基于教学的家用安防系统设计

摘 要：目前，许多高职院校在建筑智能化工程技术专业中都有开设安防系统工程这门专业课程。安防是建筑智能专业中非常重要的一门专业课，如何上好这门课，相信每个专业都有自己的一套比较成熟的教学方式，但教学中所用的实训设备几乎相同，多数都是在固定好的平台上连接电路。这种实训设备与实际施工脱节，使学生与就业后的工作衔接较困难。针对以上问题，我们设计了基于教学的家用安防系统。

关键词：教学;安防;设计

家用安防系统的结构主要包括控制单元和执行单元两部分;控制单元主要是指由PLC或单片机为主机的控制器。而执行单元则由传感器和摄像头构成。这样控制单元可通过接收执行单元传递的信号来反馈系统各部分的实时情况。本系统通过设计可实现防盗报警、火灾探测、煤气检测、可视对讲、玻璃破碎探测以及紧急呼叫等功能。系统总体分为外部框架及内部设备两部分。

一、外部框架

外部框架为木制结构，搭建一个由两户住宅和一个电梯间组成的园区。这样就可添加住宅内区域防护及住宅周边防护两部分的知识点。住宅内区域防护是指在主卧室内安装防盗报警按钮以及在厨房安装瓦斯泄漏探测器、烟感、温感等传感器。住宅周边防护是指在住宅的周边地区安装摄像头及传感器。并且在住宅的门、窗上安装门磁、窗磁开关;通过控制器进行模式的设置：当家中有人时，可取消住宅相应的防护设备，比如门窗报警、室内红外探测等。当家人出门后，启动全部住宅周界防护和住宅区域防护。当有非法侵入或室内发生火灾等情况发生时，执行器会把具体的报警信号传递给家庭控制器，控制器发出报警信号，通知家人及小区物业管理部门。

二、内部设备

内部设备主要包括电子监控、电子门禁及防盗报警系统。

三个控制模块通过家庭布线与家庭控制器相连接。电子监控系统主要通过摄像头向主机发送视频及音频信号，通过主机显示器实时显示当前住宅内、外的情况。同时，主机会把当前的图像数据存储到硬盘中。方便以后查找。电子门禁系统主要对进出小区及单元门进行监管。可通过设置密码或划卡进入等方式限制外来人口的进入。当有人强行闯入时，门禁系统也会向主机发出防警信号，并通过电子监控进行视频录制。而防盗报警系统则通过各类传感器和执行器直接向主机发送信号。

（一）电子监控系统

电子监控系统具有常规监控和特殊监控两部分功能。而两部分所用到的监控器材有所不同。常规监控所用的摄像头为一般固定式摄像头，一般配有专用电源及支架，可吊挂式安装或侧式安装。主要用于小区内或住宅内固定角度的监控。而特殊监控还包括隐藏式监控及360度全景变焦式监控两种。隐藏式摄像头为超小型的摄像机，主要用于电梯的轿厢顶部，因为它具有体积小的优势，所以不会给乘客带来压抑感。而360度全景变焦式监控则体积较大，主要用于小区内大范围的监控，通过遥控可实现取景、对焦等功能，方便重点跟踪监控。

（二）电子门禁系统

本系统的门禁由一个单元门和两部入户机以及一个小区门禁组成。小区门禁及单元门门禁为一张磁卡控制。磁卡的芯片内有一个只读的识别码，这使得复制成为不可能。如果业主的卡片遗失，只要业主向物业管理人员申报挂失，相应的物业人员则可在系统软件上将该卡号的信息注销掉，并为业主补办新卡即可。原有卡片将会失去功效。另外门禁系统还具有掉电开锁的功能，如果小区停电，单元门可自动打开，不会使门被锁住而使业主无法回家的情况发生。

（三）防盗报警系统

防盗报警系统的前端由各种传感器组成，根据布防需要，我们选用了几种类型的报警传感器：

门、窗磁传感器：大门和窗户都有相应的门磁、窗磁传感器，当控器启动布防的状态下，设有传感器的门或窗被打开，传感器就会被触发。

红外传感器：在小区周边围栏上可设置红外传感器，主要探测非法人员的入侵行为。

瓦斯传感器：在厨房内靠近煤气的位置安装瓦斯传感器，如发生瓦斯泄漏，并达到一定浓度时，传感器就会被触发。

防盜报警按钮：在主卧室床头位置可设置一个按钮，当遇到紧急情况时，可用来向控制中心报警。

本系统采用拟实环境设计，使学生可以在实训过程中与实际相连接，从实际出发，查找和解决实训过程中发现的问题。同时，学生也可以根据自己的想法设计，通过不同的组合设计出多种功能的控制系统，这样不仅可以提高学生的学习兴趣，还开发了学生的动手和动脑能力，激发了学生的发散思维能力。

参考文献

[1] 褚亚飞.服务于教学的家用安防系统设计[D].浙江理工大学，2012.

[2] 刘江.高校安防实验室建设—安防系统设计与研究[D].内蒙古科技大学，2012.

[3] 王军茹，王巧玲，曹荣敏，等.“楼宇自动化”教学中智能安防和消防系统教学探讨[J].科技信息，2012（32）：462.

【作者简介】 王浩然（1986—），男，本科，研究方向：电气自动化。