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別墅智能安全防范系統解決方案
2020年12月07日
前 言
近年來，隨著社會經濟發展，全國各地在郊區紛紛建起了各類型私人住宅或別墅群。因這類業主往往都是社會地位及收入較高的階層，別墅的地理位置也相對遠離喧囂市區，這樣往往成為犯罪份子作案的選擇目標，因此別墅的整體安全防護變得異常重要。傳統模式利用人防，即由保安人員24 小時全天巡邏值守，可以起到一定的威懾阻嚇作用。但是，由于人員安排及偶然疏忽等緣故，很容易給犯罪份子以可乘之機。因此，采用一套專門針對別墅、私人住宅等場景的智能型、整體安全防范系統勢在必行。充分借助于高科技電子防護手段，完全排除人為不可靠的因素，24小時全天候守衛家的安全是目前的趨勢。目前市場上各類號稱智能安防產品琳瑯滿目，各種解決方案層出不窮，下面就當前的各類產品與方案做下分析，僅供參考。
一、安全防范系統的工作原理及流程
別墅安全防范系統一般采用各種有線無線傳感器作為前端探測，如高壓脈沖電子圍欄，主動式紅外線對射/柵欄，震動電纜，被動式紅外探測器，煙霧報警器，燃氣泄漏報警器，水泄漏報警器，緊急按鈕等，配合后端智能型控制主機，給別墅家庭提供防周界入侵，防入室盜竊，防煙霧火災，防燃氣泄漏，防水泄漏，一鍵式緊急呼救等全方位綜合性防護。不但可以實現在家中無人時，手機APP或微信端遠程自動接收所有的入侵行為，還可以給家中老人或病人需要緊急求助時，自動發出報警信號。配合視頻監控系統，還可以及時查看家中情況，有效過濾誤觸發警情。必要時，智能安全防護系統也可以自動地通知保安部的綜合性報警管理平臺，系統能直觀體現具體哪一住戶的哪個位置發生的警情類型，使保安人員可以快速到達現場，監控錄像系統不間斷記錄下所監視區域的一舉一動，可隨時調出某個時段的監視內容供業主或執法人員查證，從而有效地保障住戶的生命財產安全。
二、安全防范系統的組成
別墅安全防范系統從硬件角度講一般由前端的各類型傳感器、視頻監控錄像存儲及后端的控制系統組成，通過有線/無線網絡，藍牙，電話線或GPRS網絡等多種通訊方式，回傳至用戶手機APP或微信端，同時發送短信或撥打電話告警，必要時接警至保安部的中心平臺，實現一點觸發，多級響應的目的。從專業角度講，別墅的安全防護一般要做到三層防護，因為任何單一的電子防護方式都存在優劣性，必須多種感應偵測手段相互結合，才能有效規避防護盲區。其中首層為別墅外圍周界防護，主要是在別墅的庭院，圍墻，花園或者大門口等地方設置安全警戒，并結合視頻監控系統做錄像取證，目前常見的防護手段主要有高壓脈沖電子圍欄，主動式紅外線對射/光墻，震動電纜等；第二層為別墅門窗、天窗、過道等近端區域防護，目前常用的手段主要有感應式雷達，主動式紅外柵欄，窗磁門磁等；第三層為別墅室內區域防護，一般采用被動式紅外探測器，雙鑒探測器等；除此之外，系統還可進一步拓展延伸兼顧火災報警，燃氣泄漏報警，水泄漏報警，緊急求助報警等元素，組成一套全方位，全覆蓋的綜合性智能型防護網。
別墅庭院圍墻或大門過道區域由室外防入侵系統和視頻監控錄像系統組成。 室外防入侵系統覆蓋了整個圍墻，多臺動點攝象機分別監控別墅的四面，另有一臺定點攝象機正對別墅圍墻正門口，可實時監視過往人群和車輛。布防后，當有人試圖翻墻或者撬門而入時，即可觸發報警探頭的報警裝置，報警系統馬上現場拉響報警音，并遠程通知用戶手機APP和微信端。用戶收到警情后點開視頻APP即可查看現場情況，整個過程僅需數秒即可完成。當然，視頻錄像已完好的保存于硬盤錄像機中，并于事后調查取證。
三、各種傳感器有線與無線的優劣性分析
綜合上述，無論是首層的外圍周界防護，第二層的門窗近端防護，還是第三層的室內空間防護，各類型傳感器是整個系統的核心要素，傳感器性能的好壞直接決定了整套系統的優劣性。我們根據傳感器供電方式和信號傳輸方式的不同，大體可將之分為有線和無線兩大類型，具體優劣性分析如下。
有線傳感器的電源和信號反饋均采用有線方式，它的優勢在于：一是工作電源通過有線市電提供，電力充沛，無需擔心電能不足問題；二是反饋信號通過分線制或者總線制等有線方式傳輸，性能較穩定，不易受干擾。但是它的缺點也很突出：一是前期綜合布線比較繁瑣，不僅在別墅裝修初期就要提前介入，還需由專業人員進行施工，要求等級高；二是遇到停電或線路損壞等情況，系統將無法工作，并且售后維護也是件麻煩的事情。三是不美觀，在別墅室內室外鋪設大量明線或者暗線都將極大影響整體的視覺景觀。四是容易遭遇雷擊。因某些有線傳感器的導線暴露于室外，遭遇雷擊的風險增加，容易導致整體系統癱瘓，給后續修復工作帶來麻煩。
無線傳感器是在有線的基礎上進行了升級，把原先需要通過市電供電的方式轉換成了用電池供電，與控制主機之間的信號反饋由有線連接換成了無線傳輸，總體來說這是產品的優化與升級。無線傳感器的優勢在于：一是安裝簡便。全無線的設計，電池供電和無線信號傳輸，可以即定即裝，即裝即用，非常方便；二是美觀，不用布線不會破壞家庭裝修；三是造價成本低。與同類型有線產品比較，因其節省了線材管道和人員施工成本，整體造價成本更低。但是無線傳感器的缺陷也很明顯：一是需要定期更換內置電池。市面上的無線傳感器，根據各自功耗和性能的差異，有些需要1年更換一次電池，有些甚至3-6個月就要更換一次電池；二是無線容易被干擾。當某環境下多個無線傳感器同時工作時，因無線頻率接近，極容易造成同頻干擾，漏報誤報風險大；三是無線傳輸距離較近。目前市面上的無線傳感器傳輸距離普遍在100米左右，如果有墻體阻隔或金屬物體影響的話，無線傳輸將會更近。
樂觀的是，據筆者了解，針對目前有線無線普遍存在的一系列問題，市面上已有少數廠家經過多年的技術研究，結合有線和無線傳感器之所長，研發了較先進的光能跳頻無線傳感器，他的主要優勢在于：一是光能結合電池的供電方式大大提高了傳感器的使用周期，有光的時候光能充電，無光的時候電池供電，解決了頻繁更換電池的難題。二是調頻跳頻的無線傳輸技術解決了普通無線傳感器之間信號相互干擾的問題。所謂的跳頻技術，是通過多頻點，多通道隨機發送數據的低速率通信方式，不僅可以保障足夠的穿墻能力，還可有效降低無線信號同頻干擾，相互串碼的誤報漏報問題，保障了信號傳輸的準確度和完整性；三是無線傳輸距離更遠，穿透性能更好。雖然這類光能無線傳感器比有線和普通無線傳感器有了長足的進步，但是它也有缺陷：一是目前售價還相對較高，因為增加了一些額外的元器件和處理器，并且市面上掌握該技術的廠家也不多，缺乏充分的市場競爭；二是兼容性不強，因跳頻技術是為了防止無線信號之間的相互干擾，因此目前無法與市面上主流的無線產品兼容。
結束語
綜上所述，我們不難看出，由無線傳感器作為前端探測的報警系統在別墅安全防范中占有更好的技術優勢和可操作性，省人工，省線材，安裝簡易，維護方便。更可喜的是，集有線和無線兩種產品之長的光能跳頻無線傳感器無疑將成為別墅安全防護中的新寵。他在傳統成熟的紅外對射和熱釋電紅外探測技術基礎上，創新升級引用了太陽能光伏供電技術和抗干擾抗誤報的無線調頻跳頻傳輸技術，真正做到了電源無線和信號無線的全無線工作模式。不論是在別墅的庭院圍墻，大門過道，門窗車庫，室內室外等多區域防盜竊，防入侵方面，還是在防煙霧火災，防煤氣泄漏，防水泄漏，一鍵緊急呼叫等其他拓展的安全防護方面都有很好的應用，規避了布線施工周期長，工程復雜，影響別墅視覺美觀的弊端。
當然，好馬還得配好鞍，好的硬件還得配合好的軟件支持才能體現其價值。據了解，光能跳頻無線報警系統借助于阿里云和騰訊云強大的服務器系統支撐，以實現手機APP客戶端、微信端、PC中心端等多群體，多級聯同步響應，遠程設置，遠程操控等智能化功能。家中發生警情，別墅業主無論身處何地，手機上都能及時接收到警情提示，直觀顯示報警時間，報警防區和警情類型，同時還有短信和電話提醒作為備用通知方式。業主根據報警提示可直接在APP關聯的視頻入口查看別墅周圍的現場監控錄像，以便于準確判斷是否需要做進一步處理。當然，如果別墅保安部安裝了綜合性報警管理平臺，就能及時同步收到該業主家的警情事件并做出相應處理。筆者相信，在未來別墅安全防范系統的廣泛應用中，光能跳頻無線報警系統必將有廣闊的發展空間。
