紀(jì) 勇

*中國鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所 工程師，100081 北京

隨著產(chǎn)品制造工藝以及計(jì)算機(jī)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(dá)到防范目的，但已經(jīng)不能滿足用戶及使用單位對(duì)其更高的功能要求，因此建立及完善一個(gè)統(tǒng)一綜合的集成管理平臺(tái)顯得尤為重要。

1 綜合安防集成管理平臺(tái)的功能要求

1．功能集成。將分散的安防子系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)和綜合，以提高整體智能化程度，增強(qiáng)綜合管理和防災(zāi)、抗災(zāi)能力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能管理，提供增值業(yè)務(wù)，降低運(yùn)營成本。

2．?dāng)?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(diǎn)的定義等都集中在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中完成。各系統(tǒng)的接口協(xié)議、動(dòng)態(tài)鏈接庫也都直接編譯在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，通過外部調(diào)用、WINSOCK方式、COM通信方式來實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

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(tái)上，提供系統(tǒng)集成和功能集成的物理基礎(chǔ)。

4．平臺(tái)建設(shè)。將安防信息集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)，通過合適的接口進(jìn)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(tái)查詢和瀏覽安防系統(tǒng)的運(yùn)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(dá)運(yùn)行指令。

2 綜合安防集成管理平臺(tái)的特點(diǎn)

綜合安防集成管理平臺(tái)原理圖如圖1所示。該平臺(tái)所有的功能模塊，如門禁、報(bào)警、視頻監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警等采用了導(dǎo)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(duì)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(duì)各類信息進(jìn)行建立、改變和刪除。該管理平臺(tái)的主要特點(diǎn)如下。

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

2．網(wǎng)絡(luò)化?；谙冗M(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用典型的工作站模式構(gòu)建。通過運(yùn)行于主服務(wù)器的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，收集各個(gè)子系統(tǒng)的信息;支持TCP/IP協(xié)議，可根據(jù)需求進(jìn)行系統(tǒng)拓展;系統(tǒng)各工作站可以根據(jù)權(quán)限對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改、增刪等，最高級(jí)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(jìn)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(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需要自定義功能模塊及系統(tǒng)組件。各子系統(tǒng)互相獨(dú)立，增加或刪減不會(huì)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(jiǎn)捷，采用由主數(shù)據(jù)庫來管理所有的子系統(tǒng)。當(dāng)處理一些設(shè)備變更、數(shù)據(jù)更新時(shí)，能隨時(shí)同步到所有的管理工作站上。

5．人性化。操作界面友善，可實(shí)現(xiàn)電子地圖編輯功能、動(dòng)態(tài)圖標(biāo)功能、自定義設(shè)備圖標(biāo)功能、分類信息顯示功能、設(shè)備數(shù)量及狀態(tài)的實(shí)時(shí)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(tái)除自身的集成功能以外，可提供動(dòng)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(tái)的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)要求，綜合安防集成管理平臺(tái)是一個(gè)完整的防災(zāi)反恐指揮控制集成平臺(tái)。通過該平臺(tái)即可了解、控制和管理安防總體情況(信息、聯(lián)動(dòng)、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(shí)現(xiàn)對(duì)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、防盜報(bào)警功能模塊及巡更功能模塊等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視;通過對(duì)綜合報(bào)警電子地圖的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有信息點(diǎn)(門禁讀卡點(diǎn)、報(bào)警探測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像機(jī))的信息查詢以及必要的控制。

1．綜合安防管理平臺(tái)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(shí)現(xiàn)報(bào)警信息、事件響應(yīng)、電子地圖、報(bào)警事件自動(dòng)啟動(dòng)實(shí)況視頻和錄像的監(jiān)控操作，以及實(shí)時(shí)與歷史圖像信息的查詢，提供對(duì)多個(gè)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(dòng)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(bào)警地點(diǎn)及狀態(tài);②自定義設(shè)備和設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志;③創(chuàng)建或?qū)氲貓D，以圖形方式呈現(xiàn)設(shè)備和報(bào)警位置(DXF，JPEG，BMP等);④根據(jù)報(bào)警優(yōu)先級(jí)，工作站自動(dòng)啟動(dòng)實(shí)況視頻和錄像;⑤多窗口視頻顯示;⑥查看與報(bào)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(jī)處查看實(shí)時(shí)視頻，利用鼠標(biāo)在電腦屏幕上控制PTZ攝像機(jī)的橫搖、俯仰和變焦縮放;⑧根據(jù)事件類型搜索存儲(chǔ)在數(shù)字硬盤錄像機(jī)中的視頻片斷;⑨事件和報(bào)警能夠向操作員顯示多個(gè)時(shí)區(qū)的信息;⑩管理員可定義操作員能力、系統(tǒng)級(jí)別和設(shè)備級(jí)別權(quán)限;?圖形化電子地圖本身以及電子地圖上的每個(gè)設(shè)備均遵循權(quán)限規(guī)則。

2．綜合安防管理平臺(tái)與門禁控制系統(tǒng)的集成。門禁、防盜報(bào)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(gè)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(yīng)卡或密碼開啟房門;②當(dāng)區(qū)域內(nèi)發(fā)生特殊情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可自動(dòng)開啟各出入口電控鎖，以便疏散人群;③當(dāng)有人非法闖入時(shí)，門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)相應(yīng)位置的攝像機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況;④采取感應(yīng)卡技術(shù)，在需要進(jìn)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(cè)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(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)出入口的自動(dòng)化管理;⑥與建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，保證自動(dòng)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(tái)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(tái)與報(bào)警系統(tǒng)的集成。任何一個(gè)報(bào)警傳感器輸出點(diǎn)均作為1個(gè)LSDI點(diǎn)(四態(tài)觸點(diǎn))連接到報(bào)警輸入控制器。視現(xiàn)場(chǎng)安裝情況，既可以使用門禁系統(tǒng)控制器的輔助輸入報(bào)警點(diǎn)，也可以連接到報(bào)警專用設(shè)備上。

5．綜合安防管理平臺(tái)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(diǎn)或?qū)ｉT的輸出模塊輸出點(diǎn)，與燈光控制實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)?？刂破鞯妮敵鳇c(diǎn)可以采用干接點(diǎn)信號(hào)，當(dāng)持卡人讀卡進(jìn)入某個(gè)區(qū)域時(shí)，自動(dòng)打開預(yù)先設(shè)定的燈光進(jìn)行照明，在持卡人離開時(shí)，將燈光自動(dòng)關(guān)閉，達(dá)到綠色節(jié)能的目的。

6．綜合安防管理平臺(tái)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(diǎn)位(包括門禁讀卡機(jī)、報(bào)警點(diǎn)、DI/DO點(diǎn)、虛擬邏輯點(diǎn)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(jìn)行監(jiān)控。綜合安防系統(tǒng)平臺(tái)的OPC服務(wù)器可以同時(shí)接受多個(gè)OPC客戶端訪問。

7．綜合安防管理平臺(tái)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。通過現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(yīng)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(gè)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(dòng)態(tài)圖標(biāo)(讀卡器、報(bào)警板、任務(wù))。信息列表區(qū)總共有4類:訪問信息、報(bào)警信息、操作信息和巡更信息。系統(tǒng)顏色默認(rèn)為正常(綠色)、報(bào)警(紅色)、報(bào)警恢復(fù)(藍(lán)色)和其他(黑色)，還能通過報(bào)表查詢模塊對(duì)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(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)。遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)可以是嵌入式的硬盤錄像機(jī)，也可以是大型的矩陣控制主機(jī)，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(gè)監(jiān)控主機(jī)工作站可直接通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與遠(yuǎn)端主機(jī)進(jìn)行通信，從而獲得遠(yuǎn)端主機(jī)的工作信息，以及對(duì)遠(yuǎn)端主機(jī)進(jìn)行各種遠(yuǎn)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(jī)是一體機(jī)及全方位快球，可通過彈出的視頻窗口實(shí)現(xiàn)鏡頭的拉遠(yuǎn)拉近、云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、鏡光圈調(diào)節(jié)、防護(hù)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?cái)z像點(diǎn)的圖標(biāo)，當(dāng)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊某個(gè)攝像機(jī)圖標(biāo)時(shí)，即可以彈出視頻窗口，觀看動(dòng)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(bào)警聯(lián)動(dòng)的方式，如發(fā)生視頻移動(dòng)報(bào)警或其他設(shè)備報(bào)警時(shí)，將會(huì)自動(dòng)切換到電子地圖，在實(shí)時(shí)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(jí)或自定義方式自動(dòng)進(jìn)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(jī)進(jìn)行通信，從而獲得該消防CRT主機(jī)工作狀態(tài)和信息，并對(duì)其進(jìn)行控制?？紤]可能需要連接多個(gè)消防CRT主機(jī)，其中每個(gè)消防CRT主機(jī)都通過惟一的設(shè)備地址由軟件來管理。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)給管理服務(wù)器一個(gè)指令，能夠在大屏幕上顯示該區(qū)的分區(qū)圖及報(bào)警位置，按照預(yù)設(shè)程序指令來定義疏散線路，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的地理位置，打開或關(guān)閉相應(yīng)的門。

4.4 防盜報(bào)警及周界警戒子系統(tǒng)

綜合集成平臺(tái)中，報(bào)警前端設(shè)備(包括防盜報(bào)警及周界警戒)通過專門的報(bào)警輸入、輸出模塊連接到系統(tǒng)中。采用TCP/IP協(xié)議通過計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，調(diào)整攝像機(jī)的位置，將現(xiàn)場(chǎng)情況顯示在特定的監(jiān)視器上，并可用攝像機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行記錄。

對(duì)于各類報(bào)警事件，都會(huì)自動(dòng)地保存在系統(tǒng)日志中，包括發(fā)生的時(shí)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(shí)間段、指定類型，以及指定人員來單獨(dú)或組合查詢各類記錄。

通過對(duì)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(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等綜合集成平臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)部人員的高效有序管理;保障人員、設(shè)備及財(cái)產(chǎn)的安全;提供方便的可擴(kuò)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(kuò)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(tái)。

［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)．