基于教學的家用安防系統設計

摘 要：目前，許多高職院校在建筑智能化工程技術專業中都有開設安防系統工程這門專業課程。安防是建筑智能專業中非常重要的一門專業課，如何上好這門課，相信每個專業都有自己的一套比較成熟的教學方式，但教學中所用的實訓設備幾乎相同，多數都是在固定好的平臺上連接電路。這種實訓設備與實際施工脫節，使學生與就業后的工作銜接較困難。針對以上問題，我們設計了基于教學的家用安防系統。

關鍵詞：教學;安防;設計

家用安防系統的結構主要包括控制單元和執行單元兩部分;控制單元主要是指由PLC或單片機為主機的控制器。而執行單元則由傳感器和攝像頭構成。這樣控制單元可通過接收執行單元傳遞的信號來反饋系統各部分的實時情況。本系統通過設計可實現防盜報警、火災探測、煤氣檢測、可視對講、玻璃破碎探測以及緊急呼叫等功能。系統總體分為外部框架及內部設備兩部分。

一、外部框架

外部框架為木制結構，搭建一個由兩戶住宅和一個電梯間組成的園區。這樣就可添加住宅內區域防護及住宅周邊防護兩部分的知識點。住宅內區域防護是指在主臥室內安裝防盜報警按鈕以及在廚房安裝瓦斯泄漏探測器、煙感、溫感等傳感器。住宅周邊防護是指在住宅的周邊地區安裝攝像頭及傳感器。并且在住宅的門、窗上安裝門磁、窗磁開關;通過控制器進行模式的設置：當家中有人時，可取消住宅相應的防護設備，比如門窗報警、室內紅外探測等。當家人出門后，啟動全部住宅周界防護和住宅區域防護。當有非法侵入或室內發生火災等情況發生時，執行器會把具體的報警信號傳遞給家庭控制器，控制器發出報警信號，通知家人及小區物業管理部門。

二、內部設備

內部設備主要包括電子監控、電子門禁及防盜報警系統。

三個控制模塊通過家庭布線與家庭控制器相連接。電子監控系統主要通過攝像頭向主機發送視頻及音頻信號，通過主機顯示器實時顯示當前住宅內、外的情況。同時，主機會把當前的圖像數據存儲到硬盤中。方便以后查找。電子門禁系統主要對進出小區及單元門進行監管。可通過設置密碼或劃卡進入等方式限制外來人口的進入。當有人強行闖入時，門禁系統也會向主機發出防警信號，并通過電子監控進行視頻錄制。而防盜報警系統則通過各類傳感器和執行器直接向主機發送信號。

（一）電子監控系統

電子監控系統具有常規監控和特殊監控兩部分功能。而兩部分所用到的監控器材有所不同。常規監控所用的攝像頭為一般固定式攝像頭，一般配有專用電源及支架，可吊掛式安裝或側式安裝。主要用于小區內或住宅內固定角度的監控。而特殊監控還包括隱藏式監控及360度全景變焦式監控兩種。隱藏式攝像頭為超小型的攝像機，主要用于電梯的轎廂頂部，因為它具有體積小的優勢，所以不會給乘客帶來壓抑感。而360度全景變焦式監控則體積較大，主要用于小區內大范圍的監控，通過遙控可實現取景、對焦等功能，方便重點跟蹤監控。

（二）電子門禁系統

本系統的門禁由一個單元門和兩部入戶機以及一個小區門禁組成。小區門禁及單元門門禁為一張磁卡控制。磁卡的芯片內有一個只讀的識別碼，這使得復制成為不可能。如果業主的卡片遺失，只要業主向物業管理人員申報掛失，相應的物業人員則可在系統軟件上將該卡號的信息注銷掉，并為業主補辦新卡即可。原有卡片將會失去功效。另外門禁系統還具有掉電開鎖的功能，如果小區停電，單元門可自動打開，不會使門被鎖住而使業主無法回家的情況發生。

（三）防盜報警系統

防盜報警系統的前端由各種傳感器組成，根據布防需要，我們選用了幾種類型的報警傳感器：

門、窗磁傳感器：大門和窗戶都有相應的門磁、窗磁傳感器，當控器啟動布防的狀態下，設有傳感器的門或窗被打開，傳感器就會被觸發。

紅外傳感器：在小區周邊圍欄上可設置紅外傳感器，主要探測非法人員的入侵行為。

瓦斯傳感器：在廚房內靠近煤氣的位置安裝瓦斯傳感器，如發生瓦斯泄漏，并達到一定濃度時，傳感器就會被觸發。

防盜報警按鈕：在主臥室床頭位置可設置一個按鈕，當遇到緊急情況時，可用來向控制中心報警。

本系統采用擬實環境設計，使學生可以在實訓過程中與實際相連接，從實際出發，查找和解決實訓過程中發現的問題。同時，學生也可以根據自己的想法設計，通過不同的組合設計出多種功能的控制系統，這樣不僅可以提高學生的學習興趣，還開發了學生的動手和動腦能力，激發了學生的發散思維能力。

參考文獻

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[3] 王軍茹，王巧玲，曹榮敏，等.“樓宇自動化”教學中智能安防和消防系統教學探討[J].科技信息，2012（32）：462.

【作者簡介】 王浩然（1986—），男，本科，研究方向：電氣自動化。