一、智能樓宇技術淺析

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

　　它是現(xiàn)代建筑技術、通信技術、計算機技術、控制技術等相互結合、互相滲透的產(chǎn)物，集中體現(xiàn)了當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)都是由專門機構負責的，有著比其它系統(tǒng)更加嚴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該是：使復雜問題簡單化，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性也嚴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，防范都是必須放在首位的。

　　2)報警：當發(fā)現(xiàn)安全受到威脅或破壞時，系統(tǒng)應能夠及時報警。

　　3)監(jiān)視：系統(tǒng)應能夠?qū)怯钪行枰O(jiān)視的地方進行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：當發(fā)生報警或其它緊急情況時，系統(tǒng)應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)本身應具有防破壞功能：當系統(tǒng)內(nèi)一些關鍵設備或線路遭到破壞時，系統(tǒng)應能夠主動報警。

　　6)自檢功能：系統(tǒng)應能夠進行不定期的自檢，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;信號應答：主要是完成各種檢測器的正常復位或信息的應答;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)換成應答信號送出;控制中心：是整個系統(tǒng)的心臟，負責調(diào)度和協(xié)調(diào)各個任務，并具備聯(lián)網(wǎng)、自檢功能;報警處理：將報警信息通過所設置的手段發(fā)送出去;信息后處理：對各種有用信息進行處理，以備查驗或留取記錄。

　　安全防范技術的現(xiàn)狀

　　信號檢測技術在智能樓宇中的信號檢測技術目前應用的主要是信號探測技術，也就是通常所說的傳感器類技術,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，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，更多采用的是自動機械控制技術。

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

　　現(xiàn)場總線控制技術現(xiàn)場總線控制技術是在智能樓宇系統(tǒng)中應用在前端現(xiàn)場設備與控制管理中心之間的信號傳輸即通信技術，是目前應用最廣泛的技術。根據(jù)標準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備之間數(shù)字化、多點通信的串行數(shù)據(jù)總線，此技術最早應用在1984年，具有開放性、互操作性、分布式控制性、易維護性及很強的環(huán)境適應性等特點，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)的準確性和可靠性并使系統(tǒng)易于擴展。(1)485總線在自動化領域，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距離的數(shù)字通信。在RS-422標準的基礎上,EIA研究出了一種支持多節(jié)點、遠距離和接收高靈敏度的RS-485總線標準。

　　RS-485標準采用平衡式發(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)

　　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.通信距離最遠可達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：總線采用短幀結構,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;不分主從關系網(wǎng)絡上任何一個節(jié)點都可在任意時刻向網(wǎng)絡上其它節(jié)點發(fā)送信息，通信方式靈活，可以方便地構成多機備份系統(tǒng);采用非破壞性總線仲裁技術當多個節(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，直接通信距離最遠可達10km/5kbps，通信速率最高可達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110個;總線上的某個節(jié)點出現(xiàn)嚴重錯誤時，自動關閉輸出，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，它已廣泛應用于眾多領域，尤其在智能樓宇系統(tǒng)中，得到了很好的應用。

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

　　樓宇對講技術樓宇對講技術也是安全防范技術中一種專門的技術，它可以分為可視與非可視對講技術。它的相關產(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入住宅樓或住戶家內(nèi)。它所應用的技術可以說基本上覆蓋了目前在自動化領域中的大部分常用技術，具體來說主要有音視頻技術、網(wǎng)絡通信技術、DSP數(shù)字處理技術、總線技術、微處理器技術、圖像處理及存儲技術、觸摸屏控制技術、文字視頻疊加技術、無線接收技術、TFT-LCD顯示技術等，深圳視得安股份有限公司在此領域中技術一直領先，并在不斷努力，繼續(xù)引領這一領域中新技術的不斷發(fā)展。

　　四、安全防范技術的發(fā)展

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

　　4.1數(shù)字化

　　21世紀是數(shù)字化的世紀，是以信息技術為核心的通信自動化技術發(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中仍有許多技術沿用的是模擬技術，特別是音視頻傳輸技術，在系統(tǒng)布線時，采用的是專門的音視頻線路，不對音視頻進行任何壓縮與處理，造成帶寬資源的嚴重浪費，雖然現(xiàn)在由許多廠家都宣傳自己利用了先進的音視頻技術，但還沒有完全應用于實際中，將來的發(fā)展必將對音視頻進行壓縮，以便進行分析、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，減少布線，特別是一些新的技術將會應用在這個領域中，例如：多媒體技術、流媒體技術、軟交換技術、藍牙(bluetooth)技術、Wi-Fi(WirelessFidelity)無線高保真技術、ZigBee技術等。

　　4.2網(wǎng)絡化

　　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，由于現(xiàn)在的安全防范技術中個別技術沒有得到很好的應用，安全防范系統(tǒng)的網(wǎng)絡化沒有真正的實現(xiàn)。安全防范系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡化后，人們可以利用Internet隨時隨地的了解自己的安全狀況，當有警情發(fā)生時，可以隨時知道并第一時間自動的通知到相關部門進行及時處理，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)構建在網(wǎng)絡技術基礎之上,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)字化技術和網(wǎng)絡化技術。IP智能安防系統(tǒng)可以實現(xiàn)隨時隨地對對象進行監(jiān)控和管理。比如，用戶可以通過網(wǎng)絡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，比如特征識別系統(tǒng)可以進行車輛管理，面部識別系統(tǒng)可以對進入大廈的人員進行識別。

　　4.3智能化

　　隨著各種相關技術的不斷發(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)絡化的優(yōu)勢進行遠程控制、維護。先進的語音識別技術、圖像模糊處理技術將是安防系統(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，隨著各種相關技術的不斷發(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，但是對使用的技術卻沒有像電信一樣有著全世界統(tǒng)一的技術規(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、結束語面對21世紀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信息時代的要求,充分利用各種新技術,不斷完善安防系統(tǒng)自動化，造就一個和諧、安全的新世紀。