智能小区安防系统的研究与设计王文广.docx
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智能小区安防系统的研究与设计王文广
劣膊忙笋大享
(申请工学硕士学位论文)
智能小区安防系统的
研究与设计
培养单位:
计算机科学与技术学院
学科专业:
计算机应用技术
研究生:
王文广
指导教师:
冉春玉教授
2007年5月分类号
UDC学校代码
劣膊摇笋大穿
学位论
10497
文
题目智能小区安防系统的研究与设计
英文ResearehandDesignofSmarteommunityDefense
题目.胆ds尽熙ritys”te址一一——
研究生姓名王文广
指导教师姓名一一』如起红一一职称-盏投-~一
单位名称计算机科学与技术学院邮编430070
申请学位级别硕士学科专业名称计算机应用技术
论文提交日期2007年4月论文答辩日期2007年5月
学位授予单位武汉理工大学学位授予日期
答辩委员会主席钟洛评阅人钟洛
夏红霞
2007年4月此页若属实,请申请人及导师签名。
独创性声明
本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工
作及取得的研究成果。
据我所知,除了文中特别加以标注和致谢
的地方外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,
也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使
用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己
在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名:
多.k.广日期卫丝2夔习
关于论文使用授权的说明
本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,
即:
学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;
学校可以公布论文的全部内容,可以采用影印、缩印或其他复制
手段保存论文。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)
研究生签名:
导师签名粤毒助】期、头卜
注:
请将此声明装订在学位论文的目录前。
摘要
安防系统是小区智能化系统中非常重要的一个子系统。
在现代化的智能小区
中,安防系统应该采用先进的技术保证小区住户的生命与财产安全。
目前,在
国际上流行的小区安防产品大都基于BACnet标准或LONMARK标准;在国内,
市场上的产品相对比较混乱,各个厂商采用的技术与接口不尽相同,这就产生
了各厂商的安防产品间的集成问题。
本文在研究了国际上安防产品的发展趋势,并对比了BACnet标准和
LONMARK标准后,提出了采用BACnet标准来实现不同厂商安防产品间的集
成问题。
BACnet标准比LONMARK标准有更强的开放性,更强的信息处理能
力。
BACnet标准为我国楼宇自控领域的发展提供了新的机会。
基于BACnet的小区安防系统的研究与应用,在我国还处于发展阶段,而在
国外已经有了相当成功的工程案例。
BACnet是个开放的协议,任何人都可以去
实现它。
掌握了协议就等于掌握了通讯的灵魂。
实现BACnet协议,对于研发有
自主知识产权的安防产品,有非常重要的意义。
本文只对BACnet协议进行了初
级的研究,关于协议的实现还有很大一部分工作要做,如协议的编码实现,网
络层的实现,链路层的实现等。
本文共有七章,首先阐述了立题的背景、课题研究意义,国内外发展动态。
然后介绍了本文所用到一些关键技术,接着对小区安防系统做了整体设计,并
给出了安防系统各子系统的设计方案。
在第五章,重点研究了BACnet协议的应
用层,并实现了相应的应用层协议数据单元。
本文在第六章对小区安防系统的
网络安全性能作了考虑,提出主要采用防火墙技术与数字证书技术来保证小区
网络的安全,并对数字证书登录作了程序实现。
关键词:
安防系统,BACnet,数字证书AbstraCt
DefenseandSeeuritySystem15averyimPortantsubsystemofsmarteommunity
intelligeneesystem.himodemsmarteommunity,advaneedteehnologyshouldbe
usedinordertoensuretheseeurityofresident'5lifeandwealth.AiPresent,Mostof
PoPulardefenseandseeurityProduetsarebasedonBACnetorLONMARKstandard
intemationally,andnativelyit'5diffieulttointegratedifferentPoPulardefenseand
seeurityProduetsfromdifferentCorp,beeausedifferentCorpadoPtsdifferent
teehnologyandinteifaees.
AfterstudyingtheProgressingtrendofintemationaldefenseandsecurity
ProductsandcomParingBACnetstandardwithLONMARKstandard,1thinkthat,in
China,adoPtingBACnetstandard15moreProPer,beeauseit'5moreoPeningand
ProvidedwithstrongerabilitytoProeessinformation.BACnetstandardProvidesa
newProgresschaneefornativebuildingautomationfield.
TheresearchandaPPlieationofdefenseandseeuritysystembasedonBACnet
standardarestillinaProgressingstagenatively,butintemationallytherehavebeen
sueeessfulengineeringeases.BACnet15anoPenProtocol,everybody、every
organizationcouldrealizeit.Protoeol15thesoulofeommunication.Itmakes
imPortantsensetorealizeBACnetProtoeolfordeveloPingdefenseandsecurity
systemProducts.ThisPaPeronlydoessomejuniorresearehworks,there15stillmany
workstodo,suehas:
realizationofProtoeolcoding,realizationofnetworklayer,
realizationofdatalinklayerand50on.
TherearesevenchaPtersinthisPaPer.Third、fifthandsixthchaPtersarethemain
PartsofthisPaPeLFirstehaPterdeseribesthebackground、meaningandProgress
trendofthissubjeet.SeeondehaPterdeseribessomemainteehnologiesinthisPaper.
InthirdchaPter,afterstudyingthetheoryofdefenseandsecuritysystem,doing
somewholedesignworksofdefenseandseeuritysystemanddesignadefenseand
seeuritysystemframework.Forthchaptergivesdesignsehemesofeaehsubsystem
whiehi;referredinthirdehaPteLFifthchaPterresearehesBACnetProtocol,andthe
mainPoint15BACnetaPPlicationlayerProtoeols,thisehaPterresearehesBACnet
aPPlieationlayermodal,aPPlieationlayerserviees,aPPlieationlayertimesequence
diagramandrealizesBACnetaPPlicationProtoeoldataullitWithCProgramming
langnage.Sixthchaptergivesanetworksecurityframeworkandrealizesloggingon
Processbasedondigitaleertifieationwhich15loeatedatUsbKey.UsbKeyisa
hardwaredevieewhicheouldstore、eneryPt、deeryPtdigitaleertifieation.
KeyW6rds:
defenseandseeuritysystem,BACnet,digitaleertifieation
J目录
摘要.........................................................................................……I
Abstract......................................................................................……11
第1章序言.............................................................................……1
1.1立题的背景及其研究意义............................................................................……1
1.2安防系统国内、外发展动态及其趋势...........................……,.....................……1
1.2.1国外的发展动态及其趋势...........................................................……。
二1
1.2.2国内的发展动态及其趋势..............................................................……2
1.2.3存在的问题...................................................……,..............................……2
1.3本文的研究思路与所作的主要工作..........................................……。
...........……3
1.3.1研究思路.............................................................................................……3
1.3.2本文所作的主要工作.......................................................................……3
第2章小区安防系统关键技术概述..........................................……4
2.1BACnet标准.................................................................................................……4
2.1.1BACnet概述..........……,......................................................................……4
2.1.2BACnet协议体系结构...................................................................……4
2.1.3BACnet数据交换的方法................................................................……6
2.2千兆以太网..................................................................................................……10
2.3LoNMARK标准...............................................................................·········……n
2.4BACnet标准与LONMARK标准的比较.................................................……12
2.5公钥基础设施(P租)............................................·.·································……13
2.5.1什么是公钥基础设施(PKI)......……,...........................................……13
2.5.2PKI使用的基础技术.....................................................................……14
2.5.3PKI的组成............................……,..........................................··········……16
2.5.4cA认证中心..........................................................................··········……16
第3章小区安防系统整体设计...............................................……18
3.1小区安防系统工作原理.....................……,.......................................……,....……18
3.2小区安防系统的逻辑层次结构设计..........................................................……20
3.3小区安防系统的组成结构,.........................................................................……21
3.3.1住宅报警系统........................................................................··········……223.3.2门禁系统.。
.........................................................................................……22
3.3.3周边防范报警系统.........................................................................……22
3.3.4闭路电视监控系统................……。
..................................................……23
3.3.5电子巡更系统..................................................................................……23
3.4小区安防系统网络方案的选择......……。
.....................................................……23
第4章小区安防子系统的方案设计........................................……27
4.1住宅报警系统的设计..................................................................................……27
4.1.1系统概述二。
...............................……。
..................................................……27
4.1.2设计依据..................……,..................................................................……27
4.1.3设计原则...........................................................................................……27
4.1.4系统功能二。
.。
......……几..…,......……。
.....................................................……28
4.1.5系统组成..................……,..................................................................……29
4.2门禁系统的设计..........................................................................................……30
4.2.1系统概述...........................................................................................……30
4.2.2设计依据...........................................................................................……31
4.2.3设计原则...........................................................................................……31
4.2.4系统功能..............................................……,......................................……31
4.2.5系统组成...........................................................................................……32
4.3周边防范报警系统的设计..........................................................................……33
4.3.1系统概述...........................................................................................……33
4.3.2设计依据...........................................................................................……33
4.3,3设计原则............……,..…,........................……、.,,……,二,......................……33
4.3.4系统功能...........................................................................................……33
4.3.5系统组成...........................................................................................……34
4.4闭路电视监控系统的设计..........................................................................……34
4.4.1系统概述.…。
......................................................................................……34
4.4.2设计依据...........................................................................................……35
4.4.3设计原则.......................................................................................……。
…35
4.4.4系统功能..................……,..……,...……,.,……,.…,....................……,..……,…36
4.4.5系统组成...........................................................................................……36
4.5电子巡更系统的方案设计..........................................................................……374.5.1系统概述................................................................……。
。
...................……37
4.5.2设计依据................……。
....................................................................……37
4.5.3设计原则..…。
.....................................................................................……37
4.5.4系统功能................................................................……。
....................……38
4.5.5系统组成...................................
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