監獄對講系統引入嵌入式技術提升系統管理能力的實踐

楊紅敏

摘要：監獄對講系統是獄警與犯人之間傳遞語言信息的重要管理系統，為了使這一系統充分提高監獄管理的工作效率、節省警力，在對講系統中引入當今電子與信息領域十分熱門的嵌入式技術，使對講系統具備智能化管理能力。

關鍵詞：監獄；對講系統；嵌入式；管理

中圖分類號：TN929.54文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）08－0034－02

監獄安防對講系統是由電子集成線路計算機等技術組成的，用于獄警與犯人傳遞語音和報警的管理系統，是現代高科技信息傳遞技術在監獄管理中的應用，在監獄日常管理中發揮著重要的作用。但目前，對講系統普遍采用的是單片機板塊和專業智能化網絡語言集成模塊，其系統缺乏軟件的引入和管理，存在整個系統難以根據實際需求調整管理功能或升級的問題。對此，筆者在上述基礎上添置嵌入式技術，使得軟件在系統中充分發揮作用，從而提升系統的智能化管理能力，實現分片分點管理和統一指揮的模式，充分體現利用高科技術提高工作效率、節省警力的特點。

1嵌入式技術概念及特點

嵌入式技術是在計算機系統、計算機接口技術、單片機及應用、數據庫應用、計算機網絡及應用、IT電子產品設計等基礎上發展起來的新技術，主要是以應用對象為中心，通過在應用對象中添置嵌入式模塊來實現計算機匯編語言功能和對CPU的控制。而匯編語言軟件可以根據應用對象需求不斷調整，在不改變硬件的情況下，可以實現軟件管理控制整個系統，進一步開發或擴展系統的功能。

嵌入式技術的特點主要有：①豐富的標準接口資源，以太網接口、標準異步串口、USB HOST接口、USB Device接口、MicroSD卡接口、I2C總線、SPI總線、GPIO接口、PWM脈沖輸出和精簡ISP擴展總線；②強大的應用開發工具，安裝了微軟的Windows CE操作系統；③模塊引入簡單，若干集成電路組成的模塊采用堅固的IDC插針，應用對象只要引入插座，便可非常方便地將模塊插入；④極高的性價比，模塊適合各種環境運行，不需人員值守，連續24 h工作。

2嵌入式系統的組成

嵌入式系統由硬件和軟件兩部分構成，硬件主要有微處理器、存儲器、I/O設備和傳感器等，軟件主要有系統軟件和應用軟件。

2.1嵌入系統硬件

嵌入式系統的硬件，主要以嵌入式處理器為核心，由存儲器、I/O設備、通信模塊和電源等必要的輔助接口組成。與普通的計算機組成不同，它是專門為對應用對象量身定做的專用計算機應用系統，其硬件配置除了微處理器和基本的外圍電路以外；其他電路精簡、經濟、可靠，減少了許多電子線路的設備；主機體積減小，便于安放，不僅節省設備放置空間，還有效地降低了成本，提高了技術性能；其模塊功耗低，易維護，軟件版本易升級，安裝維護和售后服務有充分的保障。

2.2嵌入系統使用的軟件

采用廣泛應用的計算機編程語言——“C＋＋語言編程”，還有目前市場上應用最受追捧的安卓系統的支撐語言——“JAVA編程語言”和廣受圈內人好評且穩定性高及語言功能全面的——“C#編程語言”。

3嵌入式模塊在對講系統中的嵌入

將嵌入式模塊融入監獄對講系統中，是將嵌入式模塊嵌入到單片機板塊和專業智能化網絡語言集成模塊組成的另一硬件中，再將編好程序的軟件（這一軟件為應用軟件，對象是操作系統）導入系統，使整個系統在軟件系統與硬件緊密結合的情況下，實現系統的智能化。其突顯特點是系統無需人工干預可以獨立運行，并能處理各類事件和故障。

3.1嵌入式模塊接入單片機電路板

嵌入式模塊由于集成化高、個人無法制作等特點，需要由

停送110 kV及以下的幾路出線，可先拉開需停的所有開關，再依次拉開各條線路的刀閘。在主變停電檢修時，可先合上中性點地刀，拉開三側開關，再到現場依次拉開主變各側的刀閘。

2.4做好檢修設備的驗收工作

在檢修工作結束后，組織運行人員對檢修設備進行驗收，檢查檢修試驗后的設備是否合格，檢修設備的缺陷是否處理完畢，是否出現新的缺陷并已經處理，認真查看設備修試記錄，確定檢修設備是否具備送電條件，以減少在送電過程中出現不可知事件的概率，節約操作時間。

3結束語

倒閘操作在變電運維工作中具有十分重要的地位，在確保安全的前提下，不斷研究提高倒閘操作效率的方法。只有有效地縮短設備停電時間，提高電網運行的可靠性，才能為電網的安全、穩定、經濟運行奠定基礎。

參考文獻

［1］王飛.提高設備倒閘操作效率方法淺議［J］.華中電力，2009（6）.

〔編輯：白潔〕

On Measures Substation Switching Operation Efficiency

Peng Zeliang

Abstract: Substation switching operation as one of the basic operation and maintenance of substation work, both to ensure the safety of the grid, and is a prerequisite for long-term stable operation of the power grid. Switching can do the job in a timely manner to solve the problem of electricity users, but also won praise one of the key reasons. By analyzing the operation and maintenance personnel switching operation, and identify the impact of switching operation efficiency reasons and propose measures to improve operational efficiency.

Key words: substation; switching operation; efficiency; improvements

專業公司根據客戶需求而制作或引用成品模塊。筆者使用成品模塊，熟悉模塊參數和手冊，特別是對各管腳信號功能和I/O方向了解掌握的情況下，引用IDC36針雙列直插管座繪制電路圖，并與單片機連接，電路圖和實物圖分別如圖1和圖2所示，電路圖顯示有模塊36腳引入的局部圖。

圖1電路圖

圖2實物圖

3.2系統的組網和調試運行

系統可以以監區為單位安裝或升級具有嵌入式模塊的設備為分機，此分機通過485轉232模式，可以容量1 000臺分機。分機與分機、指揮中心的設備是相同的，依靠局域網設定的ID地址不同來應用相應軟件的安裝，以實現互通傳遞信息，系統構成如圖3所示。

圖3嵌入式模塊系統構成圖 圖4屏幕顯示功能

3.3軟件編程

應用“C++語言”“JAVA編程語言”和“C#編程語言”對系統的網絡傳輸、通信控制、音頻數字處理進行編程。以“C++語言”為例，程序簡編如下。

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

extern"C"__ declspec（dllimport） BOOL KernelIoControl（DWORD dwIoControlCode,LPVOID lpInBuf,DWORD nInBufSize,LPVOID lpOutBuf,DWORD nOutBufSize,LPDWORD Returned）;

static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA編程語言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定資源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#編程語言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

將所編程序通過SBU接口導入到系統內，系統自檢后便可進入工作狀態，并使系統按照人們所需要的目的進行管理。

4應用嵌入式模塊系統提高的功能

應用嵌入式模塊系統提高的功能主要有以下幾點：①智能化操作。智能全觸摸式人性化操作，界面直觀、簡單，按單一鍵即可完成。同時，可以由軟件控制管理，并對系統進行維護或升級。②主機為數控型。可在局域網LAN和廣域網WAN傳輸（可跨網段跨路由），系統內一主機可配置1 000臺分機對講，主機之間可雙向可視對講，防止某區人員暫時離崗而出現異常，其他人員即刻可進入對講管理。③采用總線制。由一根電纜延伸可接1 000臺對講分機，安裝施工方便。④廣播和監聽功能。可以對任意一臺或者幾臺分機進行廣播，來傳播信息、通知，也可使用監聽來獲取信息。可對單個分機進行監聽或循環監聽每路分機，分機處無任何察覺。⑤呼叫轉移。當分機呼叫分控主機時，在設定時間內無人接聽的情況下，將自動呼叫轉移到總控主機或設定的其他分控主機上。⑥屏幕顯示功能。屏幕顯示可以顯示通話記錄、狀態、所需使用的功能等信息，如圖4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

參考文獻

［1］沈永林.嵌入式單片機技術［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［2］張曉林.嵌入式系統技術［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］劉洪濤.嵌入式系統技術與設計［M］.北京：人民郵電出版社，2009.

〔編輯：李玨〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

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static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA編程語言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定資源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#編程語言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

將所編程序通過SBU接口導入到系統內，系統自檢后便可進入工作狀態，并使系統按照人們所需要的目的進行管理。

4應用嵌入式模塊系統提高的功能

應用嵌入式模塊系統提高的功能主要有以下幾點：①智能化操作。智能全觸摸式人性化操作，界面直觀、簡單，按單一鍵即可完成。同時，可以由軟件控制管理，并對系統進行維護或升級。②主機為數控型。可在局域網LAN和廣域網WAN傳輸（可跨網段跨路由），系統內一主機可配置1 000臺分機對講，主機之間可雙向可視對講，防止某區人員暫時離崗而出現異常，其他人員即刻可進入對講管理。③采用總線制。由一根電纜延伸可接1 000臺對講分機，安裝施工方便。④廣播和監聽功能。可以對任意一臺或者幾臺分機進行廣播，來傳播信息、通知，也可使用監聽來獲取信息。可對單個分機進行監聽或循環監聽每路分機，分機處無任何察覺。⑤呼叫轉移。當分機呼叫分控主機時，在設定時間內無人接聽的情況下，將自動呼叫轉移到總控主機或設定的其他分控主機上。⑥屏幕顯示功能。屏幕顯示可以顯示通話記錄、狀態、所需使用的功能等信息，如圖4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

參考文獻

［1］沈永林.嵌入式單片機技術［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［2］張曉林.嵌入式系統技術［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］劉洪濤.嵌入式系統技術與設計［M］.北京：人民郵電出版社，2009.

〔編輯：李玨〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

extern"C"__ declspec（dllimport） BOOL KernelIoControl（DWORD dwIoControlCode,LPVOID lpInBuf,DWORD nInBufSize,LPVOID lpOutBuf,DWORD nOutBufSize,LPDWORD Returned）;

static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA編程語言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定資源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#編程語言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

將所編程序通過SBU接口導入到系統內，系統自檢后便可進入工作狀態，并使系統按照人們所需要的目的進行管理。

4應用嵌入式模塊系統提高的功能

應用嵌入式模塊系統提高的功能主要有以下幾點：①智能化操作。智能全觸摸式人性化操作，界面直觀、簡單，按單一鍵即可完成。同時，可以由軟件控制管理，并對系統進行維護或升級。②主機為數控型。可在局域網LAN和廣域網WAN傳輸（可跨網段跨路由），系統內一主機可配置1 000臺分機對講，主機之間可雙向可視對講，防止某區人員暫時離崗而出現異常，其他人員即刻可進入對講管理。③采用總線制。由一根電纜延伸可接1 000臺對講分機，安裝施工方便。④廣播和監聽功能。可以對任意一臺或者幾臺分機進行廣播，來傳播信息、通知，也可使用監聽來獲取信息。可對單個分機進行監聽或循環監聽每路分機，分機處無任何察覺。⑤呼叫轉移。當分機呼叫分控主機時，在設定時間內無人接聽的情況下，將自動呼叫轉移到總控主機或設定的其他分控主機上。⑥屏幕顯示功能。屏幕顯示可以顯示通話記錄、狀態、所需使用的功能等信息，如圖4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

參考文獻

［1］沈永林.嵌入式單片機技術［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［2］張曉林.嵌入式系統技術［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］劉洪濤.嵌入式系統技術與設計［M］.北京：人民郵電出版社，2009.

〔編輯：李玨〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management