智能小區(qū)中安防系統(tǒng)的研究和設(shè)計

標(biāo)簽：TCP/IP UDP

智能小區(qū)安防系統(tǒng)的組成

智能小區(qū)以科技為基礎(chǔ)，在住宅小區(qū)內(nèi)充分利用計算機(jī)技術(shù)，為人們提供快速便捷的信息通訊服務(wù)，安全舒適的居住環(huán)境以及高效科學(xué)的物業(yè)管理功能，它包括安防系統(tǒng)、管理與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能。小區(qū)安防系統(tǒng)是智能小區(qū)的重要組成部分，它是通過各種采用安全技術(shù)的器材設(shè)備，實(shí)現(xiàn)小區(qū)實(shí)時監(jiān)控和管理，保障小區(qū)住戶安全的綜合性多功能防范系統(tǒng)。隨著人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，智能小區(qū)安防系統(tǒng)不僅提供基本的安全防范服務(wù)，還提供小區(qū)環(huán)境監(jiān)測等服務(wù)。

一、智能小區(qū)安防系統(tǒng)的組成

(一)住宅報警裝置為保證住戶在住宅內(nèi)的人身安全，在室內(nèi)安裝各種探測器進(jìn)行監(jiān)控，并提供緊急呼救功能。

(二)訪客對講裝置主要針對外來訪客進(jìn)行管理，有效防范外來人員進(jìn)入住宅單元，在實(shí)現(xiàn)時常常與門禁系統(tǒng)集成在一起，有效控制人員的出入。

(三)周邊防越報警裝置是在封閉的小區(qū)周邊安裝各類探測器，防止非法入侵。

(四)視頻監(jiān)控裝置是在小區(qū)出入口、周界及公共通道等重要場所安裝攝像設(shè)備，由小區(qū)監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)視和錄像，使管理人員能充分了解小區(qū)的動態(tài)。

(五)電子巡更裝置是在小區(qū)內(nèi)安裝巡更站點(diǎn)，保安巡更人員攜帶巡更記錄機(jī)按指定的路線和時間到達(dá)巡更點(diǎn)并進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)小區(qū)中心對保安人員的監(jiān)控和檢查，同時當(dāng)發(fā)生險情時便于保安人員的調(diào)度。

以上這些裝置在實(shí)現(xiàn)時往往由多個子系統(tǒng)相互集成在一起，特別是隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，它們之間相互融合，高度集成。

二、智能小區(qū)安防系統(tǒng)的特點(diǎn)

(一)智能小區(qū)安防系統(tǒng)的數(shù)字化

隨著嵌入式和智能控制技術(shù)的發(fā)展，智能小區(qū)安防系統(tǒng)已由模擬監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展為數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各類資源和信息的數(shù)字化。集成網(wǎng)絡(luò)通訊、信息處理的數(shù)字安防設(shè)備已逐步取代模擬設(shè)備，特別是在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，采用圖像傳感器+圖像編碼芯片+微控制器+網(wǎng)絡(luò)通訊芯片的方式構(gòu)建的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐步成為主流。數(shù)字化的智能小區(qū)安防系統(tǒng)克服了模擬監(jiān)控系統(tǒng)的局限性，有效地解決了模擬系統(tǒng)中信號傳輸距離有限、抗干擾差、視頻畫面品質(zhì)不高、信息存儲不方便以及查詢繁瑣等問題，具有設(shè)備簡單、安裝調(diào)試便利、存儲方便、遠(yuǎn)程傳輸及隨機(jī)檢索等許多優(yōu)點(diǎn)。

目前，智能小區(qū)安防數(shù)字化的發(fā)展方向是將圖像探測作為報警防范的主要手段，通過模式識別技術(shù)使得系統(tǒng)具有特征識別和探測功能，從而有效判斷各類非法入侵和火警等聲光警情，降低警報的誤報率。隨著新成像技術(shù)的不斷發(fā)展，安防監(jiān)控范圍也擴(kuò)展到不可視范圍。

(二)智能小區(qū)安防系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是智能小區(qū)安防系統(tǒng)的關(guān)鍵，它是提供高質(zhì)量和高可靠性安防服務(wù)的基礎(chǔ)。智能小區(qū)安防系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化主要體現(xiàn)在3個方面：安防設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)各類安防信息的共享;與智能小區(qū)其他系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息的共享和傳輸;通過接入公共網(wǎng)，如因特網(wǎng)和PSTN網(wǎng)絡(luò)，及時向外界提供各類安防信息，從而形成了層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。較好地實(shí)現(xiàn)了社會、小區(qū)及家庭3級防范機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了集監(jiān)測防范、信息管理及處理控制于一體的安防服務(wù)，同時也大大提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時性。

智能小區(qū)安防系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

目前，安防系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的研究主要集中在系統(tǒng)的組網(wǎng)方式和具有聯(lián)網(wǎng)功能的安防設(shè)備。安防系統(tǒng)組網(wǎng)方式多種多樣，如現(xiàn)場總線方式(如CAN總線、Lonworks等)、已有專線改造方式(如基于電話線的ADSL方式、基于HFC的雙向有線電視網(wǎng)絡(luò))及局域網(wǎng)方式(主要是基于以太網(wǎng))等。在實(shí)際應(yīng)用中常常采用多種方式混合使用，如底層采用RS485做為控制網(wǎng)絡(luò)用于連接各類傳感器、探測器和安防設(shè)備，上層采用以太網(wǎng)連接安防設(shè)備和上層信息監(jiān)控系統(tǒng)。基于內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的單芯片的各類安防設(shè)備也逐步進(jìn)入市場。

由于以太網(wǎng)速度快、穩(wěn)定性和可擴(kuò)充性好，已成為小區(qū)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的主流，并逐步進(jìn)入家庭網(wǎng)絡(luò)。而隨著安防系統(tǒng)的數(shù)字化和與智能小區(qū)其他系統(tǒng)的資源共享，對系統(tǒng)通訊協(xié)議的可靠性、安全性及開放性都提出了較高的要求。TCP.IP協(xié)議的獨(dú)立性、穩(wěn)定性及擴(kuò)充性很好地滿足了這些要求，同時由于TCP.IP在Internet中的主導(dǎo)地位，采用TCP.IP也符合未來Internert無處不在的發(fā)展趨勢，基于以太網(wǎng)和TCP.IP技術(shù)的組網(wǎng)方式已成為安防系統(tǒng)的重要特點(diǎn)。

(三)智能小區(qū)安防系統(tǒng)的智能化

智能小區(qū)安防系統(tǒng)不僅要求快速反映出當(dāng)前環(huán)境的情況，而且需要主動地判斷各類環(huán)境變化，并協(xié)同其他系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的控制處理。

智能小區(qū)安防系統(tǒng)的智能化主要體現(xiàn)在報警的聯(lián)動處理和基于模式識別的探測。報警的聯(lián)動處理是指當(dāng)系統(tǒng)中某設(shè)備檢測到險情時，調(diào)度周邊其他類別的安防設(shè)備對發(fā)生險情的區(qū)域進(jìn)行探測，綜合分析;同時與智能小區(qū)其他系統(tǒng)相互協(xié)作，當(dāng)判別險情后通知其他系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的處理。基于模式識別的探測是通過生物識別和特征識別等技術(shù)，充分利用光電探測技術(shù)識別各類非法入侵和險情，同時采用其他輔助手段，從而降低警報的誤報率。

三、智能小區(qū)安防系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

(一)概述

本方案采用基于家居服務(wù)器的智能家居系統(tǒng)，以家居服務(wù)器為核心構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)高端、中端和低端的互聯(lián)和協(xié)議轉(zhuǎn)換，家居服務(wù)器同時充當(dāng)家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。整個系統(tǒng)的架構(gòu)，如圖2所示。

(二)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與組網(wǎng)方式

從信息的處理模型和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來劃分，系統(tǒng)自上而下劃分為3層結(jié)構(gòu)：監(jiān)控管理層、安防設(shè)備層及傳感器層。監(jiān)控管理層是由小區(qū)各類服務(wù)器和基于PC的監(jiān)控終端組成，用于接收安防設(shè)備發(fā)送的各類信息和發(fā)送各類控制指令，它與智能小區(qū)管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，用于管理人員監(jiān)控和信息存儲查詢;安防設(shè)備層是指各類聯(lián)網(wǎng)的安防設(shè)備，包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、家居服務(wù)器及樓宇對講等，向上報告各類安防信息和接收執(zhí)行控制指令，向下讀取各類傳感器的狀態(tài)信息;傳感器層則是各類接入安防設(shè)備的傳感器和探測器，用于向上報告檢測的各類信息。