第六章 安全防范自动化 系统设计 6 1 楼宇安全防范系统概述 6 1 1 智能大厦对保安系统的要求 现代化大楼需要多层次 立体化的保安系统 从防止罪犯入侵的过程上讲 保安系统要提供三 个层次的保护 1 外部入侵保护 2 区域保护 3 特定目标保护 6 1 2 楼宇安全防范系统的组成 楼宇安全防范系统可分为如下几个部分 1 出入口控制系统 2 防盗报警系统 3 闭路电视监视系统 4 访客对讲系统 5 电子巡更系统 6 停车库管理系统 6 2 出入口控制系统 出入口控制系统也叫门禁管制系统 门禁 系 统在建筑物内的主要管理区 出入口 电梯厅及 贵重物品的库房等重要部位的通道口 安装门磁 开关 电控锁或读卡机等控制装置 由中心控制 室监控 能够对各通道口的位置 通行对象及通 行时间等实时进行控制或设定程序控制 6 2 1 出入口控制系统的基本结构 出入口控制系统包括三个层次的设备 1 直接与人员打交道的设备 有读卡机 电 子门锁 出口按钮等 2 控制器 接收底层设备发来的信息 通过 判断 发出处理的信息 对出入人员进行管 理 3 计算机装置 通过管理软件 管理系统中 所有的控制器 门禁系统一般具有如图6 1的结构 图 6 1出入口控制系统的基本结构 6 2 2出入口控制系统部件的装备 出入控制系统部件应按照建筑物的保安级别要 求装备 1 出入口处安装的设备 一级保安 安装数字键盘 读卡器或两者结合 二级保安 安装加密读卡器 自学习卡读卡器 三级保安 安装高级多媒体读卡器 声音识别 眼睛识别 指纹识别 2 控制器 一级保安 安装基本微机独立式控制器 二级保安 安装互连式微机独立式控制器 三级保安 安装有综合性能的微机 3 门控制器 有简单线圈式开门器 线圈式保安锁 电磁 铁 电动机开门器等 6 2 3 个人识别技术 在出入口控制装置中使用的出入凭证或个人 识别方法 主要有如下三大类 卡片 磁卡 条码卡 射频识别卡 威 根卡 智能卡 光卡 OCR光符识别卡等 代码 指定密码进行识别 如数字密码 锁 开门 人体生物特征识别 这是安全性最高的 一种个人识别方法 有指纹 掌纹 声音等 生物特征识别 密码锁ID读卡器 感应读卡器 IC ID卡非接触式考勤机 出入凭证和识别方法的优缺点如表6 1所示 分类原理优点缺点备注 代码 输入预先登 记的密码进 行确认 不要携带物 品 廉价 不能识别 个人 身份 会泄密 或遗忘 要定期更改密 码 卡 片 磁卡 对磁卡上的 磁条存储的 个人数据进 行读取与识 别 廉价 有效 伪造更改容易 会忘带卡或 丢失 为防止丢失和 伪造 可与密 码法并用 IC卡 对存储在IC 卡中的个人 数据进行读 取与识别 伪造难 存 储量大 用 途广泛 会忘带卡或丢 失 非接触 式IC卡 对存储在IC 卡中的个人 数据进行非 接触式的读 取与识别 伪造难 操 作方便 耐 用 会忘带卡或丢 失 表6 1 生 物 特 征 识 别 指纹 输入指纹 与预先存 储的指纹 进行比较 与识别 无携带问 题 安全 性极高 装置易小 型化 对无指纹 者不能识 别 效果好 掌纹 输入掌纹 与预先存 储的掌纹 进行比较 与识别 无携带问 题 安全 性很高 精确性比 指纹法略 低 视网 膜 用摄像输 入视网膜 与预先存 储的视网 膜进行比 较与识别 无携带问 题 安全 性极高 对弱视或 睡眠不足 而视网膜 充血以及 视网膜病 变者无法 对比 注意摄像 光源强度 不致对眼 睛有伤害 继表 6 2 4 门禁系统的计算机管理功能 1 系统管理 设备注册 级别设定 时间管理 数据库的管理 卡片跟踪 2 事件记录 3 报表生成 4 联网通信 5 与其他系统的联动 6 2 6 出入口控制系统设计示例 1 设计原则 系统的实用性 系统的实时性 系统的完整性 系统的安全性 系统的易维护性 系统的易维护性 2 设计要点 1 在满足功能性和可靠性的前提下 初期的总投资要尽可能的少 2 使系统在运行后的管理和维护费用少 3 使系统在未来进更改或搬迁以及改造 升级时只需要少量的资金便可达成 3 各类门禁系统举例 密码门禁系统图 见图6 2 非接触式感应卡门禁系统图 见图6 3 指纹识别门禁系统图 见图6 4 图6 2 密码门禁系统 图6 3 非接触式感应门禁系统 图6 4 小区活体指纹识别门禁及监控系统 4 出入口控制系统设计实例 图6 5是某大楼各室的出入口控制系统的 设备平面布置图 该系统使用IC卡结合 监控电视 CCTV 摄像机进行出入个人 身份鉴别和管理 图6 5某大楼出入控制系统设备布置图 图6 6 计算机管理出入口进出的程序流程图 6 3 防盗报警系统 智能建筑系统中防盗报警系统是非常重要的 一块 借助于现代话的高科技的电子技术 传 感技术 精密仪器技术和计算机技术为基础的 防盗报警器材设备的 构成一个快速反应系统 从而达到防盗目的 防盗报警系统属公共安 全管理系统范畴 是采用红外 微波 等探 测器 在一些无人值守的部位 根据不同部位 的重要程度和风 险等级要求以及现场条件 例 如金融楼的贵重物品库房 重要设备机房 主 要出入口通道等进行周界或定方位保护 6 3 1 防盗报警系统的结构 防盗报警系统主要由下列3个部分组成 各种类型的探测器 现场区域控制器 报警监控中心 其结构见图6 7 图6 7 防盗报警系统的结构图 6 3 2 防盗系统中使用的探测器 点型入侵探测器 直线型入侵探测器 面型入侵探测器 空间入侵探测器 1 点型入侵探测器 点型报警探测器是指警戒范围仅是一个点 的报警器 如门 窗 保险柜等这些警戒 的范围只是某一特定部位 常见的有以下 几种报警器 1 开关入侵探测器 开关是防盗系统中最基本 简单而经济有效 的探测器 最常用的开关包括微动开关 磁簧 开关两种 开关一般装在门窗上 线路的连接 可分常开和常闭两种 磁控开关主要用于封锁 门或窗 其可靠性高 误报率低 2 震动入侵探测器 当入侵者进入设防区域 引起地面 门窗震 动 或入侵者撞击门 窗和保险柜 引起震 动 发出报警信号的探测器称震动入侵探测 器 常见的有压电式震动入侵探测器和电动 式的震动入侵探测器 玻璃破碎震动探测器是常用的一种压电式震 动入侵探测器 把压电传感器贴在玻璃上 当玻璃受到震动式 传感器相应的两级上感 应电荷 形成一微弱的电位差 将此信号放 大处理后 推动声光报警器 2 直线型入侵探测器 直线型报警探测器是指警戒范围是一条线束的 探测器 常见的有主动式红外线报警器和被动 式红外线报警器 1 主动式红外线报警器 主动式红外报警器是由收 发装置两部分 组成 如图6 8所示 图6 8 主动式红外线报警器 当罪犯横跨门窗或其他防护区域时 挡住了不 可见的红外光束 从而引起报警 所以 探测 用的红外线必须先调制到特定的频率再发送出 去 而接收器也必须配有频率与相位鉴别的电 路来判别光束的真伪或防止日光等光源的干扰 安装时应注意 封锁的路线一定是直线 中间 不能有阻挡物 主动式红外报警器的几种布置 单光路由一只发射器和一只接收器组成 图6 8 单光路布置 双光路由两对发射器和接收器组成 图6 9 双光路布置 多光路构成警戒面 图6 10 多光路布置 反射单光路构成的警戒区 图6 11 反射单光路布置 2 被动式红外报警器 它是利用人体的温度来进行探测的 有时也 称它为人体探测器 任何物体因表面温度不同 都会发出强弱不等的红外线 人体所辐射的红 外线波长在10 m左右 被动式红外报警器在结构上可分为红外探测 器和报警控制部分 被动式红外探测器根据视场探测模式 可直 接安装在墙上 天花板上或墙角 其布置原则 如下 探测器对横向切割 即垂直于 探测区方向的 人体运动最敏感 故布置时应尽量利用这个特性 达到最佳效果 如图6 12中A点布置的效果好 B 点正对大门 其效果差 图6 12 被动式红外探测器的布置之一 布置时要注意探测器的探测范围和水平视角 见 图6 13 可以安装在顶棚上 也可以安装在墙角或 墙面 但要注意探测器的窗口与警戒的相对角度 防止 死角 1 安装在墙角可监视窗户 2 安装在墙面可监视门窗 图6 13 被动式红外探测器安装示意图 图6 14是全方位 360o视场 被动红外探测 器安装在室内顶棚上的部分及其配管装法 图6 14 被动红外探测器安装 探测器不要对准加热器 空调出风口管道 警戒区内最好不要有空调或热源 如果无法避 免热源 则应与热源保持至少1 5m以上的间隔 距离 探测器不要对准强光和受阳光直射的门窗 警戒区注意不要有高大的遮挡物和电风扇叶 片的干扰 也不要安装在强电处 选择安装墙面或墙角时 安装高度在2 4m 通常为2 2 5m 图6 15给出了一个安装实例 如图所示 在房间的 两个墙角分别安装探测器A和B 探测器C则安装在走 廊里用来监视两个无窗的储藏室和主通道 入口 图中箭头所指方向为入侵者可能闯入的走向 图6 15 被动式红外探测器安装实例 3 面型入侵探测器 面型报警探测器警戒范围为一个面 当警戒面 上出现危害时 即能发生报警信号 这类报警器 可以固定安装在现有的围墙或栅栏上 有人翻越 或破坏时即可报警 传感器也可以埋设在周界地 段的地层下 当入侵者接近或越过周界时产生报 警信号 使值守及早发现 及时采取制止入侵的 措施 1 泄漏电缆传感器 这种传感器类似于电缆结构 其中心是铜导 线 外面包围着绝缘材料 绝缘材料外面用两 条金属 如铜皮 屏蔽层以螺旋方式交叉缠绕 并留有方形或圆孔隙 以便漏出绝缘材料层 图6 16 泄漏电缆结构示意图 把平行安装的两根泄漏电缆分别接到高频发射器 和接收器就组成了泄漏电缆周界报警器 如图6 16所示 发射机通过T向外发送探测信号 而这高频探测信号通过漏孔向外传布 在两根电缆 之间形成一稳定交变电场 一部分能量传入R接收电 缆 经发大处理后 存入接收机存储器 一旦有人 或物入侵探测区 对电场产生干扰 凡接收到的电 场与原存储信号比较 发生差异 发出报警信号 该周界传感器是由多条 2 10条 平行导线构成的 与震荡频率为 1 40KHZ的信号发生器联接的导线 称之为场线 工作时场线向周围空 间辐射电磁能量 与报警信号处理 器联接 的导线称之为感应线 场 辐射的电磁场在感应线中产生感应 电流 当入侵者靠近或穿越平行导 线时 就会改变周围电磁场的分布 状态 从而使感应电流发生变化 报警信号处理器检测出此电流变化 量作为报警信号 2 平行线周界传感器 图6 17 平行周界示意图 4 空间入侵探测器 空间入侵探测器是指警戒范围是一个空间的 报警器 当这个警戒空间任意处的警戒状态被 破坏 即发出报警信号 常见的有声控报警器 微波报警器和超声波 报警器 1 声控报警器 声控报警器用传声器做传感器 声控头 用来控测入侵者在防范区域内走动或作案活 动发出的声响 并将此声响转换为报警电信 号经传输线送入报警主控器 其示意图可见 图6 18 图6 18 声控报警器示意图 2 微波报警器 微波报警器是利用微波能量的辐射及 探测技术构成的报警器 按工作原理 的不同又可分为微波移动报警器和微 波阻挡报警器两种 微波移动报警器 利用频率为300 300000MHz 通常为 10000MHz 的电磁波对运动目标产生的 多普勒效应构成的微波报警装置 它又 称为多普勒式微波报警器 微波阻挡报警器 由微波发射机 微波接收机和信号处理器 组成 使用时将发射天线和接收天线相对放 置在监控场地的两端 发射天线发射微波束 直接送达接收天线 当没有运动遮断微波束 时 微波能量被接收天线接收 发出正常工 作信号 当有运动目标阻挡微波束时 接收 天线接收到的微波能量减弱或消失 此时产 生报警信号 超声波报警器 超声波报警器利用多普勒效应 超声发射器发 射25 40KHz的超声波充满室内空间 超声接收 机接收从墙壁 地板及室内其他物体反射回来的 超声能量 与发射波的频率相比较 当室内无移 动物体时 反射波与发射波的频率相同 不报警 当入侵者在探测区内移动时 超声反射波会产