物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的樓宇安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

金建德 陳世明

摘要：隨著公眾安全意識(shí)的提高，人們對(duì)家庭安全防控的需求愈發(fā)迫切，如何合理應(yīng)用控制、通信及監(jiān)控等自動(dòng)化技術(shù)手段，打造智能化家庭安防系統(tǒng)成為研究重點(diǎn)。目前家庭安防系統(tǒng)存在功能單一、智能化水平低、建設(shè)成本高等問(wèn)題，在安全防控與保障上有所欠缺。針對(duì)上述問(wèn)題，以智能化為落腳點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的家庭安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件基于ARM嵌入式系統(tǒng)，利用WiFi、4G網(wǎng)絡(luò)搭建數(shù)據(jù)傳輸通道，集視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、險(xiǎn)情報(bào)警、設(shè)備控制、門(mén)禁識(shí)別、室內(nèi)顯示功能于一體，有效保障家庭場(chǎng)所的安全性。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制語(yǔ)音報(bào)警提示紅外檢測(cè)自動(dòng)識(shí)別

引言

對(duì)于樓宇安防我國(guó)在紅外測(cè)溫和氣體檢測(cè)兩個(gè)方面起步較晚，但發(fā)展迅速。在物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，樓宇安防呈現(xiàn)出越來(lái)越重要的地位。隨著樓宇的不斷增加，人們生活的不斷豐富，對(duì)于樓宇安防失火越來(lái)越受到關(guān)注。失火是威脅住戶生命安全的重要因素之一，而溫度是檢測(cè)樓宇是夠失火的重要數(shù)據(jù)之一。非接觸式樓宇安防檢測(cè)系統(tǒng)能夠在很多方面超越老式的系統(tǒng)，在安全性、反應(yīng)靈敏、使用壽命、非接觸等方面表現(xiàn)都比較突出，適合用在起火源造成破壞不大的時(shí)候能及時(shí)檢測(cè)警告的樓宇環(huán)境中。

1智能化樓字安防系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為了滿足現(xiàn)代智能化樓宇的居住需求，本文致力于設(shè)計(jì)一套高技術(shù)含量、多層次的立體化安防系統(tǒng)，進(jìn)一步提高樓宇的智能化程度。從功能模塊上看，智能樓宇安防系統(tǒng)的主體由視頻監(jiān)控、樓宇對(duì)講和停車(chē)場(chǎng)管理等子系統(tǒng)組成，另外還設(shè)計(jì)了周界防范、電子巡更和家庭安防等系統(tǒng)，共同構(gòu)成了功能完整的智能安防體系;在性能上，本系統(tǒng)注重實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則，并盡量提高系統(tǒng)的集成化程度和兼容能力，為后期的系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)提供必要的支持;在實(shí)施上，按照小區(qū)建設(shè)規(guī)劃，嚴(yán)格把握施工進(jìn)度，使安防分項(xiàng)的施工有序展開(kāi)，協(xié)同推進(jìn)安防系統(tǒng)的建設(shè)，努力提高安防子系統(tǒng)在社區(qū)智能化中的主體地位。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括控制電路、通信電路、紅外測(cè)溫電路、可燃?xì)怏w檢測(cè)電路和熱釋電感應(yīng)電路、顯示電路和按鍵電路等的設(shè)計(jì)。環(huán)境的采集，主要通過(guò)AD轉(zhuǎn)換、單片機(jī)控制、溫度監(jiān)測(cè)傳感器、氣體濃度傳感器、熱釋電傳感器和圖像輸出幾個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。溫度數(shù)據(jù)采集采用的是GY-609傳感器，M氣體濃度采集采用的是R513芯片，識(shí)別傳感采用熱釋電紅外傳感器。當(dāng)監(jiān)測(cè)周?chē)臏囟戎禃r(shí)，溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元采用16位。采集數(shù)據(jù)或傳給單片機(jī)控制中心，此時(shí)按單片機(jī)通信相應(yīng)的步驟，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行溫度值的讀取后，并將數(shù)據(jù)在屏幕上進(jìn)行圖像信息的輸出。同時(shí)在電路上增加了按鈕電路和蜂鳴器組成報(bào)警電路?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動(dòng)控制部分主要是通過(guò)單片機(jī)將從傳感器模塊接收的信息傳輸?shù)紼SP8266上，ESP8266上自帶的WIFI模塊將數(shù)據(jù)信息上傳至云平臺(tái)，然后用戶手機(jī)APP與云平臺(tái)相連接就可以在手機(jī)上實(shí)時(shí)接收當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)信息。通過(guò)ESP8266模塊的WIFI功能，可以將傳感器探頭接收到的各種數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)上傳至云平臺(tái)預(yù)設(shè)的可視化圖形界面，以較為直觀的形式顯示出傳感器附近所測(cè)得的數(shù)據(jù)值。將ESP8266模塊與紅外檢測(cè)電路相連接，在顯示電路LED屏上顯示數(shù)據(jù)值之后，就要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的功能。

3對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的樓宇安防系統(tǒng)安裝建設(shè)存在的問(wèn)題

由于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的樓宇安防系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較多，因此在參與到實(shí)際建設(shè)工作中的相關(guān)單位比較多，一般常有施工、建設(shè)、設(shè)計(jì)等單位，而這些單位在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中不能合理溝通甚至出現(xiàn)不能長(zhǎng)期參與到建設(shè)工作中，導(dǎo)致項(xiàng)目工作難以有效展開(kāi)。二是展開(kāi)項(xiàng)目工作時(shí)沒(méi)能有效對(duì)項(xiàng)目工作的實(shí)際情況進(jìn)行分析，制定嚴(yán)密的計(jì)劃，同時(shí)在整個(gè)建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題不能及時(shí)采取有效措施進(jìn)行調(diào)整并解決。三是在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的樓宇安防系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目過(guò)程中，樓宇自身的安全管理部門(mén)自身的職能發(fā)揮不充分，究其原因主要是其部門(mén)相關(guān)管理人員極度缺乏，尤其是專(zhuān)業(yè)能力較強(qiáng)的管理人才比較缺乏，因此導(dǎo)致樓宇實(shí)際的需求難以充分滿足，進(jìn)而導(dǎo)致施工單位掌握整個(gè)進(jìn)度控制權(quán)限。

4物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的樓宇安防系統(tǒng)建設(shè)管理的相關(guān)策略研究

4.1優(yōu)化智能化樓宇安防系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為了滿足現(xiàn)代智能化樓宇的居住需求，本文致力于設(shè)計(jì)一套高技術(shù)含量、多層次的立體化安防系統(tǒng)，進(jìn)一步提高樓宇的智能化程度。從功能模塊上看，智能樓宇安防系統(tǒng)的主體由視頻監(jiān)控、樓宇對(duì)講和停車(chē)場(chǎng)管理等子系統(tǒng)組成，另外還設(shè)計(jì)了周界防范、電子巡更和家庭安防等系統(tǒng)，共同構(gòu)成了功能完整的智能安防體系;在性能上，本系統(tǒng)注重實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則，并盡量提高系統(tǒng)的集成化程度和兼容能力，為后期的系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)提供必要的支持;在實(shí)施上，按照小區(qū)建設(shè)規(guī)劃，嚴(yán)格把握施工進(jìn)度，使安防分項(xiàng)的施工有序展開(kāi)，協(xié)同推進(jìn)安防系統(tǒng)的建設(shè)，努力提高安防子系統(tǒng)在社區(qū)智能化中的主體地位。

4.2對(duì)現(xiàn)有的點(diǎn)位分布進(jìn)行綜合分析

如地理位置、周邊干擾源、建筑設(shè)施、所需傳輸?shù)囊曨l質(zhì)量、傳輸管道等。（2）對(duì)各信號(hào)集中點(diǎn)所需設(shè)備進(jìn)行分析，如有光纖接入則要選擇具有光纖模塊的交換機(jī)，在沒(méi)有信號(hào)干擾且沒(méi)有線路管道則可選用無(wú)線攝像頭反之則選有線攝像頭，對(duì)于需要采集聲音的則要選有聲音采集的攝像頭，需要夜晚環(huán)境的要選紅外攝像頭，布線較多且超出線路傳輸距離時(shí)要增設(shè)中繼器進(jìn)行信號(hào)放大。（3）線路的鋪設(shè)要參考介質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行，如光纖鋪設(shè)盡量彎曲較少，有較強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí)則不選無(wú)線傳輸?shù)?。?）保存設(shè)備與服務(wù)器、信號(hào)接收設(shè)備的選擇要選穩(wěn)定性高的且容易更換與維護(hù)的。（5）監(jiān)控控制系統(tǒng)的選擇要具有便利性與穩(wěn)定性，其存儲(chǔ)空間要符合設(shè)計(jì)存儲(chǔ)要求并具有備份功能。

4.3優(yōu)化前端攝像機(jī)的布局、選用與維護(hù)

在布局方面，前端攝像機(jī)要突出重點(diǎn)與關(guān)鍵區(qū)域，并盡量擴(kuò)大布局范圍，對(duì)智能小區(qū)出人口、樓層走廊、電梯轎廂、單元口、地下車(chē)庫(kù)、圍墻等不同位置實(shí)現(xiàn)全覆蓋，無(wú)死角，防止出現(xiàn)布局空白區(qū)域。在設(shè)備的選用方面，要根據(jù)不同布局點(diǎn)位的不同實(shí)際，參照環(huán)境光線條件等，合理選擇定焦攝像機(jī)、半球形攝像機(jī)、針孔攝像機(jī)、變焦攝像機(jī)等，以實(shí)現(xiàn)不同的安防監(jiān)控效果。在設(shè)備維護(hù)方面，要隨時(shí)掌握設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，確保完好性，并及時(shí)進(jìn)行常態(tài)化維護(hù)管理號(hào)l生能檢查，對(duì)于檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷問(wèn)題與不足，要第一時(shí)間采取措施予以排除，防止問(wèn)題蔓延擴(kuò)散，造成系統(tǒng)性問(wèn)題。

4.4數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)及其選用與設(shè)置

數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)可同時(shí)處理多種工作任務(wù)，將實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化的視頻監(jiān)控圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，并提供必要的調(diào)閱查詢(xún)與檢索服務(wù)。在數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)選用與設(shè)置過(guò)程中，要配備可靠的視頻圖像信息采集卡及相應(yīng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件，以提高其工作性能。要根據(jù)智能小區(qū)的建設(shè)需求以及視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的客觀實(shí)際，在Pc式數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)與嵌入式數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)等類(lèi)型之間做出科學(xué)選擇，充分確保其適用性，避免盲目配置而造成的系統(tǒng)整體性能受阻。

結(jié)束語(yǔ)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷升級(jí)應(yīng)用，傳統(tǒng)建筑也在不斷地朝著更加先進(jìn)的智能化樓宇方向轉(zhuǎn)型，并且成為未來(lái)建筑設(shè)計(jì)的重要方向。安防系統(tǒng)在未來(lái)的智慧社會(huì)和智慧城市都將有著極為廣闊的應(yīng)用空間。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)下，智能樓宇安防技術(shù)將更加具備層次化、多樣化和立體性，為人們的生活提供一個(gè)高性能的整體安防環(huán)境。