楼宇安全防范自动化系统设计研究

前言
    改革开放以来，国家日益重视电力行业，对其相关附属设施如生产调度楼的要求也越来越高。作为电力行业热工自动化专业，我们除完成电厂自动化设计外，为提高业务水平，我们承接了某水电公司调度大楼的楼宇智能化集成系统的设计，本文就是对调度大楼楼宇智能化集成系统中的安全防范自动化系统进行介绍，对电厂未来的办公大楼及信息中心智能化设计有一定的启发。

1  工程概述
    水电公司调度大楼，是该有限责任公司经营管理和生产指挥中心，是集生产管理、现代办公、会议中心、接待中心为一体的多功能综合性大楼，主楼21层、裙楼3层、地下2层、建筑高度约82米，总建筑面积约2.5万平方米。
    该楼主要功能有：办公室、新闻发布中心、信息管理中心、档案管理中心、电话及电视会议中心、通信机房、接待中心、餐厅、多功能厅、给排水设备间、变配电室、制冷机室、电锅炉房、洗衣房和地下停车库等。
    楼宇智能化集成系统的设计，采用计算机技术，通信技术、控制技术、现代图象显示技术，将各自动化系统科学、有效、合理地集成，对调度大楼内的电力、空调、照明、给排水、防火、防盗、运输设备等实现综合管理，为工作人员提供一个安全、舒适、高效、便捷、多功能的环境。
    楼宇智能化集成系统的设计包括如下五个子系统：楼宇自动化系统、通讯自动化系统、办公自动化系统、消防自动化系统、安全防范自动化系统。由于楼宇自动化系统、通讯自动化系统、办公自动化系统、消防自动化系统与一般建筑物及电厂的常规设计基本相似，在此不做介绍，本文主要介绍安全防范自动化系统的设计。

2  安全防范自动化系统组成
    安全防范自动化系统由五部分组成：防盗报警系统，闭路电视监控系统，门禁管理系统，无线电子巡更管理系统和停车场管理系统（包括彩色监视器、长延时录像机、图像矩阵切换器、图像分剖器等监控设备）。
    安全防范自动化监控保安工作站设在一层中央控制室内，在该工作站上可以实现大楼安全防范自动化系统的监控。
    安全防范自动化系统作为楼宇智能化集成系统设计的一个独立子系统，留有与楼宇智能化集成系统的接口。
    安全防范自动化系统采用总线技术，以数字化双向通讯、多输入串行通讯总线连接各自独立的现场设备，如控制器和传感器等。每个现场设备是智能型的。

3  安全防范自动化系统系统功能及系统配置
    安全防范自动化系统通过闭路电视监视系统对大楼的主要通道及重要场所进行监视，配合以各类防盗报警系统和IC卡门禁系统及巡更管理系统，实现大楼的安全保卫。
3.1  防盗报警系统
（1） 系统功能
    防盗报警系统与电视监控系统相连接，将防盗报警信号送至电视监控系统，当有报警发生时，电视监控系统会自动将报警现场的图像切换到主监视器上。同时报警系统可按分区单独撤防布防。
    在大楼出入口、各层楼梯间出入口、财务部、计算机机房、档案中心、计算机房、通信机房、新闻发布中心等部位设置探头完成报警监测。当报警发生时驱动声光报警装置，同时配语言报警单元，实现模拟人工报警，将警报通知公安部门。
（2） 系统配置
    防盗报警系统由报警主机及报警探头组成。系统由红外、微波双探测器及闪光报警器构成，信号送至保安工作站，并与电视系统合用矩阵控制系统/画面分割器、电视墙等控制设备。
3.2  闭路电视监视系统
（1） 系统功能
    闭路电视监视系统通过摄像头探测整个大楼及各层出入口、大厅、电梯及电梯前厅、财务室、机房等重要场合，可昼夜监视或分时监视出入口及通道情况，监视器有画面特置录像功能，报警后自动切换监视该处，并录像。值班人员可在中央控制室通过监视器、电视墙对大楼进行监视。
    在电梯轿厢内安装针孔式摄像机，在不影响美观的前提下监视整个电梯内的情况。
    在财务部安装摄像机，对室内的操作进行监视。
    除此之外，楼层的相关位置还设有摄像机。
（2） 系统配置
    闭路电视监视系统由矩阵控制系统/画面分割器、多媒体监控主机、长时录像机、电视墙等设备组成。这些设备均布置在一层中央控制室内。
3.3  门禁管理系统
（1） 系统功能
1）智能卡集成门禁管理系统是一个多功能综合管理系统，它包括各单项功能子系统。在大楼内财务部、计算机机房、档案中心、变配电室、中心控制室和主要的办公室等处设置IC卡门禁系统，用于记录和限制人员进出。
2）门禁系统选用非接触式IC卡，可一卡多用，可与考勤管理系统相结合用门禁读卡机代替考勤读卡机。用于工作人员考勤人事管理，既方便了人员管理，又节省了经费。
3）读卡方式采用非接触读卡方式，持卡人员将卡在读卡器附近快速晃动一次，读卡器就能感应出来，将卡中的信息送到控制器。由控制器检查卡的合法性，决定是否开门。控制器通过RS485口与保安工作站连接，利用工作站进行实时监控，并可在工作站上发出开/关门指令，查看所有门的状态及历史记录，并可输出报表。在中央控制室的保安工作站上可设置每张卡（每个人）的进出权限、时间范围、节假日限制等。
4）系统采用分布式控制方式，区域控制器具有存储和独立工作能力，管理系统的故障不会影响每个独立工作区域的正常运行。个别区域控制器的故障也不会影响整个管理系统和其他区域的正常运行。
5）保安工作站主机可以下载用户数据到各个区域控制器，操作人员可以在保安工作站上方便地修改各种信息并发送到各控制点，也可接收各控制点上的系统信息。
6）可实时监控出入门记录，对各个门的异常开关情况具有实时报警功能。
7）系统管理软件和区域控制器均有系统口令，避免非法操作，系统对操作有详细记录。
8）系统可进行出入门时区和时段的设定，可规划多种不同的假日应用权限设定，系统提供每个控制器多种应用权限设定。最高权限的管理者，其执行权限等级可操作本系统的所有功能。
任何权限的使用者进入后，只能变更自己的登录密码，而登录识别名、使用者姓名及执行权限均无法变更。
9）系统有不同的设定和查阅方式，只有最高管理者可设定变更及查阅所有使用者的资料。其余操作人员无法设定变更及查阅其他使用者。
10） 对卡的管理实行分组分类授权，限制该卡的出入门号、出入日期、早晚时间等。卡可以挂失、增补、重新注册、登记、重复使用。对正常上班和节假日的开门权限可以任意设定。
11）系统同防盗报警系统、闭路监视系统联动，成为保安监控系统有机组成部分。
（2）系统配置
    工作站上的门禁管理系统工作在Window95/98/NT下，支持TCP/IP协议，可利用以太网与其他系统集成。
    门禁管理系统由控制器、读卡器、电控锁、IC卡组成，信号送至保安工作站。
3.4  电子巡更管理系统
（1）系统功能
    选用感应式巡更系统，在各规定的巡更地点处（墙上）设巡更读卡器，保安人员在规定的巡逻路线上，在指定的时间和地点巡逻。在到达巡更地点时用巡更IC卡（非接触式）在读卡器附近快速晃动一次，读卡器就将信号送至控制室，如巡更人员未在规定时间以前刷卡或由于遇到紧急情况需处理而不能按时刷卡，中心控制室保安工作站将记录显示并报警，提醒保安人员有非正常情况，需要到现场查看。
    电子巡更管理系统保证调度大楼巡逻值班措施的落实，并把巡逻值班过程中发现的问题及时反馈给中央控制室，可方便地管理巡更资料并打印各种报表。
（3） 系统配置
    工作站上的巡更软件系统工作在Window95/98NT下，支持TCP/IP协议，可利用以太网与其他系统集成。
    巡更管理系统由巡更读卡器、巡更IC卡组成，读卡器将读到的信息送至保安工作站。
3.5  停车场管理系统
（1） 系统功能
1）停车场管理系统在车库进口及出口（本项目进出口合一）设置管理站，实现无人值守、自动管理功能。
2） 在一层中央控制室安全工作站上监视、调度、管理、协调停车场管理系统及设备的运行，自动显示泊位信息，值班员可在中央控制室对停车场进行控制与监视以及场内管制。并编制停车场的班、日、周、月运行报告。
3）在进车方向口设车辆探测器探测车辆，由读卡机来读车卡并确认车卡，控制栅栏升降，统计车辆数目，指示泊位并与中央控制室进行通讯，协调整个停车场的管理。
4）在出车方向口设车辆探测器探测车辆，由读卡机来读车卡并确认车卡，控制栅栏升降，统计车辆数目，指示泊位并与中心控制室进行通讯，协调整个停车场的管理。
5）收费的自动化管理。可设置收费系统、当位置不满时进口处栅栏允许汽车进入并指示车位，经读卡机开始计时，汽车驶出时，经读卡机自动计费。计费电脑除对每辆汽车自动计费外，尚可按日、周、月自动统计经营帐目。该管理系统的计算机并入本大楼的局域网与整个大楼的管理系统联网运行。
    考虑到停车厂为内部停车，可取消计费系统。若不需要车位指示，该系统也可<