在线客服

咨询热线

坦克车场监控探析论文

时间:2020-03-16 05:14:24

摘要:基于现有的电话网,进行图像、声音及控制信号的传输,并辅以指纹识别、微波探测、红外探测等技术,实现对坦克车场的实时监控。

关键词:可视通讯;远程监控;计算机

0前言

为加强对坦克车场的管理工作,加大对车库、光电部件保管间(或枪械光电楼)、器材仓库、工具备品保管间、车场值班室、车场管理站、携枪带弹执勤点、危险品库和加油站等重点部位的监控力度,有效预防武器装备丢失和遭人为破坏,防止涉枪涉弹重大恶性案件发生,确保坦克车场安全,迫切需要合理确定坦克车场的监控要素,提出设防原则,研制可靠实用、技术先进的坦克车场监控系统,以实现坦克车场管理工作的科学化、精确化、实时化。

本系统采用主动和被动红外探测技术、微波探测技术、指纹识别技术和视频压缩(H.261,H.263)、音频压缩(G.711,G728)技术,利用现有电话网,实现远程实时监控、远程实时多级报警,有效地解决了坦克车场周边警戒、武器装备库的自动监控及自动记录人员进出图像等问题。

1系统组成、功能及技术指标

(1)系统有主控制中心、分控制中心、子控制点、周边警戒和监控等组成,可外接枪枝离位报警器。系统组网图如图1所示:

(2)主控制中心由由监控计算机、主控制单元、指纹识别仪、主控制软件等组成。

监控计算机,用于运行主控制软件进行数据处理和控制等。中心监控工作站与主控制单元用数据采集卡和相联,数据采集卡用于中心监控工作站与主控制单元的通信,读取信号和发出控制指令等。主控制单元由NT1、可视数字模块、模拟模块及主控电路板等组成,其作用是与分控制室建立通信联络,进行声音、图像及控制信号的压缩与传输。捕捉卡用于从主控制单元采集图像信号。指纹识别系统用于开启中心监控工作站及软件操作时用于身份识别。主控制软件用于处理人员进入设防库(室)的审批、自动记录图像、接收报警信号并指示报警位置。

子控制点:由隐蔽式门磁开关、电控锁、双鉴报警器、摄像机、对讲器、枪架等组成。隐蔽式门磁开关用于第一道门开启后,触发启动分控制室工作。电控锁由中央控制室控制开启第二道门。双鉴报警器在有非法进入室内时发出报警信号,如破窗而入等。摄像机、对讲器分别用于传输进入室内人员的图像和声音。枪架用于搁放枪枝和检测枪枝的在位与否。

周边警戒和监控:由主动红外探测器、摄像机等组成。主动红外探测器用于检测周边非法入侵,单对有效距离500m,摄像机用于摄制有关图像,当有非法入侵时摄像机开始工作。

(3)系统主要有以下几个具体功能:自动报警功能,实时监控功能,应急开锁功能,主动查看功能,自动履历功能。

(4)具体技术指标:

周边警戒:每对红外对射探测器有效防范距离1KM,且能有效地抗落叶、飞鸟、小动物、雾、霜、雪及雨的干扰。

身份识别:指纹识别系统用于开启监控中心主控计算机和进行有关操作。指纹识别准确、精度高,图像采集时间平均<1秒,指纹处理时间<2秒,识假率(FAR)为0.0001%以下,拒真率为1%(FRR)以下。

联接时间:分控点报警及申请时,与监控中心联接时间小于10秒。

2技术方案

2.1硬件部分

硬件部分由主控单元硬件和分控单元硬件组成。

(1)主控单元硬件部分。

主控制单元由NT1、可视数字模块、模拟模块和主控制板组成。NT1为ISDN电话线路标准接口。可视数字模块用于音频、视频和控制信号的压缩、传送和解压。模拟模块用于音频、控制信号的传送。

主控单元硬件如图2所示:

主控制板主要由拔号电路、发码电路、解码电路、音频视频切换电路;发码电路、解码电路用于控制信号的解码和发码,拔号电路用于电话线路拔号。

模拟模块主要包括输入电路、振铃电路、通话电路和双音频信号发送电路。计算机控制电话摘、挂机电路的设计:对于模拟电话机,可以通过叉簧电路来完成,即叉簧开关,交换机送来的振铃信号、各种语音信号和馈电电压等信号都要通过叉簧来决定通或断,在挂机状态,叉簧接通振铃电路,断开通话电路和拨号电路,振铃信号可进入振铃电路;在摘机状态,叉簧断开振铃电路,接通通话电路和拨号电路,可以拨打电话和进行通话。采用集电极开路的驱动芯片(MC1413)来驱动继电器,只要给驱动芯片的输入端提供高、低电平,即能实现摘、挂机。对于数字电话机,根据电话机在外线打入时,程控交换机送至用户电话机的90V交流振铃信号,流经RC,由于C有隔直通交的功能,R两端的电压极低,可以忽略不计,状态同上。当电话机摘机后,R上产生一定的电压,状态与上相反,输出“0”。从而实现了摘、挂机检测。

(2)分控单元硬件部分。

微控制器采用了AT89C52单片机。单片机总线上外加了上拉电阻以提高信号电平,提高了总线驱动能力。数字输入端采用了三态缓冲器,具有较好的抑制低电平噪声的能力。在每个芯片电源入口处,配置采用了去藕电容。为防雷击,采用了瞬变电压抑制器TVS,定为25V。为保证供电的连续性,采用了不间断电源(UpS)。

电源指示电路,采用了发光二极管,在板上和箱表面上都有指示;系统运行状态指示电路,有声或光指示,能随时了解系统的运行状态;点位状态指示电路可以看到点位的工作情况。信号检测调理电路有上电失电检测电路,室号点位检测电路,枪位检测电路,报警信号检测电路,振铃检测电路。报警信号检测电路,利用其三极管集电极开路的特性,另加上拉电阻驱动,使信号能有效传输几百米。切换及驱动执行电路有数字模拟信号切换电路,电锁驱动执行电路,报警电路,音视频切换及驱动电路。

2.2软件部分

(1)主控单元软件部分。

主控制软件采用规范化的程序设计,界面友好,操作简单;设计中采用了C++语言与汇编语言的有机结合,VCL组件技术,BDE数据库引擎技术,多线程结构设计等技术。主要程序有主线程、处理开门、处理线路、主动查询等。

(2)分控单元软件部分。

软件采用模块化设计,主要由初始化模块,密码处理模块,接受查询模块,主动申请处理模块等组成。

软件设计上有初始化子程序,定时“喂狗”子程序,密码处理子程序,电源电压检测子程序,失电检测子程序,室号点位检测子程序,报警信号检测子程序,枪位检测子程序,振铃检测子程序,数据信号发码和解码电路子程序,码值转换子程序,双排队子程序,定时中断子程序等等。

主要采用了有看门狗技术,软件数字信号滤波技术,输入口信号复检技术,输出端口数据刷新技术,报警信号优先处理技术,开关门信号双排队技术,中断技术,指令冗余技术,软件陷阱技术,软件加密技术。数字信号滤波技术,能有效滤去因脉冲引起的干扰;输入口信号复检技术,能使开关量有效地防止因机械抖动引起的干扰;输出端口数据刷新技术,在定时中断子程序中不断刷新输出端口数据,能有效地排除外部锁存器因干扰引起的锁存数据变化;使用报警信号优先处理技术,在有报警发生时,该信号能优先得到处理;信号双排队技术,可使多任务能得以有序到执行;采用了软件加密技术,加密后任何方法都不可破密,有效地提高了系统的安全性。

3结束语

本系统将红外探测技术、微波探测技术、音视频压缩传输技术、音频编解码技术、单片机控制技术、系统机控制技术和指纹识别技术有机地结合构成了多级报警、周边警戒和车库等设防部位的自动监控系统,构思新颖,技术先进,功能完善。结合部队坦克车场管理工作实际,首次提出了“中央管理、多层报警、可视对讲、实时监控、信息查询”设防思想,加大了技术防范力度,能有效预防武器装备丢失或被盗。

本系统设计思想新颖,采用技术先进,功能完备,操作方便,性能稳定可靠,性能价格比高,实用性强,应用领域广。

参考文献

[1]图像通信[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[2]计算机图像处理技术基础[M].北京:北京大学出版社,2002.

[3]多媒体数据压缩技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

[4]安全防范系统工程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[5]ISDN通信原理与设备[M].北京:人民邮电出版社,2000.

[6]数字通信原理与设备[M].北京:空军电信工程学院,1996.


转载注明来源:/article/1137.html