广东广州 510000
摘要：楼宇对讲可视化技术是当下智能化住宅小区的标配，其作用是为住户与来访者之间提供最直接的视频语音通话功能，以防止非法人员的擅自进入。本文首先介绍了可视对讲系统的结构设计及功能，结合实例设计分析，详细阐述了该系统的设计实现及应用管理，以供相关人员参考借鉴。
关键词：智能化住宅；对讲系统；设计
楼宇对讲可视化系统为楼宇内住户与外来访客之间的沟通提供了最直接的视频语音通话，住户通过显示的外来访客图像，可以决定是否让来访客人进入。该系统连接社区保安安全防范系统，当发现违法犯罪行为时能及时报警，达到防盗的目的。智能楼宇可视对讲系统可与计算机相联接进行安防信息统一管理，实现了智能化住宅小区的目的，提供了科学化的物业管理，给整个小区创造了舒适安全的住宅环境，具有极大的使用价值。
1 可视对讲系统的结构与功能
楼宇可视对讲系统是采用计算机技术、通信技术、密码识别技术、视频显像技术而设计的一种访客识别智能管理系统。楼宇可视对讲系统从单机型控制器到模块化网络型的发展，将楼宇的入口、住户室内和小区物业管理中心三方面的通信包含在同一网络中，有效地使住户的人身和财产安全得到保障。通常情况下，在系统控制器的作用下，楼门处于闭锁状态，本楼内的住户可以用钥匙或密码、刷卡开门达到自由出入，当有访客时，需在单元门外的主机键盘上输入被访住户的房间号，呼叫被访住户的室内分机，在两者进行双向通话后，若住户允许被访，就用室内分机上的开锁按键打开单元楼入口门上的电插锁，来访者可进入楼内。同时，住宅小区的物业管理部门也可以通过管理机，对小区内各住宅楼宇对讲系统的工作进行监视，如有住宅楼入口门被非法打开或出现故障，管理机会发出报警信号并显示出报警的内容和地点，等待管理人员处理异常。
2 可视对讲门禁系统的设计
2.1 设计指导思想
系统的安全性、可靠性、可扩充性和可维护性是系统是否真正实用的关键所在。目前市面上的门禁系统为了实现更多的功能，采用模块化设计的方法进行构建。模块化设计降低了程序的复杂度，将产品的某些功能要素组成一起，构成具有特写子功能的子系统，再将这个子系统作为通用性模块与其他模块再重新组合，构成新的系统，产生不同功能的产品。故此，这种模块化的系统使程序设计、调试、操作和维护等简单化。门禁系统的设置并非千篇一律，可以根据实际情况，如系统规模、配套设施、应用对象、管理要求等各种因素，做出针对性的设计。
2.2 实例设计
设计一个模拟小区的门禁系统：某小区共3栋住宅楼，每栋3单元，每单元8层，每层2住户。整个住宅小区有1个管理机，并与物业管理的计算机连接；可视对讲系统中每个单元门口安装室外主机，通过专线将各个楼层信号与物业管理机连接起来，每住户家门口设置二次门口机，内部设置有一台可视室内分机，同时室内分机与家里的燃气探测器、红外探测器、感烟探测器和门磁开关等连接，当家里出现特殊情况时，室内分机能向管理机报警。本系统采用模块连接系统，采用专用联网交换机以星形拓扑结构连接，使整个系统可以双向通信。
2.3 系统功能设定
模拟小区的门禁系统设置功能如下：
（1）呼叫功能。门禁系统除了实现主机对室内分机的呼叫外，还可实现分机对分机、分机对管理机的呼叫功能。
（2）可视对讲功能。当呼叫功能被激发后，同时将呼叫端的图像传输至被呼叫端，音频、视频同时进行双向传输，直到某一方挂机，断开连接。
（3）设定门磁卡的使用权限。对已授权的人员、有效的卡片允许其进入；对未授权人员将拒绝其入内。门禁控制系统可以设定每个读卡机的位置，编制每张卡的使用权限，即哪张卡可进入哪道门，何时进入，需不需要密码。门禁系统还可跟踪任何一张卡的使用轨迹，并可设置成为“特殊卡”，当该卡在读卡机上读取时就发出报警信号。
（4）实时监测室内的状态。当住户离家后，在室内分机上设置布防，门禁系统可以通过门磁开关、燃气探测器、红外探测器、感烟探测器等传感器，实时监测门当前状态，如在设定范围内出现异常，则系统会发出警报信号。
（5）门禁系统能实时收集所有读卡的记录，实时反馈住户用卡情况。
（6）为了提升安全性，当接到消防报警信号时，门禁系统会自动开启电动锁，保障人员疏散。
3 可视对讲门禁系统的实现与管理
3.1 系统设备要求
（1）一台管理中心机（即一台计算机），安装一套可视对__讲系统软件，对门禁系统的监测和控制。
（2）一台管理机，具有半、全自动监视功能，使管理人员操作方便，是门禁对讲系统的主要组成部分之一，可通过专用联网交换机、联网切换器和单通道可视模块等实行联网控制。
（3）专用联网交换机，可实现各支路间的信号切换。
（4）联网切换器，可实现单元内的音频、视频切换。
（5）AC/DC开关电源，输入高频高压，大功率的电源，并转换成设备专用联网交换机、联网切换器和管理机所需的35V电源。
（6）室外主机，是安装在各单元出入口，主要完成与单元住户室内分机、系统管理机的通信。室外主机与联网切换器连接使用，再通过专用联网交换机实现与管理机的统一管理，且内置读卡器，方便实现刷卡开锁和小区一卡通功能。同时在分机与管理机、分机与分机的通信过程中又起到中转的作用。
（7）单通道可视模块，实现用户内的音频、视频切换。
（8）二次门口机，通过12V电源的连接，实现可靠、稳定的通信效果，是室内安防系统的主要组成部分之一，可单独与室内分机组成简单的家庭安防系统，也可以与其他模块实行联网控制。
（9）室内分机，采用免提可视联网，与门磁开关、燃气探测器、红外探测器、感烟探测器等传感器连接。在设置布防后，系统出现异常，会即时向管理机发出报警，由管理人员处理异常信息。
3.2 系统连接
以某一单元楼某一住户为例，系统连线如图1所示，在系统连线中简要说明几点：
（1）AC/DC开关电源将220交流电转换为系统所需的35V直流电，把电池“+”“-”与“BAT+”“BAT-”端子连接，提供不间断电源；
（2）采用RJ45接口的线序都采用国际标准T568B进行连接，具体颜色从左到右为：橙白-橙-绿白-蓝-蓝白-绿-综白-综。
（3）联网切换器采用地址编号标识某个单元楼，拨码分别为1，2，3，4，5，6，7，8，对应的数值分别为1、2、4、8、16，32，拨码7、8位地址无效。例：将2、3、4拨码往上拨，即该切换器的编码为2+4+8=14。同理，单通道可视模块的地址编码设置方法同上，一个单通道可视模块设置一个单元住户。
（4）联网切换器与联网交换机的端口1连接，管理机与联网交换机的端口3连接。
（5）本系统使用信号开锁的方法实现电插锁的功能。主要有两种连接的方法：常开型或常闭型。外接电源电流由正极到电插锁线圈，再经端子的COM、NO（NC）端流回至电源的负极，形成回路。
3.3 系统设置与调试
3.3.1 单元门口主机设置（以ABB产品为例）
（1）设置单元门口主机地址。在待机状态下，输入“#+*”，再按系统密码后以“#”键结束，屏幕显示“Set”输入“0+#”，输入单元门口主机地址如“0001”，输入切换器的编码为“014”，并按“#”确认。
（2）设置室内分机地址。在待机状态下，输入“#+*”，再按系统密码后以“#”键结束，屏幕显示“Set”输入“1+#”和“0+#”后输入室内分机地址“0101”，接着输入单通道模块号“014”和“3”（选择振铃音3），单元门口主机长“嘀”一声表示设置完成。
（3）室内分机数据上传。在待机状态下，输入“#+*”，再按系统密码后以“#”键结束，屏幕显示“Set”输入“4+#”，然后单元门口主机长“嘀”一声表示设置完成，最后将室内分机数据上传。
3.3.2 管理机与交换机设置
（1）在挂机状态下，按“Ok”键，输入密码选择“交换机配置”后按“OK”确认，选择“设置交换机号”输入交换机号“0001”，级联属性设为“0”总交换机，按F4键退出。
（2）在“交换机配置”状态下，选择“增加记录”，输入交换机号“0001”。按“1”选择“管理机”类型，设备号码为“0001”，端口号输入“3”（与管理机连接交换机的接口一致），后按F2保存；按“3”选择“切换机”类型，设备号码为“0001”，端口号输入“1”（与切换机连接交换机的接口一致），后按F2保存。
3.3.3 系统调试
（1）在单元门口主机上呼叫“0101”，室内分机被呼叫，同时室内可视分机屏幕显示来访者的图像，而同时管理中心机系统里显示“0101”室被呼叫，并通话状态。
（2）“0101”室内可视分机设布防，燃气探测器探测到有燃气泄漏，室内分机马上发出报警信号，管理机响应发出报警声，管理中心机系统显示报警信息，管理人员上门处理异常。
（3）故障处理。开门锁无反应，常见的故障是：确认接线无误后，检查供电是否足够。信号开锁方法需要外接12V电源。室外主机呼叫室内分机无反应，常见的故障是：连线出错；交换机配置错误；管理机配置错误。
4 总语
总之，楼宇可视化对讲系统广泛应用于当下各个智能小区和智能建筑中，由于人们生活水平的不断提高，未来对于楼宇可视技术的要求将更上一层次，这就要求系统设计人员在保证系统正常运行的基础上，对系统的稳定性、安全性、使用性上改进提高，进一步为住宅小区提供高质量的应用服务。
参考文献
[1]付蔚、干超.智能家居可视对讲系统的完整解决方案[J].单片机与嵌入式系统应用.2012（06）
[2]戚平、董海峰.基于Qt的多人可视对讲系统的设计与研究[J].仪表技术与传感器.2011（05）
论文作者:郭福斌
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/2
标签：分机论文; 系统论文; 住户论文; 可视论文; 室内论文; 交换机论文; 单元论文; 《电力技术》2016年第12期论文;