入侵探测技术的智能建筑论文

1不直接修订标准的具体指标解决相关问题

因为标准是某一类型产品技术指标的浓缩。制修订标准，一方面能改善某一类型的产品的相关指标；另一方面，如果受到产品本身技术原理的制约，无法提升相关技术指标，就无法修订标准，即不能满足行业应用的需求（比如：传统型主动红外入侵探测器的技术就无法将触发响应时间提升至符合应用需求的20ms）；最重要的是，随着应用需求的发展与变化，新产品、新技术的引进将成为随机性、常态化的过程，如果缺乏更高、更广层面框架的指引，行业应用将会成为方向无法预见的、被动的、持续的具体标准修订过程。如果能够“搭建一个开放式的、严谨的、完备的描述行业应用需求的框架式平台”——应用规范，则一方面行业用户要求入侵探测工程或其产品的使用效果满足应用规范中的约束条件，而不必拘泥于选择某种原理的产品；另一方面厂家也可以根据行业应用规范描述的内容，从多角度考虑研发方向，并依据哪些约束条件选择新产品应依托的技术，确保产品的主要功能和关键性技术指标可以满足应用需求，确保研发投入的有效性；而在应用规范约束条件下产生的标准，本身也符合应用需求。

2顶层设计的作用

应用规范可以为用户提炼一个系统的、完整的、关于应用效果的准确表达，成为工程设计方全面而严谨的设计和验收的依据，并对施工工艺提供相应的指导。由于应用规范的定义，所有的描述内容仅涉及应用效果，而不规定具体技术和产品，其开放式的结构不仅为更多新技术的进入提供了广阔空间，同时对新技术予以严谨的约束和指导，避免应用中采用“似是而非”的技术；避免生产厂商以“先进技术”误导用户和工程设计及施工方。

3以“顶层设计”的方法规划智能建筑的入侵探测技术配置的一般性过程

3.1全方位准确描述智能建筑的应用环境

3.1.1智能建筑内部空间的基本功能在智能建筑的内部空间中，符合准入权限的人员及其喂养的各类宠物，均可以在其中无拘束地自由活动。

3.1.2智能建筑（以住宅类为例）由各种不同的功能区域构成智能建筑可以由屏障式建筑体（院墙/大门）、过渡空间（院落）、主体建筑、附属建筑等多种建筑形态构成，也可以是单独的多/高层楼宇式建筑物。1）室外建筑构成体在外形特征的相关变化院落形态变化对比如表1所示。2）室内空间功能多样化及其内部环境条件多元化为了满足多个不同个体的人员、多层面应用需求，智能建筑内部可能设置有厅/餐/厨/卫/主/客/佣/影视/文娱/体/阅读等不同功能空间。这些空间在不同时段会满足于个体应用需求的温湿度差异；且在不同时段分布不同色温、不同照度、不同波长的光照明、不同频谱、不同规律、不同响度的声音等。3）智能建筑中配置满足不同层面需要的各类设施为了满足住户多层面的应用需求，智能建筑中分布有大量的水/电/气管路；配置了空气温湿度、理化洁净度探测控制装置，各类照明、感应、影音播放及相关控制装置，各类实现建筑物内部及内/外联系的通信装置；不同功能空间中还配置有特定的电器装置，甚至某些空间中还配置了可以自动“行走”的从事清洁等服务的机器（人）。上述各种设施是建筑物内各种频率/振幅的机械振动或波振动源；在不同时段也可能在较宽频谱范围内形成不同调制方式、不同能量的空间电磁波辐射（包括光波）和/或线路上的电磁扰动。综合以上分析得出结论：合法入住的人员及宠物的正常活动，智能建筑内部配置的各类电气装置的正常工作状况，均会成为传统型入侵探测技术的干扰源。

3.2以另一种角度解析入侵探测技术

入侵探测的本质：采用物理测量技术，识别出“不允许进入特定区域的人”。探测技术发展经历了以下几个阶段，并各具相应特性。

3.2.1入侵探测技术的智能化进程初级型阶段的入侵探测技术是针对参照物“有没有”实施最简单判断，使用的典型技术是铁磁性“接近开关”对门、窗的“开/闭”状态判断，以门/窗有没有开启作为触发报警条件。传统型阶段的入侵探测技术达到了“什么样”的判断水平——针对移动特性与体积、重量、温度、外形等参量之一的探测，以上述物理参量是否存在或以某个特定值作为预设的触发报警条件。智能型入侵探测的智能水平达到了判别“是谁”的能力——采用各类生物识别技术，实现对特定人员身份的探测（识别）。本文针对智能建筑的入侵探测应用讨论，所以探讨内容涵盖传统型入侵探测技术和生物识别技术（智能型入侵探测技术）。

3.2.2传统型入侵探测技术——对人的外部物理特征（共性）参量实施探测传统型入侵探测技术针对入侵行为的主要特性——移动，同时为了提升探测的准确性，再针对人员常见的几种外部物理参量之一进行探测，如表3所示。各类传统型入侵探测技术仅针对人员单一的外部物理参量实施探测，探测效果相当于“盲人摸象”，可能得出不准确的结论；更重要的是，传统型入侵探测装置不可能区分出触发者是用户还是非法入侵者，所以不适于在智能建筑的室内安装应用。

3.2.3智能型入侵探测技术——对人的外部社会特性（个性）实施探测用户与入侵者区分依据是人的外部社会特性，是每个人与其他人之间不同的、可测或可度量的、外在的（生物或者人为附加）特征。表4列出了目前不同的生物特征测量技术，对人实现区分所需要的时间和空间条件，而根据这些条件，可以针对智能建筑中不同区域的应用需求，选择合适的探测技术，如表4所示。5.3智能建筑不同功能区域对入侵探测应用需求及配置智能建筑内部区域对入侵探测的应用需求及配置建议如表5所示。

4应用规范的通用性规定

4.1入侵探测装置合法性必须获得强制性认证证书的有效覆盖；没有现行强制性认证标准的产品，需要获得自愿认证证书的有效覆盖。产品参照标准中的具体相关技术指标，均应满足应用规范规定。

4.2配置合理性针对智能建筑的不同部位或区域，配置与应用需求对应类别的入侵探测装置，比如：建筑物内部属于人员及宠物活动区域，入侵探测的应用需求是“确定进入该空间的人员是否具有相应的权限”，依据此需求，建筑物内部原则上不应配置传统型入侵探测装置（当然，针对厨房等某些具有危险物品的空间，为防止婴幼儿或宠物爬入，可能采用传统型入侵探测装置。当然在具体的配置过程中，还需要满足应用需求的其他方面）；而传统型入侵探测装置应配置在智能建筑外部，特别是周界，当然还应该满足构成“封闭式防范”和对外观适应性等其他要求。根据表2所列的内容，可以得出明确结论——传统型入侵探测由于不具备识别人员身份的能力，通常只能设置于智能建筑的外部，担任判断是否有“人员入侵”的工作。若安装于围墙/围栏/窗/阳台等不允许人员“合法”出入的周界区域，只要发现有“目标”越过这些区域（无论是“出”或者是“入”），都必须输出报警信号。而具体应该采用何种入侵探测技术，应根据每种入侵探测技术的特点及具体应用需求来确定。

4.3风险等级适配性1）应用规范应规定智能建筑的风险等级，以及入侵探测装置的防范严密性等级。2）配置与风险等级对应的入侵探测装置类别，除了与空间条件相适应外，其探测的严密程度也应该与建筑的风险等级相对应。比如：对于低风险等级建筑的门禁可以采用IC卡、密码等探测技术；高风险等级建筑的门禁应用可以采用其他相应的生物识别技术。3）配置与风险等级对应的入侵探测装置。低风险等级的周界配置的入侵探测装置的触发响应时间或探测灵敏度指标可以较低，而高风险等级的周界配置入侵探测装置的相应技术指标要求较高。

4.4探测介质安全性建筑的入侵探测装置在长期使用的条件下，对人员物不产生任何伤害；建筑物外使用的入侵探测装置，在短时间内不应对人员（包含入侵者）产生伤害。

4.5环境适应性1）入侵探测装置的外观造型应与整体建筑造型风格和景观观感相适应。2）入侵探测装置的探测介质、通讯介质电磁参量等应该与智能建筑整体（局部）电磁环境相适应，不会产生相互干扰。

4.6探测技术的互补与协调性1）在同一空间或区域内，可采用两种或以上探测介质不同但探测区域重合的入侵探测（身份识别）技术，减少漏报警的机会。2）对不同空间或区域配置的相同或不同探测装置之间的异常信号实现统一管理与分析，提高报警准确率。

4.7资源配置的节约性1）由于智能建筑内分布大量的环境类探测器、传感器，形成广泛分布的传输通道，在保障“报警优先”并确保可有效避免“通道阻塞”条件下，入侵探测装置的输出/远端控制宜尽可能利用智能建筑内部配置的其他探测装置的信号通道。2）门禁确认进入人员身份的识别信号，可以提供给后续智能控制系统，实现“具体房间室内温湿度、灯光色调/照度、音响内容与响度、沐浴水温”多参量的个性化调节等应用环节。3）配置于室内的摄像机，可以同时用于入侵探测与火警探测两种报警复核。可考虑具有“模糊的行为识别”与“高清的取证识别”两种工作模式，以应对不同风险等级或应对不同级别隐私保护需求。4）环境类痕量化学传感器与入侵探测功能交互。住户个人生活习惯，如从吸烟或使用化妆品品牌的痕量分析作为身份识别，既可以根据习惯性化学痕量判断对于住户个人的个性化实施调节；也可以将与习惯性品牌痕量分析不符合的分析结果，作为入侵（内部人员非法进入）报警参考条件。

4.8使用便利性入侵探测装置的安装、调试、维护、保养应方便。家居型智能建筑应用的入侵探测装置最大程度提升DIY水平；在不能或不宜采用DIY方式安装的场所，或入侵探测装置本身的DIY程度要求不高的条件下，入侵探测装置应分别配置针对现场用户和安全控制中心的故障提示方式。

4.9与风险等级对应价格体系的合理性与可承受性1）性能/价格比是相应用户可以接受的（首先是性能，然后才是价格）。2）价格与产品风险等级对应，“优质优价”。3）价格体系应该给生产、销售、安装、调试、维保等环节留有相应生存空间，最好还留有发展空间，杜绝恶性价格竞争。

4.10入侵探测装置使用年限的规定入侵探测装置应规定使用年限，以室内不超过5年、室外不超过3年为宜。

4.11入侵探测装置不适用条件的规定1）系统集成商在构成系统过程中，在入侵探测装置无法承受气候时，系统对入侵探测装置予以“屏蔽”。2）用户对于不同空间隐私性、不同时间准入条件等具体应用需求，明确规定不适用的入侵探测装置或入侵探测系统相应功能不适用的时间段。

5结束语

入侵探测装置相当于人的“眼、耳、鼻、舌、手”等感觉器官，是智能建筑最基础也是最重要的构成部分。智能建筑中入侵探测应用需求所涵盖的内容，无论在广度和深度上，都比传统型入侵探测技术有更巨大的发展空间。完成智能建筑“入侵探测技术应用规范”的构建，应该成为智能建筑行业的一个亟需开展的重要课题。制定规范、约束标准以指导产品。是从方法论角度分析和认识行业应用内在规律的一种尝试，此方法在监狱周界预警防范系统应用中，已初见成效。借助本文提供“针对智能建筑行业应用规范简要思考”给各位专家和同仁参考，希望得到大家关注和指正。

作者：邱亮南单位：广州天网安防科技有限公司