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　　安全防范自動(dòng)化系統(tǒng)

　　第四節(jié)　建筑智能化工程

　　17-18年共5題，智能建筑系統(tǒng)0-1題，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)0-1題，安全防范自動(dòng)化系統(tǒng)1-3題，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)0-1題，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)0-1題，綜合布線系統(tǒng)1題，工程量計(jì)算0題。

　　19年共5題，智能建筑系統(tǒng)0題，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)1題，安全防范自動(dòng)化系統(tǒng)2題，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)0題，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)0題，綜合布線系統(tǒng)2題，工程量計(jì)算0題。

　　一、智能建筑系統(tǒng)構(gòu)成

　　1.智能建筑體系構(gòu)成

　　智能建筑體系統(tǒng)由上層的智能建筑系統(tǒng)集成中心(SIC)和下層的3個(gè)智能化子系統(tǒng)構(gòu)成。

　　智能化子系統(tǒng)包括樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)。

　　BAS、CAS和OAS三個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)綜合布線系統(tǒng)(PDS)連接成一個(gè)完整的智能化系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)集成中心(SIC)應(yīng)具有各個(gè)智能化系統(tǒng)信息匯集和各類信息綜合管理的功能。

　　綜合布線(PDS)是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

　　二、建筑自動(dòng)化系統(tǒng)

　　建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)是一套采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊和自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)建筑物中的設(shè)備、安保和消防進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控管理的中央監(jiān)控系統(tǒng)。

　　根據(jù)我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)(BA)、消防(FA)子系統(tǒng)和安全防范(SA)子系統(tǒng)。

　　一般情況下，消防(FA)子系統(tǒng)和安全防范(SA)子系統(tǒng)宜納入BAS考慮，但由于消防與安全防范系統(tǒng)的行業(yè)管理特殊性，大多數(shù)的做法是把消防與安全防范系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，同時(shí)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系，以便災(zāi)情發(fā)生時(shí)，能夠按照約定實(shí)現(xiàn)操作轉(zhuǎn)移，進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。

　　建筑自動(dòng)化系統(tǒng)包括供配電、給排水、暖通空調(diào)、照明、電梯、消防、安全防范、車庫(kù)管理等監(jiān)控子系統(tǒng)。

　　6.保安監(jiān)控系統(tǒng)又稱SAS，一般有如下內(nèi)容：

　　(1)出入口控制系統(tǒng);

　　(2)防盜報(bào)警系統(tǒng);

　　(3)閉路電視監(jiān)視系統(tǒng);

　　(4)保安人員巡邏管理系統(tǒng)。

　　7.消防監(jiān)控系統(tǒng)。消防系統(tǒng)又稱FAS(Fire Automation System)，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，由火災(zāi)報(bào)警、水噴淋、送風(fēng)與排煙、消防通信與緊急廣播等子系統(tǒng)組成，傳遞火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的各種狀態(tài)和報(bào)警信息。

　　FAS主要由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制兩部分構(gòu)成。

　　三、安全防范自動(dòng)化系統(tǒng)

　　安全防范系統(tǒng)包括防盜報(bào)警、電視監(jiān)控、出入口控制、訪客對(duì)講、電子巡更等。

　　(一)防盜報(bào)警系統(tǒng)

　　1.系統(tǒng)組成

　　(1)探測(cè)器。探測(cè)器通常由傳感器和信號(hào)處理器組成。有的探測(cè)器只有傳感器而沒(méi)有信號(hào)處理器。

　　傳感器是一種物理量的轉(zhuǎn)化裝置，在入侵探測(cè)器中，傳感器通常把壓力、振動(dòng)、聲響、光強(qiáng)等物理量，轉(zhuǎn)換成易于處理的電量(電壓、電流、電阻等)。

　　信號(hào)處理器的作用是把傳感器轉(zhuǎn)化成的電量進(jìn)行放大、濾波、整形處理，使它成為一種合適的信號(hào)，能在系統(tǒng)的傳輸信道中順利地傳送，通常把這種信號(hào)稱為探測(cè)電信號(hào)。

　　(2)信道。通常分有線信道和無(wú)線信道。有線信道是指探測(cè)電信號(hào)通過(guò)雙絞線、電話線、電纜或光纜向控制器或控制中心傳輸。

　　(3)控制器。報(bào)警控制器由信號(hào)處理器和報(bào)警裝置組成。

　　(4)控制中心。

　　2.常用入侵探測(cè)器

　　入侵探測(cè)器按防范的范圍可分為點(diǎn)型、線型、面型和空間型。

　　(1)點(diǎn)型入侵探測(cè)器。點(diǎn)型報(bào)警探測(cè)器是指警戒范圍只是一個(gè)點(diǎn)的報(bào)警器。如門、窗、柜臺(tái)、保險(xiǎn)柜等這些警戒的范圍僅是某一特定部位。

　　1)開(kāi)關(guān)入侵探測(cè)器。該探測(cè)器由開(kāi)關(guān)傳感器與相關(guān)的電路組成，干簧繼電器是門、窗等用得最多的控制元件。

　　2)震動(dòng)入侵探測(cè)器。該探測(cè)器當(dāng)入侵者進(jìn)入設(shè)防區(qū)域時(shí)，引起地面、門窗等振動(dòng)而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

　　①壓電式震動(dòng)入侵探測(cè)器。把壓電傳感器貼在物體上。

　�、陔妱�(dòng)式震動(dòng)入侵探測(cè)器。電動(dòng)傳感器是利用電磁感應(yīng)的原理，將震動(dòng)轉(zhuǎn)換成線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出。

　　電動(dòng)傳感器具有較高的靈敏度，輸出電動(dòng)勢(shì)較高，不需要高增益放大器，而且電動(dòng)傳感器輸出阻抗低，噪聲干擾小。

　　(2)直線型入侵探測(cè)器。常見(jiàn)的直線型報(bào)警探測(cè)器為主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器、激光入侵探測(cè)器。

　　探測(cè)器的發(fā)射機(jī)發(fā)射出一串紅外光或激光，經(jīng)反射或直接射到接收器上，如中間任意處被遮斷，報(bào)警器即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

　　1)紅外入侵探測(cè)器

　　①被動(dòng)紅外探測(cè)器。當(dāng)被探測(cè)的目標(biāo)入侵引起該區(qū)域紅外輻射的變化。

　　該探測(cè)器的抗噪能力強(qiáng)，噪聲信號(hào)不會(huì)引起誤報(bào)，紅外探測(cè)器一般用在背景不動(dòng)或防范區(qū)域內(nèi)無(wú)活動(dòng)物體的場(chǎng)合。

　�、谥鲃�(dòng)紅外探測(cè)器。主動(dòng)紅處探測(cè)器的發(fā)射機(jī)發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束。

　　主動(dòng)紅外探測(cè)器體積小、重量輕、便于隱蔽，采用雙光路的主動(dòng)紅外探測(cè)器可大大提高其抗噪防誤報(bào)能力。而且主動(dòng)紅外探測(cè)器壽命長(zhǎng)、價(jià)格低，易調(diào)整，因此被廣泛使用在安全技術(shù)防范工程中。

　　2)激光入侵探測(cè)器。激光探測(cè)器十分適合于遠(yuǎn)距離的線控報(bào)警裝置。

　　由于能量集中，可以在光路上加反射鏡反射激光，圍成光墻。從而用一套激光探測(cè)器可以封鎖一個(gè)場(chǎng)地的四周，或封鎖幾個(gè)主要通道路口。

　　采用半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)在紅外線波段，處于不可見(jiàn)范圍，便于隱蔽。

　　(3)面型入侵探測(cè)器。面型報(bào)警探測(cè)器警戒范圍為一個(gè)面，當(dāng)警戒面上出現(xiàn)危害時(shí)，即能發(fā)生報(bào)警信號(hào)。

　　電磁感應(yīng)探測(cè)器更多地被用作面型報(bào)警探測(cè)器，如電場(chǎng)畸變探測(cè)器，這種探測(cè)器常用的有平行線電場(chǎng)畸變探測(cè)器，帶孔同軸電纜電場(chǎng)畸變探測(cè)器。

　　(4)空間入侵探測(cè)器

　　1)聲入侵探測(cè)器。它是常用的空間防范探測(cè)器。

　　通常將探測(cè)說(shuō)話、走路等聲響的裝置稱聲控控測(cè)器。

　　將探測(cè)物體被破壞(如打碎玻璃、鑿墻、鋸鋼筋)時(shí)，發(fā)生固有聲響的裝置稱為聲發(fā)射探測(cè)器。

　�、俾暱靥綔y(cè)器

　�、诼暟l(fā)射探測(cè)器。常用的聲發(fā)射探測(cè)器有：玻璃破碎聲發(fā)射探測(cè)器和鑿墻、鋸鋼筋發(fā)射探測(cè)器。

　　玻璃破碎聲發(fā)射探測(cè)器與微波入侵探測(cè)器

　　2)次聲探測(cè)器。次聲為頻率很低的音頻信號(hào)，次聲探測(cè)器通常只用來(lái)作為室內(nèi)的空間防范。

　　3)其他探測(cè)器。

　　①超聲波探測(cè)器。利用多普勒效應(yīng)，當(dāng)目標(biāo)在防范區(qū)域空間移動(dòng)時(shí)，反射的超聲波引起探測(cè)器報(bào)警。

　�、谖⒉ㄈ肭痔綔y(cè)器。根據(jù)入射波和反射波的頻率漂移，可探測(cè)出入侵物體的運(yùn)動(dòng)。

　�、垡曨l運(yùn)動(dòng)探測(cè)器。用攝像機(jī)作為探測(cè)器，監(jiān)視所防范的空間。

　　3.入侵報(bào)警控制器

　　(2)入侵報(bào)警控制器的類型

　　1)小型報(bào)警控制器。對(duì)于一般的小用戶，防護(hù)的部位很少時(shí)。

　　2)區(qū)域入侵報(bào)警控制器。區(qū)域入侵報(bào)警控制器利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了輸入信號(hào)的總線制。

　　所有的探測(cè)器根據(jù)安置的地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編碼，探測(cè)器的地址碼、信號(hào)以及供電由總線完成。每路輸入總線上可掛接上128個(gè)探測(cè)器。

　　3)集中入侵控制器。在大型和特大型的報(bào)警系統(tǒng)中，由集中入侵控制器把多個(gè)區(qū)域控制器聯(lián)系在一起。

　　4.系統(tǒng)信號(hào)的傳輸。探測(cè)電信號(hào)的傳輸通常有兩種方法：有線傳輸和無(wú)線傳輸。

　　(1)有線傳輸。在小型防范區(qū)域內(nèi)，探測(cè)器的電信號(hào)直接用雙絞線送到入侵報(bào)警控制器。

　　雙絞線經(jīng)常用來(lái)傳送低頻模擬信號(hào)和頻率不高的開(kāi)關(guān)信號(hào)。

　　當(dāng)傳輸聲音和圖像復(fù)核信號(hào)時(shí)，常用音頻屏蔽線和同軸電纜。

　　(2)無(wú)線傳輸。

　　(二)電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　1.閉路監(jiān)控的組成和特點(diǎn)

　　閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)一般由攝像、傳輸、控制、圖像處理和顯示等四個(gè)部分組成。

　　(1)攝像部分。核心是攝像機(jī)，它是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的主體設(shè)備。

　　(2)傳輸部分。傳輸部分的作用是將攝像機(jī)(現(xiàn)場(chǎng))和中心機(jī)房進(jìn)行信息交互，傳輸控制信號(hào)，以控制現(xiàn)場(chǎng)的云臺(tái)和攝像機(jī)工作。

　　控制信號(hào)傳輸?shù)姆绞接袃煞N：基帶傳輸和頻帶傳輸。

　　未經(jīng)調(diào)試的視頻信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)�；鶐鬏敳恍枰{(diào)制、解調(diào)，設(shè)備花費(fèi)少，傳輸距離一般不超過(guò)2km。

　　頻帶傳輸，是用基帶脈沖對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶脈沖變化，這就是調(diào)制。經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)。已調(diào)信號(hào)通過(guò)線路傳輸?shù)浇邮斩�，然后�?jīng)過(guò)解調(diào)恢復(fù)為原始基帶脈沖。

　　頻帶傳輸克服了許多長(zhǎng)途電話線路不能直接傳輸基帶信號(hào)的缺點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的目的，提高了通信線路的利用率。通過(guò)借助頻帶傳輸，可以將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道，每個(gè)信道攜帶不同的信號(hào)，這就是寬帶傳輸。

　　傳輸分配部分構(gòu)成主要有：

　　1)饋線。傳輸饋線有同軸電纜(以及多芯電纜)、平衡式電纜、光纜。

　　2)視頻電纜補(bǔ)償器。

　　3)視頻放大器。

　　(3)控制部分�？刂撇糠值淖饔檬窃谥行臋C(jī)房通過(guò)有關(guān)設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(攝像機(jī)，云臺(tái)等)進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控。

　　2.閉路監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

　　(1)攝像機(jī)。

　　(2)云臺(tái)和防護(hù)罩。

　　(3)解碼器。解碼器能完成對(duì)攝像機(jī)鏡頭，全方位云臺(tái)的總線控制，有的還能對(duì)攝像機(jī)電源的通/斷進(jìn)行控制。

　　4.閉路監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)的傳輸

　　當(dāng)傳輸距離較近時(shí)采用信號(hào)直接傳輸(基帶傳輸)，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)采用射頻、微波或光纖傳輸?shù)�，現(xiàn)在越來(lái)越多采用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)閉路監(jiān)控信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸。(18)

　　(1)基帶傳輸�？刂菩盘�(hào)直接傳輸常用多芯控制電纜對(duì)云臺(tái)、攝像機(jī)進(jìn)行多線制控制，也有通過(guò)雙絞線采用編碼方式進(jìn)行控制的。

　　(2)射頻傳輸。是將攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)經(jīng)調(diào)制器調(diào)制到射頻段來(lái)進(jìn)行傳輸。射頻傳輸常用在同時(shí)傳輸多路圖像信號(hào)而布線相對(duì)容易的場(chǎng)所。

　　(3)微波傳輸。常用在布線困難的場(chǎng)所。

　　(4)光纖傳輸。光纖傳輸?shù)母哔|(zhì)量、大容量、強(qiáng)抗干擾性、安全性是其他傳輸方式不可比擬的。

　　(5)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。采用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)傳輸?shù)姆绞绞菍D像信號(hào)與控制信號(hào)作為一個(gè)數(shù)據(jù)包，在局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)普通PC機(jī)通過(guò)分控軟件就能調(diào)看任何一臺(tái)攝像機(jī)輸出的圖像，并對(duì)其進(jìn)行控制。

　　(三)出入口控制系統(tǒng)

　　1.出入口控制系統(tǒng)組成

　　(1)安裝開(kāi)關(guān)。在需要監(jiān)視和控制的出入口處，安裝門磁開(kāi)/關(guān)、電控鎖。

　　(2)安裝控制器�？刂破骺赏ㄟ^(guò)密碼、指紋、卡數(shù)據(jù)信號(hào)、密碼等方式控制電控鎖的開(kāi)/關(guān)。

　　門禁系統(tǒng)一般由管理中心設(shè)備(控制軟件、主控模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等)和前端設(shè)備(含門禁讀卡模塊、進(jìn)/出門讀卡器、電控鎖、門磁開(kāi)關(guān)及出門按鈕等)兩大部分組成。

　　2.系統(tǒng)功能

　　3.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　門禁控制系統(tǒng)是一種典型的集散型控制系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由兩部分組成：監(jiān)視、控制的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)和信息管理、交換的上層網(wǎng)絡(luò)。

　　監(jiān)視、控制的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)是一種低速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用傳統(tǒng)的RS-485控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分散的控制設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的通信連接。

　　信息管理、交換的上層網(wǎng)絡(luò)由各相關(guān)的智能卡門禁工作站和服務(wù)器組成，完成各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高速交換和存儲(chǔ)。

　　分布在門禁現(xiàn)場(chǎng)的門禁讀卡器是一種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字控制器，完成對(duì)智能卡數(shù)據(jù)的識(shí)別，門禁讀卡模塊完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通道的控制。門禁讀卡器、門禁讀卡模塊可以脫離系統(tǒng)獨(dú)立工作。

　　4.系統(tǒng)硬件

　　(1)主控模塊是系統(tǒng)中央處理單元，連接各功能模塊和控制裝置，具有集中監(jiān)視、管理、系統(tǒng)生成以及診斷等功能。

　　(2)網(wǎng)絡(luò)隔離器功能為當(dāng)某一子網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響其他網(wǎng)絡(luò)工作。

　　(3)門禁讀卡模塊是安裝在現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)直接數(shù)字控制器。有的門禁讀卡模塊與現(xiàn)場(chǎng)讀卡器安裝在一起組成門禁機(jī)。

　　其數(shù)字輸入接口連接現(xiàn)場(chǎng)讀卡器，數(shù)字輸出接口連接現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備，如電控鎖，消防、電視監(jiān)控等設(shè)備。

　　(4)門禁讀卡器可以是一個(gè)讀卡器或一個(gè)數(shù)字鍵盤，通過(guò)刷卡或輸入密碼控制開(kāi)門。

　　如果系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)/出門讀卡，則在室內(nèi)和室外都需要安裝讀卡器。

　　(5)門磁開(kāi)關(guān)在系統(tǒng)中用來(lái)檢測(cè)門的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。門磁開(kāi)關(guān)與門禁讀卡模塊相連，其狀態(tài)通過(guò)485總線傳到中央控制器。

　　5.身份辨識(shí)技術(shù)

　　在安全防范系統(tǒng)中身份確認(rèn)方式常用以下三類：

　　人體生理特性識(shí)別——用人體特有的生物特性如人臉、掌靜脈、指紋、掌紋、視網(wǎng)膜進(jìn)行識(shí)別。

　　代碼——用代碼來(lái)識(shí)別，如身份證號(hào)碼、學(xué)生證號(hào)碼、開(kāi)鎖密碼等。

　　卡片——用磁卡、射頻卡、IC卡、光卡中數(shù)據(jù)代碼來(lái)識(shí)別。

　　表6.4.2　　　各種識(shí)別方法的優(yōu)缺點(diǎn)

　　6.智能卡應(yīng)用系統(tǒng)

　　早期的確認(rèn)、識(shí)別系統(tǒng)采用磁卡，標(biāo)簽卡。此類卡存儲(chǔ)容量小，存儲(chǔ)區(qū)域少，功能單一，防偽能力差。

　　現(xiàn)在采用的1C卡(帶計(jì)費(fèi)功能)存儲(chǔ)容量大，存儲(chǔ)區(qū)域多達(dá)8～16個(gè)，每個(gè)區(qū)域相互獨(dú)立，可自帶密碼，多重雙向的認(rèn)證保證了系統(tǒng)的安全性。

　　IC卡芯片可以寫入數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)芯片功能的差別，可以將其分類三類：

　　(1)存儲(chǔ)型：卡內(nèi)集成電路為電可擦的可編程只讀存儲(chǔ)器。

　　(2)邏輯加密型：卡內(nèi)集成電路具有加密邏輯和EEPROM。

　　(3)CPU型：卡內(nèi)集成電路包括CPU、EPROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)以及固化在只讀存儲(chǔ)器(ROM)中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)COS(Chip Operating System)。

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