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论文

北京经济管理职业学院毕业论文

题目：

楼宇监控系统的维护与检修

系院：

工程技术学院

学生姓名：

肖傲

学号：

20130115114

专业：

机电一体化

年级：

2013

指导教师：

荣瑞芳

完成日期：

5月11日

楼宇监控系统的维护与检修

一、绪论 

长期以来，由于监控系统的维护不受重视，致使很多监控设备刚刚投入使用九杯损坏，原因不外乎以下几点。

首先，管理部门对监控系统维护工作重视程度不够，认为没不要投入太多的人力、物力及财力，因而在管理过程中忽略对监控系统设备的管理，导致系统的后期管理和维护跟不上。

为了确保该系统的正常运行，订此维护和检修细则。

智能楼宇（IntelligentBuilding），主要指的是将通讯自动化系统、办公室自动化系统、楼宇自动化系统通过计算机网络和结构化布线有效地结合起来，这样便于日常进行统一集中地管理，以便能够实现安全、节能、舒适、高效等等特点的建筑物。

　　在一般建筑的基础上，智能楼宇通过配置能够实现智能化功能的众多设施，通过组建智能楼宇系统，能够实现楼宇的智能化服务，从而给住户带来节能、安全、搞笑、舒适等等。

智能楼宇最重要的特征是在于其能够实现是能化。

智能楼宇采用多元信息传输、管理、监控和一体化集成等等多种高新技术，从而实现资源、任务、信息的共享，进而实现高效、经济的目的。

　　楼宇其自身的自动化监控系统能够很好地将智能楼宇集成的特点体现出来。

在智能楼宇的内部有大量的并且分散的照明、电力发电、空调、给排水、自动扶梯、电梯、防火、门禁安全、排烟等设备这些设备都需要通过各个子系统进行实时地监视、测量以及自动控制。

并且各个子系统在实现独立工作的时候又能够互通信息，通过中央控制机从而能够最优化地实施管理与控制，这样便可以将整个楼宇系统运行的可靠性和安全性提高。

　二、智能楼宇系统的结构 

　　只能够与系统大多是采用计算机集散式的控制系统，集中监控管理和分散控制，这样即使某一个节点出现问题和故障也不会对信号的传输和整个系统的正常运行造成影响，可以确保每个子系统都能够相对地独立控制，并且在终端服务机上面又可以集中地进行管理，同事各个子系统之间在管理上又可以联动操作、互联操作以及互通操作。

　　智能楼宇从结构上面可以分三层网络：

楼层级网络、自动层网络、管理层网络。

这其中楼层级网络是处于最底层的，主要是通过传感器与各个分散的控制器相连，以总线连接，这样可以将现场监控所产生的信息传输到上一层，在进行处理。

自动层网络处于中间层，与最底层相连，从而使得各子系统之间的数据能够实现贡献，以便与各种信息进行处理。

与此同时，总线还必须留有接口以便与其他厂商的设备连接，从而能够与其他设备进行联网通信。

管理层网络处于最高层，管理层主要是以软件通信程序的组件来进行数据通讯，这是联系服务器与客户端的桥梁，同事也是集散式控制系统的最重要组成部分，其中web服务器能够为用户提供web服务程序，这样用户便可以通过浏览器远程访问系统，查看系统在运行时的数据，能够实时地、动态地掌握楼宇内的信息，并且根据自身的喜好进行一些调整。

　　2.1智能楼宇系统的组成以及相关功能 

　　智能楼宇系统主要是有以下几个方面组成：

暖通空调控制系统、照明系统、消防系统和门禁系统。

　　暖通空调系统主要包括以下几个方面：

空气质量传感器、控制阀以及温湿传感器、控制器、风阀驱动器、燃烧探测器。

大多是采用从单点独立控制到中央控制的方式来操作，来调节通风、供冷和制冷，并且将压力、湿度、温度调节到让人最舒服的状态。

　　照明系统可以监控和记录不同区域、不同楼层房间内部的光线以及光线强度。

并且根据不同的时间段来分析楼宇的用电状况，从而对相应的供应亮度进行设置。

此外还可以根据所设定的时间来自动关闭/自动开启不同的区域的灯光，这样便可以达到节能的目标。

　　消防系统主要是由火灾报警设备、火灾探测设备、气体灭火设备、自动排烟设备、消防水设备等组成。

通过复合式智能型的信号总机的管理，可以与电梯控制系统以及照明系统联动，从而在发生火灾等危机情况时能够帮助人群的疏散，从而减少因为灾情而导致的损失。

　　门禁系统主要包括入侵探测系统、防盗系统、访客认证系统、IC卡系统等等。

三、监控软件极其主要的模块 

　　智能楼宇的主要监控软件具有下面的功能，远程管理以及图形化的实时监控，主动报警、自动轮询、管理、决策分析、数据的搜集等等。

　　3.1管理用户权限 

　　在管理用户帐号时提供具有不同权限的设定，根据应用软件以及使用的对象管理人员可以设定不同的使用权限，这样每一个使用者便只能够被允许操作特定的对象群。

　　3.2系统的操作记录追踪 

　　智能楼宇的监控系统能够追踪系统时间，追踪监控点所发出的异常报警，追踪用户的操作记录。

　　3.3构建监控点的资料 

　　命名每一个监控点以及监控点的时间、日期等信息，输入报警的说明以及初始化。

　　3.4报警管理 

　　每一个监控点都可以定义相应的不同等级的报警。

当监控点发生警报时，能够将有关的信息自动传递到工作站。

假若发现信息传递失败，就会反复地进行传送，直到信息传递成功。

与此同时也可以设定在报警时发送相关的文字到字幕报警机，同样的也可以通过短信的方式将有关的信息发送到相关用户的手机上面，从而即时地发出警报。

　　3.5彩色动态图形管理 

　　将现场机械设备的试题结构与系统监控点规划整合成具有彩色动态的图形，这样湿度、温度、流量的变动状况以及量化数值都能够在动态图上面即时地显示，也能够即时地更新数值的变化，这样可以提升系统报警功能的管理效率以及效能。

　　3.6曲线绘制和报表管理 

　　智能楼宇监控软件能够对监控点的资料进行收集，给出多样化的资料收集报表，同时绘出相应的曲线，采用相关的预测模型，分析数据，从而提出有效的系统建议。

　　3.7网页化的管理 

　　智能楼宇的监控系统支持网页化的远程登录操作，使用者在使用密码登录的前提下，可以进行图形监控、报警查看、报表输出、设备日志等操作。

1.监控系统概述 目前，监控系统在智能楼宇中起着至关重要的作用。

监控系统涉及电学、通信学、信息学、光学、物理学等多个学科和领域，是比较复杂的一个综合性技术。

本章仅就有关应用问题进行简要介绍。

     一般监控系统组成原理如图2.1所示。

图1.1系统组成原理图

四、监控系统结构

智能楼宇监控系统是针对独立楼宇的安全防范技术，主要通过门禁监控和视频监控来确保住户的人身财产安全，同时通过住户自我监督防范来确保整个楼宇的安全。

其基本结构如图2.2所示。

图2.2监控系统结构图

4.1门禁系统

门禁系统是新型现代化安全管理系统，它综合了各种自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子学、机械学、光学、计算机技术、通信技术等诸多技术。

它是解决楼宇出入口实现安防管理的有效措施。

其结构图如图4.2

图2.3门禁系统结构图

4.3密码识别技术

密码识别：

通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。

这类产品又分两类：

一类是普通型，一类是乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）。

普通型：

优点：

操作方便，无须携带卡片；成本低。

缺点：

同时只能容纳三组密码，容易泄露，安全性很差；无进出记录；只能单向控制。

优点：

操作方便，无须携带卡片，安全系数稍高    

缺点：

密码容易泄露，安全性还是不高；无进出记录；只能单向控制。

成本高。

4.4视频监控系统

视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。

视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。

其结构图如图所示。

图2.5视频监控系统结构图

视频监控设备的现状 数字监控录像系统通常分为两类：

一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式；另一类是嵌入式数字监控录像系统。

① 计算机多媒体方式的数字监控录像系统 数字视频压缩编码技术日益成熟，计算机的普及化，为基于PC机的多媒体监控创造了条件。

其优越性主要表现在：

a、PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能，使系统结构大为简化。

b、由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制；

 c、由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。

②嵌入方式的视频监控系统

嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。

嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

 嵌入式系统的优缺点：

a、 系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快； 

b、 系统数据置于ROM/FLASH MEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好； 

c、 系统处理实时性好，性能稳定； 

d、 文件管理系统更适合于大量的视频数据；

 e、 该类系统目前四路以上机型还较为少见； 

f、 在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意。

视频监控设备的发展 前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，其两个特点就是数字化和网络化。

1、数字化  

视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。

2、网络化  

视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。

 集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。

组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。

 五、视频监控系统基本功能要求 

（1）视频监控系统（cctv）应提供独立的网络数据库和独立的网络发布系统，支持通过基于TCP/IP的局域网，或者通过Internent从远程通过登录综合安防管理系统的Web页面对系统监控和管理； 

（2）较强的扩容性，要求有足够的设计冗余； 

（3）将强的兼容性，可兼容第三方产品； 

（4）产品成熟，稳定性高，适应7³24小时工作； 

（5）安全性高：

系统应具备符合国家规范的防雷接地装置，系统提供多级权限管理，每级权限允许注册多个操作员，每级操作员的操作权限由高级管理员授权； 

（6）具有高度稳定的软硬件系统结构，保证系统稳定地运行； 

（7）单机可以设置任意多层的监视界面，开设任意需要的监视窗口，窗口大小和位置可调，监视内容可根据需要随时调整，可设置各画面的名称和系统编号，并叠加在录像和显示画面上，以满足举证要求。

5.1可视对讲系统 智能楼宇可视对讲系统主要应用于楼宇内住户与外来访客之间提供双向通话，同时通过摄像头为住户显示访客的图像，为住户是否让访客进入做出判断。

5.2可视对讲系统各部分的主要作用如下：

管理机：

可以与楼内任一住户分机通话，也可以与门口机通话，可以进行全局广播或局部广播，发布各种服务信息等。

门口机：

摄录访客的图像和声音，并通过相应的信号线分配传输至住户分 机或管理机。

 住户分机：

可以显示门口机传送来的声音和图像，进行远程控制开锁等。

 5.3可视对讲系统的工作原理 

智能楼宇可视对讲系统的工作过程如下：

来访者在门口机上按下住户房号， 此时相应的住户分机振铃提醒住户，住户可以摘机与来访者通话，也可以通过 住户分机上的显示器观察来访者，经确认后，住户可以按开锁键开启楼门上的 电控锁使其进入。

来访者与住户的通话是公开的，管理人员可以在一旁监听。

当住户遇到紧急情况需要援助时，可以按求救键，呼叫管理中心，管理机在振 铃提示的同时显示求助者的楼层与房号，管理人员摘机后还可以与之通话。

5.4可视对讲系统的主要功能 智能楼宇可视对讲系统可以实现以下具体功能：

（1）互联组网 系统采用标准总线结构，不同类型的住户分机和不同楼宇单元的管理机都可以通过总线互联组网。

系统模块组合灵活，便于扩充，能满足住户不同需求。

（2）多路内部通讯 系统能使住户与管理中心、住户与住户之间相互呼叫和通话，亦可以实现门口机与住户分机之问的可视对讲功能，管理机还能同时接收楼字内所有住户 的报警求助。

（3）保安防盗 系统中保安防盗可以采用两种方式：

一种是住户分机自身具有多路防区的 报警功能；一种是专用的住户多路防区报警系统。

它们都具有延时防区和24小 时紧急防区，可以外接门窗监控、火警监控、瓦斯监控以及安全报警等报警设 施，也可向管理中心的电脑报警。

管理中心的电脑能记录报警的地点、房号等。

（4）远程控制开锁 一般在楼门处安装有摄像头，每个住户室内配置一个可视对讲住户分机。

 当来访者在门口机上按下住户房号时，门口机即把该房号的编码送入信号控制 线，并开启声讯连接，被选中的住户分机与声讯线接通产生呼叫信号，门口机 接收到住户分机发出的回铃响应，门口机与该选中的住户分机之间即可进行双 向通话，同时住户分机上的显示屏开启，住户通过住户分机的屏幕，可以看来 访者的图像，通过图像决定是否开门。

随着我国经济的发展，各行业各种动力设备机房的规模不断扩大与提高，需要操作与维护的设备种类和数量大幅度增加。

面对这种局面，按照往常的传统方式进行分散维护和人工监控，不仅浪费人力、物力，而且可靠性差，实时性不高，这种方式已经不能适应各行业机房迅猛发展的需要。

为了确保机房动力设备的正常运行，对机房动力设备及环境的维护提出了新的更高的要求。

这种要求的特点是：

实现对机房动力设备及机房环境实行远程监视和控制功能，最终实现无人值守。

其结果大大提高设备的维护管理质量，降低系统维护费用；同时保证系统运行处于良好的工作状态，从而大幅度提高整体工作效率。

因而对图像、动力设备及机房环境实行集中监控已经成为机房监控发展的必然趋势。

基于上述背景，我公司应市场需要开发了《机房动力设备及环境集中监控管理系统》管理平台，对于不同地点的机房中的动力设备（IE），如智能开关电源、智能专用空调和其他智能监测设备，必须通过相应的通信协议转换器在不同地点分别纳入到机房监控管理系统中；对于非智能设备（NIE）和机房环境监控，采用专用监控模块（SM），灵活纳入到机房监控管理系统中来。

本系统应用领域涉及政府机关、银行、证券、邮局、海关、电信（通信基站，微波站，光纤中继站）、电力（供电所、配电站）、自来水（供水站）、企事业单位等机房监控。

六、监控中心系统功能：

监控中心是机房智能监控系统的重要组成部分，是整个系统的中心枢纽，负责下辖所有机房的动态监控。

监控中心建设包括中心大屏幕系统、视频会议系统、协同办公系统、数据传输系统和动态监管系统等几大部分。

6.1监控中心大屏幕系统：

（1）采用DLP大屏和监视器组成电视墙；

（2）中心机房系统采用服务器（应用服务器，数据库服务器和监控服务器）、网络设备及UPS等设备组成；

（3）动态监管系统由监控电脑和监视器组成的信息调度监控台及协同办公系统组成。

监控中心子系统介绍：

地理信息子系统：

通过电子地图的方式展现不同地理位置的机房分布情况，通过电子地图的方式对机房各种监控数据管理、维护和输出进行管理，从而为准确定位事故点，正确处理事故提供基础GIS数据。

6.2大屏幕系统:

视频信号、网络计算机信号等可以同时在大屏幕上或电视墙上显示出来，窗口的位置、大小可以任意，各窗口之间可以覆盖、重叠并且互相不受影。

6.3视频会议系统:

视频会议系统日常工作中可以实现上联省下接区（县）的监控工作和事故调度视频会议，减少传统会议形式上的时间和人力浪费，提高工作效率，提高工作效果。

一旦事故发生，系统可以作为领导远程视频调度指挥和专家远程会商等工作使用。

6.4数字化监控系统：

根据机房现场采集的数据（传感器数据和视频数据），结合特定机房的建筑布置图，通过相关评价模型来实现对易发生的事故隐患的安全状况自动评价分析和预警提示，及时提醒和督促相关人员对事故隐患进行整改和改进。

6.5事故告警系统：

监控中心通过设立电话事故告警系统，在机房发生事故时通过系统预设的相关人员的电话及时通知责任人。

6.6短信发送系统：

短信发送系统在事故发生后，是事故应急通知的重要通讯手段，能够在最短时间内让有关人员得到事发现场的相关情况，为事故处理赢得优秀时间。

6.7电子政务和内部协同办公系统：

逐步建立监控中心的知识管理系统和客户服务系统，实现各级机构之间的信息交换和信息共享，支持功能性系统和事务性系统的开发和应用。

6.8监控中心机房监控中心机房包括九个部分：

服务器（应用服务器，数据库服务器和监控服务器）、工作站、网络设备、动力配电系统，空调系统，机房屏蔽系统，机房装饰，接地系统，防雷系统，消防报警灭火系统。

七、监控设备的维护方法

为了做好监控设备的维护工作，维修中心配备相应的人力、物力（工具、通讯设备等），负责日常对监控系统的监测、服务、管理。

承担起设备的维护服务工作，以保障监控系统的长期、可靠、有效的运行。

7.1维护基本条件

古话说得好，“巧妇难为无米之炊”，对监控系统的维护来说也是一样的道理，对监控系统进行正常的设备维护所需的基本维护条件，既做到“四齐”，即备件齐、配件齐、工具齐、仪器齐。

设备齐

通常来说，每一个系统的维护都必须建立相应的备件库，主要储备一些比较重要而损坏后不易马上修复的设备，如摄像机、镜头、监视器等。

这些设备一旦出现故障九可能使系统不能正常运行，必须及时更换，因此必须具备一定数量的备件，而且备件库的库存量必须根据设备能否维修和设备的运行周期的特点不断进行更新。

配件齐

配件主要是设备里各种分立元件和模块的额外配置，可以多备一些，主要用于设备的维修。

常用的配件主要有电路所需要的各种集成电路芯片和各种电路分立元件。

其他较大的设备就必须配置一定的功能模块以备急用。

这样，经过维修就能笑的投入产生良好的效益，节约大量更新设备的经费。

7.2设备维护中的一些注意事项

在对监控系统设备进行维护过程中，应对一些情况加以防范，竟可能使设备的运行正常，主要须做好防潮、防尘、防腐、防雷、防干扰的工作。

防潮、防尘、防腐

对于监控系统的各种采集设备来说，由于设备直接置于有灰尘的环境中，对设备的运行会产生直接的影响，需要重点做好防潮、防尘、防腐的维护工作。

如摄像机长期悬挂于硼端，防护罩及防尘玻璃上回很快被蒙上一层灰尘、碳灰等的混合物，又脏又黑，还具有腐蚀性，严重影响收视效果，也给设备带来损坏，因此必须做好摄像机的防尘、防腐维护工作。

在某些湿气较重的地方，则必须在维护过程中就安装位置、设备的防护进行调整以提高设备本身的防潮能力，同时对高温度地带要经常采取除湿措施来解决防潮问题。

防雷、防干扰

只要从事过机电系统的维护工作的人都自动，雷雨天气以来，设备遭雷击是常事，给监控设备正常的运行造成很大的安全隐患，因此，监控设备在维护过程中必须对防雷问题高度重视。

防雷的措施主要是要做好设备接地的防雷地网，应按等电位体方案做好独立的地阻小于1欧的综合接地网，杜绝弱电系统的防雷接地与电力防雷接地网混在一起的做法，以防止电力接地网杂波对设备产生干扰。

防干扰则主要做到布线时应坚持强弱电分开原则，把电力线缆跟通讯电缆和视频电缆分开，严格按通讯和电力行业的布线规范施工。

八、具体维护措施

每季度一次设备的除尘、清理，扫净监控设备显露的尘土，对摄像机、防护罩等部件要卸下彻底吹风除尘，之后用无水酒精棉将各个镜头擦干净，调整清晰度，防止由于机器运转、静电等因素将尘土吸入监控设备机体内，确保机器正常运行。

同时检查监控机房通风、散热、净尘、供电等设备。

室外温度应在-20℃~+60℃。

相对湿度应在10％~100％；室内温度应控制在+5℃~+35℃，相应湿度应控制在10％~80％，留给机房监控设备一个良好的运行环境。

根据监控系统各部分设备的使用说明，每月检测其各项技术参数及监控系统传输线路质量，处理故障隐患，协助监控主管设定使用级别等各种数据，确保各部分设备各项功能良好，能够正常运行。

对容易老化的监控设备部件每月一次进行全面检查，一旦发现老化现象应及时更换、维修，如视频头等。

对易吸尘部分每季度定期清理一次，如监视器暴露在空气中，由于屏幕的静电作用，会有许多灰尘被吸附在监视器表面，影响画面的清晰度，要定期擦拭监视器，校对监视器的颜色及亮度。

对长期工作的监控设备每月定期维护一次，如硬盘录像机长时间工作会产生较多的热量，一旦其电风扇有故障，会影响排热，以免硬盘录像机工作不正常。

对监控系统及设备的运行情况进行监控，分析运行情况，及时发现并排除故障。

如：

网络设备、服务器系统、监控终端及各种终端外设。

桌面系统的运行检查。

网络及桌面系统的病毒防御。

每月定期对监控系统和设备进行优化：

合理安排监控中心的监控网络需求，如宽带、IP地址等限制。

提供每月一次的监控系统网络性能检测，包括网络的连通性、稳定性及宽带的利用率等；实时检测所有可能影响监控网络设备的外来网络攻击，实时监控各服务器运行状态、流量及入侵监控等。

对异常情况，进行核查，并进行相关的处理。

根据用户需要进行监控网络的规划、优化；协助助理服务器软硬件故障及进行相关硬件软件的拆装等。

提供每月一次的定期信息服务：

每个月第一个工作日，将上月抢修、维修、维护、保养记录表以电子文档的形式报送监控中心负责人。

九、弱电系统维修保养范围

1.闭路电视监控系统

2.防盗报警系统

3.综合布线系统

4.楼宇自动控制系统

5.停车场管理系统

6.门禁控制系统

十、闭路电视监控系统维修保养细则

1、闭路电视监控系统主要包括

（1）摄像机信号采集系统

（2） 信号传输系统

（3）本地记录控制系统

（4）本地显示系统

2 、闭路电视监控维修保养方式：

跟据闭路监控系统的特点及实际情况我们制定下列方式：

 每月一次现场巡视系统各个部分（包括摄像头及其相应的防雷设备）的工作情况，发现问题时立即现场修复。

3  摄像机信号采集系统的维修保养

3.1 摄像机可以分为：

（1） 摄像机成像机芯 

（2） 内置万向云台 

（3） 内置万能解码器 

（4） 22倍物理变焦10倍电子放大镜头 

（5） 护罩和支架

 3.2维护保养内容 

（1）摄像头信号丢失，应检查摄像头电源线及信号线，检查相关接头，尽快维修。

（2）CCD芯片发热老化。

（3）解码器的解码板继电器不动作

（4）镜头不动作。

（5）云台不动作等等。

（6）护罩的清洁卫生

 3.3维护保养方法 

（1） 摄像枪部分：

目测摄像机有无图像、干扰、清晰度如何、信

号的强弱情况等。

（2） 云台部分：

进行云台控制，检查水平、垂直方