楼宇自动化教材第3章详解

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1、第3章 保安与消防自动化 第3章 保安与消防自动化 3.1 出入口控制(门禁) 3.2 防盗报警系统(入侵检测) 3.3 电子巡更系统 3.4 闭路电视监控系统 3.5 背景音乐与广播系统 3.6 火灾探测与报警系统 3.7 灭火与联动控制系统 返回 第3章 保安与消防自动化 3.1 出入口控制(门禁) 所谓的出入口控制就是对出入口的管理。该 系统控制各类人员的出入以及他们在相关区域的 行动，通常被称作门禁系统。其控制的原理是： 按照人的活动范围，预先制作出各种层次的卡或 预定密码。在相关的大门出入口、金库门、档案 室门和电梯门等处安装磁卡识别器或密码键盘， 用户持有效卡或输入密码方能通过和进

2、入。 第3章 保安与消防自动化 由读卡机阅读卡片密码，经解码后送控制器判断。如身 份符合，门锁被开启，否则自动报警。通过门禁系统 ，可有效控制人员的流动，并能对工作人员的出入情 况作出及时的查询。目前门禁系统已成为现代化建筑 智能化的标准配置之一。 出入口控制系统一般要与防盗(劫)报警系统、闭路 电视监视系统和消防系统联动，才能有效地实现安全 防范。 第3章 保安与消防自动化 3.1.1 门禁系统的组成 门禁控制系统一般由出入口目标识别子系统、出 入口信息管理子系统和出入口控制执行机构三部分组 成，如图3.1所示。 第3章 保安与消防自动化 图 3.1 第3章 保安与消防自动化 (1) 系统的

3、前端设备为各种出入口目标的识别装置和门 锁启闭装置。包括识别卡、读卡器、控制器、电磁锁 、出门按钮、钥匙、指示灯和警号等。主要用来接受 人员输入的信息，再转换成电信号送到控制器中。同 时根据来自控制器的信号，完成开锁、闭锁、报警等 工作。 第3章 保安与消防自动化 (2) 控制器接收底层设备发来的相关信息，同自己 存储的信息相比较以作出判断，然后再发出处理的信 息。当然也接收控制主机发来的命令。单个控制器就 可以组成一个简单的门禁系统来管理一个或多个门。 多个控制器通过通信网络同计算机连接起来就组成了 可集中监控的门禁系统。 第3章 保安与消防自动化 (3) 管理计算机(上位机)装有门禁系统的

4、管理软 件，它管理着系统中所有的控制器，向它们发送命令 ，对它们进行设置，接收其发来的信息，完成系统中 所有信息的分析与处理。 (4) 整个系统的传输方式一般采用专线或网络传输 。 第3章 保安与消防自动化 (5) 出入口目标识别子系统可分为对人的识别和对 物的识别。以对人的识别为例，可分为生物特征识别 系统和编码识别系统两类。 生物特征识别(由目标自身特性决定)系统如指纹 识别、掌纹识别、眼纹识别、面部特征识别、语音特 征识别等。 编码识别(由目标自己记忆或携带)系统如普通编 码键盘、乱序编码键盘、条码卡识别、磁条卡识别、 接触式IC卡识别和非接触式IC卡识别等。 第3章 保安与消防自动化

5、3.1.2 门禁系统的主要功能 门禁系统的主要功能如下： (1) 管理各类进出人员并制作相应的通行证，设置 各种进出权限。 2) 凭有效的卡片、代码和特征，根据其进出权限 允许进出或拒绝进出。属黑名单者将报警。 (3) 一般门内人员可用手动按钮开门。 (4) 特殊管理人员可使用钥匙开门。 第3章 保安与消防自动化 (5) 在特殊情况下，由上位机指令门的开关。 (6) 门的状态及被控信息记录到上位机中，可方便 地进行查询。 (7) 断电等意外情形下能自动开门。 (8) 对某时间段内人员的出入状况或某人的出入状 况可实时统计、查询和打印。 第3章 保安与消防自动化 (9) 可与考勤系统结合。通过设

6、定班次和时间， 系统可以对所有存储的记录进行考勤统计。如查询某 人在某段时间内的上下班情况、正常上下班次数、迟 到次数和早退次数等，从而进行有效的管理。 (10) 根据特殊需要，系统也可以外接密码键盘 输入、报警信号输入以及继电器联动输入，可驱动声 、光报警或启动摄像机等其他设备。 第3章 保安与消防自动化 3.1.3 门禁系统的主要设备 1识别卡 按照工作原理和使用方式等方面的不同，可将识 别卡分为不同的类群。如接触式和非接触式、IC和ID 、有源和无源。它们最终的目的都是作为电子钥匙被 使用，只是在使用的方便性，系统识别的保密性等方 面有所不同。 接触式是指必须将识别卡插入读卡器内或在槽中

7、 划一下，才能读到卡号，如IC卡、磁卡等。非接触式 读卡器是指识别卡无需与读卡器接触，相隔一定的距 离就可以读出识别卡内的数据。 第3章 保安与消防自动化 磁卡是一种磁记录介质卡片，它由高强度、耐高温 的塑料或纸质涂覆塑料制成，能防潮、耐磨且有一定的 柔韧性，携带方便、使用较为稳定可靠。通常磁卡的一 面印刷有说明提示性信息，如插卡方向；另一面则有磁 层或磁条，具有两三个磁道以记录有关信息数据。 智能卡名称来源于英文名词“Smart card”，又称集成 电路卡，即IC卡(Integrated Circuit card)。它将一个集成 电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，其外形 与覆盖磁条

8、的磁卡相似。其优点为体积小、先进的集成 电路芯片技术、保密性好、无法被仿造等。为了兼容， 在IC卡上仍贴有磁条，因此，IC卡也可同时作为磁卡使 用。 第3章 保安与消防自动化 IC卡可分为接触型和非接触型(感应型)两种。 1) 接触型智能卡 接触型智能卡是由读/写设备的接触点与卡上的触点相 接触而接通电路进行信息读/写的。接触式IC卡的正面中左 侧的小方块中有8个触点，其下面为凸型字符，卡的表面还 可印刷各种图案，甚至人像。卡的尺寸、触点的位置、用 途及数据格式等均有相应的国际标准予以明确规定。 与磁卡相比，接触式IC卡除了存储容量大以外，还可 以一卡多用，同时可靠性比磁卡高，寿命比磁卡长，读

9、/写 机构比磁卡读/写机构简单可靠，造价便宜，维护方便，容 易推广。正由于以上优点，使得接触式IC卡市场遍布世界 各地，风靡一时。 第3章 保安与消防自动化 2) 非接触型智能卡 非接触型智能卡由IC芯片、感应天线组成，并完全 密封在一个标准PVC卡片中，无外露部分。它分为两种 ，一种为近距离耦合式，卡必须插入机器缝隙内；另一 种为远程耦合式。 第3章 保安与消防自动化 非接触式IC卡的读/写，通常由非接触型IC卡与读 卡器之间通过无线电波来完成。非接触型IC卡本身是 无源体，当读卡器对卡进行读/写操作时，读卡器发出 的信号由两部分叠加组成。一部分是电源信号，该信 号由卡接收后，与其本身的L/

10、C产生谐振，产生一个瞬 间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号 ，指挥芯片完成数据的修改、存储等，并返回给读卡 器。 由于非接触式IC卡所形成的读/写系统，无论是硬 件结构还是操作过程都得到了很大的简化。同时它借 助于先进的管理软件进行脱机操作，使得数据读/写过 程更为简单。 第3章 保安与消防自动化 3) 非接触型IC卡的优越性和安全性 该卡的优越性和安全性体现在以下几个方面： (1) 卡上无外露机械触点，不会导致污染、损伤、 磨损、静电等，大大降低了读/写故障率。 (2) 不必进行卡的插拔，大大提高了每次使用的速 度以及操作的便利性。 (3) 可以同时操作多张非接触式IC卡，提高了

11、应用 的并行性，无形中提高了系统工作速度。 第3章 保安与消防自动化 (4) 因为完全密封，卡上无机械触点，所以既便于卡的 印刷，又不易受外界不良因素的影响，提高了卡的使用寿 命，且更加美观。 (5) 安全性高，无论在卡与读卡器之间进行无线频率通 信时，还是卡内数据读/写时，都经过了复杂的数据加密和 严格授权。 (6) 卡中的用户区可按用户要求，设置成若干个小区， 每个小区都可分别设置密码。 正因为如此，非接触式IC卡非常适合于以前接触式IC 卡无法或较难满足要求的一些应用场合，如公共电汽车自 动售票系统等。这将IC卡的应用在广度和深度上大大推进 了一步。 第3章 保安与消防自动化 2读卡器

12、读卡器分为接触卡读卡器(磁条、IC)和感应卡(非接触) 读卡器(依数据传输格式的不同，大抵可分为韦根、智慧等) 等几大类，它们之间又有带密码键盘和不带密码键盘的区 别。 读卡器设置在出入口处，通过它可将门禁卡的参数读 入，并将所读取的参数经由控制器判断分析，准入则电锁 打开，人员可自行通过；禁入则电锁不动作，并且立即报 警作出相应的记录。 3写入器 写入器是对各类识别卡写入各种标志、代码和数据( 如金额、防伪码)等。 第3章 保安与消防自动化 4控制器 控制器是门禁系统的核心，它由一台微处理机和相应 的外围电路组成。如将读卡器比作系统的眼睛，将电磁锁 比作系统的手，那么控制器就是系统的大脑。由

13、它来确定 某一张卡是否为本系统已注册的有效卡，该卡是否符合所 限定的授权，从而控制电锁是否打开。 由控制器和第三层设备可组成简单的单门式门禁系统 。它与联网式门禁系统相比，少了统计、查询和考勤等功 能，比较适合无须记录历史数据的场所。 第3章 保安与消防自动化 5电锁 门禁系统所用电锁一般有三种类型：电阴锁、电 磁锁和电插锁。视门的具体情况选择。电阴锁和电磁 锁一般可用于木门和铁门，电插锁则用于玻璃门。电 阴锁一般为通电开门，电磁锁和电插锁为通电锁门。 第3章 保安与消防自动化 6管理计算机 门禁系统的微机通过专用的管理软件对系统所有 的设备和数据进行管理，具体功能如下： (1) 设备注册：比

14、如在增加控制器或是卡片时，需 要重新登记，以使其有效；在减少控制器或是卡片遗 失、人员变动时使其失效。 2) 级别设定：在已注册的卡片，哪些可以通过哪 些门，哪些不可以通过。某个控制器可以让哪些卡片 通过，不允许哪些通过。对于计算机的操作要设定密 码，以控制哪些人可以操作。 第3章 保安与消防自动化 (3) 时间管理：可以设定某些控制器在什么时间可 以或不可以允许持卡人通过；哪些卡在什么时间可以 或不可以通过哪些门等。 (4) 数据库的管理：对系统所记录的数据进行转 存、备份、存档和读取等处理。系统正常运行时，对 各种出入事件、异常事件及其处理方式进行记录，保 存在数据库中，以备日后查询。 第

15、3章 保安与消防自动化 (5) 报表生成：能够根据要求定时或随机地生成各 种报表。比如，可以查找某个人在某时间内的出入情况 ，某个门在某段时间内都有谁进出等，可以生成报表， 并打印出来。进而组合出“考勤管理”、“巡更管理”和“ 会议室管理”等。 第3章 保安与消防自动化 (6) 网间通信：系统不是作为一个单一的系统存在 ，它要向其他系统传送信息。比如在非法闯入时，要向 电视监视系统发出信息，使摄像机能监视该处情况，并 进行录像。所以要有系统之间通信的支持。 (7) 管理系统除了完成所要求的功能外，还应有漂 亮、直观的人机界面，使人员便于操作。 第3章 保安与消防自动化 3.1.4 门禁系统控制

16、方式 门禁系统控制方式有以下三种： 一种方式是在需要了解其通行状态的门上安装门 磁开关(如办公室门、通道门、营业大厅门等)。当通行 门开/关时，安装在门上的门磁开关会向系统控制中心 发出该门开/关的状态信号。同时，系统控制中心将该 门开/关的时间、状态、门地址记录在计算机硬盘中。 另外也可以利用时间诱发程序命令，设定某一时间区 间内(如上班时间)，被监视的门无需向系统管理中心报 告其开关状态，而在其他的时间区间(如下班时间)，被 监视的门开/关时需向系统管理中心报警，同时记录。 第3章 保安与消防自动化 第二种方式是在需要监视和控制的门(如楼梯间通 道门、防火门等)上，除了安装门磁开关以外，还要安 装电动门锁。系统管理中心除了可以监视这些门的状 态外，还可以直接控制这些门的开启和关闭。另外也 可以利用时间诱发程序命令，设某通道门在一个时间 区间(如上班时间)内处于开启状态，在其他时间(如下 班时间以后)，处于闭锁状态。或利用事件诱发程序命 令，在发生火警时，联动防火门立即关闭。 第3章 保安与消防自动化 第三种方式是在需要监视、控制和身份识别的门 或有通道门的高保安