构设计示意图
四.1.3系统特点
●系统管理平台：
系统采用网线+光纤方式布线，集可视对讲、家庭报警、出入口控制，周界防范等于一体的小区综合管理智能化系统，管理软件采用模块化且高度集成一体，同时系统管理软件具有兼容性和扩展性。
●主干线光纤方式传输：
在小区主干采用光纤布线方式管理，解决了传输方式易受干扰、占线、受距离影响等诸多问题，使多个用户可以同时使用,特别是在信息发布、户户对讲、远程设计等功能上体现优势，解决了通道使用拥塞的问题。
●采用全新的门口机+网络交换机+分机结构：
该设计的主要目标是减少分机入户线路、降低施工布线难度和维护的复杂度、增强分机的设计灵活度。
主要采用了以下几个策略；入户线采用八芯网线+2芯电源线布线结构：
所有连线都采用八芯网线+2芯电源线结构连接，比传统的系统的“6+1”“4+1”“10+1”结构更加降低工程成本，布线方便。
采用网线传输视频+数据+音频方式，电源采用2芯线，给系统提供稳定可靠地运行模式。
网络交换机：
采用标准的网络协议，在市面上购买的交换机都可能是组成一个网络与对讲使用，方便组网，并且可以和其它网络共用（GPON、EPON等）。
分机采用独立CPU：
分机内部设计CPU，功能强大，可以灵活的根据市场需求开发，无须更改其他基本硬件结构，联网功能强大；分机有主从设置，一户最多可以接8个分机；
●全新的信息发布：
管理中心可对任意住户室内分机进行信息发布，住户根据信息提示灯的状态来判定有没有信息存在，使提取信息更加方便。
全新数字化设计；信息满循环覆盖；将文字信息发布到分机中，分机直接存储；防雷设计；
●人性化的操作界面：
各单元门口主机及小区出入口围墙门口主机采用液晶显示屏、中文菜单和功能选择提示，以区别部分国内产品的数码管显示方式以及国外产品的英文提示功能，通过静电感应按键、自动夜光的功能，更适合中国国情，使住户操作简单而使用方便。
●围墙门口可视对讲：
访客在小区的入口处可通过围墙门口机呼叫任一住户，实现可视对讲；任一住户可通过分机的“监视”按键来观察小区的单元门情况；
●IC卡开锁功能：
门口主机内嵌非接触式门禁读卡器和控制器，具有IC卡识别门禁控制功能。
住户可通过刷卡直接进入大门和单元门。
该卡可以在小区实施一卡通；
●实用的地址设置功能：
通过分机进入设置界面任意更改分机地址，中文操作界面简单易用。
●稳定的音视频设计：
采用全数字信号的传输，无压缩、无损耗的传输效果，使音频更清晰图像还原更真实。
●全新的报警设计模块：
分机带有防区接入接口，具有线模块设计内有8个防区；内嵌报警模块，与对讲分机组合使用。
●大型联网小区的组网功能：
网络中的传输，不管是星型接法、环型接法、组合型接法等都可实现通讯功能。
●使用标准接口，施工维护更方便：
采用标准RJ45接口，保证设备连接的可靠性、减少了工程商施工。
●分级管理：
在小区管理中心设置一台中心网络交换机，小区采用TCP/IP数字网络结构，可实现对整个小区的单元门口机实现以TCP/IP方式联网功能。
使其距离及传输不受到外面的干扰，使整个系统稳定可靠。
●中心软件：
系统发卡管理工作站和发卡设备放置在物业管理办公室，数据服务器放置在小区监控中心机房，通过小区局域网连接。
●简化的供电设计：
系统采用12V统一供电，所有的设备使用12V供电。
四.1.4系统功能简介
海康威视可视对讲系统，主要集成了以下几方面的功能：
Ø
访问对讲功能；
Ø户户对讲功能；
Ø多方通话功能；
Ø安防报警功能；
Ø电梯联动功能（扩展功能）；
Ø信息发布功能；
Ø门禁管理功能；
Ø智能家居功能（扩展功能）；
Ø手机对讲功能；
Ø图像储存功能；
Ø中心软件管理
四.1.4.1访问对讲功能
访客的呼叫采取两次确认模式，即在小区每个出入口设立围墙机，通过围墙机可与住户进行对讲通话，经过住户确认后，访客进入小区，此为一次确认。
访客来到相应的单元时，通过该单元可视对讲门口机与住户再次通话，由住户确认后开启单元电控门，此为二次确认。
并且门口机有图像抓拍功能，室内机可存储门口机抓拍的图像，两次确认的方式可对小区的访客进行严格有效的出入控制，进一步保障小区的住户安全。
来访客人可在单元门口主机或围墙门口主机上拨号呼叫住户室内分机，住户室内分机振铃，屏幕上同时显示来访者的图像，住户提起话机即可与来访者通话；室内分机可随时显示单元门口机图像。
四.1.4.2户户对讲功能
对讲系统室内机具有小区局域网户户对讲功能，即在同一个小区内任意两个室内机之间可实现呼叫对讲，此功能完全基于小区对讲局域网，无需任何费用，充分利用了可用资源。
如图2.4所示。
图3.图2.3户户对讲功能示意图
四.1.4.3三方通话功能
●来访者与住户通话：
客人来访，通过单元门口机拨打住户号码，对应的室内机即发出和弦振铃声，同时将来访者图像传至室内机可视模块。
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