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别墅院落周界防范和入侵报警系统建设技术建议书北京英思杰科技有限公司2011年1月2目录1需求分析...............................................................................................................................32设计原则...............................................................................................................................43产品选型...............................................................................................................................54系统设计.............................................................................................................................104.1前端探测器....................................................................................................................114.2传输方式........................................................................................................................114.3控制中心........................................................................................................................125系统功能.............................................................................................................................1331需求分析在繁忙喧闹的都市生活中，别墅已成为高品质生活的代言词和身份、地位的象征。优美、宁静的周边环境及更加完善的配套设施，也是别墅的建造者和使用者一直追求的方向。与此同时，别墅的安全问题也日益突出：别墅的拥有者一般收入较高，因而容易引起不法分子的注意；别墅住宅的密度一般都较低，居住人数较少，住户之间的往来也较少，守望相助的效果不佳；同时，为了美观，别墅的围墙或护栏一般建得很矮，甚至只是用灌木丛隔开，所以很容易被侵入„„正因为如此，别墅安防在防范要求、设备选型、安装维护、报警方式等方面有着特别的需求。安防系统包含“技防”和“物防”两种手段，它们的目的都是预警、预防或者减少民事和刑事犯罪行为，识别入侵行为的时间越早，就容易阻滞对方的进一步行为，也就越容易防止迫不得已伤及主人人身安全的刑事犯罪。一个设计良好的安防系统，最重要的目的是采用技防手段和物防手段识别、阻滞入侵者。1)技防手段第一时间识别可能的威胁第一时间确认威胁第一时间通知相关人员采用声、光等形式，警告入侵者退出防范区域2)物防手段采用围墙、围栏、铁丝网阻止、拖延入侵者闯入采用伤及人身安全的手段如高压电网威慑入侵者但是，就我们接触的案例来讲，别墅的围墙高度在2米左右的占20%，高度4在1.5米至2米的占将近30%，而将近半数的别墅的围墙高度在1.5米以下。同时，大部分的别墅采用木栅栏或铁艺栅栏，有的甚至直接使用草木。别说小偷，就是小孩也能轻松的翻越。按照行业术语讲，物理防范，也就是“物防”的功能形同虚设。在这种情况下，我们所能做的，就是加强技术防范系统的建设。2设计原则别墅区的技术防范系统建设主要有入侵报警系统和周界报警系统建设。入侵报警系统是指利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域(包括主观判断面临被劫持或遭抢劫或其他紧急情况时，故意触发紧急报警装置)的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。安装在周界（需要进行实体防护或／和电子防护的某区域的边界），对周界进行保护的入侵报警系统又称为周界入侵报警系统。通过我们的总结，别墅用户有着以下特点：1)首先别墅拥有普通用户难以拥有的资产，和普通用户的安防目的不同，是真正的既防君子、又防小人，需要真正的高安全系统，堪比文博系统要求。2)其次，极高品位的女主人，一般着力于复杂、美观的院落装饰、设计，周边环境错落有致、高低不平。她们绝对不会为了安防设备的安装、误报率等问题，而在审美观点上做任何妥协。3)别墅用户希望报警设备具有室外环境自学习、自适应能力。即便有误报，没有任何训练的别墅用户自己也能随手调整系统的灵敏度，从而不会为了烦人的误报，而完全关掉整个报警系统。4)别墅用户希望可以随时获得自己院落的动态情况，通过手机、网络可以随时查看家里的情况；一旦有人进入庭院，能够第一时间、自动将报警信息、现场图片发到手机上。55)别墅用户不仅希望获得人身、财产安全，而且还希望通过安防设备监控管理别墅附属设备的安全，如小孩是否自己进入游泳池、室外设备是否丢失等等。6)别墅用户都是成功人士，他们对设备的品牌、可靠性、易用性有着特殊的要求。目前，很多安防工程公司采用普通室内防盗报警系统建设别墅安防项目，其实这是特错大错。从别墅型住宅的房屋结构上很显然看出，别墅用户和普通的公寓家庭住户的建筑结构明显不同。普通公寓住户为底层或高层建筑结构，防范区域仅限于窗户、门、室内空间，没有任何室外环境，相对于安装防盗报警装置，环境条件相对容易控制。但是，室内空间狭小，一旦有入侵行为发生，预警时间只有几秒钟；如果主人在家，很可能将普通的偷盗民事行为演变成杀人越货的刑事犯罪。而别墅之所以叫做别墅，是以为它和其他住户间有着显著的空间分隔，别墅用户有着自己的院落，防范空间要远远大于普通的公寓室内环境，我们必须考虑这些难得的室外环境，从而可获得更长的预警时间，对于别墅用户，从进入院落到进入别墅主体建筑，我们认为预警时间可高达几分钟。安防系统无法消灭犯罪行为，但是安防系统可以明显降低犯罪行为的等级。更长的预警时间也意味着宝贵的生命保障。为了获得这宝贵的几分钟，我们的安防系统必须要考虑复杂的室外环境，这是普通的室内防盗报警器材从来没有考虑到的。同时，为了获得这宝贵的几分钟，我们无法拿报警器材的误报率来做妥协，因为别墅用户不是专业的保安人员，频繁的误报会导致用户随意关掉报警设备，从而导致更进一步的危险发生。综上所述，安装要美观，性能要可靠，操作要简便，预警一时间要早，这对普通的安防系统提出了很高的要求。在下边，我们就别墅安防项目的设计进行详细讨论。3产品选型别墅是很昂贵的，所以注定设计、装修是漂亮的。但是很多设计、装修并不6适合安防设备的安装：1)花哨的围墙绿化装饰，对于任何一种传统的对射产品，都将是巨大挑战。2)别墅小区内建筑密度低，每户都有庭院或私家花园，相对封闭、独立。没有群体效应不能起到守望相助的作用！3)建筑面积较大，采用多层结构，房间数量多，业主对整体的控制力不强，没有安全感！4)门、窗数量多，卫生间、浴室、厨房需要经常开窗通风，夏季开窗入睡等都为安全留有隐患！5)建造者从新颖、审美的角度设计出高低错落有序的造型，导致许多门窗、阳台和墙体容易攀爬！6)因工作繁忙经常出差、度假甚至出国，使住所较长时间无人照料。对家中发生情况不能及时掌控！另外，在秋天，大量的落叶飞舞；在春天，北方出现的沙尘天气。这些都是我们在设计别墅安防系统时所需要考虑的问题。常用的入侵探测产品在别墅安防报警系统应用中具有不同的局限性，它们一般安装在围墙上，没有自保护能力，非常容易被院墙外的拟入侵人员破坏。最重要的是，在应对别墅室外环境上，每项技术都存在着重大的缺陷：泄漏电缆：受建筑物外围地下水、电产生的电滋干扰影响，易误报警。震动电缆：受别墅内、外住户生活噪音、车辆产生地面震动、噪声干扰影响，易误报警。室外被动红外探头：夏季室外温度、人体温度大致一样，导致大量漏报红外对射：飞舞的树叶导致大量误报；收发对射不准，需要阶段性校正。微波对射：缓慢移动的目标导致漏报，下雨导致大量漏报。7以上这些报警技术最大的技术漏洞是，一旦入侵者突破了围墙，那么在别墅院落内就如入无人之境，没有任何备份手段而言，这是上述报警方式的致命缺陷。对于别墅这种特殊的需求，我们提出了区域防范概念，它不是简单的在围墙上安装一维（一条红外线）或者二维（红外幕墙）周界报警器材，而是充分利用了围墙外甬道/街道作为第一道缓冲区、围墙翻越作为触发报警的第一标志、院落区域闯入目标实时跟踪，一共三级预警机制，最大限度的建立预警缓冲区和多级识别机制，为别墅用户提供了最长的反应时间，是创新性的三维立体空间防御手段。而建立创新性的三维立体空间防御依赖于智能视频技术的最新技术发展。在用户传统认识中，智能视频技术是一种先进的、复杂的技术，需要专业人员长时间的现场调试，每当碰到大的季节性环境变化，还需要专业人员再次进行优化调试。现在这一切随着以色列EMZA公司的最新产品——WiseEye智能视频探测器的出现而改变了。以色列EMZA公司的研发人员全部来自以色列希伯来大学的智能视觉研究团队。以色列希伯来大学的计算机视觉实验室和美国卡耐基梅陇大学的机器人研究所并称为世界上两大最先进的视觉研究机构，希伯来大学计算机视觉实验室承担了以色列国防领域的目标识别和目标追踪算法开发工作，为以色列最大的军工商Elbit公司提供地面、空中目标跟踪算法；全球最大的汽车防碰撞系统供应商Mobileye公司（通用、福特、宝马5系、奔驰、标志很多高级先装平台都配备了Mobileye的视觉识别系统）的算法也是来源于希伯来大学的视觉实验室。EMZA公司的研发人员在多年的研究、开发之后，在智能视频技术的室外实用性上有了突破性的进展。首先，EMZA公司的WiseEye智能视频探测器采用了生物仿生学原理。WiseEye是世界上第一家将视频分析模块和成像器件融为有机整体的产品。成像器件和智能视频分析芯片合二为一，并不是简单的模块堆砌，也不是简单的把两块板子封装在一个壳子里。在这里，我们首先看一下我们人类是如何分辨入侵行为的。以重点建筑物的哨兵执勤为例，一般情况下，哨兵对某一区域实行监视、警卫工作。81)这时如果周围环境的光线充足，入侵目标距离哨兵很近，哨兵的眼睛能够看清楚可以目标，则哨兵的大脑会立即对清晰的图像做出判断，此目标是否进入禁区，如果是非法闯入，则通过口头进行警告，或走过去盘问（行动），甚至开枪警告，采取行动。2)在光线不足、逆光、光线过强或者入侵目标距离很远的情况下，人的瞳孔会变大或缩小，以便更好的看清楚远处的目标，如果眼睛无法为大脑提供清晰的图像这时候大脑只能给出一个概率，只能说大概有一个入侵目标闯入禁区，但是无法做出肯定的确认。若要给出100%的目标确认，哨兵则需要强行睁大双眼或眯眼，甚至走过去以便距离可疑目标近一些，能够看得更清楚一些，如果眼睛睫状肌的调节后，能够看清楚目标，则大脑就能够给出判断，并做出动作。普通的视频技术采用PC+智能视频分析软件或嵌入式智能编码器的形式，这样可以接驳任何摄像机的模拟图像,相当于模拟以上第一种情形。这种智能视频技术的前提是假设摄像机传过来的图像都是清晰的，目标是清晰、可辨认的，没有任何模糊的背景噪音（数、灌木丛、水面反光等）。如果因为天气、灯光、背景噪音等导致的图像可辨识度差，那么普通的智能视频技术就无法有效的识别目标。在这种情况