電子圍欄監(jiān)控平臺的整體概要設(shè)計

【摘要】電子圍欄中心監(jiān)控平臺實現(xiàn)了電子圍欄技術(shù)的智能化、人性化，它結(jié)合現(xiàn)代先進的計算機中心控制平臺，是周界防護系統(tǒng)人機交互的核心部分。電子圍欄中心監(jiān)控平臺通過串1：3通訊、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接EL、電子地圖、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、聯(lián)動報警等，對電子圍欄報警分機實行統(tǒng)一布置、集中控制。同時，電子圍欄中心監(jiān)控平臺可對電子防護墻的單個或多個防區(qū)進行操控，實時監(jiān)控現(xiàn)場實況和設(shè)備狀態(tài)，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴充性，它使得整個周界防護系統(tǒng)具備多重報警、自動記錄、遠程傳輸和信息中央處理的功能。

【關(guān)鍵詞】電子圍欄；監(jiān)控；平臺；智能；三層架構(gòu)

1.系統(tǒng)設(shè)計

1.1 監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)電子圍欄中心監(jiān)控平臺的功能設(shè)計要求以及功能模塊的劃分，本系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)共分為四大類：設(shè)備數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、權(quán)限卡數(shù)據(jù)。設(shè)備數(shù)據(jù)主要包含串口設(shè)備數(shù)據(jù)、報警分機設(shè)備數(shù)據(jù)、防區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)、紅外幕簾數(shù)據(jù)、對講設(shè)備數(shù)據(jù)；人員數(shù)據(jù)包括用戶登陸數(shù)據(jù)、權(quán)限組數(shù)據(jù)、部門人員數(shù)據(jù)；記錄數(shù)據(jù)包括報警記錄和操作記錄；權(quán)限卡信息數(shù)據(jù)包括權(quán)限范圍設(shè)置和臨時卡數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的功能模塊主要是五大模塊：系統(tǒng)管理、人員管理、電子地圖、人員管理和語音對講。大體的數(shù)據(jù)類型有四種：現(xiàn)場設(shè)備和規(guī)劃的數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)和權(quán)限卡數(shù)據(jù)。模塊之間相互傳遞數(shù)據(jù)，而同一個數(shù)據(jù)表的不同行又服務(wù)于不同的模塊，模塊和其使用的數(shù)據(jù)表之間存在著復(fù)雜的交叉復(fù)用關(guān)系。

1.2 監(jiān)控平臺的功能模塊設(shè)計

結(jié)合報警分機的主要功能特點和參數(shù)，監(jiān)控平臺的系統(tǒng)設(shè)計需滿足以下幾個需求：中心監(jiān)控平臺必須有串口通信接口，使得分機和平臺之間，通過RS422控制總線保持雙工通信，實現(xiàn)在中心遠程控制報警分機的動作，以及設(shè)置報警分機的各項參數(shù)；同時監(jiān)控平臺還接收報警分機上傳的各種反饋信息，進行分析、處理和保存；報警提示；權(quán)限卡的設(shè)置和授權(quán)；用戶管理。操作主界面主要分為以下幾個部分：系統(tǒng)管理界面（包括系統(tǒng)登陸和系統(tǒng)設(shè)置）、電子地操作界面、人員權(quán)限管理界面、語音對講操作界面、記錄管理（包括查詢導(dǎo)出等）操作界面。

2.管理及應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊的功能包括系統(tǒng)登陸、系統(tǒng)設(shè)置、鎖定窗口、最小化窗口。一個程序在啟動后首先要進入登陸界面，即確定使用者的身份。電子圍欄中心監(jiān)控平臺在程序設(shè)計中會給系統(tǒng)設(shè)置的管理員賬戶admin，初始密碼是admin，這個賬戶屬于超級管理員。管理員可以登陸系統(tǒng)后自行修改管理員用戶賬號的密碼和其他賬戶信息，且具備所有操作的權(quán)限。這個管理員可以在不同的權(quán)限組內(nèi)，給每個不同的用戶設(shè)置其所具有的權(quán)限。第一次登陸的時候直接使用上述所說的初始用戶名和密碼，系統(tǒng)將進行數(shù)據(jù)庫查詢驗證用戶名和密碼，成功后則進入電子圍欄中心監(jiān)控平臺的主界面，否則，會提示用戶名或密碼錯誤。進入主界面之后，首先要進行系統(tǒng)設(shè)置，修改初始密碼、增加用戶等。

2.2 人員管理

人員管理主要是用來管理不同操作人員所對應(yīng)的權(quán)限卡、人員所具備的操作權(quán)限、權(quán)限卡的權(quán)限范圍。因此人員管理分為兩部分：權(quán)限組管理和部門管理。權(quán)限組管理。權(quán)限是針對現(xiàn)場的防區(qū)規(guī)劃和電子圍欄設(shè)備的布置情況，設(shè)置具備進入某一個防區(qū)或?qū)δ骋粋€電子圍欄報警分機進行操作（如布防、撤防）的權(quán)限。用戶對于系統(tǒng)可操作的項目不同、對現(xiàn)場的各個防區(qū)行使刷卡布防和撤防的權(quán)力不同。用戶可以根據(jù)不同人員設(shè)置可操作的項目或給不同的權(quán)限卡設(shè)置多個具有不同路線的刷卡撤防權(quán)限。部門管理主要是為了方便各個權(quán)限卡所對應(yīng)的工作人員的相關(guān)信息和權(quán)限組。

2.3 記錄管理

為了使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更完整，同時也方便各種事故、故障的數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)維護，系統(tǒng)將記錄所有來自現(xiàn)場防區(qū)的報警信息，同時還記錄系統(tǒng)操作的歷史痕跡。所以記錄管理分為報警記錄和操作記錄兩種。報警記錄主要包含非法入侵報警、刷卡失敗報警、通信故障報警；操作記錄包括登陸操作、界面操作、數(shù)據(jù)編輯操作、記錄查詢操作等。記錄管理主要的功能是顯示記錄信息、按照時間或關(guān)鍵字查詢并顯示相應(yīng)的記錄、刪除記錄、將記錄導(dǎo)出成電子表格文檔等。

2.4 電子地圖

MaPXtREmE是一種基于.NET的對象模型，向任何基于.NET的開發(fā)工作提供實現(xiàn)地圖功能的開發(fā)基礎(chǔ)。電子圍欄中心監(jiān)控平臺的電子地圖管理模塊是采用C撐.NET對進行MaPXt-REmE的二次開發(fā)，實現(xiàn)在程序界面上顯示模擬現(xiàn)場布置的電子地圖，并實現(xiàn)地圖編輯和地圖控制的功能。MaPXtREmE對象模型由大量的命名空間組成，這些命名空間在安裝MaPXtREmE地圖控件時就被集成到Studio中，開發(fā)時可直接引用。電子圍欄中心監(jiān)控平臺開發(fā)過程中用到的主要桌面控件可分為兩類：標準控件和地圖控件。標準控件包括了按鈕、視圖工具、標注工具和各式各樣的方框，它們在很多情況下與SyStEm.WindoWS.FoRmS命名空間中的類很類似，或者說它們就是從SyStEm.WindoWS.FoRmS命名空間中的類繼承而來的。特定于地圖的控件都是特定于PitnEy BoWCS MaPLnFo的繪圖實現(xiàn)，其中包括設(shè)置或修改對象主題、坐標系、樣式、標注、圖層等。圖層控件是最復(fù)雜的，可以用模式對話框顯示或以控件的形式直接顯示在窗體視圖中。本文所設(shè)計的電子地圖管理功能通過地圖控件完成，主要有兩個功能：編輯地圖、控制地圖。根據(jù)圖層的定義，電子地圖中分別用不同圖元表示報警分機、紅外幕簾和防區(qū)，報警分機和紅外幕簾放在最頂部圖層，防區(qū)放在第二圖層，而現(xiàn)場地形圖放在最底層。編輯地圖的主要步驟是：首先導(dǎo)入最底部的防護現(xiàn)場地形圖，所導(dǎo)入圖形可以用普通的畫圖工具所得到的BMP格式的位圖文件，是根據(jù)現(xiàn)場所保護的設(shè)備、電子圍欄設(shè)備以及各設(shè)備之間的位置關(guān)系得出的地形圖；其次是防區(qū)，根據(jù)實際地形圖和現(xiàn)場報警分機布置的情況，合理劃分防護區(qū)域，用矩形框標識；最后在規(guī)劃好的防護區(qū)域周圍添加代表電子圍欄設(shè)備和紅外幕簾的圖元。本文設(shè)計的系統(tǒng)語音對講功能是由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器全雙工語音通信功能來實現(xiàn)的。語音對講就是在報警事件出現(xiàn)的現(xiàn)場和中心監(jiān)控平臺建立的快捷音頻對話機制。在電子圍欄防護區(qū)建立小型電話亭，配置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、音箱和拾音器，通過局域網(wǎng)連接到中心監(jiān)控平臺，為現(xiàn)場人員和中心管理者提供簡單有效的即時溝通渠道，應(yīng)對各種日常突發(fā)事件。本文還論述了在人員管理模塊的設(shè)計中，結(jié)合電子圍欄報警分機的功能特點，著重討論了人員權(quán)限設(shè)置功能實現(xiàn)的設(shè)計思路。權(quán)限設(shè)置可以減少非法操作、數(shù)據(jù)泄密等問題。在電子地圖模塊中，為了更逼真的模擬現(xiàn)場設(shè)備的布置情況，通過MaPXtREmE地圖組件，分別使用不同的圖元標識電子報警分機、紅外幕簾狀態(tài)、防區(qū)規(guī)劃等現(xiàn)場設(shè)備的布置情況，為實現(xiàn)在操作界面上顯示設(shè)備模擬地圖鋪墊良好的理論基礎(chǔ)。

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