大楼监控课程设计.docx

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大楼监控课程设计

目录

1前言………………………………………………………………………………...1

2设计概述………………………………………………………………………….2

3设计需求分析………………………………………………………………….....2

3.1设计需求……………………………………………………………………..2

3.2需求分析……………………………………………………………………..3

4设计系统分析及技术方案…………………………………...……………………3

4.1设计依据……………………………………………………………………..3

4.2系统结构图……………………………………………………………………4

4.3系统结构及功能………………………………………………………………4

4.3.1闭路电视监控子系统…………………………………………………...5

4.3.2入侵报警子系统……………………………………………………...…7

4.3.3出入口控制系统……………………………………………………….10

4.3.4访客管理系统……………………………………………………….…11

4.3.5综合安防管理平台………………………………………………….…14

4.3.6智能集成控制子系统…………………………………………….……15

4.3.7网络分控子系统…………………………………………………….…16

4.4解决方案…………………………………………………………………..…17

4.5系统应用技术分析……………………………………………………..……18

4.5.1网络技术……………………………………………………………….18

4.5.2综合安防管理平台的稳定性………………………………………….18

5.设计心得…………………………………………………………………………19

6.参考文献…………………………………………………………………………19

某大楼安防监控系统设计

1前言

二十一世纪是信息化的时代，信息化产业的发展，已成为衡量一个国家、一个地区、一个部门现代化水平的重要标志，紧跟科技发展的脚步，占据信息时代的前沿，加快信息化进程，是时代的要求，是企业适应社会发展的要求。

安全防范技术是集现代科学技术之大成的产物，它体现了现代电子技术、现代通信技术、现代控制技术与现代计算机技术的完美结合，其特点在于它所采用的多元信息采集、传输、监控、管理以及一体化集成等一系列高新技术。

建立安全防范系统，实行全天候实时监控，是当前社会公共安全防范技术的方向和趋势。

随着经济建设的发展，运用高科技的现代化手段加强安全防范工作，已经成为社会各界的迫切需求。

 随着社会的发展，综合性智能大楼的建设是当今社会发展的一个趋势。

住宅大楼人员多，情况复杂，随时随地都可能有情况发生，因而对大楼进行实时监控，有利于及时了解现场所发生的情况，从而可立即作出反应，及时干预、排除问题，防止事态的进一步恶化。

并且在实时监控的同时能对所监控的场所进行录像，这能为解决问题时提供有效的依据。

利用安全防范技术构成的安全防范系统（简称安防系统），能为工作人员提供一个安全、便利、舒适的受保护空间。

因此，在大厦重要场所建立一套完善的电视监控系统，不仅可以起到安全保障作用，还可为智能大厦实现安全现代化管理创造极有利的条件。

2设计概述

某智能建筑为住宅用单栋独立单元，是11层的小高层、两梯八户。

底层设有入户大厅和物业管理中心，楼道大门安装一台可视门口数码主机，有非接触门禁IC卡开锁功能，无人值守、采用现代电子技术和通信技术对人员的进出实施放行、拒绝、记录和报警等操作。

每户室内为了保证住户在住宅内的人身和财产安全，通过在住宅内门、窗和室内其它部位安装各种探测器实施监控，通过室内对讲门禁系统传输至小区管理中心，提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户人身和财产安全，同时，住户也可通过室内紧急求助系统向小区管理中心发出求救信号。

在大楼周边设置探测器或利用画面移动侦测技术，探测任何试图非法进入小区的行为，一旦发生非法进入行为，系统联动现场和控制室声光报警器，给入侵者以威吓并通知保安人员进行处理，同时自动启动24小时不间断录像保存系统，及时记录现场的入侵行为，以备查询分析，寻找可疑线索。

3设计需求分析

3.1设计需求

（1）大楼实行可视联网对讲，每户安装一台免提可视分机；

（2）来访者可通过门口主机与住户可视对讲；

（3）各住户可通过自家可视分机与管理主机通话、遥控开锁；

（4）住户可向中心管理主机报警，管理人员也可以通过中心管理主机向住户通话，通知有关事情；

（4）单元门考虑到住户搬运大件物品出入方便，门锁开启出入大门后，大门能自行关闭，防止住户疏忽忘关大门；

（5）根据建筑物和对监控范围的要求，划分各个监控区域，要确保没有盲区或死角；

（6）根据各个监控区域的具体情况，选择合适的摄像机，并决定镜头、焦距、光圈的控制方式，是自动还是手动，是否需要全球云台等，据此选择合适的设备；

（7）根据防区确定摄像头、监视器及硬盘录像机的数量、规格；

（8）保证停电期间系统的正常使用。

3.2需求分析

要想实现上述的项目需求，我们必须建设的安防项目有闭路电视监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、访客管理系统。

而且闭路电视监控系统、出入口控制系统、巡更系统及访客管理系统必须和入侵报警系统之间实现有机的联动功能，同时整个安防项目的建设必须符合数字化发展趋势。

4设计系统分析及技术方案

4.1设计依据

本方案的设计根据甲方常规要求，并符合以下设计规范要求：

（1）中华人民共和国公共安全行业标准《防盗报警控制器设计规范》GB71784。

（2）中华人民共和国公共安全行业标准《安全防范工程程序与要求》GA/T75—94

（3）中华人民共和国公共安全行业标准《安全防范工程费用概预算编制算法》GA/T70/94

（4）中华人民共和国公共安全行业标准《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

（5）中华人民共和国国家标准《闭路电视监控系统工程规范》GB50198-94

（6）中华人民共和国国家标准《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677—1966

（7）中华人民共和国国家标准《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663—90

（8）中华人民共和国行业标准《民用建筑电气设计规范》CBTCB/T16—92

（9）中华人民共和国国家标准《防盗报警中心控制台》GB/T16572—1996

（10）中华人民共和国行业标准《智能建筑设计标准》DBJ08—47—95

（11）中华人民共和国行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92

（12）中华人民共和国行业标准《商用建筑线缆标准》EIA/TIA—569

4.2系统结构图（见附录）

4.3系统结构及功能

在安防控制中心电视屏幕墙上可以实现本系统中图像的任意调用及控制功能，并支持各类切换功能。

所有监控点图像的多画面分割显示功能，要求在安防控制中心内，能够实时观察到所有监控点的图像。

硬盘录像系统具有实时录像、移动录像、报警录像等多种录像模式，并且支持各个监控点的手动录像控制和自动录像设置功能，支持录像资料的光盘刻录及远程网络下载功能。

重要部门能够对各自所辖的探测器能够独立撤布防控制，撤布防控制的相关信息能够在安防控制中心内实时显示并记录。

支持在安防控制中心内对防盗报警系统中各个前端探测点的撤布防功能。

（1）多媒体控制及管理功能：

通过统一的多媒体平台，能够以分层电子地图方式直观的对闭路电视监控系统中各个监控点进行屏幕墙上的图像切换及控制；通过多媒体管理平台，能够对报警系统进行设防、撤防、防区旁路等控制，报警事件发生后，能够弹出报警发生区域的电子地图、显示中文报警详细信息并对报警事件自动记录，同时发出报警语音提示并在软件界面中弹出图像窗口显示实时图像、自动进行硬盘录像。

（2）智能联动功能：

报警事件发生后，能够实现报警点关联图像的屏幕墙自动切换显示、报警点关联图像的实时录像、全方位球机的预置点自动调用、报警点关联灯光的自动开启等。

支持所有监控点的远程图像调看及全方位控制功能，并能够实现远程录像资料调看。

4.3.1闭路电视监控子系统

4.3.1.1闭路电视监控系统分析

在本次大楼的闭路电视监控系统的设计中，共设置了视频监控点76个，其中6个全方位监控点、48个固定监控、22个电梯监控点。

在控制中心中，一方面需要在屏幕墙上能够依据需求任意切换显示需要监控区域的图像，并且支持各类序列切换、定点切换等功能，另一方面还必须支持对所有视频监控点的图像进行全程录像，所以在本系统中，整个大楼的闭路电视监控系统采用模拟+数字相结合的方式构成。

模拟的部分由大型矩阵切换控制

主机和由21吋100HZ彩色监视器组成的屏幕墙等构成，数字的部分由数字硬盘录像系统+21吋彩色显示器等构成，依托于数字硬盘录像系统中的模拟矩阵的切换控制功能，实现模拟与数字部分的无缝整合，从而为视频图像的网络远程雕看及控制提供一个视频服务平台。

根据上述的分析，在本次XX大厦的闭路电视监控系统中，大型矩阵切换控制主机采用128进24出的矩阵切换控制系统；屏幕墙采用8+1的方式构成，其由8台21吋100HZ的彩色纯平监视器个1台37吋的等离子彩色监视器组成；数字硬盘录像系统由2台24和1台16路的数字硬盘录像机组成。

4.3.1.2闭路电视监控系统设计

针对本次大楼的实际要求和规模，本次方案中采用64进12出的矩阵切换控制主机、全方位控制键盘、24路数字硬盘录像系统、8台21吋100HZ彩色纯平监视器、1台37寸等离子纯平监视器、彩色显示器等设备组成闭路电视监控子系统:

57路各前端视频监控点的视频信号进入控制室后通过视频分配器一分为二，一路接入到64进12出的矩阵切换控制系统，另一路接入到数字硬盘录像机中，前端视频监控点中的全方位摄像机的控制信号进入控制室后直接接入到矩阵切换控制主机中，矩阵切换控制主机的9路视频信号分别接入到屏幕墙中的9台监视器中，通过全功能控制键盘的操作，能够实现所有前端监控点在屏幕墙中的各类切换功能，并能够对于全方位摄像机进行各类PTZ控制功能。

对于3台数字硬盘录像机，在本系统中，指定其中的一台为网络视频服务器，其通过RS232信号线和矩阵切换控制主机相联，并且将矩阵切换控制主机中剩余3路监视器输出信号接入到指定的视频服务器中，依托于视频服务器的矩阵切换控制功能，为远程网络分控的远程图像调看及控制提供有效的网络视频服务。

各台数字硬盘录像系统对接入的各前端视频监控点进行全程的录像，并为日后的事件审核提供本地及远程的录像资料调用。

4.3.1.3闭路电视监控系统功能

（1）矩阵切换控制功能

a.画面全屏显示：

能在屏幕墙中的任意一个监视器上任意全屏显示整个系统中的任意一个监控点的图象。

b.电视墙切换：

能实现电视墙的三种方式的视频切换：

直接切换、自动切换、关联切换。

直接切换：

将某一视频图像直接切换到所选定的外接监视器上。

自动切换：

将某几路视频图像以相同或不同的时间间隔，在所选定的监视器上自动循环显示。

关联切换：

切换某路摄像机图像到所指定的监视器上，可以将与该摄像机图像相关的其他摄像机图像（如同一楼层）同时切换到其他监视器上。

c.云台/镜头控制：

可以通过全功能控制键盘遥控位于现场的可旋转摄像机动作，包括:

云台水平旋转和上下俯仰，变焦镜头的变倍、聚焦、光圈的调整。

对于云台能实现八个方向的动作。

对于一体化球型摄像机还可以实现变速控制和预置位设置/调用功能。

d.视频冻结：

使当前活动的视频图像静止，以便于观察。

（2）硬盘录像功能

a.视频和音频的实时显示、记录和网络传输

一个系统主机可同时处理最多36路音视频源，可同时实时显示/记录/回放，并可同时通过各种网络进行传输。

灵活方便的录像资料回放工具

b.系统支持按摄像机通道、驱动器、录像文件类型、按时间等多种条件进行录像文件的模糊查询。

c.报警提前预录：

报警发生时（图像动态侦测或外部报警），系统不仅能对报警发生后一段时间的现场情况进行录像，还能将报警发生前一段时间的报警现场图像记录下来，预录时间10秒到3分钟可调，确保报警现场录像资料的完整性。

d.多种报警联动输出控制形式：

报警联动录像、报警切换单画面、报警自动调用外部连接快球预置位、报警信息与对应联动摄像机图像向指定IP客户端上传或转发、报警联动输出打开外部灯光等一系列复杂联动动作。

e.视频会议功能：

任意客户端、DVR之间均可作为一个主/分会场发起或加入IP网络会议中。

f.实现多种画面分割形式的模拟视频输出显示功能：

系统可以实现多路图像多画面分割形式同时显示在一个监视器上，还可以进行多画面序列切换。

g.基于对图像的数字处理：

可以在实现视频切换的同时，对图像进行很多处理，比如叠加字符等。

h.抓拍、打印功能：

系统实时监控图像和录像资料回放时可在线抓帧存储，并可直接浏览或输出打印成照片，便于提供证据。

i.网络视频服务器功能：

可外部连接模拟矩阵，实现网络视频服务器的功能，网络客户端支持主机前端连接矩阵切换调看模式，仅需通过主机的一个输入通道，即可切换调看矩阵所有输入摄像机图像。

4.3.2入侵报警子系统

在本次设计中，从防范的严密性角度考虑，本次防范共分两大部分，一是电梯间、主要出入口；二是8到11楼的重要部门，通过微波红外双鉴探测器的监视，从而防范非法入侵。

在本系统中，共设置了报警探测点107个，在107个报警探测点中，分为两大部分：

一部分是对整个大厦的公共区域及重要区域进行封锁，共计24个，这一部分的；另一部门是对大厦中的某些重点办公部门进行封锁，共计83个，所有探测器由保卫中心集中控制。

因而在本次XX大厦防盗报警系统的控制主机必需采用大型总线制的报警控制系统。

对于防盗报警系统，依据前面的各项分析，在本次大楼防盗报警系统中，采用大型总线制报警控制系统。

根据防盗报警探测点的分布、控制要求、防范的对象，在本系统中，XX大厦公共区域报警探测器的信号引入到XX大厦的弱电井中，分别接入到8防区、4防区总线扩充模块中，8防区、4防区总线扩充模块分别挂接到RS485总线中，RS485总线引入到总控中心后接入到区域报警管理主机中，在RS485总线上挂接分控键盘一只，从而实现各报警探测器的撤布防控制功能。

报警子系统是整个安防管理系统的核心，可实现报警系统分区管理、报警分区独立控制、各个报警探测点的独立撤布防操作、输出设备的远程控制等功能。

可在软件中对报警系统进行设防、撤防、防区旁路等等控制，通过电子地图的不同图标直观的表示设备所处的不同的工作状态，一旦有报警发生，系统可自动立即通过下述方式响应：

弹出报警发生区域性的电子地图，报警点闪烁显示，及时提醒安保值班人员警情发生的地点位置。

多媒体音箱发出报警语音提示。

显示中文报警详细信息。

报警事件自动记录，并可在线实时打印。

若系统中安装了视频卡，可在软件界面中弹出图像窗口显示实时图像并自动进行硬盘录像。

进行其他各种联动

系统提供列表和地图两种方式，用户可以在列表或地图上对报警探测点进行布/撤防，旁路、复位处理。

可在地图或列表中对输出点设备进行控制，并可在地图和列表状态间自由切换。

可手动控制继电器输出设备的开/关，输出设备的不同状态以不同的颜色进行标志。

可通过485总线连接的多个输出模块作为联动输出，可任意设置报警防区和输出模块输出通道之间任意矩阵型多对多的联动输出控制关系，通过软件的设定来实现各个子系统之间的相互事件联动。

可任意设置报警防区联动发出多个矩阵切换命令，可以支持联网型矩阵报警跨级联动，把前级矩阵的图像经过多次切换联动切换到管理中心的指定监视上。

可针对每个报警防区由用户自定义设定网络或串口转发多条报警数据，以方便的实现和其他各种设备（如各种DVR、数字矩阵等）和子系统之间的报警联动与信息共享。

对于设置在大楼公共区域内的防盗报警探测器，通过控制键盘的撤布防操作，能够对整个大楼的各主要出入口、重要部位等进行控制，当有人非法入侵到探测器的控制区域时，报警探测器会自动的将相关的报警信息依托于RS485总线上传到区域报警控制主机中，从而在控制键盘上实时的显示报警点的相关提示信息。

可以通过多媒体电子地图对模拟矩阵切换控制系统进行直观的控制，能在电子地图上任意设定摄像机图标，仅需鼠标点击图标即可将指定的摄像机切换到指定的监视器上，完成视频切换调看图像，同时能够对所选择的全方位摄像机进行PTZ控制，各种操作均直观方便。

独特的摄像机列表式矩阵切换操作，只需鼠标单击一下摄像机列表下中文命名的摄像机名称即可完成任何一路摄像机到任一路监视器的切换。

可在软件界面上通过仿真模拟CCTV系统中的控制键盘，完成所有监视器上的图像切换调看、画面序列切换、控制全方位摄像机、启停快球巡视等操作，方便易用。

通过在管理计算机中插入海康DS4004HC视频压缩卡，可以在监控软件界面上打开视频窗显示图像，此视频信号可以从矩阵主机的视频输出口输出，输入到视频压缩卡，平时可以打开软件窗口做顺序切换显示，一但有特殊情况发生（报警、门禁等非正常情况），软件自动打开视频显示窗，并发出预设的指令自动切换相应图像到监控软件界面上，同时对此图像进行数字录像。

系统内置视频录像文件播放器，可按事件录像文件类型进行检索并可进行各种模式播放。

系统支持将各种事件（报警、门禁刷卡、巡更刷卡等）任意设定多个矩阵切换关系，完成各种事件图像自动调看或自动分配功能（如：

自动切换图像到屏幕墙、自动切换图像到视频采集卡弹出窗口、自动切换图像到DVR输入通道等等），并可完成多级矩阵的自动联动切换关系。

系统支持通过网络命令联动REMONLM2116-600系列工控式硬盘录像机进行录像，在LM1000SE管理软件平台下可将各种事件（报警等）通过任意设定，与系统内任意摄像机进行关联动，并通过网络分别控制对应的DVR进行自动报警联动录像。

4.3.3出入口控制系统

当用户进门时只需持卡靠近读卡器进行读卡对比，读卡器接到卡片信息后，门禁控制器首先判断该卡号是否合法。

如合法则发出“滴”一声，绿灯点亮，同时开锁，并将该卡号、日期、时间等信息保存以供查询。

否则门不打开，红灯亮，蜂鸣器发出“滴滴”两声。

门禁系统主要功能有：

（1）存储功能

控制器将读卡器传来的所有记录信息存储于EEPROM中，并与事先设定的内部信息核查对比、整理加工、以作为查询或考勤的详细资料。

（2）集中管理功能

工作站可建立用户资料库：

用户1、用户2等，定期或实时采集每个门的进出资料，同时可按各用户进行汇总、查询、分类及打印等。

控制器的各种参数均可通过门禁管理工作站设置。

（3）权限管理功能

本系统可实现多级权限管理功能，发卡中心可设置每张卡的开门权限。

（4）异常报警

当有人非法闯入、门锁被破坏等情况出现时，系统会发出报警信息传输到管理中心。

本门禁系统采用BIOCARD的BAU系列的门禁。

在此方案中，由于大楼进出人员较为频繁，所以方案中对大楼内部的一些部门例如：

配电间，财务室，档案室等出入口设置了门禁管理系统。

凡在内部可以进出的人员，必须拥有配发的HID卡，方能进入。

而为了使重要的部门真正的实现高质量的安防，本设计在重要的部门采用卡加密码的门禁管理方式，并且具有反胁迫功能，能在人员被挟持开门的第一时间内将报警信号传输到控制中心并迅速做出相应的反应。

从而使大楼的的安全防范以及对意外事件的发生都有相适应的措施。

4.3.4访客管理系统

4.3.4.1系统功能及应用

对讲/可视对讲是住宅小区住户与来访者的音像通讯联络系统。

它是住宅小区住户的第一道非法入侵的安全防线。

通过这套系统的设置，住户可在家中，用对讲/可视对讲分机，可以通过设在单元楼门口的对讲/可视对讲门口主机，与来访者通话并能通过分机屏幕上的影像，辨认来访者。

当来访者被确认后，住户主人利用分机上的门锁控制键，打开单元楼门口主机上的电控门锁，允许来访者进入；否则，一切非本单元楼的人员及陌生来访者，均不能进入。

这样确保了住户的方便和安全。

小区采用深圳海湾或立林品牌，A区和B区用户每户一分机（可视、语音）通过数据线传至管理中心，实现数据联网统一控制。

楼宇每单元安装一台单元主机，主机与单元楼内用户分机相连，并与地下车库单元副机联网，再连至管理中心管理主机。

单元主、副机具有可视、语音对讲、数据传输、红外读卡功能，用户可通过主、副机实现刷卡开门。

小区北门口和东门口可各设立小区门口机一台，用户可通过磁卡刷卡进入小区内，以方便物业保安管理！

单元主副机，小区门口机通过弱电主干管道，铺设丝缆把所有即时数据传至管理中心管理主机和电脑管理软件，实现全天候24小时监管。

4.3.4.2系统组成

（1）楼宇对讲/可视对讲系统组成

该系统是由住户分机/住户可视分机、译码分配器、单元门口主机、管理中心机及电源设备等组成。

是对讲通话与影像确认是两个系统配合完成的。

4.3.4.3系统设备性能及选择

（1）室内住户可视对讲分机

用于住户与来访者或管理中心人员的通话并观看来访者的影像。

它由装有黑白影像管、电子铃、电路板的机座及座上功能键和手机组成。

分机采用15～18伏直流电，由本系统的电源设备供电。

分机具有双工对讲通话功能，影像管显像清析，清析度可达420线，呼叫为电子铃声。

可视分机安装在住户的起居室的墙壁上或住户房门门后的侧墙上。

（2）对讲/可视门口主机

用于来访者通过机上功能键与住户对讲通话，并通过机上的摄像机提供来访者的影像。

该机内装有CCD摄像机（对讲门口机无）、扬声器、麦克和电路板，机面设有多个功能键。

摄像机为广角镜头，自动光圈，照度为0，并能自动调节强度，分辨率约360线，30帧/S。

工作电压为直流15～18V，由系统电源供电，门口机可适应－45C～＋80C的环温。

本机安装在单元楼门外的左侧墙上或特制的防护门上。

（3）译码分配器

用于语音编码信号和影像编码信号解码，然后送至对应的住户分机，在系统中串行连接使用，一进一出，五分配。

每个译码分配器可供四个住户使用。

译码分配器采用15～18V直流电，由本系统电源设备供电。

该设备安装在楼内的弱电竖井内。

（4）电源供应器

电源供应器是系统的供电设备。

采用220V交流供电，18V/2A直流输出。

安装在楼内的弱电竖井内。

（5）电锁

安装在单元楼门上的电控锁。

受控于住户和物业管理保安值班人员。

平时锁闭，当确认来访者可进入后，通过对设定键的操作，打开电锁，来访者便可进入，之后门上的电锁自动锁闭。

（6）管理中心主机

它是住宅小区保安系统的核心设备，可协调、督察该系统的工作。

主机装有电路板、电子铃、功能键和手机（有的管理主机内附荧幕和扬声器），并可外接摄像机和监视器。

物业管理中心的保安人员，可同住户及来访者进行通话，并可观察到来访者的影像；可接受用户分机的报警，识别报警区域及记忆用户号码，监视来访者情况，并具有呼叫和开锁的功能。

该机采用220V交流电源供电，忙时最大电流为25A。

管理中心主机安装在住宅小区物业管理保安人员值班室内的工作台面上。

（7）设备选择

以上介绍的设备，是典型对讲/可视对讲系统的一般代表性设备。

目前，在我国市场上供应的这类设备繁多，有我国引进消化后生产制造的，也有外国进口的，还有我国台湾和香港制造的。

这些产品虽然各具自己的特色，但系统的基本组成，设备的基本性能是大体相同的。

由于一些生产厂家，对系统采用了不同的传输媒体，对音、像信号采用不同处理方式，为保证信号的传输质量，在系统中增加了信号放大器或视频放大器。

因此，在系统设计时，