一、智能樓宇技術(shù)淺析

　　眾所周知，智能樓宇技術(shù)包括通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、消防與安全防范技術(shù)、聲頻與視頻應(yīng)用技術(shù)、綜合布線和系統(tǒng)集成技術(shù)。

　　它是現(xiàn)代建筑技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)等相互結(jié)合、互相滲透的產(chǎn)物，集中體現(xiàn)了當(dāng)今信息社會的信息特征。確切的說它是樓宇自動化系統(tǒng)(BAS:Building Automation System)、通信自動化系統(tǒng)(CAS:Communication Automation System)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS:Office Automation System)三者的有機結(jié)合,其中建筑環(huán)境是智能大廈支持平臺。也就是通常所說的3A系統(tǒng)，但從國際和國內(nèi)實際情況來看，消防自動化系統(tǒng)(FAS:FireAutomation System)和安全防范自動化系統(tǒng)SAS(Safety Automation System)都是由專門機構(gòu)負(fù)責(zé)的，有著比其它系統(tǒng)更加嚴(yán)格的管理和驗收程序，因此FAS和SAS也被列入智能樓宇子系統(tǒng)，由3A變成5A。其實無論3A，5A或xA，多少個A其實并不十分重要，無非是一個系統(tǒng)劃分歸類的問題，重要的是，智能樓宇里面的功能是否得以完美地實現(xiàn)。

　　智能樓宇的根本目的應(yīng)該是：使復(fù)雜問題簡單化，使樓宇功能多樣化，使物業(yè)運作安全可靠化，使生活環(huán)境舒適化以及系統(tǒng)高度的智能化和節(jié)能化。因此，實現(xiàn)安全防范是智能樓宇中非常重要的一部分，安全防范自動化程度的先進(jìn)性也嚴(yán)重影響著智能樓宇的整體水平。

　　二、智能樓宇對安全防范系統(tǒng)的要求

　　由于智能樓宇的大型化、自動化、高層次化，使得其安全防范系統(tǒng)顯得更加必不可少。

　　對安全防范系統(tǒng)的主要要求是：

　　1)防范：防患于未然是該系統(tǒng)的主要要求，無論對人還是對財務(wù)，防范都是必須放在首位的。

　　2)報警：當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全受到威脅或破壞時，系統(tǒng)應(yīng)能夠及時報警。

　　3)監(jiān)視：系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)怯钪行枰O(jiān)視的地方進(jìn)行24小時的不間斷監(jiān)視，并保存一定時間段的監(jiān)視記錄。

　　4)記錄：當(dāng)發(fā)生報警或其它緊急情況時，系統(tǒng)應(yīng)能夠迅速的把報警區(qū)域的環(huán)境、聲音、圖像等數(shù)據(jù)及時記錄下來，以備查驗。

　　5)系統(tǒng)本身應(yīng)具有防破壞功能：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)一些關(guān)鍵設(shè)備或線路遭到破壞時，系統(tǒng)應(yīng)能夠主動報警。

　　6)自檢功能：系統(tǒng)應(yīng)能夠進(jìn)行不定期的自檢，并能夠具有消除誤報、漏報功能。

　　三、智能樓宇中的安全防范系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)

　　安全防范系統(tǒng)的基本構(gòu)成信號檢測：主要是完成各種報警信號的信號檢測或呼叫;信號應(yīng)答：主要是完成各種檢測器的正常復(fù)位或信息的應(yīng)答;信息前處理：主要是完成對各種檢測信號的前期信息處理，使之能夠通過合理的方式傳送到控制中心;或?qū)⒖刂浦行牡男畔⑥D(zhuǎn)換成應(yīng)答信號送出;控制中心：是整個系統(tǒng)的心臟，負(fù)責(zé)調(diào)度和協(xié)調(diào)各個任務(wù)，并具備聯(lián)網(wǎng)、自檢功能;報警處理：將報警信息通過所設(shè)置的手段發(fā)送出去;信息后處理：對各種有用信息進(jìn)行處理，以備查驗或留取記錄。

　　安全防范技術(shù)的現(xiàn)狀

　　信號檢測技術(shù)在智能樓宇中的信號檢測技術(shù)目前應(yīng)用的主要是信號探測技術(shù)，也就是通常所說的傳感器類技術(shù),是用來探測入侵者移動或者其它動作的電子及機械部件，它通常將壓力、震動、聲音、光等轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，在經(jīng)過放大、濾波、整形等處理，使其成為易于傳輸?shù)臄?shù)字或模擬信號。目前常用的傳感器主要有開關(guān)報警器、震動報警器、超聲波、次聲波報警器、紅外報警器、微波報警器、激光報警器、煙感報警器和溫度報警器等。這些報警器采用的是比較成熟和普通的技術(shù)，它們的集成度一般比較低，采取的工作方式一般有主動和被動兩種方式，主動報警器在工作時，報警器一直向需要報警的區(qū)域連續(xù)的發(fā)出信號，經(jīng)反射或直射或其它方式在報警器上形成穩(wěn)定的信號，當(dāng)報警控制區(qū)域內(nèi)有異常情況時，報警器上的信號發(fā)生變化,根據(jù)信號變化的情況產(chǎn)生報警信號。被動方式報警時,它依靠被測物體自身存在的能量變化進(jìn)行檢測,報警器工作時不需要向探測現(xiàn)場發(fā)送任何信號,當(dāng)異常情況出現(xiàn)時，一直穩(wěn)定的信號出現(xiàn)變化，報警器根據(jù)信號變化的情況產(chǎn)生報警信號。在信號回應(yīng)處理部分，它根據(jù)控制管理中心發(fā)來的信號對現(xiàn)場實行自動保護(hù)，更多采用的是自動機械控制技術(shù)。

　　信號傳輸技術(shù)信號傳輸技術(shù)主要是指前端現(xiàn)場設(shè)備與控制管理中心、控制管理中心內(nèi)部及控制管理中心相關(guān)職能部門之間的信號傳輸技術(shù)，主要有現(xiàn)場總線控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)。

　　現(xiàn)場總線控制技術(shù)現(xiàn)場總線控制技術(shù)是在智能樓宇系統(tǒng)中應(yīng)用在前端現(xiàn)場設(shè)備與控制管理中心之間的信號傳輸即通信技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC61158中的定義，現(xiàn)場總線是指安裝在制造或控制區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場裝置與控制中心的自動控制設(shè)備之間數(shù)字化、多點通信的串行數(shù)據(jù)總線，此技術(shù)最早應(yīng)用在1984年，具有開放性、互操作性、分布式控制性、易維護(hù)性及很強的環(huán)境適應(yīng)性等特點，因此，更加能夠節(jié)省硬件投資、節(jié)約安裝費用、提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性并使系統(tǒng)易于擴(kuò)展。(1)485總線在自動化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信。在RS-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,EIA研究出了一種支持多節(jié)點、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)。

　　RS-485標(biāo)準(zhǔn)采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線，具有抑制共模干擾的能力，具體規(guī)格要求：

　　1.接收器的輸入電阻RIN≥12kΩ

　　2.驅(qū)動器能輸出±7V的共模電壓

　　3.輸入端的電容≤50Pf

　　4.在節(jié)點數(shù)為32個，配置了120Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)動器至少還能輸出電壓1.5V(終端電阻的大小與所用雙絞線的參數(shù)有關(guān))

　　5.接收器的輸入靈敏度為200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V，表示信號“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V，表示信號“1”)

　　6.通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)1.2Km，節(jié)點數(shù)可增加;7.支持半雙工或全雙工模式，具有高噪聲抑制、寬共模范圍、沖突保護(hù)等特性。

　　從目前解決MCU之間中長距離通信的諸多方案分析來看,RS-485因硬件設(shè)計簡單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點，在消防、水文、水利自動報測、樓宇控制等工程中被廣泛使用。(2)CAN總線CAN總線亦即ControlAreaNetworkBus，最早由德國BOSCH公司提出，主要用于汽車內(nèi)部測量與測量控制中心之間的數(shù)據(jù)通信。

　　它有以下特點：總線采用短幀結(jié)構(gòu),每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個并采用CRC校驗及其它檢糾錯方式，提高了數(shù)據(jù)的抗干擾性;不分主從關(guān)系網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點都可在任意時刻向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點發(fā)送信息，通信方式靈活，可以方便地構(gòu)成多機備份系統(tǒng);采用非破壞性總線仲裁技術(shù)當(dāng)多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時,優(yōu)先級低的節(jié)點主動退出發(fā)送，優(yōu)先級高的則可不受影響地繼續(xù)傳輸，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間;通信介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜或光纖，直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/5kbps，通信速率最高可達(dá)1Mbps/40m;

　　總線上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前一般可達(dá)110個;總線上的某個節(jié)點出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤時，自動關(guān)閉輸出，保證總線上其它節(jié)點的操作不受影響;正是這些特點，可以使CAN總線實現(xiàn)100%的帶寬利用率，它已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，尤其在智能樓宇系統(tǒng)中，得到了很好的應(yīng)用。

　　計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前是應(yīng)用在智能樓宇系統(tǒng)中控制管理中心設(shè)備之間的通信聯(lián)系。目前使用最廣泛的是TCP/IP技術(shù)、LAN局域網(wǎng)技術(shù)、虛擬局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)技術(shù)及虛擬專用網(wǎng)技術(shù)，這些都是目前最成熟、應(yīng)用最普遍的技術(shù)，在智能樓宇系統(tǒng)中也得到了充分的應(yīng)用。另外，控制管理中心處理報警信號時，可以通過電話網(wǎng)絡(luò)或Internet向相關(guān)職能部門或個人發(fā)出報警信號，這一點，目前來說做的還不夠。

　　樓宇對講技術(shù)樓宇對講技術(shù)也是安全防范技術(shù)中一種專門的技術(shù)，它可以分為可視與非可視對講技術(shù)。它的相關(guān)產(chǎn)品是最能體現(xiàn)人性化的，此系統(tǒng)主要是在生活小區(qū)中，實現(xiàn)房客與住戶之間的可視或非可視對講，有效防止非法人員進(jìn)入住宅樓或住戶家內(nèi)。它所應(yīng)用的技術(shù)可以說基本上覆蓋了目前在自動化領(lǐng)域中的大部分常用技術(shù)，具體來說主要有音視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、DSP數(shù)字處理技術(shù)、總線技術(shù)、微處理器技術(shù)、圖像處理及存儲技術(shù)、觸摸屏控制技術(shù)、文字視頻疊加技術(shù)、無線接收技術(shù)、TFT-LCD顯示技術(shù)等，深圳視得安股份有限公司在此領(lǐng)域中技術(shù)一直領(lǐng)先，并在不斷努力，繼續(xù)引領(lǐng)這一領(lǐng)域中新技術(shù)的不斷發(fā)展。

　　四、安全防范技術(shù)的發(fā)展

　　安全防范技術(shù)也是在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷的向前發(fā)展，就像通信自動化技術(shù)的發(fā)展一樣，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化、規(guī)范化將是安全防范技術(shù)的發(fā)展方向。

　　4.1數(shù)字化

　　21世紀(jì)是數(shù)字化的世紀(jì)，是以信息技術(shù)為核心的通信自動化技術(shù)發(fā)展的必然，隨著時代的發(fā)展，我們的生存環(huán)境將變得越來越數(shù)字化。目前在安全防范技術(shù)中仍有許多技術(shù)沿用的是模擬技術(shù)，特別是音視頻傳輸技術(shù)，在系統(tǒng)布線時，采用的是專門的音視頻線路，不對音視頻進(jìn)行任何壓縮與處理，造成帶寬資源的嚴(yán)重浪費，雖然現(xiàn)在由許多廠家都宣傳自己利用了先進(jìn)的音視頻技術(shù)，但還沒有完全應(yīng)用于實際中，將來的發(fā)展必將對音視頻進(jìn)行壓縮，以便進(jìn)行分析、傳輸、存貯。在信號檢測處理單元部分，將更多地利用無線技術(shù)，減少布線，特別是一些新的技術(shù)將會應(yīng)用在這個領(lǐng)域中，例如：多媒體技術(shù)、流媒體技術(shù)、軟交換技術(shù)、藍(lán)牙(bluetooth)技術(shù)、Wi-Fi(WirelessFidelity)無線高保真技術(shù)、ZigBee技術(shù)等。

　　4.2網(wǎng)絡(luò)化

　　目前在每個安全防范系統(tǒng)中，都單獨建有自己的專用網(wǎng)絡(luò)，由于現(xiàn)在的安全防范技術(shù)中個別技術(shù)沒有得到很好的應(yīng)用，安全防范系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化沒有真正的實現(xiàn)。安全防范系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化后，人們可以利用Internet隨時隨地的了解自己的安全狀況，當(dāng)有警情發(fā)生時，可以隨時知道并第一時間自動的通知到相關(guān)部門進(jìn)行及時處理，減少損失。

　　并向著IP的智能安防系統(tǒng)發(fā)展。基于IP的智能安防系統(tǒng)與傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)最主要的區(qū)別在于，IP智能安防系統(tǒng)構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)之上,從圖像的采集、圖像的傳輸、圖像的存儲，到圖像的處理和識別，全部采用數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。IP智能安防系統(tǒng)可以實現(xiàn)隨時隨地對對象進(jìn)行監(jiān)控和管理。比如，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)攝像機或無線終端隨時隨地監(jiān)控大廈，也可以通過電話隨時進(jìn)行視頻監(jiān)控，因此可以隨時隨地看到監(jiān)控的內(nèi)容。同時，它可以提供更高級的服務(wù)，比如特征識別系統(tǒng)可以進(jìn)行車輛管理，面部識別系統(tǒng)可以對進(jìn)入大廈的人員進(jìn)行識別。

　　4.3智能化

　　隨著各種相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對安防系統(tǒng)提出了更高的要求，安防系統(tǒng)將進(jìn)入注重智能化階段。在安防系統(tǒng)智能化后，可以實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)處理，信息共享，系統(tǒng)聯(lián)動，自動診斷，并利用網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、維護(hù)。先進(jìn)的語音識別技術(shù)、圖像模糊處理技術(shù)將是安防系統(tǒng)智能化的具體表現(xiàn)。

　　4.4集成化

　　如前所述，目前安防系統(tǒng)在智能樓宇系統(tǒng)中是一項專門的系統(tǒng)，它是5A中的1A，即SAS(SafetyAutomationSystem),5A集成系統(tǒng)，使弱電電纜用量大量增加，而且種類繁多，難于管理，極不符合智能樓宇的整體發(fā)展，隨著各種相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，5A集成在一起，是將來發(fā)展的必然趨勢。4.5規(guī)范化目前，在安防系統(tǒng)中，各國都有自己的規(guī)范文件，但是對使用的技術(shù)卻沒有像電信一樣有著全世界統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，因此可能會造成相互信息的通信、共享、管理造成一定的混亂。五、結(jié)束語面對21世紀(jì)信息時代的大潮洶涌而來,安防系統(tǒng)自動化將面臨著強烈的挑戰(zhàn)。這就要求我們要適應(yīng)信息時代的要求,充分利用各種新技術(shù),不斷完善安防系統(tǒng)自動化，造就一個和諧、安全的新世紀(jì)。