智能住宅小区安防系统设计研究
时间：2023-03-27 08:00:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
蒋平
（四川工商学院建筑工程学院）
住宅小区的智能化系统对改善建筑舒适性和安全性起着至关重要的作用，智能系统将冷冰冰的钢筋混凝土变成舒适、安全、放心的居所，并赋予建筑灵魂。小区安全防范系统起着保障住宅小区内人员和财产安全的重要作用，是智能小区的重要组成部分，近年来已经成为智能小区的标准配置。设计合理的安全防范系统，对提升住宅小区智能化水平，保障小区居住人员安全起着重要的作用。
目前，住宅小区安全防范系统的建设一般包括了视频监控、门禁与可视对讲、停车场管理、周界报警、电子巡更等几大子系统[1]，主要实现基本的视频监控、出入管理、停车收费、周界入侵报警、日常巡更管理等基本功能。目前小区安防系统仍然存在一些问题，体现在：视频监控系统主要用于实时监控和图像存储，缺少主动发现可疑人员的功能，由于小区摄像机数量众多，值班人员难以同时监看所有视频图像，当有可疑人员出现时值班人员不能及时发现，视频监控只起到了事件发生后进行追溯的功能，导致监控系统的作用未能被充分发挥；
门禁系统缺少防范尾随进入的能力，实际使用中智能小区尾随进入现象非常普遍，使门禁系统失去应有的防范和保护作用；
停车场管理系统目前主要用于出入控制和计费，在停车管理方面未能发挥有效作用；
电子巡更系统的问题主要体现在路线设计不够合理，难以达到要求的巡更效果。
随着城镇化的持续发展，很多住宅小区人口流动十分频繁，居住人员结构复杂，安全管理已成为住宅小区面临的重要问题。人们对居住安全性要求越来越高，只具备基本功能的安防系统已不能满足人们对居住安全性和小区安全管理的要求。随着图像识别分析、大数据处理、人工智能等新兴技术的发展，无论是物业还是小区住户，都期待智能化程度更高的、能够自动识别非法进入和其他异常事件并及时报警的安全防范系统。
3.1 视频监控系统
智能小区视频监控系统应满足两个基本需求，一是监视和记录非法入侵者的入侵行为，保障小区住户的生命和财产安全；
二是对小区公共活动区域进行监控，实现公共区域事件的可追溯性。除此之外，还要注意小区视频监控系统不应侵犯住户隐私。因此智能小区视频监控系统的设计应遵循两大原则：一是重点区域全覆盖原则，二是隐私保护原则。
基于此，现代化的智能小区应做到对小区内的重点区域实现全覆盖，杜绝存在犯罪分子入侵的“后门”。根据重要性的不同，智能小区的区域可以分为三级。
一级区域为重点区域，该区域必须安装监控摄像机。一级区域包括：小区各出入门、各单元楼出入门、各单元楼一楼步行楼梯口、电梯轿厢、小区主要干道、小区儿童游乐区域、小区周界、停车场出入口、停车场主通道等。
二级区域为一般区域，高档小区的二级区域应安装监控摄像机，一般小区的二级区域可视管理需要选择性安装。二级区域包括：电梯前室、各楼层步行楼梯、保安值班室、停车场主通道以外的通道等。
除一、二级区域以外的均为三级区域，可以根据安全管理要求选择性安装监控摄像机。
智能小区内的监控点位设计，应注意避免侵犯住户隐私，摄像机点位设计不宜对着小区住户的门、窗、阳台等区域。单元楼内若有较长的通道，亦不宜布置过多的摄像机。
3.2 门禁与可视对讲
在智能小区发展初期，出于经济性考虑，门禁系统与可视对讲系统是两个系统，很多小区只设计安装门禁系统，无可视对讲功能。现在智能化小区要求必须具备可视对讲功能，门禁与可视对讲亦合二为一，成为一个系统。
智能小区门禁与可视对讲系统的设计，除了考虑ID卡、密码、指纹、人脸识别等多种身份识别方式外，还应在住户主卧室内加入紧急报警按钮。紧急报警按钮接入室内对讲分机，当住户遇到非法入侵、老人跌倒、突发急病等紧急情况，能一键呼叫物业中心值班室寻求帮助。尾随是智能小区门禁系统目前存在的比较突出的问题，设计时可以考虑在小区各个大门采用AB门、道闸、单向旋转门等防尾随的门禁通行设施予以解决。
3.3 停车场管理系统
停车场管理系统的设计，除了满足日常的出入控制、计费和收费管理功能外，还应考虑车辆智能识别功能、临时车位引导功能、临停车位检测功能、违规车辆拒入功能等[2]。车辆智能识别功能可以自动识别以更换车牌等方式进行偷盗车辆的行为，并及时报警。临时车位引导功能通过电子引导牌帮助外来临时停放车辆便捷地找到外来车辆专用停放车位，避免外来车辆占用他人车位停放，导致冲突事件发生。临停车位检测功能是在允许临停的车位安装检测装置，系统适时知道哪些临停车位空置，并将信息在临停引导信息牌上显示。违规车辆拒入功能支持将有违规停放的外来车辆进行记录，当有违规停放记录的临停车辆再次进入小区时，系统自动拒绝其进入。这些功能的设计可更好地体现小区停车管理的智能化水平。
3.4 周界报警系统
在安防系统发展之初，小区的周界报警系统基本上都使用红外对射作为探测装置。红外对射是线型探测装置，其优点是安装简单、成本低。但其缺点也非常明显，即容易受到环境影响，误报率高，其线型防范特点也导致入侵者极易规避入侵检测。因此红外对射用于智能小区周界防范的效果极其有限，现已基本被淘汰，取而代之的是电子围栏。
由于智能小区的围墙一般都较低，且很多都是紧靠街道人行道，有较多的过路行人在人行道通过。出于街道行人安全考虑，智能小区的电子围栏设计应选择支持高压模式和感应模式设置的产品，并且应能分不同防区单独设置其模式。
以国内某厂家产品为例，高压模式下白天和晚上有着不同的电压值，白天6600V，晚上9960V，两个电压值受控于光敏元件自动切换，其电压形式为每秒一个高压脉冲，脉冲宽度0.1ms，能量一般在1焦以下。高压模式可以对入侵者造成实际的电击感，因此有较强的吓阻作用。高压脉冲占空比低，能量很小，因此不会对正常的健康成人造成致命的伤害。感应模式下通过感应人体静电产生报警信号，该模式主要为信号模式，不会对入侵者造成任何伤害，只会检测入侵行为并适时发出报警。
3.5 电子巡更系统
电子巡更系统有在线式和离线式两种类型。智能小区电子巡更系统的设计，可以根据小区安防级别选用不同的类型。安防级别高的小区应首选在线式电子巡更系统，安防级别低的可以选用离线式电子巡更系统。
智能小区电子巡更系统设计的关键点是巡更路线的设计，通过巡更点的布置来实现。巡更点位的布置应确保巡更人员在规定的时间按规定的路线巡逻，点位设计应能防止巡更人员在巡逻过程中走捷径。例如，要求巡更人员在规定的时间对某栋楼的每一层进行巡逻，并且要察看每一层的楼梯间是否有异常人员逗留。如果在某几层的电梯前厅设置巡更点，巡逻人员乘坐电梯就可完成巡更任务，无法监督其是否对每一层楼梯间进行了察看。如果将巡更点设置在每一层楼梯间的中间转角处，巡更人员如果坐电梯巡更，就不如走楼梯方便，这种设计就可以确保其走楼梯巡逻每一层。
3.6 智能小区安防子系统联动设计
人们对智能小区安全管理水平越来越高的要求，已难以通过各安防子系统独立工作来实现，各安防子系统的联动设计已成为智能小区安防系统设计的必然趋势。智能小区安防子系统的联动主要体现在几个方面。
1）周界报警系统与视频监控系统、周界照明系统之间的联动
智能小区周界报警系统应考虑与视频监控系统和周界照明系统进行联动。当发生入侵行为时，能自动触发报警防区的所有摄像机自动调用预置位，夜间自动开启报警防区灯光，方便值班人员通过视频图像确认入侵行为，及时采取应对措施。
2）门禁系统与报警系统、视频监控系统之间的联动
当发生连续输错密码、暴力开门等行为时，报警系统发出报警，视频监控系统自动弹出对应的视频图像，方便值班人员及时确认异常。
3）停车场管理系统与报警系统的联动
当外来临停车辆占用私家车位停车时，系统自动发出报警提示，值班人员即可电话通知来访人员将车挪至临停车位，避免给私家车位业主带来不便。
近年来图像分析[3]、大数据处理技术有了快速的发展，并日趋成熟，人工智能技术也有了快速的发展，这些新兴和前沿技术开始融入包括安防系统在内的各个领域，快速地推动各个行业向智能化方向发展和升级。智能小区安防系统的设计应顺应技术发展和管理需求，积极地应用更多的新兴前沿技术，推动小区安全管理向高阶智能化方向发展。
①人脸识别技术[4]。将小区大门出入口视频图像进行人脸图像分析，可以及时发现黑名单人员、不被允许进入的非本小区居住人员等并在值班室发出报警，通知保安人员阻止其进入小区。若是正常来访人员，则需在值班室登记后才准予进入。
②行为分析技术[5]。对小区的消防通道、公共活动等区域的视频图像进行行为分析，可以及时发现违规堵塞消防通道、公共区域人员冲突等异常情况，做到及时处理。
③将智能小区大门出入口的人脸抓拍摄像机接入当地派出所的警务平台，可以帮助公安部门及时发现在逃人员，避免在逃危险人员进入小区，确保小区业主生命财产安全。
智能小区安防系统对建设平安小区，实现安全管理智能化起作至关重要的作用，新兴前沿技术的应用必将推动小区安全管理向着高阶智能化甚至智慧化方向发展。智能小区安防系统的设计，应综合考虑先进性和适用性，在预算允许的前提下尽可能融入新兴和前沿技术，提升智能小区安全管理水平，为人们营造一个安全、安心的居住环境。
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