工程实践项目(智能楼宇安防系统的设计与实现)3

1智能楼宇安防系统的设计与实现成都信息工程学院网络工程学院2011-5-28CDIO工程实践项目2目录一、项目说明（一）实施项目的意义（二）项目建设的总体规划二、项目组织和时间安排（一）项目组织（二）项目时间安排三、项目任务和建设内容（一）项目第一阶段任务和建设内容（二）项目第二阶段任务和建设内容（三）项目第三阶段任务和建设内容（四）项目第四阶段任务和建设内容（五）项目第五阶段任务和建设内容四、项目考核要求附录：项目实施的报告文件资料及说明（一）项目报告模板文件（二）项目参考文献3一、项目说明《智能楼宇安防系统的设计与实现》工程实践项目，是参照CDIO工程教育理念，并依据信息对抗技术专业《工程实践教学大纲》的基本要求，在对大量工程项目的分析调研基础上筛选确定的。项目包含了本专业主要核心课程的能力要求，实施项目的过程贯穿于整个专业培养全过程。项目要求学生把所学的知识有机地与工程实践项目联系起来，学会以探究地方式获取知识和培养运用知识的能力，在构思、设计、实现、运作（CDIO）的整体过程中使自己得到真实的工程实践能力训练。项目的实施周期为2、3、4、5和6学期。通过对《智能楼宇安防系统的设计与实现》工程实践项目的构思、设计、实现、运作（CDIO）的过程，使学生了解本专业核心教学内容与实际工程项目的关系，逐渐学会以一个工程师的角度去面对专业课学习中的问题。同时，通过对项目的构思与设计，激发学生学习兴趣，展示其基本的创新思维与构思能力，并建立起一定的系统级概念。在项目的分阶段实施中，要求学生利用所学知识，完整地构思、设计、实现、运用《智能楼宇安防系统的设计与实现》产品项目，从而能够在校内完成自己的工程实践经历。（一）项目的意义自2000年IBM公司提出“智慧的地球”概念以来，“智慧”概念已渗透到各个方面，“智慧城市”、“智能社区”、“智能楼宇”等也随之发展起来。尤其近几年房地产业的快速发展及人们对住宅的要求不断提高，使“智能楼宇”的建设提到了议事日程，一些城市还在建设“智能社区”、“智能楼宇”的实验工程。“智能楼宇”是通过4C（计算机、通信和网络、自动控制、IC卡）技术将管理、服务的提供者与每个楼宇用户单位相连接，使工作、生活、服务变得更加智能化，变得更充实、更丰富多彩。《智能楼宇安防系统》是“智能小区”建设的关键节点，是建设智慧城市整体工程中不可缺少的重要建设环节。4本次设计和实施的《智能楼宇安防系统》项目，依据XX市档案馆楼宇安防系统建设实例，主要包括《智能视频监控系统》、《智能一卡通系统》、《楼宇安全管理系统》三大部分。（二）、项目建设的总体规划1、项目需求分析根据需求来分析，要求全面实现安防和管理的自动化、智能化，以适应现代化信息的要求。为楼宇的工作单位，提供一个安全、便捷、高效、多功能的环境。建议其安防系统按照智能化建筑高标准来建设，以提高本建筑的安全防范档次及水平，为将来的服务提供安全保障及便利。因此，设计与施工中应采用成熟、先进的技术，以经济实用为原则，总体设计、分步实施，整个系统具有充分的可扩展性，达到较高的性能价格比，确保本工程成为技术先进、可靠实用、经济合理的、具有国内、外领先水平的智能建筑。结合项目实际需要，系统主要分为以下三个部分：安防信息监控系统防盗报警视频监控系统门禁一卡通系统它们分别担负档案室的视像监控、入侵防范、出入口管理等基本职责，是安全防范、设备报警、人员管理必需的技术保障。随着安防业的科技进步，特别是计算机技术在安防业的应用，安防技术已经步入现代化快速发展阶段。区别传统技术防范体系，现代安防体系提出了多层面交叉防范的全新理念，现代安防体系的技术构成呈现跨系统、高智能集成的趋势，现代安防产品的设计正加快数字化发展的步伐。为了实现工程建设的总体目标，在满足系统既定总体架构的前提下，实现系统的设计原则，安防系统体系设计应该特别强调采用成熟技术以确保系统的高可靠性、高稳定性的大前提，在技术实现方面则应注重吸纳现代安防技术成果，建造先进、实用的安防体系，体现安5防业务的时代需求，同时要考虑系统技术构成具有体系组态灵活、便利的特点，以应变运作过程中不断出现新的功能需求和技术发展，有效延伸整个系统的生命周期。规划中还必须考虑安防系统在整个弱电体系中的地位，建立与其它弱电系统的技术关联，为更高层次的系统集成和管理开放接口，使安防子系统成为弱电工程整体考虑的有机组成部分。2、楼宇内的安防点分布数据一楼：大门：设门禁一卡通读卡器四台，安防视频监控设备二台资料室：一楼资料室四个，设安防视频监控设备四台，过厅：一楼过厅，设计红外视频监控设备六台。二楼：资料室：二楼资料室六个，设安防视频监控设备六台，过厅：二楼过厅，设计红外视频监控设备四台。三楼：资料室：三楼资料室六个，设安防视频监控设备六台，过厅：三楼过厅，设计红外视频监控设备四台。四楼：楼门：四楼是更重要的档案储存地，三楼设专用高安全性门禁一卡通读卡器一台，安防视频监控设备一台资料室：四楼资料室三个，设安防视频监控设备三台，过厅：四楼过厅，设计红外视频监控设备六台。3、项目的总体建设规划要求图1为系统组成方框图。读卡器与网关之间采用具有双向安全认证功能的无线连接。视频设备和网关可采用中间件技术（例如微软Remonting技术）与Web服务器进行动态连接。6图1系统组成方框图3、项目技术指标（1）系统功能指标通过系统中前端摄像机对整个楼宇的出入口、电梯、主要通道及相关重要场所进行24小时全方位监控。通过矩阵控制主机及16画面硬盘录像机等设备完成对所有视频图像信号的分配、切换、记录、重放与检索。通过报警输入及输出单元，电视监控系统可以与防盗报警系统、门禁系统、楼宇自控等实现联动。通过内部局域网，可以在任一路端（配上专用软件），就可对硬盘录像机进行统一管理、控制。矩阵主机具有在需求变化时可以对主机进行扩展，最大可扩展至16368路视频输入，2048路视频输出。通过主控键盘对系统进行编程设定，以满足用户各种要求。摄像机编号、楼层及电梯运行状态均可同时叠加在监视器图像内。数据库服务器管理服务器Web服务器RFID读卡器无线网关7（2）报警联动功能指标防盗报警系统、门禁系统、一卡通系统实现报警联动功能，矩阵主机配置有报警输入接口模块，报警输入接口模块负责对前端报警系统报警信号的接收，当出现强行入侵的情况时，报警系统会产生报警信号，当矩阵主机接收到报警信号时，会自动将相应区域的摄像机画面弹出到监视器上显示，同时硬盘录像主机对该摄像机进行实时录像。（3）管理软件系统功能指标报警管理软件（IP-ALARM）：作为防盗报警系统的核心，其软件功能需要实现多种集成的功能。其可以进行系统的日常管理和突发的警情处理功能；还要为防盗报警系统与其他安防子系统提供必要的接口和集成方式。因此，在防盗报警系统当中选用了HONEYWELL公司Vista系列的防盗报警管理软件IP-ALARM.特点：详尽的电子地图功能，用户可以设置多级电子地图，在地图上设置用户、防区、关联点等，报警时以详尽的声光显示提示操作员。地图模式：防区结构及防区位置通过地图显示，用户通过地图可以形象直观地观察各防区状态并且对防区进行直接地控制。用户模式：以列表的方式将用户的详细信息及其防区的基本信息显示出来，通过颜色的变化标示用户及其防区的状态，用户可以实时地掌握报警防区的详细信息。面板模式：以显示板的方式表示用户及其相关防区，用户可以直观地监视和处理用户、防区点的状态。实际的主机控制：可以直接在软件上控制前端主机，如布撤防等。和前端键盘有机结合，实现主控、分控的统一。详尽的信息统计和查询：提供对主机信息、处警单、维修单、系统日志和用户资料的查询，用户可以定义自己的查询方式，得到自己需要的统计数据并打印出报表。丰富全面的管理功能除具有用户管理、主机事件记录、处警记录、维护记录、系统日8志、备份等传统功能外，还提供了系统构建向导、项目管理和设备管理等功能。利用这些功能构建不同的模板、系统，对项目以及各种设备的详细资料进行管理，使用户大幅度地提高工作效率和工作质量。模块化的程序设计使系统具有良好的稳定性软件全部采用模块化结构，并且把初始化设置软件和监控软件彻底分开，保证不会由于操作员的日常操作改动系统设置，造成不必要的麻烦。支持硬件及软件的联动：可以通过继电器输出和第三方软件实现视频、消防等系统的联动，扩展系统的应用。4、项目设计技术依据GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》DG/TJ08-602-2001《智能建筑评估标准》JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T16572-1996《防盗报警中心控制台》GA/T75-94《安全防范工程工序与要求》GA308-2001《安全防范系统验收规则》GB12663-1990《防盗报警控制器通用技术条件》GB16796-1997《安全防范报警系统设备安全要求和试验方法》GBJ79-85《工业企业通信接地设计规范》GBJ132-90《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GB6501-1986《30MHZ-1GHZ声音和电视信号电缆分配系统》GB50174-93《电子计算机机房设计规范》GB/T11457-1995《软件工程术语》GB/T14079-93《软件维护指南》GB/T19000.3-1997《在软件开发、供应和维护中的使用指南》9三、项目的组织和时间安排（一）项目组织工程实践项目分为五个模块，设计和实施任务分别分解到2、3、4、5和6学期，每学期都有一个具体的设计和实施项目。学生以团队方式组队，3-5人一个小组，设组长一人，协作共同完成设计任务，所有的项目均为团队合作项目，学生在项目进行的过程中学习探索、综合应用知识，锻炼团队精神、培养基本项目组织、管理能力。通过项目中的学生团队和导师团队工作机制，全面培养学生的创新能力、沟通能力、协调能力、协作能力、组织能力和较强的应用知识解决实际工程问题的能力。（二）项目时间安排项目分阶段为：表1分阶段项目表项目序号项目名称内容提要项目学时项目性质实践形式项目类型每组人数其他说明1项目介绍，概念设计（第二学期完成）内容：1．项目介绍2．工程项目开发基础3．系统需求分析重点与难点：了解系统开发工程基本知识；掌握创建工程应用框架知识。1周必选上机设计1课外完成2工程设计初步（第三学期完成）内容：1．需求分析报告2．网页设计3．数据库设计重点与难点：掌握网页设计，掌握数据库设计1周必选上机设计1课内完成3软件综合设计（第四学期完成）内容：1．Web系统基础2．数据库编程与优化3.Web应用系统的开发4．工程案例重点与难点：掌握Web基本知识；掌握数据库设计；掌握编程方法。2周必选上机设计1课内完成104网络通信与传输系统的设计（第五学期完成）内容：1.网络通讯知识2.TCP/IP协议栈3.网络通讯Socket设计4.数据采集与传输知识重点与难点：掌握网络通讯基础知识；掌握网络通讯程序设计；应用程序设计。2周必选上机设计1课内完成5信息系统集成（第六学期完成）内容：1.网络服务的配置与管理2.网络设备的配置与管理3.网络安全4.数据的存储策略5.信息系统的集成与运维工程案例重点与难点：掌握网络服务和设备的配置和管理，掌握应用系统设计方法；培养应用系统安全防护能力和安全系统设计能力。3周必选上机设计1课内完成三、项目任务和建设的内容（一）项目第一阶段任务和建设内容（第2学期）1、项目内容和基本过程时间内容要求指导教师讲授4学时1.具体项目介绍2.工程项目开发基础（工程导论）3.系统需求分析方法了解系统开发工程基本知识；掌握创建工程应用框架知识。学生任务30学时1.学习研究项目设计和实施的目标和要求2．通过网络调研相关项目3．通过网络收集相关资料4．填写项目建设申报书1.建立开发团队2.选举组长3.报告的规范要求2、相关技术要点说明按规格要求填写项目建设申报书