校園安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

摘 要:本文分析了校園安防系統(tǒng)研究的意義，介紹了安防系統(tǒng)的構(gòu)成，并從技術(shù)開發(fā)的角度重點(diǎn)分析了RFID技術(shù)、ZigBee等關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:校園安防 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 構(gòu)成 重點(diǎn)技術(shù)

中圖分類號(hào):TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(a)-0038-01

學(xué)校是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的地方，也是國(guó)家培養(yǎng)人才的重要場(chǎng)所。我國(guó)教育事業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了學(xué)校規(guī)模建設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生密度成倍增長(zhǎng)。與此同時(shí)，校區(qū)的開放式管理跟后勤服務(wù)社會(huì)化程度也日漸增高，如何做好安全防衛(wèi)工作、減少學(xué)校的突發(fā)事件等問(wèn)題，建立切實(shí)有效的學(xué)校安全防衛(wèi)系統(tǒng)早已成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。在科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，利用科技手段提高校園安全管理以及安全防御能力是大勢(shì)所趨，校園安全管理必然要實(shí)現(xiàn)從“人防”到“技防”的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。

一套科學(xué)合理的安防系統(tǒng)，一方面可以增強(qiáng)校園安全防御系數(shù)，另一方面也可以有效減少人防帶來(lái)的人力支出和物資設(shè)備資金投入。安全、先進(jìn)、高效、可靠的校園安全防范體系，有力地保障了師生的安全，切實(shí)將學(xué)校治安事件降低到最低限度，體現(xiàn)了“平安校園”的建設(shè)宗旨。

1 校園安防系統(tǒng)的研究意義

“平安校園”是在我國(guó)平安建設(shè)的大環(huán)境下產(chǎn)生的，反映了校園擴(kuò)建、發(fā)展后的內(nèi)在需求，此活動(dòng)開展受到了全社會(huì)和教育部門的高度重視，是校園安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究的動(dòng)力。“平安校園”是為建設(shè)和諧、寬松、安全的教育環(huán)境提出了新的要求。它不是一句空口號(hào)而是要真正落實(shí)到實(shí)處，安全、可靠、和諧的校園環(huán)境使學(xué)生學(xué)的安心，家長(zhǎng)放心，設(shè)計(jì)一套完整、科學(xué)的校園安防系統(tǒng)并付諸運(yùn)行，一方面保護(hù)學(xué)校的財(cái)產(chǎn)安全，保障教師、學(xué)生的人生安全。另一方面也是關(guān)系到眾多家庭和社會(huì)的和諧穩(wěn)定。

校園安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究重點(diǎn)在于數(shù)字化安防系統(tǒng)的建設(shè)與推廣，此舉措必將對(duì)校園現(xiàn)有的以人防為主的保衛(wèi)資源進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)安防資源共享的目的，在大幅度提高校園安全管理效率的同時(shí)，也擴(kuò)大了對(duì)突發(fā)事件的杜絕跟應(yīng)急處理能力，最終達(dá)到準(zhǔn)確、及時(shí)、有效的掌握學(xué)校安全防衛(wèi)信息，快速處理安全隱患。

2 校園安防系統(tǒng)的構(gòu)成

整個(gè)校園安防系統(tǒng)由紅外線圍墻系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防安全系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)之間互相協(xié)調(diào)，集中管理。

紅外圍墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)在圍墻上方安裝紅外對(duì)射探測(cè)器，組成封閉式不留死角的防非法跨越的隱形警戒網(wǎng)。一旦有人非法闖入，遮斷紅外光束，就可立即將警情傳送到智能化管理中心，中心將在電子地圖上顯示出翻越區(qū)域(位置)，以利于保安人員及時(shí)準(zhǔn)確地趕赴案發(fā)地。本方案采用雙光束或四光束的紅外對(duì)射，有效避免了由于樹葉、雜物、小動(dòng)物、暴風(fēng)雨等原因?qū)μ綔y(cè)報(bào)警的影響，同時(shí)保證任何較大物體和人的非法翻赿圍墻行為立即報(bào)警。門禁管理系統(tǒng)包括學(xué)校大門管理、圖書館、宿舍等處系統(tǒng)。不同地點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)不同，例如學(xué)校大門管理系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)IC卡汽車欄桿升降，方便員工開車出入，宿舍門禁處設(shè)置學(xué)生刷卡進(jìn)入等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是在校園內(nèi)主要場(chǎng)所設(shè)置攝像頭，例如在實(shí)驗(yàn)室、停車場(chǎng)等地視頻監(jiān)控，防止偷竊發(fā)生。視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能豐富，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷運(yùn)行，并且能將視頻內(nèi)容存儲(chǔ)較長(zhǎng)時(shí)間。消防安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮兩個(gè)方面，一是在傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)中增加電子傳感器，并入總的管理系統(tǒng)管理，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，管理系統(tǒng)迅速報(bào)警并指明火災(zāi)位置，便于及時(shí)處理。另外在圖書館、實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)消防管理，設(shè)置溫度、煙霧報(bào)警器等多種傳感器，確保第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，將損失降到最低。

3 校園安防系統(tǒng)的重點(diǎn)技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，一些新技術(shù)逐漸成熟，在安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，現(xiàn)比較流行的有如下重點(diǎn)技術(shù)。

3.1 RFID技術(shù)

RFID(radio frequency identification)是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成。(1)標(biāo)簽(tag):由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，并提供一定的容量供用戶寫入信息。標(biāo)簽附著在物體上，用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象，或以RFID卡的形式，用于持卡人的身份識(shí)別。(２)讀寫器(reader/writer):讀取和寫入標(biāo)簽信息的設(shè)備。可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。通過(guò)讀寫器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。(３)天線(antenna):在標(biāo)簽和讀寫器間傳遞射頻信號(hào)，還可以給標(biāo)簽提供能量。

電子標(biāo)簽、讀寫器、天線和應(yīng)用軟件構(gòu)成的RFID系統(tǒng)直接與相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)相連，可使每一件物品都被準(zhǔn)確地跟蹤。RFID系統(tǒng)的基本工作流程是:閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活;射頻卡將自身編碼等信息通過(guò)卡內(nèi)置的發(fā)送天線發(fā)送出去;系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理;主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制，并發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

3.2 ZigBee技術(shù)

ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。

ZigBee技術(shù)工作在2.4GHz的ISM頻段上，傳輸速率為20～250kbit/s，傳輸距離為10～70m。它主要適合于工業(yè)控制、傳感和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。它在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。ZigBee技術(shù)的較低數(shù)據(jù)速率以及較小通信范圍的特點(diǎn)決定了它適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

安防系統(tǒng)建成后，各個(gè)模塊信息集中處理，建立高度智能化信息處理中心，它由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和顯示人機(jī)操作系統(tǒng)構(gòu)成。它包含各個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)軟件和各種數(shù)據(jù)庫(kù)。工作人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后，能達(dá)到熟練使用并能處理簡(jiǎn)單故障的要求。一套科學(xué)合理的安防系統(tǒng)，一班盡職盡責(zé)的保安人員，能從根本上解決校園安全問(wèn)題，為正常進(jìn)行校園活動(dòng)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

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[2]王秀平.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園安防系統(tǒng)設(shè)計(jì).[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011(8).

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①作者簡(jiǎn)介:杜亮，性別:男，出生年:1979年，籍貫:河北，石家莊，主要研究方向:電子技術(shù)。