小区管理与智能化建筑安防系统的研究及开发刘军峰

小区管理与智能化建筑安防系统的研究及开发刘军峰

刘军峰邵绍飞

江苏信捷智能科技有限公司江苏南通226000

摘要：近年来，建筑智能化在我国发展迅猛。大型商业建筑、体育馆等娱乐休闲场所、别墅、居民小区、门店等，皆采取闭路电视、侵入报警系统、门禁及停车管理系统等智能设施的安装。不管买卖交易、或是工作休闲，五花八门的智能化操控装置，给人们的生活带来了安全与便捷。智能建筑设备的自动控制技术由技术角度看，包含建筑设备自动化技术、安防技术、消防以及联动。建筑的智能化系统昔日更侧重于电器及通讯，当下世界各国、对安全防御日渐关注，安防系统，以其高智能、高效率的防范技术，对不法分子犯罪的取证功效，极大程度的震慑正要或想要做案的人，从而降低了犯罪率，使公民的人身财产安全最终受到保障。

关键词：安防系统；智能化；自动控制；

一、安防系统类别

在智能化安防技术领域，我国有很多大型大规模的智能建筑安防系统，皆使用了国际领先产品，并且要求设备厂商需使用国际标准的通用接口，保持与第三方系统有极好的兼容性。正常而言国内智能安防系统，包括三类。

1.紧耦合模式安防。国内外安防领域皆有属于自已的主流厂商。第三方厂商，通常针对主流的市场产品、展开研发，一切的业务逻辑、皆于集成平台上完成，在设备的层面上、集成子系统。由于是跟随，所以第三方厂商相较于设备生产商在对设备的了解与掌握上处于弱势，设备在升级换代等问题比较落后。并且紧耦合模式安防系统子系统缺少独立性，加之系统的兼容性差，仅适于那些设备及功能需平稳、不需常常变动场所的用户。

2.非开放性系统。此类系统是厂商为自身产品而研发的，极限性大、兼容性小，针对性及对硬件的依赖性强。厂商是能够依据用户需求提高设备支持，由于厂商设计此类产品时，是为了配合本厂的硬件产品的，没有考虑别的厂商产品的兼容性，即便依客户要求增加了支持率，亦不能算为开放式系统。其主要应用在设备对其兼容性要求不高、系统功能明确、覆盖率比较高的场所。

3.开放安防系统。此亦为第三方厂商研发，各异的业务逻辑皆于各自的子系统里完成，仅高层次业务逻辑于系统集成的平台完成。此类型安防系统，可发挥各子系统设计优势、及接口和别的建筑智能子系统互相集成，极大的发挥功能。开放式安防系统的设计最大的特点为：研发并非着重于厂商设备基本功能的重复完成，其重点主要着重于系统间的决策与联动。开放式系统的适用极其普遍，并且有极高的灵活性，除了那种彻底封闭未预留接口的设备其余皆留有集成余地，并且能够按照用户的需要扩展。此亦为当下智能安防设计的关键发展方向。

二、小区智能化集成管理架构

小区智能化集成管理系统是一个以计算机的软件系统为基础，结合了一些常用的基于嵌入式的计算机硬件系统，使得一个分布式系统的系统间协调，信息采集，通讯协议转换等主要工作能够得以完成。系统输入数据的保存方式是采用文件格式或数据库，能够在规定的统一平台上进行显示输出，这样子就能够数据共享。一般说来，现代信息系统的特点是建模5元素，在本文中，我们建立了相应的包括数据处理、输出、输入、系统测试和用户界面5个元素的系统基本模型。小区智能化系统模型的建立，能够有利于小区智能化集成管理系统的开发。我们详细的设计了基本模型，如图所示。

图小区智能化集成管理系统输入出关系

小区智能化集成管理系统是基于结合组网结构和系统硬件来设计的基本框架，它主要由三层结构组成，他们分别是计算机系统、智能系统管理模块和执行终端。就用户或执行终端的通讯与智能系统管理模块而言，借助于物联网TCP/IP协议或简单的数据总线协议。系统间数据传送协调问题是由智能系统管理模块进行负责解决的。为了能够使得数据信息的安全和计算机系统的稳定运行，我们可以将计算机系统与执行终端进行隔离。图所示的是小区智能化管理系统的总体架构。

图小区智能化管理系统的总体架构

三、智能安防系统的研发

我在工作中也做了一些这方面的探索。首先要对系统进行分层，按照最常用的3层结构，把系统分成：设备接口层，处理层和应用层。

1.设备接口层的作用是统一设备的基本控制接口。不同的安防设备都留有不同的接口方式和接口协议。传统的设备一般是RS232/RS485方式的慢速接口，新型的智能设备较多采用RJ45的网络通信协议。设备接口层要在不影响原有子系统正常运行的情况下，通过厂家开放的通信协议，实现对设备的基本控制和事件收集。比如对于门禁系统，就是要去收集门的状态变化，如开关门、刷卡确认、刷卡拒绝、读卡器状态变化、门开超时、控制器的状态等等消息，以及一些最基本的如开门、关门、常开、常闭、禁止控制器等动作。也就是说厂家原来的门禁系统以及软件都不需要修改，且独立工作。智能安防系统的接口层只是访问厂家预留的控制接口。

2.处理层用于衔接上层应用和设备接口之间的处理。对于消息来讲，所有从设备接口层收集到的消息都要发送到处理层进行分析和加工。对于较大规模的系统，比如智能楼宇或者机场等地方都部署有很多的安防子系统，每秒钟都会收到很多的消息，如果不进行一定的整理和分析，监控人员根本就无法做出响应。这里就涉及到一个规则库的问题。规则库就是与预定义的消息相关联以及匹配后所产生的新消息，规则包括消息之间的与、或、非关系，以及发生顺序、相差时间等。规则库可以使消息的处理更为便捷，并通过新的消息使得消息所表达的意思更加准确。比如某一窗子的破碎报警器和声音探测报警器都被触发，可以被预定义为窗户破碎。再如，视频的移动检测功能和该区域的无线移动传感器都被触发，可以被预定义为该区域有确切的移动状况。

3.规则库的定义需要很多的安防经验，这些经验恰恰是用户所缺乏的，那么这里就有可能孕育出安全咨询的潜在市场机会。规则库不仅包括消息处理，还应该包括自定义消息被触发以后的后续动作，比如应触发哪些联动机制，应通知哪些人。国外的先进厂商一般是用软件来模拟和定义这些规则，然后将规则保存到专门的安装有RTOS的硬件设备中去。这个专门的硬件设备就是用于实现处理层的功能。这样的做法实际上是代表了从电器自动化的角度去看待安防行业的思路，着重于电路接口的标准化，对开发者的要求比较高，必须对各种电器的控制有很深入的了解；缺点在于这种方式能处理的消息种类不够丰富，修改起来要升级Firmware，不够灵活方便。我认为，如果从IT行业的角度去看待安防行业，这个处理层完全可以通过使用软件的方式实现，甚至可以使用Script脚本语言的方式来设计规则库。完全可以在保证一定稳定性的基础上，发挥软件技术灵活、可扩展性强的优势。开发人员也不需要对电器的协议有太多的深入了解，而是通过接口层来控制整个系统，并对应用层提供足够的支持。应用层的开发则主要是着重于用户的使用感受，采用交互式的用户界面，综合使用视

频、声音、图形、文字等表达方法，力求让用户快速了解发生的情况，快速便捷地进行相关的操作。应用层的软件既可以对处理层进行定义，也同时从处理层订阅相应的消息，还要透过处理层对底层设备进行操作。

随着智能化建筑的发展，不断对安防系统提出更高的要求。那些功能内聚度高、接口开放充分的产品，必将得到安防系统开发商的支持和推荐；而系统开发商的发展与壮大也将会推动安防接口标准化的步伐，而这一切的最终受益者会是广大的用户，使高效、智能、开放、先进的安防系统离我们不再遥远。

参考文献：

[1]万方红．张海洋，智能安防系统．清华大学山版社，2015.

[2]吴大海．安防系统上程方案设计．西安电了科技大学出版社，2013.

[3]李风云．赵庆国，安防系统的研究．机械上业出版社，2014．