【论文】家居智能安防系统

西安建筑科技大学课程设计（论文）题目：家居智能安防系统设计院（系）：XXXXXXX学院专业班级：XXXXXXX0901姓名：XXX学号：XXXXXXX指导教师：XXX2012年1月12日西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第2页1．课程设计概述传感器技术是测控技术与仪器专业的必修学科基础课，它是测控技术与仪器专业学生知识构成的重要部分，本课程系统的阐述了传感器的基本原理，介绍各种常用传感器的结构、原理、特性、应用中的主要问题，同时介绍了传感器的基本信号测量电路及其应用发展方向。随着现代控制技术的普及和日趋广泛的应用，传感器技术已成为十分重要、十分关键的技术，因为控制技术的强大合出色的表现，往往是系统外围周边的传感器的感知能力和微信号处理的能力表现。由于控制系统有能够用环境越来越复杂，传感器系统本身已不是一些敏感元件和周边电路的简单组合，而是采用硬件、软件相结合的方法，对前端的采集信号进行预处理，使传感器与外部世界进行最佳耦合与匹配，以实现高效、可靠的信息交换。因而传感器技术是一门硬件和软件结合紧密的综合技术。1．1课程设计的必要性课程设计能把课本中分布学习的知识，在设计中综合加以应用，进而得到巩固、加深和提高。同时，学生通过查找、运用设计资料，完成工程设计所必须具备的基本训练。通过课程设计，能够对所学知识有更进一步的理解，并能掌握学习理论时没有注意的细节。在实际工作中，只要有一个环节没有做好，整个系统就不能正常运行。方案设计、系统原理确定、电路和程序的调试、直到故障的排除有助于提高分析问题、解决问题的能力。课程设计中碰到的挫折，有助于学生养成良好的学习习惯和科学、严谨的工作作风。传感器技术是一门实践性较强的测控专业技术课程，除了课堂理论学习之外，还必须有强有力的实验环节相配合，否则学习效果就会受到很大的影响。所以配合该课程主要内容，学生已经在以往的课程学习过程中，在“CSY系列传感器与检测技术实验台”上完成了：金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能的比较实验；差动变压器的性能实验；电容式传感器的位移实验；压电式传感器测振动实验；电涡流传感器位移实验等12个实验，在此基础上，为了使学生能够进一步掌握各类和多种传感器技术的基本原理、基本分析及设计方法，而且做到理论与实践相结合，较熟练地其应用到实际中去，特安排本课程设计，以加强对传感器技术及其前端信号分离和处理电路的分析与设计能力的训练。1．2课程设计的目标通过本课程的学习，使测控技术与仪器专业的学生在具备电子技术基础及微机原理等基础知识的前提下，获得比较全面而系统的传感器知识，在传感器技术方面建立扎实的知识基础，在领会、掌握基本原理、系统设计思想和工作方法的基础上，学会应用，做到理论和实际相结合，提高分析和解决问题的能力。2．课程设计参考题目及要求我们提供以下题目供学生选择，当然也鼓励学生的创新意识和创新思维，允许学生自行设定课程设计题目及实现方案，由指导教师审批同意后（填写课程设计任务书，参见下面的格式）着手实施。按学校有关要求，课程设计题目及要求以任务书的形式给出，具体如下：西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第3页西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书专业班级：学生姓名：指导教师（签名）：一、课程设计（论文）题目家居智能安防系统设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的1、了解各类传感器在家居安防系统中的应用；2、了解和掌握家居智能安防监控系统的搭建和设计；三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）1、了解各类传感器在家居安防系统中的应用、当前家居安全防范系统的应用和实施现状；2、选择合适的传感器，搭建一个适合于给定对象家居安防的智能监控报警系统；3、完成家居安防智能监控系统方案的设计（内容应包括：传感器的选择和数量配置、传感器采集信号的处理和传输、相关信号的处理）；4、给出系统原理图（用VISIO绘制）5、报告要求用16K纸打印完成四、应收集的资料及主要参考文献：1．《传感器原理及工程应用》郁有文编著西电出版社2003.7.2.其他与本课程设计题目相关的资料五、审核批准意见教研室主任（签字）____________西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第4页目录第一章概述........................................................51.1安防系统的背景及意义........................................51.2家居安防系统结构组成........................................51.3传感器技术的应用.............................................6第二章家居智能安防及传感器在家居安防中的应用.....................82.1家居智能安防系统............................................82.1.1监视系统..............................................82.1.2门禁系统..............................................82.1.3报警系统..............................................92.2部分传感器在家居智能安防中的应用...........................102.2.1玻璃破碎传感器的工作原理..............................102.2.2红外线传感器的工作原理................................112.2.3烟雾传感器的工作原理..................................11第三章红外线传感器在防盗报警系统中的应用........................133.1红外线探测器及其工作原理....................................133.1.1红外探测器............................................133.1.2红外探测器的工作原理.................................153.2红外探测器在报警系统中的应用...............................163.2.1防盗报警系统的结构....................................163.2.2红外探测报警器的工作原理..............................163.2.3红外线探测报警器的总体设计............................193.2红外线探测报警器的正确安装方法..............................20第四章心得体会..................................................22参考文献：.........................................................23西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第5页家居智能安防系统设计摘要随着社会的发展，人民生活水平的提高，住房条件的改善。居家防盗、防灾和自身安全等问题日益得到人们的重视。为了解决这一问题，家居智能安防系统应运而生。家居智能安防系统主要集中在监视系统、门禁系统和报警系统等三个方面。其中红外线探测报警器以它的简易性，赢得了诸多好评。关键字：安防系统，传感器，红外线探测第一章概述随着经济和科技的发展，人们的生活水平逐渐提高、财物逐年积累、住房条件不断改善。家中防盗、防火和自身安全等问题越来越受到人们的重视。为了迎合人们的需求，智能家居、防盗系统、家庭安防系统等产品逐渐上市。1.1安防系统的背景及意义自从改革开放以来，我国国民经济和人民生活水平不断的提高，全国出现了许许多多的现代化住宅小区。我国工业的快速发展使得城市外来人口的增加以及煤气和大量家用电器设使用中的不安全因素等，对小区居民的生命和财产造成了很大的威胁。其威胁主要包括两大方面，一方面是犯罪分子趁居民不在家时入室偷窃；另一方面就是意外事故（如当居民不在家时发生意外火灾，或者煤气泄漏）。因此，人们越来越迫切要求采用有效的措施，以满足日益增长的安全防范要求。为了更有效地保证居民的生命和财产安全，在家中和小区内引入了智能化的手段--家庭安防系统来进行安全防范管理。家庭安防系统是指通过各种报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、门禁控制器、接警中心及其它安防设备为住宅提供入侵报警系统服务都一个综合性系统。该安全防范系统是家庭、住宅小区防范外来侵害和自然灾害的一种最重要的、最有效的手段，它大大提高了居民自身的安全感，业已成为社会治安的一个重要组成部分。1.2家居安防系统结构组成家居安防系统是指通过各种报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第6页门禁控制器、接警中心及其它安防设备为住宅提供入侵报警系统服务都一个综合性系统。包含了三大子系统：闭路监控电视子系统、门禁子系统、入侵报警子系统。另外需要说明的是一个好的家庭安防系统是需要一个综合型的接警中心。简单的概括起来，各个子系统的基本配置包括：前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元。不同的子系统，其三大单元的具体内容有所不同。图1-1家居安防系统结构组织图1.3传感器技术的应用现代信息技术的三个基础是信息的采集、传输和处理技术,即传感技术、通讯技术和计算机技术，他们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”。信息采集系统的首要部件是传感器，且置于系统的最前端。在一个现代自动检测系统中，如果没有传感器，就无法监测和控制生产过程中各个环节的各种参量，也就无法实现自动控制。在现代技术中，传感器实际上是现代测试技术的自动化技术的基础。随着现代测量技术、控制和自动化的发展，传感器技术的应用研究越来越得到普遍重视，传感器在工业自动化、能源、交通、灾害预测、安全防卫、环境保护、医疗卫生和家居生活等领域中的应用日益广泛。由于各个行业具体的测量、控制现状和要求不同，所以设计开发传感器应用系统要根据具体的应用场所、检测对象及要求，确定系统设计应遵循的准则。其中家居生活方面主要集中在智能家居安防系统监视系统门禁系统报警系统西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第7页家居和家居安防方面。设计传感器应用系统依据以下几项原则：（1）可靠性高、适应性强传感器应用现场的环境复杂程度直接影响到测控系统的可靠性。因此传感器应用系统的设计特别要考虑现场的干扰、机械振动、噪声、粉尘、温度变化等因素的影响。（2）测量或者控制的范围和精度不同的测量和控制对象，以及不同的应用场所，多要求的测量或控制的范围和精度是不一样的。所以设计时应该确定最大测量范围，并保证在达到最大测量范围时，系统具备测量和控制精度。（3）性能价格比高根据系统的功能及性能要求，合理选择器材及元件，以保证系统具有极高的性能价格比。（4）结构简单，便于安装，操作和维护方便。西安建筑科技大学课程设计（论文）共23页第8页第二章家居智能安防及传感器在家居安防中的应用2.1家居智能安防系统随着社会的进步及人民生活水平的提高，智能家居以及家居智能安防在生活中也越来越得到普遍化。家居智能安防系统主要集中在监视系统、门禁系统和报警系统等三大子系统中。2.1.1监视系统闭路电视监控系统在住宅小区安防系统建设中占有重要的位置，属于小区安全防范的第一道防线。一般来说闭路监控系统是由发展商为整个小区建设的，很少针对业主的住宅建设监控系统，这就需要业主自行建设该系统。摄像机按照主流的技术可分为模拟摄像机和网络摄像机，采用模拟摄型机只能在住宅内联网监视、录像和回防，如果需要远程监控则需要采用网络摄像机（最少需要采用视频服