坦克車場監控研究論文

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摘要：基于現有的電話網，進行圖像、聲音及控制信號的傳輸，并輔以指紋識別、微波探測、紅外探測等技術，實現對坦克車場的實時監控。

關鍵詞：可視通訊；遠程監控；計算機

0前言

為加強對坦克車場的管理工作，加大對車庫、光電部件保管間（或槍械光電樓）、器材倉庫、工具備品保管間、車場值班室、車場管理站、攜槍帶彈執勤點、危險品庫和加油站等重點部位的監控力度，有效預防武器裝備丟失和遭人為破壞，防止涉槍涉彈重大惡性案件發生，確保坦克車場安全，迫切需要合理確定坦克車場的監控要素，提出設防原則，研制可靠實用、技術先進的坦克車場監控系統，以實現坦克車場管理工作的科學化、精確化、實時化。

本系統采用主動和被動紅外探測技術、微波探測技術、指紋識別技術和視頻壓縮（H.261,H.263）、音頻壓縮（G.711,G728）技術,利用現有電話網，實現遠程實時監控、遠程實時多級報警，有效地解決了坦克車場周邊警戒、武器裝備庫的自動監控及自動記錄人員進出圖像等問題。

1系統組成、功能及技術指標

（1）系統有主控制中心、分控制中心、子控制點、周邊警戒和監控等組成，可外接槍枝離位報警器。系統組網圖如圖1所示：

（2）主控制中心由由監控計算機、主控制單元、指紋識別儀、主控制軟件等組成。

監控計算機，用于運行主控制軟件進行數據處理和控制等。中心監控工作站與主控制單元用數據采集卡和相聯，數據采集卡用于中心監控工作站與主控制單元的通信，讀取信號和發出控制指令等。主控制單元由NT1、可視數字模塊、模擬模塊及主控電路板等組成，其作用是與分控制室建立通信聯絡，進行聲音、圖像及控制信號的壓縮與傳輸。捕捉卡用于從主控制單元采集圖像信號。指紋識別系統用于開啟中心監控工作站及軟件操作時用于身份識別。主控制軟件用于處理人員進入設防庫（室）的審批、自動記錄圖像、接收報警信號并指示報警位置。

子控制點：由隱蔽式門磁開關、電控鎖、雙鑒報警器、攝像機、對講器、槍架等組成。隱蔽式門磁開關用于第一道門開啟后，觸發啟動分控制室工作。電控鎖由中央控制室控制開啟第二道門。雙鑒報警器在有非法進入室內時發出報警信號，如破窗而入等。攝像機、對講器分別用于傳輸進入室內人員的圖像和聲音。槍架用于擱放槍枝和檢測槍枝的在位與否。

周邊警戒和監控：由主動紅外探測器、攝像機等組成。主動紅外探測器用于檢測周邊非法入侵，單對有效距離500m，攝像機用于攝制有關圖像，當有非法入侵時攝像機開始工作。

（3）系統主要有以下幾個具體功能：自動報警功能，實時監控功能，應急開鎖功能，主動查看功能，自動履歷功能。

（4）具體技術指標：

周邊警戒：每對紅外對射探測器有效防范距離1KM,且能有效地抗落葉、飛鳥、小動物、霧、霜、雪及雨的干擾。

身份識別：指紋識別系統用于開啟監控中心主控計算機和進行有關操作。指紋識別準確、精度高，圖像采集時間平均<1秒，指紋處理時間<2秒，識假率（FAR）為0.0001%以下，拒真率為1%（FRR）以下。

聯接時間：分控點報警及申請時，與監控中心聯接時間小于10秒。

2技術方案

2.1硬件部分

硬件部分由主控單元硬件和分控單元硬件組成。

（1）主控單元硬件部分。

主控制單元由NT1、可視數字模塊、模擬模塊和主控制板組成。NT1為ISDN電話線路標準接口。可視數字模塊用于音頻、視頻和控制信號的壓縮、傳送和解壓。模擬模塊用于音頻、控制信號的傳送。

主控單元硬件如圖2所示：

主控制板主要由拔號電路、發碼電路、解碼電路、音頻視頻切換電路；發碼電路、解碼電路用于控制信號的解碼和發碼，拔號電路用于電話線路拔號。

模擬模塊主要包括輸入電路、振鈴電路、通話電路和雙音頻信號發送電路。計算機控制電話摘、掛機電路的設計：對于模擬電話機,可以通過叉簧電路來完成，即叉簧開關，交換機送來的振鈴信號、各種語音信號和饋電電壓等信號都要通過叉簧來決定通或斷，在掛機狀態，叉簧接通振鈴電路，斷開通話電路和撥號電路，振鈴信號可進入振鈴電路；在摘機狀態，叉簧斷開振鈴電路，接通通話電路和撥號電路，可以撥打電話和進行通話。采用集電極開路的驅動芯片（MC1413）來驅動繼電器，只要給驅動芯片的輸入端提供高、低電平，即能實現摘、掛機。對于數字電話機,根據電話機在外線打入時，程控交換機送至用戶電話機的90V交流振鈴信號，流經RC，由于C有隔直通交的功能，R兩端的電壓極低，可以忽略不計，狀態同上。當電話機摘機后，R上產生一定的電壓，狀態與上相反，輸出“0”。從而實現了摘、掛機檢測。

（2）分控單元硬件部分。

微控制器采用了AT89C52單片機。單片機總線上外加了上拉電阻以提高信號電平，提高了總線驅動能力。數字輸入端采用了三態緩沖器，具有較好的抑制低電平噪聲的能力。在每個芯片電源入口處，配置采用了去藕電容。為防雷擊，采用了瞬變電壓抑制器TVS,定為25V。為保證供電的連續性，采用了不間斷電源(UPS)。

電源指示電路，采用了發光二極管，在板上和箱表面上都有指示；系統運行狀態指示電路，有聲或光指示，能隨時了解系統的運行狀態；點位狀態指示電路可以看到點位的工作情況。信號檢測調理電路有上電失電檢測電路，室號點位檢測電路，槍位檢測電路，報警信號檢測電路，振鈴檢測電路。報警信號檢測電路，利用其三極管集電極開路的特性，另加上拉電阻驅動，使信號能有效傳輸幾百米。切換及驅動執行電路有數字模擬信號切換電路，電鎖驅動執行電路，報警電路，音視頻切換及驅動電路。

2.2軟件部分

（1）主控單元軟件部分。

主控制軟件采用規范化的程序設計，界面友好，操作簡單；設計中采用了C++語言與匯編語言的有機結合，VCL組件技術，BDE數據庫引擎技術，多線程結構設計等技術。主要程序有主線程、處理開門、處理線路、主動查詢等。

（2）分控單元軟件部分。

軟件采用模塊化設計，主要由初始化模塊，密碼處理模塊，接受查詢模塊，主動申請處理模塊等組成。

軟件設計上有初始化子程序，定時“喂狗”子程序，密碼處理子程序，電源電壓檢測子程序，失電檢測子程序，室號點位檢測子程序，報警信號檢測子程序，槍位檢測子程序，振鈴檢測子程序，數據信號發碼和解碼電路子程序，碼值轉換子程序，雙排隊子程序，定時中斷子程序等等。

主要采用了有看門狗技術，軟件數字信號濾波技術，輸入口信號復檢技術，輸出端口數據刷新技術，報警信號優先處理技術，開關門信號雙排隊技術，中斷技術，指令冗余技術，軟件陷阱技術，軟件加密技術。數字信號濾波技術，能有效濾去因脈沖引起的干擾；輸入口信號復檢技術，能使開關量有效地防止因機械抖動引起的干擾；輸出端口數據刷新技術，在定時中斷子程序中不斷刷新輸出端口數據，能有效地排除外部鎖存器因干擾引起的鎖存數據變化；使用報警信號優先處理技術，在有報警發生時，該信號能優先得到處理；信號雙排隊技術，可使多任務能得以有序到執行；采用了軟件加密技術，加密后任何方法都不可破密，有效地提高了系統的安全性。

3結束語

本系統將紅外探測技術、微波探測技術、音視頻壓縮傳輸技術、音頻編解碼技術、單片機控制技術、系統機控制技術和指紋識別技術有機地結合構成了多級報警、周邊警戒和車庫等設防部位的自動監控系統，構思新穎，技術先進，功能完善。結合部隊坦克車場管理工作實際，首次提出了“中央管理、多層報警、可視對講、實時監控、信息查詢”設防思想，加大了技術防范力度，能有效預防武器裝備丟失或被盜。

本系統設計思想新穎，采用技術先進，功能完備，操作方便，性能穩定可靠，性能價格比高，實用性強，應用領域廣。

參考文獻

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［4］安全防范系統工程［M］.北京：清華大學出版社,2005.

［5］ISDN通信原理與設備［M］.北京：人民郵電出版社,2000.

［6］數字通信原理與設備［M］.北京：空軍電信工程學院,1996.