智能監控、消防綜合系統的設計

[摘要] 本文通過一個多功能、多用途的電子監控、消防系統的設計，提出一個采用微機實現系統自動控制的模型，為大型商場及金融系統提供一套高度自動化的安全防范體系參考實例。

[關鍵詞] 監控自動消防傳感器

一、系統結構

該系統方案是為大型商場或金融系統設計的。它是以監視、監聽、消防、警報、通信為主體，并結合進出口控制、廣播調度、視頻圖像數字化分析等功能模塊形成系統整體（如圖所示）。

系統結構圖

二、各子系統的組成和功能

1.監視系統：由攝像機裝置、傳動控制器、脈沖分配放大器、電纜補償及視頻自檢器、時間發生器、手/自動場控切換器、全方位電動云臺組成。現場每臺攝像機的頻率信號送入電纜補償放大器，以補償長距離高頻損失并抑制共模干擾，再通過視頻分配放大器得到三路視頻信號，一路供手/自動場控切換器，一路送主監視器，一路送信號切換矩陣供分支監視控制系統。

2.監聽系統：由高靈敏度極駐體話筒、定向話筒和話筒放大器、音頻分配放大器組成，與視頻合成聲像信息。

3.警報系統：由各類報警傳感器、報警輸入控制器、報警防范控制器及電平轉換電路構成。系統處于正常保安狀態時，報警傳感器進入防范狀態，將檢測到的信號經轉換電路送入計算機分析和聲光顯示屏指示。

4.自動消防系統：由溫/煙感探測器、警鈴、報警器、手動報警器裝置、分控/總控設備、手/自動切換器、3101鹵代烷網管噴淋系統組成。通過傳感器探測到的火警信號送入分控箱，進行合法性識別，并通過總控箱將信號送入微機進行有效分析，發出相應的報警信號，然后反饋到報警發生區域，在設定的時間進行自動消防滅火動作，并不斷采樣監測工作狀態，區域分控也具備自動滅火的后備功能。

5.輔助系統：輔助系統包括進出口控制系統：對出入口進行驗證身份、級別，然后輸出驅動磁卡門裝置，并記錄有關參數。遠程分支管理系統：可以遠程控制廣播、攝像機云臺，選擇視聽區域，調動人員進出情況等工作，以便管理。圖像分析功能：可以將攝入的圖像數字化，然后進行編輯放大等處理，以便分析案情現場。遠程通訊系統：可以根據報警類別及級別自動通過微機串口進行點到點、點到多點的通訊。一路供安全部門信息交換，以便安全職能部門掌握本系統使用單位的情況或應急處理；另一路供單位系統內部進行信息管理、匯總等數據交換。

三、計算機控制系統

采用工控集散模式，分為主控站、通訊和前端節點機，由微型計算機、前置機、打印機、ＡＤ／ＤＡ轉換、編碼控制切換電路以及驅動電路等組成。其輸入信號有：消防設備自檢、消防警報、防盜控頭自檢、防盜警報、通道門狀態、攝像頭狀態（包括云臺位置）、視頻圖像等。其輸出控制有：自動滅火、聲光報警控制、錄像控制、自動場控切換、攝像機云臺跟蹤控制、通道門驅動。

由于采用集中控制處理，計算機通過采集的信號樣本分析后作出控制，使各子系統有機的相互結合，主要功能如下：

1.監視系統與警報系統的聯動控制：當某一區域發生報警時，計算機根據報警類別和級別通過報警區域附近的攝像機云臺自動跟蹤報警區，同時用報警區域主攝像機獲取的圖像信息來控制自動場控切換，送主監視器并進行錄像處理，并將所有信息(如時間、地點、報警性質等)隨時登錄硬盤形成檔案文件。在微機ＣＲＴ上以窗口形式繪制了防范區域及各報警點設備位置圖形，當警點設備報警、故障、動作時，用不同色彩閃爍方式在相應位置圖中提示，并發出聲光警報，報警區域圖形在報警時自動開啟錄像機進行錄制。

2.警報系統與通道控制的聯動控制：當某一區域火警（用一只探頭探測到的）時，在火警分控箱和總控箱上反應報警情況，計算機根據該區域的探頭信息自動探測其附近的其它組探頭情況。若有兩組同時探測到火警，則輸出自動滅火控制信號，按消防步驟進行如下動作:(1)切斷空調等附設電源，警鈴動作，報警有火情，人員迅速處理手頭應急工作（如重要資料的備份、轉移等）。(2)開啟現場的所有通道，報警動作，通知人員三分鐘內迅速撤離現場。(3)關閉所有現場通道并自動噴淋3101滅火劑。(4)整個過程攝像錄像自動動作。(5)計算機自動通過語言信息經音頻卡播放每一階段的要求工作內容，用音頻系統內的廣播功能不斷提示。

3.樹叉狀的通道管理系統在每個磁卡門的點上均有一臺伺服微機，它的功能是實現閱讀磁卡上的人員身份，根據人員的類別和級別進行判斷，將信息送往中心主機登記，在數據庫中查尋是否有效。收到允許通過的返回信號后，驅動開啟電路，門鎖自動打開，這些通訊通過微機本身的串、并行口進行聯絡。

4.圖像處理與識別。圖像處理與識別在保安監控中起著非常重要的作用。利用多媒體技術，經報警級別控制可以將視頻信號傳感器經過數字化將圖像獲取，然后進行定格、疊加、制色、飽和度、對比度、亮度、放大等編輯處理，轉換成視頻信號或VGA多制式輸出，對捕捉現場進行分析。它分為：數字化、圖像恢復、圖像增強預處理、信息顯示、圖像編碼等方面。

該系統自投入使用以來運行穩定、性能可靠，它提供了一個集中式管理保安系統的設計模型和方法，各部門可根據經濟情況和需要來逐步實現或取其部分。