某勞教所智能監控系統的設計與實現

摘要：針對當前社會形勢，明確了智能監控系統在確保社會平安穩定和諧等方面重要作用，并結合現今較為先進的監控技術和勞教場所的工作實際，設計了應用于某勞教所的智能監控系統，分析了該系統的功能、構成和原理，對所用的探測器、控制器、傳輸方式、軟件設計等方面進行了詳細說明。

關鍵詞：勞教所；智能監控；設計；實現

引言近年來，隨著智能監控技術的不斷發展和硬件設備成本的日益降低，智能監控系統以其可靠性大、安全性高、實用性強等特點，廣泛的應用于金融、教學、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。特別是當前，我國各地勞動教養管理所為減少勞教人員脫管脫控脫逃機會、提高應對突發事件能力、保證人民生命財產安全、維護社會和諧穩定發展，不斷地將勞教所工作實際和現代化科學技術相結合，配備了完善、先進的智能安防監控系統。

1 系統的功能與構成

系統擬實現的主要功能是：對勞教所內接見室、車間、食堂等重點區域實時監控；對周界、重點區域的入侵及時報警；對一定周期內的所有監控影像資料隨時調用、查看等。系統由前端系統（各類探測器、攝像機、拾音機、云臺、區域控制器等）、傳輸系統（視頻電纜、傳輸設備等）和終端系統（主機、矩陣控制器、顯示記錄報警設備等）組成。系統的硬件結構圖如圖1所示。

2 系統原理分析

2.1探測器。所選探測器種類多樣，保證對重點區域的入侵、火災、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 數模混合專用集成電路，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，進行信號預處理；同時具有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾，其內部設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。經多級放大，雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發信號去啟動延遲時間定時器，輸出信號U 送區域控制器處理并報警。當A 端等于\"0\"時， 為不可重復觸發狀態， 即在TX 時間內，任何V 2 的變化都被忽略，直至TX 時間結束。當TX時間結束時， 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， 任何V 2 的變化都不能使Uo 為有效狀態。這一功能的設置，可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。該設計輸出為脈沖信號， 當有移動物體進入探測范圍以內時，輸出端電平發生跳變，可實現檢測并報警。

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

結合勞教所環境的實際特點，還在重點門及門框上，安裝了門磁開關入侵探測器；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，安裝了聲發射探測器。同時，多點、隱蔽安裝了緊急求助報警器，如突發所內暴亂、勞教人員或警察突發疾病時，有關人員可以直接向監控中心求助。

2.2區域控制器。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、執行監控中心發來的各種命令；向與該機接口的全部探測器提供直流工作電壓；對控制的系統進行自檢；有較寬的電源適應范圍；有較高的穩定性和防干擾破壞能力。此系統采取控制器安定寶4140XMPT2，其結構如圖4所示。其優點是安裝接線比其他主機簡單，增加了更多防區數，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，并聯后采用地址碼區分。

2.3傳輸方式

采用電話線傳輸探測電信號。首先對報警系統的各類探測器進行編碼，當探測器出現報警信號后，報警控制器按原先輸入的報警電話號碼，發出相應的撥號脈沖，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出探測電信號和相應的探測器識別碼，報警中心即能馬上發現哪個探測器，在哪個部位發出報警信號。在采取這種方式傳輸信號時，探測器電信號較正常通話優先。當傳輸聲音和圖像復核信號時，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、抗干擾能力強等優點。前端的探測信號在傳輸前先進行調制，調制到80-400MHZ的載頻上，到達終端后再調制還原出原先的探測電信號，經信號處理后，發出報警信號，或通過錄像機進行記錄。

2.4系統軟件

系統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。系統軟件框圖如圖5所示。

采用C++進行設計開發， 利用WINDOWS操作系統的多線程、多顯示器管理技術， 實現視頻監控與防盜報警聯動的統一。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系統接地防雷

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

結論按照上述設計，此智能監控系統已經應用到某勞教所的實際工作中，運行安全可靠， 操作使用方便，達到了預定的實用價值。

參考文獻

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