安防在智慧楼宇中的应用
中国安防行业网    2013/8/16 14:39:00    关键字:安防,智慧楼宇      浏览量:

    智能楼宇的核心是5A系统,智能楼宇就是通过综合布线系统将此5个系统进行有机的综合,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科,涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等,并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。

    通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小BA系统或狭义BA系统,采用先进的计算机控制技术,以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序,使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行,从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。

    智慧楼宇特点

    智慧楼宇是在传统建筑平台上为实现智能化而进行全方位改进的产物,从而使冷冰冰的混凝土建筑物成为温暖的、人性化的智慧型建筑。智慧楼宇与传统建筑相比,不但功能更多、更强,而且更节约资源,适应性和灵活性更强。智慧楼宇与一般建筑的区别在于:

    (1)工程规模和总建筑面积都比较大,如中、高层建筑,小区,广场,运输枢纽中心等。

    (2)具有重要性质或特殊地位,如电视台,报社,政府、军队、公安的指挥中心,通信枢纽楼宇等。

    (3)应用系统配套齐全,如网络、安全、环境等服务功能完善。

    (4)资金和技术密集,是现代化的高科技产物,需要一个强大的工程部门来管理。

    (5)总体结构复杂,配合协调较多,是一个综合的集成系统。

    智慧楼宇的功能构成

    智慧楼宇除了有一般的电力供应,给排水,空气调节,采暖,通风等设施外,主要还包扩具备较好的信息处理及自动控制能力。其基本系统主要有3A--楼宇自动化系统(BA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化(OA)。我国部分房地产商将楼宇自动化里的信息管理自动化系统(MA)和消防安保自动化系统(FA)独立出来,因此变成了5A。

    (1)楼宇自动化系统

    楼宇自动化系统是将建筑物内的供配电、照明、给排水、暖通空调、保安、消防、运输、广播等设备通过信息通信网络组成分散控制、集中监视与管理的管控一体化系统,随时检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备使其始终运行于最佳状态,从而保证系统运行的经济性和管理的科学化、智能化,并在建筑物内形成安全、舒适、健康的生活环境和高效节能的工作环境。健康的生活环境和高效节能的工作环境。

    此系统包括环境控制系统和防灾与保安子系统。环境控制管理子系统又包括:暖通空调控制系统、给排水系统、运输设备控制系统、电气控制系统、资源循环利用系统、能源管理系统等。防灾与保安子系统包括:消防报警及联动控制、防盗报警系统、闭合电视监控系统、出入口控制系统、访客对讲系统电子巡更系统。

    (2)通信自动化系统

    通信自动化系统主要提供建筑内的一切语音和数据通信,这就是说既要保证建筑内语音,数据,图像的传输,又要与建筑外远程数据通信网相通,从而达到资源的共享。通信系统包括以程控交换机为核心,以多功能电话,传真,各类终端为主要设备的通信网内局域网,工作站,高速主干通信网等。它包括:语音通信,无线通信,数据通信和图形及图像通信。

    (3)办公自动化系统

    办公自动化系统是服务于具体办公业务的人机交互信息系统,它是利用先进的科学技术,不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中,并且由这些设备和办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统。其目的是尽可能充分利用信息资源,完成各类电子数据处理,对各类信息进行有效管理,提高劳动效率和工作质量,同时能进行辅助决策。传统的办公系统和现代化的办公自动化的本质区别就是信息存储和传输的介质不同。传统的办公系统是使用模拟存储介质,所使用的各种设备之间没有自动地配合,难以实现高效率的信息处理和传输。现代化的办公自动化系统是利用计算机把多媒体技术和网络技术相结合,使信息用数字化的形式在系统中存储和传输。办公自动化技术的发展将使办公活动朝着数字化的方向发展,最终实现无纸化办公。

    (4)综合布线系统

    综合布线系统是建筑物内所有信息的传输通道,是智慧楼宇的"信息高速公路"。综合布线由线缆和相关的连接硬件设备组成,是智能建筑必备的基础设施。它采用积木式结构、模块化设计,通过统一规划、统一标准、统一建设实施来满足智能建筑信息传输高效、可靠、灵活性等要求。综合布线系统一般包括建筑群子系统、设备间子系统、垂直干线子系统、水平子系统、管理子系统和工作区子系统等六个部分。

    (5)系统集成中心

    系统集成中心是智慧楼宇的最高层控制中心,监控整个智慧楼宇的运转。系统集成中心具有通过系统集成技术,汇集各个自动化系统信息,进行各种信息综合管理的功能。它通过综合布线系统把各个自动化系统连接成为一体,同时在各子系统之间建立起一个标准的信息交换平台。系统集成中心把各个分离的设备、功能和信息等集成为一个相互关联的、统一的和协调的系统,使资源达到充分的共享,从而实现了集中、高效和方便的管理和控制。

    智慧楼宇涉及的主要安防产品包括:

    (1)楼宇自控系统(系统软件及应用软件、控制器及通信网络及其组件、各类传感器、各类执行机构)。

    (2)综合布线系统(光纤/铜缆/大对数线缆、面板模块、配线架(数据/语音)、19寸工业标准机柜)。

    (3)计算机网络系统(路由器、交换机、网管软件)。

    (4)语音通讯系统(PBX)。

    (5)视频安防监控系统(硬盘录像机、编解码器、视频矩阵、监控显示器、各种摄像头、管理软件及操控设备)。

    (6)防盗报警系统(报警管理软件、各类探测器、报警主机)。

    (7)出入口控制系统(读感器及其控制器(卡、指纹等)、执行机构(电动门锁、门磁、按钮等)。

    (8)停车场管理系统(管理软件、出入口控制设备、道闸、摄像及显示设备)。

    (9)火灾自动报警系统(报警控制器及各类模块、探测、声光报警器、消防电话、广播系统、联动控制器)。

    (10)有线电视系统(前端系统、传输系统、分配系统)。

    (11)信息发布查询系统(显示设备、MT终端控制器、触摸屏)。

    (12)大屏幕显示系统(显示单元、视频控制客户端、控制软件)。

    (13)电子会议系统(会议发言及讨论系统、同声传译系统、远程视频管理系统、集成控制系统)。

    (14)公共广播系统(前端音源及播出设备、功率放大器、控制设备、扬声器)。

    (15)访客对讲系统(管理软件及硬件设备、壁挂可视分机、监控摄像头、适配器等)。

    视频安防监控技术

    目前的数字监控技术主要有模拟与数字化相混合(又称半数字化的监控系统)及全数字化安防系统两种模式。

    混合数字监控系统的优势

    模拟与数字化相混合的数字监控系统,是采用前端模拟摄像机+编解码器+后端数字处理技术的监控系统,即前端摄像机仍保留为传统的模拟摄像机,模拟视频信号通过编码器转换为数字信号进行传输的视频监控系统。

    混合数字监控系统的优势主要体现在投资适中、前端模拟摄像机便于维护和更换便利、前端摄像机不受网络90米链路限制。总结以往的使用经验,尤其在室外监控探头多的小区数字监控技术中推荐使用模拟和数字混合的监控技术,主要考虑室外采用IP摄像机时,受IP网络摄像机的网线传输链路的限制,需要在室外安装交换机,但是受室外的环境、温湿度变化等自然条件影响,需要为交换机配置室外型箱体,极不便于管理维护。而采用模转数监控技术,由于模拟视频信号传输距离和技术远远比网络传输便利,编码器及交换机等核心设备就可以放在环境较好的室内,提高系统整体稳定性。

    相对于传统的监控系统,数字高清监控的技术优势明显,全数字化安防系统应用现代数字技术,包括现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术,加快了信息传输的速度,提高了安防信息采集、传播、处理、显示的功能,实现了安防信息和资源的充分共享,提高了系统的优化程度,增强了安全性。笔者认为全数字监控是未来监控系统的发展趋势。

    使用高清摄像机也可以优化监控布点配置,在监控范围覆盖区域相同的条件下,一台百万像素网络摄像机可以替代原有的2或3台标清摄像机,甚至更多。采用网络高清传输方式后,所有的数据都可以由网络传输,包括视频、音频、报警信号,甚至有支持POE供电功能的网络摄像机,电源都可以由网络提供,大大简化了安装过程中铺设线缆的工作量和复杂性。

    另外,高清监控可以提供更多内容,更多高清晰的细节画面,从而为智能监控(视频分析、联动)的应用创造条件。在金融、办公、酒店等项目,数字监控的布线可以与结构化布线一起考虑,从施工布线和减少公共区域桥架管线方面均存在很大的施工优势。

    楼宇可视对讲系统

    智能楼宇对讲系统是集微电子技术、计算机技术、通讯技术、多媒体技术为一体的智能化楼宇对讲系统。可实现住户与楼门的(可视)对讲、室内多路报警联网控制、户与户之间的双向对讲以及联网门禁等功能。

    楼宇可视对讲系统是智能小区最重要的组成部分之一,除了为来访客人与小区住户提供双向通话或可视通话以外,住户还能远程遥控防盗门开关及向保安管理中心进行紧急报警。楼宇可视对讲系统通过专用网络组网连接,一般包括:中心管理机、围墙机、单元门口机、住户门口机、室内分机等。随着研发实力的不断增强以及用户对附加功能需求的增加,如今,楼宇可视对讲系统衍生出图像抓拍存储、留影留言、通话录音录像、门禁集成、防盗报警、梯控等一系列人性化功能。

    智慧楼宇技术发展趋势

    智慧楼宇本身处于建筑行业之内,建筑的发展对智慧楼宇起到决定性和指导性的作用。现代建筑的发展趋势则主要包括了建筑智能化、绿色环保、健康特色三个方面。

    其中智慧楼宇首先解决的是安全问题和设备管理问题。安全问题主要包括保安和消防。设备管理包括两个方面:一是用户对设备的要求;二是物业管理者对设备的要求。

    智慧建筑从可能发生的危险源入手去构造安全环境,要将安全防范的技术及管理问题纳入设计标准,以最大限度地提高建筑安全度。国内不少地区已开始采用现代高科技,如多媒体安全防范及综合减灾物业管理系统,与社区及建筑物安全设计相结合,确保建筑物安全系统的自动化、智能化水平。

    随着科技水平快速发展,越来越多的高新技术在现实生活中得到实际应用,也进一步推动了智慧楼宇的发展和技术的更新换代。其中具有代表性的新技术研究和应用方向包括:

    (1)人工智能技术

    神经网络技术专家系统和模糊逻辑控制技术已开始应用到楼宇自控系统和节能管理中,神经网络芯片和模糊芯片用于设备的智能控制,应用专家系统对设备进行监测、预测维护和故障诊断分析等。

    (2)通信网络技术

    程控电话用户交换机由普通电话业务向ISDN综合业务交换延伸,并且可以实现与微蜂窝无线通信系统、会议电视系统、VSAT卫星通信系统等系统的互联互通。通过IP网关开放IP电话业务,提供增值服务与呼叫中心业务,能方便构建专用交换网络与公用通信网络互通,软交换技术的应用为网络与业务的融合提供了条件。

    (4)综合布线技术

    综合布线已由3类、5类发展到今天的6类、6A类,甚至7类屏蔽与非屏蔽铜缆布线以及OM3多模光缆、单模光缆。支持的传输带宽为100MHz~1GHz,网络应用的传输速率可达10000Mbps,其不仅应用于通信网络的基础设施,而且在门禁、监控、楼控等系统中也得到了广泛的应用。

    (5)无线技术

    近年来,智能建筑智能化住宅小区无线技术的应用随着Internet的无线访问、无线局域网、无线家居(例如蓝牙技术、红外)等技术的成熟应用越来越广泛,特别是近两年来,具有宽带移动功能的WiMAX、WIFI技术应用已经成熟,目前无线北京已得到广泛应用。3G移动通信网的发展对拓展智慧楼宇网络和业务将新的意义。

    (6)数字视频传输技术

    数字视频传输技术近年来有了较大的突破,智能化小区、公共建筑的VOD、可视对讲系统逐步采用了数字化技术,继而会议电视系统也采用了该项技术。

    近年来,基于TCP/IP协议的数字视频监控系统逐步成为主流,其实现了数字化采集、数字化传输、数字化存储及显示,广播系统、多媒体会议系统、有线电视系统正实现从传统模拟系统向数字化系统的转变。安防监控系统正向全数字化、智能化、网络化方向发展。

    (7)现场总线技术

    由于现场总线技术的发展,BAS逐渐采用了现场总线技术。但由于各种现场总线标准始终不能统一,人们寻求一种统一标准的总线,建议采用TCP/IP协议的以太网,工控界称之为工业以太网。目前,工业以太网技术的实时性、可靠性、安全性及供电等问题已经逐步得到了解决,国内外均有成熟产品投入市场。

    (8)消防报警系统

    消防报警系统探测器已由单一型发展为复合型、被动型发展为主动型吸收式、接触型发展为非接触型图像火灾探测器。目前自动报警器的研究正向光、声火灾控制技术、微波探测技术发展。新的火灾信号处理技术,如模糊神经网络算法是一种集模糊逻辑推理的强大结构性知识表达能力与神经网络的强大自学习能力于一体的技术。它是模糊逻辑推理与神经网络的有机结合体。

    (9)智能家居

    20世纪以来,智能家居的理念有了新的突破,消费家居也有了全新的定义:将各种家庭通信产品、计算机产品、消费类电子产品(3C),按照各类家庭数字化的需求,形成家庭网络,通过与社会全方位的信息交互,组成家庭信息、娱乐、控制服务和信息功能系统,使家居生活更加舒适、安全、智能化,开创一种新的生活方式。

    也就是说,新一代数字家居在连接家庭设备的同时与外部的服务连接起来,这样才能真正地把精力转移到服务和应用上,以此带来巨大的市场。