浅谈住宅小区安防系统设计要点

作者：盛成华                                 经过多年的发展住宅小区的安防设施得到普遍应用，从房地产开发商、物业公司、居民对安防系统有较深的认识，但是已竣的工安防工程相当一部分系统没能发挥安全防范作用，甚至个别系统在住户入住后即处于基本瘫痪状态。因此本文主要是结合工程实践对住宅小区安防系统（主要探讨周界、监控、对讲、巡更、家庭安防）应用中出现的一些问题进行总结，从方案设计角度来阐述，设计得优劣直接导致系统的性能、功能。当然很多设计受到甲方需求的制约、价格的制约，很难完善，但随着各方面认知的提高，会以科学的态度对待。
一、住宅小区安防系统整体设计框架
小区安防系统整体框架设计应该是方案设计的第一步，主要考虑：
1、是否需要小区信息综合管理系统。小区信息综合管理系统应该是建立于小区安防系统、小区智能系统、小区通信信息系统之上的软件管理系统，它对于提升住宅小区管理水平、提高效率很有帮助，如果需要则在设计时考虑将住宅小区安防系统相关资源进行分类，哪些数据信息要共享、哪些数据信息要独立。
2、小区安防各子系统的集成度如何考虑。小区安防各子系统的集成很有必要，比如周界、监控、灯光联动集成，对讲门禁、在线巡更集成，周界、家庭安防报警集成等等都必须综合考虑。
3、安防系统主干和单元、住户的网络架构和管网系统。安防系统的集成化不断提高，因此必须合理设计安防系统综合网络架构，考虑信号传输的可靠性、数据传输的带宽、数字化水平和处理能力、安防各子系统的独立安全性等；管网系统设计主要考虑安防系统与其它系统管网铺设交叉、铺设管井共享、检修方式、管井布局等。管网系统设计已经成为科学规划、高质量施工安防系统的重要内容。
4、小区安防系统整体扩展性。小区安防系统扩展性必须重点考虑，每个子系统都应该考虑室内外扩展管路、过路箱、备管线、维修等位置，考虑子系统之间联动、集成连接，考虑安防中心升级。
5、监控中心机房功能。中心机房的设计往往重视不够，只重视系统设备摆放、接地、接线规范等。对于防雷保护、UPS备电、对外通讯、维修通道、自身安全防护、病毒防护考虑较少。因此应不断的改进设计理念，全盘考虑。
二、五大安防系统的设计
目前，住宅安防系统主要由周界、监控、对讲、巡更、家庭安防、门禁等系统构成，因此着重介绍这几个方面。
1、周界报警子系统
周界报警子系统目前常设计为总线报警方式，且总线多为485总线，因此常出现的问题是①报警时间无法控制在2秒以内，相当一部分报警反应时间超过8秒钟②产生不明误报。从响应速度来看，如果报警时间超过8秒钟其报警意义就不大了，试想入侵者从翻越围墙到逃离围墙区域也不过十秒钟左右，报警反应时间过慢再加上保安反应时间、调度时间，使得及时抓获入侵者机会大为减少。因此设计周界系统时应充分考虑信号传输时间因素。设计多线报警方式相对报警响应快，但布线成本高；采用总线方式虽只需1-2路总线，节约布线，但总线编码模块易损坏，信号传输慢。因此如选择总线方式应着重考虑选择具备支持多路总线的设备，总线传输速度（编码模块全载）应满足响应时间，总线布线考虑1比1备线。
另外，探测器安装位置应尽可能设计在围墙外侧，主要提高探测时间，当然探测器间距不宜太长，以便提高报警位置准确性。实践发现报警中心最好设计通过报警主机驱动LED作为报警显示屏地图，提高保安直观性、可视性，与同时具备计算机软件显示报警地图并不矛盾，可同时具备。
更深一步设计是将摄像机、灯光联动。如果经济条件允许设计为一对一摄像机、灯光联动，摄像机选择低照度，灯光应选择聚光灯，保证亮度满足夜间摄像照明，同时具有阻吓入侵者作用，灯光照射方向避免照到住宅。从工程实践来看设计仅靠带红外摄像机来获得夜间良好摄像效果相当困难。
采用室外型被动红外探测器可以依靠其大范围立体或面的探测范围特性弥补对主动红外对围墙多弯、异形防范的缺点，设备选型上应选择多重技术型（红外、微波），建议设备选型进行必要实际测试，确定其可靠性否则慎用。

2、监控子系统
监控子系统是应用最广泛、最成熟的系统，住宅设计中应考虑以下几个方面。①人行、车行出入口必须设计固定摄像机，避免可能的记录漏洞，带云台摄像机安装位置、作用范围应考虑居民的隐私。②具备联动摄像机不论一对一固定式或是带预置位云台摄像机必须快速反应。③根据技防要求、甲方要求，认真设计摄像机的覆盖范围和角度，避免对出入口监控的疏漏。④目前从工程实践看，夜间的监控效果普遍很差，因此夜间监控灯光配合尤为重要⑤有效画面效果必须重视，摄像头设计再多如果摄录画面差得话也是枉然，监控画面有效性主要表现在监控车辆摄像机覆盖范围看清车全貌，车牌必须在焦点画面中尽量多停留，辨认清晰；监控行人摄像机尽量看清人形体全貌，面部特征在焦点画面中尽量多停留，辨认清晰；回放效果是检验画面质量最重要的依据；致于逆光、同步根据实践调整即可。⑥长距离图像传输必须考虑视频放大器，要注意云台等控制信号单独放线，避免通过视频线载波控制信号无法通过视频放大器。⑦电梯内安装摄像机和安装楼层显示器很有必要，注意安装位置和监视效果，电梯视频线建议采用由电梯公司提供和安装，效果更好。
监控中心应尽量选择全实时的DVR，随着技术发展嵌入式、工控机式DVR选择并不唯一，稳定、存储方式、数字压缩性能、操作性、经济性都应该综合考虑。

3、对讲子系统
对讲子系统应用非常普遍，从工程反馈的问题和使用效果来看，设计中应注意一些问题。①关于选择可视、非可视根据甲方要求即可，防范上都能达到效果，选择可视对讲可以考虑将单元对讲摄像机连到监控室，仅作为加强监控的补充，不能作为监控系统的必然部分，图像效果也很难通过检测。②对讲必须实现监控室、门口机、围墙机、室内机的互联，单元电源必须有备电，注意电控锁应选择静音锁或电磁锁减少关门噪音。③关于对讲系统带家庭安防是否能设计的讨论很多，其实只要把握几个原则，问题迎刃而解。首先家庭安防的报警优先级应该最高，因此设计选型时不论对讲、家庭安防如何结合安防报警信号传输应该独立传输，至于是选择物理通道独立传输或选择报警、对讲相关信号虚拟分层传输并不唯一；其次选型对讲、家庭安防报警时必须考虑家庭安防的专业性，高可靠性，当对讲、家庭安防报警结合时，如果对讲功能损坏相比家庭安防报警功能的丧失，轻重缓急显而易见。因此对讲、家庭安防报警即使集成，其功能、信号传输必须互不干扰，需要强调的是家庭安防报警的优先级最高。
4、巡更子系统
巡更子系统设计较为简单，离线式应用很成熟，只要注意设计路线结合其它系统，如通过巡更点结合摄像机监督保安的巡逻等，在此不再多述。对于在线式巡更设计应考虑巡更点合理性，可设计多预置点解决巡更路线变化问题。中心软件最好具备实时巡更报警提醒功能，便于监督。
5、家庭报警子系统
家庭报警子系统是住宅安防小区中最重要，也是最难设计的系统。因此下面从设计要点、设备选择、普遍存在问题几个方面进行叙述。
家庭报警子系统设计时首先统计小区建筑单体布局和房型内信息点，包括单元数目、建筑单体布局以便确定报警网络构架；房型内信息点主要包括统计紧急按钮、红外探测器、门窗磁数量、键盘数量等。
目前家庭报警设备的通讯网络主要有电话线传输、485总线、TCP/IP网络、485bus－TCP/IP混合网络、无线报警网络等，因此设备选型非常重要。目前选择电话线传输较少，主要缺点是产生电话费（设防撤防信息必须报到中心）、报警通讯时间长（国家规范要求20秒内）、住宅电话线路必须开通，但对于建筑单体比较分散的别墅小区可以考虑设计，由于报警是点对点方式，通讯网络较为可靠，安全性高。整个小区设计全部采用485总线方式传输，小区规模小（可安装设备100户左右）还可以选择，如果小区规模大小区全部采用485总线方式显然欠缺，主要表现在通讯速度很慢，报警时间延时很长，安全性不高，因此采用TCP/IP网络、485 bus－TCP/IP混合网络通讯传输将成为设计主流。通常选择485 bus－TCP/IP混合网络，单元内网络设计485 总线传输，单元到中心采用TCP/IP网络传输提高数据处理速度，别墅部分一般采用TCP/IP网络传输。现在采用全TCP/IP网络设计也很多，不过根据工程实践基于TCP/IP网络有条件建议采取独立布专网方式，费用不高，彻底避免采用公用宽带网（ADSL、FTTP+LAN、VDSL）造成协调麻烦、安全性低、很难确认责任的问题，即使借用公用宽带网传输，最好网络支持VLAN划分，否则网上的广播信息包会造成报警信息堵塞。无线报警网络通常选择室内探测器实现无线传输，室外通讯有线方式。如果室外通讯也采取无线传输建议慎选，同时选择无线系统一定要考虑设备稳定性、电池更换周期、以及设备之间防干扰性等。
关于住宅内探测器选择原则主要考虑其作用原理、探测范围、防区属性等。
紧急按钮建议设计在客厅和主卧室，不要利用键盘上紧急按钮充当；被动红外探测器通常选择扇形作为标准配置设计在主卧室、客厅，具有防宠物型探测器作为备选，注意红外探测器设计位置尽量避开空调主机，背向窗；门窗磁设计应在门窗顶。报警主机必须设计足够的备电。
防区分配原则非常重要，原则上每个房间应设置独立防区，不同探测器类型不允许串接设计。考虑到住户喜欢开窗习惯，经济许可下建议每面（扇）窗采用帘幕式被动红外探测器，这样可对每面（扇）窗单独设布防，很人性化；连接外部的卫生间、厨房可考虑安装窗磁；主大门具备条件可安装门磁，金属门应设计防磁化门磁。建议每户防区数量（一层、二层住户）6－8个以上，别墅防区数量应在10个以上，曾经有别墅项目采用3防区的设计应该一去不复返了。
防区属性设计原则。所谓防区属性是指对每个防区的状态定义，比如在家状态、离家状态、即时报警、24小时报警、延时报警、跟随报警等等；根据探测器类型设置为NC（常闭）、NO（常开）输入；必须在探测器内接入终端电阻等。目前的家庭安防工程往往对属性的理解和把握很不够，由此发生问题很多，误报情况在所难免。
对误报分析。误报是家庭报警应用中必然产生的结果，我们应该分析产生误报的原因，从设计上尽量避免误报。我们通过长期实践可以发现产生误报的原因主要有：①报警主机误报，实际上目前大多数的报警主机在稳定性上比较可靠，单纯由于报警主机引起的误报占有很小的比例。②探测器设备误报。由探测器设备引起的误报占有很大的比例，主要表现在红外探测器在高温（接近人体体温）时易产生迟钝，引发莫名报警；红外探测器设计位置面对窗户、靠近窗帘会引起外界干扰误报；红外探测器设计位置靠近冷热源引起误报；门窗磁探测器选择不当，采用较差干簧管、选择不匹配的磁条都会造成误报，当然还有安装不当造成误报也很多。③人为造成的误报。人为造成的误报更为复杂仅举几例说明。操作键盘安装位置不便很容易人在探测范围内进入设布防操作引发误报；防区属性设置不合理，延时、跟随等逻辑关系设置不当很容易引起误报；红外探测器没进行行走测试，没有仔细避开覆盖面也会引起人为误报。家庭报警的误报原因还有很多，但是绝大多数误报可以通过科学、专业设计加以避免，将实践经验融入到设计中，使家庭报警子系统成为保护居民安全最有力的保障，不能是摆设。
报警中心设计也非常重要。主要考虑信号接收设备（数字接收机、网络交换机、通讯卡）必须稳定，最好考虑热备份；计算机要采用服务器级；报警软件必须具备识别报警优先级等等；UPS首先要满足家庭报警应急需求等。
三、简述安防系统技术应用新动向
安防系统技术发展非常迅速，主要表现在：
1、安防系统集成度、智能程度高，监控、门禁、语音、报警等进一步集成，功能越来越强大。
2、安防系统数字化技术应用更加广泛，监控信息数字化、对讲语音传输数字化、传输平台网络化。
3、新技术手段应用具有创新性。比如监控摄像机、可视对讲图像通过有线电视线缆高效传输，对讲通过电话公网传输，以太网作为安防传输平台等等。
住宅小区安防系统建设是个很大的话题，细节很多，仅从上述介绍远远不够，本文仅想从常规的应用中提出一些设计想法，希望大家指正。