智能化技术水平的提升以及人们对楼宇安全要求的提升使得安防监控系统趋于复杂化，现阶段的楼宇综合安防监控系统实现了计算机、建筑学、智能化相关学科技术的融合，通过弱电子设备的配合应用为建筑用户的安全提供保障。然而，现有的安防监控系统在实际应用时依然存在较多安全隐患，将系统与物联网技术相融合，成为智能化楼宇安全监控系统的发展新方向，对于建筑安全系数的提升具有积极意义。
1.安防监控系统的架构原理分析
为了提升楼宇安防监控系统的智能化水平，将物联网技术与系统相互融合，本系统基于应用、网络以及感知的三层架构建立了安防监控系统，各层设备组成及联系如图1所示，下面对三层架构情况进行详细说明。
图1安防监控系统三层架构工作原理示意图
1.1 感知层的工作原理
物联网安防监控系统的架构底层即为感知层，该层作为系统的核心基础部分，其主要功能为完成环境变化相关数据信息的实时采集，其组成主要包括感应器网络以及感应器两个部分[1]。其中，感应器主要为各类传感器，涉及的传感器类型包括运动侦测探头、红外传感器、温度传感器、压力传感器、声音传感器、振动传感器、玻璃破碎探测器等；感应器网络所应用的传输技术相对较多，包括RFID 网络、WMSN无线网络、WSN无线网络以及M2M网络等，用于完成各感应器设备所采集信息的传输，而本系统则选择具有较强稳定性和网络安全性能的WSN无线网络构建感应器网络，满足各类数据的记录和传输。
1.2网络层的工作原理
网络层是应用层与感知层两部分维持联系的关键部分，能够借助网络通信技术实现应用层与感知层之间数据信息的交互，主要用于为应用层传输感知层的数据信息。在该层架构建设工程，设计人员可以应用以太网结构，不仅能够标记各种网络设备的新增情况，还可以最大幅度将网络设备的效果应用出来，能够满足智能楼宇在系统管控范围方面的较高要求。此外，设计人员可以借助大数据、云计算相关技术实现对感知层所采集的大规模数据的存储工作，这种数据随取随用的模式使得系统的工作效率进一步提升[2]。
1.3应用层的工作原理
应用层主要面向系统用户设置，楼宇安防监控负责人员可以借助应用层分析网络层传输过来的感知层数据，数据以可视化信息的形式展现给管理人员，降低了楼宇安防监控难度。该层设备主要把控监控电视墙、电脑、手机等设备，安防监控管理人员可以结合实际需求分设客户端，便于实时接收各类报警信息，掌握楼宇内的安全状况。
2.智能化楼宇综合安防监控系统设计
2.1 传感器等感知设备的选型设计
由于智能化楼宇所应用的传感器、探测器类型较多，本系统仅针对烟雾、红外以及玻璃破碎等部分传感器、探测器进行选型设计方面的分析。
为了满足系统的烟雾探测功能需求，本系统应用的传感器类型为离子式，该设备能够自由设置孔隙并具有内外电离室，在连通外界的过程中具有比传统气敏电阻类传感器更加稳定可靠。在实际应用时，离子式传感器能够对烟雾的浓度进行检测，并结合实际情况输出准确的信号结果[3]。该传感器分内外电离室，内电离室处于完全封闭状态，能够将烟雾阻隔在外，而当烟雾进入外电离室时，原本电位平衡的内外电离室将会出现变化，而且随着烟雾浓度的增加，电位的变化幅度也会增加，该传感器原理如图1所示。
图1 离子式烟雾传感器结构图
红外传感器在应用过程中往往容易在其他光源的干扰下导致性能降低，在设计应用过程中需要充分考虑安防监控系统的设计需求，在红外传感器选型设计时需要尽可能采取一定手段消除干扰信号的影响，具体可以应用PIR热释电这一型号的传感器。相对而言，该传感器能够借助菲涅尔透镜实现对红外辐射的聚焦、强化，借助内部的滤波以及信号放大电路将测量信号输出，而且该传感器9－10μm的中心波长使其对人体红外信号更加敏感，在应用时更具实效性，传感器技术参数详见表1。
表1 热释电红外传感器技术参数表
玻璃破碎探测器主要用于检测楼宇玻璃的破碎或撞击情况，可以选择PA456型探测器，该探测器在应用时需要通过胶合剂与玻璃连接，其内部主要包括滤波器、比较放大器以及执行机构等几个部分，能够借助物联网中的网络层将异常监测信号传输至报警电路，确保应用层用户掌握楼宇玻璃状况[4]。
2.2安防监控软件系统结构设计
楼宇监控软件平台它主要包括连接前端子系统、报警子系统、数据库应用子系统、流媒体存储子系统、客户端接入管理子系统和平台管理子系统，上述这些不同子系统有机组合在一起构成安防监控系统。另外安防监控系统的另外两个组成部分前端设备和客户端，用户可以依据自己的需求对其进行自由安装，但要求必须和监控平台连接在一起，由监控平台负责对其进行管理和控制。
2.3监控设备的选型设计
监控设备包括监视器以及摄像机两类设备，传统楼宇安防监控系统在设计安装时未能结合监控需求做好摄像机型号的选择工作，导致在应用时存在性能低下的问题。本系统对房间、电梯、走廊、路口、监控室等不同区域应用了不同类型的摄像机，具体如表2所示。
表2 摄像机安装地点及选型
监视器是满足监控系统管理人员图像画面查看需求的重要部件，对于楼宇警情调查等工作也具有积极意义。在系统设计时，结合安装位置、设备性能以及成本等多方面的因素选择US－M1701P设备完成监视器的安装工作，该设备的输入输出端口类型相对较多，能够实现对监控相关的各类电缆的兼容传输。同时为了避免监控器切换期间出现网络传输卡滞的问题，本系统将矩阵切换器应用到监控视频的切换过程中，使得工作人员能够在指定监视器完成各种摄像机通道的切换工作，其具体原理如图2所示。
图2 矩阵切换器原理图
在矩阵切换器的帮助下，该楼宇智能化安防监控系统的监控盲点得到了有效规避，监控信息更加完整的同时也满足了各摄像机监控画面的自由切换需求，使得监控效果大幅度提升。
2.4安防报警主机设计
为了进一步提升安防监控系统的安全可靠性，在报警主机选型方面，本系统应用了DS7400XI这一BOSCH 公司的产品，将其用于报警控制和通讯工作。DS7400XI报警主机在应用时，用户能够借助物联网体系中的远程设备或键盘完成编程控制工作，在楼宇外部实现一键报警操作。该主机防区数量为八个，防区的扩充也可以借助总线来实现，能够通过上位机集中管理各类报警信息。在报警程序设计方面，报警时间主要设计到编程地址4028的入口延时、编程地址4033的警铃报警时间、编程地址4032的火警报警时间、以及编程地址4030的出口延时。在触发跟随防区时，如果未触发其他延时防区，此时的安防子系统将会立即发出报警信息。如果触发了其他延时防区，警情忽略情况将会出现在延时期间。设计跟随防区（内外出入口）时序图如图3所示。
图3跟随防区（内部出/入口）时序图
2.5联动设备设计
为了满足监控以及安防两方面设备的连接与启动需求，本系统设计应用了联动设备，其功能实现需要借助技术成熟、运行可靠、性价比高的单片机设备。在实际应用时，还需要应用继电器建立联动系统与DS7400XI报警主机的联系，继电器型号为DSR-32C。DS7400XI报警主机一对多完成监控、安防系统设备的融合联动，确保报警功能的可靠应用。
安防报警的联动程序设计时，需要根据联动设备参数以及报警主机参数将不同的编号定义给各个防区，主要涉及各防区连续报警、越区报警、24小时报警、脉冲报警等多种功能类型，最终通过互联程序完成报警联动工作。
监控模块的联动程序在设计时重点需要做好摄像机以及开关相关内容的设置工作，确保监控功能的实现，各摄像机波特率参数详见表3。
表3 摄像机波特率设置表
在系统的摄像机数量为255个，其开关的设置需要结合位置情况来确定，针对各摄像机开关定义不同的位置代码，开关设置情况详见表4。
表4 摄像机开关设置表
在联动模块的支持下，楼宇智能化综合安防监控系统的功能能够得到更有效地发挥，有效提升了楼宇内部的安全可靠性。
3.结束语
综上所述，在综合安防监控系统的研究过程中，需要将智能化技术、物联网技术相互融合，建立具有应用、网络、感知三层的高性能系统。在系统设计应用时，设计人员需要结合各自设备的功能要求做好设计选型工作，充分考虑设备的安装位置、抗干扰能力等相关内容，在设计可靠监控、安防系统的同时，做好联动功能设计功能。相对于传统的安防监控系统，本系统在安装维护成本、升级难易程度以及安全可靠性方面更具优势，具有较高的推广应用价值。
参考文献：
[1]秦健勇,杨丽君.基于物联网技术的楼宇智能化综合安防监控系统设计[J].自动化与仪器仪表,2021(05):82-86.
[2]王琦,高良.楼宇智能化综合安防监控系统探究[J].电子技术与软件工程, 2016(07): 160.
[3]强富平.基于多级架构的综合安防平台的设计[J].信息系统工程,2020(03):66-67.
[4]马政,张君鹏,王猛.基于物联网的智慧园区系统的设计与实现[J].中国信息化,2021(05):90-92+85.
