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      物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑安防系統(tǒng)中的應(yīng)用

      2021-11-19 19:25:52呂令聰吳開(kāi)達(dá)
      電子技術(shù)與軟件工程 2021年20期
      關(guān)鍵詞:智能型智能建筑傳感

      呂令聰 吳開(kāi)達(dá)

      (中建八局第二建設(shè)有限公司 山東省濟(jì)南市 250014)

      1 緒論

      由于人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高,人們漸漸對(duì)生活的要求不再滿足于最基礎(chǔ)的生活需求,越發(fā)的注重生活品質(zhì),對(duì)家居生活也越來(lái)越注重人性化與智能化發(fā)展,及其智能建筑是否足夠安全方便、舒適安逸等優(yōu)點(diǎn),這些已經(jīng)成為了人們?nèi)罕姷膹V泛關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。然而針對(duì)于現(xiàn)代化建筑物安防系統(tǒng)存在的不足之處、報(bào)警系統(tǒng)發(fā)生的漏報(bào)誤報(bào)現(xiàn)象、智能建筑物在安全管控方面沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及建筑物的智能化標(biāo)準(zhǔn)不高等問(wèn)題,給廣大使用者的工作與生活均產(chǎn)生了明顯的不良影響,同時(shí)留下了一定的安全隱患。隨著新時(shí)代下互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電腦有關(guān)技術(shù)、工程相應(yīng)的控制技術(shù)等的不斷發(fā)展與進(jìn)步,大大提高了個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)線通信科技之后的第四次信息科技革命-物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)科技的出現(xiàn)與快速升級(jí)。物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)對(duì)新時(shí)代下的智能建筑物在應(yīng)用過(guò)程中存在的所有缺陷具有明顯的改善作用,能夠?yàn)槿藗內(nèi)罕姷纳a(chǎn)生活帶去極大便利并在心理層面提供安全保障。經(jīng)過(guò)分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑物安全防護(hù)體系中的具體應(yīng)用過(guò)程發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科學(xué)使用在很大程度上提高了智能建筑物內(nèi)部安全防護(hù)體系的智能化水平,大大提高了廣大人們?nèi)罕娙粘I畹氖孢m度、便捷程度以及安全性。

      2 物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)與智能建筑概述

      2.1 物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)概述

      物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)的誕生與各類(lèi)電子傳感裝置以及每一類(lèi)相關(guān)電子控制裝置緊密相關(guān),依照以前規(guī)定好的每項(xiàng)協(xié)議,與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)以及各種信息或者有關(guān)資料進(jìn)行科學(xué)有效連接,在整個(gè)過(guò)程中促使通信與數(shù)據(jù)信息交互任務(wù)得以完成最終形成了智慧型數(shù)據(jù)信息分辨、位置明確與監(jiān)管控制。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部存在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議以及不同種類(lèi)電子傳感裝置控制協(xié)議兩種模式?;ヂ?lián)網(wǎng)系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)得以發(fā)展進(jìn)步的前提條件,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的拓展之后,不同種類(lèi)設(shè)備之間能夠完成所有類(lèi)別數(shù)據(jù)信息相互交換的任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用在智能型建筑系統(tǒng)中主要可以分為以下三個(gè)部分即電子傳感裝置、相應(yīng)執(zhí)行裝置及局與控制以太網(wǎng)絡(luò)。連接互聯(lián)網(wǎng)體系、電子傳感裝置等均是互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)議中明確規(guī)定的核心內(nèi)容。感知模塊、聯(lián)接模塊以及應(yīng)用模塊是現(xiàn)代化智能型建筑物聯(lián)網(wǎng)體系利用框架進(jìn)行覆蓋的重要組成部分。

      2.2 智能化建筑概述

      20世紀(jì)80年代,美國(guó)成功研制出來(lái)全世界首棟智能建筑,自那時(shí)起,當(dāng)代建筑物的藝術(shù)元素、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)程序技術(shù)等在混合作用下促進(jìn)了有機(jī)融合與高度集成化,此項(xiàng)技術(shù)也一躍成為了建筑行業(yè)中最核心的發(fā)展方向。根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,目前在美國(guó)將近有1 萬(wàn)棟智能建筑。當(dāng)下,日本最新建造的建筑物中其中有63%之多屬于智能型建筑,經(jīng)過(guò)相應(yīng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)盡管我們國(guó)家在智能建筑領(lǐng)域的發(fā)展不如西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家早,但其進(jìn)步趨勢(shì)卻呈不斷上漲的趨勢(shì),并且此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)很多領(lǐng)域所認(rèn)同與應(yīng)用。智能型建筑物的結(jié)構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)統(tǒng)一主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)層面:一個(gè)層面是智能型建筑將相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)信息等全部輸送至互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,另外一個(gè)層面是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展推動(dòng)了智能建筑的高速發(fā)展。

      3 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)科技在智能型建筑安全防護(hù)體系中的實(shí)際應(yīng)用分析

      普通的全方位的智能型安防體系中的分支系統(tǒng)都是獨(dú)立安裝且獨(dú)立完成工作任務(wù)的,所有分支系統(tǒng)間也不存在任何聯(lián)系。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步以及安防技術(shù)的不斷提高還有眾多人民群眾對(duì)家居環(huán)境安全性要求的不斷提高,應(yīng)該設(shè)定出一個(gè)比較集中的綜合管控平臺(tái),主要是針對(duì)每個(gè)分支系統(tǒng)進(jìn)行一體化操作與管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生,不僅能把智能建筑內(nèi)部所有的安全防護(hù)系統(tǒng)集中到綜合管控平臺(tái)中來(lái),而且還能對(duì)其實(shí)現(xiàn)集成化管控與智能化監(jiān)管起到推動(dòng)作用,同時(shí)還有利于城市整體早日實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控以及對(duì)資源完成統(tǒng)籌調(diào)配[1]。

      3.1 依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下存在的智能建筑安防體系結(jié)構(gòu)

      智能建筑中的安全防護(hù)體系具有很強(qiáng)的綜合性與智能化,其中包括視頻圖像監(jiān)控裝置、智能巡邏打更系統(tǒng)、附近邊界警報(bào)系統(tǒng)、門(mén)禁對(duì)講系統(tǒng)與居家安防系統(tǒng)等等。

      3.2 智能建筑安防系統(tǒng)分析

      3.2.1 圖像監(jiān)控系統(tǒng)

      基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的圖像監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)圖像監(jiān)控系統(tǒng)有所不同,此系統(tǒng)主要是將圖像攝錄裝置、信號(hào)傳輸裝置以及雷達(dá)系統(tǒng)等其它傳感裝置歸入安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中,形成大面積區(qū)域、眾多場(chǎng)所以及全天候的安防檢測(cè),不需要人為對(duì)其進(jìn)行干涉。圖像監(jiān)控系統(tǒng)有錢(qián)不監(jiān)視系統(tǒng)、終端發(fā)射系統(tǒng)以及終端控制系統(tǒng)三大部分。智能建筑內(nèi)其監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像裝置一般安設(shè)在建筑物進(jìn)出門(mén)口、單元門(mén)門(mén)口、停車(chē)庫(kù)門(mén)口及其內(nèi)部、關(guān)鍵通道轉(zhuǎn)角處以及周邊報(bào)警系統(tǒng)能夠探測(cè)到的其它區(qū)域,針對(duì)這類(lèi)區(qū)域進(jìn)行完整視頻錄像與監(jiān)控。攝像裝置又能分為全景可移動(dòng)式與固定式兩種,室外應(yīng)用時(shí)需要安裝必要的防雨罩與雨刷器,為了滿足夜間監(jiān)控的需要該裝置還應(yīng)該具備紅外線或者微光功能,否則就應(yīng)該配置具有聯(lián)動(dòng)照明性能的有關(guān)型號(hào)。一般來(lái)說(shuō),攝像裝置能夠拍攝到的監(jiān)控范圍為25~41 米,高度介于2.6~3.6 米之間。固定式攝像監(jiān)控裝置還應(yīng)該具備與之匹配的電源適配線與視頻信號(hào)傳送線;全景移動(dòng)式攝像裝置還應(yīng)在固定式的基礎(chǔ)上在配備相應(yīng)的信號(hào)傳送控制線,如果會(huì)用到解碼裝置,則信號(hào)傳送控制線只要二芯雙絞式屏蔽線即可。視頻信號(hào)傳送線的傳送區(qū)間一般不會(huì)超過(guò)505 米,否則還需增加一定的均衡裝置,以免因數(shù)據(jù)信號(hào)強(qiáng)度不夠而影響到數(shù)據(jù)傳送品質(zhì),從而對(duì)監(jiān)控視頻的精度產(chǎn)生不良影響。電源適配線一般會(huì)統(tǒng)一使用供電模式,即通過(guò)供電系統(tǒng)中的控制中心進(jìn)行統(tǒng)一配送。終端控制系統(tǒng)包括控制模塊、錄像模塊以及顯示模塊,其中控制模塊又包括矩陣式控制器與矩陣式鍵盤(pán)兩部分。而矩陣式鍵盤(pán)包含多個(gè)組成部分,分別安裝在不同的位置上,便于在不同位置抽取相應(yīng)視頻至此地視頻監(jiān)控裝置[2]。

      3.2.2 周邊警報(bào)系統(tǒng)

      物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的周邊警報(bào)系統(tǒng)實(shí)際上是一種通過(guò)在安防區(qū)域設(shè)置很多或類(lèi)型各異的探測(cè)裝置,這種探測(cè)裝置可以自行進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)大件以及協(xié)作感應(yīng),是一種科學(xué)的探測(cè)安防區(qū)域入侵的系統(tǒng)。智能建筑所配備的周邊警報(bào)系統(tǒng)一般安在建筑物總的電源線上,主要是對(duì)智能建筑遭遇入侵的情況進(jìn)行監(jiān)控。組成該系統(tǒng)的部分有紅外線對(duì)射探測(cè)裝置、周邊警報(bào)端口箱以及電源警報(bào)線纜,其中。紅外線對(duì)射探測(cè)裝置通常用主動(dòng)型,探測(cè)間距分別為45m、85m、105m;周邊警報(bào)端口箱是一種安裝在現(xiàn)場(chǎng)的壁掛裝置;以上兩個(gè)構(gòu)成部分的供電一般是由電源箱進(jìn)行持續(xù)供電。警報(bào)線纜一般沿著建筑物戶外電纜線槽進(jìn)行敷設(shè)或在地下穿管敷設(shè)。值得注意的是,周邊警報(bào)一定要跟圖像監(jiān)控裝置同步進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并能夠聯(lián)動(dòng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)啟。

      3.2.3 智能巡邏系統(tǒng)

      智能建筑物配備的智能化巡邏系統(tǒng)一般可分為在線巡邏與離線巡邏兩種,當(dāng)下離線式巡邏系統(tǒng)比較常用。離線電子巡邏裝置主要由電子巡邏裝置、巡邏感應(yīng)裝置及身份識(shí)別卡等組成。電子巡邏裝置一般是巡邏人員拿在手里的,主要用于采集感應(yīng)裝置發(fā)來(lái)的物理地址以及巡邏時(shí)長(zhǎng)等重要參數(shù),此設(shè)備利用干電池實(shí)現(xiàn)供電;巡邏感應(yīng)裝置屬于現(xiàn)場(chǎng)安裝的一種設(shè)備,一般是非接觸型,便于在夜晚以及惡劣天氣情況下使用,通常在智能建筑物一些比較重要的出入口都有安裝,如單元門(mén)口、停車(chē)場(chǎng)口以及設(shè)備間等;身份識(shí)別卡主要是為了辨認(rèn)巡邏人員的身份,檢查是否存在虛假冒充人員。巡邏系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)變送裝置將感應(yīng)裝置中的參數(shù)信息和電腦主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,利用相應(yīng)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行管控[3]。

      3.2.4 建筑物門(mén)禁可視對(duì)講系統(tǒng)

      智能建筑單元門(mén)禁對(duì)講系統(tǒng)亦稱(chēng)作來(lái)訪人員提示系統(tǒng),此系統(tǒng)的主要組成部分有用戶室內(nèi)分機(jī)系統(tǒng)、戶外主機(jī)系統(tǒng)、可視化對(duì)講線路以及CAN 總線隔離裝置共同組成。其中室內(nèi)分機(jī)系統(tǒng)與戶外主機(jī)系統(tǒng)還能夠合成一臺(tái)或多臺(tái)。戶外主機(jī)一般是通過(guò)可視化對(duì)講裝置與網(wǎng)線連接并直接與建筑物的對(duì)講監(jiān)控系統(tǒng)總的指揮中心向聯(lián)通。一般會(huì)將室內(nèi)分機(jī)安裝在入戶門(mén)里側(cè)或內(nèi)樓梯間進(jìn)門(mén)位置,其安裝方式為壁掛式;智能建筑戶外主機(jī)一般會(huì)安置在個(gè)單元門(mén)外側(cè)墻體上,最常用的安裝方式為嵌墻式。CAN 總線隔離裝置一般與安防總的隔離裝置一同鑲嵌在箱體上[4]。與之相匹配的適配電源箱一般會(huì)安在通道入口里側(cè)主機(jī)位置周?chē)捎帽趻焓竭M(jìn)行安裝??梢暬瘜?duì)講裝置的CAN 的總控制線路與圖像傳輸線纜排布相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)于一些管道豎井橫截面積相對(duì)較小的單元,可以采用分管暗鋪式。

      門(mén)禁對(duì)講系統(tǒng)還具有純警報(bào)類(lèi)安防的作用,在此過(guò)程中室內(nèi)警報(bào)前端裝置與對(duì)講分機(jī)裝置進(jìn)行直接連接,戶外主機(jī)系統(tǒng)需要與報(bào)警監(jiān)控體系的總指揮中心實(shí)現(xiàn)有效連接,此種連接方法可以完全利用有關(guān)監(jiān)控裝置的功能,符合普通型智能建筑對(duì)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

      3.2.5 家居安全防護(hù)系統(tǒng)

      普通的家居安防裝置沒(méi)有相應(yīng)的高效控制系統(tǒng),這也導(dǎo)致警報(bào)系統(tǒng)無(wú)法對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理,致使漏報(bào)、誤報(bào)情況時(shí)有發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的家居安防系統(tǒng)是集傳感技術(shù)、控制工程技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)為一身的綜合應(yīng)用。利用對(duì)講系統(tǒng)以及單元對(duì)講設(shè)備的有關(guān)功能完成屋內(nèi)安防系統(tǒng)密碼操作;建設(shè)人員可以對(duì)室內(nèi)安設(shè)的遙控設(shè)備與電話報(bào)警通信功能等進(jìn)行自由取舍;遠(yuǎn)程抄表裝置與市政部門(mén)息息相關(guān),結(jié)合其可行性實(shí)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)置。

      4 能建筑物聯(lián)網(wǎng)在安防系統(tǒng)中的應(yīng)用

      4.1 用于家庭安防系統(tǒng)中

      經(jīng)過(guò)有關(guān)調(diào)查研究表明,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能建筑物內(nèi)部的安防系統(tǒng)中,具有更加高效更加全面以及準(zhǔn)確度更高的優(yōu)勢(shì)。智能建筑安防體系管控平臺(tái)主要處理入侵、出入口安全防控、家庭安全防護(hù)、圖像監(jiān)控以及數(shù)據(jù)信息處理等工作。其中家庭安全防衛(wèi)是智能建筑安防系統(tǒng)中十分重要的分系統(tǒng),為了確保家庭財(cái)產(chǎn)以及人員安全,需要在家庭內(nèi)部安裝傳感莊子,假如發(fā)生問(wèn)題,能夠迅速切斷開(kāi)關(guān),避免發(fā)生火災(zāi)[5]。

      4.2 應(yīng)用在公共場(chǎng)所安防系統(tǒng)中

      物聯(lián)網(wǎng)中的傳感設(shè)備屬于監(jiān)控系統(tǒng)中的主要部分,可以借助光柵傳感系統(tǒng)裝備以及無(wú)線信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在相應(yīng)工程施工中所選擇的原材料里也能使用光柵傳感裝置系統(tǒng),由于該系統(tǒng)擁有很強(qiáng)的感知功能,能夠?qū)?xì)小精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息開(kāi)展有效核查與監(jiān)控。與此同時(shí)還應(yīng)對(duì)光柵傳感系統(tǒng)的配置過(guò)程給予高度重視,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置時(shí)應(yīng)該確保其配置處于適宜的區(qū)間之內(nèi),如此一來(lái)才能讓相關(guān)檢查、監(jiān)控性能得到很好地發(fā)揮,避免發(fā)生電路問(wèn)題[6]。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      通過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn),在智能建筑物的安全防護(hù)系統(tǒng)中科學(xué)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)科技能夠大幅提高建筑物的使用品質(zhì),且也能對(duì)智能型建筑物內(nèi)部的各個(gè)安防子系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善,促使智能建筑實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值以及人性化使用的最佳狀態(tài)。盡管?chē)?guó)內(nèi)智能型建筑相比國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚,但是國(guó)內(nèi)的智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)部的工程技術(shù)人員始終致力于促進(jìn)智能型建筑實(shí)現(xiàn)更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。因此,相關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)該抓住時(shí)機(jī)、迎難而上,探究出一天適應(yīng)我們國(guó)家基本國(guó)情的依托于物聯(lián)網(wǎng)而生的智能建筑形式。

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