綜合安防集成管理平臺研究

紀 勇

*中國鐵道科學研究院通信信號研究所 工程師，100081 北京

隨著產(chǎn)品制造工藝以及計算機技術(shù)的日益發(fā)展，樓宇智能化的要求也越來越高，傳統(tǒng)單一的安防系統(tǒng)盡管在一定程度上可以達到防范目的，但已經(jīng)不能滿足用戶及使用單位對其更高的功能要求，因此建立及完善一個統(tǒng)一綜合的集成管理平臺顯得尤為重要。

1 綜合安防集成管理平臺的功能要求

1．功能集成。將分散的安防子系統(tǒng)進行有機互聯(lián)和綜合，以提高整體智能化程度，增強綜合管理和防災、抗災能力，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能管理，提供增值業(yè)務(wù)，降低運營成本。

2．數(shù)據(jù)庫集成。采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，將各種設(shè)備的增刪、電子地圖的編輯、信息點的定義等都集中在一個數(shù)據(jù)庫中完成。各系統(tǒng)的接口協(xié)議、動態(tài)鏈接庫也都直接編譯在一個數(shù)據(jù)庫中，通過外部調(diào)用、WINSOCK方式、COM通信方式來實現(xiàn)聯(lián)動。

3．網(wǎng)絡(luò)集成。將各建筑群內(nèi)安防各子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上，提供系統(tǒng)集成和功能集成的物理基礎(chǔ)。

4．平臺建設(shè)。將安防信息集成平臺的數(shù)據(jù)，通過合適的接口進行顯示和記錄，并上傳至樓控集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。用戶可以通過該平臺查詢和瀏覽安防系統(tǒng)的運行情況以及設(shè)備狀態(tài)，經(jīng)過授權(quán)的用戶還可以向安防各子系統(tǒng)下達運行指令。

2 綜合安防集成管理平臺的特點

綜合安防集成管理平臺原理圖如圖1所示。該平臺所有的功能模塊，如門禁、報警、視頻監(jiān)視、火災報警等采用了導航結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要選擇所有或部分功能模塊;對于功能模塊中各種組件的編輯設(shè)置則采用了樹狀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)管理員可對各類信息進行建立、改變和刪除。該管理平臺的主要特點如下。

1．集成性。該系統(tǒng)的各個功能模塊開發(fā)均基于最底層協(xié)議，并且采用獨特的“設(shè)備監(jiān)控管理器”，用驅(qū)動方式將所有設(shè)備實現(xiàn)無縫鏈接。

2．網(wǎng)絡(luò)化。基于先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用典型的工作站模式構(gòu)建。通過運行于主服務(wù)器的后臺數(shù)據(jù)庫，收集各個子系統(tǒng)的信息;支持TCP/IP協(xié)議，可根據(jù)需求進行系統(tǒng)拓展;系統(tǒng)各工作站可以根據(jù)權(quán)限對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、修改、增刪等，最高級別的工作站可以跨系統(tǒng)查看數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫與工作站以及各系統(tǒng)之間通過TCP/IP和WINSOCK進行數(shù)據(jù)交換。

3．模塊化。各功能子系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可以根據(jù)實際需要自定義功能模塊及系統(tǒng)組件。各子系統(tǒng)互相獨立，增加或刪減不會影響軟件結(jié)構(gòu)。

4．統(tǒng)一性。為了方便操作，保證系統(tǒng)管理的簡捷，采用由主數(shù)據(jù)庫來管理所有的子系統(tǒng)。當處理一些設(shè)備變更、數(shù)據(jù)更新時，能隨時同步到所有的管理工作站上。

5．人性化。操作界面友善，可實現(xiàn)電子地圖編輯功能、動態(tài)圖標功能、自定義設(shè)備圖標功能、分類信息顯示功能、設(shè)備數(shù)量及狀態(tài)的實時顯示功能、設(shè)備的樹狀結(jié)構(gòu)等。

6．靈活性及開放性。該平臺除自身的集成功能以外，可提供動態(tài)鏈接庫給其他系統(tǒng)做二次開發(fā)，支持ODBC接口、OPC開發(fā)協(xié)議等，可以方便地與OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)以及IBMS集成。

3 綜合安防集成管理平臺的實現(xiàn)

根據(jù)要求，綜合安防集成管理平臺是一個完整的防災反恐指揮控制集成平臺。通過該平臺即可了解、控制和管理安防總體情況(信息、聯(lián)動、設(shè)備狀態(tài)等)，并支持通過互聯(lián)網(wǎng)(局外網(wǎng))和辦公局域網(wǎng)，實現(xiàn)對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、防盜報警功能模塊及巡更功能模塊等設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視;通過對綜合報警電子地圖的監(jiān)測，實現(xiàn)對所有信息點(門禁讀卡點、報警探測器、監(jiān)控攝像機)的信息查詢以及必要的控制。

1．綜合安防管理平臺與閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。通過統(tǒng)一的監(jiān)控界面，實現(xiàn)報警信息、事件響應、電子地圖、報警事件自動啟動實況視頻和錄像的監(jiān)控操作，以及實時與歷史圖像信息的查詢，提供對多個視頻窗口、視頻矩陣、數(shù)字視頻記錄設(shè)備(DVR)通信接口驅(qū)動程序的支持。具體功能包括:①顯示圖形化的攝像頭分布，展示報警地點及狀態(tài);②自定義設(shè)備和設(shè)備狀態(tài)標志;③創(chuàng)建或?qū)氲貓D，以圖形方式呈現(xiàn)設(shè)備和報警位置(DXF，JPEG，BMP等);④根據(jù)報警優(yōu)先級，工作站自動啟動實況視頻和錄像;⑤多窗口視頻顯示;⑥查看與報警有關(guān)的錄像片段;⑦支持小鍵盤(虛擬鍵盤)，從固定或PTZ攝像機處查看實時視頻，利用鼠標在電腦屏幕上控制PTZ攝像機的橫搖、俯仰和變焦縮放;⑧根據(jù)事件類型搜索存儲在數(shù)字硬盤錄像機中的視頻片斷;⑨事件和報警能夠向操作員顯示多個時區(qū)的信息;⑩管理員可定義操作員能力、系統(tǒng)級別和設(shè)備級別權(quán)限;?圖形化電子地圖本身以及電子地圖上的每個設(shè)備均遵循權(quán)限規(guī)則。

2．綜合安防管理平臺與門禁控制系統(tǒng)的集成。門禁、防盜報警與視頻監(jiān)控系統(tǒng)一起，一直是綜合安防系統(tǒng)的3個重要組成部分。綜合安防系統(tǒng)集成門禁系統(tǒng)的主要功能:①通過感應卡或密碼開啟房門;②當區(qū)域內(nèi)發(fā)生特殊情況時，報警系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)聯(lián)動，可自動開啟各出入口電控鎖，以便疏散人群;③當有人非法闖入時，門禁系統(tǒng)聯(lián)動相應位置的攝像機，實時監(jiān)控現(xiàn)場情況;④采取感應卡技術(shù)，在需要進行監(jiān)控的房門安裝門磁開關(guān)、電子門鎖和讀卡器，使用管理系統(tǒng)的注冊IC卡控制通行;⑤門禁系統(tǒng)可與安全技術(shù)防范系統(tǒng)的監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)監(jiān)控中心對出入口的自動化管理;⑥與建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，保證自動釋放相關(guān)區(qū)域的通道出入口控制。

3．綜合安防管理平臺與巡更管理系統(tǒng)的集成。支持在線巡更和離線巡更的模式。

4．綜合安防管理平臺與報警系統(tǒng)的集成。任何一個報警傳感器輸出點均作為1個LSDI點(四態(tài)觸點)連接到報警輸入控制器。視現(xiàn)場安裝情況，既可以使用門禁系統(tǒng)控制器的輔助輸入報警點，也可以連接到報警專用設(shè)備上。

5．綜合安防管理平臺與樓宇智能系統(tǒng)的集成。通過控制讀卡器接口模塊的輔助輸出點或?qū)ｉT的輸出模塊輸出點，與燈光控制實現(xiàn)聯(lián)動?？刂破鞯妮敵鳇c可以采用干接點信號，當持卡人讀卡進入某個區(qū)域時，自動打開預先設(shè)定的燈光進行照明，在持卡人離開時，將燈光自動關(guān)閉，達到綠色節(jié)能的目的。

6．綜合安防管理平臺與樓宇控制系統(tǒng)的集成。采用OPC方式或ODBC接口，將所有的安防點位(包括門禁讀卡機、報警點、DI/DO點、虛擬邏輯點等)“推”到服務(wù)器，供上位集成系統(tǒng)使用。賦予上位系統(tǒng)權(quán)限進行監(jiān)控。綜合安防系統(tǒng)平臺的OPC服務(wù)器可以同時接受多個OPC客戶端訪問。

7．綜合安防管理平臺與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。通過現(xiàn)場控制總線和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與底層設(shè)備連接，采用C/S結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)場控制總線和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)采集來的數(shù)據(jù)存入應用子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

4 主要子系統(tǒng)的功能描述

4.1 門禁子系統(tǒng)

門禁子系統(tǒng)界面的布局基本分為功能區(qū)、電子地圖區(qū)和信息列表區(qū)3個部分。功能區(qū)包括:電子地圖、任務(wù)、防區(qū)組、區(qū)域和硬件。電子地圖區(qū)中用戶可以添加各種動態(tài)圖標(讀卡器、報警板、任務(wù))。信息列表區(qū)總共有4類:訪問信息、報警信息、操作信息和巡更信息。系統(tǒng)顏色默認為正常(綠色)、報警(紅色)、報警恢復(藍色)和其他(黑色)，還能通過報表查詢模塊對顏色重新定義。

4.2 電視監(jiān)控子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)通過串口方式或TCP/IP方式，管理多個遠程監(jiān)控主機。遠程監(jiān)控主機可以是嵌入式的硬盤錄像機，也可以是大型的矩陣控制主機，在軟件中所有的設(shè)備處于局域網(wǎng)范圍內(nèi)，都通過樹狀結(jié)構(gòu)層直接顯示出來。每個監(jiān)控主機工作站可直接通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與遠端主機進行通信，從而獲得遠端主機的工作信息，以及對遠端主機進行各種遠程控制。在服務(wù)器及工作站上可以通過角色定義及權(quán)限劃分，設(shè)定所有操作員的管理內(nèi)容。

安裝的攝像機是一體機及全方位快球，可通過彈出的視頻窗口實現(xiàn)鏡頭的拉遠拉近、云臺轉(zhuǎn)動、鏡光圈調(diào)節(jié)、防護罩的溫度調(diào)節(jié)等功能。

可以在電子地圖上直接編輯(增加及刪除)監(jiān)控攝像點的圖標，當用鼠標點擊某個攝像機圖標時，即可以彈出視頻窗口，觀看動態(tài)視頻圖像，操作極為方便。通過軟件設(shè)置，采用讀卡或報警聯(lián)動的方式，如發(fā)生視頻移動報警或其他設(shè)備報警時，將會自動切換到電子地圖，在實時監(jiān)控狀態(tài)下觀看發(fā)生事件的區(qū)域內(nèi)圖像，并可以通過優(yōu)先級或自定義方式自動進行切換。

4.3 消防CRT子系統(tǒng)

消防CRT子系統(tǒng)是通過串口或網(wǎng)絡(luò)接口與消防CRT主機進行通信，從而獲得該消防CRT主機工作狀態(tài)和信息，并對其進行控制?？紤]可能需要連接多個消防CRT主機，其中每個消防CRT主機都通過惟一的設(shè)備地址由軟件來管理。當火災發(fā)生時，消防系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)給管理服務(wù)器一個指令，能夠在大屏幕上顯示該區(qū)的分區(qū)圖及報警位置，按照預設(shè)程序指令來定義疏散線路，根據(jù)火災發(fā)生的地理位置，打開或關(guān)閉相應的門。

4.4 防盜報警及周界警戒子系統(tǒng)

綜合集成平臺中，報警前端設(shè)備(包括防盜報警及周界警戒)通過專門的報警輸入、輸出模塊連接到系統(tǒng)中。采用TCP/IP協(xié)議通過計算機網(wǎng)絡(luò)向視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理服務(wù)器發(fā)出指令，實現(xiàn)聯(lián)動，調(diào)整攝像機的位置，將現(xiàn)場情況顯示在特定的監(jiān)視器上，并可用攝像機對現(xiàn)場情況進行記錄。

對于各類報警事件，都會自動地保存在系統(tǒng)日志中，包括發(fā)生的時間，具體的工作站名稱及區(qū)域，事件類型等等。操作員或管理員可以指定設(shè)備、指定時間段、指定類型，以及指定人員來單獨或組合查詢各類記錄。

通過對通用模塊系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、考勤管理系統(tǒng)、在線巡更系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)等綜合集成平臺的建立，實現(xiàn)了對內(nèi)部人員的高效有序管理;保障人員、設(shè)備及財產(chǎn)的安全;提供方便的可擴展的附加服務(wù);提高設(shè)備利用率;充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、安全性、開放性、擴展性、易用性的高科技管理，為樓宇或區(qū)域智能化管理建立了良好的管理平臺。

［1］張艷玲，張金德．智能樓宇的弱電系統(tǒng)集成［J］．中國科技信息，2006(7)．