某勞教所智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：針對當(dāng)前社會形勢，明確了智能監(jiān)控系統(tǒng)在確保社會平安穩(wěn)定和諧等方面重要作用，并結(jié)合現(xiàn)今較為先進的監(jiān)控技術(shù)和勞教場所的工作實際，設(shè)計了應(yīng)用于某勞教所的智能監(jiān)控系統(tǒng)，分析了該系統(tǒng)的功能、構(gòu)成和原理，對所用的探測器、控制器、傳輸方式、軟件設(shè)計等方面進行了詳細說明。

關(guān)鍵詞：勞教所；智能監(jiān)控；設(shè)計；實現(xiàn)

引言近年來，隨著智能監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展和硬件設(shè)備成本的日益降低，智能監(jiān)控系統(tǒng)以其可靠性大、安全性高、實用性強等特點，廣泛的應(yīng)用于金融、教學(xué)、交通、檔案博物館等重要部門的安全防范和日常管理工作中。特別是當(dāng)前，我國各地勞動教養(yǎng)管理所為減少勞教人員脫管脫控脫逃機會、提高應(yīng)對突發(fā)事件能力、保證人民生命財產(chǎn)安全、維護社會和諧穩(wěn)定發(fā)展，不斷地將勞教所工作實際和現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，配備了完善、先進的智能安防監(jiān)控系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)的功能與構(gòu)成

系統(tǒng)擬實現(xiàn)的主要功能是：對勞教所內(nèi)接見室、車間、食堂等重點區(qū)域?qū)崟r監(jiān)控；對周界、重點區(qū)域的入侵及時報警；對一定周期內(nèi)的所有監(jiān)控影像資料隨時調(diào)用、查看等。系統(tǒng)由前端系統(tǒng)（各類探測器、攝像機、拾音機、云臺、區(qū)域控制器等）、傳輸系統(tǒng)（視頻電纜、傳輸設(shè)備等）和終端系統(tǒng)（主機、矩陣控制器、顯示記錄報警設(shè)備等）組成。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)原理分析

2.1探測器。所選探測器種類多樣，保證對重點區(qū)域的入侵、火災(zāi)、暴亂進行全面檢測。

2.1.1熱釋電紅外線探測器（防逃）。其檢測元件是BISS0001，是CMOS 數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，多用為紅外專用芯片，它具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號預(yù)處理；同時具有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾，其內(nèi)部設(shè)有延遲時間定時器和封鎖時間定時器。其工作原理如圖2 所示。經(jīng)多級放大，雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器，輸出信號U 送區(qū)域控制器處理并報警。當(dāng)A 端等于\"0\"時， 為不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)， 即在TX 時間內(nèi)，任何V 2 的變化都被忽略，直至TX 時間結(jié)束。當(dāng)TX時間結(jié)束時， Uo 下跳回低電平， 同時啟動封鎖時間定時器進入封鎖周期Ti 。在Ti 周期內(nèi)， 任何V 2 的變化都不能使Uo 為有效狀態(tài)。這一功能的設(shè)置，可有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。該設(shè)計輸出為脈沖信號， 當(dāng)有移動物體進入探測范圍以內(nèi)時，輸出端電平發(fā)生跳變，可實現(xiàn)檢測并報警。

2.1.2光電感煙探測器（防火）。整個電路分為紅外線脈沖發(fā)射部分和接收部分。一旦發(fā)生火災(zāi)，煙霧中的細微顆粒將對紅外線脈沖發(fā)生漫反射，并變換成相應(yīng)的電信號，該信號由運放交流放大后經(jīng)比較器送單片機處理并報警。其工作原理圖如圖3所示。紅外發(fā)射電路中的震蕩電路用于產(chǎn)生頻率可調(diào)的脈沖波形，比較器的反相端接電阻器和可調(diào)電阻器，這樣就可以根據(jù)探測器所需要的不同靈敏度來調(diào)節(jié)比較電位。主要安裝在工作車間、食堂、勞教宿舍等勞教人員密集場所。

結(jié)合勞教所環(huán)境的實際特點，還在重點門及門框上，安裝了門磁開關(guān)入侵探測器；在窗戶、陽臺的隱蔽角落，安裝了主動紅外探測器；在玻璃、墻、護欄等處，安裝了聲發(fā)射探測器。同時，多點、隱蔽安裝了緊急求助報警器，如突發(fā)所內(nèi)暴亂、勞教人員或警察突發(fā)疾病時，有關(guān)人員可以直接向監(jiān)控中心求助。

2.2區(qū)域控制器。主要由單片機組成， 對探測器和控制元件進行管理。它能夠同時接收并傳送多路報警信號；接收、執(zhí)行監(jiān)控中心發(fā)來的各種命令；向與該機接口的全部探測器提供直流工作電壓；對控制的系統(tǒng)進行自檢；有較寬的電源適應(yīng)范圍；有較高的穩(wěn)定性和防干擾破壞能力。此系統(tǒng)采取控制器安定寶4140XMPT2，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。其優(yōu)點是安裝接線比其他主機簡單，增加了更多防區(qū)數(shù)，接線方式可采用無線方或者總線方式，同一組線上可同時接入16個鍵盤、2個無線接收機，并聯(lián)后采用地址碼區(qū)分。

2.3傳輸方式

采用電話線傳輸探測電信號。首先對報警系統(tǒng)的各類探測器進行編碼，當(dāng)探測器出現(xiàn)報警信號后，報警控制器按原先輸入的報警電話號碼，發(fā)出相應(yīng)的撥號脈沖，接通與報警中心的電話；然后報警控制器通過接通的電話線向報警中心發(fā)出探測電信號和相應(yīng)的探測器識別碼，報警中心即能馬上發(fā)現(xiàn)哪個探測器，在哪個部位發(fā)出報警信號。在采取這種方式傳輸信號時，探測器電信號較正常通話優(yōu)先。當(dāng)傳輸聲音和圖像復(fù)核信號時，常用音頻屏蔽線和同軸電纜。兩者具有傳輸圖像好、保密性好、抗干擾能力強等優(yōu)點。前端的探測信號在傳輸前先進行調(diào)制，調(diào)制到80-400MHZ的載頻上，到達終端后再調(diào)制還原出原先的探測電信號，經(jīng)信號處理后，發(fā)出報警信號，或通過錄像機進行記錄。

2.4系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件劃分為視頻圖象傳輸模塊、實時報警控制模塊、顯示器處理模塊。系統(tǒng)軟件框圖如圖5所示。

采用C++進行設(shè)計開發(fā)， 利用WINDOWS操作系統(tǒng)的多線程、多顯示器管理技術(shù)， 實現(xiàn)視頻監(jiān)控與防盜報警聯(lián)動的統(tǒng)一。主線程完成視頻處理， 第二線程完成防盜報警控制處理。主顯示器以多畫面形式顯示視頻圖像，第二顯示器以電子地圖的形式管理報警控制與信息。

2.5系統(tǒng)接地防雷

為了防止干擾信號對系統(tǒng)干擾而引起誤報，或因雷擊而損壞設(shè)備，必須高度重視接地防雷問題。可以采用環(huán)狀接地方式，即將信號接地、功率接地和保護接地都接在一個公用的環(huán)狀接地母線上，再單點接地。監(jiān)控室應(yīng)有銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜作為專用接地線，其截面不應(yīng)小于16平方毫米?？刂圃O(shè)備的接地與防雷接地公用接地體，其接地電阻小于1歐姆。

結(jié)論按照上述設(shè)計，此智能監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到某勞教所的實際工作中，運行安全可靠， 操作使用方便，達到了預(yù)定的實用價值。

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