物聯網環境下的樓宇安防系統的設計

金建德 陳世明

摘要：隨著公眾安全意識的提高，人們對家庭安全防控的需求愈發迫切，如何合理應用控制、通信及監控等自動化技術手段，打造智能化家庭安防系統成為研究重點。目前家庭安防系統存在功能單一、智能化水平低、建設成本高等問題，在安全防控與保障上有所欠缺。針對上述問題，以智能化為落腳點，設計了基于物聯網的家庭安防系統。該系統硬件基于ARM嵌入式系統，利用WiFi、4G網絡搭建數據傳輸通道，集視頻監控、環境監測、險情報警、設備控制、門禁識別、室內顯示功能于一體，有效保障家庭場所的安全性。

關鍵詞：單片機控制語音報警提示紅外檢測自動識別

引言

對于樓宇安防我國在紅外測溫和氣體檢測兩個方面起步較晚，但發展迅速。在物聯網高速發展的今天，樓宇安防呈現出越來越重要的地位。隨著樓宇的不斷增加，人們生活的不斷豐富，對于樓宇安防失火越來越受到關注。失火是威脅住戶生命安全的重要因素之一，而溫度是檢測樓宇是夠失火的重要數據之一。非接觸式樓宇安防檢測系統能夠在很多方面超越老式的系統，在安全性、反應靈敏、使用壽命、非接觸等方面表現都比較突出，適合用在起火源造成破壞不大的時候能及時檢測警告的樓宇環境中。

1智能化樓字安防系統總體設計

為了滿足現代智能化樓宇的居住需求，本文致力于設計一套高技術含量、多層次的立體化安防系統，進一步提高樓宇的智能化程度。從功能模塊上看，智能樓宇安防系統的主體由視頻監控、樓宇對講和停車場管理等子系統組成，另外還設計了周界防范、電子巡更和家庭安防等系統，共同構成了功能完整的智能安防體系;在性能上，本系統注重實用性、經濟性原則，并盡量提高系統的集成化程度和兼容能力，為后期的系統維護和升級提供必要的支持;在實施上，按照小區建設規劃，嚴格把握施工進度，使安防分項的施工有序展開，協同推進安防系統的建設，努力提高安防子系統在社區智能化中的主體地位。

2系統硬件設計

系統硬件設計包括控制電路、通信電路、紅外測溫電路、可燃氣體檢測電路和熱釋電感應電路、顯示電路和按鍵電路等的設計。環境的采集，主要通過AD轉換、單片機控制、溫度監測傳感器、氣體濃度傳感器、熱釋電傳感器和圖像輸出幾個部分來實現。溫度數據采集采用的是GY-609傳感器，M氣體濃度采集采用的是R513芯片，識別傳感采用熱釋電紅外傳感器。當監測周圍的溫度值時，溫度數據存儲單元采用16位。采集數據或傳給單片機控制中心，此時按單片機通信相應的步驟，通過模數轉換器進行溫度值的讀取后，并將數據在屏幕上進行圖像信息的輸出。同時在電路上增加了按鈕電路和蜂鳴器組成報警電路。基于物聯網的自動控制部分主要是通過單片機將從傳感器模塊接收的信息傳輸到ESP8266上，ESP8266上自帶的WIFI模塊將數據信息上傳至云平臺，然后用戶手機APP與云平臺相連接就可以在手機上實時接收當前環境數據信息。通過ESP8266模塊的WIFI功能，可以將傳感器探頭接收到的各種數據通過WIFI網絡上傳至云平臺預設的可視化圖形界面，以較為直觀的形式顯示出傳感器附近所測得的數據值。將ESP8266模塊與紅外檢測電路相連接，在顯示電路LED屏上顯示數據值之后，就要實現物聯網云平臺無線傳輸數據的功能。

3對物聯網環境下的樓宇安防系統安裝建設存在的問題

由于物聯網環境下的樓宇安防系統建設項目設計的內容比較多，因此在參與到實際建設工作中的相關單位比較多，一般常有施工、建設、設計等單位，而這些單位在項目建設過程中不能合理溝通甚至出現不能長期參與到建設工作中，導致項目工作難以有效展開。二是展開項目工作時沒能有效對項目工作的實際情況進行分析，制定嚴密的計劃，同時在整個建設過程中出現的問題不能及時采取有效措施進行調整并解決。三是在物聯網環境下的樓宇安防系統建設項目過程中，樓宇自身的安全管理部門自身的職能發揮不充分，究其原因主要是其部門相關管理人員極度缺乏，尤其是專業能力較強的管理人才比較缺乏，因此導致樓宇實際的需求難以充分滿足，進而導致施工單位掌握整個進度控制權限。

4物聯網環境下的樓宇安防系統建設管理的相關策略研究

4.1優化智能化樓宇安防系統總體設計

為了滿足現代智能化樓宇的居住需求，本文致力于設計一套高技術含量、多層次的立體化安防系統，進一步提高樓宇的智能化程度。從功能模塊上看，智能樓宇安防系統的主體由視頻監控、樓宇對講和停車場管理等子系統組成，另外還設計了周界防范、電子巡更和家庭安防等系統，共同構成了功能完整的智能安防體系;在性能上，本系統注重實用性、經濟性原則，并盡量提高系統的集成化程度和兼容能力，為后期的系統維護和升級提供必要的支持;在實施上，按照小區建設規劃，嚴格把握施工進度，使安防分項的施工有序展開，協同推進安防系統的建設，努力提高安防子系統在社區智能化中的主體地位。

4.2對現有的點位分布進行綜合分析

如地理位置、周邊干擾源、建筑設施、所需傳輸的視頻質量、傳輸管道等。（2）對各信號集中點所需設備進行分析，如有光纖接入則要選擇具有光纖模塊的交換機，在沒有信號干擾且沒有線路管道則可選用無線攝像頭反之則選有線攝像頭，對于需要采集聲音的則要選有聲音采集的攝像頭，需要夜晚環境的要選紅外攝像頭，布線較多且超出線路傳輸距離時要增設中繼器進行信號放大。（3）線路的鋪設要參考介質的特點進行，如光纖鋪設盡量彎曲較少，有較強信號干擾時則不選無線傳輸等。（4）保存設備與服務器、信號接收設備的選擇要選穩定性高的且容易更換與維護的。（5）監控控制系統的選擇要具有便利性與穩定性，其存儲空間要符合設計存儲要求并具有備份功能。

4.3優化前端攝像機的布局、選用與維護

在布局方面，前端攝像機要突出重點與關鍵區域，并盡量擴大布局范圍，對智能小區出人口、樓層走廊、電梯轎廂、單元口、地下車庫、圍墻等不同位置實現全覆蓋，無死角，防止出現布局空白區域。在設備的選用方面，要根據不同布局點位的不同實際，參照環境光線條件等，合理選擇定焦攝像機、半球形攝像機、針孔攝像機、變焦攝像機等，以實現不同的安防監控效果。在設備維護方面，要隨時掌握設備的當前運行狀態，確保完好性，并及時進行常態化維護管理號l生能檢查，對于檢查發現的缺陷問題與不足，要第一時間采取措施予以排除，防止問題蔓延擴散，造成系統性問題。

4.4數字硬盤錄像機及其選用與設置

數字硬盤錄像機可同時處理多種工作任務，將實時化、動態化的視頻監控圖像進行存儲，并提供必要的調閱查詢與檢索服務。在數字硬盤錄像機選用與設置過程中，要配備可靠的視頻圖像信息采集卡及相應的視頻監控系統管理軟件，以提高其工作性能。要根據智能小區的建設需求以及視頻安防監控系統的客觀實際，在Pc式數字硬盤錄像機與嵌入式數字硬盤錄像機等類型之間做出科學選擇，充分確保其適用性，避免盲目配置而造成的系統整體性能受阻。

結束語

隨著物聯網技術的不斷升級應用，傳統建筑也在不斷地朝著更加先進的智能化樓宇方向轉型，并且成為未來建筑設計的重要方向。安防系統在未來的智慧社會和智慧城市都將有著極為廣闊的應用空間。在物聯網技術的推動下，智能樓宇安防技術將更加具備層次化、多樣化和立體性，為人們的生活提供一個高性能的整體安防環境。