【正文】 產(chǎn)品成本的進一步降低、市場繼續(xù)擴大、新技術的不斷引入，可視對講產(chǎn)品的功能也日趨多元化。 當前采用的可視對講系統(tǒng)是通過遙控攝像機及其輔助設備 (如鏡頭，云臺等 )直接監(jiān)看被監(jiān)視場所的情況，把被監(jiān)視場所的圖像和聲音傳送到監(jiān)控中心，用長時間錄像機將圖像記錄在錄像帶上，為突發(fā)事件的及時反應和以后處理提供了方便條件和重要依據(jù)。對講系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化以及智能化是樓宇監(jiān)控今后發(fā)展的主要方向。樓字對講產(chǎn)品最早進入國內市場的是單戶型與單元型樓宇對講產(chǎn)品，并且功能比較單一，只能簡單實現(xiàn)訪客系統(tǒng)的基本功能。 1． 2 相關研究的發(fā)展動態(tài)與現(xiàn)狀 (1)可視對講技術的發(fā)展動態(tài)與現(xiàn)狀 對講系統(tǒng)從上個世紀 80 年代興起于日本和歐美，在歐美國家、香港、臺灣等地區(qū)已經(jīng)采用了近 20 年，國外的可視對講產(chǎn)品主要有韓國和日本品牌。智能樓宇是將樓宇自動化系統(tǒng)BAS(Building Automation System)、辦公自動化系統(tǒng) OAS(Office Automation System)和通信自動化系統(tǒng) CAS(Communication Automation System)通過綜合布線系統(tǒng) 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 2 頁 │ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ GCS(Generic Cabling System)有機地結合在一起，并利用系統(tǒng)軟件構建智能樓宇軟件 平臺；實時信息、管理信息、決策信息 、視頻信息、語音信息以及各種其它信息通過網(wǎng)絡進行傳輸，實現(xiàn)信息共享，以達到安全、舒適和便捷的工作環(huán)境；以提高工作效率為目的，達到節(jié)約能源和管理費用；克服重復投資、控制系統(tǒng)的分離、服務缺乏保證、管理功能不全等缺點，來達到實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。當有災害發(fā)生時，可以通過中央管理系統(tǒng)得知何時何地發(fā)生了何事故，便于事故處理人員迅速進行處理，減小事故帶來的危害和影響。此時，“中央監(jiān)控系統(tǒng)”的名稱就逐漸變?yōu)椤爸醒牍芾硐到y(tǒng)”，其內涵的范圍也由以前的集中監(jiān)視、集中控制，擴大到集中監(jiān)視、集中管理以及分散式控制。中央監(jiān)控室的管理人員只要下達所需的指令，現(xiàn)場控制器就會自動參考其它數(shù)據(jù)，進行運算處理并控制相關的設備，以達到管理者的要求。當時中央監(jiān)控系統(tǒng)的功能，多限于設備初級狀態(tài)的變化顯示，直接進行控制管理，以及對現(xiàn)場傳來的數(shù)據(jù)進行運算處理等。一對信號線就可以傳送多種信號，所有設備的狀態(tài)都可以顯示于中央監(jiān)控室內，很容易進行操作和管理，不但節(jié)省了人力，而且提高了效率。 智能樓宇主要是考慮 建筑物的結構、機電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)之間的內在關系，進行優(yōu)化組合，來提供一個投資合理，具有高效、節(jié)能、舒適、便利的環(huán)境，使住戶的生活更加便捷、舒適。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 1 頁 │ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 1 章 緒論 1． 1 研究的背景及意義 智能樓宇的發(fā)展史，是一個從監(jiān)控到管理的發(fā)展史。 1984 年在美國康涅狄格州哈特福德市，人們對一座舊的金融大樓進行了翻修改造，在樓內鋪設了大量的通信電纜，增加了程控交換機和計算機等辦公自動化設備，并將樓內的機電設各 (如變配電、供水、空調和防火等設備 )均用計算機控制和管理，實現(xiàn)了計算機與通信設施連接，向樓內的住戶提供文字處理、語音傳輸、信息檢索、發(fā)送電子郵件和信息資料等服務，實現(xiàn)了辦公自動化、設備自動控制和通信自動化，成為智能樓宇第一次在世界上出現(xiàn)的標志。從 20 世紀 80 年代起，由于微電腦技術的發(fā)展以及信號傳輸技術的進步，樓宇內部的中央監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化，對樓宇內的各種設備不需要一對一地進行配線和狀態(tài)監(jiān)測。但是在控制方面， 由于當時的現(xiàn)場控制器價格昂貴，功能也不完善，大 部分的系統(tǒng)運算處理，仍需要集中到中央控制室內由主機進行處理。 以前需要由中央監(jiān)控主機完成的各種功能，在 2l 世紀的今天，已經(jīng)由一些低價格、高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代。這樣，中央監(jiān)控系統(tǒng)的主機就不需要再負擔大量的數(shù)據(jù)運算工作，而中央監(jiān)控系統(tǒng)的功能也逐漸由控制變?yōu)樘峁└鞣N數(shù)據(jù)報表和專項 統(tǒng)計文件。中央管理系統(tǒng)不斷地將各種數(shù)據(jù)報表提供給管理人員，管理人員通過分析數(shù)據(jù)報表，求得樓宇最低的運營成本 (如節(jié)省能源、節(jié)省人工成本等 )，從而進一步提高樓字的附加值。 智能樓宇是多學科、高新技術的巧妙集成，也是綜合經(jīng)濟實力的表現(xiàn)，大量高新技術競相在此應用， 使得高層建筑不再是一個城市的“孤島”，而是一個充滿活力的、具有高工作效率的、有利于激發(fā)人們創(chuàng)造性的環(huán)境。因此，智能樓宇代表了21 世紀高層建筑的走向，具有強大的生命力。自從 1992 年起，國外的樓宇對講產(chǎn)品制造商，陸續(xù)到中國大陸開拓市場。自從 2022 年以來，有實力的生產(chǎn)廠家集中開發(fā)聯(lián)網(wǎng)型樓宇智能產(chǎn)品，樓宇智能系統(tǒng)的集成度越來越高，首先實現(xiàn)了多門口機與多管理機系統(tǒng)，接著集成了安防報警、小區(qū)服務及信息發(fā)布等功能，另外，還有一些廠家還集成了三表遠抄、監(jiān)控以及巡更等系統(tǒng)，產(chǎn)品的性能也 有進一步提高。 MOTOLORA 公司 2022 年年底在中國國際高新技術成果交易會上推出了數(shù)字化可視對講系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但具有對講、監(jiān)視等基本功能，還有多媒體幫助、訪客留影、信息發(fā)布、廣告服務等先進功能。雖然閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在銀行、商場等公共場所應用廣泛，但是在居住小區(qū)和樓宇公共安全防范系統(tǒng)中的應用卻很少，一個重要的 原因就是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)所需的多畫面分割器、長時間錄像機等硬件設備價格昂貴。如門口機模塊中引入圖像識別技術、指紋識別技術使系統(tǒng)更加人性化；采用音頻和視頻數(shù)字化技術、 ARM 嵌入式技術可以使系統(tǒng)直接接入寬帶網(wǎng)絡；采用藍牙技術可以實現(xiàn)免布線的無線樓宇對講系統(tǒng)等。總之，樓宇可視對講產(chǎn)品的 發(fā)展已經(jīng)到了一個全新的階段，但是還有很多方面不很成熟，未來樓宇可視對講產(chǎn)品將向新的高度發(fā)展。在系統(tǒng)布線的過程中，需要重點考慮的是：音頻傳輸質量、視頻傳輸質量以 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 3 頁 │ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 及數(shù)據(jù)傳送質量的優(yōu)劣。 傳統(tǒng)工業(yè)控制的通信方式一般采用 RS232 和 RS485 總線，其主要缺點是無法構成多主結構，主 節(jié)點任務繁忙，一旦主節(jié)點出現(xiàn)故障就可能引起整個系統(tǒng)癱瘓。 本文采用二級總線結構，一級總線采用 CAN 總線，二級總線采用 RS485 總線。 CAN 總線在數(shù)據(jù)傳輸方面有著顯著的優(yōu)勢 (詳見第 3 章 )， 它能夠完全適應和勝任智能樓字可視對講系統(tǒng)的工作環(huán)境與要求，其協(xié)議的充分性和完整性，使 CAN 總線在數(shù)據(jù)通訊中具有很強的可靠性、實時性和靈活性，不會因網(wǎng)絡負載重而導致網(wǎng)絡癱瘓，其采用短幀結構使數(shù)據(jù)出錯率極低，并且 CAN 總線的通信芯片價格低廉，使用方便；然而相比之下， Lon works 總線的成本較高，雖然它兼容 TCP／ IP 協(xié)議，但是并不能取代上層局域網(wǎng)直接掛接到INTERNET 網(wǎng)上，另外，其仲裁方式很容易因數(shù)據(jù)無限重發(fā)而導致網(wǎng)絡癱瘓，由此可見， Lon works 總線與 CAN 總線相比，前者在智能樓宇中應用沒有優(yōu)勢。 1． 3 國內樓宇對講系統(tǒng)現(xiàn)存的主要問題 1．粗劣產(chǎn)品沖擊市場 普及型樓宇對講系統(tǒng)的技術含量不高，生產(chǎn)投資較少，市場又看好，各種經(jīng)濟實體的廠家都一哄而上，打破原來只有幾家大型企業(yè)獨霸市場的格局，促進了各廠家在開發(fā)引進新產(chǎn)品，提高質量、降低成本、做好售后服務等方面的投入，相反，也帶來了不少負作用。 2．對講系統(tǒng)的質量問題 樓宇對講系統(tǒng)是公共設備，又安裝在室外，對質量要求較高，而目前質量的控制依賴于對電子元件的嚴格重篩選和制造工藝的嚴格要求。 3．編碼方式 現(xiàn)在工程單位的技術水平參差不齊，而對講系統(tǒng)的選址、編碼基本上都采用現(xiàn)場 編碼 (批腳、拔號、剪線等方式 )，易出現(xiàn)不少人為故障，如采取電子搜索編碼，則可將 其控制到最低。 全文的結構如下： 第一章 可視對講和通信控制的研究現(xiàn)狀。 第三章 系統(tǒng)軟件設計部分，給出了對鍵盤和顯示界面軟件設計 流程圖 。 第五章 內容的總結和展望。如何有效的減弱或消除嘯叫是本設計中要解決的主要問題。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)主要是由于揚聲器負載和功放輸出阻抗不匹配引起的。防止噪聲信號竄入語音通道。 3．采用較先進的現(xiàn)場 CAN 總線通信，需要解析 CAN 協(xié)議中標準幀和擴展幀的格式、輸入輸出緩沖器和驗收濾波器工作原理?？梢晫χv系統(tǒng)主要有三種工作方式：可視對講方式、監(jiān)聽方式、群呼方式，系統(tǒng)需要研究在不同工作方式下繼電器的切換響應。 2．將工程實際經(jīng)驗和理論知識有機結合。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 5 頁 │ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 對講系統(tǒng)硬件研究與設計部分 2． 1 系統(tǒng)總體設計思想 本系統(tǒng)的硬件部分主要可分為中央處理芯片及外圍電路、單片機與各房間的信號輸入與驅動、主機與各房間分機對講及音頻處理二部分。本系統(tǒng)單片機采用 PICl6F877A 芯片作為主 CPU， PICl6F877A 是一個省電，高效的 8 位 CMOS 微型計算機并且具有 16K 字節(jié)的可編程，可擦寫的只讀閃存，在線的閃存允許系統(tǒng)內部的程序存儲器被編程，或通過普通的不揮發(fā)的編程器編程。 系統(tǒng)包括主機和若干分機，主機位于樓宇入口或是值班室內，分機分布于各個用戶室內，采用現(xiàn)場總線 CAN 通信， CAN 網(wǎng)絡為分布式網(wǎng)絡結構。對講采用全雙工模擬信號工作，工作方式分為：可視對講、監(jiān)聽、群呼。設計方案如圖 21所示 : 圖 21 設計方案 可視對講系統(tǒng)各部分主要作用： 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 6 頁 │ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 管理機： 可以與樓內任 一個 住戶分機通話，也可以與門口機通話，可以進行全局廣播或局部廣播，發(fā)布各 種服務信息等。 門口機： 攝錄訪客的圖像 和聲音，并通過相應的信號線分配傳輸至住戶分機或管理機。此外，住戶分機還可以與管理中心直接聯(lián)系，如緊急求救等。系統(tǒng)模塊組合靈活，便于擴充，能滿足住戶不同需求。隔離保護器的作用是當住戶分機發(fā)生故障時，隔離保護器會自動將該住戶分機與系統(tǒng)隔離，保證系統(tǒng)正常運行。 (3)保安 防盜 系統(tǒng)中保安防盜可以采用兩種方式：一種是住戶分機自身具有多路防區(qū)的報警功能；一種是專用的住戶多路防區(qū)報警系統(tǒng)。管理中心的電腦能記錄報警的地點、房號等。當來訪者在門口機上按下住戶房號時，門口機即把該房號的編碼送入信號控制線，并開啟聲訊連接，被選中的住戶分機與聲訊線接通產(chǎn)生呼叫信號，門口機接收到住戶分機發(fā)出的回鈴響應，門口機與該選中的住