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完整版教学课件完整版教学课件学习情境4 安防系统学学 习习 情情 景景 四四 安防系统安防系统 安防系统安防系统是安全防范技术与系统的简称，有时也称安防自动化系统，是现代化楼宇、物业管理的必备技术与系统。其作用是防止没有授权的非法入侵，避免人员伤害和财产损失。安防监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，安防系统的应用与普及越来越广，科技含量越来越高，尤其是信息时代的来临，安全防范技术与系统已由分离的各种安全防范系统走向集成化安全防范自动化系统 4.1 安防系统简介安防系统简介4.1.1安防技术概述安防技术概述 “安全防范安全防范”是社会公共安全科学技术及其产业的一个分支，是指是社会公共安全科学技术及其产业的一个分支，是指以维护社会公共安全为目的，采取防入侵、防破坏、防爆炸、防盗窃、以维护社会公共安全为目的，采取防入侵、防破坏、防爆炸、防盗窃、防抢劫和安全检查等措施。安全防范就防范手段而言包括人力防范、防抢劫和安全检查等措施。安全防范就防范手段而言包括人力防范、实体（物）防范和技术防范三个范畴。实体（物）防范和技术防范三个范畴。安全防范技术就是用于安全防范工作的专门技术。安全防范技术就是用于安全防范工作的专门技术。在国外，安全防范在国外，安全防范技术通常分为三大类：物理防范技术、电子防范技术和生物统计学防技术通常分为三大类：物理防范技术、电子防范技术和生物统计学防范技术。范技术。物理防范技术物理防范技术，主要是指实体防范技术，如建筑物和实体屏障以及与主要是指实体防范技术，如建筑物和实体屏障以及与其相配套的各种实物设备、设备和产品（如各种门、窗、柜、锁具其相配套的各种实物设备、设备和产品（如各种门、窗、柜、锁具等）。等）。电子防范技术电子防范技术主主要是指应用于安全防范的电子、通信、计算机与信息要是指应用于安全防范的电子、通信、计算机与信息处理技术及其相关技术，如电子报警技术、视频监控技术、出入口控处理技术及其相关技术，如电子报警技术、视频监控技术、出入口控制技术、计算机网络技术以及与其相关的各种软件、系统工程等。制技术、计算机网络技术以及与其相关的各种软件、系统工程等。 生物统计学防范生物统计学防范是法庭科学的物证鉴定技术和安全防范技术中的模式识别技术相结合的产物，它主要是指利用人体的生物学特征进行安全防范的一种特殊技术门类，现在应用较广的有指纹、掌纹、眼纹、声纹等识别控制技术。 现代物业管理中楼宇对安全防范系统提出了更高的要求，一般要求实现防范、报警、监视与记录功能。其要求为：1 1防范防范 对安防区域内的财物、人身或重要的数据等的安全保护。安防系统应把防范放在首位，使罪犯不可以进入安防区域或在企图犯罪时就能及时察觉并采取相应的保护处理措施。2 2报警报警 当发现安全遭到破坏时，系统应能及时在安全防范中心和相关区域发出特定的声光报警并将报警信号通过网络传送到相关的安全防范部门。3 3监视记录监视记录 在发生报警的同时，系统应能迅速地把出事地点的现场录像和声音传到安全防范中心进行监视并实时记录下来便于查阅。4.1.2安防系统的组成与功能安防系统的组成与功能 智能建筑常用的安全防范系统有：闭路电视监控系统、防盗报警系统、门禁管理系统、对讲系统、电子巡更系统、停车管理系统等。1闭路电视监控系统（CCTV） CCTV主要任务是对建筑内重要部位进行监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时性与实时性。2防盗报警系统 利用探测设备对建筑物内的重要地点和区域进行布防。当盗情发生时，通过报警器报警并做出相应的处理。3对讲系统 适用于高层及多层公寓、小区物业管理，是保障住户安全的必备设施。4门禁管理系统 又称为出入口控制系统，是对智能建筑管理的正当出入通道进行管理，控制人员出入，控制人员在楼内或相关区域的行动。5电子巡更系统 安全防范工作人员在建筑物相关区域建立的巡更点，按所规定的路线进行巡逻检查，以防止异常事态的发生。6停车管理系统 对车辆进行出入控制、停车位与计时收费管理等，为加强安全管理需要而设置的停车管理系统。以上智能建筑中常用的安全防范系统主要有以下的功能：1图像监控功能 采用各类摄像机和闭路电视技术、模拟或数字技术可对图像进行监控、图像捕捉和图像识别。2探测报警功能 系统配置的各类感应器（红外探测器、玻璃破碎报警器、声音报警器、门磁开关、光纤、电容开关、微波等等）可以进行内部防卫探测、周界防卫探测和报警点定位监控。3联动控制功能 安防系统的探测感应信息通过通信技术传送到中央处理单元后进行处理再通过控制系统进行相应的联动处理。如进行图像的显示、切换、记录控制；门禁控制；车辆出入控制；报警联动控制等。4自动化辅助功能 在完成基本控制功能的同时还完成一些辅助功能，如：内部通信、有线广播、巡更管理、员工考勤等。下面我们分别对以上几个系统进行分析与讲解。4.2 电视监控系统电视监控系统 电视监控系统是安防系统的“眼睛”，利用闭路电视可直接监视建筑内外的情况，安保人员可以在控制中心方便地了解监控区域内外的情况。电视监控系统能实时、形象、真实地反映被监控对象的状态。4.2.1 电视监控系统工作原理电视监控系统工作原理 电视监控系统是安防系统的最重要组成部分。通常电视监控系统可以通过遥控摄像机及其辅助设备（自动云台、镜头）直接观看被监视区域的状态，把被监视区域的图像、声音内容同时传送到监控中心计算机终端进行处理，将图像送入显示终端显示，使被监视的情况实时显现在安保人员面前，同时计算机终端还可以与防盗报警系统等安全防范体系联动运行，实现自动跟踪、实时处理，另外也可以将监视区域的图像与声音全部或部分存储，便于为日后某些事件的处理提供依据。 另外随着计算机网络技术的发展，形成了一种新型的电另外随着计算机网络技术的发展，形成了一种新型的电视监控系统视监控系统网络数字监控系统。其主要工作原理为通过网络数字监控系统。其主要工作原理为通过把摄像头摄取的模拟信号转换成数字图像信号，再通过计把摄像头摄取的模拟信号转换成数字图像信号，再通过计算机硬盘存储数字图像信号，使用网络内的计算机根据权算机硬盘存储数字图像信号，使用网络内的计算机根据权限都能成为监控终端，而不受地域环境的限制，采用硬盘限都能成为监控终端，而不受地域环境的限制，采用硬盘压缩方式实时储存图像资料，并提供数字报警功能，对监压缩方式实时储存图像资料，并提供数字报警功能，对监视区域实行分区报警控制，便于进行监控、防盗管理和远视区域实行分区报警控制，便于进行监控、防盗管理和远程控制。程控制。4.2.2 基本组成基本组成 电视监控系统根据其使用环境、部门和系统功能具有不电视监控系统根据其使用环境、部门和系统功能具有不同的组成方式。一般闭路电视系统主要由前端（摄像部分同的组成方式。一般闭路电视系统主要由前端（摄像部分和监听部分组成）、传输、终端（显示与记录）和控制四和监听部分组成）、传输、终端（显示与记录）和控制四个主要部分所组成。下图个主要部分所组成。下图4-1为典型的电视监控系统，其为典型的电视监控系统，其主要由电视监控摄像（和监听麦克风）、传输、控制和显主要由电视监控摄像（和监听麦克风）、传输、控制和显示示4个部分组成，主要完成图像信号的获取、传输、分配、个部分组成，主要完成图像信号的获取、传输、分配、切换、显示、存储、处理和还原功能。如图切换、显示、存储、处理和还原功能。如图4-1所示所示CCTV系统的组成。监控主机前端部分传输部分显示与记录部分系统的组成。监控主机前端部分传输部分显示与记录部分图图4-1 电视监控系统电视监控系统监控主机前端部分传输部分显示与记录部分图4-1 电图 视监控系统图4-1 电视监控系统下面对电视监控系统各部分组成分别加以说明下面对电视监控系统各部分组成分别加以说明1前端部分前端部分 前端部分的主要任务是为了获取监控区域的图像和声音信息，其作用是把系统所监视的目标，送入系统的传输分配部分进行传送。（1）摄像机）摄像机 前端设备的核心是电视摄像机，它是获取监视现场图像的前端设备，以图像传感器为核心部件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等，它是光电信号转换的主体设备，是整个系统的眼睛，其功能是探测、收集信息。如图4-2所示为几种常用的摄像监视产品。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。图4-2 常用的摄像机其主要性能及技术参数如下其主要性能及技术参数如下1）水平分辨率）水平分辨率：用于表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度，用电视线TVL（TV LINES）表示。目前电视监控系统使用的摄像机中，彩色摄像机的分辨率一般在330-500线，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次，黑白摄像机一般在570线以上。2）照度）照度：是指摄像机在什么光照强度下，可以输出正常图像信号的一个指标。通常的调整方法为：摄像机的灵敏度以最低照度来表示，这是摄像机以特定的测试卡为摄取目标，在镜头光圈为F1.4时，调节光源照度，用示波器测其输出的视频信号幅度为额定值的10%，此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。3）色彩）色彩：摄像机有黑白和彩色两种，通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高，且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏，更适用于光线不足和光线较暗的场所。4）自动增益控制）自动增益控制（AGC）：在低亮度的情况下，自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。5）CCD像素：它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节表现越好。CCD由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。（2）镜头）镜头 当被监视场所面积较大时，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，一般会在摄像机上加装各种镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清晰。如图4-3所示。 a.红外镜头 b.电动镜头 c. 手动镜头 d.固定镜头 e.自动镜头 图4-3 摄像机常用镜头 镜头的种类繁多，按照其功能和操作方法可分为常用镜头和镜头的种类繁多，按照其功能和操作方法可分为常用镜头和特殊镜头两大类，常用镜头是厂家设计出的适用于一般场所的特殊镜头两大类，常用镜头是厂家设计出的适用于一般场所的镜头，特殊镜头是根据特殊的环境或用途专门设计的镜头；从镜头，特殊镜头是根据特殊的环境或用途专门设计的镜头；从焦距上分类，可分为短焦距、中焦距、长焦距和变焦距镜头；焦距上分类，可分为短焦距、中焦距、长焦距和变焦距镜头；从视场的大小分类，可分为广角、标准、远摄镜头；从结构上从视场的大小分类，可分为广角、标准、远摄镜头；从结构上分类，可分为；固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动分类，可分为；固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动光圈变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、光圈定焦镜头、手动光圈变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头（指光圈、焦距、聚焦这三者均可变）等类型。电动三可变镜头（指光圈、焦距、聚焦这三者均可变）等类型。下面分别就主要的镜头进行说明：下面分别就主要的镜头进行说明：1）定焦距镜头）定焦距镜头：焦距是固定的、手动聚焦。常用于监视固定场：焦距是固定的、手动聚焦。常用于监视固定场所。所。2）变焦距镜头）变焦距镜头：焦距是可调的，以电动或手动调节聚焦。：焦距是可调的，以电动或手动调节聚焦。3）广角镜头）广角镜头：又称为大视角镜头或短焦距镜头，可以摄取广阔：又称为大视角镜头或短焦距镜头，可以摄取广阔的视野。适用于监视面积较大的场所。的视野。适用于监视面积较大的场所。4）针孔镜头）针孔镜头：细长的圆管开镜筒，端部是直径几毫米的小孔，：细长的圆管开镜筒，端部是直径几毫米的小孔，多用在隐蔽监视的环境。多用在隐蔽监视的环境。 特殊类型分为强制风冷型、水冷型、防爆型、特殊射线防护型等。 a.室外防护罩 b.室内防护罩 c. 球形罩 图4-4 摄像机防护罩（3）云台及云台控制器）云台及云台控制器 为了扩大摄像机的工作范围，减少投入，有时要求摄像机能够以支撑点为中心，为了扩大摄像机的工作范围，减少投入，有时要求摄像机能够以支撑点为中心，在垂直和水平方向的一定角度内自由活动。这个在支撑点上能够固定摄像机并带动在垂直和水平方向的一定角度内自由活动。这个在支撑点上能够固定摄像机并带动它做自由转动的机械结构就称为云台，云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向它做自由转动的机械结构就称为云台，云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置，如图转动的装置，如图4-6所所 a.室a 内壁装云台 b.室内万向云台 c. 室外万向云台 d. 室内水平云台图4-6 摄像机云台（4）解码器）解码器解码器属于前端设备，一般安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近，有多芯控制电缆与云台及电动镜头相连，另有通信线（一般为双绞线）与监控主机相连。解码器不能单独使用，必须与主机系统配合使用。通常解码器一般完成以下功能：1）前端摄像机的电源开关控制；2）云台左右、上下旋转运动控制；3）云台快速定位；4）镜头光圈变焦变倍、焦距调整；5）摄像机防护装置（雨刷、除霜、加热、通风 6）自动检测功能；自动检测云台控制器、电源 镜头的型号，进行调整。7）数据回传功能。如图4-7为解码器图4-7 解码器2信号传输部分信号传输部分 传输部分主要由传输线缆、调制解调设备、线路驱动设备等组成。一般地为了保证监控系统的工作质量和指标，传输系统应尽量减小失真。通常传输方式按连接方式分为有线传输和无线传输，有线传输按介质又分为同轴电缆、窄带电话线、光纤和双绞线传输。（1）同轴电缆传输方式）同轴电缆传输方式绝大多数闭路电视系统采用同轴电缆来进行信号传输，同轴电缆传输又分为基带传输方式和调制传输方式两种。基带传输方式是指从摄像机至控制台间直接传递图像信号，如图4-8所示。这种传输方式的优点是传输系统简单、可靠、失真小、信噪比高，不必增加调制解调器等附加设备。缺点是传输距离不能太远，一根视频同轴电缆只能传送一路视频信号。图4-8 视频基带传输方式控制台摄像机摄像机摄像机图4-8 视频基带传输方式（2）光纤传输 光纤的损耗小，用光纤代替同轴电缆进行视频信号传输，能够提高监控系统的信号传输质量。光纤在不加中继器的传输距离一般为几千米到十几千米，其特点是信息容量大、质量高、保密性好，光纤传输最适合于传输距离远的大型闭路电视系统。图4-9为光纤监控系统的典型应用。摄像机摄像机摄像机调制器调制器调制器光发射端机混合器多路解调器光缆光接收端机 图4-9光纤监控系统的传输方式（3）双绞线或电话线传输方式 双绞线（有时又称为视频平衡传输方式）是解决远距离传输的一种方式。工作原理：发送机将摄像机输出的视频信号变为一正一负的差分信号，在传输中产生幅频和相频失真，最后在合成时将失真抵消。其传输方式的原理框图如图4-10所示。摄像机中继器接收机图4-10 视频平衡传输方式发送机3监控主机监控主机 监控主机采用矩阵切换原理，可以将任意一台摄像机监控主机采用矩阵切换原理，可以将任意一台摄像机的音、频信号同步切换到任一路指定的输出设备上。配合的音、频信号同步切换到任一路指定的输出设备上。配合以单片机构成的控制电路，采用积木式设计，可以组成从以单片机构成的控制电路，采用积木式设计，可以组成从几路到千路的输入的控制系统。几路到千路的输入的控制系统。控制主机的主要作用：控制主机的主要作用：（1）视频信号放大与分配。）视频信号放大与分配。（2）图像信号的处理与补偿。）图像信号的处理与补偿。（3）图像信号（有时还包括声音信号）的切换。）图像信号（有时还包括声音信号）的切换。（4）图像信号（有时还包括声音信号）的记录。）图像信号（有时还包括声音信号）的记录。（5）辅助控制功能）辅助控制功能 包括对摄像机及其辅助部件（如镜头、包括对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制。云台、防护罩等）的控制。如图如图4-11所示为为各种系统主机外形图。所示为为各种系统主机外形图。图4-11 各大、中、小型系统主机4显示与记录部分 显示与记录部分主要用于电视监控系统的显示与记录。它通常由监视器、录像机、视频切换器、多画面处理器、视频信号分配器等组成。显示与记录部分是将现场传来的信号转换为图像信号显示在监视设备上，并用录像机记录下来。在电视监视系统中，特别是在由多台摄像机组成的电视监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是由多台摄像机的图像信号用一台监视器通过切换轮流显示，目前一般采用4台摄像机对1显示器。同时，由于视频分割器的应用，可以将几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器。利用这两方法可以大大节省监视器。如图4-12所示。 图4-12所示为某银行视频监控（1）监示器）监示器 如非特殊要求一般采用有视频输入端子的普通电视机，通常使用的黑白或彩色电视机，整个监控系统的运行效果主要由监视器来体现。（2）录像机）录像机 录像机是电视监控系统中记录和重放的装置。对于录像机的功能不同于家用录像机，一般要求长时间（可连续工作4H、36H甚至72H）、可远距离遥控操作。（3）视频切换器）视频切换器 具有扩大监视范围、画面切换输出、节省监视器等功能，同时还可用来产生特技效果，如图像混合、特技图案等（4）多画面处理器）多画面处理器 具有顺序切换、画中画、多画面输出、显示回放影像、互联摄像机报警显示、点触式暂停画面、报警记录回放、时音、日期、标题等显示功能。4.2.3 典型应用方案典型应用方案1考察现场考察现场，确定摄像机的布局和数量，确定控制室地点，进行系统设计，报相关部门审核；2完成系统配置和传输线路设计方案完成系统配置和传输线路设计方案，确定主要设备和器材的型号、性能、数量与产地；3现场安装设备现场安装设备，进行软件设计、硬件设置，实现用户要求，并且必须保证输入输出容量有扩展余地、安全防范等级设置、能独立运行也可与周界防入侵系统和出入口报警系统联动等智能功能。4完成调试工作完成调试工作，报相关部门验收；下图4-13所示为某银行电视监控应用实例。图4-12 某银行电视监控应用实例4.3 防盗报警系统防盗报警系统4.3.1 防盗报警系统工作原理防盗报警系统工作原理 防盗报警系统一般是指用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并辅助提示值班人员发生报警的区域部位，显示可以采取的对策的系统。 防盗报警系统负责对建筑内外的各个点、线、面和区域巡查报警任务，一般由探测器、区域控制器和报警控制中心组成。由探测器负责探测非法入侵人员，有异常时发出声光报警信号，同时向区域控制器发送信息；区域控制器负责对下层探测设备、报警设备进行管理，同时还可向控制中心传送控制区域报警信息。4.3.2 基本组成基本组成 防盗报警系统可以很简单也可很复杂，简单的防盗报警系统可以由一个或几个探测器加上一个报警控制器组成。复杂防盗报警系统可由若干个基本系统或简单系统通过计算机通信网络构成区域性报警系统，区域性报警系统进一步又可互联成城市综合监控系统。不论简单与复杂，防盗报警系统通常由探测器、执行器、传输部分、报警控制器几个基本部分组成。最基本的防盗报警系统如图4-14所示。下面分别对每一部分进行简要介绍。图4-13 防盗报警系统组成报警控制管理中心通信网络报警控制器N报警控制器1探测器探测器声光报警探测器探测器声光报警1探测器探测器 探测器通常又称为入侵探测器，是安防报警系统的输入部分，是用来探测入侵者入侵时所发生的移动或其他动作的装置。它通常由传感器、信号处理电路和接口电路组成，简单的探测器也可以没有后两部分。 传感器是一种感应非电量并将非电量按一定的比例关系转化为电量的装置或器件。在防盗系统中它将取代人的五官，通过对入侵者入侵时发出的声音、振动、光、压力、温度进行感应后转换为标准电信号，从而达到探测入侵、防盗的目的。另外探测器还具有防拆、防破坏功能，当入侵者企图破坏或传感器信号断路时探测器可以发出报警信号。按探测量原理不同，传感器可分为微波入侵探测器、超声波入侵探测器、主动红外入侵探测器、双技术探测器、机电探测器、玻璃破碎探测器、光电探测器、磁性开关、光探测器、热释探测器、接近探测器、振动入侵探测器、开关式探测器、声控探测器、电场感应式探测器、电容探测器及视频探测器等。表4-2 按警戒范围分类警戒范围警戒范围报警器种类报警器种类点型控制开关式探测器、机电探测器、磁性开关线型控制主动红外探测器、激光探测器、面型控制玻璃破碎报警器、振动探测器空间型控制微波探测器、超声波探测器、热释电探测器、声控探测器、视频探测器等等下面主要介绍几种常见的探测器。（1）磁性开关）磁性开关 磁性开关是最基本、最简单的探测器。它一般装在门窗上，如图4-15为门磁接近开关外形图，主要是由永久磁铁和磁簧开关组成。磁性接近开关种类多样，按工作原理分为干簧管型（也称机械型）、霍尔型（霍尔效应）、磁敏电阻型（磁阻效应）和磁敏二极管型（磁电效应）。按工作极性分为无极性和有极性，其中干簧管型和磁敏电阻型是无极性型，而霍尔型和磁敏二极管型是有极性型。图4-14 常用磁性开关a. a木门磁 b .窗磁 c. 金属门磁 d.铁门磁（2）主动红外入侵探测器）主动红外入侵探测器 主动式红外入侵探器又称为对射型红外光电开关，有一个光发射头和一个光接收头构成，结构上是两者相互分离的，正常时光接收头被发射头的光一直照着，当有物体进入其光路中，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化。常见主动式红外入侵探测器外形如图4-16所示。 主动式红外入侵探测器的发射头与接收头必须位于同一轴线上安装。其优点是：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中。不足之处在于装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。（3）热释电探测器）热释电探测器 热释电探测器又称为被动式红外探测器或热感式红外探测器，它是利用红外辐射的原理进行工作。当探测器直接探测到来自移动人体的红外辐射时能够发出警戒或动作信号，而被控制器所接收。其作用距离一般只有几米到十几米。热释电探测器的外形如图4-17所示，对于一个简单的临街店面，最容易受到入侵的位置是玻璃门、店面玻璃橱窗和后窗，如下图，可选一个探测范围为11m11m的热释电探测器，安装与工作方式如图4-18所示。图4-17 热释电探测器的安装方式通常热释电探测器一般用于重要出入口入侵警戒及区域防护，也常用于公共场所自动门的开关。（4）玻璃破碎探测器）玻璃破碎探测器 压电效应或采取压电式拾音器的原理进行工作的，是专门用来探测玻璃破碎功能的探测器。安装在面对玻璃的位置，当入侵者打碎玻璃试图作案时，即可发出报警信号，它只对高频的玻璃破碎声音进行有效的检测，不受玻璃本身震动的影响。其外形如图4-19所示。一般主要用于玻璃门、窗的防护等。（5）泄露电缆传感器）泄露电缆传感器 泄露电缆传感器是由平行埋在地下的两根泄露电缆组成，一根泄露同轴电缆与发射机相连，向外发射能量，另一根泄露同轴电缆与接收机相连，用来接收能量。发射机发射的高频电磁能量经发射电缆向外辐射，部分能量耦合到接收电缆，在两根电缆之间形成了一个椭圆形的电磁场探测区域。当非法入侵者进入探测区域时，改变了电磁场使接收电缆接收的电磁场信号发生了变化，而产生报警信号。泄露电缆一般用于周界防护。（6）微波探测器）微波探测器 微波探测器也称为雷达探测器，是利用目标的多普勒效应进行工作的。多普勒效应是指当发射源和被测目标之间有相对径向运动时，接受到的信号频率将发生变化。人体在不同的运动速度下产生的多普勒频率是音频段的低频。当微波探测器探测到音频段的低频信号时一般就能获得人或其他动物的运动信息，达到检测运动目标的目的，完成报警功能。另外由于微波可以穿透非金属物质的特点，还可以隐蔽安装或外加装饰物，起到防范作用。（7）视频移动探测器）视频移动探测器 视频移动探测器有时又称为景象探测器，多采用CCD作为探测元件，是通过检测区域的图像变化来报警的一种装置。正常情况下，通过模拟数字转换器把图像的像素转换成数字信号存在存储器，当有非法入侵时，摄像机监视的图像发生变化，与前面图像进行比较，如果有很大的差异，判断非法入侵。一般多用于夜间无人值守。（8）双技术探测器）双技术探测器 双技术探测器是将两种探测技术结合在一起，由复合探测来触发报警，即当两种探测器同时或者相继在短暂时间内都探测到非法入侵时才报警，其目的是提高报警的可靠性。目前应用得较多的有超声波被动红外探测器、微波被动红外探测器、声控振动破碎玻璃探测器、次声波高频声响破碎玻璃探测器。这里不再详细描述了。图4-20 防盗报警主机2报警控制器报警控制器 报警控制器有时又称为防盗报警主机如图4-20所示。它将某区域内的所有探测器、执行器通过通信网络连接起来，形成一个布防区域，一旦发生报警，则防盗报警主机可以一目了然地反映出报警区域所在。防盗报警主机向报警探测器供电，接收报警探测器送出的报警电信号，并对此信号进一步处理，后送执行器执行各报警点的报警。2报警控制器报警控制器（1）报警控制器的分类）报警控制器的分类 防盗报警主机一般以多回路分区布防为主，防防盗报警主机一般以多回路分区布防为主，防区通常可为区通常可为2-100回路，按回路的大小可分为小型回路，按回路的大小可分为小型报警控制器、区域报警控制器和集中报警控制器报警控制器、区域报警控制器和集中报警控制器。 小型报警器小型报警器一般用于银行的储蓄所、学校的财会、档案室等较小区域。 区域报警控制器区域报警控制器一般应用于相对较大的工程系统，要求防范的区域较大，防范点也较多， 集中报警控制器集中报警控制器一般用于大型和特大型的报警系统，如城市防盗报警系统、区域性银行防盗报警系统等等。(2）报警控制器的控制）报警控制器的控制 将探测器与报警器相连接并接通电源，就组成了报警系统。系统主要有5种工作状态：布防、撤防、旁路、24h监控、系统自检与测试。1）布防状态）布防状态：也称设防状态，是指操作人员执行了布防指令后，该系统的探测器开始工作，并进入正常警戒状态。2）撤离状态）撤离状态：是指操作人员执行了撤防指令后，该系统的探测器不能进入正常警戒工作状态，或从警戒状态退出，使探测器无效。3）旁路状态）旁路状态：是指操作人员执行了旁路指令后，防区的探测器就会从整个探测器的群体中被旁路掉（失效），而不能进入工作状态，当然它也就会受到对整个报警系统布防、撤防操作的影响。4）24h监控状态监控状态：是指某些防区的探测器处于常布防的全天候工作状态，一天24h始终担任着正常警戒（例如：用于匪警的紧急报警按钮、某些感温与感烟探测器）。它不会受到布防与撤防操作的影响。5）系统自检与测试）系统自检与测试：在系统撤防时操作系统进行自检和测试的工作状态。如可对各防区的探测器进行测试，当某一防区被触发时，键盘就会发出声音。4.3.3 典型应用方案典型应用方案 如图4-21所示为一小区的防盗报警系统的计算机管理系统。系统将小区按地理位置分为8个片域，每一个片域设置一个区域报警器、相关的探测器、执行器进行现场处理，区域控制器与探测器执行器之间的连接采用总线编码方式，然后通过以太网将信息发送到信息管理中心，由控制中心的计算机进行数据分析与处理。图4-21 某小区防盗报警系统图图图4-21 某小区防盗报警系统图某小区防盗报警系统图管理计算机管理计算机显示器显示器打印机打印机报警器报警器网络收发器网络收发器区域报警控制器区域报警控制器1紧急按钮紧急按钮门磁开关门磁开关光电开关光电开关现场报警现场报警区域报警控制器区域报警控制器2紧急按钮紧急按钮门磁开关门磁开关光电开关光电开关现场报警现场报警区域报警控制器区域报警控制器8紧急按钮紧急按钮门磁开关门磁开关光电开关光电开关现场报警现场报警键盘键盘控制中心控制中心4.4 智能卡系统智能卡系统 在现代化智能管理系统中，除了前面所讲的闭路电视监控、防盗报警等常用的安全防范技术系统外，还有门禁管理系统、访客对讲系统、电子巡更系统等安全控制和管理系统。由于这些系统普遍存在身份确认问题，在系统使用中通常要使用到智能卡技术，因而通常也将这一类系统称为智能卡系统。下面分别分类进行介绍。4.4.1 门禁管理系统门禁管理系统 门禁管理系统又称为出入口控制系统，它是对出入口通道进行管制的系统，是确保智能建筑的安全、实施智能化管理的简便有效的措施。1门禁管理系统的工作原理门禁管理系统的工作原理 系统安装设置完毕后，将已授权的标识卡或密码发放给被授权人；管理人员将各被授权人员信息通过管理软件加载到各个控制器上；当被授权人来到门口在读卡器上读卡，读卡器将所读的标识卡或密码传输到控制器上，此时控制系统根据读到的卡上资料，对该卡进行判断与识别，如为有效卡，控制器发出开锁指令至电动锁，电动锁开锁，被授权人可以进门。2门禁系统的结构与组成门禁系统的结构与组成通常的门禁系统主要由物理层、控制层和管理层三层结构构成，各层之间采用总线方式连接，如图4-22所示。其中各层包括以下设备。（1）物理层）物理层。安装在现场的输入输出装置，如读卡机、指纹识别器、虹膜识别器、电子门锁、出口按钮、各种探测器、报警器等。（2）控制层）控制层。主要由各种型号的智能控制器组成。（3）管理层）管理层。安装出入口控制系统的管理计算机、外设及相应软件。图图4-22 出入口控制系统的基本结构出入口控制系统的基本结构管理计算机管理计算机显示器显示器打印机打印机报警器报警器智能控制器智能控制器智能控制器智能控制器电子门锁电子门锁出口按钮出口按钮报警传感器报警传感器门传感器门传感器智能控制器智能控制器键盘键盘读卡机读卡机报警装置报警装置物理层物理层控制层控制层管理层管理层键盘3门禁系统的常用的设备门禁系统的常用的设备（1）身份识别凭证）身份识别凭证1）磁卡）磁卡磁卡又称磁条卡是目前最常用的卡片系统，利用磁感应对磁卡中磁性材料形成的密码进行辨识。2）光学卡）光学卡光学卡的结构很简单，在表面上有一定图案的孔洞组成，密码的检测是由穿过孔洞的光线完成。目前大多数的光学卡都使用了红外技术，即用一支特殊的标记笔在特殊的金属薄片上做记号，能通过读卡机检测出相应的图像3）IC卡卡IC卡从信息存储和处理方式可以分为接触卡和非接触卡。接触式IC卡，卡内装有集成电路，通过卡上触点与读卡设备上的触点相接触接通电路进行信息读写。接触式IC卡具有保密性好，难以伪造或非法写入等优点。非接触卡也称为感应卡，这种卡不需要插入读卡机，只要持卡人进入读卡机的特定频率辐射范围内时，卡中感应式电子回路因感应而将卡内的存储的信息发送到读卡机，进行实现身份识别。4）键盘代码比对识别）键盘代码比对识别 键盘代码比对识别是以输入代码的正确与否来作为是否开门允许进入的判据，有固定式键盘和乱序键盘两种不同类型的键盘。5）生物辨别）生物辨别 人体生物特征识别系统是以人体生物特征作为辨别条件，主要指采用指纹、掌纹、语音、视网膜网、脸膜、步态等识别技术。它们的共同的特点是安全性极高，几乎不可能复制，所以常用于安保系统中的要害部位，但缺点是技术复杂、成本高。（2）常用设备）常用设备1）键盘）键盘 键盘主要用于输入代码，以完成开门、报警、触发继电器和过程控制，它同时也用来建立系统和对用户代码数据库进行编程。2）IC读卡器 IC读卡器主要用于对IC卡数据的读取。接触式IC读卡器主要利用IC卡的插入接通读卡器内部电路进行识别。非接触式IC读卡器内含水量发射与接收天线、发射电路、接收电路、滤波放大电路、解译码电路和通信接口等。当IC卡进入激发磁场范围，IC卡中感应式电子回路因感应而将卡内存储的信息发送到读卡机，读卡器接收信息后将编码内容译出，同时查核此编码是否正确，如果编码正确，则由通信接口送出提供给控制器，控制器进行相应的处理。3）生物读取器）生物读取器 生物识别系统是以生物测量技术为基础，利用人类的生物特性，如指纹、掌纹、语言、视网膜网、脸膜、步态等来鉴别用户的身份。生物识别主要包括生物特性图像（或声音）获取、现场图像（或声音）获取、对比三部分。其应用分为验证与辨识。验证是将现场生物特性与已登记的指纹一对一的比对，而辨识则是在生物特性数据库中找出与现场生物特性相匹配的指纹。验证常用于门禁系统。（3）智能控制器）智能控制器 智能控制器又称为门禁控制主机，具有输入和输出接口，可以连接读卡器、探测器、控制开关和执行设备的装置。控制器具有计算机常用的CPU、存储器、IO口。控制器可对读卡机传送来的信息进行判断、分析、计算与处理，同时还可根据相应的处理控制执行器动作，如报警、开门等等。控制器具有较大的存储空间，还可进行内存扩展。卡片、进入、报警、动作信息都可存储于存储器中，便于查阅，即使断电信息也不会丢失。同时控制器为积木式的构架，IO接口可扩展，通过输入/输出模块，每个控制器可控制增加输入和输出点，不需更换现有的读卡器和卡片，不必重新施工布线，就可扩充系统的容量。（4）执行器）执行器 执行器主要包括报警器和电控锁。电控锁是门禁系统中锁门执行器主要包括报警器和电控锁。电控锁是门禁系统中锁门的执行部件，电控锁的正确动作与否是反映门禁系统正常的主要的执行部件，电控锁的正确动作与否是反映门禁系统正常的主要指标。因而这里主要介绍电控锁。指标。因而这里主要介绍电控锁。 电控锁按其工作的原理分为电磁锁、阳极锁和阴极锁三种。一电控锁按其工作的原理分为电磁锁、阳极锁和阴极锁三种。一般来说电磁锁是断电后开门的，这种锁适用于单向的木门、玻璃般来说电磁锁是断电后开门的，这种锁适用于单向的木门、玻璃门、防火门、对于的电动门，它符合消防要求，配备多种安装架门、防火门、对于的电动门，它符合消防要求，配备多种安装架以供顾客选择，阳极锁也是断电开关型，适用于双向的木门、玻以供顾客选择，阳极锁也是断电开关型，适用于双向的木门、玻璃门、防火门而且本身带有门磁开关，可随时检测门的状态，符璃门、防火门而且本身带有门磁开关，可随时检测门的状态，符合消防要求，它安装在门框的下方，阴极锁为通电开门型，适用合消防要求，它安装在门框的下方，阴极锁为通电开门型，适用单向木门，由于停电时阴极锁是锁住的，阴极锁一般要配备单向木门，由于停电时阴极锁是锁住的，阴极锁一般要配备UPS电源以防断电。一般阴极锁使用较少。电源以防断电。一般阴极锁使用较少。 按关门方式可分为通电关门型与断电开门型两种。断电关门按关门方式可分为通电关门型与断电开门型两种。断电关门型是指在关门情况下，锁体并未通电，当需要开门时门禁系统主型是指在关门情况下，锁体并未通电，当需要开门时门禁系统主机发出指令对锁进行通电完成开门动作。断电关门型锁适用于金机发出指令对锁进行通电完成开门动作。断电关门型锁适用于金库等一些财产保险性较高的门禁场合；断电开门型是指在开门情库等一些财产保险性较高的门禁场合；断电开门型是指在开门情况下，锁体并未通过，当需要关门时门禁系统主机发出指令对锁况下，锁体并未通过，当需要关门时门禁系统主机发出指令对锁进行通电完成关门动作。进行通电完成关门动作。3门禁系统的典型应用门禁系统的典型应用 如图4-24所示为某公司门禁系统的典型应用方案。该系统由中央管理机、控制器、读取设备和执行设备四部分组成。该公司的需控制的入口有7个，分为三个楼层，门禁系统中物理层为：每一个入口处配置电子门锁执行门的开闭，门磁开关负责反馈门的开关状态，读卡机与读卡器接口负责将持卡人的身份识别、进出信息反馈给控制层；控制层为：三个出入控制器通过现场总线与物理层进行信息反馈、指令发送，同时通过网络与管理层进行信息交换；管理层为：主控计算机及辅助设备实现信息管理。它除了可实现在一定时间内让授权人进入指定的地方，而不许非授权人进入的控制功能外还能实现以下管理功能：系统管理、时间管理、事件记录、报表生成和网间通信等功能。图4-24所示为某公司门禁系统 （1）系统管理）系统管理：系统管理软件实现设备注册、增加或删除控制器、登记卡片或删除无效卡片、设定授权级别、预先设置各个持卡人的授权优先级和权限管理等功能。（2）时间管理）时间管理：进行时间管理，设定各个控制器允许持卡人进入或退出的时间，设定各个通道允许通行的时间等。（