基于教學(xué)的家用安防系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：目前，許多高職院校在建筑智能化工程技術(shù)專業(yè)中都有開設(shè)安防系統(tǒng)工程這門專業(yè)課程。安防是建筑智能專業(yè)中非常重要的一門專業(yè)課，如何上好這門課，相信每個專業(yè)都有自己的一套比較成熟的教學(xué)方式，但教學(xué)中所用的實訓(xùn)設(shè)備幾乎相同，多數(shù)都是在固定好的平臺上連接電路。這種實訓(xùn)設(shè)備與實際施工脫節(jié)，使學(xué)生與就業(yè)后的工作銜接較困難。針對以上問題，我們設(shè)計了基于教學(xué)的家用安防系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：教學(xué);安防;設(shè)計

家用安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括控制單元和執(zhí)行單元兩部分;控制單元主要是指由PLC或單片機為主機的控制器。而執(zhí)行單元則由傳感器和攝像頭構(gòu)成。這樣控制單元可通過接收執(zhí)行單元傳遞的信號來反饋系統(tǒng)各部分的實時情況。本系統(tǒng)通過設(shè)計可實現(xiàn)防盜報警、火災(zāi)探測、煤氣檢測、可視對講、玻璃破碎探測以及緊急呼叫等功能。系統(tǒng)總體分為外部框架及內(nèi)部設(shè)備兩部分。

一、外部框架

外部框架為木制結(jié)構(gòu)，搭建一個由兩戶住宅和一個電梯間組成的園區(qū)。這樣就可添加住宅內(nèi)區(qū)域防護及住宅周邊防護兩部分的知識點。住宅內(nèi)區(qū)域防護是指在主臥室內(nèi)安裝防盜報警按鈕以及在廚房安裝瓦斯泄漏探測器、煙感、溫感等傳感器。住宅周邊防護是指在住宅的周邊地區(qū)安裝攝像頭及傳感器。并且在住宅的門、窗上安裝門磁、窗磁開關(guān);通過控制器進行模式的設(shè)置：當(dāng)家中有人時，可取消住宅相應(yīng)的防護設(shè)備，比如門窗報警、室內(nèi)紅外探測等。當(dāng)家人出門后，啟動全部住宅周界防護和住宅區(qū)域防護。當(dāng)有非法侵入或室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等情況發(fā)生時，執(zhí)行器會把具體的報警信號傳遞給家庭控制器，控制器發(fā)出報警信號，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。

二、內(nèi)部設(shè)備

內(nèi)部設(shè)備主要包括電子監(jiān)控、電子門禁及防盜報警系統(tǒng)。

三個控制模塊通過家庭布線與家庭控制器相連接。電子監(jiān)控系統(tǒng)主要通過攝像頭向主機發(fā)送視頻及音頻信號，通過主機顯示器實時顯示當(dāng)前住宅內(nèi)、外的情況。同時，主機會把當(dāng)前的圖像數(shù)據(jù)存儲到硬盤中。方便以后查找。電子門禁系統(tǒng)主要對進出小區(qū)及單元門進行監(jiān)管。可通過設(shè)置密碼或劃卡進入等方式限制外來人口的進入。當(dāng)有人強行闖入時，門禁系統(tǒng)也會向主機發(fā)出防警信號，并通過電子監(jiān)控進行視頻錄制。而防盜報警系統(tǒng)則通過各類傳感器和執(zhí)行器直接向主機發(fā)送信號。

（一）電子監(jiān)控系統(tǒng)

電子監(jiān)控系統(tǒng)具有常規(guī)監(jiān)控和特殊監(jiān)控兩部分功能。而兩部分所用到的監(jiān)控器材有所不同。常規(guī)監(jiān)控所用的攝像頭為一般固定式攝像頭，一般配有專用電源及支架，可吊掛式安裝或側(cè)式安裝。主要用于小區(qū)內(nèi)或住宅內(nèi)固定角度的監(jiān)控。而特殊監(jiān)控還包括隱藏式監(jiān)控及360度全景變焦式監(jiān)控兩種。隱藏式攝像頭為超小型的攝像機，主要用于電梯的轎廂頂部，因為它具有體積小的優(yōu)勢，所以不會給乘客帶來壓抑感。而360度全景變焦式監(jiān)控則體積較大，主要用于小區(qū)內(nèi)大范圍的監(jiān)控，通過遙控可實現(xiàn)取景、對焦等功能，方便重點跟蹤監(jiān)控。

（二）電子門禁系統(tǒng)

本系統(tǒng)的門禁由一個單元門和兩部入戶機以及一個小區(qū)門禁組成。小區(qū)門禁及單元門門禁為一張磁卡控制。磁卡的芯片內(nèi)有一個只讀的識別碼，這使得復(fù)制成為不可能。如果業(yè)主的卡片遺失，只要業(yè)主向物業(yè)管理人員申報掛失，相應(yīng)的物業(yè)人員則可在系統(tǒng)軟件上將該卡號的信息注銷掉，并為業(yè)主補辦新卡即可。原有卡片將會失去功效。另外門禁系統(tǒng)還具有掉電開鎖的功能，如果小區(qū)停電，單元門可自動打開，不會使門被鎖住而使業(yè)主無法回家的情況發(fā)生。

（三）防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)的前端由各種傳感器組成，根據(jù)布防需要，我們選用了幾種類型的報警傳感器：

門、窗磁傳感器：大門和窗戶都有相應(yīng)的門磁、窗磁傳感器，當(dāng)控器啟動布防的狀態(tài)下，設(shè)有傳感器的門或窗被打開，傳感器就會被觸發(fā)。

紅外傳感器：在小區(qū)周邊圍欄上可設(shè)置紅外傳感器，主要探測非法人員的入侵行為。

瓦斯傳感器：在廚房內(nèi)靠近煤氣的位置安裝瓦斯傳感器，如發(fā)生瓦斯泄漏，并達到一定濃度時，傳感器就會被觸發(fā)。

防盜報警按鈕：在主臥室床頭位置可設(shè)置一個按鈕，當(dāng)遇到緊急情況時，可用來向控制中心報警。

本系統(tǒng)采用擬實環(huán)境設(shè)計，使學(xué)生可以在實訓(xùn)過程中與實際相連接，從實際出發(fā)，查找和解決實訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題。同時，學(xué)生也可以根據(jù)自己的想法設(shè)計，通過不同的組合設(shè)計出多種功能的控制系統(tǒng)，這樣不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還開發(fā)了學(xué)生的動手和動腦能力，激發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維能力。

參考文獻

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【作者簡介】 王浩然（1986—），男，本科，研究方向：電氣自動化。