安防技术与弱电技术安防技术与弱电技术

主讲主讲 ---- 花铁森花铁森

摘要摘要：本文从学科、技术门类与应：本文从学科、技术门类与应用互相渗透和融合的广角阐述安防用互相渗透和融合的广角阐述安防技术与弱电技术以及测量控制技术技术与弱电技术以及测量控制技术的内在关联和联系，提高安防技术的内在关联和联系，提高安防技术与弱电技术整体应用水平。与弱电技术整体应用水平。

关键词关键词： 安防技术 弱电技术 测量： 安防技术 弱电技术 测量控制技术 现场总线控制技术 现场总线

技术防范的概念是在近代科学技术（最初技术防范的概念是在近代科学技术（最初是电子报警技术）用于安全防范领域并逐步形是电子报警技术）用于安全防范领域并逐步形成一种独立防范手段的过程中所产生的一种新成一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念，技术防范的内容也随着科学技术的防范概念，技术防范的内容也随着科学技术的进步而不断更新，几乎所有的高新技术都将的进步而不断更新，几乎所有的高新技术都将或迟或早地移植或应用于安全防范工作中。或迟或早地移植或应用于安全防范工作中。

安防技术，其实际应用又远远超出了安全安防技术，其实际应用又远远超出了安全防范领域的原有范畴。除了广为人知的各种安防范领域的原有范畴。除了广为人知的各种安防应用领域外，借助于光纤、微波或防应用领域外，借助于光纤、微波或 HFCHFC 等各等各种数字线路及普通电话线路，进行远程多点图种数字线路及普通电话线路，进行远程多点图像监控及基于局域网、广域网的网络电视监控像监控及基于局域网、广域网的网络电视监控的应用，全社会的各个领域几乎都能找到安全的应用，全社会的各个领域几乎都能找到安全防范系统的应用实例。防范系统的应用实例。

另一方面，非传统安防的弱电技术，诸如另一方面，非传统安防的弱电技术，诸如火灾自动报警与联动控制技术、通信技术、电火灾自动报警与联动控制技术、通信技术、电视电缆与卫星接收技术、扩声音响、建筑自动视电缆与卫星接收技术、扩声音响、建筑自动化系统技术、综合布线技术、系统集成技术；化系统技术、综合布线技术、系统集成技术；还有工业和军事领域的测量控制技术等，也不还有工业和军事领域的测量控制技术等，也不断潜移默化地融合于安防领域，极大丰富了安断潜移默化地融合于安防领域，极大丰富了安防领域的底蕴和内涵。防领域的底蕴和内涵。

笔者从学科、技术门类与应用互相渗透和笔者从学科、技术门类与应用互相渗透和融合的广角阐述它们之间内在关联和联系，以融合的广角阐述它们之间内在关联和联系，以淡化和降低应用领域的壁垒，提高安防技术与淡化和降低应用领域的壁垒，提高安防技术与弱电技术整体应用水平。弱电技术整体应用水平。

11 、安防技术的传统范畴、安防技术的传统范畴

就安全防范手段而言，安全防范包括人力就安全防范手段而言，安全防范包括人力防范、实体（物）防范和技术防范三个范畴，防范、实体（物）防范和技术防范三个范畴，其中人力防范、实体防范是古而有之的传统防其中人力防范、实体防范是古而有之的传统防范的基础。范的基础。

用于安全防范的专门技术就是安全防范技用于安全防范的专门技术就是安全防范技术。在国外，安全防范技术通常分为三大类：术。在国外，安全防范技术通常分为三大类：物理防范技术、电子防范技术和生物统计学防物理防范技术、电子防范技术和生物统计学防范技术。范技术。

物理防范技术主要是指实体防范技术，物理防范技术主要是指实体防范技术，如建筑物和实体屏障以及相配套的各种实如建筑物和实体屏障以及相配套的各种实物设施、产品（如各种门、窗、柜、锁具物设施、产品（如各种门、窗、柜、锁具等）。电子防范技术主要是指用于安全防等）。电子防范技术主要是指用于安全防范的电子、通信、计算机与信息处理及其范的电子、通信、计算机与信息处理及其相关技术，如电子报警技术、视频监控技相关技术，如电子报警技术、视频监控技术、出入口控制技术、计算机网络技术以术、出入口控制技术、计算机网络技术以及与其相关的各种；软件、系统工程等。及与其相关的各种；软件、系统工程等。生物统计学防范技术是法庭科学的物证鉴生物统计学防范技术是法庭科学的物证鉴定技术和安全防范技术中的模式识别技术定技术和安全防范技术中的模式识别技术相结合的产物，它主要是指利用人体的生相结合的产物，它主要是指利用人体的生物学特征进行安全防范的一种特殊技术门物学特征进行安全防范的一种特殊技术门类。类。

根据我国安全防范行业的技术内容现状根据我国安全防范行业的技术内容现状和未来发展，可以将安全防范技术按照学和未来发展，可以将安全防范技术按照学科专业、产品属性和应用领域的不同粗略科专业、产品属性和应用领域的不同粗略地进行如下分类：入侵探测与防盗报警技地进行如下分类：入侵探测与防盗报警技术、视频探测与视频监控技术、出入口目术、视频探测与视频监控技术、出入口目标识别与控制技术、报警信息传输标识别与控制技术、报警信息传输 // 控制控制 //显示显示 // 记录技术、移动目标反劫防盗报警记录技术、移动目标反劫防盗报警技术、社区安防与社会救助应急报警技术、技术、社区安防与社会救助应急报警技术、实体防护技术、防爆安检技术、安全防范实体防护技术、防爆安检技术、安全防范系统、网络与系统集成技术、安全防范 系统、网络与系统集成技术、安全防范 工程设计与施工技术。工程设计与施工技术。

由于安全防范技术是正在发展中的新由于安全防范技术是正在发展中的新兴技术领域，因此上述专业的划分只具有兴技术领域，因此上述专业的划分只具有相对的意义。实际上，上述各项专业技术相对的意义。实际上，上述各项专业技术本身，都涉及诸多不同的自然科学和技术本身，都涉及诸多不同的自然科学和技术门类，它们之间又互相渗透，专业的界面门类，它们之间又互相渗透，专业的界面会变得越来越不明显，同一技术同时应用会变得越来越不明显，同一技术同时应用于不同专业的情况，也会越来越多。于不同专业的情况，也会越来越多。

安全防范自动化系统安全防范自动化系统 (Security Auto(Security Automation Systemmation System ，缩写为，缩写为 SAS)SAS) ，亦称建筑，亦称建筑安全（技术）防范系统。它是智能建筑系安全（技术）防范系统。它是智能建筑系统的一个主要子系统。统的一个主要子系统。

建筑安全（技术）防范系统一般包括：建筑安全（技术）防范系统一般包括：入侵报警系统（或称防盗报警系统）、电入侵报警系统（或称防盗报警系统）、电视监控（视监控（ CCTVCCTV ）系统、出入口控制系统）系统、出入口控制系统（或称门禁系统）、巡更系统、汽车库（或称门禁系统）、巡更系统、汽车库（场）管理系统（或称汽车出入管理系（场）管理系统（或称汽车出入管理系统）、楼宇对讲系统等子系统。统）、楼宇对讲系统等子系统。

入侵报警系统是安全防范自动化系统入侵报警系统是安全防范自动化系统的一个子系统。它对设防区域的非法侵入、的一个子系统。它对设防区域的非法侵入、盗窃、破坏和抢劫等，进行实时有效的探盗窃、破坏和抢劫等，进行实时有效的探测和报警，并应有报警复核的功能。系统测和报警，并应有报警复核的功能。系统的前端设备为各种类型的入侵探测器的前端设备为各种类型的入侵探测器 (( 传传感器感器 )) ；信号传输方式有无线传输和有线；信号传输方式有无线传输和有线传输。传输。

电视监控系统是安全防范自动化系统的电视监控系统是安全防范自动化系统的一个主要子系统。对必须进行监控的区域、一个主要子系统。对必须进行监控的区域、周界、场所、部位、出入口、通道等进行周界、场所、部位、出入口、通道等进行实时、有效的视频探测、视频监视、视频实时、有效的视频探测、视频监视、视频传输、显示和记录，并具有报警和图像复传输、显示和记录，并具有报警和图像复核功能。核功能。

出入口控制系统是安全防范自动化系出入口控制系统是安全防范自动化系统的主要子系统。系统对需要控制的各类统的主要子系统。系统对需要控制的各类出入口，按各种不同的通行对象及其准人出入口，按各种不同的通行对象及其准人级别，对其进出时间、通行位置等实施实级别，对其进出时间、通行位置等实施实时控制与管理，并具有报警功能。系统一时控制与管理，并具有报警功能。系统一般由出入口对象般由出入口对象 (( 人、物人、物 )) 识别装置、出识别装置、出入口信息处理、控制、通信装置和出入口入口信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构三部分组成。控制执行机构三部分组成。

2. 2. 专用的安防技术专用的安防技术2.12.1 物防技术物防技术，如各种防盗门、窗、柜和锁 ，如各种防盗门、窗、柜和锁 具等。 具等。

2.2 2.2 防爆安检技术和防爆安全检查系统防爆安检技术和防爆安全检查系统2.3 2.3 入侵报警系统中主动红外入侵报警器入侵报警系统中主动红外入侵报警器 探测器由主动红外发射机和主动红外探测器由主动红外发射机和主动红外接受机组成，当 发射机与接受机之间 的接受机组成，当 发射机与接受机之间 的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置，称为主动红外入侵能产生报警状态的装置，称为主动红外入侵探测器。探测器。

2.42.4 入侵报警系统中开关式报警器入侵报警系统中开关式报警器 开关式报警器一般由开关探测器和报开关式报警器一般由开关探测器和报警控制器组成。开关式报警器是通过各种警控制器组成。开关式报警器是通过各种类型开关的闭合和断开来控制电路产生通、类型开关的闭合和断开来控制电路产生通、断，从而触发报警的。常用的开关有磁控断，从而触发报警的。常用的开关有磁控开关、微动开关、压力垫，或用金属丝、开关、微动开关、压力垫，或用金属丝、金属条、金属箔等来代用的多种类型的开金属条、金属箔等来代用的多种类型的开关，它属于点控制型探测器。关，它属于点控制型探测器。

2.5 2.5 入侵报警系统中玻璃破碎报警器入侵报警系统中玻璃破碎报警器 专门用来探测玻璃破碎功能的报警器称专门用来探测玻璃破碎功能的报警器称为玻璃破碎报警器，当入侵者打碎玻璃试为玻璃破碎报警器，当入侵者打碎玻璃试图作案时，即可发出报警信号。按照工作图作案时，即可发出报警信号。按照工作原理的不同，玻璃破碎探测器大体可以分原理的不同，玻璃破碎探测器大体可以分为两大类。一类是声控型的单技术玻璃破为两大类。一类是声控型的单技术玻璃破碎探测器；另一类是双技术玻璃破碎探测碎探测器；另一类是双技术玻璃破碎探测器，这其中又分为两种：一种是声控型与器，这其中又分为两种：一种是声控型与振动型组合的，另一种是同时探测次声波振动型组合的，另一种是同时探测次声波及玻璃破碎高频声响的双技术玻璃破碎探及玻璃破碎高频声响的双技术玻璃破碎探测器。测器。

2.6 2.6 入侵报警系统中振动报警器入侵报警系统中振动报警器 以探测入侵者的走动或破坏活动时所以探测入侵者的走动或破坏活动时所产生的振动信号来触发报警的报警器就称产生的振动信号来触发报警的报警器就称为振动报警器。振动报警探测器是探测安为振动报警器。振动报警探测器是探测安全防范现场可能产生的振动源的装置。振全防范现场可能产生的振动源的装置。振动的产生有多种方式，如敲击、电钻钻动、动的产生有多种方式，如敲击、电钻钻动、锯割振动等。振动报警器基本上属于面控锯割振动等。振动报警器基本上属于面控制型探测器。制型探测器。

2.7 2.7 入侵报警系统中声控报警器入侵报警系统中声控报警器 利用由声电传感器做成的监听头对监控利用由声电传感器做成的监听头对监控现场进行立体式空间警戒的报警系统通常现场进行立体式空间警戒的报警系统通常称为声控报警器。称为声控报警器。

2.8 2.8 入侵报警系统中周界防御系统入侵报警系统中周界防御系统 一般都是用于室外，并且具有明显的划定一般都是用于室外，并且具有明显的划定界限，用于周界防御报警的传感器有多种。界限，用于周界防御报警的传感器有多种。常用的有驻极体电缆传感器、电场式传感器、常用的有驻极体电缆传感器、电场式传感器、泄露电缆式传感器、光纤传感器，以及其他泄露电缆式传感器、光纤传感器，以及其他一些机电式传感器、压电式传感器、振动式一些机电式传感器、压电式传感器、振动式传感器等。传感器等。

2.9 2.9 商品电子防盗系统商品电子防盗系统 防止商品失窃的最有效办法是采用“电防止商品失窃的最有效办法是采用“电子商品监视”或称“商品电子防盗系统”子商品监视”或称“商品电子防盗系统”(Electronic Article Surveillance Syst(Electronic Article Surveillance System)em) ，简称，简称 EASEAS 系统。系统。

电子防窃系统电子防窃系统 EAS (electronic articlEAS (electronic article surveillance)e surveillance) 是采用电磁、微波、无线是采用电磁、微波、无线电技术在贵重商品未付款带出时，产生光电技术在贵重商品未付款带出时，产生光报警，达到对贵重商品的防盗目的。报警，达到对贵重商品的防盗目的。

2.10 2.10 电子巡更系统电子巡更系统 电子巡更系统是保安人员在规定的巡电子巡更系统是保安人员在规定的巡逻路线上，在指定的时间和地点向中央控逻路线上，在指定的时间和地点向中央控制站发回信号以表示正常。在指定的巡逻制站发回信号以表示正常。在指定的巡逻路线上，安装巡更按钮或读卡器，保安人路线上，安装巡更按钮或读卡器，保安人员在巡逻时依次输入信息。巡更系统分为员在巡逻时依次输入信息。巡更系统分为有线式和无线式两种。有线式和无线式两种。

3. 3. 非专用的安防技术非专用的安防技术

从多专业技术视野广角出发研究思索，从多专业技术视野广角出发研究思索，不少常用的安防技术并非专用的安防技术，不少常用的安防技术并非专用的安防技术，而是若干不同学科专业、产品属性和应用而是若干不同学科专业、产品属性和应用领域的通用技术。领域的通用技术。

3.1 3.1 入侵报警系统中被动红外探测器入侵报警系统中被动红外探测器 在自然界，任何高于绝对温度（在自然界，任何高于绝对温度（ -273°K-273°K ））的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。在被动红外探外波长与温度的高低是相关的。在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器（外传感器（ PIRPIR ）） ,, 另外一个器件就是菲涅尔另外一个器件就是菲涅尔透镜，一是聚焦作用，第二个作用是将警戒区透镜，一是聚焦作用，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在动物体能以温度变化的形式在 PIRPIR 上产生变化上产生变化热释红外信号。 热释红外信号。

红外探测器的红外探测的基本概念就是红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景躯体的温度的差异。基感应移动物体与背景躯体的温度的差异。基于红外探测技术工作原理的红外探测器除了于红外探测技术工作原理的红外探测器除了在安防领域普遍应用外，在建筑弱电工程领在安防领域普遍应用外，在建筑弱电工程领域中照明控制系统和家庭智能化系统作为传域中照明控制系统和家庭智能化系统作为传感器获得广泛应用，后者捕获“人在现场或感器获得广泛应用，后者捕获“人在现场或离开”信息。红外探测技术更广泛应用于工离开”信息。红外探测技术更广泛应用于工业、医学、军事和国民经济各领域，诸如红业、医学、军事和国民经济各领域，诸如红外照相、红外摄像仪、红外测温仪、红外自外照相、红外摄像仪、红外测温仪、红外自动寻的消防炮、乳腺增生红外测定仪、红外动寻的消防炮、乳腺增生红外测定仪、红外夜视仪等不胜枚举。夜视仪等不胜枚举。

3.2 3.2 入侵报警系统中微波探测器入侵报警系统中微波探测器 微波探测技术与红外探测技术同样微波探测技术与红外探测技术同样 ,, 亦亦更广泛应用于工业、医学、军事和国民经更广泛应用于工业、医学、军事和国民经济各领域。济各领域。

3.3 3.3 电视监控系统电视监控系统 在安防领域尚未形成气候之前，在安防领域尚未形成气候之前， CCTVCCTV 作为作为工业电视已应用特种的工业环境，如人员不在工业电视已应用特种的工业环境，如人员不在现场的强辐射环境和易燃易爆的危险场所等。现场的强辐射环境和易燃易爆的危险场所等。

安防领域的电视监控系统，国外又称闭路安防领域的电视监控系统，国外又称闭路电视电视 CCTVCCTV （（ Closed Circuit TelevisionClosed Circuit Television ），），我国将我国将 CCTVCCTV 称为应用电视。称为应用电视。

CCDCCD 摄像部分位于闭路电视监控系统的最前摄像部分位于闭路电视监控系统的最前沿，它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、沿，它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，转移，把成像的光信号转变为电信号输出， CCDCCD摄像机就是以其构成的一种微型图像传感器。摄像机就是以其构成的一种微型图像传感器。

与普通摄像机一样，一体化摄像机在数字化与普通摄像机一样，一体化摄像机在数字化及网络功能上也有新的进展，主要是数字化处理及网络功能上也有新的进展，主要是数字化处理技术，在一体机内部嵌入技术，在一体机内部嵌入 IPIP 处理模块，具备网处理模块，具备网络功能。络功能。

IPIP 摄像机是内置有摄像机是内置有 IPIP 服务器可以直接连接服务器可以直接连接到网络上的摄像机，也被称为网络摄像机（到网络上的摄像机，也被称为网络摄像机（ LAN LAN CameraCamera ）。）。

还有目标锁定、自动跟踪功能。理论还有目标锁定、自动跟踪功能。理论上而言，自动跟踪功能可以很好地实现，上而言，自动跟踪功能可以很好地实现，可是实际应用中在多目标跟踪时一体机只可是实际应用中在多目标跟踪时一体机只能自动选择最大的目标进行锁定。能自动选择最大的目标进行锁定。

安全系统集成是在统一平台上对各子系安全系统集成是在统一平台上对各子系统进行集中的控制与监控。统进行集中的控制与监控。

3.3.13.3.1 集中存储视频监控集中存储视频监控 视频监控技术，经历了模拟视频监控、视频监控技术，经历了模拟视频监控、数字视频监控，正逐渐过渡到网络视频监控阶数字视频监控，正逐渐过渡到网络视频监控阶段。与之相对应，视频监控存储也经历了磁带段。与之相对应，视频监控存储也经历了磁带存储、硬盘录像机存储（存储、硬盘录像机存储（ DVRDVR ），正走向集中），正走向集中存储。存储。

集中存储监控数据，是解决模拟和集中存储监控数据，是解决模拟和 DVRDVR监控存储的最好方式。通过将所有监控数据，监控存储的最好方式。通过将所有监控数据，保存到监控中心受保存到监控中心受 RAIDRAID 保护的专业存储设备保护的专业存储设备上，实现数据的可靠保护和高性能保存、回放。上，实现数据的可靠保护和高性能保存、回放。

图图 1 1 集中存储监控存储网络架构集中存储监控存储网络架构

随着网络和通信的发展及数字监控的应用，随着网络和通信的发展及数字监控的应用，视频传图像可在视频传图像可在 InternetInternet 网（简称网（简称 IPIP网）网）上传输。上传输。

虽然在很多场合“安防”与“自动虽然在很多场合“安防”与“自动化”系统还自成体系，但闭路电视监控系统化”系统还自成体系，但闭路电视监控系统的加入，至少从某些方面保证了安全生产自的加入，至少从某些方面保证了安全生产自动化系统的正常运行。因而，将“安防”与动化系统的正常运行。因而，将“安防”与“自动化”系统相结合，将使传统概念的自“自动化”系统相结合，将使传统概念的自动化系统更加完备，这也是未来的发展趋势。动化系统更加完备，这也是未来的发展趋势。

3.3.2 3.3.2 网络监控系统在工业中的应用网络监控系统在工业中的应用 电视监控系统电视监控系统 (CCTV)(CCTV) 是现代化企业生是现代化企业生产调度、管理、安全防范体系中的一个重要产调度、管理、安全防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。 综合系统。

3.3.2.1 3.3.2.1 工业企业网络数字化电视监控系统工业企业网络数字化电视监控系统设计方案实例设计方案实例

3.3.2.2 3.3.2.2 华北某电厂输煤生产线电视监控系华北某电厂输煤生产线电视监控系统统

3.3.2.33.3.2.3 ““ 有人远程值守” 变电站有人远程值守” 变电站 湖南某电业局，为了保证无人值守电湖南某电业局，为了保证无人值守电站的正常远行，有人提出了将变电站的“无站的正常远行，有人提出了将变电站的“无人值守”状态改为“有人远程值守”，即借人值守”状态改为“有人远程值守”，即借助其 助其 SDHSDH 环网的环网的 E1E1 信道传送变电站的可视信道传送变电站的可视图像以及其他安防相关信息，从而在电业局图像以及其他安防相关信息，从而在电业局内实现对各远程的集中“可视”值守，该远内实现对各远程的集中“可视”值守，该远程监视系统同时与相应的防入侵报警系统和程监视系统同时与相应的防入侵报警系统和远程联动远程联动 (( 遥控遥控 )) 系统相结合系统相结合

3.3.3 3.3.3 图像型火灾探测器图像型火灾探测器 现今，现今， CCDCCD 摄像机不仅作为电视监控系摄像机不仅作为电视监控系统前端设备广泛应用于安防领域，亦应用于统前端设备广泛应用于安防领域，亦应用于消防领域。消防领域。

图像型火灾探测报警子系统采用高分辨率图像型火灾探测报警子系统采用高分辨率CCDCCD 传感器作为前端探测器件，属于非接触传感器作为前端探测器件，属于非接触式探测方式，在显著增大探测距离和探测灵式探测方式，在显著增大探测距离和探测灵敏度的同时，有效地消除环境干扰，并具有敏度的同时，有效地消除环境干扰，并具有良好的密封性和防腐蚀特性。 良好的密封性和防腐蚀特性。

产品型号产品型号 DCl020DCl020 双波段火灾探测器的保双波段火灾探测器的保护范围：最大监控距离护范围：最大监控距离 100 (100 ( 米米 ), ), 保护角保护角度度 (( 水平水平 ×× 垂直垂直 ) 17°× 13°) 17°× 13° 。。

3.3.4 3.3.4 基于安防技术的医院智能化子系统基于安防技术的医院智能化子系统 现今，现今， CCDCCD 摄像机不仅作为电视监控系摄像机不仅作为电视监控系统前端设备广泛应用于安防领域，亦应用于统前端设备广泛应用于安防领域，亦应用于医学领域，智能化医院是在通常的医院大楼医学领域，智能化医院是在通常的医院大楼设计中增加了部分或全部智能医院的“智设计中增加了部分或全部智能医院的“智能”功能，是现代医院中的特殊类别。能”功能，是现代医院中的特殊类别。

如某医院若干个子系统中，基于安防如某医院若干个子系统中，基于安防技术的有医院视讯系统、远程会诊系统、呼技术的有医院视讯系统、远程会诊系统、呼叫系统、闭路监控及防盗系统、闭路监控及叫系统、闭路监控及防盗系统、闭路监控及防盗系统和停车场管理系统。该系统将示教、防盗系统和停车场管理系统。该系统将示教、慰视、远程会诊、监控系统融为一体。慰视、远程会诊、监控系统融为一体。

3.4 3.4 楼宇保安对讲系统楼宇保安对讲系统 在楼宇保安对讲系统尚未问世之前，基于在楼宇保安对讲系统尚未问世之前，基于音频技术的医院病房呼叫系统早已获得应用，音频技术的医院病房呼叫系统早已获得应用，早期的对讲型（非可视）楼宇保安访客系统也早期的对讲型（非可视）楼宇保安访客系统也是基于这类音频技术。是基于这类音频技术。

联网型的楼宇对讲系统，使小区形成一个联网型的楼宇对讲系统，使小区形成一个内部可视对讲或非可视对讲通信网，增强物业内部可视对讲或非可视对讲通信网，增强物业管理部门对小区的安全管理和为居住者提供更管理部门对小区的安全管理和为居住者提供更多的服务。它可接入的报警探测器主要有：多的服务。它可接入的报警探测器主要有：

·· 门（窗）磁开关；门（窗）磁开关； ·· 被动红外探测器；被动红外探测器； ·· 报警按钮；报警按钮； ·· 燃气泄露报警器；燃气泄露报警器； ·· 烟感探测器； 烟感探测器；

随着科学技术的发展和制造成本的下降，随着科学技术的发展和制造成本的下降，楼宇对讲系统逐渐向多功能和高科技方向发楼宇对讲系统逐渐向多功能和高科技方向发展。楼宇对讲系统其实已将住户与物业管理展。楼宇对讲系统其实已将住户与物业管理部门建立起一条“通道”，并使单纯的楼宇部门建立起一条“通道”，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡。对讲系统向家庭自动化系统过渡。

3.53.5 家庭自动化系统（家庭智能系统）家庭自动化系统（家庭智能系统）

3.5.13.5.1 基于楼宇对讲系统技术的家庭自动基于楼宇对讲系统技术的家庭自动化系统化系统

目前，家庭自动化系统（家庭智能目前，家庭自动化系统（家庭智能化系统）种类繁多，由于楼宇保安对讲化系统）种类繁多，由于楼宇保安对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡顺藤摸瓜，系统向家庭自动化系统过渡顺藤摸瓜，以基于楼宇对讲系统技术的家庭自动化以基于楼宇对讲系统技术的家庭自动化系统产品居多。这类产品基于楼宇对讲系统产品居多。这类产品基于楼宇对讲系统技术（系统结构和传输系统），在系统技术（系统结构和传输系统），在各户室内分机增添功能终端设备（防盗、各户室内分机增添功能终端设备（防盗、防火、照明、家用电器等）。防火、照明、家用电器等）。

3.5.23.5.2 基于现场总线技术的家庭自动化系统基于现场总线技术的家庭自动化系统 基于现场总线技术的家庭自动化系统技基于现场总线技术的家庭自动化系统技术含量高、功能强，实施容易。术含量高、功能强，实施容易。

3.5.3 3.5.3 基于智能手机家庭自动化系统基于智能手机家庭自动化系统 GPRSGPRS 是一种基于是一种基于 GSMGSM 系统的无线分组交系统的无线分组交换技术，提供了端到端的、广域的无线换技术，提供了端到端的、广域的无线 IPIP 连连接。它充分利用现有接。它充分利用现有 GSMGSM 网络资源，具有不网络资源，具有不受通信线路及地区限制、保密性好、可靠性受通信线路及地区限制、保密性好、可靠性高、使用方便、灵活等优点，为远程家电控高、使用方便、灵活等优点，为远程家电控制和安防监测系统设备间的通信提供了强大制和安防监测系统设备间的通信提供了强大的平台支持。的平台支持。

智能手机基本上都具有智能手机基本上都具有 GPRSGPRS 功能。它采功能。它采用开放式操作系统，第三方可根据操作系统提用开放式操作系统，第三方可根据操作系统提供的供的 APIAPI 为智能手机开发各种扩展应用和提供为智能手机开发各种扩展应用和提供各种扩展硬件。基于智能手机的远程家电控制各种扩展硬件。基于智能手机的远程家电控制及安防监测系统利用人们随身携带的智能手机及安防监测系统利用人们随身携带的智能手机与中央控制器进行会话，并在中央控制器的控与中央控制器进行会话，并在中央控制器的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对家制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对家电的远程控制和家庭内部状况的实时监测。电的远程控制和家庭内部状况的实时监测。

系统总体结构如图系统总体结构如图 33 所示，主要由智能所示，主要由智能手机、中央控制器、热释电人体红外探测器、手机、中央控制器、热释电人体红外探测器、温度传感器、烟感探测器、燃气泄漏探测器、温度传感器、烟感探测器、燃气泄漏探测器、摄像头、家电设备、摄像头、家电设备、 InternetInternet 和和 GPRSGPRS 网络组网络组成。成。

图图 2 2 远程家居控制及安防监测系统结构图远程家居控制及安防监测系统结构图

GPRS网

Internet

中央控制器

热释电人体红外探测器

温度传感器

烟感探测器

燃气泄漏探测器

摄像头

红外设备

普通设备

红外线

线控

3.6 3.6 出入控制系统出入控制系统 出入控制系统出入控制系统 (Access Control System)(Access Control System) ，，实现人员出入自动控制，又称门禁管制系统。实现人员出入自动控制，又称门禁管制系统。

控制出入门的凭证有卡片控制出入门的凭证有卡片 (CACS)(CACS) 、密码和、密码和生物特征生物特征 (PIA)(PIA) 三大类。而生物特征识别系统包三大类。而生物特征识别系统包括指纹、掌纹、眼视网膜图、声音识别、签名、括指纹、掌纹、眼视网膜图、声音识别、签名、DNADNA 等多种识别方式，具有唯一性之特点。人体等多种识别方式，具有唯一性之特点。人体自动识别技术是利用人体生理特征识别的技术、自动识别技术是利用人体生理特征识别的技术、例如人的眼纹、字迹、指纹、声纹等独特的相异例如人的眼纹、字迹、指纹、声纹等独特的相异性、不变性和再现性来进行识别。性、不变性和再现性来进行识别。

门禁系统属于建筑弱电系统中的一个安防系门禁系统属于建筑弱电系统中的一个安防系统。它能对所有人员的进入事件精心详细的记录，统。它能对所有人员的进入事件精心详细的记录，并有丰富的扩展功能。扩展功能主要包括实时巡并有丰富的扩展功能。扩展功能主要包括实时巡更、身份核实、考勤管理和人员定位等。更、身份核实、考勤管理和人员定位等。

3.6.1 3.6.1 门禁系统的工作原理门禁系统的工作原理 门禁系统实质上应用自识别技术根据出门禁系统实质上应用自识别技术根据出入凭证与识别方式，目前的门禁系统工作入凭证与识别方式，目前的门禁系统工作方式可分为密码识别方式、卡片识别方式、方式可分为密码识别方式、卡片识别方式、生物识别方式三种。生物识别方式三种。

生物识别方式的门禁系统是通过检验人生物识别方式的门禁系统是通过检验人员生物特征等方式来识别进出。研究表明。员生物特征等方式来识别进出。研究表明。人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特征。征。

3.6.2 3.6.2 门禁系统的发展趋势门禁系统的发展趋势 随着人们对门禁系统各方面要求的不随着人们对门禁系统各方面要求的不断提高，门禁系统的发展主要呈现出三种趋断提高，门禁系统的发展主要呈现出三种趋势：势：

门禁系统的应用范围越来越广泛。门门禁系统的应用范围越来越广泛。门禁系统的应用已不局限在单一的出入口控制，禁系统的应用已不局限在单一的出入口控制，它不仅可应用于门禁控制，还可以应用在远它不仅可应用于门禁控制，还可以应用在远程控制、停车场控制、电梯控制、交通管理程控制、停车场控制、电梯控制、交通管理或与其他系统联动控制等多种控制场合；消或与其他系统联动控制等多种控制场合；消防报警、监控联动功能：在出现火警时门禁防报警、监控联动功能：在出现火警时门禁系统可以自动打开所有门锁。 系统可以自动打开所有门锁。

感应式门禁系统和生物辨识门禁系统感应式门禁系统和生物辨识门禁系统将成为门禁系统发展的两大热点。生物辩将成为门禁系统发展的两大热点。生物辩识门禁系统随着技术的日渐成熟，成本会识门禁系统随着技术的日渐成熟，成本会逐步降低。逐步降低。

门禁系统的集成应用趋势。门禁系统门禁系统的集成应用趋势。门禁系统可兼容多种读卡技术，同时具备先进的联可兼容多种读卡技术，同时具备先进的联网功能，通过联网组成智能大厦、智能小网功能，通过联网组成智能大厦、智能小区等大型系统进行统一管理和监控。区等大型系统进行统一管理和监控。

3.7 3.7 一卡通系统一卡通系统 一卡通系统是在以计算机网络管理为一卡通系统是在以计算机网络管理为核心，非接触式核心，非接触式 ICIC 卡为信息载体的基础上卡为信息载体的基础上实现，它包括停车场管理、门禁管理、智实现，它包括停车场管理、门禁管理、智能收费管理、考勤管理等组成的一个“一能收费管理、考勤管理等组成的一个“一卡通”系统。通过一卡通系统，就能实现卡通”系统。通过一卡通系统，就能实现停车、进门、消费、考勤等功能。停车、进门、消费、考勤等功能。

显然，具有有丰富的扩展功能的门禁系显然，具有有丰富的扩展功能的门禁系统和一卡通系统早已逾越扩展传统的安防统和一卡通系统早已逾越扩展传统的安防领域。领域。

3.8 3.8 停车场出入口自动化管理系统停车场出入口自动化管理系统 在建筑群中建立停车场出入口自动化管理在建筑群中建立停车场出入口自动化管理系统（系统（ Parking Automation System Parking Automation System 简称 简称 PPASAS ），实现停车场自动化管理。也就是在停），实现停车场自动化管理。也就是在停车场的入口和出口处分别设置相应的自动化设车场的入口和出口处分别设置相应的自动化设备，控制和管理车辆的进入和开出。备，控制和管理车辆的进入和开出。

一般来说停车场入口处的设备是全自动的，一般来说停车场入口处的设备是全自动的，可完全实现无人值守的方式；出口则需要配备可完全实现无人值守的方式；出口则需要配备人工收费站，对临时停车客户进行收费，这种人工收费站，对临时停车客户进行收费，这种方式称为出口收费系统；停车场出入口自动管方式称为出口收费系统；停车场出入口自动管理系统一般由三部分组成：入口处设备；出口理系统一般由三部分组成：入口处设备；出口处设备：管理中心。处设备：管理中心。

4. 4. 现场总线现场总线 现场总线是现代控制技术、计算机技术现场总线是现代控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。现场总线技术是和通信技术相结合的产物。现场总线技术是近十年中蓬勃发展起来的新生事物，在实际近十年中蓬勃发展起来的新生事物，在实际工程应用中体现出其强大的生命力，控制网工程应用中体现出其强大的生命力，控制网必将沿着现场总线方向发展，现场总线技术必将沿着现场总线方向发展，现场总线技术也必将是控制网技术的核心。也必将是控制网技术的核心。

目前世界上现场总线的标准有目前世界上现场总线的标准有 200200 多个，多个，有很多应用于建筑物的总线技术，它们中大有很多应用于建筑物的总线技术，它们中大多数是某个具体应用的解决方案。多数是某个具体应用的解决方案。

当前国际上具有代表性的现场总线技术当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有与产品有 FFFF 总线、总线、 PROFI PROFI 总线、总线、 LONLON 总线、总线、BACnetBACnet 、、 CAN CAN 总线、总线、 INTER INTER 总线和总线和 CC LiCC Linknk 总线等。总线等。

我国智能建筑界对其中的我国智能建筑界对其中的 LONWORKSLONWORKS 技技术的开发与应用起步于二十世纪九十年代中术的开发与应用起步于二十世纪九十年代中期，与国外大公司对该技术的开发与应用基期，与国外大公司对该技术的开发与应用基本上是同步的，现已初步形成适合我国国情本上是同步的，现已初步形成适合我国国情的产品系列；的产品系列； CANCAN 总线技术的开发与应用也总线技术的开发与应用也结出丰硕的成果，国内已有基于结出丰硕的成果，国内已有基于 CANCAN 总线的总线的分布式火灾报警控制系统、可视对讲系统、分布式火灾报警控制系统、可视对讲系统、住宅小区智能化系统和楼宇自控系统产品。住宅小区智能化系统和楼宇自控系统产品。

4.1 CAN4.1 CAN 总线总线 在目前已有的几种现场总线方式中，在目前已有的几种现场总线方式中， CANCAN总线（总线（ Controller Area NetworkController Area Network ）具有较高）具有较高的性能价格比，它是一种支持分布式控制和实的性能价格比，它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。时控制的对等式现场总线网络。

4.1.1 4.1.1 基于双绞线和光纤的基于双绞线和光纤的 CANCAN 总线停车场管理系统总线停车场管理系统 目前绝大多数的停车场出入口管理设备采用的目前绝大多数的停车场出入口管理设备采用的是是 RS422RS422，， RS485RS485 的通信方式，其传输距离和传输的通信方式，其传输距离和传输速度有较大的局限性。当前，在智能化建筑物中采速度有较大的局限性。当前，在智能化建筑物中采用由现场总线构成的网络系统使楼宇自动控制设备用由现场总线构成的网络系统使楼宇自动控制设备向着开放式、可互操作的方向迅速发展。在目前已向着开放式、可互操作的方向迅速发展。在目前已有的几种现场总线方式中，有的几种现场总线方式中， CANCAN 总线（总线（ Controller Controller Area NetworkArea Network）具有较高的性能价格比，它是一种）具有较高的性能价格比，它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。它的传输速率范围是它的传输速率范围是 5kbps5kbps至至 1Mbps1Mbps，传输介质可，传输介质可以是双绞线和光纤等，任意两个节点之间的传输距以是双绞线和光纤等，任意两个节点之间的传输距离可达离可达 10km10km。。 CANCAN 现场总线所能允许的最大节点数现场总线所能允许的最大节点数足够满足大型停车场的需求。足够满足大型停车场的需求。

基于基于 CANCAN 总线设计的设备都可以挂在总总线设计的设备都可以挂在总线上，而不必考虑这个设备类型是否与其他线上，而不必考虑这个设备类型是否与其他的设备相符。因此，由这些产品组成的系统的设备相符。因此，由这些产品组成的系统是所有设备的集成，这个优点是原先采用普是所有设备的集成，这个优点是原先采用普通通 RS485RS485 或者是或者是 RS422RS422 通信方式的设备所不通信方式的设备所不具备的。具备的。

4.1.2 4.1.2 基于基于 CANCAN 总线干线网络的可视对讲产品总线干线网络的可视对讲产品 在小区范围内的干线网络采用在小区范围内的干线网络采用 CANCAN 总线，总线，使任意规模的小区工程都能够有满意的解决使任意规模的小区工程都能够有满意的解决方案。方案。

4.2 LCN4.2 LCN 总线总线 另一种现场总线——局部控制网络另一种现场总线——局部控制网络 LCNLCN（（ Local Control NetworkLocal Control Network ），作为自动化），作为自动化控制通用技术，本身已具有更强的包容性和控制通用技术，本身已具有更强的包容性和扩展性。高智能和高灵活性，为安防用户提扩展性。高智能和高灵活性，为安防用户提供丰富的个性化解决方案。供丰富的个性化解决方案。

LCNLCN 具备布线简便和参数设置简单的优具备布线简便和参数设置简单的优点，它提供了种类不多，但功能全面的总点，它提供了种类不多，但功能全面的总线模块和多级的报文反馈系统，所以它被线模块和多级的报文反馈系统，所以它被欧洲很多人认为是目前最先进的总线技术。欧洲很多人认为是目前最先进的总线技术。

LCNLCN 模块内部结构如图模块内部结构如图 33 所示。所示。

图图 3 LCN 3 LCN 模块内部结构图模块内部结构图

4.2.1 LCN4.2.1 LCN 应用于安防领域的优势应用于安防领域的优势 目前大多数的安防系统，灵活性不足，目前大多数的安防系统，灵活性不足，误报现象更是一项难题。因为这其中缺乏智能误报现象更是一项难题。因为这其中缺乏智能分析的逻辑循环。个别具备简单逻辑分析的安分析的逻辑循环。个别具备简单逻辑分析的安防系统产品，也无法完全适应各种客户的要求，防系统产品，也无法完全适应各种客户的要求，使有的人觉得使用方便，另外一些人觉得反而使有的人觉得使用方便，另外一些人觉得反而增添很多麻烦。 例如：以色列 增添很多麻烦。 例如：以色列 EL EL 红外方向红外方向幕帘探测器，可以避免方向性穿过红外线幕帘幕帘探测器，可以避免方向性穿过红外线幕帘而产生的误报的现象，方便用户临时进出红外而产生的误报的现象，方便用户临时进出红外幕墙。但对延时时间的设置，需要在探测器内幕墙。但对延时时间的设置，需要在探测器内进行跳线插接来实现，不便临时性的操作。对进行跳线插接来实现，不便临时性的操作。对于于 LCNLCN 来而言，上述的功能和进一步的优化轻来而言，上述的功能和进一步的优化轻而易举。而易举。

LCN LCN 兼容各式报警和感应探头，能够对采兼容各式报警和感应探头，能够对采集来个各种数据进行进一步的分析和整理。例集来个各种数据进行进一步的分析和整理。例如：如： LCNLCN 系统本事具备的温度感应探头，被动系统本事具备的温度感应探头，被动式人体感应探头，风雨光探测器，还具备模拟式人体感应探头，风雨光探测器，还具备模拟量和数字量的输入接口，与市场上绝大多数的量和数字量的输入接口，与市场上绝大多数的探头感应器兼容。探头感应器兼容。

LCNLCN 不但是一套感应系统，更是一套执行不但是一套感应系统，更是一套执行器的系统，不但可以感应各种探头发送来的信器的系统，不但可以感应各种探头发送来的信息，而且可以进行分析和判断；不但控制报警息，而且可以进行分析和判断；不但控制报警器，还可以控制几乎所有的电器产品，如电动器，还可以控制几乎所有的电器产品，如电动门窗的联动工作，灯光系统的联动工作等等，门窗的联动工作，灯光系统的联动工作等等，适合各种应急系统的设计。适合各种应急系统的设计。

由于由于 LCNLCN 应用于安防的突出优势，其性价应用于安防的突出优势，其性价比高于传统的安全自动化技术。比高于传统的安全自动化技术。

4.2.2 LCN4.2.2 LCN 技术在门禁系统中的应用技术在门禁系统中的应用 门禁系统必须灵活有效的区分主人和陌生门禁系统必须灵活有效的区分主人和陌生人的区别，为主人自动开门，将陌生人拒之门人的区别，为主人自动开门，将陌生人拒之门外，并与电动门锁系统联动，。外，并与电动门锁系统联动，。

通过通过 LCNLCN 总线技术，可以轻松的实现上述总线技术，可以轻松的实现上述的要求，因为，所有的的要求，因为，所有的 LCNLCN 总线模块均具备上总线模块均具备上述的功能，例如，可以使用述的功能，例如，可以使用 LCNLCN 的红外遥控器，的红外遥控器，轻松实现遥控开关门锁的功能。借助轻松实现遥控开关门锁的功能。借助 LCNLCN 系统系统中非接触式射频卡（中非接触式射频卡（ IDID 卡）套件卡）套件 LCN-UTLCN-UT 实现实现了门禁系统的进一步扩展：以了门禁系统的进一步扩展：以 IDID 卡替代红外遥卡替代红外遥控器，通过在总线模块中存储的控器，通过在总线模块中存储的 IDID 卡编码数据，卡编码数据，控制电子锁的开启。控制电子锁的开启。

由电动门销和电磁锁组成的智能电子锁由电动门销和电磁锁组成的智能电子锁控制系统，提供了高度的双保险的安全保证，控制系统，提供了高度的双保险的安全保证，而通过红外遥控器实现对电动门销系统的远而通过红外遥控器实现对电动门销系统的远程控制，在便利性和舒适性上，自然又是技程控制，在便利性和舒适性上，自然又是技术的进步，但它必须有效的识别，哪些遥控术的进步，但它必须有效的识别，哪些遥控器具备门禁开锁功能，哪些不行。器具备门禁开锁功能，哪些不行。

通过通过 LCNLCN 技术可以轻松的实现多级别的技术可以轻松的实现多级别的门禁系统的设计，并具备随时修改和调整的门禁系统的设计，并具备随时修改和调整的能力，以符合用户各种变化和需要，所有的能力，以符合用户各种变化和需要，所有的 LLCNCN 模块均迷你化，与电子门锁系统一起，直模块均迷你化，与电子门锁系统一起，直接安装在门板的夹层中，成为智控电子锁的接安装在门板的夹层中，成为智控电子锁的一个组成部分，并通过一个组成部分，并通过 LCNLCN 数据线与门禁系数据线与门禁系统保持通讯。统保持通讯。

4.3 CC4.3 CC －－ LinkLink 总线总线 《控制与通信总线《控制与通信总线 CCCC －－ LinkLink 规范》（规范》（ CoControl & Communication Link ntrol & Communication Link ）于）于 20052005 年年99 月取得中国国家标准，进入中国市场。这月取得中国国家标准，进入中国市场。这是由日本三菱电机推出的，中国市场又多了是由日本三菱电机推出的，中国市场又多了一种总线技术的选择。值得关注这一总线技一种总线技术的选择。值得关注这一总线技术已成功地应用于在中国智能建筑工程项目。术已成功地应用于在中国智能建筑工程项目。

此外，此外， EPAEPA 总线也值得注意。总线也值得注意。 EPAEPA 成为成为第一个由中国人制定的工业自动化国际标准，第一个由中国人制定的工业自动化国际标准，实时以太网就是基于实时以太网就是基于 ISO/IEC8802-3ISO/IEC8802-3 协议并协议并能实现实时通信的网络。能实现实时通信的网络。

5. 5. 结语结语 长期以来，国内安防界由于按照学科专长期以来，国内安防界由于按照学科专业、产品属性和应用领域的不同进行分类，业、产品属性和应用领域的不同进行分类，会存在差异。笔者个人拙见：专业技术分类会存在差异。笔者个人拙见：专业技术分类不宜过细，分类角度不宜单一，细化往往与不宜过细，分类角度不宜单一，细化往往与科学性、合理性有悖。科学性、合理性有悖。

安防技术与弱电技术以及测量控制技术安防技术与弱电技术以及测量控制技术似乎不是同类专业技术，其实它们都有内在似乎不是同类专业技术，其实它们都有内在关联和联系，并且已经潜移默化地互相延伸、关联和联系，并且已经潜移默化地互相延伸、拓展、渗透和融合，甚至于难分彼此。拓展、渗透和融合，甚至于难分彼此。

“ “ 合久必分”和“分久必合”是人类历合久必分”和“分久必合”是人类历史潮流，也是科技发展的基本规律，安防技史潮流，也是科技发展的基本规律，安防技术与弱电技术以及测量控制技术理应遵循这术与弱电技术以及测量控制技术理应遵循这一规律，彼此之间优势互补、取长补短、互一规律，彼此之间优势互补、取长补短、互相延伸、拓展、渗透和融合乃是提高安防技相延伸、拓展、渗透和融合乃是提高安防技术与弱电技术整体应用水平的必由之路。术与弱电技术整体应用水平的必由之路。

精通安防技术基于了解和掌握弱电技术精通安防技术基于了解和掌握弱电技术以及测量控制技术的知识结构， 对于个人以及测量控制技术的知识结构， 对于个人和单位而言，“博大精深”永远是方法论和和单位而言，“博大精深”永远是方法论和追求目标，笔者愿与同行共勉之。追求目标，笔者愿与同行共勉之。

谢谢大家！谢谢大家！