安防工程设计教程

安全防范系统的工程设计
安全技术防范系统的设计，是完成一个安全防范系统工程项目的第一步，也是非常关键的一步。众所周知，任何一个工程项目，设计的正确与否、合理与否，都将直接关系着后面的整个工程的实施。另外，设计要有依据，要有一定的步骤，才能既符合用户要求，又能符合工程规范。工程设计又分为初步设计和正式设计。初步设计有时也称为方案设计，是一项安防工程实施过程中的关键步骤。对于一、二级工程来说，必须先进行初步设计（方案设计），并经主管部门和有关专家论证后，才能进行正式设计。在本章中将分别对设计方面的各项要求加以详细叙述，并在本章第六节中专门阐述安防工程的初步设计问题，以供读者参考运用。
25.1   设计程序与步骤
设计的最根本依据应该是用户的设计任务书以及国家的有关规范与标准。所谓设计任务书是指用户根据自己的需要，将系统应具有的总体功能、技术性能、技术指标、所用入侵探测器的数量、型号，摄像机数量、型号、摄像机镜头的要求、云台的要求、工作环境情况、传输距离、控制要求等各方面的要求以文字形式写出，并作为给设计方的基本依据。但有时由于用户本身的各种原因，可能难于以文字形式给出符合规定的或能说明全部情况的设计任务书，这时往往需设计方与用户共同完成设计任务书。有时也会出现用户口头向设计方讲述自己对系统的大致要求，同意设计方提出设计方案，再加以修改，然后直接形成设计方案。但这种做法严格说来，是不规范的。因此，设计程序与步骤应按下述顺序进行：
(1) 用户给出设计任务书。
(2) 设计方根据设计任务书和有关的规范与标准提出方案设计。方案设计一般来说，是个粗线条的设计，所以也称为初步设计。
方案设计（初步设计）应包含的主要内容有：
(a) 平面布防图（前端设备的布局图）。
(b) 系统构成框图（图中应标明各种设备的配置数量、分布情况、传输方式等）。
(c) 系统功能说明（包括整个系统的功能，所用设备的功能、监视覆盖面等）。
(d) 设备、器材配置明细表（包括设备的型号，主要技术性能指标、数量、基本价格或估价、工程总造价等）。
(3) 将方案设计（初步设计）提交给用户，征求用户意见，进行修改等。待双方协调并同意后，由用户签字盖章并返还设计方（用户可留有备份复印件或备份正式文本）。双方签订合同书。
(4) 将方案设计（初步设计）等有关资料，按要求上报公安机关技防管理部门进行资料的初步审查，并在此基础上由建设单位（用户）的上级主管部门会同公安机关技防管理部门对方案设计（初步设计）进行论证。
(5) 设计方根据用户已同意的、并经论证通过了的方案设计（初步设计）书进行正式设计。正式设计书应包含方案设计（初步设计）中的（1）、（2）、（3）、（4）四部分内容，只不过应更加确切和完善。此外，还应包含下面几个重要设计文件：
(a) 施工图。施工图是能指导具体施工的图纸。它应包括设备的安装位置、线路的走向、线间距离、所使用导线的型号规格、护套管的型号规格、安装要求等等。
(b) 测试、调试说明。应包括系统的分调、联调等说明及要求。
(c) 其它必要的文件（如设备使用说明书、产品合格证书等等）
以上是设计程序和步骤的一般形式。在具体做法上，有些步骤可以简化，但总体上不应相差太远。
25.2  设计的基本技术依据
所谓技术依据，当然是与系统设计有关的具体技术要求。这不同于设计任务书的情况。设计任务书总体上说是对系统功能的要求和描述，而技术依据是在设计中根据系统功能要求的基础上，对一些具体技术问题加以了解，考察甚至实际测试，得出技术结论后，据此再落实到设计中去。这方面的一些问题与设计任务书的要求有关，但又不是在设计任务书中能全部包括和解决的。所以，技术依据有它单独的一些特点和具体问题。一般说来，设计的技术依据来自以下几个方面：
(a) 国家有关的标准与规范
(b) 设计任务书
(c) 工程现场勘察
(d) 设备说明书中所用设备的技术指标
(e) 视场角计算
(f) 根据系统整体情况选择传输方式
(g) 其他必要的技术依据
以上这些，工程现场勘察是非常重要的一个环节。任何一种不通过现场勘察就进行设计的情况，可以说是没有的。现场勘察对设备的配置、安装位置、传输距离、工作环境、传输方式等诸多方面都是决定性因素。所以对这个问题必须非常重视。在现场勘察时，应做出记录，画出草图等，以备设计时作为依据。
25.3  系统中心的设计
系统中心的设计，首先要依据系统前端的入侵探测器、摄像机等设备的数量和布局以及整个系统的情况和要求进行。这里大致分以下几种情况：
(1) 由入侵探测器的配置确定报警主机的型号与功能；
(2) 由摄像机配置的数量决定视频切换主机输入的路数；
(3) 由摄像机配置的数量决定监视器的数量，比如采用4：1方式时，假设有16台摄像机，则应配4台监视器，并由监视器的数量决定视频切换主机输出的最少路数。这里还应说明的是，如控制台上有录像机等设备，还应考虑是否用专用的监视器对应录像机或有关设备。
(4) 由摄像机所用镜头的性质决定控制台应该有否对应的控制功能（如变焦、聚焦、光圈的控制等）。
(5) 由是否使用云台决定总控制台应该有否对应的控制功能（如云台水平、垂直运动的控制）。
(6) 由是否用解码器决定控制台输出控制命令的方式（用解码器时，控制台输出的编码信号用总线方式传送给解码器；不用解码器时，控制台输出直接控制信号。一般来说，摄像机距离控制台较远，且摄像机相对较多，又都是有变焦镜头和云台的情况下，用解码器方式。反之，可以用直接控制方式）。
(7) 由传输方式决定控制台上是否应加装附加设备。比如射频传输方式，应加装射频解调器；光纤传输时应加装光解调器，等等。
(8) 由传输距离决定是否采用远端视频切换方式，并由此决定控制台的切换控制方式以及对远端切换的控制方式。在远距离传输时，还可能采用视频传输、光纤传输、微波传输等其他传输方式。
(9) 根据用户单位的风险等级、用户要求、摄像机数量等因素，综合考虑决定是否用录像机、长延时录像机、多画面分割器等。
(10) 根据上述情况决定电源容量的配置、不间断电源以及净化稳压电源的配置等。
(11) 根据风险等级、用户要求决定采用单独的电视监控系统，还是电视监控系统与防盗报警系统相结合。
总之，系统中心的设计应在实用、可行、节约的情况下尽量满足用户要求和保证系统的功能和可靠性。
25.4  传输系统的设计
由于防盗报警系统信号的传输问题，在本书前部分的有关章节已有讨论，因此在这里重点介绍电视监控系统信号传输的设计问题。
传输系统的设计，重要依据有两条：
(1) 传输距离；
(2) 摄像机的数量、种类及分布情况。
传输距离远、摄像机多的情况，宜选用光纤传输、射频传输、视频平衡传输、远端视频切换方式等。黑白摄像机用视频平衡传输方式为最佳。传输距离近，选用视频传输方式。
有关上述的一些传输方式及选取的原则在本书前面的有关章节中，均做了较为详细的介绍，读者可参考选择。下面要说的是有关传输系统设计中的几个具体问题。
1．传输图像信号所用电缆的选择
传输图像信号用的电缆线，也即特性阻抗为75Ω的同轴电缆。我国的此类电缆型号主要有SYV-75-5、SYV-75-7、SYV-75-9、SYV-75-12等。型号中的尾数愈大，电缆愈粗，损耗愈小，但价格愈高。所以，根据传输距离和所选用的传输方式，合理地选择电缆是很必要的。究竟选择什么样的电缆线，最好根据传输距离和传输方式以及电缆线型号（主要是确定单位长度的衰减量）通过计算后确定。另外，还要考虑电缆线在户外架设时的环境情况，气候情况，决定电缆线的强度，耐高低温的性能。有时还要考虑外加护套管、加铠甲等。有些质量低劣的电缆，从外表上可能看不出什么问题，但其特性阻抗及其他有关技术指标，可能都达不到规定指标的要求。这种情况要特别注意，否则会出现许多意想不到的麻烦。需要时，可对所选择的电缆线进行必要的测试。