2015-07-31 20:35:00

智能建筑安全防范系统应用分析

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智能建筑IB(IntelligentBuilding)在实现以人为本的前提下,通过对建筑物智能功能的配备,强调高效率、低能耗、低污染,达到节约能源、保护环境和可持续发展的目标,正跨入到“绿色建筑”的新境界。智能建筑的重点也已转向建筑物本身的自动化、网络化发展及与公共网络的连接。
 
1、智能建筑的组成
 
在我国,原先普遍认为智能建筑的重点是使用先进的技术对楼宇进行控制、通信和管理,强调实现楼宇这三个方面的自动化(3A)功能,《智能建筑设计标准》GB/T50314—2000将智能建筑定位为“以建筑为平台,兼备建筑设备BA(BuildingAutomation)、办公自动化OA(OfficeAutomation)及通信网络系统CA(CommunicationAutomation),集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。
 
但经过这么多年的发展和探索,人们普遍认为3A的分类比较模糊,不少人士认为通信自动化系统CAS和办公自动化系统OAS的提法欠妥,概念不够确切,不如改为通信网络系统CNS和信息网络系统INS更为恰当。智能建筑的基本组成部分也相应改为建筑设备自动化系统BAS、通信网络系统CNS、信息网络系统INS,三者通过结构化布线系统SCS(Struc?turedCablingSystem)和计算机网络技术进行有机集成(称为大3S集成),这是以管理为目的所做的管理信息集成。建筑设备自动化系统BAS是智能建筑存在的基础;通信网络系统CNS是沟通建筑物内外信息传输的通道;信息网络系统INS则向智能建筑内的人们提供网络应用平台,为人们的工作和生活提供方便快捷的环境。
 
1)建筑设备自动化系统BAS(BuildingAutomationSystem)
 
BAS是“将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统,以集中监视、控制和管理为目的,构成综合系统”,主要包括楼宇设备控制系统、安全防范系统SPS(Security&ProtectionSystem)、消防报警系统FAS(FireAlarmSystem)三大部分。上述几部分可以采用以楼控系统为主的模式来进行集成(俗称小3A集成),是以控制为目的所做的控制信息集成;也可以在以太网为平台作各子系统平等地位的一体化集成,构成建筑物集成管理系统BMS。随着网络技术的发展,BAS正在由集散控制系统DCS结构模式向现场总线控制系统FCS结构模式过渡。FCS模式简化了网络结构,用一条总线就可将系统所有监控模块连接起来,使整个系统的可靠性大为提高,同时通过在总线上增减节点就能随意增加或减少监控模块,因此系统有很强的扩展能力。基于现场总线的BAS系统多由二级网络组成,上级网络多为以太网,支持10/100Mbit/s的传输速率,下级网络为现场总线网络,如LonWorks或通信速率为9?6~12Mbit/s的Profibus等,两网之间通过网络控制器完成数据的传输、交换和共享。在一定程度上可以认为,以LonWorks等现场总线控制技术为核心,以工业过程控制数据交换标准接口OPC集成技术为纽带将是建筑物自动化系发展的主要特点。
 
2)通信网络系统CNS(CommunicationNetworkSystem)
 
通信网络系统包括数字程控交换机PABX、无线通信系统、卫星通信系统、有线广播系统、电视会议系统等,它是建筑物内语音、数据、图像传输的基础,又与外部通信网络(公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网)相联,可确保建筑物内外信息的畅通。智能建筑对CNS所需服务的要求可归纳为“5W1H”,5W指无论是谁或与谁(Whoever/Whomever)进行通信(通信自由性选择);无论采用什么方式(Whatever)进行通信(通信服务多样性);无论在什么时间(Whenever)进行通信(通信随时性);无论在哪里与哪里(Wherever)进行通信(通信全方位、无约束性);1H是无论怎样(However)进行通信(通信操作方便、实时、安全性)。
 
3)信息网络系统INS(InformationNetworkSystem)
 
信息网络系统INS主要由计算机网络、数据库、服务器、工作站、网关、路由器等网络设备及软件构成。由于数据网络可以把语音、视频、数据、因特网服务有机地联系起来,把建筑物内的服务以及与外界的宽带联系起来,因此,数据网络的发展极为神速,人们在这方面的需求呈级数增长。
 
在网络应用的基础上,信息网络系统可以实现管理信息系统MIS和决策支持系统DSS而为人们的工作带来方便,使人们的部分办公业务借助于各种办公设备,并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。也可以应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术来从事电子商务或视频点播、游戏娱乐等活动而丰富人们的生活。视管理对象不同,有时还包括楼宇物业及三表抄送等内容。
 
4)综合布线系统GCS(GenericCablingSystem)
 
GCS是建筑物或建筑群内部之间的传输网络,它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络相联。它可根据需要灵活地改变建筑物内的布线结构,有很强的通用性,可将建筑物内的语音、数据、视频传输融为一体,重点是用于语音和计算机网络的通信,是智能建筑重要的基础设施之一。结构化综合布线系统SCS的应用使智能建筑的语音通信和数据通信更加完美。
 
5)智能建筑集成管理系统IBMS(IntelligentBuildingManagementSystem)
 
IBMS是在建筑物内组建的计算机管理的一体化集成系统。它将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合与资源共享。
 
IBMS由前述各部分有机集成构建而成,可实现对BAS、CNS、INS的监控与实时管理(大3S集成),因此是智能建筑控制和管理的核心。
 
2、新版《智能建筑设计标准》
 
GB/T50314—2006的定义将于2007年7月1日开始实施的新版《智能建筑设计标准》GB/T50314—2006将智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。进而提出了信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、建筑环境、防灾系统、机房工程等新概念。并将智能建筑细化为办公、
 
商业、文化、媒体、医院、饭店、学校、体育、会展、交通等多种不同的形态来区别对待。并对智能建筑所包涵的各部分重新定义如下:
 
(1)智能化集成系统
 
将不同功能的建筑智能化系统,通过统一的信息平台实现集成,以形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。
 
(2)信息设施系统
 
为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通,能对语音、数据、图像和多媒体等信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等综合处理功能的多种类信息设备系统加以组合,提供实现建筑物业务及管理等应用功能的基础设施。
 
(3)信息化应用系统
 
以建筑物信息设施系统和建筑设备管理系统等为基础,为满足建筑物各类业务和管理功能的多种类信息设备与应用软件而组合的系统。
 
(4)建筑设备管理系统
 
对建筑设备监控系统和公共安全管理系统等实施综合管理的系统。
 
(5)公共安全系统
 
为维护公共安全,综合运用现代科学技术,能应对危害社会安全的各类突发事件而构建的技术防范系统或保障体系。
 
(6)机房工程为提供智能化系统的设备和装置等安装条件,以确保各系统安全、稳定和可靠地运行与维护的建筑环境而实施的综合工程。此外,还推出了各种专业化智能系统,如HAVC、BEMS(建筑物能源管理系统)设备维护全寿命管理系统、模拟仿真系统、2D或3D可视化系统等,逐步实现智能建筑的“傻瓜型、模块化”解决方案,以及“工程产品化”和“产品工程化”的实现途径。
 
3、智能建筑与绿色建筑的结合
 
1996年成立的智能与绿色相结合同盟INTEGER(Intelligent&Green)的工作方法是,以全局的目光看待建筑的设计、建造和使用全过程,设法用广泛和有机的途径应用智能与绿色原则。然后他们把这些想法付诸实践,从而能在各方面证明智能与绿色创新的广泛意义,在过程(Process)、产品(Product)、性能(Perfor?manee)、收益(Profit)、人类(People)、地球(Planet)和伙伴关系(Partnership)的七个方面同时得到这种创新及其意义。之后在各地大量出现了“INTEGER千年屋”。
 
二、智能建筑安全防范系统的基本结构
 
智能建筑安全防范系统的主要任务是根据不同的防范类型和防护风险的需要,为保障人身与财产的安全,运用计算机通信、电视监控及报警系统等技术形成综合的安全防范体系。它包括建筑物周界的防护报警及巡更、建筑物内及周边的电视监控、建筑物范围内人员及车辆出入的门禁管理三大部分,以及集成这些系统的上位管理软件,组成框图如图1所示。确保建筑物的安全是系统第一位重要的任务。
 
图1智能建筑安全防范系统组成框图
 
一般而言,防入侵报警系统由报警探测器、接警接收及响应控制装置和处警对策三大部分组成。电视监控系统由前端摄像系统、视频传输线路、视频切换控制设备、后端显示记录装置四大部分组成。门禁管理系统由各类出入凭证、凭证识别与出入法则控制设备和门用锁具三大部分组成。
 
三、智能建筑的安全防范系统的应用
 
1.入侵报警系统
 
入侵报警系统应能根据被防护对象的使用功能及安全防范管理的要求,对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等,进行实时有效的探测与报警,高风险防护对象的入侵报警系统应有报警复核(声音)功能。系统不得有漏报警,误报警率应符合工程合同书的要求。入侵报警系统的设计应符合《入侵报警系统技术要求》GA/T368—2001等相关标准的要求。
 
入侵报警系统设计应符合以下规定:
 
(1)应根据各类建筑物(群)和构筑物(群)安全防范的管理要求和环境条件,根据总体纵深防护和局部纵深防护的原则,分别或综合设置建筑物
 
(群)和构筑物(群)周界防护、内(外)区域或空间防护、重点实物目标防护系统。
 
(2)系统应能独立运行。有输出接口,可用手动、自动操作以有线或无线方式报警。系统除应能本地报警外,还应能异地报警。系统应能与视频安防监控系统、出入口控制系统等联动。集成式安全防范系统的入侵报警系统应能与安全防范系统的安全管理系统联网,实现安全管理系统对入侵报警系统的自动化管理与控制。组合式安全防范系统的入侵报警系统应能与安全防范系统的安全管理系统连接,实现安全管理系统对入侵报警系统的联动管理与控制。
 
分散式安全防范系统的入侵报警系统,应能向管理部门提供决策所需的主要信息。
 
(3)系统的前端应按需要选择、安装各类入侵探测设备,构成点、线、面、空间或其组合的综合防护系统。
 
(4)应能按时间、区域、部位任意编程设防和撤防。
 
(5)应能对设备运行状态和信号传输线路进行检测,对故障能及时报警。
 
(6)应具有防破坏报警功能。
 
(7)应能显示和记录报警部位和有关警情数据,并能提供与其他子系统联动的控制接口信号。
 
(8)在重要区域和重要部位发出报警的同时,应能对报警现场进行声音复核。
 
2.视频安防监控系统
 
视频安防监控系统应能根据建筑物的使用功能及安全防范管理的要求,对必须进行视频安防监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测,视频监视,图像显示、记录与回放,宜具有视频入侵报警功能。与入侵报警系统联合设置的视频安防监控系统,应有图像复核功能,宜有图像复核加声音复核功能。视频安防监控系统的设计应符合《视频安防监控系统技术要求》GA/T367—2001等相关标准的要求。
 
视频安防监控系统设计应符合以下规定
 
(1)应根据各类建筑物安全防范管理的需要,对建筑物内(外)的主要公共活动场所、通道、电梯及重要部位和场所等进行视频探测、图像实时监视和有效记录、回放。对高风险的防护对象,显示、记录、回放的图像质量及信息保存时间应满足管理要求。
 
(2)系统的画面显示应能任意编程,能自动或手动切换,画面上应有摄像机的编号、部位、地址和时间、日期显示。
 
(3)系统应能独立运行。应能与入侵报警系统、出入口控制系统等联动。当与报警系统联动时,能自动对报警现场进行图像复核,能将现场图像自动切换到指定的监视器上显示并自动录像。
 
集成式安全防范系统的视频安防监控系统应能与安全防范系统的安全管理系统联网,实现安全管理系统对视频安防监控系统的自动化管理与控制。组合式安全防范系统的视频安防监控系统应能与安全防范系统的安全管理系统连接,实现安全管理系统对视频安防监控系统的联动管理与控制。分散式安全防范系统的视频安防监控系统,应能向管理部门提供决策所需的主要信息。
 
3.出入口控制系统
 
出入口控制系统应能根据建筑物的使用功能和安全防范管理的要求,对需要控制的各类出入口,按各种不同的通行对象及其准入级别,对其进、出实施实时控制与管理,并应具有报警功能。
 
出入口控制系统的设计应符合《出入口控制系统技术要求》GA/T394—2002等相关标准的要求。人员安全疏散口,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016—2006的要求。防盗安全门、访客对讲系统、可视对讲系统作为一种民用出入口控制系统,其设计应符合国家现行标准《防盗安全门通用技术条件》GB17565—1998、《楼宇对讲电控防盗门通用技术条件》GA/T72—2005、《黑白可视对讲系统》GA/T269—2001的技术要求。
 
出入口控制系统设计应符合以下规定:
 
(1)应根据安全防范管理的需要,在楼内(外)通行门、出入口、通道、重要办公室门等处设置出入口控制装置。
 
系统应对受控区域的位置、通行对象及通行时间等进行实时控制,并设定多级程序控制。系统应有报答功能。
 
(2)系统的识别装置和执行机构应保证操作的有效性和可靠性,宜有防尾随措施。
 
(3)系统的信息处理装置应能对系统中的有关信息自动记录、打印、存储,并有防篡改和防销毁等措施。
 
应有防止同类设备非法复制的密码系统,密码系统应能在授权的情况下修改。
 
(4)系统应能独立运行。应能与电子巡查系统、入侵报警系统、视频安防监控系统等联动。
 
集成式安全防范系统的出入口控制系统应能与安全防范系统的安全管理系统联网,实现安全管理系统,出入口控制系统的自动化管理与控制。组合式安全防范系统的出入口控制系统应能与安全防范系统的安全管理系统连接,实现安全管理系统对出入口控制系统的联动管理与控制。分散式安全防范系统的出入口控制系统,应能向管理部门提供决策所需的主要信息。
 
(5)系统必须满足紧急逃生时人员疏散的相关要求。疏散出口的门均应设为向疏散方向开启。
 
人员集中场所应采用平推外开门。配有门锁的出入口,在紧急逃生时,应不需要钥匙或其他工具,亦不需要专门的知识或费力便可从建筑物内开启。其他应急疏散门,可采用内推闩加声光报警模式。出入口控制是进入建筑物之前最重要的一环,因此,应按建筑使用类别的不同,采用不同等级的标准与技术措施。
 
4.电子巡查系统
 
电子巡查系统应能根据建筑物的使用功能和安全防范管理的要求,按照预先编制的保安人员巡查程序,通过信息识读器或其他方式对保安人员巡逻的工作状态(是否准时、是否遵守顺序等)进行监督、记录,并能对意外情况及时报警。巡更系统(Guardtoursystem)是技术防范与人工防范的结合,巡更系统的作用是要求保安值班人员能够按照预先随机设定的路线顺序地对各巡更点进行巡视,同时也保护巡更人员的安全。巡更系统用于在下班之后特别是夜间的保卫与管理,实行定时定点巡查,是防患于未然的一种措施,其本质上和我国古代的敲更没有什么不同,只不过技术大为改进而已。
 
5.停车场管理系统
 
停车场管理系统应能根据建筑物的使用功能和安全防范管理的需要,对停车库(场)的车辆通行道口实施出入控制、监视、行车信号指示、停车管理及车辆防盗报警等综合管理。
 
停车场管理系统设计应符合下列规定:
 
(1)应根据安全防范管理的需要,设计或选择设计如下功能:入口处车位显示;出入口及场内通道的行车指示;车辆出入识别、比对、控制;车牌和车型的自动识别;自动控制出入挡车器;自动计费与收费金额显示;多个出入口的联网与监控管理;停车场整体收费的统计与管理;分层的车辆统计与在位车显示;意外情况发生时向外报警。
 
(2)宜在停车库(场)的入口区设置出票机。
 
(3)宜在停车库(场)的出口区设置验票机。
 
(4)系统可独立运行,也可与安全防范系统的出入口控制系统联合设置。可在停车场内设置独立的视频安防监控系统,并与停车库(场)管理系统联动。停车库(场)管理系
 
统也可与安全防范系统的视频安防监控系统联动。
 
(5)独立运行的停车库(场)管理系统应能与安全防范系统的安全管理系统联网,并满足安全管理系统对该系统管理的相关要求。
 
对于建筑而言,停车场应实现有效方便的监控与管理。对于仅限于建筑内部使用的停车场并且重点是防范车辆丢失时,则可以采用认车不认人的技术方案。对进入停车场的各种车辆进行有序管理,并对车辆出入情况进行记录,完成停车场收费管理,可采用较流行的感应式IC卡作为管理手段。智能化系统还具有防盗报警功能及倒车限位等功能。


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