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安全防范系统工程师培训教材六度教育刘军明第一章：安全防范系统总论安全防范是公安保卫部门使用的术语，指以维护公共安全为目的，为防入侵、防被盗、防破坏、防爆炸、防火及进行安全检查等所采取的方法和措施。随着电子技术、传感技术和计算机技术的发展，安全防范技术逐步发展成为一门专门研究公共安全的技术学科。第一节：安全防范系统的定义与框架一、安全防范系统的定义与组成国家标准《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）将安全防范系统定义为SPS－Security&ProtectionSystem。入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；中文所说的安全，在英文中有Safety和Security两种解释。实际上，中文所讲的安全是一种广义的安全，他包括两层涵义：一指自然属性或准自然属性的安全，它对应英文中的Safety，其二是指社会人文性的安全，即有明显人为属性的安全，它与Security相对应。我们常常说的安全防范主要是指狭义的安全Security，国外通常叫“保安”。在西方，不用“安全防范系统”这个词，而用损失预防和犯罪预防（LossPrevention&CrimePrevention）这个概念。损失预防和犯罪预防就是安全防范的本质内容损失预防是安防产业的主要工作目标，而犯罪预防是公安部门的主要工作目标。超市、商场、家庭的安全目的主要是损失预防平安城市、平安社区项目的目的主要是犯罪预防。安全防范系统的组成主要包括入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等。入侵报警系统（IAS-IntruderAlarmSystem）视频安防监控系统（VSCS）（videosurveillance&controlsystem）出入口控制系统(ACS-AccessControlSystem)电子巡查系统（GTS-GuardTourSystem）停车库（场）管理系统（PLMS-ParkingLostManagementSystem）。防爆安全检查系统（SISAE-SecurityInspectionSystemforAnti-Explosion）.安全管理系统（SMS-SecurityManagementSystem）.•二、安全防范的基本手段•人力防范（PersonnelProtection）•物理防范（PhysicalProtection,也称为实体防范）•技术防范（TechnicalProtection）•“技防、物防、人防“三种基本手段相结合的原则。三、安全技术防范工程的基本要素安全防范工程（ESPS--EngineeringofSecurity&ProtectionSystem）是指以维护社会公共安全为目的，综合运用安全防范技术和其他科学技术，为建立具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆安全检查等功能（或其组合）的系统而实施的工程，通常也称为技防工程。安全防范工程有三个基本要素，探测（Detection）、延迟（Delay）与反应（Response）。探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系。一方面，探测要准确无误、延迟时间长短要合适，反应要迅速；另一方面探测、延时和反应必须满足公式T探测＋T反应≤T延迟的要求，必须相互协调。四、安全防范系统设计原则（1）系统的防护级别与被保护对象的风险等级相适应。（2）技防、物防、人防相结合，探测、延迟、反应相协调。（3）满足防护的纵深性、均衡性、抗易损性的要求。（4）满足系统的安全性、电磁兼容性的要求。（5）满足系统的可靠性、维修性与维护保障性的要求。（6）满足系统的先进性、兼容性、可扩展性要求。（7）满足系统的经济性、适用性要求。五、安全防范的专业划分1、电子防护技术2、物理防护技术3、生物统计学防护技术安全防范技术是一门跨学科、跨专业、多学科、多专业交叉融合的综合性应用科学技术。高度重视高科技在安全防范中的应用CPTED理论介绍40年以来，(CPTED．CrimePreventionthroughEnvironmentalDesign)的思想一直影响着城市设计、社区规划、学校、办公室和其他建筑的设计实践。顾名思义，以环境设计防止犯罪就是通过环境的实质改变来促使犯罪率降低。这方面研究的重点是，环境的哪些设计特征可以促使居民能自觉地对居住环境进行非正式控制与防卫，促进社会交往，藉此降低犯罪率，提高安全感。第三节：安全防范系统的技术发展一、安全防范系统的防范层次根据《文物博物馆系统安全防范技术规范》要求：安全防范系统从外到内分为：周界区监视区防护区禁区二、安全防范的最新技术的进展彩色CCD摄像机的图像清晰度已经达到了540线（甚至更高）的水平。960H（960*582）数字化高清摄像机720P1080P摄像机视频信号传输方式：HD-CCTV系统（HD-SDI）数字压缩传输系统（网络传输）视频协议：H.261、H.263已经成熟；H.264新标准确定，其在各方面的表现令人兴奋，成为里程碑式的标准。视频压缩编解码标准的发展历程MPEG1MPEG42006198819901992199419961998200020022004H.261H.263H.263+H.263++H.264/MPEG410H.262/MPEG2JVTITU-T/MPEGITU-TMPEG•DSP（digitalsignalprocessor）数字处理芯片在安全防范系统中的应用。•硬盘录像机（DVR—DigitalVideoRecorder）、智能化图像识别、IP摄像机的应用也越来越普遍。H.264成为主流的视频压缩方式DVR、NVR、DVS设备越来越趋向融合夜视摄像机技术（红外照明、激光、被动红外）人体生物特征识别广泛的应用多种技术手段攻克探测爆炸物难点RFID技术与智能卡技术的应用。第二章：入侵报警系统介绍周界防护出入口门禁控制及防护重点部位防护第一节入侵报警系统总论一、入侵报警系统的基本结构入侵报警系统的机构形式有两种，其中第一种是独立和专门的报警系统。另一种则是从属于视频安防监控系统或门禁控制系统。•二、入侵报警系统的分类•根据系统传输方式的不同，将人侵报警系统的组建模式分为以下四种基本类型。•(1)分线制(2)总线制。（3）无线制（4）公共网络•三、入侵报警系统的技术特点•1、入侵报警系统误报率高•2、探测的真实率较低•3、合理的选择和安装各种报警探测器，才能达到完善的防范效果。•4、报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的•5、报警探测器要求具有防拆动和防破坏功能。•6、视频移动探测报警系统的应用。•7、解决误报警率高的有效途径•8、报警控制器面板应具有易编程和可扩展功能，具有一个简单而开放的平台。第二节报警探测器介绍探测器是在需要防范的场所安装的能够感知危险情况的设备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。传感器是探测器的核心部分，它是一种物理量的转换装置。报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外／微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。（1）主动式探测器。主动式探测器在工作期间要向防范区域不断地发出某种形式的能量，如红外线、微波等。（2）被动式探测器。被动式探测器在工作期间本身不需要发出任何能量，而是直接探测来自被探测目标自身发出的某种能量，如红外线、振动等。•按警戒范围划分，报警器可分为点控制报警器、线控制报警器、面控制报警器和空间控制报警器。•点控制报警器•线控制报警器•面控制报警器•空间控制报警器报警探测器开关类型及接线方式（1）常开型（NO）探测器。在正常情况下，开关是断开的，EOL电阻与之并联。当探测器被触发时，开关闭合，回路电阻为零，该防区报警。（2）常闭型（NC）探测器在正常情况下，开关是闭合的，EOL电阻与之串联。当探测器被触发时，开关断开，回路电阻为无穷大，该防区报警。防拆开关接线方法一、点报警探测器拉线开关、活销开关、张力开关、压力开关、水银开关、磁控开关、霍尔效应开关二、直线型入侵探测器1、主动式红外入侵探测器2、振动电缆传感器3、泄漏电缆入侵探测器三、面型入侵探测器1、电子围栏式入侵探测器2、震动入侵探测器振动传感器是振动探测器的核心组成部件。它可以将因各种原因所引起的振动信号转变为模拟电信号，此电信号再经适当的信号处理电路进行加工处理后，转换为可以为报警控制器接收的电信号（如开关电压信号）。当引起的振动信号超过一定的强度时，即可报警。常用的振动探测器有：机械式振动探测器、惯性棒电子式振动探测器、电动式振动探测器、压电晶体振动探测器、电子式全面型振动探测器等多种类型。四、空间入侵探测器空间入侵探测器是指警戒范围是一个空间的报警器。声入侵探测器和微波入侵探测器以及被动红外探测器等都属于空间入侵探测器。1、声入侵探测器（1）声控入侵探测器（2）声发射入侵探测器1）玻璃破碎声发射探测器。2）凿墙、锯钢筋声发射探测器（3）次声入侵探测器次声为频率很低的音频信号。探测器的工作原理与声发射探测器相同，不过采用低通滤波器滤去高频和中频音频信号，而放大次低频信号报警。（4）超声波探测器1)多普勒式超声波探测器多普勒式超声波探测器是利用超声对运动目标产生的多普勒效应构成的报警装置。2）声场型超声波探测器声场型超声波入侵探测器是将发射器和接收器分别安装在不同位置。2、微波入侵探测器微波是一种频率很高的无线电波，波长很短，一般在0.001m～1m之间,由于微波的波长与一般物体的几何尺寸相当,所以很容易被物体所反射。（1）移动型微波探测器移动型微波探测器又称多普勒式微波入侵探测器。（2）阻挡型微波探测器阻挡型微波探测器由发射器、接收器和信号处理器组成。•被动红外探测器•在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8一12um之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。另外一个是聚焦透镜。4、方向式幕帘红外探测器幕帘式红外探测器也称为幕帘式电子窗或“电子窗帘”，它适用于门窗及阳台的保护。探测原理与前面的被动红外探测器原理相同，只是覆盖的范围不同。5、室外用的被动红外探测器五、视频移动探测器视频移动探测器（VideoMotionDetector，简称VMD）1、模拟式视频移动检测器简单的VMD使用模拟减法对图像进行检测。将参照帧与新抓取的帧相减，如果得到的差值超过设定的水平，系统就输出一个报警信号2、数字式视频移动检测器数字式VMD必须采用专门算法，以区分整个场景亮度快速变化和移动目标引起的部分场景的亮度变化。摄像机产生的视频信号被送往数字式VMD后，VMD即将这种模拟信号转换成数字信号，并根据一定的探测模式（detectionpattern）将抽取的数据分组保存起来。六、双技术报警探测器1、红外／微波双鉴探测器2、声控＋振动型玻璃破碎探测器3、次声波＋玻璃破碎探测器第三节安全防范报警系统设计安全防范报警系统有小型安全防范报警系统和大型安全防范报警系统之分，其中小型的由前端报警探测设备和报警控制主机两级连接而成，大型的由前端探测设备、报警控制主机、警报监控中心三级加上报警信号传输系统组成，必要时还需附加上对报警确认用的声音或图像复核装置。整个系统要求能稳定可靠地工作，杜绝“漏报警”，并最大限度地减少“误报警”。一、报警控制主机报警控制主机也常被称为报警控制器，系统基本连接如图所示。1、报警控制主机可实现的基本功能(1)布防、撤防与旁路。(2)普通防区与延时防区(3)防区防破坏、防拆功能。(4)微机联网功能。2、报警控制主机举例VISTA一120报警控制主机，有