楼宇智能化技术实训.docx
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楼宇智能化技术实训
苏州市职业大学
实习(实训)报告
名称楼宇智能化技术实训
2012年12月31日至2013年1月6日共1周
院 系计算机工程系
班级10系统集成
姓名宋彩云
系 主 任李金祥
教研室主任谭方勇
指导教师沈萍萍、秦云涛
目录
项目一门禁系统与可视对讲系统2
一、实验目的2
二、实验环境介绍2
三、实验内容2
1.介绍门禁系统的原理、实现方法、内容和步骤。
2
2.介绍可视对讲系统,包括对讲、室内监视室外、室内遥控开锁等全部功能。
2
3.列举常见的几款门禁系统和可视对讲系统。
3
可视对讲系统:
4
4.画出门禁系统的工作原理图。
4
5.画出可视对讲系统的工作原理图。
(必须自己绘制,不能复制图片)5
项目二智能消防系统6
一、实验目的6
二、实验环境介绍6
三、实验内容6
1.画出消防报警系统结构图。
6
2.介绍智能消防报警系统工作原理。
7
3.分析各种探测器的应用场合并举例说明。
7
项目三楼宇智能化设计性8
一.实验目的8
二.实验环境介绍8
三.实验内容:
9
1.了解入侵报警系统功能、基本组成和系统的类型,了解各组成设备功能、分类和选型原则。
为入侵报警系统建设获取必要信息。
9
2.回答下列问题9
3.在课余时间参观附近居民小区、别墅小区、工厂等场所,根据所看到的设备,并根据自己的假设条件,把系统补充完整,写出调查报告。
11
项目四智能楼宇实验室规划设计(选做)14
一、实验目的14
二、实验内容14
智能楼宇弱电系统实训室14
智能楼宇弱电系统综合实训室17
项目一门禁系统与可视对讲系统
一、实验目的
1.了解门禁系统组成和工作原理;
2.了解门禁系统管理;
3.了解可视对讲系统。
二、实验环境介绍
楼宇可视对讲系统是由门口主机、管理机、联网切换器、层间适配器、室内可视分机、不间断电源、电控锁、闭门器等基本部件构成的连接每个住户室内和楼梯道口大门主机的装置,在对讲系统的基础上增加了影像传输功能。
三、实验内容
1.介绍门禁系统的原理、实现方法、内容和步骤。
门禁系统原理:
读卡头用来读取刷卡人员的智能卡信息(卡号),再转换成电信号送到门禁控制器中,控制器根据接收到的卡号,通过软件判断该持卡人是否得到过授权在目前的时间段可以进入大门,根据判断的结果完成开锁、保持闭锁等工作。
对于联网型门禁系统,控制器也接受来自管理计算机发送的人员信息和相对应的授权信息,同时向计算机传送进出门的刷卡记录。
单个控制器就可以组成一个简单的门禁系统,用来管理一个或两个门。
多个控制器通过通信网络同计算机连接起来就组成了整个建筑的门禁系统。
计算机装有门禁系统的管理软件,它管理着系统中所有的信息分析与处理。
内容:
出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统,它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体,它涉及电子,机械,光学,计算机技术,通讯技术,生物技术等诸多新技术。
它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。
适用各种机要部门,如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区,工厂等。
2.介绍可视对讲系统,包括对讲、室内监视室外、室内遥控开锁等全部功能。
简介:
可视对讲系统是一套现代化的小区住宅服务措施,提供访客与住户之间双向可视通话,达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性,同时节省大量的时间,提高了工作效率。
更重要的是,一旦住家内所安装的门磁开头、红外报警探测器、烟雾探险测器、瓦斯报警器等设备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后,可视对讲系统就升级为一个安全技术防范网络,它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯,从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用,为屋主的生命财产安全提供最大程度的保障。
它可提高住宅的整体管理和服务水平,创造安全社区居住环境,因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。
对讲的功能:
安装在单元门口实现三级安防完善体系的最后一关,具有呼叫住户、对讲通话、监视、开锁等功能。
如有人非法拆卸本机,有防拆报警按钮,并发出报警声。
室内监视室外的功能:
访客在单元门主机呼叫分机,分机有“叮咚”声,主人拿起听筒即可与访客通话,同时显示访客图像,确认访客后,按“开锁”键开启单元门电锁。
一户可安装多台分机,其中一台分机拿起听筒后,按“呼叫”键,分机有“叮咚”声,室内任一分机拿起听筒可实现内线对讲。
分机在系统有管理中心的情况下仍具有此内线呼叫,对讲功能。
室内遥控开锁的功能:
管理中心可遥控开启联网区域内的任一门口主机的电控门锁,室内分机可遥控开启同一栋楼的门口主机的电控门锁,可以通过门口主机在门外用密码开启电控门锁。
3.列举常见的几款门禁系统和可视对讲系统。
门禁系统:
(1)刷卡门禁系统
根据卡的种类又分为接触卡门禁系统(磁条卡、条码卡)和非接触卡(又叫感应卡、射频卡)门禁系统。
接触卡门禁系统由于接触而是的卡片容易磨损,使用次数不多,卡片容易损坏等,使用的范围已经越来越少了,只在和银行卡(磁条卡)有关的场合被使用,例如:
银行VIP通道门禁系统,无人值守取款机门禁系统等局部行业性领域还在使用。
非接触IC卡,由于其耐用性高,性价比好,读取速度快安全性高等优势是当前门禁系统的主流。
所以,当前很多人就把非接触IC卡门禁系统简称为门禁系统了。
(2)密码门禁系统
通过输入密码,系统判断密码正确就驱动电锁,打开门放行。
优点:
只需记住密码,无需携带其他介质。
成本最低。
缺点:
速度慢,输入密码一般需要好几秒中,如果进出的人员过多,需要排队。
如果输入错误,还需重新输入,耗时更长。
安全性差,旁边的人容易通过手势记住别人的密码,密码容易忘记或者泄露。
趋势:
密码门禁使用的场合越来越少了,只在对安全性要求低,成本低,使用不频繁的场合还在使用。
例如:
保险柜。
(3)生物识别门禁系统
根据人体生物特征的不同而识别身份的门禁系统。
常见的有:
指纹门禁系统(每个人的指纹纹路特征存在差异性),掌型仪门禁系统(每个人的手掌的骨骼形状存在差异性)虹膜门禁系统(每个人的视网膜通过光学扫描存在差异性)人像识别门禁系统(每个人的五官特征和位置不同)等。
生物识别门禁系统的优点是:
无需携带卡片等介质,重复的几率少,不容易被复制,安全性高。
缺点是:
成本高。
由于生物识别需要比对很多参数特征,比对速度慢,不利于人员人数过多的场合。
人体的生物特征会随着环境和时间的变化而变化,因此容易产生拒识率(明明是这个人,但是他的生物特征变了,而认为不是本人),例如:
指纹由于季节和干湿度不同而不同,掌型和人像由于年龄的增长而改变,虹膜由于眼部患病而改变等。
所以,生物识别门禁系统虽然先进和安全,但是应用的范围有限,只在人数不多,安全性要求高,不担心成本高等少数领域进行应用,不是当前门禁系统的主流。
可视对讲系统:
(1)直按式对讲系统
主机上每个住户设置一个呼叫按键,每个按键通过呼叫线与相对应的住户连接,如图1所示。
直接按该住户呼叫键即可直接呼叫住户,直观好用,但无保密功能。
该类楼宇对讲系统的连接系统,除了送话线、受话线、线、地线四根共用线外,每个住户需要一根呼叫连接线,如该楼有20个住户,则需要20根呼叫线。
该类呼叫系统主机成本较低,但连接系统成本较高,且电路连接线较多,连接复杂。
(2)数码式对讲系统
主机上设置0~9十个数字按键,内置编码识别系统,每个住户设置一组数字编码,输入该住户的密码,才能呼叫该户,假如不知道该户编码,无法呼叫,具有一定的保密功能,避免用户被无端打搅。
该类对讲系统全部用户通过一根呼叫共用线即可与主机连接,输入数字后,编码系统识别后呼叫相应的用户。
该类楼宇对讲系统主机成本较高,但连接系统连接线少,成本低,只需呼叫线、送话线、受话线、线、地线五根共用线。
(3)可视对讲系统
可视对讲系统分直按式可视对讲系统和数码式可视对讲系统,除主机上设置摄像、分机上设置显像器材外,系统连接在上述1、2类连接线的基础上,还需增加视频信号连接线或视频放大器,每个用户还需增加一个视频显示用的小电源。
4.画出门禁系统的工作原理图。
5.画出可视对讲系统的工作原理图。
(必须自己绘制,不能复制图片)
项目二智能消防系统
一、实验目的
在管理中心用计算机作为小区的消防中心机,通过Internet网络和专在管理中心用计算机作为小区的警卫中心机,通过Internet网络和专用的软件,对受防的对象进行实时监控。
发现异常情况立即报警并自动记录,实现安全防范的智能化,实现火灾检测智能化。
二、实验环境介绍
1.安防网关。
2.多功能消防报警主机:
作为消防报警的探测控制主机;
3.各种探头和传感器(烟雾探测器、可燃气体探测器、温度传感器等):
作为灾情的感应探测终端。
4.布撤防键盘:
使用密码进行布撤防。
5.警笛和警笛驱动设备模块。
6.联网系统
7.警讯中心软件
三、实验内容
1.画出消防报警系统结构图。
2.介绍智能消防报警系统工作原理。
当火灾发生时,火灾探测器(温、烟、可燃气体等)首先根据现场情况探测到火情信息后启动,并向各所在区域火灾报警控制器报警,区域火灾报警控制器再向消防控制室的系统主机发出报警信号,或当人员发现后用手动报警器或消防专用电话报警。
消防报警主机在收到报警信号后,首先进行火情确认。
当确定火情后,系统主机将根据火情及时做出一系列预定的动作指令。
3.分析各种探测器的应用场合并举例说明。
(1)感光式探测器
对火焰燃烧时所产生的辐射能量(火焰光照度)和火焰的闪烁频率进行探测,常用的有红外火焰探测器和紫外火焰探测器。
红外火焰探测器是对火焰的红外辐射和闪烁效应进行探测,对恒定的红外辐射和一般光源不反映。
紫外火焰探测器能够检测到微小的火焰,灵敏度高、反应快、抗干扰能力强。
对于火灾发展迅速、有强烈火焰辐射和少量的烟、热时,应选用火焰探测器。
(2)感烟式探测器
对烟雾浓度进行探测,超过标准即发出报警信息。
常用的有离子型和光典型。
离子感烟探测器灵敏度高、抗干扰能力强、寿命长、价格低。
光电感烟探测器灵敏度高,并且可以设置灵敏度级别,适用于火灾危险性比较大的场合,如油库、电缆间、机房等。
此类探测器适合与火灾初期可能产生大量烟但温度和火焰不显著的场合。
(3)感温式探测器
对敏度变化敏感的火灾探测器,有定温式和差温式两种。
定温式:
用双金属片作为感温器件,环境温度升高使金属片发生形变推动触头,接通电极,发出火警信号。
差温式:
采用热敏电阻作为传感器,当温度升高到某一规定值时,接通电路发出火警信号。
此类探测器配合使用,能够达到比较高的探测灵敏度和可靠性。
(4)可燃气体探测器
利用对可燃气体敏感的元件来探测气体浓度,超限即发出报警信息。
催化型,当可燃气体进入探测器时,内部的铂丝表面引起氧化反应,其产生的热量使铂丝的温度升高,从而使铂丝的电阻发生变化。
红外光学型是利用红外传感器通过红外线光源的吸收原理来检测现场环境的碳氢类可燃气体。
可感应一种或多种可燃气体,灵敏度高、反应迅速,独立式可直接发出声光警报。
项目三楼宇智能化设计性
一.实验目的
构建一个简单的安防系统,安防系统包括门禁、防盗报警、闭路监视三个部分,要确定防护范围,模拟不经授权的侵入情景,试训所建系统的效果。
二.实验环境介绍
查找资料,分析入侵报警系统应用场所。
三.实验内容:
1.了解入侵报警系统功能、基本组成和系统的类型,了解各组成设备功能、分类和选型原则。
为入侵报警系统建设获取必要信息。
功能:
当非法侵入防范区时,引起报警的装置,可以及时探测非法入侵,并且在探测到有非法人侵时,及时向有关人员示警。
譬如门磁开关、玻璃破碎报警器等可有效探测外来的人侵,红外探测器可感知人员在楼内的活动等。
一旦发生人侵行为,能及时记录入侵的时间、地点,同时通过报警设备发出报警信号。
基本组成:
入侵报警系统通常由前端设备(包括探测器和紧急报警装置)、传输设备、处理/控制/管理设备和显示/记录设备部分构成。
前端探测部分由各种探测器组成,是入侵报警系统的触觉部分,相当于人的眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等,感知现场的温度、湿度、气味、能量等各种物理量的变化,并将其按照一定的规律转换成适于传输的电信号。
类型:
1)分线制:
探测器、紧急报警装置通过多芯电缆与报警控制主机之间采用一对一专线相连。
2)总线制:
探测器、紧急报警装置通过其相应的编址模块与报警控制主机之间采用报警总线(专线)相连。
3)无线制:
探测器、紧急报警装置通过其相应的无线设备与报警控制主机通讯,其中一个防区内的紧急报警装置不得大于4个。
4)公共网络:
探测器、紧急报警装置通过现场报警控制设备和/或网络传输接入设备与报警控制主机之间采用公共网络相连。
公共网络可以是有线网络,也可以是有线一无线一有线网络。
2.回答下列问题:
1)入侵报警系统的基本组成是什么?
各自作用分别是什么?
入侵报警系统负责为建筑物内外提供巡查报警服务,当在监控范围内有非法侵入时,引起声光报警。
探测器、信道、报警控制器是其必不可少的主要组成部分。
(1)探测器
报警探测器,俗称探头,一般安装在监测区域现场,主要用于探测入侵者移动或其他不正常信号,从而产生报警信号源的由电子或机械部件所组成的装置,其核心器件是传感器。
采用不同原理制成的传感器件,可以构成不同种类、不同用途,达到不同探测目的的报警探测装置。
根据警戒范围的不同,报警探测器有点控制型、线控制型、面控制型、空间控制型之分。
为了减少误报警现象的发生,有的探测器结合了两种检测技术,这种具有“双重鉴别”能力的探测器称为双鉴探测器。
探测器是用来探测入侵者移动或其他动作的电子和机械部件所组成的装置。
探测器通常由传感器和信号处理器组成。
有的探测器只有传感器,没有信号处理器。
(2)信道
信道是探测电信号传送的通道。
信道的种类较多,通常分有线信道和无线信道。
有线信道是指探测电信号通过双纹线、电话线、电缆或光缆向控制器或控制中心传输。
无线信道则是对探测电信号先调制到专用的无线电频道由发送天线发出;控制器或控制中心的无线接收机将空中的无线电波接收下来后,解调还原出控制报警信号。
信道是传输探测电信号的通道,也即媒介。
(3)报警控制器
报警控制主机,又称为报警控制器,其主要作用是接收各种探测器的报警信号,判断有无警情,然后按预先设置的程序驱动相关设备执行相应的警报处理,如:
发出声光报警信号,与监控系统实现联动,控制现场的灯光,记录报警事件和相应的视频图像等。
报警控制器由信号处理和报警装置组成。
报警信号处理是对信号中传来的探测电信号进行处理,判断电信号中“有”或“无”情况,输出相应的判断信号。
若探测电信号中含有入侵者入侵信号时,则信号处理器发出报警信号,报警装置发出声或光报警,引起工作人员的警觉。
2)探测器的核心是什么?
其主要作用是什么?
传感器是探测器的核心部分,它是一种物理量的转换装置。
在入侵探测器中,传感器将被测的物理量(如力、压力、重量、应力、位移、速度、加速度、震动、冲击、温度、声响、光强等)转换成相应的、易于精确处理的电量(如电流、电压、电阻、电感、电容等)。
该电量称为原始电信号。
3)报警控制器的主要作用是什么?
报警控制主机,又称为报警控制器,其主要作用是接收各种探测器的报警信号。
4)报警系统的传输系统中,传输的信号主要有什么?
主要是电信号,声光报警信号
5)入侵报警探测器的种类有哪些?
(1)开关传感器
它是一种简单、可靠的传感器,也是一种最廉价的传感器,广泛应用在安防技术中。
它将压力、位移等物理量转化成电压或电流。
(2)压力传感器
它把传感器上受到的压力变化,转换成相应的电量,放大处理后成为探测电信号。
(3)声传感器
声音是一种机械波,声音的传播是机械波在媒质中传播的过程。
频率在20Hz到20000Hz的声波,人耳能够接收,称为可闻波。
频率低于20Hz,人耳听不到的声波称为次声波。
频率高于20000Hz的声波称为超声波。
声传感器把声信号(例如说话、走动、打碎玻璃、锯钢筋等)转换成一定电量的传感器,称为声传感器。
(4)光电传感器
它是一种将可见光转换成某种电量的传感器。
光敏二极管是最常见的光传感器。
光敏二极管的外形与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入;为增加受光面积,PN结的面积做得较大。
光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。
(5)热电传感器
这是一种将热量变化转换成电量变化的一种能量转换器件。
热释电红外线元件是一种典型的热量传感器。
当受到红外线的照射时,热释电材料的温度发生变化,同时其表面电荷也会产生变化。
热释电材料只有在温度变化时才产生电压,如果红外线一直照射,则没有不平衡电压。
一旦无红外线照射时,结晶表面电荷就处于不平衡状态,从而输出电压。
(6)电磁感应传感器
电磁场也是物质存在的一种形式。
当入侵者入侵防范区域,使原先防范区域内电磁场的分布发生变化,这种变化可能引起空间电场的变化,电场畸变传感器就是利用这种特性。
入侵者的入侵也可能使空间电容发生变化,电容变化传感器就是利用这种特性。
3.在课余时间参观附近居民小区、别墅小区、工厂等场所,根据所看到的设备,并根据自己的假设条件,把系统补充完整,写出调查报告。
参观了附近居民小区,了解了边界的入侵报警系统原理,对报警信息点、入侵探测器配置、传输系统配置、控制系统配置、显示系统配置有了深入的认识。
1)画出所观察对象边界的入侵报警系统原理图。
(必须自己绘制,不能复制图片)
2)简单绘制观察对象的图纸,进行现场勘查,确定报警信息点,填写信息点统计表如下:
表1 入侵报警信息点统计表
编号
位置分布
需求分类说明
单位
数量
备注
1
大门
埋藏式门磁
个
1
2
窗口
窗口门磁
个
6
3
主卧室,客厅
被动红外探测器
个
2
4
主卧室,客厅
紧急按钮
个
2
5
大门口
扬声器
个
1
6
主人房
防盗报警控制器主机
个
1
3)列举入侵探测器配置表
根据信息点位置特点和用户要求,选配前端设备如下表:
表2入侵探测器配置表
编号
产品名称
产品型号
单位
数量
备注
1
吸顶式双鉴探测器
YK-QH860F
个
1
2
红外探测器
XD-15TC
个
2
3
声光报警器
LED-SG
个
1
4)传输系统配置表
根据信息点和控制中心的位置和距离,选配传输系统设备和线材如下表:
表3传输系统配置表
编号
产品名称
产品型号
单位
数量
备注
1
电源线
RVV2*1.0
米
100
2
信号线
RVV2*0.5
米
120
5)控制系统配置表
根据系统类型、信息点数等要求选配控制系统设备如下表:
表4控制系统配置表
编号
产品名称
产品型号
单位
数量
备注
1
防盗报警控制器主机(时刻)
SK-239K(含16LCD键盘)
个
1
6)显示系统配置表
据信息点数和具体监控要求,选配显示系统设备如下表:
表5 显示系统配置表
编号
产品名称
产品型号
单位
数量
备注
1
电话机
Tcl
个
1
7)用表格形式列出所需要的设备材料清单
表6 设备材料清单
序号
产品名称
产品型号
数量
单价
备注
1
入侵报警控制主机(含16LCD键盘)
SK-239k
1
530
2
无线遥控器
SKA9
1
95
3
门/窗磁开关
无线MC-01
6
45
4
红外探测器
XD-15TC
2
440
5
声光报警器
LED-SG
1
43
6
报警按钮
HO-01D
2
17
7
报警扬声器
HL-511
1
10
8
电话机
Tcl
1
200
9
备用电源
AT-12V/7AH
1
75
10
电源线
RVV2*1.0
100
2.5
11
信号线
RVV2*0.5
120
1.4
12
pvc管
3m(6分)
30
3.8
13
辅材
A
设备小计
B
安装与维护(Ax10%)
C
税金(A+B)x17%
合计(A+B+C)
项目四智能楼宇实验室规划设计(选做)
一、实验目的
智能楼宇课程已在多所高校开设,请通过查找资料,根据教材内容,规划设计智能楼宇实验室。
二、实验内容
1.列举课程所需介绍内容模块。
2.根据列举的模块,选择实验设备并设计实验内容。
3.查找资料,绘制实验室布局。
(必要设备可直接复制图片)
由我院计算机系联合智能楼宇弱电系统集成企业共同设计建造的集“教学区”、“讨论区”、“实训区”为一体的“三区一室”新实训室,选择典型的智能楼宇弱电子系统,采用智能楼宇行业主流的弱电系统设备,不仅可满足《智能楼宇弱电设备安装与调试》课程的教学需要,更能为两门工学结合岗位实践课程《智能楼宇弱电系统维护与管理》、《智能楼宇弱电系统工程管理》提供任务平台和实践环境。
通过基于工作过程的任务式教学模式培养,有效提高学生的理论与实践技能。
图1为校内实训基地总体布局。
智能楼宇弱电系统实训室
智能楼宇弱电系统实训室由校企联合设计,选择典型的智能楼宇弱电子系统,采用智能楼宇行业主流的弱电系统设备,按照“三区一室”模式构建,满足《智能楼宇弱电设备安装与调试》、《智能楼宇弱电系统维护与管理》等课程进行基于工作过程的任务式现场教学的需要。
(1)智能楼宇弱电系统实训室总体布局
(2)智能楼宇弱电系统实训室整体效果图
图3智能楼宇弱电系统实训室整体效果图
(3)智能楼宇弱电系统实训室实景
(4)实践教学项目及功能一览表
1
视频监控系统设备的安装与调试
(1)帮助学生了解视频监控系统的基本功能、组成原理及各部分具体设备的功能;
(2)能够使学生掌握摄像机、镜头、云台、解码器、矩阵、硬盘录像机、视频采集卡、视频线缆等设备材料的分类、选型、安装、接线与调试;
(3)能够帮助学生掌握视频监控系统软件的安装、使用与维护;
(4)通过实践,能够使学生具备视频监控系统设备安装与调试的能力。
2
入侵报警系统设备的安装与调试
(1)帮助学生了解入侵报警系统的基本功能、组成原理及各部分具体设备的功能;
(2)能够使学生掌握探测器、报警主机、防区模块、输出继电器和联动装置的分类、选型、安装、接线与调试;
(3)能够帮助学生掌握入侵报警系统软件的安装、使用与维护;
(4)通过实践,能够使学生具备入侵报警系统设备安装与调试的能力。
3
门禁管理系统设备的安装与调试
(1)帮助学生了解门禁管理系统的基本功能、组成原理及各部分具体设备的功能;
(2)能够使学生掌握读卡器、门禁控制器、电控锁、出门按钮的分类
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- 楼宇 智能化 技术
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