高等職業教育智能建筑實訓系統設計方案

[摘要]教育部16號文件指出了高等職業教育的發展方向，其中重點要建設生產性實訓基地。該文從培養學生實際工作能力出發，提出建設生產性智能工程實訓系統的建設方案，供大家參考。

[關鍵詞]高等職業教育 智能建筑實訓系統 設計方案

一套適用可靠的智能化建筑，它包括了高度的安全性（防盜、防火、防泄漏等），舒適的居住環境，先進的通訊設備與完備的信息處理終端設備，家用電器設備的自動化、遙控化、綜合及智能化控制，資源使用及支付方式的網絡化、智能化等。所有這些功能的實現都需依靠于智能化建筑控制系統。主要目標是將家庭內的電器設備、照明燈光、安全防護、環境監測等設備連成一體，通過統一的網絡總線式結構和控制平臺，實現對這些設備的集中監控管理，以達到為居住者提供理想的現代化智能家居生活空間。是當今人類社會發展的必然趨勢。我們將盡可能地給學生提供與實際相符的訓練環境。

綜上所述，該系統的設計原則具有：簡單的安裝方式、方便的組網結構、通用的接口模塊、通用的遙控器、充分的擴展能力、遠程檢測及控制、簡單操作性、高可靠性和安全性。

一、周界防范與閉路監控系統

安全是一個社會和企業賴以生存和發展的基礎，尤其是在現代化技術高度發展的今天，犯罪更趨智能化，手段更隱蔽，加強現代化的安防技術就顯得更為重要。安全防范技術就是在這個意義上發展起來的，它是電子技術、傳感器技術、計算機技術和現代通信技術等高科技技術相結合的產物。它在預防和打擊犯罪，維護社會治安，預防災害事故，減少國家、集體財產的損失和保護人民生命的安全等方面起到了一般防范手段難以或者不可能起到的作用。

現代化智能小區的公共安全子系統大致包含：閉路電視監控系統、周界報警系統、及保安巡更系統等，本方案主要對閉路電視監控系統和出入口管理及周界防越報警系統進行闡述，它們相互獨立又相互配合并在較長的一段時間內保持先進性，擴展性和修改性。

出入口管理及周界防越報警系統主要由出入口管理及周界防逾越報警兩部分組成。出入口管理需根據業主的要求進行設計，并實施在相關系統中。本方案主要由設在被保護區周界（或圍墻）上的檢測裝置（如紅外收發器、振動傳感器、接近感應線等），周界報警器及設在終端控制室的報警控制主機，以及各種報警聯動裝置和傳輸線路等構成。

1．設計方案架構

下面的論述以本標題內架構圖作為參考。

系統架構圖(見圖1)：

2．系統功能設計描述

（1）監控及周邊報警。本監控系統擬在三間實驗室內分別布置一臺全方位彩色攝像機、高速智能球攝象機、半球攝象機、帶全天候防護罩攝象機，并配以6倍電動變焦鏡頭及自動光圈鏡頭，通過在控制室對主控制器或分控制器的操作，可以控制攝像機做上、下、左、右轉動并控制電動鏡頭的變焦、聚焦及光圈動作，及全天候防護罩防塵刷動作，高速智能球自動巡航，從而對整個監視區域進行全方位的監視。另外，在三間實驗室內分別安裝一只壁掛式紅外雙鑒探頭、吸頂式紅外雙鑒探頭、紅外對射探頭，建立3路防區與監控系統聯動，通過控制主機對防區進行手動/自動布防/撤防，當某路防區報警時；紅外燈或（射燈）自動打開、警號同時呼嘯，視頻主機自動強行切換至該路，錄像機自動打開進行錄像，攝像機可自動調到報警區域，對主機形成對特定區域的定點監視。

（2）中心控制室。中心控制系統負責整個系統的管理和控制工作，擬選用3路輸入系統主機（多余的輸入端口可用于日后擴充使用）。

為了同時監看所有攝像機的畫面并存儲監控畫面的內容，在控制系統內還設置4畫面分割處理卡，它可以將3路攝像機畫面在一臺監視器上同屏顯示出來，并錄像機記錄。配以監視器1臺監看。

我們在設備選型時本著以下原則：

(1)實用性。本系統方案實施后，能夠完全實現在教學方面提出的監視、監控、周界防范、樓宇對講、家居安防、報警聯動、遠程監控、硬盤錄像等要求。

(2)可靠性。由于本系統主要是用于教學目的，器材的使用者是學生，所以選用產品要保證系統工作的穩定性、可靠性和教學的持繼性。

(3)經濟性。本系統方案所采用設備在國內、外產品中都已非常成熟，性能穩定、操作方便、維護簡單、易于掌握。具有其代表性，其他輔助設備均采用國內產品。這樣就有效地節省了教學經費。

(4)擴充、升級性。系統最大容量為32輸入，8輸出，因此留有8個可擴充的輸入端口；系統帶多媒體監控通訊接口，可滿足今后聯網實現遠程監控教學的要求。

(5)靈活性。本系統對其服務的設備有一定的獨立性，能夠滿足多種教學應用的要求，它可以聯接不同的設備，如數據終端、模擬式或數字式電話機、個人計算機、工作站、打印機、多媒體計算機和主機等。為將來的升級和擴容提供了靈活的選擇性。

（6）模塊化。本設計方案中所有的設備都可任意更換插拔的標準組件，以方便教學使用、管理和擴充。

（7）標準性。本計設方案要采用和支持各種相關技術的國際標準、國家標準及工業標準，這樣可以使得作為基礎設施的智能化樓宇建筑系統不僅能支持現在的各種應用，還能適應未來的技術發展。

二、可視對講系統

立足于21世紀的智能化綜合社區，其定位是要努力建成為一個現代化水平的新型小區，作為這樣一個大型新興社區，其必要條件當然少不了為其住戶提供一套最安全有效、最直接、最具現代化自動化特點的樓宇對講系統及住戶安全報警機制。

智能對講/防盜及住戶安防系統是現代樓宇住宅智能化管理系統中一個很重要的組成部分，它主要針對智能化住宅樓（或商住樓）的住宅管理特點進行綜合功能規劃，如內部電話通訊、住戶報警、住戶數據庫等，把單純訪客開門提升到綜合管理層面上，對住宅安全管理、方便住戶起到積極的作用。

智能對講/防盜和住戶安防均是針對住戶入戶管理而設計的，故在本系統中將其設計為一套有機的結合體，從其根本架構上將兩套系統合二為一，同時又具有靈活的可拆性，本方案下面將全面系統闡述智能對講/防盜和住戶安防兩個部分。

為此，我們設計了幾套標準家居，這幾套家居模擬成一個小區，供學生實習時進行安裝、調試。

二、系統功能及特點描述（系統在設備配置上考慮到已經有監控系統、周界防范系統、家居安防系統，因此將報警設備部分取消）可視防盜對講系統(1)來訪者通過小區單元門口主機撥叫被訪者的室內分機。(2)住戶可通過室內分機看到來訪者的影像。(3)門口機配有紅外線發光二極管，保證即使在夜間影像也一樣清晰。

(4)門口機能自動逆光補償，保證來訪者身處明亮背景攝下的圖像清晰。(5)分機免掛機功能，分機沒掛好不影響呼叫。(6)實時短路自動保護，電鎖自動保護，蓄電池欠壓保護。(7)守候時主機進入低功耗狀態。(8)停電后可延遲供電48小時。(9)遙控開鎖可靠。(10)采用可靠的一戶一碼制，密碼開鎖。(11)來訪者可以通過門口主機同管理中心通話。(12)戶戶對講，小區內的住戶可以通過中心及門口主機，實現戶與戶之間的通話。(13)門口機可與管理機通話，各門口機可呼叫管理機并通話，管理機可遙控開鎖。(14)緊急廣播，在緊急情況下，小區管理中心可以通過中心管理機向小區內各個住戶緊急報警通話。(15)在各個次出入口設置幅管理機，以實現小區完整的內部通信系統。(16)管理中心機可帶248個門口機和6個副管理機。

參考文獻：

[1]弱電系統初步設計方案提議．

[2]國家和地方民用建筑電氣的有關設計標準和規范．

[3]中國建筑電氣設計規范．

[4]《工業企業通訊設計規范》GBJ79-85．中華人們共和國郵電部．中國計劃出版社， 2007，8．

[5]《電視監控系統設計規范》DBJ08-16-90．

[6]《安全防范工程程序與要求》GA/T 75-94．中華人民共和國公共安全行業標準．

（作者單位：四川建筑職業技術學院）