智能住宅小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

蔣平

（四川工商學(xué)院建筑工程學(xué)院）

1 引言

住宅小區(qū)的智能化系統(tǒng)對(duì)改善建筑舒適性和安全性起著至關(guān)重要的作用，智能系統(tǒng)將冷冰冰的鋼筋混凝土變成舒適、安全、放心的居所，并賦予建筑靈魂。小區(qū)安全防范系統(tǒng)起著保障住宅小區(qū)內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)安全的重要作用，是智能小區(qū)的重要組成部分，近年來已經(jīng)成為智能小區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)配置。設(shè)計(jì)合理的安全防范系統(tǒng)，對(duì)提升住宅小區(qū)智能化水平，保障小區(qū)居住人員安全起著重要的作用。

2 住宅小區(qū)安防系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

目前，住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)的建設(shè)一般包括了視頻監(jiān)控、門禁與可視對(duì)講、停車場管理、周界報(bào)警、電子巡更等幾大子系統(tǒng)[1]，主要實(shí)現(xiàn)基本的視頻監(jiān)控、出入管理、停車收費(fèi)、周界入侵報(bào)警、日常巡更管理等基本功能。目前小區(qū)安防系統(tǒng)仍然存在一些問題，體現(xiàn)在：視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和圖像存儲(chǔ)，缺少主動(dòng)發(fā)現(xiàn)可疑人員的功能，由于小區(qū)攝像機(jī)數(shù)量眾多，值班人員難以同時(shí)監(jiān)看所有視頻圖像，當(dāng)有可疑人員出現(xiàn)時(shí)值班人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控只起到了事件發(fā)生后進(jìn)行追溯的功能，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)的作用未能被充分發(fā)揮；門禁系統(tǒng)缺少防范尾隨進(jìn)入的能力，實(shí)際使用中智能小區(qū)尾隨進(jìn)入現(xiàn)象非常普遍，使門禁系統(tǒng)失去應(yīng)有的防范和保護(hù)作用；停車場管理系統(tǒng)目前主要用于出入控制和計(jì)費(fèi)，在停車管理方面未能發(fā)揮有效作用；電子巡更系統(tǒng)的問題主要體現(xiàn)在路線設(shè)計(jì)不夠合理，難以達(dá)到要求的巡更效果。

隨著城鎮(zhèn)化的持續(xù)發(fā)展，很多住宅小區(qū)人口流動(dòng)十分頻繁，居住人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全管理已成為住宅小區(qū)面臨的重要問題。人們對(duì)居住安全性要求越來越高，只具備基本功能的安防系統(tǒng)已不能滿足人們對(duì)居住安全性和小區(qū)安全管理的要求。隨著圖像識(shí)別分析、大數(shù)據(jù)處理、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，無論是物業(yè)還是小區(qū)住戶，都期待智能化程度更高的、能夠自動(dòng)識(shí)別非法進(jìn)入和其他異常事件并及時(shí)報(bào)警的安全防范系統(tǒng)。

3 智能住宅小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的問題

3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

智能小區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足兩個(gè)基本需求，一是監(jiān)視和記錄非法入侵者的入侵行為，保障小區(qū)住戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全；二是對(duì)小區(qū)公共活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)公共區(qū)域事件的可追溯性。除此之外，還要注意小區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不應(yīng)侵犯住戶隱私。因此智能小區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循兩大原則：一是重點(diǎn)區(qū)域全覆蓋原則，二是隱私保護(hù)原則。

基于此，現(xiàn)代化的智能小區(qū)應(yīng)做到對(duì)小區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，杜絕存在犯罪分子入侵的“后門”。根據(jù)重要性的不同，智能小區(qū)的區(qū)域可以分為三級(jí)。

一級(jí)區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)區(qū)域，該區(qū)域必須安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)。一級(jí)區(qū)域包括：小區(qū)各出入門、各單元樓出入門、各單元樓一樓步行樓梯口、電梯轎廂、小區(qū)主要干道、小區(qū)兒童游樂區(qū)域、小區(qū)周界、停車場出入口、停車場主通道等。

二級(jí)區(qū)域?yàn)橐话銋^(qū)域，高檔小區(qū)的二級(jí)區(qū)域應(yīng)安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)，一般小區(qū)的二級(jí)區(qū)域可視管理需要選擇性安裝。二級(jí)區(qū)域包括：電梯前室、各樓層步行樓梯、保安值班室、停車場主通道以外的通道等。

除一、二級(jí)區(qū)域以外的均為三級(jí)區(qū)域，可以根據(jù)安全管理要求選擇性安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)。

智能小區(qū)內(nèi)的監(jiān)控點(diǎn)位設(shè)計(jì)，應(yīng)注意避免侵犯住戶隱私，攝像機(jī)點(diǎn)位設(shè)計(jì)不宜對(duì)著小區(qū)住戶的門、窗、陽臺(tái)等區(qū)域。單元樓內(nèi)若有較長的通道，亦不宜布置過多的攝像機(jī)。

3.2 門禁與可視對(duì)講

在智能小區(qū)發(fā)展初期，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，門禁系統(tǒng)與可視對(duì)講系統(tǒng)是兩個(gè)系統(tǒng)，很多小區(qū)只設(shè)計(jì)安裝門禁系統(tǒng)，無可視對(duì)講功能?，F(xiàn)在智能化小區(qū)要求必須具備可視對(duì)講功能，門禁與可視對(duì)講亦合二為一，成為一個(gè)系統(tǒng)。

智能小區(qū)門禁與可視對(duì)講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除了考慮ID卡、密碼、指紋、人臉識(shí)別等多種身份識(shí)別方式外，還應(yīng)在住戶主臥室內(nèi)加入緊急報(bào)警按鈕。緊急報(bào)警按鈕接入室內(nèi)對(duì)講分機(jī)，當(dāng)住戶遇到非法入侵、老人跌倒、突發(fā)急病等緊急情況，能一鍵呼叫物業(yè)中心值班室尋求幫助。尾隨是智能小區(qū)門禁系統(tǒng)目前存在的比較突出的問題，設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮在小區(qū)各個(gè)大門采用AB門、道閘、單向旋轉(zhuǎn)門等防尾隨的門禁通行設(shè)施予以解決。

3.3 停車場管理系統(tǒng)

停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除了滿足日常的出入控制、計(jì)費(fèi)和收費(fèi)管理功能外，還應(yīng)考慮車輛智能識(shí)別功能、臨時(shí)車位引導(dǎo)功能、臨停車位檢測功能、違規(guī)車輛拒入功能等[2]。車輛智能識(shí)別功能可以自動(dòng)識(shí)別以更換車牌等方式進(jìn)行偷盜車輛的行為，并及時(shí)報(bào)警。臨時(shí)車位引導(dǎo)功能通過電子引導(dǎo)牌幫助外來臨時(shí)停放車輛便捷地找到外來車輛專用停放車位，避免外來車輛占用他人車位停放，導(dǎo)致沖突事件發(fā)生。臨停車位檢測功能是在允許臨停的車位安裝檢測裝置，系統(tǒng)適時(shí)知道哪些臨停車位空置，并將信息在臨停引導(dǎo)信息牌上顯示。違規(guī)車輛拒入功能支持將有違規(guī)停放的外來車輛進(jìn)行記錄，當(dāng)有違規(guī)停放記錄的臨停車輛再次進(jìn)入小區(qū)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)拒絕其進(jìn)入。這些功能的設(shè)計(jì)可更好地體現(xiàn)小區(qū)停車管理的智能化水平。

3.4 周界報(bào)警系統(tǒng)

在安防系統(tǒng)發(fā)展之初，小區(qū)的周界報(bào)警系統(tǒng)基本上都使用紅外對(duì)射作為探測裝置。紅外對(duì)射是線型探測裝置，其優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單、成本低。但其缺點(diǎn)也非常明顯，即容易受到環(huán)境影響，誤報(bào)率高，其線型防范特點(diǎn)也導(dǎo)致入侵者極易規(guī)避入侵檢測。因此紅外對(duì)射用于智能小區(qū)周界防范的效果極其有限，現(xiàn)已基本被淘汰，取而代之的是電子圍欄。

由于智能小區(qū)的圍墻一般都較低，且很多都是緊靠街道人行道，有較多的過路行人在人行道通過。出于街道行人安全考慮，智能小區(qū)的電子圍欄設(shè)計(jì)應(yīng)選擇支持高壓模式和感應(yīng)模式設(shè)置的產(chǎn)品，并且應(yīng)能分不同防區(qū)單獨(dú)設(shè)置其模式。

以國內(nèi)某廠家產(chǎn)品為例，高壓模式下白天和晚上有著不同的電壓值，白天6600V，晚上9960V，兩個(gè)電壓值受控于光敏元件自動(dòng)切換，其電壓形式為每秒一個(gè)高壓脈沖，脈沖寬度0.1ms，能量一般在1焦以下。高壓模式可以對(duì)入侵者造成實(shí)際的電擊感，因此有較強(qiáng)的嚇阻作用。高壓脈沖占空比低，能量很小，因此不會(huì)對(duì)正常的健康成人造成致命的傷害。感應(yīng)模式下通過感應(yīng)人體靜電產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，該模式主要為信號(hào)模式，不會(huì)對(duì)入侵者造成任何傷害，只會(huì)檢測入侵行為并適時(shí)發(fā)出報(bào)警。

3.5 電子巡更系統(tǒng)

電子巡更系統(tǒng)有在線式和離線式兩種類型。智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)小區(qū)安防級(jí)別選用不同的類型。安防級(jí)別高的小區(qū)應(yīng)首選在線式電子巡更系統(tǒng)，安防級(jí)別低的可以選用離線式電子巡更系統(tǒng)。

智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是巡更路線的設(shè)計(jì)，通過巡更點(diǎn)的布置來實(shí)現(xiàn)。巡更點(diǎn)位的布置應(yīng)確保巡更人員在規(guī)定的時(shí)間按規(guī)定的路線巡邏，點(diǎn)位設(shè)計(jì)應(yīng)能防止巡更人員在巡邏過程中走捷徑。例如，要求巡更人員在規(guī)定的時(shí)間對(duì)某棟樓的每一層進(jìn)行巡邏，并且要察看每一層的樓梯間是否有異常人員逗留。如果在某幾層的電梯前廳設(shè)置巡更點(diǎn)，巡邏人員乘坐電梯就可完成巡更任務(wù)，無法監(jiān)督其是否對(duì)每一層樓梯間進(jìn)行了察看。如果將巡更點(diǎn)設(shè)置在每一層樓梯間的中間轉(zhuǎn)角處，巡更人員如果坐電梯巡更，就不如走樓梯方便，這種設(shè)計(jì)就可以確保其走樓梯巡邏每一層。

3.6 智能小區(qū)安防子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

人們對(duì)智能小區(qū)安全管理水平越來越高的要求，已難以通過各安防子系統(tǒng)獨(dú)立工作來實(shí)現(xiàn)，各安防子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)已成為智能小區(qū)安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必然趨勢。智能小區(qū)安防子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。

1）周界報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界照明系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)

智能小區(qū)周界報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)考慮與視頻監(jiān)控系統(tǒng)和周界照明系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。當(dāng)發(fā)生入侵行為時(shí)，能自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警防區(qū)的所有攝像機(jī)自動(dòng)調(diào)用預(yù)置位，夜間自動(dòng)開啟報(bào)警防區(qū)燈光，方便值班人員通過視頻圖像確認(rèn)入侵行為，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

2）門禁系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)

當(dāng)發(fā)生連續(xù)輸錯(cuò)密碼、暴力開門等行為時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)彈出對(duì)應(yīng)的視頻圖像，方便值班人員及時(shí)確認(rèn)異常。

3）停車場管理系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)

當(dāng)外來臨停車輛占用私家車位停車時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示，值班人員即可電話通知來訪人員將車挪至臨停車位，避免給私家車位業(yè)主帶來不便。

4 新興前沿技術(shù)在智能住宅小區(qū)安防系統(tǒng)的應(yīng)用

近年來圖像分析[3]、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)有了快速的發(fā)展，并日趨成熟，人工智能技術(shù)也有了快速的發(fā)展，這些新興和前沿技術(shù)開始融入包括安防系統(tǒng)在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域，快速地推動(dòng)各個(gè)行業(yè)向智能化方向發(fā)展和升級(jí)。智能小區(qū)安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展和管理需求，積極地應(yīng)用更多的新興前沿技術(shù)，推動(dòng)小區(qū)安全管理向高階智能化方向發(fā)展。

①人臉識(shí)別技術(shù)[4]。將小區(qū)大門出入口視頻圖像進(jìn)行人臉圖像分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)黑名單人員、不被允許進(jìn)入的非本小區(qū)居住人員等并在值班室發(fā)出報(bào)警，通知保安人員阻止其進(jìn)入小區(qū)。若是正常來訪人員，則需在值班室登記后才準(zhǔn)予進(jìn)入。

②行為分析技術(shù)[5]。對(duì)小區(qū)的消防通道、公共活動(dòng)等區(qū)域的視頻圖像進(jìn)行行為分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)堵塞消防通道、公共區(qū)域人員沖突等異常情況，做到及時(shí)處理。

③將智能小區(qū)大門出入口的人臉抓拍攝像機(jī)接入當(dāng)?shù)嘏沙鏊木瘎?wù)平臺(tái)，可以幫助公安部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)在逃人員，避免在逃危險(xiǎn)人員進(jìn)入小區(qū)，確保小區(qū)業(yè)主生命財(cái)產(chǎn)安全。

5 結(jié)語

智能小區(qū)安防系統(tǒng)對(duì)建設(shè)平安小區(qū)，實(shí)現(xiàn)安全管理智能化起作至關(guān)重要的作用，新興前沿技術(shù)的應(yīng)用必將推動(dòng)小區(qū)安全管理向著高階智能化甚至智慧化方向發(fā)展。智能小區(qū)安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮先進(jìn)性和適用性，在預(yù)算允許的前提下盡可能融入新興和前沿技術(shù)，提升智能小區(qū)安全管理水平，為人們營造一個(gè)安全、安心的居住環(huán)境。