1、设计智能楼宇视频安防监控系统设计DOC湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic 毕 业 实 践类别项目承接与技术服务（毕业实践）题目智能化楼宇监控系统的技术与应用系名称电气工程系专业及班级机电S2011-7学生姓名刘恒有学号37指导教师陈永革 刘成梅 毕业实践课题及任务课题简介近年来相继涌现的农民安置小区，虽然其生活服务、文化娱乐等功能己基本完备，但与城市许多封闭式小区相比，由于安全防范设施相对滞后，加上缺乏规范的物业管理，已成为入室盗窃案件的“高发区”。如何解决农民安置小区的财产安全问题，己成为当地政府与公安部门急需解决的问题。安装一套完整的视频安防监控系统能
2、够很有效地解决这一问题课题任务要求1整个系统必须满足与全市监控系统联网的需求。2在监控系统建设方案中，要充分考虑电视电话会议系统功能的同步实现，避免重复投资。3系统规划过程中，设备资源的配置要为将来的公安机关以外的社会视缬资源接入预留一定的余量。4图像存储采用分布武存储方式。各级监控中心图像存储采用/tPEG4或H264方式，图像质量能够满足4CIF-和lCIF共存的需求。联网传输采用JP方式：重要部位监控图像存储时间不少于30日，日常部位监控图像存储时间不少于20日。5各级监挖系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类，重要事件的图像要求作水久存储，并且提供异
3、地备份存储的历史视频数槲要求进行防篡改处理，使之可以作为证据使用。6. 必须参加毕业答辩。进程安排寒 假: 根据题目要求，查阅相关资料、参考书，进一步加深对毕业实践课题的理解和认识；完成开题报告；第5周前：根据课题要求，设计硬件电路，并写出工作原理；设计软件流程及编写程序，并对程序进行注释；第12周前：进行硬件及软件安装、调试及软硬件联调；第 13 周：资料的整理、修改、完善、装订。参考资料1郑李明安全防范系统工程北京：高等教育出版社2004年2段德军安全技术防范原理设备与工程系统北京：电子工业出版社2001年3J石萍萍，张野智能建筑设备招标技术文件编制手册，北京：中国电力出版社2002年4
4、马少华楼宇设备自动控制北京：中国水利水电出版社2004年5秦兆海周鑫华。智能楼宇技术设计与施工。北京：清华大学出版社2003年6梁景凯机电一体化技术与系统北京：机械工业出版社。湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书电气工程 系 机电一体化 专业学生姓名刘恒有 班级机电S2011-7学号37 课题名称智能化楼宇监控系统的技术与应用 课题准备情况通过查阅相关的资料和走访调查最终在系统的完成毕业设计思路和方法1了解目前智能楼宇安防监控系统的概念及基本组成。2明确智能楼宇安防监控系统的作用与分类，确定系统设计目标。3设计智能楼宇安防监控系统中门禁系统和视频监控系统。4明确各系统的组成与原理，给出系统结
5、构图。拟重点解决的问题1整个系统必须满足与全市监控系统联网的需求。2在监控系统建设方案中，要充分考虑电视电话会议系统功能的同步实现，避免重复投资。3系统规划过程中，设备资源的配置要为将来的公安机关以外的社会视缬资源接入预留一定的余量。4图像存储采用分布武存储方式。各级监控中心图像存储采用/tPEG4或H264方式，图像质量能够满足4CIF-和lCIF共存的需求。联网传输采用JP方式：重要部位监控图像存储时间不少于30日，日常部位监控图像存储时间不少于20日。计划进度 寒假: 根据题目要求，查阅相关资料、参考书，进一步加深对毕业实践课题的理解和认识；完成开题报告；第5周前：根据课题要求，设计硬件
6、电路，并写出工作原理；设计软件流程及编写程序，并对程序进行注释；第12周前：进行硬件及软件安装、调试及软硬件联调；第 13 周：资料的整理、修改、完善、装订。指导教师意见 签名：年 月 日湖南工业职业技术学院毕业实践考核表电气工程 系 机电一体化 专业 学生姓名刘恒有 班级机电S2011-7 学号37 课题名称智能化楼宇监控系统的技术与应用课题成情况及自我评价通过三个月的时间，我查阅了很多资料，了解了许多CORBA 的系统,计算机控制知识。经不断实验，修改之后，设计了基于CORBA控制系统。在这一次课题设计后，我知道了自己在理论知识，设计思维以及动手能力方面的许多不足，我希望自己在以后的工作中
7、能不断进步，工作之余，涉猎机电产品设计方面的资料，使自己的能力不断得到提高。指导教师评价评语评分 （共60分）签名： 年 月 日答辩小组评价评语评分 （共40分）组长签名： 年 月 日毕业实践评审组审核 经综合考核该学生毕业实践评定为 摘 要近年来相继涌现的弄明安置小区，虽然其生活服务、文化娱乐等功能已基本完备，但与城市许多封闭式小区相比，由于安全防范设施相对滞后，加上缺乏规范的物业管理，已成为入室盗窃案件的“高发区”。如何解决弄明安置小区的财产安全问题，已成为当地政府与公安部门急需解决的问题。安装一套完整的视频安防监控系统，能够很有效地解决这一问题。关键词 安置小区 财产安全 视频安防监控系
8、统Abstract Have emerged in recent years, get out placement cell, although its life, entertainment and other functions are basically complete, but the number of gated communities and cities compared to the relative delay due to security facilities, combined with the lack of standardized property manag
9、ement, has become burglary cases, high-incidence area.” Get out how to solve the resettlement residential property security, has become a local government and public security departments need to solve the problem. Install a complete video security monitorinsystem, to Effectively address this issue.K
10、eywords placement cell the resettlement residential property security a complete video security monitoring system 1引言视频安防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。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制技术也有长足的发展。1.1 视频安防监控系统发展现状 在国内外市场上，主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，并
11、在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起，但仍需进一步完善和发展。目前，视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。 1.2视频安防监控系统的发展趋势前端一体化、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，所以，视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。 1 数字化数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的
12、通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。 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。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。 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
13、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。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。2. 视频安防监控系统概述随着人们生活水平的提高和居住环境的改善，人们对住宅小区和大厦安全性的要求也日益迫切。安全性已成为现代建筑质量标准中非常重要的一个方面。加强建筑安全防
14、范措施的建设和管理，提高住宅安全防范功能，是当前城市建设和管理工作中的重要内容。目前，居民生命安全和财产安全锁面临的最大威胁包括两方面:一方面是由于人引起的破坏，如盗窃、抢劫、凶杀等；另一方面是自然灾害引起的破坏，如火灾、煤气泄漏等。此外，大厦的运营和管理中安全保卫和意外事故的防范也是一项重要的工作。因此，人们越来越迫切要求采用有效的措施，以满足日益增长的安全防范需求。为了有效的保证人民的生命和财产的安全，在住宅小区和智能大厦中引入了智能化的系统进行安全防范管理。而通常所指的安全防范系统，严格来说应该称为安全技术防范系统，它是指为了维护社会公共安全和预防自然灾害事故，将现代电子、通信、信息处理
15、、微型计算机控制原理和多媒体应用等高新技术及其产品，应用于防劫、防盗、防暴、防破坏报警、网络报警、电视监控、出入口控制、楼宇保安对讲、周界防范、安全检查以及其他相关的以安全技术防范为目的的系统。它是社会治安综合 治理的重要内容，在预防和打击犯罪，维护社会治安，预防灾害事故，减少国家、集体财产和人民生命、财产损失方面起到一般防范手段难以或者不可替代的作用。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到安全的目的，就是安全防范的基本内涵。安全防范技术的基本内容包括预防性安全技术（如防盗、防火等）和保护性安全技术(如噪声治理、放射性保护等)，以及制定和完善安全技术规范、规定、标准和条例等。安全
16、防范系统一般由三部分组成，即：物防、技防、人防。物防即物理防范或称实体防范，它是由能保护防护目标的物理措施（如防盗窗、门、铁柜）构成，主要作用是阻挡或推迟罪犯作案，其功能以推迟作案的时间来衡量。技防即技术防范它是由探测、识别、报警、信息传输、控制、显示等技术设施所组成。其功能是发现罪犯，迅速将信息传达到指定地点。人防即人力防范，是指能迅速到达现场处理警情的保安人员一个安全防范系统是否有效是由物防、技防、人防的有机结合决定的，三者是否有机结合关键在管理。对一个安全防范系统进行精心设计，精心施工还不够，还必须在建成后进行严格管理和维护，才能保证安全防范系统的有效性。安全防范系统的作用体现在物防措施
17、推迟的作案时间内，技防措施能及时发现并迅速将信息传到控制中心，处警人员能迅速赶到现场处理警情，并能有效记录现场情况为破案提供证据。系统主要指标是“时间”。在设计和管理中要以“时间”为中心，物防措施并不是越坚固越好，而应以处警人员能到达现场的时间为设计依据；技防措施也不是越灵敏愈好，而应以减少误报又不漏报为设计依据。由于安全防范系统的敌人是罪犯，其有效性还决定于系统的防破坏力。任何坚固的设施皆有被破坏的可能，其关键是能及时发现、及时补救。因此安全防范系统的自检功能是重要的指标，在重点部位或重要防护目标安装两种以上探测器，互为补充，作为自建的一种手段。对于信息传输通道多采用巡检方式既定时或不定时对
18、前端设备发巡检信号，或由前端定时向终端发自检信号以确认系统处于正常或故障状态。安全防范系统的控制中心往往是罪犯破坏的重点，因此控制中心的自身防护是非常重要的。除了物防和技术措施之外，重要单位对其外通信手段必须是多路的，除有线通信外需加无线通信，而且应有自备卫生间，以防值班人员在去卫生间是遇害。 为了加强对巡逻人员的监督和发现巡逻人员发生意外，安全防范系统中应有巡逻子系统，在必须巡视的重要部位设巡逻设备，巡逻人员需按时到达该部位进行操作，以证明其巡视到位。误报会降低安全防范系统的有效性，甚至可以是安全防范系统失败，在安全防范系统的设计与运行中必须千方百计地减少误报，如采用报警复核方法，在收到前端
19、探测器发出的入侵信号后再监听现场的声音以判断真假，或监视现场图像以判断是否有人，后者较前者可靠但造价较高。视频安防监控系统是利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。一般由前端、传输、控制及显示记录四个主要部分组成。该系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警，产生的报警
20、型号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。3. 在长沙市公安局开发区分局治安监控系统工程项目中的应用3.1 工程概况及用户需求3.1.1 工程概况随着市场经济的高速发展，各类矛盾的日益突出，社会治安的形式与往日相比，正朝着复杂化、尖锐化、全方位化、无预见化发展，这对公安工作提出了更高、更严峻的要求，现场的图像信息为各级领导对重大活动的治安管理、警卫任务的安全保卫、突发事件妥善处置提供了直观的、实时的依据，为指挥调度提供重要的手段。各级业务部门通过公开或秘密取证，在现场采集的图像，经后期的存储、分析和编辑，能够实现对案件的线索、发案经过、犯罪嫌疑人的确认，为深入开展案件调查及侦破提供充足
21、的法律和客观依据。本工程为长沙市开发区社会治安监控系统工程，是工程总承包合同，提供包括设计、供货、运输、仓储保管、安装、测试、开通、试运行、培训、提交文件等和免费保修期等全套服务。3.1.2用户需求1 整个系统必须满足与全市监控系统联网的需求。2 在监控系统建设方案中，要充分考虑电视电话会议系统功能的同步实现，避免重复投资。3 系统规划过程中，设备资源的配置要为将来的公安机关以外的社会视频资源接入预留一定的余量。4 图像存储采用分布式存储方式。各级监控中心图像存储采用MPEG4或H.264方式, 图像质量能够满足4CIF和1CIF共存的要求。联网传输采用IP方式；重要部位监控图像存储时间不少于
22、30日，日常部位监控图像存储时间不少于20日。5 各级监控系统对接收到的巡检信息、报警信息和视音频信息等按照信息的含义和归属进行分类，重要事件的图像要求作永久存储，并且提供异地备份。存储的历史视频数据要求进行防篡改处理，使之可以作为证据使用。3.2 根据业主需求进行设计的系统设计依据1 公安部监控设备安装规范2 公安部公路车辆智能监测记录系统技术规范3 公安部公安计算机信息系统九五规划4 公安部2002年全国公安交通管理工作要点5 公安部安防系统工程质量检验实施细则(试行稿) 6 中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-827 IEEE 电气及电子工程师学会-民用建筑闭路监视电视系统工
23、程技术规范8 CCTR RECOMMENDATION 472-3 电视系统视频指标9 电子设备雷击保护导则GB7450-87 10 用建筑电气设计规范JGJ/T16-9211 建筑电气设计手册12 LA-422 ELA-485 电气指标标准13 A/T 75-94 中华人民共和国公共安全行业标准14 BJ115-87 工业电视系统工程设计规范15 B5019894民用闭路监视电视系统工程技术规范16 A308-2001安防系统工程验收规范17 A/T7494安全防范系统通用图形符号18 A/T7594安全防范工程程序与要求19 B/T1540894报警系统电源装置、测试方法和性能规范20 B1
24、4050-1993系统接地的型式及安全技术要求3.3 产品选型1 本工程所用设备根据业主需求，所选用的视频控制矩阵性能稳定，功能全面，系统配置灵活 、前面板全功能键盘、键盘口令输入。2 监控室内安装电视屏幕墙，电视墙外形美观、表面平整，彩色监视器嵌入式安装。电视墙高度符合操作员视线角度要求，能方便每个监视器的独立安装、调试、拆除并提供足够的电源插头以提供监视器使用。采用框架结构，插入式侧壁、门、顶面和底纹由表面经过酪酸饨化处理的钢板制造成，电视墙的冲孔固定型材将便于电缆安装。3 TCL监视器内置216/2W扬声器，散热保护电路及强力风扇，金属外壳防静电，防磁场，防强电场干扰。4 缔一线缆同轴电
25、缆符合BS3573标准低烟、无卤、阻燃。在电缆敷设中没有中间接头：电缆过墙/楼板开孔，在电槽井/墙内有防火隔障。5 从经济与性能相结合的效果出发，性能全面，稳定，获得业主满意。具体设备参考附录表3。3.4 产品主要性能介绍3.4.1 大华牌视频控制矩阵 大华牌视频控制矩阵，如图1所示：1.矩阵特性：图1 视频控制矩阵(1) 系统配置灵活 、前面板全功能键盘、键盘口令输入(2) 键盘LED指示、中英文菜单综合设置、内置二级汉字字库及图标(3) 屏幕信息（时间、日期、8个汉字摄像机标题、状态）显示(4) 32组通用巡视切换、64组成组切换、系统分区控制，可连接16个键盘(5) 报警自动调用图像信号
26、报警状态自动输出、报警自动布、撤防时间设置(6) 三种报警模式设置、两种报警显示方式、两种报警清除方式(7) 报警事件屏幕显示和打印查询、可控制各种云台或高速球2.主要功能全功能键盘：全功能键盘可对整个系统进行初始设置、编程设置、切换控制和前端设备操作；键盘口令输入：系统设立16个用户口令，限制无关人员操作，为一项安全措施。键盘LED指示： 前面板全功能键盘LED指示灯实时指示当前系统电源、报警、通讯工作状态；可控制各种云台或高速球：系统通过解码器等控制设备控制云台或高速球转动，还可控制电动镜头和高速球的预置设置；中英文菜单综合设置：通过键盘和第一路输出监视器，可在屏幕上用菜单对系统进行编程设
27、置；内置二级汉字字库及图标：系统通过菜单编程，用字符编码来设置当前屏幕显示；屏幕信息显示：每个视频输出上可叠加日期、时间、8个汉字和常用字符的可编程摄像机标题、监视器和报警信息状态， 日期格式为年/月/日，时间格式为：时/分/秒，屏幕显示使用带黑框的白色字符，以增加光照变化时的读出效果，屏幕显示位置水平可调；32组通用巡视切换：系统可编程8组巡视切换，每组最多可有32个摄像机画面（包括预置画面，画面停留时间可调，同一摄像机画面或同一摄像机多个预置点可重复出现多次；64组成组切换：系统可将多台摄像机同时切换到多台相邻的监视器上，共可有64组独立的摄像机分组，每组最多可有16台摄像机，每组可手动调
28、用或自动巡视切换各组；系统分区控制，可连接16个键盘：系统可最多连接16台键盘，为进一步加强操作安全可靠性，明确规定了键盘、监视器、摄像机等的受控权限；3.报警功能报警自动调用图像信号：系统接到报警信号时，将有发生报警防区的图像自动调用到指定监视器上显示；报警状态自动输出：系统接到报警信号时，自动启动辅助开关，打开联动录像机等，时间可调； 报警自动布、撤防时间设置： 系统可通过编程，设置报警方式为自动或手动，设置报警方式为自动时，通过报警布撤防时间表设置，自动启动布防、撤防；三种报警模式设置：系统可根据不同需要，设置不同报警模式模式1：即用1号监视器显示系统存在的所有报警图像。模式2：即用系统
29、存在的所有监视器以递进次序显示报警画面。即第一号报警画面显示在第一号监视器上，第N号报警画面显示在第N号监视器上，一旦所有的监视器都已显示了报警图像并且都没被清除，则随后再发生的报警被依次排成一个队列，且这些排队的报警图像一直要到某个报警监视器原有的报警画面被清除时，才能被显示。模式3：即用系统存在的任意一台监视器或系统存在的全部监视器，显示任意的几个报警画面。两种报警显示方式：系统的每个报警模式都有两种显示方式顺序方式：指的是一种报警顺序显示操作，即用监视器顺序地显示多路报警图像。在这种方式下，各种报警点的图像将不断顺序的进行切换显示，直到报警被清除。固定方式：指的是一种报警固定显示操作，即
30、用监视器固定地显示多路报警图像。在这种方式下，当第一个报警发生时，其画面显示在菜单指定的监视器上，而当第二个或更多个报警接着发生时，则按其发生的先后次序进行排对等候，直到已在显示的报警图像被清除时，才接着显示下一个报警图像。两种报警清除方式：系统报警清除都有手动清除和自动清除，这两种清除方式都可使系统退出报警并返回到报警前的工作状态。手动清除：操作都可通过键盘来控制报警的清除。在手动清除方式下，各个报警画面保留在它们相应的监视器上，直到这些监视器被键盘访问和报警清除。该报警画面才被清除。此时清除是立即的。自动清除：当报警触点复位后，报警由系统自动地确认清除，报警通过触点的复位来清除完成。各个报
31、警画面只在它们各自对应的监视器上保留与报警触点触发时间一样长的时间。一旦报警触点断开，在20秒延时后，报警画面将自动地从它的监视器上清除。这种方式试图捕捉任何瞬间的报警，一旦一个报警画面已从它的监视器上消失，则按时间次序的下一个报警画面将显示于监视器上。报警事件屏幕显示和打印查询：系统可屏幕显示和打印查询主机重要存储数据，如开机时间、关机时间、布防时间、撤防时间、报警时间。4.技术指标见附录表格1 3.4.2 屏幕墙监控室内安装电视屏幕墙，电视墙外形美观、表面平整，彩色监视器嵌入式安装。电视墙高度符合操作员视线角度要求，能方便每个监视器的独立安装、调试、拆除并提供足够的电源插头以提供监视器使用。采用框架结构，插入式侧壁、门、顶面和底纹由表面经过酪酸饨化处理的钢板制造成，电视墙的冲孔固定型材将便于电缆安装。电视墙基础
