智能楼宇安防监控毕业论文 37页

西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目智能楼宇安防监控n西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题目智能楼宇安防监控学生姓名学号08103070214专业班级07自动化2班指导教师职称讲师教研室自动化毕业设计（论文）任务与要求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，给出系统结构图。5．要求系统的设计具有一定的先进性、可靠性、整体性、可扩充性和规范性。毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容第一、二周第三、四周第五周第六周第七周第八周第九周第十、十一周第十二周由指导教师布置题目，学生领会课题设计要求，并收集相关资料。对系统需求进行分析。确定系统功能，划分系统功能模块。分析安防系统的监控要点。走访市场了解当前常用的安防设备的使用情况。完成各布防点的设计，做出各系统框图。给出实施方案设备选型，完成系统配置。进一步分析设计方案的可行性，完善系统设计。撰写毕业论文、准备答辩。论文答辩开始日期2010-02-28完成日期教研室主任（签字）系主任（签字）n西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目智能楼宇安防监控学生姓名贾亚刚学号08103070214专业名称自动化指导教师谢常建开题时间2010-02-28班级0702一、选题目的和意义：智能楼宇的安防监控，是指以建筑为平台，以集中监视、集中控制、集中管理为目的，将各种安防设备与系统通过组合或集成，构成一个综合性安防技术防范系统。视频监控系统是安防系统的主要部分，也是智能化系统的重要组成部分。目前，视频监控系统多采用模拟信号处理技术，随着计算机网络技术的数字化，技术的发展，基于多媒体的数字视频远程网络监控系统开始逐步成熟，并得到了一定的发展。防盗报警系统是为了保证住户在住宅内的人身及财产安全，通过在住宅内安装各种探测器进行昼夜监控，当探测到警情时，监控计算机将准确显示警情发生地点，提示安保人员迅速确认警情。门禁系统是智能楼宇出入管理的重要措施，它可以对进出人员进行分级别、分区域、分时段的管理，以确保内部安全。门禁识别系统通常采用卡式识别系统，包括：磁卡、IC卡、射频卡、智能卡、指纹识别等，随着现在各类通信技术的发展，门禁识别系统已经向红外面目标识别技术甚至更高的技术领域发展。与传统楼宇安防监控系统相比，现代安防监控系统多应用传感器识别技术，PLC系统控制技术及先进的网络通信技术。这种系统将更合理、更高效、更快捷的为人们提供舒适的工作和生活环境，为人们人身财产安全提供更好的保障。推广智能楼宇技术，对于改善人居环境，促进可持续发展具有重要意义。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势：目前，在我国房地产业不断发展的背景下，智能楼宇已迅速成长。智能楼宇安防监控也被人们所了解。智能楼宇安防监控在北京、上海、广州、深圳等一线城市高档住宅中也得到了应用，它已经成为高档物业的新标志。经过多年来的探索、推进，我国智能楼宇安防监控方面也取得了较大的发展。据美国一家权威机构的调查资料显示，在美国、英国、日本等发达国家，60%以上的商务楼宇已经与一些全球知名的楼宇接入服务商达成了协议，针对楼宇内企业的需求设定了一套统一的服务标准。在社会主义迅速发展的今天，我国的智能楼宇的系统构成更注重于满足住户在安全性、舒适的环境、便利的社区服务和社区管理，具有增值效应的网络通信等方面的实现和个性化要求。现在智能楼宇系统集成的发展主要分为两种趋势：将安防系统、楼宇自控、消防系统的数据整合，交由统一平台进行管理；还有一种将楼宇自控、安防、消防、信息设备系统、信息化应用系统集成起来，形成IBMS系统，一个平台控制5个系统。后者集成的系统较多，一般适用于银行、企业等特殊要求的建筑物中。由于系统集成具有节能、高效的特点，逐渐成为大型公共建筑中不可或缺的一部分。目前，全国70%大型公共建筑内部的系统实现了不同程度的集成，而且这个数字还在不断增加。同时，随着我国城市化进程的逐步深入，越来越多的现代化生活住宅小区在城市和乡镇中出现。并且随着我国经济的进一步发展和人们生活水平的提高，住宅小区的规模和档次也会进一步提高。n三、主要研究内容：1、门禁系统；2、视频监控系统；3、可视对讲系统指导教师意见及建议：签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。n西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目智能楼宇安防监控学生姓名贾亚刚学号08103070214专业名称自动化指导教师谢常健检查时间班级0702毕业设计（论文）进展情况本次论文的设计任务是智能楼宇安防监控系统的设计，从3月1日接到任务以后，收集资料明确设计要求，并通过老师的指导和自己的学习，在3月11号完成了开题报告。接下来对智能楼宇安防监控系统进行了分析，确定了系统的功能，划分了系统的模块。该系统包括门禁系统、视频监控系统和可视对讲系统。通过对各个系统的学习，已经初步掌握了门禁系统的选择及一些技术参数；明确了视频监控系统的监控要点；了解了可视对讲系统的控制原理。同时对我国智能楼宇综合布线技术及布线标准有了一个新的认识。通过最近一段时间的学习，使我对论文所涉及的各类技术有了一个清楚的认识，并可以按照论文工作进程来按时完成设计任务。同时，老师每周两次的指导，更使我对楼宇安防监控的认识上升了一个台阶，也使我专业知识得到了更好的应用。后面，要对论文进行进一步完善，设计任务将在5月10号左右完成。指导教师意见“中期检查”主要检查毕业设计进度，主要检查以下内容：a.学生是否清楚自己的工作内容和技术路线b.能否按进度完成设计任务c.能否与指导教师保持正常的师生指导关系签字：年月日n教研室意见签字：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表学生姓名学号专业班级毕业设计（论文）题目设计（论文）起止时间年月日至年月日n指导教师评语：（应从选题、收集资料与运用、论点、论述依据、结论、论证方法、写作规范以及日常表现等方面对论文进行评述。）建议成绩：指导教师签名：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表学生姓名学号专业班级毕业设计（论文）题目n设计（论文）起止时间年月日至年月日评阅教师评语：（应从选题、写作规范、问题论证或说明效果等方面对论文进行评述）建议成绩：评阅教师签名：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录学生姓名学号专业名称答辩时间年月日答辩地点指导教师题目n答辩小组成员姓名职称姓名职称提问及回答情况记录：记录人签字：年月日答辩成绩：答辩小组组长签名：年月日毕业论文成绩答辩委员会认定成绩毕业论文等级系（院）答辩委员会意见：负责人签名：年月日注：1、毕业论文成绩=指导教师成绩×40%＋评阅教师成绩×20%＋答辩成绩×40%；2、论文等级分优秀（≥90分）、良好（80~89分）、中等（70~79分）、及格（60~69分）、不及格（<60分）。n智能楼宇安防监控摘要：近些年来，随着经济的发展，人们生活质量的提高，一般的楼宇已经不能满足人们对人身财产安全的要求。然而，智能楼宇安防监控系统的出现将从根本上改善这个问题。因此，楼宇采用现代化安防技术是目前发展的必然趋势。指纹门禁系统是智能楼宇出入管理的一个重要措施，它可以通过所采集的住户指纹信息来对出入门禁的人进行核对，以确保住户的人身财产安全。视频监控系统现多采用数字信号处理技术，根据监控点的不同选择不同的监控设备，并通过数字硬盘录像机（DVR）对监控区域进行录制。可视对讲系统是对门禁系统的更进一步完善，住户可以通过该系统对探访者进行视频认证，从而为住户人身财产安全提供更好的保证。智能楼宇安防监控技术的推广，对于改善人居环境，促进可持续发展也具有重要意义。关键词：智能监控安防nAbstract：Inrecentyears,withthedevelopmentofeconomy,thequalityofpeople'slifeisimproving,generalbuildingcannothavesatisfiedtherequirementofpersonalpropertysafety.However,intelligentbuildingsecuritymonitoringsystemwouldradicallyimprovetheproblem.Therefore,itistheinevitabletrendofcurrentdevelopmentforbuildingwhichadoptsthemodernsecuritytechnology.Fingerprintentranceguardsystemisoneoftheimportantmeasuresinthemanagementfortheintelligentbuilding,itcancheckoutthepeople throughtheacquisitionoftheresidentsoffingerprintinformationtoensurepersonalpropertysafety.Videomonitoringsystemsarenowmostlyadopteddigitalsignalprocessingtechnology,accordingtothedifferentchoicesofdecentralizingwechosethedifferentmonitoringequipment,andrecordthedifferentmonitorregionthroughdigitalharddiskvideorecorder(DVR).Visibleinterphonesystemisthefurtherimprovementofentranceguardsystem,residentscanrecognizethevisitorsbyvideothroughthissystem,soitcanprovidebetterguaranteeforpersonalpropertysafety.Thepromotionofintelligentbuildingsecuritymonitoringtechnologyhasimportantmeaningonimprovingthelivingenvironmentandpromotingsustainable.Keywords：intelligentsecuritymonitoringn西安文理学院本科毕业设计（论文）目录第一章绪论21.1选题的目的与意义21.2智能楼宇安防监控技术的发展趋势2第二章安防监控系统的原理及构成32.1安防监控系统概述32.2安防监控系统结构32.3门禁系统42.3.1密码识别技术42.3.2卡片识别技术42.3.3生物识别技术52.4视频监控系统62.4.1视频监控设备的现状62.4.2视频监控设备的发展72.4.3视频监控系统基本功能要求72.5可视对讲系统82.5.1可视对讲系统各部分的主要作用82.5.2可视对讲系统的工作原理92.5.3可视对讲系统的主要功能9第三章智能楼宇安防监控系统的设计实例103.1实例需求分析103.2设备原理103.2.1指纹门禁系统原理103.2.1视频监控系统原理123.2.1可视对讲系统原理133.3设备的选择133.3.1指纹门禁系统设备的选择133.3.2视频监控系统设备的选择143.3.3可视对讲系统设备的选择173.3.4DVR设备的选择20结束语23致谢24参考文献25附录26第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1选题的目的与意义智能楼宇的安防监控，是指以建筑为平台，以集中监视、集中控制、集中管理为目的，将各种安防设备与系统通过组合或集成，构成一个综合性安防技术防范系统。视频监控系统是安防系统的主要部分，也是智能化系统的重要组成部分。目前，视频监控系统多采用模拟信号处理技术，随着计算机网络技术的数字化，技术的发展，基于多媒体的数字视频远程网络监控系统开始逐步成熟，并得到了一定的发展。防盗报警系统是为了保证住户在住宅内的人身及财产安全，通过在住宅内安装各种探测器进行昼夜监控，当探测到警情时，监控计算机将准确显示警情发生地点，提示安保人员迅速确认警情。门禁系统是智能楼宇出入管理的重要措施，它可以对进出人员进行分级别、分区域、分时段的管理，以确保内部安全。门禁识别系统通常采用卡式识别系统，包括：磁卡、IC卡、射频卡、智能卡、指纹识别等，随着现在各类通信技术的发展，门禁识别系统已经向红外面目标识别技术甚至更高的技术领域发展。与传统楼宇安防监控系统相比，现代安防监控系统多应用传感器识别技术及先进的网络通信技术。这种系统将更合理、更高效、更快捷的为人们提供舒适的工作和生活环境，为人们人身财产安全提供更好的保障。推广智能楼宇技术，对于改善人居环境，促进可持续发展具有重要意义。1.2智能楼宇安防监控技术的发展趋势目前，在我国房地产业不断发展的背景下，智能楼宇已迅速成长。智能楼宇安防监控也被人们所了解。智能楼宇安防监控在北京、上海、广州、深圳等一线城市高档住宅中也得到了应用，它已经成为高档物业的新标志。经过多年来的探索、推进，我国智能楼宇安防监控方面也取得了较大的发展。据美国一家权威机构的调查资料显示，在美国、英国、日本等发达国家，60%以上的商务楼宇已经与一些全球知名的楼宇接入服务商达成了协议，针对楼宇内企业的需求设定了一套统一的服务标准。在社会主义迅速发展的今天，我国的智能楼宇的系统构成更注重于满足住户在安全性、舒适的环境、便利的社区服务和社区管理，具有增值效应的网络通信等方面的实现和个性化要求。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）现在智能楼宇系统集成的发展主要分为两种趋势：将安防系统、楼宇自控、消防系统的数据整合，交由统一平台进行管理；还有一种将楼宇自控、安防、消防、信息设备系统、信息化应用系统集成起来，形成IBMS系统，一个平台控制5个系统。后者集成的系统较多，一般适用于银行、企业等特殊要求的建筑物中。由于系统集成具有节能、高效的特点，逐渐成为大型公共建筑中不可或缺的一部分。目前，全国70%大型公共建筑内部的系统实现了不同程度的集成，而且这个数字还在不断增加。同时，随着我国城市化进程的逐步深入，越来越多的现代化生活住宅小区在城市和乡镇中出现。并且随着我国经济的进一步发展和人们生活水平的提高，住宅小区的规模和档次也会进一步提高。第二章安防监控系统的原理及构成2.1安防监控系统概述目前，安防监控系统在智能楼宇中起着至关重要的作用。在科技高速发展的今天，利用科技手段和有效地物业管理，可以彻底改变人们安全防范的现状，被动型安全防范模式正在向多元化、综合化、电控化以及网络化方向发展。这将是21世纪楼宇安全的新模式。安防监控系统涉及电学、通信学、信息学、光学、物理学等多个学科和领域，是比较复杂的一个综合性技术。本章仅就有关应用问题进行简要介绍。一般安防监控系统组成原理如图2.1所示。图2.1系统组成原理图2.2安防监控系统结构智能楼宇安防监控系统是针对独立楼宇的安全防范技术，主要通过门禁监控和视频监控来确保住户的人身财产安全，同时通过住户自我监督防范来确保整个楼宇的安全。其基本结构如图2.2所示。图2.2安防监控系统结构图第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）2.3门禁系统门禁系统是新型现代化安全管理系统，它综合了各类自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子学、机械学、光学、计算机技术、通信技术等诸多技术。它是解决楼宇出入口实现安防管理的有效措施。其结构图如图2.3图2.3门禁系统结构图2.3.1密码识别技术密码识别：通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。  图2.4密码键盘这类产品又分两类：一类是普通型，一类是乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）。　　普通型：　　优点：操作方便，无须携带卡片；成本低。　　缺点：同时只能容纳三组密码，容易泄露，安全性很差；无进出记录；只能单向控制。　　乱序键盘型（键盘上的数字不固定，不定期自动变化）：　　优点：操作方便，无须携带卡片，安全系数稍高　　缺点：密码容易泄露，安全性还是不高；无进出记录；只能单向控制。成本高。2.3.2卡片识别技术卡片识别：通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限，按卡片种类又分为第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）  图2.4普通读卡器　　·磁卡　　优点：成本较低；一人一卡（+密码），安全一般，可联微机，有开门记录　　缺点：卡片，设备有磨损，寿命较短；卡片容易复制；不易双向控制。卡片信息容易因外界磁场丢失，使卡片无效。　　·射频卡　　优点：卡片，设备无接触，开门方便安全；寿命长，理论数据至少十年；安全性高，可联微机，有开门记录；可以实现双向控制。卡片很难被复制。　　缺点：成本较高2.3.3生物识别技术生物识别：通过检验人员生物特征等方式来识别进出。有指纹型，虹膜型，面部识别型。  　图2.5.1指纹仪  图2.5.2虹膜识别器优点：从识别角度来说安全性极好；无须携带卡片第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）缺点：成本很高。识别率不高，对环境要求高，对使用者要求高（比如指纹不能划伤，眼不能红肿出血，脸上不能有伤，或胡子的多少），使用不方便（比如虹膜型的和面部识别型的，安装高度位置一定了，但使用者的身高却各不相同）值得注意的是一般人认为生物识别的门禁系统很安全，其实这是误解，门禁系统的安全不仅仅是识别方式的安全性，还包括控制系统部分的安全，软件系统的安全，通讯系统的安全，电源系统的安全整个系统是一个整体，哪方面不过关，整个系统都不安全。例如有的指纹门禁系统，它的控制器和指纹识别仪是一体的，安装时要装在室外，这样一来控制锁开关的线就露在室外，很容易被人打开。2.4视频监控系统视频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。其结构图如图2.5所示。图2.6视频监控系统结构图2.4.1视频监控设备的现状数字监控录像系统通常分为两类：一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式；另一类是嵌入式数字监控录像系统。①计算机多媒体方式的数字监控录像系统数字视频压缩编码技术日益成熟，计算机的普及化，为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起，部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其优越性主要表现在：a、PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能，使系统结构大为简化。b、由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制；c、由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。②嵌入方式的视频监控系统嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式系统的优缺点：a、系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快；b、系统数据置于ROM/FLASHMEMORY，调用速度快，不会被改变，稳定性好；c、系统处理实时性好，性能稳定；d、文件管理系统更适合于大量的视频数据；e、该类系统目前四路以上机型还较为少见；f、在网络功能、音视频同步等方面也难令人满意。2.4.2视频监控设备的发展前端一体化、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。2.4.3视频监控系统基本功能要求第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）（1）视频监控系统（cctv）应提供独立的网络数据库和独立的网络发布系统，支持通过基于TCP/IP的局域网，或者通过Internent从远程通过登录综合安防管理系统的Web页面对系统监控和管理；（2）较强的扩容性，要求有足够的设计冗余；（3）将强的兼容性，可兼容第三方产品；（4）产品成熟，稳定性高，适应7×24小时工作；（5）安全性高：系统应具备符合国家规范的防雷接地装置，系统提供多级权限管理，每级权限允许注册多个操作员，每级操作员的操作权限由高级管理员授权；（6）具有高度稳定的软硬件系统结构，保证系统稳定地运行；（7）单机可以设置任意多层的监视界面，开设任意需要的监视窗口，窗口大小和位置可调，监视内容可根据需要随时调整，可设置各画面的名称和系统编号，并叠加在录像和显示画面上，以满足举证要求。2.5可视对讲系统智能楼宇可视对讲系统主要应用于楼宇内住户与外来访客之间提供双向通话，同时通过摄像头为住户显示访客的图像，为住户是否让访客进入做出判断。其系统结构图如图2.6所示。图2.7可视对讲系统结构图2.5.1可视对讲系统各部分的主要作用可视对讲系统各部分的主要作用如下：管理机：可以与楼内任一住户分机通话，也可以与门口机通话，可以进行全局广播或局部广播，发布各种服务信息等。当住户分机自带防区功能时，管理机还可以显示楼内任一住户家庭的警情。门口机：摄录访客的图像和声音，并通过相应的信号线分配传输至住户分机或管理机。住户分机：可以显示门口机传送来的声音和图像，进行远程控制开锁等。此外，住户分机还可以与管理中心直接联系，如紧急求救等。附件如中继器的作用是将传输的音频和视频信号放大，减少信号的衰减和失真。隔离保护器的作用是当住户分机发生故障时，隔离保护器会自动将该住户分机与系统隔离，保证系统正常运行。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）2.5.2可视对讲系统的工作原理智能楼宇可视对讲系统的工作过程如下：来访者在门口机上按下住户房号，此时相应的住户分机振铃提醒住户，住户可以摘机与来访者通话，也可以通过住户分机上的显示器观察来访者，经确认后，住户可以按开锁键开启楼门上的电控锁使其进入。来访者与住户的通话是公开的，管理人员可以在一旁监听。当住户遇到紧急情况需要援助时，可以按求救键，呼叫管理中心，管理机在振铃提示的同时显示求助者的楼层与房号，管理人员摘机后还可以与之通话。反之，管理机也可以呼叫楼字内的任一住户分机。住户进入时，可以使用钥匙或者密码开启电控锁。如果楼门上装有门禁系统也可以刷卡开启电控锁。2.5.3可视对讲系统的主要功能智能楼宇可视对讲系统可以实现以下具体功能：(1)互联组网系统采用标准总线结构，不同类型的住户分机和不同楼宇单元的管理机都可以通过总线互联组网。系统模块组合灵活，便于扩充，能满足住户不同需求。(2)多路内部通讯系统能使住户与管理中心、住户与住户之间相互呼叫和通话，亦可以实现门口机与住户分机之问的可视对讲功能，管理机还能同时接收楼字内所有住户的报警求助。(3)保安防盗系统中保安防盗可以采用两种方式：一种是住户分机自身具有多路防区的报警功能；一种是专用的住户多路防区报警系统。它们都具有延时防区和24小时紧急防区，可以外接门窗监控、火警监控、瓦斯监控以及安全报警等报警设施，也可向管理中心的电脑报警。管理中心的电脑能记录报警的地点、房号等。(4)远程控制开锁一般在楼门处安装有摄像头，每个住户室内配置一个可视对讲住户分机。当来访者在门口机上按下住户房号时，门口机即把该房号的编码送入信号控制线，并开启声讯连接，被选中的住户分机与声讯线接通产生呼叫信号，门口机接收到住户分机发出的回铃响应，门口机与该选中的住户分机之间即可进行双向通话，同时住户分机上的显示屏开启，住户通过住户分机的屏幕，可以看来访者的图像，通过图像决定是否开门。管理中心的管理机也具有远程控制开锁功能。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）第三章智能楼宇安防监控系统的设计实例某住宅小区一15层楼宇，一层3户，户型如图3.1所示：图3.1设计实例图3.1实例需求分析每层楼设置两个监控点楼宇门口安装高清摄像头进行全天录制电梯内选择半球型摄像头门禁系统采用指纹开锁系统可视对讲机完成可视对讲系统3.2设备原理3.2.1指纹门禁系统原理第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）图3.2设计实例图1）指纹的特征指纹的纹路由脊线(Ridge)和谷线(Valleys)构成。通常定义指纹的两类特征来进行指纹的识别：总体特征和局部特征。总体特征(或全局特征)是指用人眼直接可以观察到的特征，包括基本纹路图案——环型(100p)、弓型(arch)、螺旋型(whorl)。指纹图案大都基于这三种基本图案。通过粗略的总体特征预分类使得在大数据库中搜寻指纹更为快速有效。整个包含总体特征的区域称为模式区，从模式区可分辨出指纹是属于那种类型。模式区内的奇异点有：核心点(CorePoint)——位于指纹纹路的渐进中心，用于读取和比对指纹时的参考点，许多算法是基于核心点的，即只能处理和识别具有核心点的指纹；三角点(Delta)——位于从核心点开始的第一个分叉点或断点、或两条纹路会聚处、孤立点、折转处、或指向这些奇异点。它可作为指纹纹路的计数和跟踪的开始：式样线(TypeLines)——指包围模式区的纹路线开始平行的地方所出现的交叉纹路，通常它很短即中断，但其外侧线开始连续延伸；纹数(RidgeCount)——指模式区内指纹纹路的数量。计算纹数时，一般先连接核心点和三角点，该连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。总体特征更多的是用于指纹分类和检索。局部特征是指指纹上的细节点(MinutiaPoints)。指纹纹路并不是连续平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或打折。这些断点、分叉点和转折点就称为细节点(或特征点)。两枚指纹常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征，却不可能完全相同，为指纹识别提供了一性的确认信息。在考虑局部特征的情况下。2）指纹识别的性能指标评价一个指纹识别系统的优劣，主要有以下几项指标：1、拒识率(FalseRejectionRate，FRR)与误识率(FalseAcceptRate，FAR)：FRR又称拒真率，指将相同的指纹误认为是不同的指纹，而加以拒绝的出错概率。2、拒登率(ErrorRegistrationRate，ERR)：ERR是用来描述指纹设备的适应性，指指纹设备不能登录及处理的指纹的概率，其过高将会严重影响设备的使用范围。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）3、速度：指纹识别系统的工作速度主要由采集时间、图像处理时间、比对时间和平均识别速度几项指标构成。其中：a)采集时间通常包含采集的操作时间和图像的传输时间。b)图像处理时间指的是从计算机处理指纹图像到提取出所有特征、输出特征模板所耗费的时间。c)比对时间指计算机对两组指纹特征模板进行比对并给出结果所耗费的时间。d)平均识别速度指计算机从指纹特征模板库中搜索出特定指纹特征模版的速度，通常是一个统计平均值，其速度的快慢与指纹特征模板库的分类方法有很大关系。4、“一对一”与“一对多”：指纹识别系统有两种典型的工作方式：认证(Verification)和识另rJ(Identification)。认证(或称验证)是指将现场采集到的待测指纹样本与标本指纹特征模板进行“一对一’’比对，得出“是否是同一人”的结论；而识别(或称为辨识)则是将现场采集到的待测指纹样本与指纹特征数据库中的标本指纹进行“一对多”的搜索比对，得出“有无此人”以及“此人是谁’’的结论。认证和识别在比对算法的实现上侧重点不同，设计上也具有不同的技术特点。3.2.1视频监控系统原理该楼宇视频监控系统原理如图3.3所示，楼宇监控摄像头包括门禁摄像头、过道摄像头、电梯摄像头3种。门禁采用高清摄像头进行全天候录制，电梯摄像头进行全天候监控，当电梯内有意外情况时管理员将电梯摄像头链接到录制状态，过道监控摄像头进行切换监控。通过各个监控点的综合应用，完成楼宇的安防监控。图3.3视频监控实例图第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）3.2.1可视对讲系统原理可视对讲实例图如图3.4所示，该可视对讲系统由门口机、控制器、住户机、管理机及门磁开关组成。访客可以在门口机选择被访住户楼层及房号信息，住户听到来电时打开住户机，来访者图像信息随即显示在住户机上，住户可以选择开门与否。当访客不在家时，来访者可以直接在门口机呼叫管理员。该系统将自动记录时间及被呼叫住户信息。图3.4可视对讲实例图3.3设备的选择3.3.1指纹门禁系统设备的选择第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）图3.5威尔迪AC2100项目产品威尔迪AC2100指纹门禁处理器32BitRISCCPU32位处理器指纹容量3,000个指纹模板(1,500个指纹)事件日志数量30,000事件日志支持卡类型ID卡（EM/HID/MOTO/STAR等）IC卡（Mafare1)指纹模板可以存储在卡上的非接触存储卡操作模式指纹、智能卡、智能卡+指纹屏幕显示128×64图形显示LCD通讯接口RS-485,RS-232,韦根输入和输出,USB指纹传感器500dpi光学传感器带活体指纹检测功能指纹验证时间<0.5秒指纹匹配时间<1秒FRR拒真率/认假率FAR0.1%/0.0001%电源供应直流电12V~24V工作环境-20~50°/低于90%RH(非冷凝)外形尺寸92.3(W)×170(H)×39.5(D)毫米3.3.2视频监控系统设备的选择1）门禁高清摄像头的选择第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）PDB系列红外防水一体机产品特点：采用SonySuperHADCCD原件    采用世界先进的BELLDSP数字信号处理技术图像自然清晰亮丽   内置云台，匹配解码器，实现全方位监视     电子快门，自动白平衡，背光补偿     嵌入式安装,隐蔽性更好     采用优质铝材，精细加工工艺,外观小巧精致     带485接口，可远程控制技术参数:                                        型号PDB-N342SPDB-N350SPDB-N352S传感器1/3"SonySuperHADCCDDSP型号Sony解析度420 TV线500 TV线520 TV线最低照度0.8LUX F1.20.5LUX F1.20.5LUX F1.2扫描频率PAL:625lines,50fields/sec有效像素537(H)x597(V)795(H)x596(V)795(H)x596(V)电子快门1/50~1/120,000秒同步模式内同步白平衡ATW/AWCswitchable增益控制AGCON/OFFswitchable背光补偿ON/OFFswitchable信噪比48dB(AGC开)伽玛校正0.45视频输出Composite1.0Vp-pat75ohm音频输出镜头规格BoardLensmount    1工作温度-10to50ºC工作湿度within85%RH工作电源DC12V±1V/180mA重   量0.54KG2）监控点1、2设备选择第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）枪式摄像头（品牌：维视Veise型号：DF-2012）型号　DF-2012　影像传感器　1/3"LGB/WCCD　清晰度　420TV线　像素　NTSC:510(H)×494(V);PAL:500(H)×582(V)　扫描方式　NTSC:525Lines,60Field/Sec;　PAL:625Lines50Field/Sec　同步方式　内同步　伽玛校正　0.45　视频输出　1.0Vp-p75欧姆　信噪比　≥48dB(AGCOff)　电子快门　On:NTSC:1/60-1/100,000SecPAL:1/50,1/100,000SecOff:NTSC:1/60SecPAL:1/50Sec　光圈驱动方式　视频/直流　操作温/湿度　-10℃～+50℃RH95%Max　存储温/湿度　-20℃～+60℃RH95%Max　增益控制　自动　镜头　C/CSLens　白平衡　自动　最低照度　1Lux(F:2.0)　背光补偿　开/关　电源　DC12V±10%400mA　尺寸　55(W)x110(D)x50(H)mm　净重　450克3）电梯内摄像头的选择型号USC-BS06-02影响传感器1/3"Sony Super HAD CCD像素PAL:752(H)×582(V)NTSC:768(H)×494(V)水平解析度480TVL最低照度第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）0.5 Lux信号制式PAL/NTSC扫描方式2：1隔行扫描信噪比≧50dB扫描系统2:1Interlace伽马校正0.45自动白平衡自动自动增益控制自动曝光模式电子曝光EE同步方式内同步电子快门1/50(1/60)—1/100,000 sec.电源DC 12V功耗2W工作温度-20°C~+60°C净重590g3.3.3可视对讲系统设备的选择1）主机的选择DF2000AT/5系列豪华不锈钢主机用来安装在各单元出入口，主要完成与本单元楼上分机的通讯和控制单元门电锁的开启，与HY-2000系列门口主机控制器连接使用，通过主机控制器实现联网，同时在分机与管理机、分机与分机的通讯过程中又起到中转的作用。采用软编码方式、操作方便、功能扩充容易。可内置读卡器,可方便实现刷卡开锁和小区一卡通。技术参数：◇数码管显示：4位静态◇呼叫号码：4位◇通话时限：60秒◇工作电压：DC13V±5%第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）◇环境湿度：45%～95%◇环境温度：-30℃～+55℃◇摄像头工作电流：230±20mA◇摄像头：1/3″CCD摄像头◇清晰度：380电视线◇扫描频率：15625Hz 50Hz◇最低照度：0.2Lux◇视频输出：1Vp-p75Ω◇音频输出不失真功率：≥100mW◇频率响应：300～3400Hz±3dB◇主机工作电流：静态150mA               动态650mA(含摄像头)◇安装开口尺寸：395×156×35mm（长×宽×厚）2）住户机的选择10.1寸终端l10.1寸数字屏，豪华高贵；l 配备数字摄像头；l 双色功能按键，操作更快捷；l 精密喇叭网纹，格调新颖；l 标准USB接口，方便传送文件；l 全中文菜单，触摸操作，更易使用；2）管理机的选择第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）DF2000-2系列铝款管理机采用液晶点阵全中文显示方式，有非可视、黑白可视、彩色可视三种类型。其功能强大，性能稳定，各项功能设置均可通过键盘方便完成，可方便地用于有主机系统中和无主机系统功能及特点：◇接收各分机呼叫，并显示来电号码。◇接收各分机和边界红外对射探头发出的报警信息，显示报警类型及分机号码和边界位置◇能记录每次报警的日期、时间、地点等信息，最大可存贮500条。◇能查询历次报警记录。◇主机呼叫管理机时，可遥控开启电控锁。◇能切换各门口主机上的视频信号至管理机监视器。◇有时钟显示。◇有白天和夜间两种工作模式，即干预管理各门口主机的呼叫，并能显示门口主机呼叫的房号。◇能预置各防区报警探头类型。◇群呼为选项(增加该功能，系统电源要增加)。技术参数：◇显示：液晶16点阵繁体中文显示◇存贮容量：500条报警信息◇报警警笛时间：不少于5分钟◇管理楼栋数：99栋（6位系统中）◇接收边界报警的个数：99个◇系统编码位数：6位/8位◇连接分机数量：99×99×99台◇系统总线：4线◇显示器：4＂黑白/液晶彩色显示器◇视频信号：1Vp-p75Ω◇音频输出不失真功率：＞5mW◇频率响应:300～3400KHz±3dB◇工作电压：DC13V±5%◇工作电流：＜600mA(含显示器)◇环境温度：-10℃～55℃◇环境湿度：45%～95%◇外形尺寸：可视：490×250×125mm(长×宽×厚)3.3.4DVR设备的选择A、功能和技术特征第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）监视功能：双路视频输出，监视器、VGA等多种输出接口，并提供图像屏蔽功能。录像功能：视频压缩标准为H.264,压缩等级为MainProfile(在同等图像质量下，码流更小，节省存储资源，降低成本），可变码流及帧率可调，支持H.264/MJPEG双编码。手动录像、定时录像、报警联动录像、动态检测录像等多种录像模式，并具有预录功能。回放功能：多工操作，在回放的同时可监视其它通道。采用时间流设计，实现快速精确检索。存储功能：硬盘工作采用非工作盘休眠方式，延长硬盘寿命。录像文件可通过U盘、移动硬盘、刻录机、网络等多种备份方式进行备份。报警功能：4/8路外部开关量输入，1路开关量输出。报警可联动录像、声光、电子地图、云台预置位等。并支持密码输错报警、视频丢失报警、视频遮挡报警等多种报警提示。控制功能：兼容多种通信协议，实现云台镜头、快球、矩阵、专用键盘对硬盘录像机的控制。网络功能：远程网络多路实时监视、录像、文件下载、回放、查询、控制、参数设置、软件升级等操作。远程网络云台镜头控制、报警器布、撤防控制。内置WEBSERVER，通过IE浏览器直接访问控制、支持（RTP/RTCP、RTSP），PPPoE，DHCP等协议，支持网络组播。网络流量自动调整，适应各种网络环境。支持网络报警中心集中管理。支持双码流。安全管理：多级用户管理，支持多用户名输入，可定义用户等级，防止图像删除和篡改。保护功能：通信接口、网口、电源、视频端口均设计有过流、过压、短路保护电路。其他功能：支持鼠标，支持独立通道语音对讲功能。B、性能参数 DV-DVR404DDV-DVR408DB主处理器嵌入式高性能专业处理器操作系统嵌入式实时操作系统(RTOS)视频视频制式PAL/NTSC图像压缩标准H.264（MainProfile）视频输入4路BNC8路BNC视频输出1路BNC(1.0Vp-p,75Ω)1路VGA（800×600，1024×768，1280×1024）(可选配）音频第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）音频压缩标准ADPCM音频输入4路BNC1路BNC音频输出1路RCA(线性电平,1.0KΩ)对讲支持语音对讲显示监视分辨率D1：704×576(PAL)704×480(NTSC)图像帧率25(PAL)/30(NTSC)FPS视频显示1/4路1/4/6/9路录像图像分辨率CIF352×288(PAL)、352×240（NTSC）图像帧率25(PAL)/30(NTSC)FPS，帧率可调图像质量5档可调(最好、次好、较好、一般、较差)录像模式手动、移动侦测、定时、报警触发、插卡、预录、开机自动录像等视频压缩输出码率64K-2Mbps可调，可自定义回放模式支持4路CIF同步回放单路CIF回放硬盘 接口 1个SATA接口，最大2T/HDD报警 输入 4路(开关量)8路(开关量)输出1路(开关量)1路(开关量)其它 系统资源 可同时多路录像、录像回放、网络操作、多路监视网络接口 RJ45，10/100M自适应以太网口，支持PPPoE、DHCP等多种协议备份装置1个USB2.0接口，支持U盘、移动硬盘等鼠标 1个USB1.1接口，支持USB鼠标串行接口 RS485接口，可支持RS422接口电源 AC220/230V50/60HZ功率<10W机器重量 2.3KG机器尺寸(W×H×D) 250×260×50mm工作环境 湿度：10%～95%温度：-10℃～55℃第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）结束语智能楼宇安防监控系统能够对楼宇的安全提供很好的保障，通过门禁系统、视频监控系统、可视对讲系统全方位的为住户提供更好的安全服务。随着社会的进步以及科学技术的迅速发展，智能楼宇安防监控系统将会在楼宇中应用的越来越广泛，人们对它也越来越熟悉，智能楼宇安防监控系统也将发挥更大的作用。第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）致谢在本课题的研究探讨以及论文撰写过程中，一直得到了谢常健老师的细心指导，从开题、文献选择和课题研究和完成论文。这些过程的每一次进展都凝聚着老师的心血，老师在论文内容的取舍、系统的设计等方面给予了我很大的帮助。她敬业的精神、强烈的责任心深深地感染了我，感谢她这么长时间来对我的教导。感谢我的同学邓攀、张龙、杨云龙、康浩翔对我在课题研究中的帮助。感谢西安文理学院机械电子工程系的其他同学给予我的建议和帮助，正是由他们形成的学习和研究环境，才使我顺利克服平时遇到的各种困难和挫折。最后，祝愿西安文理学院明天更美好!第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）本课题嵌入式系统串行通信技术的的研究探讨以及论文撰写一直都是在王维新老师的细心指导下进行的，以说其中的每个环节都倾注了王维新老师的智慧和心血。很高兴在王老师的指导下参与了这次的毕业设计，在老师的指导下的我经过努力并较为圆满顺利的完成了这次任务，把我们的所学知识充分应用到了这次课程设计中，真正做到了学以致用，锻炼了我们的动手能力，提高了团队合作能力。但是在设计中我们也遇到了许多实际问题理论问题，刚开始时，我由于在外地实习，没有按时参加王老师的组织的会议，对毕业设计的安排要求不明确，王老师每次都专门通知我，帮组我完成毕业设计的阶段任务。在最后的设计过程中，我进行自己的设计，没有方向不知从何下手，后来接电路过程中，对器件模块了解不够深等，自己解决问题相当困难。在老师的指导和我们团体不断的努力下，我们的问题先后得到了解决。在毕业设计中我也看到了老师指导的重要性，因为我们只是一个普通学生，只有获取老师的支持才能顺利完成这次毕业设计。当然，我就发挥我的优势，主动广泛收集资料、阅读各类论文。这些以前没有接触过的东西，现在我就可以轻松的搜到想要的知识。当然，阅读也是有技巧的，知道先要从概要开始，筛选出那些有用的信息仔细分析。到后来的结果分析阶段我就又做的游刃有余了。在嵌入式系统串口设计中，不仅对串口电路有了进一步的了解，对串口协议也有的深入的认识和理解。在单片机和嵌入式系统学习中是非常重要典型的电路，通过这次的仿真和实验室实际测量，对电路的特点，优缺点有了更加深刻的理解。刚开始，对很多元件的选择都不清楚，通过老师和同学的帮助，学会了如何更好的设计电路选择正确的方案。通过在实验室测得的数据和理论的数据进行对比，虽然存在一些差异，但是基本上还是一致的。经过这次的课程设计，发现嵌入式系统串口有许多优点，而且功能非常强大，应用十分广泛。平时在学习中不能够透彻理解的知识，通过动手，会有更好的认知。本次课程设计虽然不长，但是它给我们带来了很多收获。感谢王维新老师的耐心指导！第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）参考文献[1]李林﹒智能化系统工程顾问指南﹒第一版﹒南京﹒东南大学出版社，2008﹒6[2]郑宏﹒弱电系统集成﹒第一版﹒北京﹒科学出版社，2005[3]刘晓胜﹒智能小区与通信技术﹒北京﹒电子工业出版社﹒2004﹒5[4]成龙﹒智能小区及智能大楼的系统设计﹒北京﹒中国建筑工业出版社﹒2001[5]陈一才﹒智能建筑电气设计手册﹒北京﹒中国建材工业出版社﹒1999第26页n西安文理学院本科毕业设计（论文）附录智能化综合布线系统的标准和综合布线系统中材料的选用在我国综合布线系统的标准有建设部的CECS72:97和邮电部的YD/T926.1、YD/T926.2以及国际上美国电信工业协会、美国电子工业协会的TIA/EIA为综合布线系统指定的一系列标准。这些标准主要有:ISOJIEC11801--1995信息技术一用户大楼综合布线ANSI/TIA/E[A-568-1995商用楼通信布线标准ANSI/TIA/E工A-569-1990商用楼通信路由和空间标准ANSI/TIA/EIA-606-1993商用楼通信设施管理标准ANSI/TIA/EIA-607-1994商用楼通信接地和汇联要求YD/T926.1-1997大楼通信综合布线系统第工部分:总规范YD/丁926.2-1997大楼通信综合布线系统第2部分:综合布线用电缆、光缆技术要求CECS72:97建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CHCS89:97建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范这些标准支持厂列计算机网络标准:IEE802.3总线局域网络标准[EE802.5环型局域网络标准FDDI光纤分布数据接口高速网络标准CDDI铜线第26页