自动化安防.docx

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自动化安防

自动化-安防

第四章安全防范系统

4.1安全防范系统概述

安全防范的概念

1、安全防范系统（securityandprotectionSystem，SPS）

以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等，或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。

安全防范（系统）工程（ESPS）

以维护社会公共安全为目的，综合运用安全防范技术和其他科学技术，为建立具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆安全检查等功能的系统而实施的工程。

2安全防范技术分类

A.人力防范

执行安全防范任务的具有相应素质人员和/或人员群体的一种有组织的防范行为（包括人、组织和管理等）

B.实体防范（物防）

用于安全防范目的、能延迟风险事件发生的各种实体防护手段。

包括建筑物、屏障、器具、设备、系统等。

C.技术防范（技防）

利用各种电子信息设备组成系统和/或网络以提高探测、延迟、反应能力和防护功能的安全防范手段。

3安全防范层次

A.外部入侵保护

对各出入口和其它通道的状态检测与控制，防止无关人员从外部侵入，把罪犯排除在所防卫区域之外，属第一道防线。

B.区域保护

利用各种探测器对重点防护区域探测是否有人非法进入。

如果有人非法进入，则向控制中心发出报警信号，控制中心再根据情况作出相应的处理。

C.特殊目标保护

对特定目标的重点保护。

安全防范的三个基本要素

（1）探测

感知显性和隐性风险事件的发生，并发出报警。

（2）延迟

延长和推迟风险事件发生的进程。

（3）反应

组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。

安全防范工程设计

一、安全防范工程的设计应遵循的原则：

二、风险等级与防护级别的划分

2、通用型建筑安防系统设防区域和部位的选择：

三、设计要素

1、安全防范系统构成：

系统集成

2、安全防范系统类型：

按照系统集成度的高低,分为集成式、组合式、分散式

集成式安全防范系统：

组合式安全防范系统：

分散式安全防范系统：

3、各主要子系统的设计要素：

4.2入侵报警系统

入侵报警系统概述

1、入侵报警系统intruderalarmsystem（IAS）利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域（包括主观判断面临被劫持或遭抢劫或其他譬急情况时，故意触发紧急报警装置）的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。

2、系统常用术语

1）报警状态alarmcondition：

系统因探测到风险而作出响应并发出报警的状态。

2）故障状态faultcondition：

系统不能按照设计要求进行正常工作的状态。

3）防拆报警tamperalarm：

因触发防拆探测装置而导致的报警。

4）防拆装置tamperdevice：

用来探测拆卸或打开报警系统的部件、组件或其部分的装置。

5）设防setcondition：

使系统的部分或全部防区处于警戒状态的操作。

6）撤防unsetcondition：

使系统的部分或全部防区处于解除警戒状态的操作。

7）防区defencearea：

利用探测器（包括紧急报警装置）对防护对象实施防护，并在控制设备上能明确显示报警部位的区域。

8）周界perimeter：

需要进行实体防护或／和电子防护的某区域的边界。

9）监视区surveillancearea：

实体周界防护系统或／和电子周界防护系统所组成的周界警戒线与防护区边界之间的区域。

10）防护区protectionarea：

允许公众出入的、防护目标所在的区域或部位。

11）禁区restrictedarea：

不允许未授权人员出入（或窥视）的防护区域或部位。

12）盲区blindzone：

在警戒范围内，安全防范手段未能覆盖的区域。

13）漏报警leakagealarm：

入侵行为已经发生，而系统未能做出报警响应或指示。

14）误报警falsealarm：

由于意外触动手动装置、自动装置对未设计的报警状态做出响应、部件的错误动作或损坏、操作人员失误等而发出的报警信号。

15）报警复核checktoalarm：

利用声音和／或图像信息对现场报警的真实性进行核实的手段。

16）紧急报警emergencyalarm：

用户主观判断面临被劫持或遭抢劫或其他危急情况时，故意触发的报警。

17）探测器detector：

对入侵或企图入侵行为进行探测做出响应并产生报警状态的装置。

（3）入侵报警系统的特点

A.输入端多，分布于布防区域内多种多样的探测器都与之相连；

B.系统为触发式工作，仅当有侵入行为发生时，系统才会发出报警信号；

C.系统较易受到干扰，由于环境因素加之探测器的灵敏度较高时，有可能触发误报警，产生虚假的报警信号。

D.系统对触发报警不应立即响应，而应该先有报警复核，稍作延迟响应，再转发报警则更为稳妥。

可将防盗报警系统与CCTV系统二者合一，是SAS发展的必然趋势。

防盗报警系统的基本构成

1、构成

入侵报警系统通常由前端设备（包括探测器和紧急报警装置）、传输设备、处理／控制／管理设备和显示／记录设备四个部分构成。

2、模式

根据信号传输方式的不同，入侵报警系统组建模式宜分为以下模式：

分线制、总线制、无线制、公共网络

分线制：

探测器、紧急报警装置通过多芯电缆与报警控制主机之间采用一对一专线相连。

通常用于距离较近、探测防区较少并集中的情况。

该构成模式最简单、传统，报警控制设备的每个探测回路与前端探测防区的探测器采用电缆直接相连。

多用于小于16防区的系统。

总线制：

探测器、紧急报警装置通过其相应的编址模块与报警控制主机之间采用报警总线（专线）相连

总线制模式通常用于距离较远、探测防区较多并分散的情况。

该模式前端每个探测防区的探测器利用相应的传输设备（俗称模块）通过总线连接到报警控制设备。

多用于小于128防区的系统。

无线制：

探测器、紧急报警装置通过其相应的无线设备与报警控制主机通讯，其中一个防区内的紧急报警装置不得大于4个

无线制模式通常用于现场难以布线的情况。

前端每个探测防区的探测器通过分线方式连接到现场无线发射接收中继设备，再通过无线电波传送到无线发射接收设备，无线发射接收设备的输出与报警控制设备相连。

其中探测器与现场无线发射接收中继设备、报警控制主机与无线发射接收设备可为独立的设备，也可集成为一体。

目前前端多数产品是集成为一体的，一般采用电池供电。

公共网络：

探测器、紧急报警装置通过现场报警控制设备和／或网络传输接人设备与报警控制主机之间采用公共网络相连。

公共网络可以是有线网络，也可以是有线一无线～有线网络

公共网络包括局域网、广域网、电话网络、有线电视网、电力传输网等现有的或未来发展的公共传输网络。

基于公共网络的报警系统应考虑报警优先原则，同时要具有网络安全措施。

系统设计

一、纵深防护体系设计

1）纵深防护体系包括周界、监视区、防护区和禁区。

2）周界可根据整体纵深防护和局部纵深防护的要求分为外周界和内周界。

周界应构成连续无间断的警戒线（面）。

周界防护应采用实体防护或／和电子防护措施；采用电子防护时，需设置探测器；当周界有出人口时，应采取相应的防护措施。

3）监视区可设置警戒线（面），宜设置视频安防监控系统。

4）防护区应设置紧急报警装置、探测器，宜设置声光显示装置，利用探测器和其他防护装置实现多重防护。

5）禁区应设置不同探测原理的探测器，应设置紧急报警装置和声音复核装置，通向禁区的出入口、通道、通风口、天窗等应设置探测器和其他防护装置，实现立体交叉防护。

二、系统功能性能设计

•入侵报警功能设计应符合下列规定：

1紧急报警装置应设置为不可撤防状态，应有防误触发措施，被触发后应自锁。

2当下列任何情况发生时，报警控制设备应发出声、光报警信息，报警信息应能保持到手动复位，报警信号应无丢失：

1）在设防状态下，当探测器探测到有入侵发生或触动紧急报警装置时，报警控制设备应显示出报警发生的区域或地址；

2）在设防状态下，当多路探测器同时报警（含紧急报警装置报警）时，报警控制设备应依次显示出报警发生的区域或地址。

3报警发生后，系统应能手动复位，不应自动复位。

4在撤防状态下，系统不应对探测器的报警状态做出响应。

•防破坏及故障报警功能设计应符合下列规定：

当下列任何情况发生时，报警控制设备上应发出声、光报警信息，报警信息应能保持到手动复位，报警信号应无丢失：

1在设防或撤防状态下，当入侵探测器机壳被打开时。

2在设防或撤防状态下，当报警控制器机盖被打开时。

3在有线传输系统中，当报警信号传输线被断路、短路时。

4在有线传输系统中，当探测器电源线被切断时。

5当报警控制器主电源／备用电源发生故障时。

6在利用公共网络传输报警信号的系统中，当网络传输发生故障或信息连续阻塞超过30s时。

系统报警响应时间应符合下列规定：

1分线制、总线制和无线制入侵报警系统：

不大于2s；

2基于局域网、电力网和广电网的入侵报警系统：

不大于2s。

3基于市话网电话线入侵报警系统：

不大于20s。

设备设置与选型

一、探测设备

1、周界用入侵探测器的选型应符合下列规定：

1）规则的外周界可选用主动式红外入侵探测器、遮挡式微波入侵探测器、振动入侵探测器、激光式探测器、光纤式周界探测器、振动电缆探测器、泄漏电缆探测器、电场感应式探测器、高压电子脉冲式探测器等。

2）不规则的外周界可选用振动入侵探测器、室外用被动红外探测器、室外用双技术探测器、光纤式周界探测器、振动电缆探测器、泄漏电缆探测器、电场感应式探测器、高压电子脉冲式探测器等。

3）无围墙／栏的外周界可选用主动式红外入侵探测器、遮挡式微波入侵探测器、激光式探测器、泄漏电缆探测器、电场感应式探测器、高压电子脉冲式探测器等。

4）内周界可选用室内用超声波多普勒探测器、被动红外探测器、振动入侵探测器、室内用被动式玻璃破碎探测器、声控振动双技术玻璃破碎探测器等。

2、出入口部位用入侵探测器的选型应符合下列规定：

1）外周界出入口可选用主动式红外入侵探测器、遮挡式微波入侵探测器、激光式探测器、泄漏电缆探测器等。

2）建筑物内对人员、车辆等有通行时间界定的正常出入口（如大厅、车库出入口等）可选用室内用多普勒微波探测器、室内用被动红外探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、磁开关入侵探测器等。

3）建筑物内非正常出入口（如窗户、天窗等）可选用室内用多普勒微波探测器、室内用被动红外探测器、室内用超声波多普勒探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、磁开关入侵探测器、室内用被动式玻璃破碎探测器、振动入侵探测器等。

3、室内用人侵探测器的选型应符合下列规定：

1）室内通道可选用室内用多普勒微波探测器、室内用被动红外探测器、室内用超声波多普勒探测器、微波和被动红外复合入侵探测器等。

2）室内公共区域可选用室内用多普勒微波探测器、室内用被动红外探测器、室内用超声波多普勒探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、室内用被动式玻璃破碎探测器、振动人侵探测器、紧急报警装置等。

宜设置两种以上不同探测原理的探测器。

3）室内重要部位可选用室内用多普勒微波探测器、室内用被动红外探测器、室内用超声波多普勒探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、磁开关入侵探测器、室内用被动式玻璃破碎探测器、振动入侵探测器、紧急报警装置等。

宜设置两种以上不同探测原理的探测器。

4、探测器的设置应符合下列规定：

1）每个／对探测器应设为一个独立防区。

2）周界的每一个独立防区长度不宜大于200m。

3）需设置紧急报警装置的部位宜不少于2个独立防区，每一个独立防区的紧急报警装置数量不应大于4个，且不同单元空间不得作为一个独立防区。

4）防护对象应在入侵探测器的有效探测范围内，入侵探测器覆盖范围内应无盲区，覆盖范围边缘与防护对象间的距离宜大于5m。

5）当多个探测器的探测范围有交叉覆盖时，应避免相互干扰。

二、控制设备的选型除应符合下列规定：

1、入侵报警系统中使用的设备必须符合国家法律法规和现行强制性标准的要求，并经法定机构检验或认证合格。

2、应根据系统规模、系统功能、信号传输方式及安全管理要求等选择报警控制设备的类型。

3、宜具有可编程和联网功能。

4、接入公共网络的报警控制设备应满足相应网络的入网接口要求。

5、应具有与其他系统联动或集成的输入、输出接口。

6、现场报警控制设备和传输设备应采取防拆、防破坏措施，并应设置在安全可靠的场所。

7、不需要人员操作的现场报警控制设备和传输设备宜采取电子／实体防护措施。

8、壁挂式报警控制设备在墙上的安装位置，其底边距地面的高度不应小于1.5m，如靠门安装时，宜安装在门轴的另一侧；如靠近门轴安装时，靠近其门轴的侧面距离不应小于0.5m。

9、台式报警控制设备的操作、显示面板和管理计算机的显示器屏幕应避开阳光直射。

三报警控制器的防区布防分类

A.按防区报警是否设有延时时间来分

瞬时防区、延时防区

B.按探测器安装的不同位置和所起的防范功能不同来分

出入防区、周边防区、内部防区、日夜防区、24小时报警防区、火警防区

C.按用户的主人外出还是逗留室内的不同布防情况来分

TCP/IP

报警系统网络构架

小区报警系统图

接至下一台

楼宇防盗服务器

4.3视频安防监控系统

视频安防监控系统构成

1、videosurveillance&controlsystem（VSCS）:

利用视频探测技术、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。

视频安防监控系统应对需要进行监控的建筑物内（外）的主要公共活动场所、通道、电梯（厅）、重要部位和区域等进行有效的视频探测与监视，图像显示、记录与回放。

2、构成：

前端设备、传输设备、处理／控制设备和记录／显示设备四部分。

3、根据对视频图像信号处理／控制方式的不同，视频安防监控系统结构宜分为以下模式：

简单对应式、时序切换式、矩阵切换式、数字视频网络虚拟交换/切换模式

简单对应模式：

监视器和摄像机简单对应

描述了监控点较少情形下的系统构成模式：

监视器和摄像机简单对应。

时序切换模式：

视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换

描述了监控点较多但不要求数字视频传输情形下的系统构成模式：

视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换。

矩阵切换模式：

可以通过任一控制键盘，将任意一路前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上，并可编制各种时序切换程序

描述了大规模模拟方式情形下的系统构成模式：

可以是多前端视频设备输入、多终端显示控制的矩阵切换控制视频图像。

摄像机为模拟式的，传输设备是普通的模拟视频传输系统，中心控制主机为矩阵切换控制系统。

数字视频网络虚拟交换／切换模式：

模拟摄像机增加数字编码功能，被称作网络摄像机，数字视频前端也可以是别的数字摄像机。

数字交换传输网络可以是以太网和DDN、SDH等传输网络。

数字编码设备可采用具有记录功能的DVR或视频服务器，数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施

描述了数字视频网络虚拟交换／切换的系统构成模式将模拟摄像机功能与数字编码功能结合在一起，即为网络摄像机。

数字交换传输网络可以是局域以太网，也可以是DDN，SDH等公共数字传输网络。

数字编码设备在许多场合被DVR所取代，具有记录功能。

在数字组网模式中，由于智能视频技术和分布存储技术的发展，使得对数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施。

系统功能设计

一、前端设备的设计：

１、设置位置：

摄像机的安装部位主要集中于建筑物内的人流、车流和物流的主要通道和活动区，在区域边界的通行门区域，重要物资或现金、物品、票据等的接待交割区，重要物资设备等存放区及其附近，重要工作区，建筑物的外周界区，以及其他认为需要安装的部位。

2、前端设备的最大视频（音频）探测范围应满足现场监视覆盖范围的要求，摄像机灵敏度应与环境照度相适应，监视和记录图像效果应满足有效识别目标的要求，安装效果宜与环境相协调。

二、控制设备的设计：

1系统应能手动或自动操作，对摄像机、云台、镜头、防护罩等的各种功能进行遥控，控制效果平稳、可靠。

2系统应能手动切换或编程自动切换，对视频输入信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，切换图像显示重建时间应能在可接受的范围内。

3矩阵切换和数字视频网络虚拟交换／切换模式的系统应具有系统信息存储功能，在供电中断或关机后，对所有编程信息和时间信息均应保持。

4系统应具有与其他系统联动的接口。

当其他系统向视频系统给出联动信号时，系统能按照预定工作模式，切换出相应部位的图像至指定监视器上，并能启动视频记录设备，其联动响应时间不大于4s。

5辅助照明联动应与相应联动摄像机的图像显示协调同步。

6同时具有音频监控能力的系统宜具有视频音频同步切换的能力。

7需要多级或异地控制的系统应支持分控的功能。

8前端设备对控制终端的控制响应和图像传输的实时性应满足安全管理要求。

三、显示记录设备的要求：

1监视图像信息和声音信息应具有原始完整性。

2记录图像的回放效果应满足资料的原始完整性，视频存储容量和记录／回放带宽与检索能力应满足管理要求。

3系统应能记录下列图像信息：

1）发生事件的现场及其全过程的图像信息；

2）预定地点发生报警时的图像信息；

3）用户需要掌握的其他现场动态图像信息。

4系统记录的图像信息应包含图像编号／地址、记录时的时间和日期。

5对于重要的固定区域的报警录像宜提供报警前的图像记录。

6根据安全管理需要，系统应能记录现场声音信息。

7系统监视或回放的图像应清晰、稳定，显示方式应满足安全管理要求。

显示画面上应有图像编号／地址、时间、日期等。

文字显示应采用简体中文。

8电梯轿厢内的图像显示宜包含电梯轿厢所在楼层信息和运行状态的信息。

四、在正常工作照明条件下系统图像质量的性能指标应符合以下规定：

1模拟复合视频信号应符合以下规定：

视频信号输出幅度1Vp-p，±3dBVBS

实时显示黑自电视水平清晰度≥400TVL

实时显示彩色电视水平清晰度≥270TVL

回放图像中心水平清晰度≥220TVL

黑白电视灰度等级≥8

随机信噪比≥36dB

2数字视频信号应符合以下规定：

单路画面像素数量≥352×288（CIF）

单路显示基本帧率：

≥25fps

数字视频的最终显示清晰度应满足本条第1款的要求。

3监视图像质量不应低于《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994中表

前端设备的选用

一、摄像机的选用

1监视目标的环境照度不高，而要求图像清晰度较高时，宜选用黑白摄像机；监视目标的环境照度不高，且需安装彩色摄像机时，需设置附加照明装置。

附加照明装置的光源光线宜避免直射摄像机镜头，以免产生晕光，并力求环境照度分布均匀，附加照明装置可由监控中心控制。

2在监视目标的环境中可见光照明不足或摄像机隐蔽安装监视时，宜选用红外灯作光源。

3应根据现场环境照度变化情况，选择适合的宽动态范围的摄像机；监视目标的照度变化范围大或必须逆光摄像时，宜选用具有自动电子快门的摄像机。

4摄像机镜头安装宜顺光源方向对准监视目标，并宜避免逆光安装；当必须逆光安装时，宜降低监视区域的光照对比度或选用具有帘栅作用等具有逆光补偿的摄像机。

5摄像机的工作温度、湿度应适应现场气候条件的变化，必要时可采用适应环境条件的防护罩。

6摄像机应有稳定牢固的支架：

摄像机应设置在监视目标区域附近不易受外界损伤的位置，设置位置不应影响现场设备运行和人员正常活动，同时保证摄像机的视野范围满足监视的要求。

7设置的高度，室内距地面不宜低于2.5m；室外距地面不宜低于3.5m。

室外如采用立杆安装，立杆的强度和稳定度应满足摄像机的使用要求。

8电梯轿厢内的摄像机应设置在电梯轿厢门侧顶部左或右上角，并能有效监视乘员的体貌特征。

二、镜头的选用

1镜头像面尺寸应与摄像机靶面尺寸相适应，镜头的接口与摄像机的接口配套。

2用于固定目标监视的摄像机，可选用固定焦距镜头，监视目标离摄像机距离较大时可选用长焦镜头；在需要改变监视目标的观察视角或视场范围较大时应选用变焦距镜头；监视目标离摄像机距离近且视角较大时可选用广角镜头。

3监视目标环境照度恒定或变化较小时宜选用手动可变光圈镜头。

4监视目标环境照度变化范围高低相差达到100倍以上，或昼夜使用的摄像机应选用自动光圈或遥控电动光圈镜头。

5变焦镜头应满足最大距离的特写与最大视场角观察需求，并宜选用具有自动光圈、自动聚焦功能的变焦镜头。

供电、防雷接地

1、摄像机供电宜由监控中心统一供电或由监控中心控制的电源供电。

视频安防监控系统的主电源宜按一级或二级负荷来考虑。

安装视频安防监控系统的场所均为重要建筑或场所，因此要确保正常供电。

当发生停电或意外事故时要能启用备用电源，并自动切换。

2异地的本地供电，摄像机和视频切换控制设备的供电宜为同相电源，或采取措施以保证图像同步。

3电源供电方式应采用TN—S制式。

4系统防雷与接地采取相应隔离措施，防止地电位不等引起图像干扰。

由于视频安防监控系统的前端设备安装在高处（有些在户外），雷电易通过这些设备（摄像机、解码驱动盒等）引入，不但易击毁设备，也可能造成人身伤害，所以应将防雷措施列为重点考虑的问题。

对于单纯电缆传输视频信号的视频安防监控系统应注意防止地电位不等而使图像受到干扰，应采取前端设备接地悬浮，单点接地或者光电隔离等措施。

5室外安装的摄像机连接电缆宜采取防雷措施。

4.4出入口控制系统

出入口控制系统构成

1、accesscontrolsystem（ACS）利用自定义符识别或／和模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。

2、由识读部分、传输部分、管理／控制部分和执行部分以及相应的系统软件组成。

3、出入口控制系统按其硬件构成模式可分为以下型式：

：

简单对应式、时序切换式、矩阵切换式、数字视频网络虚拟交换/切换模式

3、出入口控制系统型式：

1）按其硬件构成模式可分为一体型、分体型。

一体型：

出入口控制系统的各个组成部分通过内部连接、组合或集成在一起，实现出入口控制的所有功能。

分体型：

出人口控制系统的各个组成部分，在结构上有分开的部分，也有通过不同方式组合的部分。

分开部分与组合部分之间通过电子、机电等手段连成为一个系统，实现出入口控制的所有功能

2）按联网模式可分为以下型式：

总线制、环线制、单级网、多级网。

总线制：

出入口控制系统的现场控制设备通过联网数据总线与出入口管理中心的显示、编程设备相连，每条总线在出入口管理中心只有一个网络接口

环线制：

出入口控制系统的现场控制设备通过联网数据总线与出人口管理中心的显示、编程设备相连，每条总线在出入口管理中心有两个网络接口，当总线有一处发生断线故障时，系统仍能正常工作，并可探测到故障的地点

单级网：

出入口控制系统的现场控制设备与出入口管理中心的显示、编程设备的连接采用单一联网结构

多级网：

出入口控制系统