校園安防系統的設計與研究

摘 要:本文分析了校園安防系統研究的意義，介紹了安防系統的構成，并從技術開發的角度重點分析了RFID技術、ZigBee等關鍵技術，總結出系統設計的各項要點。

關鍵詞:校園安防 系統設計 構成 重點技術

中圖分類號:TP277文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)03(a)-0038-01

學校是學生學習知識的地方，也是國家培養人才的重要場所。我國教育事業的發展促進了學校規模建設，導致學生密度成倍增長。與此同時，校區的開放式管理跟后勤服務社會化程度也日漸增高，如何做好安全防衛工作、減少學校的突發事件等問題，建立切實有效的學校安全防衛系統早已成為大家關注的焦點問題。在科學技術蓬勃發展的今天，利用科技手段提高校園安全管理以及安全防御能力是大勢所趨，校園安全管理必然要實現從“人防”到“技防”的戰略性轉變。

一套科學合理的安防系統，一方面可以增強校園安全防御系數，另一方面也可以有效減少人防帶來的人力支出和物資設備資金投入。安全、先進、高效、可靠的校園安全防范體系，有力地保障了師生的安全，切實將學校治安事件降低到最低限度，體現了“平安校園”的建設宗旨。

1 校園安防系統的研究意義

“平安校園”是在我國平安建設的大環境下產生的，反映了校園擴建、發展后的內在需求，此活動開展受到了全社會和教育部門的高度重視，是校園安防系統的設計與研究的動力。“平安校園”是為建設和諧、寬松、安全的教育環境提出了新的要求。它不是一句空口號而是要真正落實到實處，安全、可靠、和諧的校園環境使學生學的安心，家長放心，設計一套完整、科學的校園安防系統并付諸運行，一方面保護學校的財產安全，保障教師、學生的人生安全。另一方面也是關系到眾多家庭和社會的和諧穩定。

校園安防系統的設計與研究重點在于數字化安防系統的建設與推廣，此舉措必將對校園現有的以人防為主的保衛資源進行有效整合，實現安防資源共享的目的，在大幅度提高校園安全管理效率的同時，也擴大了對突發事件的杜絕跟應急處理能力，最終達到準確、及時、有效的掌握學校安全防衛信息，快速處理安全隱患。

2 校園安防系統的構成

整個校園安防系統由紅外線圍墻系統、門禁管理系統、視頻監控系統、消防安全系統等子系統構成，子系統之間互相協調，集中管理。

紅外圍墻系統設計在圍墻上方安裝紅外對射探測器，組成封閉式不留死角的防非法跨越的隱形警戒網。一旦有人非法闖入，遮斷紅外光束，就可立即將警情傳送到智能化管理中心，中心將在電子地圖上顯示出翻越區域(位置)，以利于保安人員及時準確地趕赴案發地。本方案采用雙光束或四光束的紅外對射，有效避免了由于樹葉、雜物、小動物、暴風雨等原因對探測報警的影響，同時保證任何較大物體和人的非法翻赿圍墻行為立即報警。門禁管理系統包括學校大門管理、圖書館、宿舍等處系統。不同地點系統設計要點不同，例如學校大門管理系統中，設計IC卡汽車欄桿升降，方便員工開車出入，宿舍門禁處設置學生刷卡進入等。視頻監控系統是在校園內主要場所設置攝像頭，例如在實驗室、停車場等地視頻監控，防止偷竊發生。視頻監控系統功能豐富，可實現24小時不間斷運行，并且能將視頻內容存儲較長時間。消防安全系統設計主要考慮兩個方面，一是在傳統的消防系統中增加電子傳感器，并入總的管理系統管理，當有火災發生時，管理系統迅速報警并指明火災位置，便于及時處理。另外在圖書館、實驗室實現重點消防管理，設置溫度、煙霧報警器等多種傳感器，確保第一時間發現火災，將損失降到最低。

3 校園安防系統的重點技術

隨著科技的發展，一些新技術逐漸成熟，在安防系統設計領域，現比較流行的有如下重點技術。

3.1 RFID技術

RFID(radio frequency identification)是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術。

最基本的RFID系統由三部分組成。(1)標簽(tag):由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，并提供一定的容量供用戶寫入信息。標簽附著在物體上，用于標識目標對象，或以RFID卡的形式，用于持卡人的身份識別。(２)讀寫器(reader/writer):讀取和寫入標簽信息的設備。可設計為手持式或固定式。通過讀寫器的RS232或RS485接口與外部計算機(上位機主系統)連接，進行數據交換。(３)天線(antenna):在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號，還可以給標簽提供能量。

電子標簽、讀寫器、天線和應用軟件構成的RFID系統直接與相應的管理信息系統相連，可使每一件物品都被準確地跟蹤。RFID系統的基本工作流程是:閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活;射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置的發送天線發送出去;系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然后送到后臺主系統進行相關處理;主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定作出相應的處理和控制，并發出指令信號控制執行機構動作。

3.2 ZigBee技術

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。

ZigBee技術工作在2.4GHz的ISM頻段上，傳輸速率為20～250kbit/s，傳輸距離為10～70m。它主要適合于工業控制、傳感和遠程控制領域。它在數千個微小的傳感器之間相互協調，實現通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。ZigBee技術的較低數據速率以及較小通信范圍的特點決定了它適合于承載數據流量較小的業務。

4 結語

安防系統建成后，各個模塊信息集中處理，建立高度智能化信息處理中心，它由計算機系統和顯示人機操作系統構成。它包含各個子系統的應用服務軟件和各種數據庫。工作人員經過培訓后，能達到熟練使用并能處理簡單故障的要求。一套科學合理的安防系統，一班盡職盡責的保安人員，能從根本上解決校園安全問題，為正常進行校園活動保駕護航。

參考文獻

[1]劉富強.數字視頻監控系統開發應用.[M].北京:機械工業出版社，2003.

[2]王秀平.基于物聯網技術的校園安防系統設計.[J].實驗技術與管理，2011(8).

[3]劉衍挺.RFID技術在校園安防系統上的設計與實施.[J].網絡與通信，2011(6).

①作者簡介:杜亮，性別:男，出生年:1979年，籍貫:河北，石家莊，主要研究方向:電子技術。