智能楼宇安防系统解决方案

一、 系统概述 

随着社会经济的不断发展，安防技术也不断更新和进步，单一的电子技术防范手段已不能满足市场的需求，直接为用户和社会提供综合性安防服务的联网报警运营服务业正逐步成为安防领域的主流。我国联网报警运营服务业从最初的诞生到逐步发展，经历了一个从非市场化到半市场化到完全市场化、从无序到有序的过程。其市场需求结构主要包含了以派出所、区域报警和重点国家单位为代表的政府性需求、以金融系统、交通运输、医疗卫生、文化教育等为代表的行业性需求和以各类商业机构（如宾馆、写字楼、大商场、超市和小店铺）、社区和家庭等为代表的社会性需求三个方面。政府性需求、行业性需求和商业性需求已在近几年的推广应用中逐步趋于饱和的态势，一般的保安服务公司要想在这些领域抢占市场阻力极大。当前，不少保安服务公司已经看到了以社区和家庭为代表的社会性需求存在的巨大市场，但是以什么样的商业合作模式和先进的技术解决方案来更好的切入这块市场是当前面临的一大难题。恒博三级联网报警运营方案打破了从用户端到接警中心一对一、点对点的传统运营模式，将本地管理力量（如物业）纳入到运营体系中，通过与其协同合作，不仅本地现有的保安巡逻力量和就近接警处警等资源优势得到了充分的利用，而且还大大地降低了保安公司的人员配备和运营成本，提高了用户对接出警服务的满意度，让用户、本地和保安公司三方实现了共赢。同时，由于整套系统解决方案中所涉及到的各种设备都采用了光伏太阳能供电和无线信号传输这种纯无线的工作机制，这让系统组建运行的整个过程，如勘测设计、安装施工、监测维护等环节都变得更为简单，也更符合大多数已入住用户无法综合布线的现实需求。

二、 系统设计原则

作为一套专业的三级联网报警运营方案，在前期构思和设计时，我们应该紧紧围绕“用户最需要的是什么”这一核心命题来统筹规划，具体要遵循的原则如下：

1）以人为本——“人”是整个联网报警运营服务的主体，系统设计应紧紧围绕着人们的实际需求，以实用、简便、经济、安全为原则，同时兼顾各种不同层次、不同年龄用户的需要，满足“居住”这一特定使用功能。  

2）可行性——以现有成熟的系统和新产品为设计对像，同时还考虑周边信息通信环境的现状和技术发展的趋势，并考虑行政主管部门归类管理的要求，设计方案现实可行。

3）可靠性——系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。

4）先进性——系统的设计和新产品的选用在投入使用时应具有一定的技术先进性，但不盲目追求尚不成熟的新技术或不实用的新功能，充分保护了业主的投资。   

5）可扩充性——系统设计已充分考虑今后技术发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

6）方便易用性——三级联网报警运营服务系统是面向各类文化层次包括老人和孩子使用的系统，系统及功能的配置以能给用户提供安全、方便、快捷、舒适为准则，其操作应简便易学。     

7）标准化、开发性——标准化、开放性是信息技术发展的必然趋势。系统中采用的无线频率、通信协议均严格遵循国际上通用的行业标准。应用软件是已商品化的通用软件，减少了二次开发的工作量和利于日后的使用维护。 

三、 系统设计依据

1) 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；

2) 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；

3) 《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）；

4) 《主动红外入侵探测器》（GB10408.4-89）；

5) 《安防防范系统验收规则》（GA308-2001）；

6) 《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-94）；

7) 《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）；

8) 《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA38-92）；

四、 系统设计思路

本系统是一套以互联网接入方式为主，涵盖GSM短信接入，大功率射频无线接入等多种接入方式，能兼容遵循国际标准协议设计的各厂商报警设备，实现报警后及时联动显示点位分布图、百度地图、视频监控画面，可满足用户手机APP，小区物业和接警中心三级同步接警处警，并具有视频录像存储，定时自动巡检，服务到期提醒，实时数据备份和恢复等多种功能的综合性接警服务平台。为了便于介绍和分析，我们将用户端的报警主机称为“一级报警主机”，用户端的接警称为“一级用户接警”，将本地管理中心（物业）的报警主机称为“二级报警主机”，本地的接警称为“二级本地（物业）接警”，将“保安运营接警中心”的接警称为“三级中心接警”。

系统中提及的一级用户单元不局限是家庭住户，也可以是某个单位、沿街店面，某个购物商场或是某个厂区。应用场所的不同，用户端主机类型的选择也不尽相同。一般来说家庭住户或者店面商铺可选择“网络报警主机”、“智能报警主机”，这类主机操作设置简单，可支持多个手机APP远程接警操作，并能随时查看关联的视频监控画面，代替了早期用遥控器操作或以电话短信通知的传统接警方式。而单位、厂区或者购物商场等则可选择“工程主机”，这类主机虽然也保留了手机APP操作功能，但他更注重与外围设备的兼容性，比较符合这些场所复杂多变的应用要求。主机类型的不同，与后端接入的方式和运行机制也不尽相同，具体分为GPRS手机流量接入、GSM短信接入、无线Wi-Fi接入、RJ45网线接入和大功率无线射频接入等五种方式。用户端一旦发生突发事件时，如防盗报警事件、烟雾火灾事件、煤气泄漏事件、家中漏水事件和紧急求助事件等，以GPRS、无线Wi-Fi、RJ45等网络方式接入的“一级报警主机”一方面将事件直接报告给具有独立IP地址的保安公司，实现“三级中心接警”，另一方面报告给中转服务器（该服务器有可能是安放在保安公司，也有可能是托管在运营商机房），然后由中转服务器发起多个网络链接，再分别报告给用户端手机APP和“二级本地（物业）接警”平台，并在各接警平台上联动弹出百度地图、点位分布图和视频监控，实现了用户、本地、中心三方同时接警的目的。在此过程中，为了解决网络接警中服务器的可靠性问题，本系统采用了“一主一备”的中转服务机制，即正常情况以当地保安公司服务器为主体，以我司的公共服务器作辅助，一旦主服务器存在异常，可自动切换至备用服务器，增强了系统运营的可靠性。

然而当同样的突发事件发生时，以大功率无线射频方式接入的“一级报警主机”会首先将事件无线发送至本地管理中心“二级报警主机”，然后通过网络通信模块将数据上传至网络后实现各方同步接警。与前面网络接入方式不同之处在于，这类主机用户端无法实现手机APP操作，只能通过主机本身的电话拨打接警或短信接警（由中心的短信猫模块发送）。

用户、本地（物业）和中心三者之间的相互关系如下图所示：

一级用户接警： 作为与主机配套的前端探测设备来讲，方案中涉及的各类探测器在供电上均采用了自然光自动充电、大容量电池及时蓄电的自主供电方式，无需外界提供电源即能工作。一旦侦测到报警、低电、被破坏等异常情况，探测器本端会以无线调频加跳频的方式主动报告给“一级报警主机”，真正做到了电源无线、信号也无线的全无线运行模式。该设计最大的优势在于前期安装免去了繁琐的挖沟布线，不破坏居家装修风格，并能达到防贼于户外，将危险系数降到最低的目的。

用户端的主要需求为防入侵盗窃，但根据应用场所和用户需求的不同，还可以补充适合住宅使用的如烟雾火灾探测、煤气泄漏探测、防水泄漏探测和紧急呼救求助等各类人性化的探测元素，以增强用户的安全感和满意度。我们以家庭别墅客户的防盗需求为例，一般可以在住宅外的围墙或庭院安装技术成熟，性能可靠的“太阳能全无线庭院灯红外光墙/对射”作第一层防护，在住宅外的门窗等区域安装“太阳能全无线红外光栅”或者“户外太阳能无线红外探测器”等做第二层防护，在住宅内区域的主要通道、重要房间内安装“太阳能全无线红外探测器”作第三层防护。而普通经济型用户则可以根据自己的投资预算做一层或二层防护即可，同样可以达到较好的防范效果。

具体应用流程为：当家中有人时，住宅外区域的第一、二层防护应处于设防状态，其他辅助探测防区为紧急设防状态，而住宅内区域的第三层防护应处于撤防状态；当家中无人时，住宅区域的所有防护都应处于设防状态。当有非法侵入或其他突发事件时，用户端的“一级报警主机”发出声光报警信号，如果安装的是网络类型的主机，报警事件将经中心服务器中转后报告到用户端手机APP，并弹出事发点的视频监控画面（此功能要求已安装视频监控并预先做好数据绑定），实现“一级用户接警”。如果用户端安装的是大功率无线主机，报警事件将通过电话拨号方式或者由短信推送方式（由运营中心的短信猫模块发送）通知到用户端手机，与前面网络方式比较的主要区别是无法关联视频监控。  

从一级用户端进入下一级主要有GPRS流量卡、无线WiFi、GSM短信、RJ45网线和大功率无线射频等五种接入方式。其中GPRS流量卡方式接入相对来讲是最可靠的，因为插在主机里的SIM卡有IP网络和GSM短信两个独立的数据通道，即便网络出现异常（不管是主机自身还是其他接警方的网络异常），也能及时启动GSM短信数据通道来保障通讯的畅通，而接警方除了不能调取视频监控以外，其他功能与在网状态下无任何差异。

二级本地（物业）接警：如前面所说，用户端“一级报警主机”的类型不同，进入下一级的流程也不尽相同。如果是以网络方式接入的，它会经中心服务器中转后进入“二级本地（物业）接警”平台，如果是以大功率无线方式接入（包括小区围墙周界对射发出的各种触发事件）的，会首先由本地（物业）管理中心的“二级报警主机”接收，主机以RS485方式与网络通信模块连接，再经网络进入到二级接警平台。该软件运行在32或64位Windows系统下，摒弃了传统上复杂、繁琐的键盘按键操作方式，封装按键序列，以电子地图的形式表现各用户端的相关信息（报警用户的名称、地址、平面图、视频图、联系人、联系电话、备用电话以及报警时间、报警位置、报警次数、客户布撤防状态、客户设备工作是否正常等），并能准确反映任一用户端任一探测防区的情况，如报警提示、探头低电、探头失效、强行拆除破坏等异常信息，同步联动弹出事发点视频监控图像，方便本地（物业）值班人员根据平台上的提示做出相应的处理，达到了“二级本地（物业）接警”的目的。

需要强调的是，该系统方案中的一、二级之间是实时的双向通讯，一级除了向二级上传触发事件，如有必要，二级也可以反向控制一级主机的撤布防，而且任何一方因网络异常造成的通讯中断都能在一分钟内做出直观提示（大功率无线射频传输方式只能定时巡查），保障了各级之间通信的稳定性。

三级中心接警：从硬件配置角度讲，传统的“运营接警中心”都需要配置一套价格不菲的“报警中心接收机”用来接收和处理来自电话或InterNet上传的用户端触发事件。这样一来不仅前期投入大、后期维护成本高，而且操作管理复杂繁琐，不利于系统地推广应用。而采用恒博联网报警系统解决方案，在前期用户规模不大的情况下，可以挂靠我司的公共服务器作中转服务，中心本地只需配置一套具备基本配置、以独立IP正常上网的电脑并安装厂家免费提供的管理软件即可投入运营。前端用户报警后，中心平台马上三屏弹出显示点位分布图、视频监控画面和百度地图。我们不仅能及时的获取前端所有探测设备的异常情况，还能主动地访问查看一级和二级报警主机中任何一台或多台设备的情况，并发送执行各种控制指令。中心值班人员根据屏幕上报警信息的提示做处相应的警情处理，至此“三级中心接警”工作得以完成。

五、 系统拓扑图

六、 系统硬件及软件说明

6.1 用户端部分

用户端部分的设备主要分为前端探测设备和一级报警主机两部分。其中前端探测设备根据客户类型的不同，又分为第一层围墙庭院防护（别墅型客户），第二层住宅外门窗防护（普通型客户），第三层住宅内防护（经济型客户）和其他辅助探测设备四类。我们分别介绍如下：

 6.1.1 第一层围墙庭院防护（别墅型客户）：

     ① 太阳能全无线红外光墙（HB-T001R系列）（选配）

     ② 太阳能全无线户外警号（HB-JHD-3）（扩展型配置）  

 6.1.2 第二层住宅外门窗防护（普通型客户）：

 ① 太阳能全无线红外光栅（HB-T001S系列）（选配）

     ② 户外太阳能无线被动红外探测器( HB-T705)（选配）                   

 6.1.3 第三层住宅内防护（经济型客户）：

 ① 太阳能无线被动红外幕帘探测器（HB-T201）（选配）             

 ② 太阳能无线被动红外探测器（HB-T205）（选配）   

 ③ 光能吸顶式被动红外探测器（HB-T305）（选配）

 ④ 太阳能无线门磁（HB-MC-3）（选配）

6.1.4 其他辅助探测设备：

     ① 太阳能全无线光电烟感探测器（HB-T601）（选配）

 ② 防漏水报警器（HB-L188）（选配）

 ③ 无线可燃气体探测器(HB-T501)（选配）

 ④ 无线紧急按钮（HB-A380）（选配）

6.1.5 一级报警主机：

 ① 卧式报警主机A/C（HB-3030A/C）（选配）

 ② 智能报警主机（HB-BJQ-560G）（选配）

 ③ 网络报警主机（HB-2050G/W)（选配）

 ④ 网络报警主机（HB-4040G/W/R）（选配）

 ⑤ 网络报警主机（HB-5050G/W/R）（选配）

6.1.6 用户端手机APP软件介绍

6.2  本地管理中心部分        

6.3  运营接警中心部分——三级中心接警        
6.3.1 硬件构成

 1、接警中心电脑配置要求：PC机1套：CPU要求core I 5以上，显卡至少支持3个接口的独立显卡，主板要求支持RS-232串口，内存8G以上，硬盘1T以上；显示器3套；
2、中心操作系统：Windows 7以上（支持32或64位）；
3、短信猫模块：1套；
4、服务器配置要求：CPU要求英特尔4核4线程以上，三级缓冲3M以上，主频3GHz以上；主板要求内存支持4通道，能支持32G以上内存，网卡千兆以上；内存16G，主频ddr3 2400以上；硬盘1T以上；内装厂家提供的网络寻址服务、视频私有云服务、手机APP服务等（选配）；
5、服务器操作系统：Linux（Red-Hat）。

七、系统应用的综合评估

7.1 系统应用优势

1、服务器功能的专一性，既降低了前期投资成本，又保障了系统运营的可靠性。当前做联网报警的厂商在服务器的选取上大致分为两种情况，一类是服务器的功能和接警平台的构架都是以视频服务为主体、报警服务为辅助的设计思路。这类服务器因为是以视频大数据的吞吐和存储为主体，承载的功能和服务较多，因此对服务器的硬件配置和可靠性方面要求较高，前期投资较大，后期维护成本高，性价比相对偏低；另外一类是厂商没有自己的服务器，而是直接挂靠类似于阿里云这类公共服务器来做中转服务。这种做法对厂商来讲开发周期短，投入也最省。但是客户在实际运营中会产生极大的风险，主要表现在：虽然阿里云是一个安全系数较高，系统较成熟的中转服务器平台，但他毕竟是为社会各行业、各领域共用的一个综合性商业服务平台，每时每刻其服务器的访问量多得不可想象。在访问高峰期就极容易造成系统内客户端上传信息丢失、用户布撤防操作失败等情况的发生概率，容错率会相对较高。而恒博联网报警系统秉承以可靠的报警服务为主体、联动视频做复核的研发思路，因此我们服务器承载的功能相对专一而简单，仅保留了网络寻址服务、视频私有云服务和手机APP下载服务等，将所有的数据存储全部转移到了各接警中心，充分减轻了服务器的工作压力，提高了中转服务的流畅度和稳定性。这样即便是一套硬件配置相对适中的服务器系统也能游刃有余的完成各项中转服务功能，大大降低了前期的投资成本。

2、采用国际标准的安定宝协议，能兼容多种接入方式组网，更具市场竞争力。当前部分联网报警厂商为了扩大自己的市场份额，在打造平台时往往会通过制定私有通讯协议的手段来限制客户对前端设备的选择，也就是说你买了某厂商的联网平台，就只能采用其品牌或指定型号的前端设备，后期一旦有性价比更高的设备想替代，代价是非常高昂的。而恒博联网报警系统采用的是国际标准的安定宝通讯协议，这种开放的做法就使得我们的平台能和市面上任何厂商的标准设备做到你中有我，我中有你，真正的无缝兼容，不分彼此，客户没有任何的顾虑和担心。同时，该系统除了能兼容GSM短信、InterNet和GPRS三种常用的联网方式外，还能容括完全“零成本”的大功率无线调频跳频收发技术来实现对某一特定区域的全方位覆盖。这种合零为整的联网组建模式，完全不受第三方通信的影响，且最大限度地利用了系统资源，减少了系统运营的附加成本，提升了市场竞争力。

3、运营公司和本地（物业）管理协同运作的商业模式，助推了联网报警运营服务在社区和家庭这块民用市场的广泛发展。三级联网报警方式比较适用于社区或家庭这样一个相对复杂的消费群体，是因为一方面它不像宾馆、写字楼、大商场、超市和店铺等商业性机构有相对固定的作息时间，什么时候撤防，什么时候布防，时间不确定，为了应对随时可能出现的突发事件，保安运营公司在这一块的接警巡逻密度上就要远大于商业性场所；另一方面是它的使用人群参差不齐。既有完全没有安防概念的高龄老人，也有贪玩好动的儿童群体，当然可能还有其他非理想人群，由这类人群来操作使用安防这一专业性强的设备，因误操作误触发导致误报警或者漏报警的风险就会很高，这无形中让运营公司的日常巡逻压力倍增。传统联网运营的技术方案是以用户端为起点、接警中心为终点这种一对一、点对点的思路来设计的，没有发挥社区中本地（物业）管理的作用。而恒博联网报警系统正是抓住了这一核心，让本地（物业）管理在整套系统中充当了二级接警的角色，充分借助本地（物业）现有的保安巡逻力量和就近接警处警的资源优势，不仅能对用户端触发事件的真实性和有效性进行快速甄别，还能协助运营公司对各类型事件进行快速反应，快速处理，减少保安人员的处警频率，提升了业主对服务的满意度。因此我们相信，运营公司和本地（物业）管理结构协作运营、利益共享的商业合作机制，是当前联网报警运营服务进入民用市场的有效途径。

4、“零”布线，“零”施工，减少工程投入。传统的联网报警项目组建，需过早的介入其基础建设，并投入大量的人力、物力用于挖沟、铺管、预埋线材，施工复杂、繁琐，建设周期长。而该系统中前端各类探测设备均采用了电源无线、信号也无线的“零”布线工作模式，不论是在探测器和报警主机之间，还是多级之间的信息交换，均实现了全无线通信方式，真正做到了“零”施工，“零”成本，减少工程投入。即便在一些地形复杂的布线环境中或已做好家庭装修的情况下该系统也可以随时介入，随时组建，一步解决。

5、成熟先进的太阳能无线红外技术保障了卓越的产品性能。目前安装于用户端的前端探测器主要以有线连接方式的产品居多，当然为了施工方便全无线或半无线的产品也较为常见。但据了解，这类所谓的无线探测器通用的做法都是用普通干电池供电，低成本的OOK调制作无线传输，往往存在电池更换频繁、无线信号容易被干扰的技术通病。而恒博联网报警系统中的所有前端探测器统一采用了成熟的太阳能光伏供电技术和先进的FSK调频加跳频无线传输技术，产品安全稳定，不易误报漏报，使用户在3-8年内无需为更换电池而烦恼，也不用担心家中复杂的无线环境影响设备的正常使用，彻底解决了客户的后顾之忧。

6、无需报警中心机，电脑联网双向通信接警。不论是传统的PSTN/GSM接警，还是现在常用的网络接警，在运营公司都需放置一台价格高昂的报警中心接收机，或是将其跟厂家软件打包一起高价销售，牟取暴利。恒博联网报警系统摒弃了传统意义上的报警中心接收机，只要在Windows系统的电脑里安装厂家免费提供的管理软件，通过独立IP网络连接就可以轻松对各级报警系统实现双向通信的管理和控制（中心除接收前端上报的信息外，还可对前端设备进行访问，而PSTN电话接警只能实现单向通信）。

7、节能环保，亦能防止全系统遭受雷击。节能环保一直是国家政府鼓励和提倡的，系统中采用的太阳能全无线红外探测方式既节省线缆的使用，同时又无需消耗电能，是真正的绿色环保产品。另外由于该系统采用了全无线的组建方式，探测器和主机之间无金属线连接，即使单个探测器遭受雷击也只是单个损坏，不会影响整套系统的正常运行。

7.2 系统应用缺陷与不足

1、对安装环境有一定的要求。作为该系统中的某些户外型探测设备，我们均采用了太阳能供电技术，虽然不要求太阳光直射，在自然光条件即可正常工作，但对于一些光线长时间达不到太阳能板最低光照要求（最低光照不少于1800Lux）的安装环境，供电就无法正常有序地进行（户内型设备不受此影响）。另外由于无线信号传输的特殊性，在某些屏蔽严重的环境中亦有局限性。

2、系统设备的造价成本相对较高。虽然我们前面已经介绍了该系统的种种技术优势，但我们也不难发现，作为前端探测的太阳能全无线红外系列产品及后端的报警主机，由于采用了先进的太阳能光伏技术和成熟的无线调频加跳频传输技术，在保障了产品性能的同时，也不可避免的增加了设备的整体造价成本，因此在实际的操作过程中，无疑给系统的推广应用增加了不小的难度。

案例：世茂，恒大，