基于中央监控的楼宇安防自动化系统的设计研究

基于中央监控的楼宇安防自动化系统的设计研究

摘要：经济的迅速发展推动着人们对楼宇的安防效率效果的要求提升，推动楼

宇安防自动化、智能化迫在眉睫。同时，在楼宇安防中，需要监视的对象进一步

增加，提升了安防工作的难度。从这一角度来看，引入一种扩展性好、可靠性强、维护简单的安防自动化系统机极为必要。基于此，本文对基于中央监控的楼宇安

防自动化系统需求展开了简单分析，并在此基础上，提出了一种基于中央监控的

楼宇安防自动化系统的设计方案。主要完成的内容如下：第一，对基于中央监控

的楼宇安防自动化系统设计中使用的关键技术、设计原则以及系统总体结构进行

了说明。第二，对基于中央监控的楼宇安防自动化系统中多个子系统的功能及结

构设计进行了阐述，包括家庭防盗报警子系统、对讲管理子系统、门禁管理子系统、电子巡更子系统、电视监视子系统。本研究旨在提出一种具有高可靠性、可

拓展性、操作与维护简单的楼宇安防自动化系统设计方案，以此达到强化楼宇安

全管理以及物业管理水平的效果。

关键词：中央监控；智能楼宇；安防自动化系统

引言：

当前，人们对楼宇智能化的要求逐步提升，为了进一步强化楼宇的安全功能，监控系统

的应用更加常见，需要监控的对象也愈加多样。在这样的背景下，引入一种扩展性好、可靠

性强、维护简单的安防自动化系统机极为必要。基于此，设计一种基于中央监控的楼宇安防

自动化系统具有极高的理论研究价值与现实意义。

一、基于中央监控的楼宇安防自动化系统需求分析

对于楼宇安防来说，其主要以楼栋为中心依托多种防范手段的结合实现总体性安全防范，并非单一维护某一住户的安全。通常来说，门禁系统、家庭防盗报警系统、对讲系统、电子

巡更系统、监控系统等共同构成楼宇安防自动化系统，并在以太网的支持下与管理中心实现

连接。在设计中，需要保证楼宇自动化安防系统具备分区域、业主的监控、集中的报警和管

理等功能。

二、基于中央监控的楼宇安防自动化系统的总体设计

（一）关键技术

1.Lonworks现场总线技术

LonWorks现场总线技术采用了ISO/OSI模型的全部七层通讯协议以及面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通讯速率从300bps至15Mbps不等，

直接通信距离可达到2700m（78kbps，双绞线），支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红

外线、电源线等多种通信介质，是一种通用控制网络[1]。

2.智能节点的实现技术

在LonWorks网络中，所有的控制点均为LonWorks节点（智能设备），为了满足系统对

测控功能的更多需求，需要依托神经元芯片并结合系统拓展实现具有节点基本功能的计算机

系统（Neuron芯片节点系统）的构建。该系统（也可以称为节点）主要包含网络介质收发器、芯片、扩展外部存储器、电源以及I/O电路等结构[2]。

（二）设计原则

在系统设计过程中，秉承的原则主要有：经济性原则，即在满足设计功能与质量需求的

基础上尽可能降低成本；开放性原则，即保证系统可以进行功能拓展，具有兼容性；可操作

性原则，即拥有方便操作的人机界面，能够实现误操作的自动保护；可靠性原则，即发生故

障的概率更低，需要进行停电维修的时长更短；成熟性原则，即使用的所有技术与产品配置

均经过反复考核与调试。

（三）总体结构设计

在本次系统设计中，主要设置了中央监控单元以及多种子系统，且各个子系统高度分布。在实际的运行过程中，即便某一子系统发生故障，其他子系统的正常运行也不会受到影响。

同时，所有子系统均受到中央监控单元的统一性管控。本次设计的基于中央监控的楼宇安防

自动化系统的总体结构设计图如下所示：

系统中，子系统主要有家庭防盗报警子系统、对讲管理子系统、门禁管理子系统、电子

巡更子系统、电视监视子系统，这些子系统相互协作，共同维护楼宇安全。

三、基于中央监控的楼宇安防自动化系统的具体设计

（一）家庭防盗报警子系统的设计

1.功能分析

该子系统主要用于保护楼宇内所有业主的人身财产安全，在楼宇内多个探测器的支持下

实现24小时不间断的监控。一旦监测到业主家中发生异常情况，系统可以立即将相应警情

传递至监控中心，提示物业管理人员进行警情确认。此时，系统能够向物业管理人员提供警

情发生住户的业主姓名、门牌号、联系方式、现场异常信息等，确保相关人员可以迅速到达

现场，避免业主出现更为严重的生命财产损失。在发生突发事件时，例如火灾、疾病、入室

抢劫等等，业主可以利用手动呼救、便携式报警装置完成报警，促使物业管理人员迅速应对。

此时，需要在业主家容易受到侵犯的关键部位设置多种传感器，并依托网络连接于中央

控制单元（监控中心的安防计算机），保证报警及救援行为的及时展开，实现对传统钢筋防

盗网的替代。

2.结构设计

该子系统可以依托功能的差异性，进一步划分为两部分，即终端（业主）单元系统以及

联网系统。其中，在终端单元系统中，主要包含着无线门磁与窗磁、有线/无线红外对射探测器、可燃性气体探测器、紧急按钮、遥控器、报警主机、电源以及市话网。无线门磁与窗磁、有线/无线红外对射探测器、可燃性气体探测器、紧急按钮均与报警主机相连接，保证物业管理人员能够在监测中心第一时间获取现场信息。在联网系统中，各个终端（业主）单元均与

市化网络相连接，并依托数据报警向报警中心发送报警信息，依托语音报警向业主移动终端、报警电话发送报警信息。

（二）对讲管理子系统的设计

1.功能分析