樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

魯浩陽(yáng)

【摘要】在城市化建設(shè)中，智能化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)延伸到建筑層面上，尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展成熟，樓宇智能化實(shí)踐具備了技術(shù)層面的條件。智能樓宇綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)作為衡量建筑物智能及安全水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，在眾多城市建筑中得以應(yīng)用，廣受建筑用戶青睞。

【關(guān)鍵詞】樓宇智能化；綜合安防；監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.043

現(xiàn)代樓房建筑中可能出現(xiàn)的安全隱患有很多，有一些是人故意為之的，也有一些是不經(jīng)意間出現(xiàn)的，或者是自然因素導(dǎo)致的，各種隱患的威脅性存在差異，若某些威脅性大隱患爆發(fā)，是有可能造成嚴(yán)重后果的，為此在樓房安防管理角度上就要做到盡早發(fā)現(xiàn)、盡早處理，盡可能在安全隱患尚未成型之前扼制。但要做到這一點(diǎn)，依靠人工是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槿斯つ芰τ邢?，無(wú)法同一時(shí)間對(duì)樓房建筑進(jìn)行全面巡檢，也可能在巡檢中錯(cuò)漏一些隱蔽的安全隱患，所以必須借助技術(shù)手段才能實(shí)現(xiàn)目的，這就使得智能化技術(shù)與安防監(jiān)控技術(shù)受到了相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注，樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而出，如何設(shè)計(jì)該系統(tǒng)是一項(xiàng)值得思考的問(wèn)題，有必要展開(kāi)相關(guān)研究，此舉具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1、樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

1.1 性能需求

樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)的性能需求主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）系統(tǒng)響應(yīng)速度必須盡可能的快，本文對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度的要求是1s～30s；（2）系統(tǒng)運(yùn)作正確率必須盡可能的高，即部分不成熟或不完善的系統(tǒng)在運(yùn)作中雖然具有相關(guān)作用表現(xiàn)，但運(yùn)作正確率很多，經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)、拒動(dòng)等現(xiàn)象，如某樓房住戶只是打開(kāi)了天然氣準(zhǔn)備做飯，隨后其系統(tǒng)錯(cuò)誤判斷該住戶處存在天然氣泄露的煤氣中毒隱患，由此直接切斷了其天然氣供給，并且向管理人員預(yù)警，這種現(xiàn)象就是典型的誤動(dòng)，會(huì)給住戶與管理人員造成諸多不便，因此本系統(tǒng)的運(yùn)作正確率必須盡可能的高，本文設(shè)定的最低正確率標(biāo)準(zhǔn)為95%。

1.2 功能需求

（1）綜合監(jiān)控功能，本系統(tǒng)監(jiān)控功能除了要具備視頻拍攝能力以外，還要具備識(shí)別空氣成分、溫度等能力，總體上監(jiān)控功能必須具備識(shí)別所有可能發(fā)生的安全隱患特征能力；（2）綜合信息識(shí)別功能，本系統(tǒng)在監(jiān)控功能作用下會(huì)獲取得到安全隱患的相關(guān)信息，隨之系統(tǒng)要識(shí)別這些信息，因此必須具備信息識(shí)別功能，用于判斷安全隱患類型、現(xiàn)狀，并結(jié)合相關(guān)信息綜合判斷隱患所在位置；（3）聯(lián)動(dòng)控制功能，根據(jù)綜合信息識(shí)別功能的判斷結(jié)果，系統(tǒng)要對(duì)相關(guān)安全隱患進(jìn)行應(yīng)急處理，這使得系統(tǒng)必須具備聯(lián)動(dòng)控制功能，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處理。

2、樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)作用

2.1 及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患

現(xiàn)代樓房建筑中可能出現(xiàn)的安全隱患根據(jù)其形成因素大體可分為三類：（1）人故意為之的安全隱患，類如入室盜竊、尋釁滋事等；（2）不經(jīng)意間出現(xiàn)的安全隱患，類如亂丟煙頭導(dǎo)致的火災(zāi)、忘關(guān)天然氣導(dǎo)致的煤氣中毒等；（3）自然因素導(dǎo)致的安全隱患，類如高溫導(dǎo)致的火災(zāi)等。這些安全隱患威脅性可大可小，且如果不能及時(shí)處理，往往會(huì)造成重大影響，因此在安防管理角度上必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些安全隱患，這樣才能第一時(shí)間進(jìn)行處理，但不同安全隱患的特征存在差異，單純依靠人工或常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)并不能做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，更不用說(shuō)做到預(yù)防了。這一條件下，樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類安全隱患，原因在于該系統(tǒng)中包含的監(jiān)控手段非常多樣，除了常規(guī)的視頻監(jiān)控以外，還包括了各種傳感器，借助此類傳感器能獲取更多信息，當(dāng)某信息出現(xiàn)異常，就能及時(shí)判斷是否存在安全隱患、安全隱患具體類型，再結(jié)合其他信息可判斷安全隱患存在的地方，便于人工第一時(shí)間處理。

2.2 應(yīng)急處理

不可否認(rèn)，很多安全隱患發(fā)展速度很快，且技術(shù)手段不能妥善處理，因此在隱患處理方面還是比較依賴人工，而技術(shù)手段只能做到應(yīng)急處理。但問(wèn)題就在于以往樓房建筑安防管理技術(shù)并不具備應(yīng)急處理功能，使得處理工作完全依賴人工，這導(dǎo)致人工工作負(fù)擔(dān)增大，同時(shí)受人工能力限制，并不能保障處理效率。這時(shí)樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)就具備了應(yīng)急處理能力，即該系統(tǒng)借助智能技術(shù)具備信息識(shí)別能力，可以根據(jù)多項(xiàng)信息進(jìn)行綜合判斷，識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)是否存在安全隱患、安全隱患具體類型等，一旦確認(rèn)安全隱患類型，則系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出控制指令，指令將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理設(shè)備進(jìn)行控制，促使設(shè)備運(yùn)作完成應(yīng)急處理。

3、施工過(guò)程控制

3.1 做好施工準(zhǔn)備工作

加強(qiáng)施工隊(duì)伍的開(kāi)工準(zhǔn)備工作，包括人員、設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，調(diào)查設(shè)備材料供貨商并審查認(rèn)可，保證在工程施工之前，有充分的準(zhǔn)備，防止開(kāi)工后因準(zhǔn)備不足造成窩工現(xiàn)象，延誤工期。

3.2 做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查核實(shí)工作

簽訂合同后立即派主要技術(shù)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)，了解與項(xiàng)目相關(guān)的土建等配套工程的計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度，認(rèn)真查閱與項(xiàng)目相關(guān)的土建、管道走向的資料、圖紙，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正圖紙中存在的問(wèn)題，以防止和消除在今后的施工中發(fā)生返工、推諉現(xiàn)象而延誤工期。

3.3 分工細(xì)化

簽訂合同后積極參與其他施工單位的界面劃分與協(xié)調(diào)對(duì)接，對(duì)施工界面進(jìn)行認(rèn)真深入的量化細(xì)化，明確職責(zé)范圍，細(xì)化施工組織與管理，杜絕施工過(guò)程中的推諉、扯皮現(xiàn)象，保證施工的順利進(jìn)行。施工界面的量化細(xì)化工作包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一方面是與相關(guān)工程項(xiàng)目承包商之間的施工界面的細(xì)化量化，另一方面是自身內(nèi)部各施工隊(duì)、項(xiàng)目組、協(xié)作單位之間的施工界面的協(xié)商與管理。

3.4 合理設(shè)計(jì)施工方案

集中技術(shù)力量，科學(xué)地劃分各個(gè)施工階段，制訂合理的進(jìn)度計(jì)劃，合理分配順序作業(yè)和平行作業(yè)的工作量，精心安排好各道工序的施工時(shí)間，做好各道工序的銜接工作，采用流水作業(yè)施工安裝方法，組織連續(xù)、均衡的施工，保證人力、物力充分發(fā)揮。在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，縮短工期，加快施工進(jìn)度。

3.5 加強(qiáng)施工管理協(xié)調(diào)工作

施工中做好計(jì)劃管理，做好設(shè)備物資管理防護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)分階段分項(xiàng)目工程的進(jìn)度控制，動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)督進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施，對(duì)各種干擾引起的進(jìn)度偏差，及時(shí)調(diào)整與修訂進(jìn)度計(jì)劃，采取相應(yīng)措施糾正。

做好對(duì)外協(xié)調(diào)工作，協(xié)調(diào)好各種關(guān)系，及時(shí)解決各類矛盾和問(wèn)題，做到施工中不因外界干擾而耽誤工時(shí)。

3.6 建立工程質(zhì)量與安全保證體系

質(zhì)量和安全的保證是工期保證的前提，在施工過(guò)程中貫徹施工規(guī)范，操作規(guī)程，制訂確保工程質(zhì)量的技術(shù)措施和施工安全措施，指定項(xiàng)目質(zhì)量和施工安全負(fù)責(zé)人，建立完善的工程質(zhì)量和施工安全保證體系，從而實(shí)現(xiàn)工期的預(yù)期目標(biāo)。

3.7 采用先進(jìn)的施工安裝技術(shù)和設(shè)備

第一，收集項(xiàng)目任務(wù)的進(jìn)展信息。以進(jìn)度匯報(bào)和進(jìn)度查驗(yàn)兩種方法來(lái)完成項(xiàng)目進(jìn)展信息的收集工作。其中收集的項(xiàng)目進(jìn)展信息包括：任務(wù)執(zhí)行狀況和變更信息。任務(wù)執(zhí)行狀況包括：任務(wù)的實(shí)際開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，當(dāng)前任務(wù)完成的程度等。變更信息包括：范圍變更、資源變更等諸多與項(xiàng)目進(jìn)度相關(guān)聯(lián)的變更內(nèi)容。

第二，由項(xiàng)目組進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)展信息與進(jìn)度基準(zhǔn)計(jì)劃的比較。就是將收集到的實(shí)際進(jìn)展信息與進(jìn)度基準(zhǔn)計(jì)劃進(jìn)行比較，看是否出現(xiàn)了進(jìn)度偏差。如果沒(méi)有偏差，檢查到此結(jié)束，否則執(zhí)行下一步工作。

第三，針對(duì)出現(xiàn)的進(jìn)度偏差，項(xiàng)目組尋求最佳解決方案。如果出現(xiàn)了進(jìn)度偏差，針對(duì)這些偏差進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題尋找解決方案。如果需要進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整，則由項(xiàng)目組修改進(jìn)度計(jì)劃，報(bào)業(yè)主監(jiān)理批復(fù)實(shí)施。

4、樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用

4.1 樓宇智能化綜合安防監(jiān)控前端系統(tǒng)

構(gòu)成樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)的前端系統(tǒng)模塊主要是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及編碼器。其中，前端攝像機(jī)在樓宇水平弱電線槽中，實(shí)現(xiàn)線槽與弱電間的連接，然后在樓宇樓層弱電間中妥善存放樓層交換機(jī)及編碼器等設(shè)備。在樓宇各樓層弱電間中匯聚各類監(jiān)控資源，然后將這些資源再傳輸?shù)奖O(jiān)控安防中心，借助相應(yīng)的平臺(tái)、解碼上墻設(shè)備及磁盤(pán)陣列等達(dá)到預(yù)定功能。攝像機(jī)設(shè)備及監(jiān)聽(tīng)設(shè)備獲取的音頻及視頻信號(hào)，通過(guò)接入其中的編碼器進(jìn)行處理，如轉(zhuǎn)換及壓縮，然后將之上傳監(jiān)控中心，在RS485口對(duì)云臺(tái)及球機(jī)控制等方式，完成偵測(cè)報(bào)警、監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、云鏡控制等操作。編碼器在技術(shù)形式上逐漸成熟，已經(jīng)具備雙流輸出功能，即實(shí)時(shí)流輸出及存儲(chǔ)流輸出，還可以基于IPSAN架構(gòu)進(jìn)行端之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。在具體設(shè)計(jì)及應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合樓宇的功能分區(qū)及需求，對(duì)室內(nèi)室外的單路或多路情況進(jìn)行分析，然后確定網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及編碼器的具體型式及規(guī)格。例如，在樓宇房間內(nèi)部安防監(jiān)控中，監(jiān)控設(shè)備元件在清晰度等級(jí)上可以相對(duì)低一些，以標(biāo)清為主。而在樓宇大場(chǎng)景下，如走廊及停車(chē)場(chǎng)等，應(yīng)以高清設(shè)備為主。

4.2 樓宇安防監(jiān)控的子系統(tǒng)應(yīng)用

構(gòu)成樓宇智能化安防監(jiān)控的子系統(tǒng)主要有報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、輔助聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等。報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)前端攝像機(jī)及編碼器等形成報(bào)警通道，與監(jiān)控中心進(jìn)行連通，在相應(yīng)的軟件及平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)融合。一旦樓宇內(nèi)部發(fā)現(xiàn)警情而產(chǎn)生報(bào)警，可以在聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)下，聚焦報(bào)警范圍，然后彈出主畫(huà)面，對(duì)相應(yīng)的圖像進(jìn)行攝錄。門(mén)禁系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，在具體應(yīng)用上可以進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)及精準(zhǔn)操作，同時(shí)保持與監(jiān)控中心進(jìn)行信息實(shí)時(shí)交互。門(mén)禁系統(tǒng)在前端產(chǎn)生告警信息，然后在控制器及管理端等設(shè)備介質(zhì)中將相應(yīng)的告警信息傳入最終端，由相應(yīng)人員啟動(dòng)告警預(yù)案。從多數(shù)樓宇安防監(jiān)控實(shí)踐中可知，在攝像機(jī)對(duì)告警范圍進(jìn)行錄像后，能夠同步進(jìn)行聲光報(bào)警。而在監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)中，多種協(xié)議模式下的告警方式都能夠有效接入，如SIP及SNMP等。輔助聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)側(cè)重對(duì)樓宇內(nèi)部人員及物品等進(jìn)行防護(hù)。以人為管理防控為主的模式容易滋生監(jiān)控漏洞，在安防監(jiān)控智能系統(tǒng)中，進(jìn)入樓宇的人員信息可以采集，然后進(jìn)行智能層面的認(rèn)證，從而提高安防等級(jí)。與此同時(shí)，門(mén)禁等系統(tǒng)還可以通過(guò)報(bào)警設(shè)計(jì)與公安報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

4.3 科學(xué)設(shè)計(jì)樓宇智能化安防監(jiān)控中心及網(wǎng)絡(luò)

在安防監(jiān)控中心中，主要圍繞管理平臺(tái)及視頻、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、電視墻等服務(wù)器進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心的視頻管理服務(wù)器全面對(duì)樓宇內(nèi)的監(jiān)控要素及警情信息等進(jìn)行管理及控制，同時(shí)提供全方位的WEB訪問(wèn)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的存儲(chǔ)、管理及應(yīng)用功能。數(shù)據(jù)服務(wù)器主要管理及統(tǒng)籌IPSAN及VOD點(diǎn)播。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)先對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的實(shí)際需求進(jìn)行分析，然后據(jù)此進(jìn)行存儲(chǔ)盤(pán)陣的配置，支持前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及編碼器將獲取的數(shù)字視頻信息進(jìn)行ISCSI協(xié)議處理，通過(guò)裸數(shù)據(jù)塊達(dá)到儲(chǔ)存功能。電視墻則是針對(duì)WEB用戶的監(jiān)控指令，在解碼器進(jìn)行指令解碼后，將監(jiān)控圖像進(jìn)行還原，然后在監(jiān)控系統(tǒng)中心電視墻中接入并顯示。樓宇智能化監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中，考慮到傳統(tǒng)三級(jí)組網(wǎng)帶來(lái)的延時(shí)弊端，通過(guò)優(yōu)化服務(wù)器性能及資源高效利用的方式，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)廣面布網(wǎng)。

4.4 監(jiān)控效果

通過(guò)加裝以上系統(tǒng)，樓宇內(nèi)部潛在入侵隱患幾率降低55%，同時(shí)解決了樓宇獨(dú)立住戶的水電氣安全問(wèn)題，相應(yīng)的故障事故概率降低45%。同時(shí)，在樓宇功能分區(qū)過(guò)程中，安防監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)事故概率分析，有效幫助設(shè)計(jì)人員提高了相關(guān)分區(qū)劃分的科學(xué)性。

結(jié)論：

經(jīng)過(guò)本文分析可知，樓宇智能化綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代樓房建筑安防工作有益，能提高工作有效性，還可以降低人工負(fù)擔(dān)，說(shuō)明該系統(tǒng)具有良好應(yīng)用價(jià)值。本文為了落實(shí)該系統(tǒng)展開(kāi)了設(shè)計(jì)工作，首先提出了設(shè)計(jì)需求，其次論述了設(shè)計(jì)方案，最終完成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果可知，本系統(tǒng)應(yīng)用有效，可以智能化識(shí)別、處理現(xiàn)場(chǎng)安全隱患。

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