摘? 要: 介紹了一種由防盜報(bào)警網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)、報(bào)警監(jiān)控指揮中心等三層體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成的大型彈藥庫(kù)群微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹了其設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)遠(yuǎn)程通訊中的防雷擊問(wèn)題也進(jìn)行了深入討論。
關(guān)鍵詞: 監(jiān)控系統(tǒng)? 防盜報(bào)警? 單片機(jī)
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本文介紹一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)和防盜報(bào)警技術(shù)于一體的大型智能化綜合監(jiān)控指揮系統(tǒng)——彈藥庫(kù)安全防范系統(tǒng)。它在傳統(tǒng)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度檢測(cè)、鑰匙柜管理和庫(kù)房門監(jiān)控功能，同時(shí)增加了電子地圖防盜報(bào)警顯示和信息處理功能。在電子地圖上配上詳細(xì)的警力分布(崗哨、警備人員)、周邊設(shè)施等信息后，將有助于迅速靈活地處理警情，若配上大屏幕投影系統(tǒng)，則報(bào)警中心可成為臨時(shí)指揮中心。通過(guò)電子地圖，指揮人員可迅速了解報(bào)警點(diǎn)處的周邊環(huán)境、保安設(shè)施和警力配備，在最短時(shí)間內(nèi)調(diào)配最近的警力，使用最近的保安設(shè)施，迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理警情。與傳統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的功能和實(shí)用性，能夠達(dá)到較好的安全防范效果并大幅度提高自動(dòng)化管理、指揮水平。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)由報(bào)警監(jiān)控指揮中心和與主控計(jì)算機(jī)相連的防盜報(bào)警網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)三大部分組成，如圖1所示。
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1.1 報(bào)警監(jiān)控指揮中心
報(bào)警監(jiān)控指揮中心主要由前端機(jī)、主控計(jì)算機(jī)(可增加熱備份計(jì)算機(jī))和大屏幕LED顯示板組成。
1.1.1 前端機(jī)
? 前端機(jī)包括防盜報(bào)警處理計(jì)算機(jī)、報(bào)警信息解碼和大屏幕LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備、語(yǔ)音報(bào)警器等部分。在防盜報(bào)警處理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行C&K公司的MONITORII軟件，一端通過(guò)調(diào)制解調(diào)器經(jīng)程控交換機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)的各分站報(bào)警主機(jī)相連接，另一端則與主控計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的各分站報(bào)警主機(jī)的控制和報(bào)警信息的傳送。
1.1.2 主控計(jì)算機(jī)
? 主控計(jì)算機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它通過(guò)RS485總線與現(xiàn)場(chǎng)各測(cè)控分機(jī)相連接，主要完成報(bào)警信息處理、記錄、電子地圖顯示、鑰匙柜管理、庫(kù)房門狀態(tài)顯示以及庫(kù)房電鎖控制和值班人員管理等功能。系統(tǒng)的所有控制和運(yùn)行狀況記錄、存儲(chǔ)、打印均由主控計(jì)算機(jī)完成。為保證系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行，在有條件的情況下，可采取雙機(jī)熱備份等手段實(shí)現(xiàn)。
1.1.3 大屏幕LED顯示板
? 采用大屏幕LED顯示板是電子地圖顯示系統(tǒng)的一種有效補(bǔ)充手段，它相當(dāng)于一種墻掛式的平面化沙盤。在大屏幕LED顯示板上有整個(gè)庫(kù)區(qū)地形圖作為背景，在對(duì)應(yīng)位置設(shè)有LED顯示裝置。當(dāng)報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，板上對(duì)應(yīng)地點(diǎn)的LED燈開(kāi)始閃爍，可以使值班人員迅速、直觀地了解警情發(fā)生的具體位置。大屏幕LED顯示板上還有鑰匙取放狀態(tài)顯示，當(dāng)某個(gè)庫(kù)房鑰匙被取走時(shí)，對(duì)應(yīng)庫(kù)房的LED顯示變色，因此可以取代傳統(tǒng)的鑰匙管理柜。而圖板上的哨兵巡邏顯示裝置，則可實(shí)時(shí)顯示哨兵當(dāng)前的具體位置。
1.2 防盜報(bào)警網(wǎng)
??? 系統(tǒng)的防盜報(bào)警功能由位于各分站的防盜報(bào)警器實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)的防盜報(bào)警主機(jī)采用C&K公司的23XX系列防盜報(bào)警器。每個(gè)庫(kù)房都安裝有用于監(jiān)視庫(kù)房門狀態(tài)的門磁和監(jiān)視庫(kù)房?jī)?nèi)空間情況的雙技術(shù)探頭。根據(jù)庫(kù)房的地理位置確定報(bào)警分站位置和所選用的報(bào)警主機(jī)型號(hào)。報(bào)警主機(jī)通過(guò)電話線經(jīng)程控交換機(jī)與主控室的防盜報(bào)警前端計(jì)算機(jī)相連，位于分站內(nèi)的報(bào)警器鍵盤在主控室授權(quán)后可以對(duì)報(bào)警器進(jìn)行控制。各分站的防盜報(bào)警器可以與位于該分站的電話共用一條電話線，報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，數(shù)據(jù)傳送優(yōu)先于語(yǔ)音。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)
庫(kù)房的溫濕度測(cè)量、庫(kù)門管理和鑰匙柜狀態(tài)監(jiān)測(cè)由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)包括溫濕度測(cè)量模塊和開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊。為系統(tǒng)維護(hù)和管理方便，上述模塊可與報(bào)警控制器安裝于同一地點(diǎn)。
本系統(tǒng)的溫濕度測(cè)量為多個(gè)庫(kù)房共用一個(gè)模塊。由于庫(kù)房之間距離較遠(yuǎn)，為保證實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地測(cè)量各庫(kù)的溫濕度值，本系統(tǒng)采用數(shù)字式溫濕度一體化傳感器作為測(cè)量前端裝置。由于溫度和濕度都是緩變參量，因此對(duì)各庫(kù)的溫濕度值采用分時(shí)測(cè)量方式。對(duì)于安裝于庫(kù)區(qū)控制分站內(nèi)的測(cè)控系統(tǒng)模塊，溫濕度測(cè)量模塊和輸入輸出控制模塊采用一體化設(shè)計(jì)，該模塊將測(cè)量到的各庫(kù)溫濕度值和庫(kù)門狀態(tài)通過(guò)RS485總線發(fā)送到位于主控室的測(cè)控系統(tǒng)主機(jī);而主控計(jì)算機(jī)發(fā)出的庫(kù)房電鎖開(kāi)啟命令，則通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送到該模塊實(shí)現(xiàn)。為保證彈藥庫(kù)的安全，主控計(jì)算機(jī)發(fā)出的開(kāi)鎖指令可不直接開(kāi)啟電鎖，而只是對(duì)庫(kù)房電控密碼鎖加電，入庫(kù)人員需輸入密碼后方可開(kāi)啟電鎖。為增加系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，哨兵巡邏按鈕和緊急報(bào)警按鈕也可直接接入該模塊使用。
圖2是RS485總線通訊接口過(guò)壓保護(hù)電路，其中RXD485和TXD485分別接MAX485的A、B輸出端，485A與485B分別接通訊線。開(kāi)發(fā)溫濕度測(cè)量模塊和開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊時(shí)，考慮到保護(hù)電路中的通訊模塊，包括MAX485在內(nèi)的通訊模塊與電路中的其它部分全部使用光隔隔離。另外，通訊模塊使用單獨(dú)的電源供電，在通訊接口中還加入了過(guò)壓保護(hù)電路，可以有效地防止雷擊，模塊電路板還從工藝上利用尖端放電的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)防雷擊的要求。從圖2中還可以看到，485總線中的兩根通信線之間加上了濾波電容，用來(lái)改善信號(hào)波形，提高通訊質(zhì)量。本系統(tǒng)除了使用自主開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議外，還能夠兼容DTMF通訊格式下的快速4+2格式協(xié)議，這種格式為當(dāng)前各個(gè)國(guó)家使用的通用格式，因而系統(tǒng)有很好的兼容性。
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2 系統(tǒng)主控軟件設(shè)計(jì)
主控軟件由系統(tǒng)設(shè)置、報(bào)警和哨兵巡邏顯示、鑰匙柜狀態(tài)顯示、庫(kù)房監(jiān)控、溫濕度測(cè)量以及數(shù)據(jù)查詢等幾部分組成，其控制流程如圖3所示。
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系統(tǒng)軟件采用VB6.0編寫，其主要功能有:
?、賹?shí)時(shí)處理報(bào)警。報(bào)警情況的處理采用中斷方式，當(dāng)系統(tǒng)接收到報(bào)警信息時(shí)，系統(tǒng)能采用聲光報(bào)警方式，在系統(tǒng)的電子地圖全圖上立即顯示出報(bào)警點(diǎn)的具體位置和警情信息，并可通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)(如防火報(bào)警、防盜報(bào)警、防搶報(bào)警或線路故障等)。點(diǎn)擊報(bào)警點(diǎn)，計(jì)算機(jī)屏幕上立即彈出報(bào)警點(diǎn)的詳細(xì)位置圖(子圖)，包括周邊信息，如通道方向、警力分布、周邊設(shè)施和庫(kù)房物資信息等，便于接警人員根據(jù)具體情況處理警情。若系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)報(bào)警點(diǎn)附近配有攝像機(jī)等設(shè)施，則可在報(bào)警的同時(shí)自動(dòng)切換攝像機(jī)的鏡頭，顯示報(bào)警點(diǎn)。
?、趯?shí)時(shí)監(jiān)視房門狀態(tài)、哨兵巡邏、鑰匙柜、溫濕度等信息。系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，值班人員通過(guò)計(jì)算機(jī)可以查看上述信息，并根據(jù)需要對(duì)房門、電鎖進(jìn)行控制;當(dāng)報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，調(diào)用上述功能還能對(duì)警情進(jìn)行復(fù)核(如防盜和緊急報(bào)警時(shí)調(diào)看房門狀態(tài)和巡邏哨兵位置，火警時(shí)調(diào)看對(duì)應(yīng)位置的溫濕度值)。
③系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)可對(duì)警情、哨兵巡邏、房門開(kāi)啟、鑰匙領(lǐng)取及交接班情況進(jìn)行記錄，對(duì)庫(kù)房中的溫濕度值進(jìn)行定期記錄，用戶可以按類別、時(shí)間、地點(diǎn)及人員等條件進(jìn)行交叉查詢。系統(tǒng)可以備份歷史記錄數(shù)據(jù)，以防止因意外而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。
?、軐?duì)操作人員實(shí)行分層管理。所有用戶進(jìn)入系統(tǒng)都需要進(jìn)行身份和口令的確認(rèn)，只有管理員級(jí)的用戶方可修改系統(tǒng)設(shè)置，而一般用戶只能進(jìn)行例行操作。
?、輬D形化的系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)的背景圖、報(bào)警以及巡邏用電子地圖均可由管理員自由調(diào)入，添加各種報(bào)警點(diǎn)及巡邏點(diǎn)，只需在地圖上輕擊鼠標(biāo)，系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)添加相應(yīng)的圖標(biāo)，如需修改，也只需將鼠標(biāo)移至其上然后單擊右鍵即可出現(xiàn)編輯窗口。添加和修改房門、電鎖、鑰匙及溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn)也與此相似，這樣使用戶進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)置極為方便。
在該項(xiàng)目的研制過(guò)程中，得到了北京航空航天大學(xué)理學(xué)院科研基金支持。經(jīng)過(guò)一年多的試運(yùn)行和測(cè)試，本監(jiān)控系統(tǒng)軟件及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，操作使用方便，達(dá)到了實(shí)用程度。
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參考文獻(xiàn)
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