陳應平

（甘肅省新業(yè)資產(chǎn)經(jīng)營有限責任公司，甘肅蘭州　730000）

基于ZigBee定位系統(tǒng)的辦公樓安防監(jiān)控系統(tǒng)設計

陳應平

（甘肅省新業(yè)資產(chǎn)經(jīng)營有限責任公司，甘肅蘭州730000）

辦公樓安防管理工作中，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的缺點越發(fā)凸顯，近年由于安防工作不到位引發(fā)的辦公樓盜竊事件屢屢發(fā)生，更有機關(guān)企事業(yè)單位涉密場所丟失機密信息，越發(fā)突出辦公樓安防工作的重要性與迫切性。本文通過現(xiàn)今成熟的技術(shù)手段有機整合定位系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，挖掘兩大系統(tǒng)的優(yōu)勢互補，提升辦公樓安防管理工作的水平。

辦公樓安防ZigBee定位系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

目前對于辦公樓的監(jiān)控和管理，采用的方法以人工結(jié)合監(jiān)控攝像頭等方式，智能化程度不高，且過分依賴人工經(jīng)驗判別，有效識別率極低。人員出入信息、停留地點等數(shù)據(jù)，都是通過人工登記進行的，也根本無法證實信息的真實有效性，一旦發(fā)生事故，將無法回溯追查。

系統(tǒng)設計的核心技術(shù)采用ZigBee定位技術(shù)，ZigBee定位技術(shù)采用2.4G公共頻段，傳輸速度可達1Mbps。由于ZigBee技術(shù)的工作特性，接收端與發(fā)射端無需連續(xù)性雙向傳輸，大幅度降低了功耗、延長電池續(xù)航時間，用來實現(xiàn)安防監(jiān)控隱蔽性高。為此，本文依托ZigBee定位技術(shù)及其構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)，整合集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)、RFID卡門禁系統(tǒng)、紅外線傳感系統(tǒng)共同構(gòu)成完整的辦公樓安防監(jiān)控系統(tǒng)。

1　系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)總構(gòu)架由定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)這兩部分共同組成。

1.1定位系統(tǒng)組成

定位系統(tǒng)是由采集端、服務器端、客戶端三部分構(gòu)成。采集端硬件包括基站、定位器、定位終端。其工作流程為由定位器采集定位終端信號，并激活基站，由基站接收歸集數(shù)據(jù)上傳至服務器端。服務器端硬件由高性能IBM兼容服務器構(gòu)成，專司負責系統(tǒng)內(nèi)各基站上報的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)中的定位信息、報警信息、設備狀態(tài)信息進行存儲并進行分析匯總?？蛻舳藙t主要用于基本信息的錄入、數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示，及系統(tǒng)中必須由人工完成的工作內(nèi)容，這包括：人員信息錄入、發(fā)卡、注銷等內(nèi)容。同時，向服務器端發(fā)送數(shù)據(jù)請求，并返回顯示數(shù)據(jù)信息，包括定位軌跡信息、報警信息、定位器失聯(lián)報警信號、設備狀態(tài)不良報警信號等內(nèi)容。

1.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由采集端、服務器端、客戶端三部分構(gòu)成。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集端主要是由，定焦監(jiān)控攝像機和球型云臺變焦監(jiān)控攝像機，這兩種設備完成視頻數(shù)據(jù)信號采集工作。服務器端由高性能嵌入式數(shù)字硬盤錄像機組成，根據(jù)采集端監(jiān)控攝像機的數(shù)量，決定嵌入式數(shù)字硬盤錄像機的布置數(shù)量，呈正比增長。嵌入式數(shù)字硬盤錄像機能夠無縫接入以太網(wǎng)絡，這對視頻信號的二次處理帶來極大的方便。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端主要功能偏向于監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護、數(shù)據(jù)查詢、故障排查等內(nèi)容，因此客戶端主要功能即為視頻信號數(shù)據(jù)的歷史查詢、數(shù)據(jù)導出等基本功能。

1.3設備布設

定位系統(tǒng)的設備布局，由定位器布局方式而決定。定位器布局則遵循人員出入口布置、長距離通道均勻分布布置、相鄰兩點之間互為可視無遮擋等為原則布設。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設備布局，由監(jiān)控攝像機布局方式而決定。布局方式遵循人員出入口布置、通道內(nèi)均勻覆蓋布置、人員巡查視覺死角布置等為原則布設。其它相關(guān)輔助性質(zhì)設備，如RFID卡門禁系統(tǒng)、紅外線傳感器等。

2　系統(tǒng)功能整合與實現(xiàn)

定位系統(tǒng)的定位信息實時存儲在服務器端，并隨時可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行信息共享并同步控制。要實現(xiàn)人員移動軌跡的實時視頻監(jiān)控功能，僅通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)的話，這需要同時控制多個監(jiān)控攝像機進行跟蹤拍攝，涉及到圖像識別技術(shù)、云臺控制技術(shù)、多監(jiān)控攝像機設備聯(lián)動技術(shù)等非常復雜的系統(tǒng)平臺技術(shù)，實施難度很大，并且所使用的設備專一性強，成本居高不下。通過定位系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)整合，可以將定位系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足進行互為補充，既發(fā)揮了定位系統(tǒng)的精準定位特長，又凸顯了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實時直觀特點。通過共享定位系統(tǒng)的定位信息，可以很方便的聯(lián)動控制視頻監(jiān)控攝像機進行圖像跟蹤，大大提高了系統(tǒng)運行效率，同時也降低了系統(tǒng)施工、維護成本。

作為安防系統(tǒng)來說，技防水平無論達到什么層次，都離不開人防的嚴格執(zhí)行。因此，本系統(tǒng)的設計始終貫徹“人防第一，技防跟進”的基本原則。任何安防系統(tǒng)都有“管理關(guān)鍵點”，本系統(tǒng)的“管理關(guān)鍵點”就在于人員佩戴卡片型定位器。如人防管理要求不嚴密，無法有效控制人員佩戴卡片型定位器，則技防系統(tǒng)毫無用武之地。據(jù)此采取如下解決方案：

卡片型定位器整合了RFID卡功能，這使得“一卡通”功能得以實現(xiàn)。辦公樓固定工作人員配發(fā)實名登記注冊的卡片型定位器，外來訪問人員配發(fā)臨時卡片型定位器。未持有卡片型定位器的人員將無法通過RFID卡門禁系統(tǒng)。這便是通過技術(shù)層次，強迫辦公樓出入人員佩戴卡片型定位器這一人防管理目標得以實現(xiàn)。

為有效控制受管理人員“人卡分離”所引發(fā)的不安全因素，本系統(tǒng)設計中在辦公樓重要區(qū)域設置紅外線傳感器，如辦公樓配電機房、供水機房、電梯機房、涉密檔案庫房、涉密辦公室等重點安防區(qū)域。其工作邏輯模式為：當有熱紅外逸散物體或任何體積大小超過30CM的移動物體，均會觸發(fā)重點安防區(qū)域設置的紅外線傳感器，紅外線傳感器上報信號至定位服務器，由定位服務器首先判斷紅外線傳感器所屬區(qū)域，再輪詢該區(qū)域定位基站是否檢測到合法的定位器以及數(shù)量。如未查詢到任何合法的定位器，則觸發(fā)監(jiān)控室聲光報警器，同時傳遞報警信號至視頻監(jiān)控服務器，由視頻監(jiān)控服務器控制放大突出顯示該區(qū)域視頻監(jiān)控畫面，或控制對應區(qū)域的一個或多個球型云臺變焦監(jiān)控攝像機，觸發(fā)監(jiān)控區(qū)域預置點進行突出顯示。多人進入重點安防區(qū)域時，通過在必經(jīng)通道設置間隔紅外傳感器，以紅外傳感器觸發(fā)時間間隔判斷人員數(shù)量，其計算算法由定位服務器完成人員數(shù)量判斷。

3　施工技術(shù)要點

根據(jù)本系統(tǒng)設計目標，要實現(xiàn)辦公樓內(nèi)所有人員的定位監(jiān)控、防止非法人員進入重點安防區(qū)域、突發(fā)事件時準確提供辦公樓內(nèi)人4結(jié)語

員分布情況。為及時精確控制事發(fā)地點，及時疏散、撤離人員提供有力的技術(shù)保障。因此，本系統(tǒng)施工遵循“信號線纜獨立布放，供電系統(tǒng)獨立配置”的基本施工原則，具體措施著重體現(xiàn)為：所有信號傳輸電纜必須嚴格執(zhí)行國標標準布放安裝，堅決杜絕與強電電纜同井、同槽，并且要求主信號電纜必須采取防火、防盜、抗屏蔽措施。供電系統(tǒng)則要求必須與辦公樓一級主配電系統(tǒng)直接連接。同時，必須設置后備供電系統(tǒng)，后備供電系統(tǒng)由UPS供電電池組與全自動程控柴油發(fā)電機組成，以保證辦公樓供電切斷時，安防系統(tǒng)仍能長時間保持正常運行。

定位系統(tǒng)與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢。本系統(tǒng)設計不但實現(xiàn)了辦公樓人員定位信息的實時監(jiān)控，還同時充分發(fā)揮了視頻監(jiān)控的優(yōu)勢特長，并高效的結(jié)合、互補了兩種不同領(lǐng)域系統(tǒng)的優(yōu)勢，大大提升了辦公樓安防管理的水平，同時節(jié)約了大量的建設成本與運行成本。

［1］Luis M. Fuentes（1）.Sergio A. Velastin（2）《視頻監(jiān)控中的人物追蹤》（1）阿爾卡拉大學物理學系，科學學會，安蒂奧基亞大學，巴利亞多利德大學，巴利亞多利德47071，西班牙（2）數(shù)字成像研究中心，金斯頓大學，金士頓-泰晤士河畔，本雷恩路校園，薩里KT1 2EE，英國.

［2］夏東.智能視頻監(jiān)控中目標檢測、跟蹤和識別方法研究［J］.2011（10）.

［3］竇琴.智能視頻監(jiān)控中基于粒子濾波的目標跟蹤系統(tǒng)研究［J］. 2009（6）.

［4］華鋼，金灝.如何實現(xiàn)人員精確定位——基于WSN技術(shù)的第三代人員定位系統(tǒng)［M］.2011.11.

［5］黃成玉，李思敏，肖海林.基于ZigBee技術(shù)的礦井人員定位算法研究［J］，通信技術(shù)2010（43）：195-198.