綜合安防集成管理平臺研究

紀 勇

*中國鐵道科學研究院通信信號研究所 工程師，100081 北京

隨著產品制造工藝以及計算機技術的日益發展，樓宇智能化的要求也越來越高，傳統單一的安防系統盡管在一定程度上可以達到防范目的，但已經不能滿足用戶及使用單位對其更高的功能要求，因此建立及完善一個統一綜合的集成管理平臺顯得尤為重要。

1 綜合安防集成管理平臺的功能要求

1．功能集成。將分散的安防子系統進行有機互聯和綜合，以提高整體智能化程度，增強綜合管理和防災、抗災能力，實現優化節能管理，提供增值業務，降低運營成本。

2．數據庫集成。采用統一的數據庫，將各種設備的增刪、電子地圖的編輯、信息點的定義等都集中在一個數據庫中完成。各系統的接口協議、動態鏈接庫也都直接編譯在一個數據庫中，通過外部調用、WINSOCK方式、COM通信方式來實現聯動。

3．網絡集成。將各建筑群內安防各子系統集成在統一的網絡平臺上，提供系統集成和功能集成的物理基礎。

4．平臺建設。將安防信息集成平臺的數據，通過合適的接口進行顯示和記錄，并上傳至樓控集成系統數據庫。用戶可以通過該平臺查詢和瀏覽安防系統的運行情況以及設備狀態，經過授權的用戶還可以向安防各子系統下達運行指令。

2 綜合安防集成管理平臺的特點

綜合安防集成管理平臺原理圖如圖1所示。該平臺所有的功能模塊，如門禁、報警、視頻監視、火災報警等采用了導航結構，用戶可以根據需要選擇所有或部分功能模塊;對于功能模塊中各種組件的編輯設置則采用了樹狀結構，系統管理員可對各類信息進行建立、改變和刪除。該管理平臺的主要特點如下。

1．集成性。該系統的各個功能模塊開發均基于最底層協議，并且采用獨特的“設備監控管理器”，用驅動方式將所有設備實現無縫鏈接。

2．網絡化。基于先進的計算機網絡技術，采用典型的工作站模式構建。通過運行于主服務器的后臺數據庫，收集各個子系統的信息;支持TCP/IP協議，可根據需求進行系統拓展;系統各工作站可以根據權限對數據庫中的數據進行查詢、修改、增刪等，最高級別的工作站可以跨系統查看數據。數據庫與工作站以及各系統之間通過TCP/IP和WINSOCK進行數據交換。

3．模塊化。各功能子系統采用模塊化設計，可以根據實際需要自定義功能模塊及系統組件。各子系統互相獨立，增加或刪減不會影響軟件結構。

4．統一性。為了方便操作，保證系統管理的簡捷，采用由主數據庫來管理所有的子系統。當處理一些設備變更、數據更新時，能隨時同步到所有的管理工作站上。

5．人性化。操作界面友善，可實現電子地圖編輯功能、動態圖標功能、自定義設備圖標功能、分類信息顯示功能、設備數量及狀態的實時顯示功能、設備的樹狀結構等。

6．靈活性及開放性。該平臺除自身的集成功能以外，可提供動態鏈接庫給其他系統做二次開發，支持ODBC接口、OPC開發協議等，可以方便地與OA系統、ERP系統以及IBMS集成。

3 綜合安防集成管理平臺的實現

根據要求，綜合安防集成管理平臺是一個完整的防災反恐指揮控制集成平臺。通過該平臺即可了解、控制和管理安防總體情況(信息、聯動、設備狀態等)，并支持通過互聯網(局外網)和辦公局域網，實現對閉路電視監控系統、門禁控制系統、停車場管理系統、防盜報警功能模塊及巡更功能模塊等設備運行狀態的監視;通過對綜合報警電子地圖的監測，實現對所有信息點(門禁讀卡點、報警探測器、監控攝像機)的信息查詢以及必要的控制。

1．綜合安防管理平臺與閉路電視監控子系統的集成。通過統一的監控界面，實現報警信息、事件響應、電子地圖、報警事件自動啟動實況視頻和錄像的監控操作，以及實時與歷史圖像信息的查詢，提供對多個視頻窗口、視頻矩陣、數字視頻記錄設備(DVR)通信接口驅動程序的支持。具體功能包括:①顯示圖形化的攝像頭分布，展示報警地點及狀態;②自定義設備和設備狀態標志;③創建或導入地圖，以圖形方式呈現設備和報警位置(DXF，JPEG，BMP等);④根據報警優先級，工作站自動啟動實況視頻和錄像;⑤多窗口視頻顯示;⑥查看與報警有關的錄像片段;⑦支持小鍵盤(虛擬鍵盤)，從固定或PTZ攝像機處查看實時視頻，利用鼠標在電腦屏幕上控制PTZ攝像機的橫搖、俯仰和變焦縮放;⑧根據事件類型搜索存儲在數字硬盤錄像機中的視頻片斷;⑨事件和報警能夠向操作員顯示多個時區的信息;⑩管理員可定義操作員能力、系統級別和設備級別權限;?圖形化電子地圖本身以及電子地圖上的每個設備均遵循權限規則。

2．綜合安防管理平臺與門禁控制系統的集成。門禁、防盜報警與視頻監控系統一起，一直是綜合安防系統的3個重要組成部分。綜合安防系統集成門禁系統的主要功能:①通過感應卡或密碼開啟房門;②當區域內發生特殊情況時，報警系統和門禁系統聯動，可自動開啟各出入口電控鎖，以便疏散人群;③當有人非法闖入時，門禁系統聯動相應位置的攝像機，實時監控現場情況;④采取感應卡技術，在需要進行監控的房門安裝門磁開關、電子門鎖和讀卡器，使用管理系統的注冊IC卡控制通行;⑤門禁系統可與安全技術防范系統的監控中心聯網，實現監控中心對出入口的自動化管理;⑥與建筑設備監控系統及火災自動報警系統聯動，保證自動釋放相關區域的通道出入口控制。

3．綜合安防管理平臺與巡更管理系統的集成。支持在線巡更和離線巡更的模式。

4．綜合安防管理平臺與報警系統的集成。任何一個報警傳感器輸出點均作為1個LSDI點(四態觸點)連接到報警輸入控制器。視現場安裝情況，既可以使用門禁系統控制器的輔助輸入報警點，也可以連接到報警專用設備上。

5．綜合安防管理平臺與樓宇智能系統的集成。通過控制讀卡器接口模塊的輔助輸出點或專門的輸出模塊輸出點，與燈光控制實現聯動。控制器的輸出點可以采用干接點信號，當持卡人讀卡進入某個區域時，自動打開預先設定的燈光進行照明，在持卡人離開時，將燈光自動關閉，達到綠色節能的目的。

6．綜合安防管理平臺與樓宇控制系統的集成。采用OPC方式或ODBC接口，將所有的安防點位(包括門禁讀卡機、報警點、DI/DO點、虛擬邏輯點等)“推”到服務器，供上位集成系統使用。賦予上位系統權限進行監控。綜合安防系統平臺的OPC服務器可以同時接受多個OPC客戶端訪問。

7．綜合安防管理平臺與其他系統的數據交換。通過現場控制總線和工業以太網絡與底層設備連接，采用C/S結構，將現場控制總線和工業以太網絡采集來的數據存入應用子系統數據庫。

4 主要子系統的功能描述

4.1 門禁子系統

門禁子系統界面的布局基本分為功能區、電子地圖區和信息列表區3個部分。功能區包括:電子地圖、任務、防區組、區域和硬件。電子地圖區中用戶可以添加各種動態圖標(讀卡器、報警板、任務)。信息列表區總共有4類:訪問信息、報警信息、操作信息和巡更信息。系統顏色默認為正常(綠色)、報警(紅色)、報警恢復(藍色)和其他(黑色)，還能通過報表查詢模塊對顏色重新定義。

4.2 電視監控子系統

該子系統通過串口方式或TCP/IP方式，管理多個遠程監控主機。遠程監控主機可以是嵌入式的硬盤錄像機，也可以是大型的矩陣控制主機，在軟件中所有的設備處于局域網范圍內，都通過樹狀結構層直接顯示出來。每個監控主機工作站可直接通過網絡通信協議與遠端主機進行通信，從而獲得遠端主機的工作信息，以及對遠端主機進行各種遠程控制。在服務器及工作站上可以通過角色定義及權限劃分，設定所有操作員的管理內容。

安裝的攝像機是一體機及全方位快球，可通過彈出的視頻窗口實現鏡頭的拉遠拉近、云臺轉動、鏡光圈調節、防護罩的溫度調節等功能。

可以在電子地圖上直接編輯(增加及刪除)監控攝像點的圖標，當用鼠標點擊某個攝像機圖標時，即可以彈出視頻窗口，觀看動態視頻圖像，操作極為方便。通過軟件設置，采用讀卡或報警聯動的方式，如發生視頻移動報警或其他設備報警時，將會自動切換到電子地圖，在實時監控狀態下觀看發生事件的區域內圖像，并可以通過優先級或自定義方式自動進行切換。

4.3 消防CRT子系統

消防CRT子系統是通過串口或網絡接口與消防CRT主機進行通信，從而獲得該消防CRT主機工作狀態和信息，并對其進行控制。考慮可能需要連接多個消防CRT主機，其中每個消防CRT主機都通過惟一的設備地址由軟件來管理。當火災發生時，消防系統通過網絡給管理服務器一個指令，能夠在大屏幕上顯示該區的分區圖及報警位置，按照預設程序指令來定義疏散線路，根據火災發生的地理位置，打開或關閉相應的門。

4.4 防盜報警及周界警戒子系統

綜合集成平臺中，報警前端設備(包括防盜報警及周界警戒)通過專門的報警輸入、輸出模塊連接到系統中。采用TCP/IP協議通過計算機網絡向視頻監控系統管理服務器發出指令，實現聯動，調整攝像機的位置，將現場情況顯示在特定的監視器上，并可用攝像機對現場情況進行記錄。

對于各類報警事件，都會自動地保存在系統日志中，包括發生的時間，具體的工作站名稱及區域，事件類型等等。操作員或管理員可以指定設備、指定時間段、指定類型，以及指定人員來單獨或組合查詢各類記錄。

通過對通用模塊系統、門禁管理系統、考勤管理系統、在線巡更系統、視頻監控系統、火災報警系統等綜合集成平臺的建立，實現了對內部人員的高效有序管理;保障人員、設備及財產的安全;提供方便的可擴展的附加服務;提高設備利用率;充分體現了網絡化、模塊化、安全性、開放性、擴展性、易用性的高科技管理，為樓宇或區域智能化管理建立了良好的管理平臺。

［1］張艷玲，張金德．智能樓宇的弱電系統集成［J］．中國科技信息，2006(7)．