博物館監(jiān)控防盜報(bào)警系統(tǒng)

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1、博物館監(jiān)控防盜報(bào)警系統(tǒng)一、引言????采用本文介紹的方案，對(duì)某市的博物館進(jìn)行聲敏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該博物館為3層建筑，要求監(jiān)控的范圍包括展廳、庫房、辦公室、樓梯以及走廊。按照監(jiān)控設(shè)計(jì)圖的要求在指定部位安裝了空間聲敏傳感器和腳步聲敏傳感器，其余設(shè)備安裝在中央控制室。該工程已于2005年8月完成安裝與調(diào)試，12月通過專家驗(yàn)收。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)報(bào)警反應(yīng)時(shí)間小于0.1秒，完全符合GB50348-2004國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，性能良好。????博物館聲敏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的研制成功，為我國安防提供了一種新的監(jiān)控報(bào)警手段，使安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中

2、要求的技術(shù)手段真正落實(shí)，大大提高了安全技術(shù)防范的可靠性，對(duì)于中小博物館及室內(nèi)監(jiān)控和防盜具有重大意義。?????二、技術(shù)分析與系統(tǒng)工作原理?????1、技術(shù)分析?????"聲敏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)"以聲音作為防盜報(bào)警的手段，其先進(jìn)性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：?????（1）消除死區(qū)?????一般情況下聲源發(fā)出的聲波波長遠(yuǎn)大于聲源的尺寸，聲波以球面波的形式向四周均勻傳播?；诼暡ǖ倪@種物理特性，將分析和處理聲音信號(hào)作為防盜報(bào)警的手段，可以消除報(bào)警死區(qū)。?????（2）誤報(bào)率極低?????聲敏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)通過控制報(bào)警門限，并對(duì)采集的聲音信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性

3、分析和頻譜分析，在不影響設(shè)備靈敏度的前提之下有效的降低了誤報(bào)率，大大地提高了安全技術(shù)防范的可信度。?????（3）隱蔽性強(qiáng)?????傳統(tǒng)的周界防護(hù)手段易被破壞，一旦遭到破壞，這些技術(shù)手段將無法使用。"聲敏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)"的聲敏傳感器可以埋于地下，形成地上地下的立體防護(hù)，且隱蔽性強(qiáng)。?????（4）預(yù)警與自動(dòng)報(bào)警?????監(jiān)控環(huán)境下的場(chǎng)所，閉館時(shí)是安靜的，任何聲響均被視為異常。主機(jī)采集到異常的聲音信號(hào)后進(jìn)入預(yù)警狀態(tài)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，達(dá)到報(bào)警條件時(shí)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警。自動(dòng)報(bào)警功能可以防止由于監(jiān)控人員精力不集中造成的損失。?????2、系統(tǒng)工作原理

4、?????以主控計(jì)算機(jī)和信號(hào)控制主機(jī)為控制核心?？臻g聲敏傳感器和腳步聲敏傳感器采集音頻信號(hào)，經(jīng)過音頻傳輸控制線傳送到中央監(jiān)控室；區(qū)域控制器將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)控制主機(jī)，再由高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行信號(hào)采集，由主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、判斷報(bào)警位置并在屏幕上顯示，在數(shù)據(jù)庫中記錄；監(jiān)控區(qū)域的聲音由播放模塊播出，同時(shí)經(jīng)聲卡進(jìn)入主控計(jì)算機(jī)錄音記錄。根據(jù)布防的需要，前端的空間聲敏傳感器和腳步聲敏傳感器被合理的分布于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，擔(dān)負(fù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，區(qū)域控制器也可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)脑鰷p。這樣的結(jié)構(gòu)具備高度的結(jié)構(gòu)化和模塊化的特性，易于系統(tǒng)的擴(kuò)

5、展和升級(jí)。?????三、硬件設(shè)計(jì)?????1、傳感器?????前端的傳感器包括空間聲敏傳感器和腳步聲敏傳感器。傳感器采集信號(hào)的精度不準(zhǔn)確，會(huì)造成報(bào)警位置判斷的偏差，因此要求前端的傳感器必須具備高的精度并且各個(gè)傳感器的物理特性必須高度一致。本系統(tǒng)采用SMS-1聲敏雙監(jiān)傳感器，該傳感器具備體積小、靈敏度高、精度高、安裝方便等特點(diǎn)。傳感器的供電方式為DC12~15V，工作電流小于6.5mA，采用3芯屏蔽線纜與區(qū)域控制器相連。?????2、系統(tǒng)控制主機(jī)?????系統(tǒng)控制主機(jī)是硬件設(shè)備的核心部分，屬自動(dòng)化處理、手動(dòng)控制式機(jī)型。系統(tǒng)控制主機(jī)把所有

6、前端信號(hào)處理后，送主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)聲音播放模塊將監(jiān)控區(qū)域的數(shù)字信號(hào)變成模擬聲音信號(hào)由揚(yáng)聲器傳出。系統(tǒng)控制主機(jī)最多可接8個(gè)區(qū)域控制器，每個(gè)區(qū)域控制器可以連接8個(gè)空間聲敏傳感器和8個(gè)腳步聲敏傳感器，并且可以根據(jù)實(shí)際需要靈活的增減區(qū)域控制器和前端傳感器。系統(tǒng)控制主機(jī)的供電方式為AC220V（50Hz），實(shí)際功耗小于30w，通過232接口與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。?????3、主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?????主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心是一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)），并配備了監(jiān)視器、打印機(jī)、光盤刻錄機(jī)，通過DIN-50S端子板連接數(shù)據(jù)采集卡。工控機(jī)主要承擔(dān)聲

7、音信號(hào)的采集與分析、報(bào)警點(diǎn)判斷、報(bào)警的記錄、操作的記錄、監(jiān)控區(qū)域聲音的錄制與回放等任務(wù)，并提供一系列的查詢、各種記錄的打印與備份、用戶信息的管理等功能。工控機(jī)還要與信號(hào)控制主機(jī)進(jìn)行通訊，指導(dǎo)信號(hào)控制主機(jī)向下層設(shè)備發(fā)送命令。?????四、軟件設(shè)計(jì)?????1、功能介紹?????主控計(jì)算機(jī)是本系統(tǒng)的控制核心。軟件設(shè)計(jì)必須考慮系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)處理的快速準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)死機(jī)、誤報(bào)警、多線程沖突、錄音失敗等現(xiàn)象。本系統(tǒng)采用MicrosoftVisualC++6.0（簡(jiǎn)稱VC）設(shè)計(jì)，經(jīng)過需求分析，主控計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能主要有以下幾

8、個(gè)方面：?????（1）快速反應(yīng)，迅速報(bào)警：根據(jù)GB50348-2004國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該小于2秒[2]。?????（2）經(jīng)過分析聲音信號(hào)，判定是否是誤報(bào)警。對(duì)于正確報(bào)警，要確定報(bào)警位置，并且顯示