1、苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：期：兰!生：!三：堡万方数据苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，e p 学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、2、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年月解密后适用本规定。非涉密论文论文作者签名：五曼纽约日导师签名：!蕴鏖氲嚣期：型鱼：!兰：鲨期：2 盟鱼：垡：!呈万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发摘要智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发摘要打造“平安校园”这是近些年来我国各省市校园安全建设的重点之一，校园安全问题如校园暴力、意外伤害事件、突发事件等频繁发生，因3、此推进校园安全建设迫在眉睫。随着学校系统性安全建设的推进，如何建立一套行之有效的安全防范系统己成为地方教育部门和学校急待解决的问题。但是随着学校规模日益扩大、学生人数急剧增多、分校区管理等因素，致使学校向社会化发展，因此学校的安保防范面临了巨大的压力。在这样迫切的安全防范需求下，安防系统如雨后春笋般出现市场。但是在各个学校的使用建设过程中发现这些安防系统存在着管理平台不统一、兼容性差、消息传递不及时等情况，这就迫切需要智能化、平台化的安防管理系统产生。本系统是在智慧校园环境下开发设计的，是能满足学校工作人员实际需求的一套智能化、平台化的安防综合管理系统。本文依据市场主流专业安防管理系统，分析了4、校园安防的当前状况及其发展前景和趋势。实现整个智能安防综合管理系统分为三方面内容。首先从学校不同职能部门的视野出发，对智能化安防管理方面进行需求分析。对比其它安防管理系统的优劣性，确定本系统的功能需求，部署智能安防综合管理系统的工作方案，总体规划系统的整体框架并细化各功能模块需求。其次，阐述了本系统的主要模块及主要功能点的研发实现过程。最后介绍了从校园内测试的实际部署情况以及在实际校园中的集成测试过程。本系统能在充分体现安防管理的基础L 加入了更为专业的平台化、智能化综合管理功能，它可以智能地实现各子系统信息的采集与交换、联动的预案处理以及综合动态监视功能，真正实现了校园“智能安防”。关键词：5、智慧校园；智能安防；报警；监控作者：邢楠楠指导老师：贾俊铖万方数据D e s i g na n dd e v e l o p m e n to fi n t e l l i g e n tc a m p u sb a s e do ni n t e l l i g e n ts e c u r i t yi n t e g r a t e dm a n a g e m e n ts y s t e mA B S T R A C TI nr e c e n ty e a r s，t h ec o n s t r u c t i o no fas a f ec a m p u si st h em6、 a i nf o c u so fv a r i o u sp r o v i n c e sa n dc i t i e s i no u rc o u n t r y W i t ht h ef r e q u e n to c c u r r e n c eo fs c h o o lv i o l e n c ea n da c c i d e n ti n j u r i e si ns c h o o l s，p r o m o t i n gt h ec o n s t r u c t i o no fas a f ec a m p u si so nt h et o po f7、o u ra g e n d a A ni n c r e a s i n gn u m b e ro fl o c a le d u c a t i o nd e p a r t m e n t sa n ds c h o o l sh a v er e a l i z e dt h ei m p o r t a n c eo fe s t a b l i s h i n ga ne f f e c t i v es e c u r i t ys y s t e m M e a n w h i l e，i n f l u e n c e db yt h ef a c t o r ss u c8、 ha si n c r e a s i n g l yf a s te x p a n s i o no fs c h o o l s，s h a r pi n c r e a s eo fs t u d e n t sa n dt h eb r a n c hc a m p u sm a n a g e m e n t，s c h o o l sh a v eat e n d e n c yt od e v e l o ps o c i a l l y,m a k i n gt h es c h o o ls e c u r i t yg u a r du n d e rg r e a t9、p r e s s u r e B u ts o m es e v e r ep r o b l e m sh a v ea l s ob e e nf o u n di nt h ec u r r e n ts e c u r i t ys y s t e m si nt h em a r k e ts u c ha st h el e s su n i f i e dm a n a g e m e n tp l a t f o r m，p o o rc o m p a t i b i l i t y,p o o rm e s s a g ed e l i v e r y,e t c，e x10、 p l a i n i n gt h eu r g e n td e m a n do fa ni n t e l l i g e n ta n ds y s t e m a t i cs e c u r i t ym a n a g e m e n ts y s t e m B a s e do nt h ei n t e l l i g e n tc a m p u se n v i r o n m e n ta n dd i f f e r e n ts t a f f Sr e q u i r e m e n t s，t h i st h e s i sa n a l y z e s11、t h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dt h ep r o s p e c ta n dt r e n do ft h ei n t e l l i g e n ta n ds y s t e m a t i cs e c u r i t ym a n a g e m e n ts y s t e m T h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ew h o l es y s t e mi sm a i n l yd i v i d e di n t ot h r e es t e p s F i r s t l y,12、i ta n a l y z e sd i f f e r e n td e m a n d so fd i f f e r e n tf u n c t i o n a ld e p a r t m e n t s S e c o n d l y,i th i g h l i g h t st h ea d d e df u n c t i o n sb ym a k i n gaw o r k i n gp l a n，e s t a b l i s h i n gac o m p l e t ef r a m e w o r ka n dm e e t i n gd e t a i l 13、e dr e q u i r e m e n t so ft h ev a r i o u sm o d u l e s T h i r d l y,i ti n t r o d u c e st h ef u n c t i o n so f v a r i o u sm o d u l e s，a n dp r e s e n t st h ed e v e l o p i n gp r o c e s sa sw e l l F i n a l l y,i tp r e s e n t st h es y s t e m Sw o r k i n gp r o c e s sa n dt14、 e s t i n gp r o c e s si nt h ea c t u a lc a m p u s W i t ht h ej o i n to fam o r ep r o f e s s i o n a lp l a t f o r ma n dm o r ei n t e g r a t e di n t e l l i g e n tm a n a g e m e n tf u n c t i o n s，i tC a nb e t t e ri n t e l l i g e n t l yr e a l i z et h ec o l l e c t i o na n 15、de x c h a n g eo fi n f o r m a t i o no fe a c hs u b s y s t e m，t h el i n k a g eo ft h ep l a np r o c e s s i n ga n di n t e g r a t e dd y n a m i cm o n i t o r i n gf u n c t i o nt ot r u l yc o n s t r u c ta ni n t e l l i g e n ta n ds a f ec a m p u s K E Y W O R D S：S a f eC a m p u16、 s；S e c u r i t yM a n a g e m e n t；A l a r m；M o n i t o r i n gW r i t t e nb yX i n gN a n n a nS u p e r v i s e db yJ i aJ u n c h e n g万方数据目录第一章绪论11 1 课题的研究背景与意义11 2 国内外研究现状21 3 本文的研究内容和结构安排5第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍72 1 安防综合管理系统的结构及功能72 2 安防监控集成系统关键技术解析82 2 1 视频监控技术研究82 2 2 客户端集成系统技术研究1 02 2 317、 视频采集压缩技术研究1 12 2 4 视频传输技术研究1 22 2 5 开发工具与技术1 32 3 本章小结1 4第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计1 53 1 系统开发目标1 53 2 系统总体需求分析1 63 3 系统功能需求分析-1 73 3 1 监控模块1 83 3 2 报警模块1 83 3 3 数据采集模块1 83 3 4 控制与数据处理模块1 93 3 5 性能需求分析1 93 4 系统非功能性需求2 13 5 本章小结2 2万方数据第四章系统总体设计2 34 1 系统整体方案设计2 34 2 采集终端设计2 44 3 图像数据处理2 64 4 控制模块设计2 64 18、5 监控中心设计2 64 6 报警模块设计2 84 7 数据库设计2 84 8 本章小结3 1第五章系统实现3 35 1 开发环境介绍3 35 2 系统模块实现3 35 2 1 监控中心实现3 35 2 2 采集系统程序3 55 2 3 图像的处理模块3 75 2 4 图像记录和回放3 95 2 5 控制模块的实现4 25 2 6 报警功能实现4 25 3 本章小结4 4第六章系统测试4 56 1 实验搭建平台4 56 2 功能测试4 56 2 1 实时获取温度测试：4 56 2 2 模拟火灾测试4 86 2 3 模拟温度检测测试4 86 2 4 视频监控测试4 96 3 登录测试4 9万方数19、据6 4 本章小结5 0第七章总结与展望5 17 1 总结5 17 2 工作展望5 2参考文献5 3攻读学位期间参与科研项目和公开发表的论文5 6致谢5 7万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第一章绪论第一章绪论1 1 课题的研究背景与意义2 0 世纪8 0 年代开始，随着电子技术在我国开始逐步发展，安防产业的生产建设规模也在不断扩大。特别是进入2 1 世纪，安防产品不仅仅在一些保卫部门使用，它更是在社区、商圈和校园等公共场所的建设中异军突起。近年来，更是得到了地方教育部门和学校的广泛重视。虽然学校足够重视安防建设，但目前各类学校建设状况还是良莠不齐。少数重点学校安全防范认识深入且20、资金相对充裕，因此它们的安防建设较为完善，但是对于大多数学校特别是那些处于农村或是经济发展落后地区的，它们的安防建设就不容乐观了。资金因素是制约这些学校的客观因素，他们只能尽量减少经费投入或是选用同类产品中价格低廉的设备，因此一般学校的安防措施远不能达到安全防范、震慑犯罪的目的和要求。另外，由于安防设备没有按时维护和保养，或是长期闲置，视频监控、报警器形同虚设，在很多学校屡见不鲜。由于目前学校还没有形成一定规范的安防管理，学生安防意识薄弱，校园中人员复杂，此外，各学校的校区面积持续增大，因为学校扩招步伐不断加快。所以，前文所列举的各种客观因素导致的突发事件出现时学校安保部门不能及时发现并采取相21、应措施，事后也没有保留有利证据来排除潜在隐患。这些安保管理方面引起的问题己经成为当前社会争议焦点，安防管理系统在学校的普遍使用已经是大势所趋。地方和教育部门急需使用科技含量高的安防系统对校园的安全状态、预警信息等进行全方面的实时监控，这样才能使校园更加安全，将校园的隐患指数降到最低。2 0 1 0 年起，在政府的大力推动下，在我国各省市掀起了校园安防建设的高潮，那么，在建设过程中就迫切需要一套衡量标准。在2 0 1 2 年底由全国安全防范报警系统标准化技术委员会、公安部和教育部共同组织制定了国家标准中小学、幼儿园安全技术防范系统要求(G B T 2 9 3 1 5 2 0 1 2)。该标准的出22、台顺应了当前我国中小学校和幼儿园安全防范工作的迫切需要，并为学校安全技术防范系统具体规划了重点部位和区域，对其防护要求、系统技术要求、保障措施等方面给予以进一步明确和规范。这项标准的推出为今后中小学、幼儿园构建安全技术防范系统进行了基本参照依据提供。数量众多的校园现在己对安防建设效率、质量更加关注，己从原来保安数量简单增多这一方法，转向了资万方数据第一章绪论智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发源、人力更加节约、科技因素更多的技防发展趋势。同时，我国校园暴力伤害事件近年来发生频率较高，引起社会各界的普遍重视，政府机构、学校本身等更加关注安全工作。因此，具有一定规范标准的和校园实际情况相符的校23、园安防体系建设成为许多学校的一项重点工作心1。校园占地面积的持续扩大，势必导致人和车越来越多，也因此事故频繁发生，而校园内不同群体、个人间矛盾也不断激化，甚至一些社会人员进入行窃、闹事、故意伤人等恶劣事件在校园内经常发生。但当安保或公安部门进行调查时才会发现学校的安防系统形同虚设，不起任何防护作用。因此，只有把有效、完整、科学的校园综合安防管理系统建立成功，“平安校园”的目标才能从本质上实现。实现报警、监控智能化和有针对性的处置预案才能构建智能化的学校安防综合管理系统，联网查询、应急指挥、消防预警、视频监控、报警管理等应是综合管理系统中的主要功能。因此，这就是构建校园智能安防综合管理系统的主要24、目的o”。智慧校园的核心是“智能化”，因此实现智能化安防综合管理具有以下意义：I)它能对学校的安防系统进行智能应用，轻松管理；2)它能实时布控校园整体及重点部位实现智能巡检；3)它能大大缩短安保人员对应急事件响应时间；4)它能更有利的辅助公安机关打击校园犯罪。智能安防综合管理系统有效地把目前校园安防各子系统有机地结合在一起，实现了真正意义上的互联互通，充分发挥了系统的整体价值，同时也具有良好的可扩展性。它将把学校安防管理带入一个智能化、平台化的新征程。1 2 国内外研究现状伴随我国经济社会发展速度的不断加快，国内公众的现实生活水平日益提高，公众安防意识也在不断加强，因此在安全标准方面的要求同样25、水涨船高。特别是在一些重大项目的开展上，如“国家应急体系”、“平安校园”、“科技强警”等；一些大型国际活动的举办上，如奥运会、世博会、中国杭州G 2 0 峰会等，这些都促进了我国安防产品飞速发展，安防产业市场一片欣欣向荣。统计表明：国内安防产业的产值增幅近年来始终处于2 位数增长态势，发展势头日益强劲。中国安防发展指数(2 0 1 2)C S D I始终表现出了一种持续性的增长与发展态势，行业整体增长约在1 7 上下。我国安防万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第一章绪论产业发展的总体目标是：行业发展规模增幅在“十二五”末必须提高1 倍，实现约2 0 的年均增长率(中国安防行业“十26、二五”发展规划)。现阶段，安防产业以迅猛之势席卷市场。社会在急速发展，学校的安防建设也发生着日新月异的变化。纵观世界各国，社会各界都在不遗余力地把开发安防综合管理系统当成这一行业发展的重心。2 0 0 1 年，校园暴力监测S I G N A 软件便在法国正式投入使用。它能实时统一地监控管理全国校园安防事件，而且它的统计项目相当细致，共分四大类2 6 种形式，连在校园内丢石块等有暴力倾向行为都被记录在册。2 0 0 7 年以后，法国更是用S I V I S 软件代替了原来S I G N A 软件，更新了监测软件，覆盖面因此而显著扩大，还将统计监测数据向社会定期公开。在美国绝大多数学校都没有围墙的27、遮挡，是半开放状态，但是它看似松懈实则具有严密的安防措施。首先在硬件上，监控摄像头能监视到每一个角落，通过大量的视频矩阵传送到监控中心。早在2 0 0 6 年，美国的三所公立学校就增添了昂贵的虹膜识别仪的安全系统，用于识别来访者的虹膜与数据库中的虹膜记录进行快速比照，稍有不符就无法启动校门开启程序，这样使校园更安全。其次，美国用专用的网络把同一地区学校的安防系统组建起来，学校之间能实现报警联动，一有突发事件能很尽快了解事态发展做好防范措施，这样能将危害因素降到最低H 1。相较于国外而言，我国在这方面起步较晚，可以说我国的安防产业是近二十年来才发展起来的。它的发展历程如下表所示。表1-1 我国安28、防产业发展历程发展阶段时间发展特点主要应用领域国外安防概念进入中国，国内开始局限于非常重要或萌芽阶段1 9 7 9 1 9 8 4研究报警产品，相关法律、法规及标准领域处于空白特殊的单位或部门国外产品进入中国，重要用户应用应用到各重要单位磁带录像机等模拟监控产品，政府的重点防范领域，起步阶段1 9 8 5-1 9 9 8如金融系统、文博组建管理部门，开始启动相关法律、法规及标准系统、军工和邮政等重要单位初步发展19 9 9 2 0 0 4安防产品种类逐渐丰富，行业内企应用到金融、文博、阶段业数量大幅增长，相关法律、法规交通、海关、机关、万方数据第一章绪论智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发29、发展阶段时间发展特点主要应用领域及标准的完善引导行业健康发展邮政、医疗、化工、工矿企业等众多行业领域快速发展市场规模迅速扩大，市场产品同质应用扩展到社区及阶段2 0 0 5-2 0 0 8化现象严重。应用水平由单一技普通居民家庭，行术、单项工程向系统集成方向发展业应用分化明显安防产品的同质化竞争现象普遍，金融、电力、交通、安防行业从产品竞争向解决方案医疗、石化等行业提升阶段2 0 0 9-至今竞争方向发展。信息化、智能化和解决方案；视频监集成化的解决方案、安防系统综合控系统、出入口控平台，成为行业发展方向制等解决方案现阶段，我国正处于安防产业的提升阶段，通过既有的存储、图像压缩、电脑等技术来进30、行新型监控装置研发，从已经规范化发展的计算机产业现状来看，模具生产、研制以及研发资金无需投入更多，产品便能迅速设计成功且完成市场投放陌1。因此高清摄像机等安防系统的前端设备价格大幅下调，这是近年来安防产业利好的因素，它快速地推动了市场发展。只有价格亲民，才能使安防系统更多地应用于我们的工作、生活和学习，例如它被充分的应用在小区门禁管理，超市、商场防盗监控，校园安防监控等地方m 1。构建安全校园就必须建立起一套形之有效的校园安防系统。目前安防系统己在我国大多数学校建立，但是仍处于不完全成熟阶段，它们普遍存在着“信息孤岛”盯1、不够智能、查询繁琐和维护困难等问题。随着“互联网+”时代的到来，校园的31、信息化正向智慧校园提升，关于智慧校园安防建设也受到了多方关注。目前，急需对现有的分散式的安防系统进行改造升级和数字化，使其成为智慧校园的一部分。因此，智慧校园建设的中心工作会是：依托智慧校园的基础平台，构建集成校园门禁管理、交通管理、消防管理、报警、视频监控等校园安全综合管理系统，建设校园智能化安防系统。平台化、智能化智慧校园智能安防综合管理系统将是这一领域未来发展的基本目标。智能化：人脸识别、智能分析视频监控等智能技术是安防智能化的主体内容，而且各子系统应通过一个智能化综合管理平台来进行统一管理和应用。消息的互联互通4万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第一章绪论可以被系统实现，32、这是系统智能化的基础，以共享信息为前提，经由关联判断多条件、多系统，有效判断事件发展动态，且把处置指令明显发出的自动化、系列性动作。其可以实现自动化，把监控人员解放出来，从响应速度、处置方式上将人为造成差错因素降到最低。这表明，安防领域引进其它行业智能化成果，且和其自身特点相结合，把安防系统智能化、平台化实现将是安防行业将来的主要发展趋势之一。平台化：专业性安防系统数据格式、通信等的规范化、标准统一化是平台化的前提，因为安防行业当前的各种标准依然有所欠缺，因此，各生产企业推出的装备相互之间大多不能有效兼容。且短期内不能形成统一性标准，必须经由中间件方式把异构数据源兼容问题解决。同时，安防行业的33、发展格局渐趋平稳，政府管理不断规范，大型安防产品生产企业同样会把相应行业标准逐步推出。因此，安防产品生产企业相互间生产的各种系统、设备等的兼容性问题必然会获得有效处理。安防的平台化、标准化离快速发展阶段并不遥远。此类系统智能化发展的标准与前提是其自身平台化，深入挖掘平台化的价值实质上就是此类系统的智能化，平台化与智能化以互相促进之势，让全面自动化的智能安防管理系统得以最终实现。1 3 本文的研究内容和结构安排以校园内的既有安防网络为依据，参照学校内部的所有安防子系统，把汇总、融合所有安防数据的目标实现，通过系统集成策略来有效结合所有安防子系统，让综合管理平台最终形成，这实际上就是安防综合管理系34、统。以校园实际需要及其当前安防形势为参照，和市场当前安防管理系统特征相结合，进行和校园安防实践需要相符合的综合安防管理载体设计，且采用科学、高效的软件技术来实现开发工作，这是本文的基本目标。以下是本次课题论文的分析的主要内容：(1)对国内外配置、使用数字化安防系统(校园视频监控、校园安防现状等)概况进行调研；(2)对安防体系内所有专业安防子系统当前采用的扩展方式、重要性、功能、分工及各系统可能性的关联方式等进行研究；(3)以实际需求、各专业子系统特性及安防行业特征为依据，对安防综合管理系统总体架构、业务流程等的开发进行分析；万方数据第一章绪论智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发(4)以综合35、安防管理系统(某学校)为具体的分析案例，以分析案例校园的具体需求、实际情况为参照，整体设计该系统及其中部分模块；(5)部署效果验证工作选择学校实际环境展开，而且系统集成测试选择的是其实际应用环境。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍2。1 安防综合管理系统的结构及功能由不同专业安防系统构建而来的多功能应用系统即为安防系统，公共环境安全维护，犯罪行为及财产、人身损失等的预防为其基本功能。把专业性安防系统(包括备用电源系统、停车场管理系统、巡更系统、消防系统、视频监控系统等)互通融合而实现的安全防范36、系统，是校园安防综合管理系统的本质所在。其功能发挥主要表现在：在一个大平台上整合和校园治安有关的全部资源、系统，由此完成统一管理，于突发性事件形成之前联动安防系统。软件中间件概念是设计安防综合管理系统的基本依据。其在全面融合专业性安防系统前提下，进行通用服务(综合管理应用和专业安防系统间)提供一1。以功能为依据，校园安防综合管理系统能进行采集层、存储层、控制层、表现层的划分。用户和系统之间信息交互的层即为表现层。表现层内的安防综合管理系统界面展示由报警喇叭、矩阵电视墙、电脑终端等手段、方式实现，以此对用户多方位信息获取、信息展示的需要提供满足。此类系统的中枢或核心在于控制层，该层可以适度响应源37、于表现层、存储层的指令、数据，以此完成智能化响应、系统联动。源自采集层的数据存储是存储层的基本功能，系统的记忆核心即为该层。系统配置与规则信息、用户信息同时涵盖其中。校园安防综合管理系统中的采集层和普通安防系统采集层并不一样，前者主要是指消防系统、视频监控系统等所有专业安防子系统。后者主要是指安防系统基础传感装置，比如门禁、摄像机等。校园安防综合管理系统必须经由采集层把所有安防子系统数据获得，方可管理数据，采集层(系统支撑层)直接决定着其运行正常与否叫。整合信息与所有专业安防系统的设备，将一体化操作、数据融合等实现是安防综合管理系统的基本功能。构建此类智能化综合安防信息管理平台，可以将校园安防38、资源全面整合，对安防体系发展进行强化，为校园安防提供更有效的服务。所有安防系统数据、业务均融合于本系统内，其能同时实现安防系统信息数据共享和独立运行，校园安防综合管理水平就此提升n。1 引。告警事件是本系统的驱动，通过单点告警把全系统有关模块触发联动，达到以下万方数据第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发目标：事前用被动替代主动；事中响应迅速、定位准确；事后反馈及时、处理效率高。下图就是事件驱动系统的工作步骤框图。实时监控现场指挥人员调度问题排查轨迹回放视频分析图2 1 事件驱动系统运作流程本系统特征主要表现在：高度智能化。应急响应模块、智能化联动39、功能涵盖于本系统内，且能经由专业安防系统智能分析等模块添加，把系统智能化、自动化程度尽可能提升，把安防监管员逐步解脱出来。高速网络化，采用高速校园专用网络来连接全部设备、系统，形成极强的网络处理能力，安防应用业务所需要的网络吞吐量得以全面满足。全数字化：第一，采用数字化策略可以全面实现系统发送、储存及处理信息、数据；第二，接入专业安防子系统同样也是一种全数字化系统，且其主要经由数字化策略把目标实现口引。2 2 安防监控集成系统关键技术解析2 2 1 视频监控技术研究网络数字监控系统是新型数字监控系统，其主要依托于互联网，计算机是后端的监控终端，视频服务器(通过模拟摄像机完成视频采集)或网络摄像40、机为其前端。通过网络通信传输、实时控制、压缩加密、图像数字化等技术，前端网络视频服务器或网络摄像机把视频数据压缩加密，以T C P I P 协议为基础，经由I n t e r n e t 或局域网及内嵌视频服务器向用户终端传输。以I P 地址为依据，采用标准网络浏览器，用户即能于其个人电脑中访问网络摄像机，进行摄像机镜头控制，完成实时图像查看，以此全方位实时监控目标，这就是其工作原理n4|。把传统模拟闭路电视监控存在的现实局限性克服，是网络数字化监控系统的主要万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍特征：其一，在广域网、局域网上能完成数字化视41、频的数据、图像传输，信号传输安全，距离没有影响；其二，模拟布线被综合布线替代，数字视频能通过计算机网络联通，不必重复布线，可以重复使用网络带宽；其三，经由网络能把大系统(监控点成百上千)实现，存储极其便捷，光盘或磁盘阵列内能储存压缩视频数据，异地管理、检索、查询、存储都可以轻松实现，发展空间巨大。尽管国外数字监控产品向国内市场不断向浸入，不过因为国内监控市场特殊，其模拟产品全面占领我国市场现象并未发生，而其却把网络化、数字化监控技术与理念送给了国内市场。随着国内计算机市场发展日益提速，我国国产数字监控产品己与一些外国数字监控产品齐头并进，甚至已超越它们，成为国内数字监控市场的风向标。我国数字产42、品技术和外国相差无几，采用的芯片、计算机大体一致，中国安防特殊需要同样能经由国内产品体现出来，因此和国外产品相比，国产设备的价格竞争力更强。国内监控系统网络化、数字化服务需求量不断提高是现实，这让诸多传统企业更注重资金与人力投入，以此进行数字监控产品设计，这也对国内监控软件市场繁荣起到了推波助澜作用。摄像机、电视是视频监控系统的发展基础。尽管其发展历程较短，仅仅数十载，但在新技术革命持续推动下，在模拟设备(录像机、监视器、视频矩阵、摄像机等)基础上己形成了以嵌入式硬盘录像机或插卡的数字监控系统与模拟监控系统(闭路电视)。不过客观来看，此类系统监控能力并不高，有的产品网络功能极弱，不能自行远程监43、控操作现场监控设备，还有一些根本不能联接网络n 5 1 8 1。2 0 世纪四十年代，首台计算机问世，因为制造成本过大，因此仅有部分研究机构或大企业采用此类计算机，计算机网络同样只处于理论研究时期，其应用与计算机同样，更遑论智能安全产品。人工巡逻是当时校园安全保障的基本形式。2 0 世纪后期，历经数个主要发展阶段后，超大规模集成电路技术全面拉低了电子计算机生产成本，这也让计算机从科研领域渐入各行各业，走进寻常人家。电子技术市场内，计算机技术就此全面普及，建筑行业也在家居设计方面率先引进计算机技术。家居智能安全系统因此诞生，智能家庭概念形成。国内这一领域与国外相比，正处起步阶段，技术发展相对滞后44、。但在引进、消化国外经验与技术，且和国内网络环境、互联网技术水平相结合后，国内智能安防系统q万方数据第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发技术发展速度不断加快，应用不断普及，校园安防系统由此受益。红外线监视器、摄像头等监控装置是早期运用的主要电子产品，其和电脑相连后，独立安防设备系统会因此形成。此后，这类安防装置逐步连成网络，己从原始的独立模式完成了向系统联网管理模式转变n 引。现代互联网技术是校园智能安防系统发展的基础，在此前提下，具有独立性的标准化协议初步形成。总而言之，校园安防系统的运行目标极为清晰，这就是以智能性、低成本、高效率、安全性为前45、提，把人性化、使用简单、环境保护等特征尽可能展现瞳圳。智能建筑设计标准(G B T 5 0 3 1 4 2 0 0 0)、电子计算机场地通用规范(6 B T 2 8 8 7 2 0 0 0)、安全防范工程费用概算编制办法(G A 7 0 2 0 0 4)、银行营业场所风险等级和安全防护级别的规定(G A 7 0-2 0 0 4)、安全防范工程技术规范(G B 5 0 3 4 8-2 0 0 4)等等是国内民用智能安防行业内当前的主要设计标准心1 f。2 2 2 客户端集成系统技术研究L i n u x 系统集成于本文提及的客户端内，这种操作系统源代码开放，与U N I X 系统相似，与P O 46、S I X 标准的操作系统相符。计算机技术领域内的两个探索热点是嵌入式系统、L i n u x 系统。开放性操作系统是研究设计视频监控系统的主要平台，因为这种平台的特点表现在：网络功能强大、能支持多种硬件平台、内核精简、源代码公开等。在嵌入式领域内，此类操作系统使用频率极高。在采用嵌入式L i n u x 系统中，设计U S B摄像头驱动以及进行V id e 0 4-L i n u x 模块编程接口提供等基础上，视频数据采集能得以最终实现。采用视频压缩算法(M P E G-4 视频压缩标准)X V I D 编码器压缩基于模型的视频数据；M P E G-4(服务器端)视频流R T P 包策略，基47、于实时传输控制协议与流实时传输协议的基本协议，将采用J R T P L I B 库把R T P R T C P 协议架构实现，让实时发送M P E G-4 视频流成为现实比引。嵌入式开发领域内，L i n u x 系统如今发展稳定。这主要得益于其自身与嵌入式操作系统的高度吻合优势，比如：公开使用源代码费用不高，M i c r o s o f t 系列等商用操作系统均必须支付拷贝费用，而L i n u x 软件属于免费使用，仅需服从G P L 标准，免费拷贝即可获得，并且其能够任意修订、推出。完善的、U N I X 用户青睐且熟悉的开发工具均能在L i n u x 之中找到，L i n u x 48、系统软件内差不多己悉数移植进U N I X 系统的全部应用软件，诸多软件工具开发包(比如G P L 规定的J a v a、C+、C 等)也被L i n u x 全面遵守，其功能与商用开发包相适应，且将开发成本全面降低。而其它商用操作系统1 0万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍则不具备此类优势心卜孙1。能对不同的硬件平台提供支持。L i n u x 的支持群体庞大，编写驱动程序、程序更新者众多，同时会经由I n t e r n e t 网络向用户免费提供。绝大多数微处理器及多种硬件平台现已移植了L i n u x，如M I P S、A l49、 p h a、X 8 6 等。让原本囿于项目、时间、费用等因素的困境不再，能于标准平台中设计原型，随之向具体硬件移植，开发软、硬件时间明显缩短。网络是互联网功能操作系统的核心，其中能发现所需的全部网络接口(协议)，和标准相比，内核能把网络协议处理得更高效，同时还具备极佳的网络吞吐性能。因而其市场份额直线上升有其自身道理瞳6 删。1 M B 内存的L i n u x 内核便能形成完善的功能。其中，仅-4,部分内存用于L i n u x微内核，连同全部核心、虚拟内存等功能在内，仅需占用1 0 0 K 系统内存。仅需5 0 0 K内存，L i n u x 系统(基本实用程序、网络栈完备)便能于I n50、 t e l 8 6 微处理器(8 位总线)中有效运行。因为通常是以应用需求为依据来决定内存标准，因此只需5 1 2 K BR A M、2 5 6 K BR O M，L i n u x 系统即可运行，对并不充足的资源嵌入式硬件平台来说，完全适合。2 2 3 视频采集压缩技术研究静态图像方面，当前采用的是有较高压缩比，肉眼难以辨认，失真极小，具有无损压缩特征的J P E G。不过有损压缩同样获得其支持，只是压缩比相对低些而己。网络程序、多媒体等技术现已普遍采用J P E G。J P E G 文件包括压缩数据、标记码这两个部分。图像量化表，H u f f m a n 表，宽和高等图像的全部信息由标51、记码提供。J P E 6 编码能进行无失真压缩(使用预测器)及D C T 有失真压缩(基于离散余弦变换)划分。支持8 位或1 2 位像素点扩展图像处理模式与只支持以8 位标识的各像素点基本图像处理模式是基于D C T 变换J P E G 的两种类型。经由D C T 变换，8*8 图像低频分量在左上角集中，右下角则集中了其高频分量“。因为亮度等基本图像信息均处于低频分量部全，所以，图像高频分量可以在编码过程中忽略，以此来实现压缩目的。信息损失主要是因为量化，某值与对应值(量化表)相除，因为量化表右上角的值较大，左上角值较小，高频分量抑制，低频分量保持目标因此实现。Y C b C r 系统是J P52、 E G 所采用的颜色系统，色调信息是C b C r，亮度信息是Y，粗量化C b C r，细量化Y，以便把压缩比提高。M o t i o nJ P E G 简称M P E G，也就是动态J P E G，以2 5 帧秒为参照，视频信号压缩】万方数据第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发采用J P E G 算法来完成，动态视频就以此来压缩的。J P E G 专家组制订形成了其压缩规则，每一帧均要压缩，一般来说，压缩率能达6：1，不过其比率依然无法满足全部需要。这有点类似于各帧均为独立图像。一帧帧画片就是M P E G 图像流单元。由于能任意存取每一帧，53、因此，其在视频编辑系统内有普遍应用。全运动、全屏、高质量视频可经由动态J P E G 形成。不过其对附加硬件有依赖性。因为M P E G 格式并不规范，生产商M J P E G 版本各异，文件互相识别在不同生产商之间难以实现。论q 引。M P E G 指的是运动图像专家组，其属于全球性组织，设计出了平台独立工作以及视频的压缩设计、生产规范。比如1 9 9 2 年开始正式推出、实施的M P E G-1，家庭是其主要适用对象。1 9 9 5 年出台的M P E G-2 像素峰值达7 2 0,7 5 6，分辨率也更高，视频质量由此得到显著提升。1 9 9 2 年末，M P E G-4 发布，这种超低54、码率运动语言、图像压缩标准在关注特定比特率音(视)频编码前提下，对多媒体系统的灵活性、交互性更为关注。它采用的带宽极窄，能经由幅重建技术来完成数据压缩、发送，在数据最少基础上把最优图象质量获得。其所定义的并非具体算法，而是一种架构、格式。其能全面利用语音、图像这类合成技术以及压缩本身的部分算法、工具等类型不一的多媒体技术。集同步组合影像与语音于一体的文件格式，即为A V I，也就是音频视频交错格式。其为视频文件选择并运用的是有损压缩方式，有较高压缩比，虽然画面质量较低，不过其却有极广的应用范围。A V I 能对2 5 6 色压缩提供支持，多媒体光盘是此类信息应用的主要对象，电影(视)等各种影像55、信息均可存放其中。当前，最流行的视频压缩格式即为压缩算法，设计本系统时做出过不同压缩算法尝试，A V I 压缩算法最终被采用，这是因为其压缩格式有较高的视频压缩率，视频监控标准可以获得画面质量支持，同时，可以由视频内轻松抽取图像算法。2 2 4 视频传输技术研究音(视)频传输工作组(I E T E)开发了实时传输协议R T P，其能进行实时数据发送，于包头内进行编码类型提供，包内有数据包序号、数据采样时刻，以信息传输与接受方为目标完成编码类型协商，能进行收获数据包排序等；进行发送者的部分标志信息传送、监控传输质量是R T C P 的基本功能。研究及测试证实，R T P R T C P 能把有效56、的实时数据传输机制提供出来。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术介绍接收、发送E I G R P 数据包由可靠传输协议负责。可靠发送指的是进行有保障的、有序的数据包发送。可靠组播(私有算法)是有保障发送的基本依据，其采用2 2 4 0 0 1 0 组播地址。完成可靠组播数据包接收的邻居均会把单播确认数据包(1 个)发送出来。将2 个序列号列入各数据包内，即可以完成有序发送的目标。各数据包内均有来自于该数据包的一个路由器分配序列号，各路由器如果完成新数据包(1 个)发送，该序列号则会展开递增发送，从目的路由器最近收获的数据包序列号会被路由器于该57、数据包内存储。不可靠发送同样能被R T P 采用，确认无需进行，但序列号此时不会包括在E I G R P 数据包内引。局域网中的视频传输(基于R T P)能经由S o c k e t 完成，如图所示即为数据传输应用示意图。其中，回放处理、数据捕捉、数据缓冲区分配以及视频输入(出)等由视频输入(出)控制负责。捕捉的视频数据由R T P 协议处理接收，完成R T P 数据包封装，且向下层协议处理发送，且进行下层递交报文接收，进行视频数据还原后，向视频输入(出)控制提交，以便把回放展开。控制报文的传输、形成、分析及接收由R T P协议处理负责。图2-2 所示就是R T P 传输应用的步骤框图。图2 58、2R T P 传输应用结构图2 2 5 开发工具与技术网络服务、A S P N E T 表单、数据访问A D O N E T、公共语言运行时、N E T 框架等是N E T，X M L，A S P N E T，S Q LS e r v e r2 0 0 8，V i s u a lS t u d i o n e t2 0 0 8 平台的基本模块。把网络应用、网络服务更有效的建立起来是开发N E T 平台的目的。从它们的关系中，C o m m o nL a n g u a g eR u n t i m e 可以出现于操作系统中，负责受控代码运行，把代万方数据第二章智慧校园安防综合管理系统及相关技术59、介绍智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发码安全、跨语言和N E T 跨平台等特征完成。由A D O 演化形成的数据访问服务是开发A D O N E T 的目的，N E T 解决数据库存取的方案即为A D O N E T，经由M a n a g e dP r o v i d e r完成应用程序编程接口提供，能对不同数据源数据进行访问。M a n a g e dP r o v i d e r 编程模式无连接，有多层结构，能把数据中心和D a t a S e t 之间联系提供出来。2 3 本章小结本章中重点阐述了校园安防技术的发展概况。第一，分析安防系统标准与使用现状；第二，对视频传输、压缩等技60、术逐一进行介绍，采用数据交换方式，能把系统可靠性、灵活性增强；第三，具体阐述了系统中间件，经由不同应用系统集成使松耦合连接成功，最终完成系统连接。1 4万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计3 1 系统开发目标学校的建筑多元化、分布区域广、校园场地分散，是属于具有特殊性质的公共场合。除学生宿舍、体育馆、图书馆、网络中心、实验室及教学楼等教学设施的必要建筑物以外，也涵盖着具有特殊服务属性的其它各种各样建筑物，比如校内小超市、食堂等。同时，由于招生规模持续不断的增大，各校近年均在进行新校区建设，这61、也让跨区域性的校园分布特色日益突显。当前，适龄学生人数连年增多，学校规模同样在持续壮大，普通规模学校的学生总数动辄破万。同时，校园半开放管理结构逐步流行，这让校园流动人口较多，无法有效确认身份，比如学校食堂或超市这类服务机构从业人员、学生家长等，这也就增加了校内人员构成、流动的防范、管理难度。校园中的全部建筑、师生、教职员工安全均是校园安防的基本对象，其必须能确保师生等的身体健康与人身安全，对校园环境、财产与设施安全等提供保障。将不安全因素消除，对校园环境稳定提供保障，进行违法事件、事故预防等，是校园安全管理的重中之重。因此，必须具备技术保障策略，以技术力量为基础，形成技防为辅、人防为主的安全62、管理开发理念，最终把校园安全目标有效实现p 3 引。智能安防管理系统设计过程中，系统的基本需要是所有设计的切入点。遵循低维护量、低成本、产品主流、安全可靠、架构合理原则，把高效、可靠、先进的系统方案提出。架构合理：即以合理、先进的技术为依据，进行系统结构设计，让系统整体运行平稳、安全，形成有效的发展及拓展空间。安全性与稳定性：安防系统的核心就在于安全性与稳定性，系统运行稳定，智能安防管理系统运行平稳目标才能有保障。系统高性能主要取决于先进的基础系统技术，且可以把使用、维护等人员的工作量及操作障碍等问题显著降低。良好的可扩展性能为用户发展提供更多选择，因为伴随时间不断推移，安防系统的未来标准必然63、会提升。用户如果产生设备扩容需求，可扩展性即能及时有效应对，全面兼容新引进的各种新设备，对能对系统性能进行持续扩充、提升。万方数据第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发产品主流与否，事关技术档案资料完整、未来技术支持、系统整体质量。校园现实需求是设备选型的主要参照，不同产品的先进性必须同时兼顾，而且设备是不是主流装置，生产商的发展前景、技术支持力量、设备技术资料完整性也要顾及。因此把良好的技术支撑提供给用户，这对用户投资提供了有效保障。3 2 系统总体需求分析由于校园安防综合管理系统这类产品的用户需求、使用场合均有区别，因此，系统必须要具备极高的64、灵活性、定制性。所以说，必须经由适配大部分厂商产品数据、组件化模块，用户需求才能获得满足。不过，囿于开发效益、成本等因素，这部分定制化大型安防公司还未触及。专业安防系统所具有的附加功能是每个大型安防企业当前既有的综合管理功能。例如，I M O S 平台(H 3 C 视频监控系统)，I M O S 多媒体操作系统平台是H 3 C 视频监控系统的管理依据，本质上来看，I M O S 属于一款中间载体(视频监控)，H 3 C 监控系统被集成于该平台之中。高度融合的多品牌视频是V M 产品(I i O S)技术的核心，I M O S 视频管理软件是当前最新版本，对O N V I F 标准提供支持的大多65、数视频装置己能为其兼容，全球2 1 家主流视频企业(如安达泰、安讯士、S o n y、海康威视、大华等)同样涵盖其中。I M O S 同样能把一些基本的安防综合管理功能提供给用户，比如系统告警联动、G I S 地图等。如图为I P 网络监控结构图。显承嚣图3-1I P 网络监控诸如深圳丛文科技有限公司这类小型企业同样也在设计、推销安防集成软件。它1 6口口万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计是安防管理软件领军企业。它开发的警卫中心系列软件，就可以对其它产品(丛文公司)提供充分支持，视频制造企业(海康、大华等)与告警主机制造企业(博世、霍66、尼韦尔等)产品也能被同时兼顾。有效定制、应用、管理“防区 概念是警卫中心系列软件的最突出优势。不足之处表现在：并未涉及其它安防系统，仅对门禁系统、视频监控系统、巡更系统提供支持，因此，学校安防业务、校园应用场景等的现实需求局限性极其明显。鹳趣。”。”气鬈零，_-口鬻留口豳量图3-2 客户端软件界面所以，前述各安防管理功能(专业系统及安防管理系统)不足之主要表现为：1)无法对校园的特殊使用场合、安防具体业务需要的定制功能提供满足。2)无法对其它所有地图提供支持。比如H 3 CI M O S 平台仅对图片格式地图提供支持，所以没有良好的实用性；3)无法对所有专业安防系统提供全面支持，比如丛文警卫中67、心软件并未涉及其它安防系统，仅对门禁系统、视频监控系统、巡更系统等提供支持；3 3 系统功能需求分析必须充分调研分析系统客户群，才能统计出系统功能需求，通过不同客户群调研把详细需要获得。其类型包括：其一，本系统可以把所有子系统中的一些功能基本实现；其二，以子系统提供信息、数据为依据，把控制、管理综合信息功能实现。万方数据第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发3 3 1 监控模块整个智能视频监控系统的核心部分是监控中心，它最突出的特点就是智能管理，因为它在智能安全防范方面起着至关重要的作用。和计算机的C P U 类似，仅有的管理控制场所是监控中心。68、经由客户端，视频监控系统会被用户随时登录、访问，监控中心选择运用无(有)有线网络，可以统一指挥、全局监控所设置的全部监控点，既能对全部硬件设备完成访问、控制，也能实时管理动态配置。加工处理所采获的信号数据，采用动态曲线进行监控数据实时显示等，是监控模块的基本功能，比如，采用双重形式、动态柱状形式向用户进行数据展示。要实现视频监控集中管理和控制可以把监控系统和管理系统两者相结合，这样的结合能更大地加强管理。前端摄像系统方式必须选择增加摄像机输入，将预览多画面显示于终端，能以最低2 5 帧秒路进行文件实时录制，同时完成视音频数据、信息的同步记载。3 3 2 报警模块报警模块主要负责处理各报警系统所69、获取的报警信息，视窗中，其可采用多媒体电子地图对信息进行直观展现，且能在数据库中自行保存历史记录。以区域部位、时间为依据，综合闭路电视监控系统及报警系统，有关的报警联动功能即可实现。当然，报警系统也可通过客户端设置对特定区域进行撤消保护。当安全隐患发生时，系统线路可以把故障信息适时测获、传输出去，随之在报警信号传输等基础上，故障位置即能被显示出来。相关情况即可被管理人员适时了解，采取有效策略应对系统自行传输来的相关信息，实现未雨绸缪。非法入侵现象一旦发生，系统根据及时联动相应的摄像机将图像映射显示在主监视器上，值班人员能在第一时间进行现场监视。这是因为本系统把报警系统与监控系统可靠快速联动起来70、了，监控中心将有相关声光报警同步显示。I P 摄像机(内置在编码器中)采用视频分析算法(基于行业先进水平)来形成对移动目标物体、非法闯入等的智能判断。其视频处理能力高效，尤其可以经由网络实时发送报警信息，让系统对对安全风险特征进行准确定位，把保安人员的判断失误全面降低，让误(漏)报机率显著变小，将报警精确度全面提升，并把监管功能实现n。1。3 3 3 数据采集模块在火灾风险等级较高的地方我们可以在建筑物内设置传感器、报警装置，也可以把功能不同的传感器设于人流密度大或人员聚集场所：某个位置如果属于人员聚集地，万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析71、与设计宜将高清度网络摄像机配置于此，以此完成实时监控。安防系统的一个主要构成部分是前端设备，其采集过程合理设置是校园安防系统的重心，能完成全部信息收集过程，同时，前端设备也对系统有效与否、稳定与否具有决定性影响。经由有线闭路视频，网络摄像头捕获视频信号会被发送至监控中心，把报警或者监控功能实现。系统可以把视频信号发出，也能经由收集信号传感器、烟雾传感器、无线温度传感器等，跟踪、放大采获信号，且通过无线方式，向监控服务器发送，把监控实现，监控服务器经由联动报警来调用图像。可靠、稳定、现代智能化的安防监控系统(用于校园安防)才能建立成功。以学为中心建立的视频安防监控，通常经由对校内的微机室、大堂、72、会议厅等场所以及主要出入口(楼梯口，电梯轿厢内部，地下室内部车库，停车场的出入口等)监视来把远程监控功能实现H 卜们1。3 3 4 控制与数据处理模块以系统模块为支撑，视频监控中心所获远程功能，经由监控系统可以联动报警系统，以此实现回放检索、录像抓拍保存、视频实时调用监管等功能，自动录像可以将现场图像向指定监视器中自行切换，便于其显示。监控系统可以全天候录像，监控重点对象、部门，且可以把有关控制信号发送给终端，完成终端控制。例如，控制云台过程中，单击鼠标、轻触三维键盘按键(任一时刻)，经由系统即把抓拍、录像图像回放、实时拍照等功能实现；抓拍图像经由网络打印机即可适时打印；终端采集数据参数也能设73、定成功。数字化处理信号之后，选择有(无)线传输技术向监控中心发送信息，由其把处理及时展开。采用传感器报警、红外报警等，即能通过警笛等把报警信号发出。管理软件也具备了短信收发功能，报警一旦发生，能完成短信直接发送，完成报警状态通知。可采用电子邮件发送(支持群发)完成报警。3 3 5 性能需求分析业务与技术需求如果有所改变，系统部分功能变化会自然发生，系统设计有必要同步进行修改。本系统软件开发过程中，以系统功能、架构为参照，来把系统部分变化代价尽可能降低，因此，面向对象的开发模式、分析技术被本系统采用。系统产品想要形成相应的应变能力，系统可扩充性、可维护性和适应性必须充分。产品可配置能力是系统软件74、适应性的基本表现，开发系统时，技术等的运行条件变化可能要加以考虑，比如，通过网络条件、软件系统平台条件、硬件条件等的改变，让系统能对外】9万方数据第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发界变化形成一定的适应能力。无线传感器网络主要功能单元为传感器节点，它的结构包括四个部分，即电源模块，数据收发的射频模块，中央数据处理器模块，采集终端传感器模块等。电源模块中的节点电源大多选择的是干电池或微型纽扣电池，以此完成节点运行能量需求提供，微小电池能把节点体积变小；数据收发的射频模块对和汇聚节点、其它节点之间的无线通信负责，完成收发采集数据、交换控制消息；中央75、数据处理器模块主要对处理操作整个节点进行控制，系统任务管理、功耗管理、传输协议、路由同步定位等是其基本功能；采集终端传感器模块对监控区域的信息采集与数据转换负责，运动加速度，光照强度，大气压力值和温湿度等是其采集信息的主体。无线传感器网络节点性能会受到其自身设计显著影响。因而在设计时必须具备：(1)低功耗既有无线网络(蓝牙、W L A N 等)功耗需求远不及无线传感器网络低功耗需求，这是后者的一个最大的缺点。传感器节点硬件设计水平导致这一缺点产生，经由不同的软件优化策略，可不可以实现最低能耗水平也取决于硬件设备。基于节点能耗量的有效降低所需，硬件系统设计必须更合理。(2)微型化基于目标系统特性76、的保护所需，无线传感器节点体积必须要尽可能小，保持不引起人眼关注。对要将部分特定任务完成的某些场合来说，更要将目标系统设计到令人难以察觉到其存在。(3)低成本选择无线传感器网络时，必须考虑其成本。在要监控的目标区域内，大量的节点需要布置。这就造成了资金的问题，所以只有做到低成本，才能最大地布控节点把传感器网络的优点展现出来。因此，需根据这个宗旨，来合理的选择设备器件。另外，还需要考虑的就是节点维护和管理的方便性，对于数量众多的传感器节点来说，方便快捷的维护和管理也是一个衡量的指标。前述两项条件必须全面满足，系统维护、设计成本才能降低。(4)安全性与稳定性传感器节点安全性、稳定性目标如果要实现，77、则必须和设备软硬件设计相结合。基于无线传感器网络开发、实现所需，硬件稳定是节点所有部件可运行于复杂环境中的基本保障，就算有外界干扰，太多错误数据也不会产生。软件也会影响到节点稳定2 0万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计性，软件模块要于逻辑方面对模块完整性、正确性提供保障，要求就算有硬件故障，其也能通过软件的控制功能把故障适时察觉，并把补救措施主动采取。而且部分应用场合保证节点的运行代码需要一定的安全保密性，这就需要对微处理器和存储芯片具有代码保护能力的，这样才不会有被第三方监测、解析的漏洞存在。3 4 系统非功能性需求在安防综合管理系78、统的整体设计风格上，必须保证功能实用、高效简洁、合理科学，同时，设计的上层中间件、体系结构(面向服务)标准要得到严格遵守；客户端界面设计风格上，设计必须达到：用户权限与操作界面相匹配，让业务逻辑与页面功能相匹配，能匹配系统结构；安防行业特征同样要注意，设计与安防行业使用习惯与整体设计风格必须相符。设计客户端时，下列细节同样要注意：1)在页面、客户端操作方面能快速响应，把服务器与客户端间消息发送及消息处理的响应时间尽量缩短；2)与学校整体风格保持统一，设计出简洁友好的操作界面，设计中以突出学校与安防相结合的特点与特色为重要要素；3)设计时，必须首先展示出智能安防综合管理系统的“智”能性，其次，为79、满足广大安保人员操作，系统的简便性也是考虑的另一因素。可扩展性与兼容性：对不同生产商推出的各种型号子系统来说，安防综合管理系统必须要有兼容性。安防系统现在各学校已基本普及，不过因种类、制造商及设计技术标准存在差异，所以开发接口等也不一样。因此从扩展来看，程序设计未来的通用适配性必须更强，要能把无缝对接诸多数据于安防子系统的连接过程中实现；对所有系统的策略生成、告警联动来说，安防综合管理系统必须有扩展性，将人工响应速度提升，把传播告警信息效率提高等是告警处置与联动策略规则的目标，其同样属于智能安防综合管理系统的整体核心，能有效体现其“智”能性。系统的科学性、合理性、灵活性是处置、联动等策略把应有80、作用在实际运用中体现出来的基本保证；关于兼容G I S 地图内核变化，因为地图使用与设备坐标、地图比例等信息均有关系，所以，安防综合管理系统客户端在地图模块通用性提高技术方面，程序设计同样必须加以重点关注。实时性：它是安防综合管理系统与其他专业安防系统数据和信息的同步保障，以万方数据第三章智慧校园安防综合管理系统的需求分析与设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发此让时延尽可能减少。功能与数据融合性方面，安防综合管理系统要在全部专业安防系统数据汇集实现前提下，系统级联动才能实现。不过仅需将必要且常用的配置加入本系统即可，根本无需把所有专业系统全部功能汇集一体。统一、同步配置信息必须要存在于81、安防综合管理系统和各安防子系统中，不统一现象一旦发生，专业系统配置信息是其主要参考依据。简单化、合理性：设备管理必须要操作简化、科学合理。由于安防综合管理系统通常要连接专业系统，而每个系统中皆有数量众多的设备，物理、逻辑方面的系统或域中的各设备均有所区别，因而要求要有极高的设备管理标准，设备查找、配置、操作等功能必须完善，用户操作、配置应尽可能简化。容错性、稳定性：因为事关师生的人身财产、学校公共财产安全，安防系统必须能实现持续稳定运行。因此，系统必须具备极高的容错性、稳定性，同时，各模块必须尽可能保持相互独立，以此保障一个模块出错，对其它部分运行不会产生干扰。安全性：本安防管理系统内部存储的82、信息通常都具有一定的隐私性、涉密性，必须有极高的安全标准。第一，系统内部管理权限必须合理、有效分配，以用户职能不同为依据，完成其操作、查看权限分配，对任何跨权限操作行为必须坚决杜绝，且必须完整记录对系统的全部操作，以备查核，防止信息外泄现象发生；第二，系统外部主要环节必须加密处理，比如信息传输、数据存储等环节，以防安防信息从外部被别有用心者窃取。3 5 本章小结首先简要分析、对比、阐述了市场中的既有安防管理系统产品，且以实际工作为参照，对校园中不同职能工作人员之于安防管理系统的具体需求展开分析。把本系统非性能、性能、功能等诸多实际需求获得。其次，以面向服务体系结构、需求分析等理念为依据，把系统83、的综合架构建立成功，对其中所有的各功能模块开发设计进行了分析阐述。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第四章系统总体设计第四章系统总体设计监控中心、控制模块、数据处理模块及数据采集模块组成了整个校园的智能安防系统。数据采集单元可以全面完成系统数据采集工作。通过现行局域网，视频采集数据也可直接使用有线来传输。由于经费有限，本系统现时仅进行了视频图像、烟雾气、环境温度采集监控等的开发。将门禁控制管理等功能开发列入未来升级范畴，属于未来功能设计的重心所在。4 1 系统整体方案设计数字视频技术被本系统选择运用，其属于以网络传输平台为基础开发形成的全新多层次、多功能、反应迅速、信息共享的分布84、式网络监控系统。它能集电脑网络、工业控制和多媒体等技术于一体，把系统网络化、音(视)频数字化实现，且其所选择的是综合性高清多媒体装置，让事件现场智能管理情况更真实，事件记录更清晰。将既有控制信号、音频视频进行数字形式转化，采用互联网完成信号发送，采用I P 数据包传输形式，可以把集中管理、集中监控目标实现。显示组件、主控制系统、传输设备及前端设备构成了系统整体。各区域内装配的I P 摄像机(由传感器、一体化快球、支架、防护罩、镜头等组成)是系统的前端采集设备。数据采集、处理以及图像信号处理由传感器负责；传输装置由音(视)频编码器和网络传输介质(光纤光缆、同轴电缆等)等构成，采获音(视)频信号经85、此类装置向主控中心发送；控制模块随之开始操作摄像机、控制云台镜头、切换处理图像、解压处理终端音(视)频信号，同时，实时控制烟雾气体、温度以及其余信号数据：系统界面的实时显示，音(视)频与所存储监视图像的数据信息回放等由监视部分负责。墨黧图4-1 系统顶层数据流图万方数据第四章系统总体设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发上图4-1 即为系统中的顶层数据流框图，而下图4-2 刚是本安防综合系统各大模块构成图。图4 2 校园智能安防综合管理系统模块图4 2 采集终端设计C C D 摄像机(由支架、防护罩和镜头等组成)就是图像数据采集摄像机，其属于现场公开安装的一种摄像系统，其属于系统的视觉“86、器官”。它能把监视图像数据完成向图像信号转变。随之经由有线方式向控制中心显示屏发送。系统综合质量主要取决于采集终端的摄像机质量及其形成的图像信号清晰度。所以，这部分设备质量能把系统质量直接体现出来。对系统来说，采用高清摄像机是第一选择，系统原始图像稳定、清晰目标才能得到保障。(1)走廊、楼道等布控部位光线比较稳定，形成了相对固定的摄像机监控区域。所以其图像不会有明显的动态变化，此类部位拍摄的图像清晰度有保障。(2)因为出入口部位有较大的监控区域，室内所有主要出入门尽管比较固定，而其环境亮度会有明显变化，灯光白天亮度正常，晚上较弱，这导致图像有明显的动态变化，这要求要选择日夜型摄像机。比如，因为87、亮度较弱，所以晚上宜选择黑白图像监控策略，图像清晰度才能有保障。而白天亮度正常时，选择不同方案能把监控区真实状况体现出来，而选择彩色图像比较好。(3)广场等室外区域、室内大堂的监控区域极大，没有固定的监控范围，有时2 4万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第四章系统总体设计需要改变监控目标方向，用特定镜头放大局部细节。采获图像的电信号或数字在经由各种型号摄像机向监控中心发送前，均需以有线方式经特定路途向安防系统终端发送。所以，信息传输技术同样极为关键，这要求传输质量必须要能保证把可靠的发送方式实现，其因此同样属于整个系统功能的重点所在。有线发送方式为本系统图像信号采用，图4-2 所88、示即为图片采集的基本程序。图4-3 采集信号流程图烟雾、温度等传感器在无线数据采集过程中经由无线数据完成数据采集、传输。囿于成本、环境等因素，监控系统必须选择无线数据传输，才能把远程控制功能实现。Z i g B e e 技术是最佳方案，其把全新方法提供给无线监控系统，且对小批量数据交换尤其适用，数据格式简单，电源提供极其方便，因此必须成簇分布监测节点，这样才能把网络监控系统构成。终端、协调器、微机P C 组成了Z i g B e e 无线传感器网络系统，无线数据采集器即为终端，传感、处理数据是无线数据采集节点的主要功能。射频信号被节点接收后，由协调器收集，且经由R S 一2 3 2 串行端口向89、P C 主机发送，由后者进一步处理、存储数据。功能应用程序、选择Z i g B e e 协议栈的传输协议、控制部分嵌入式操作系统等构成了系统。1)以性能、低成本等为参照依据，半导体气体烟雾传感器M S 5 1 0 0 被本系统采用。M S 5 1 0 0 的主要优势在于，其感应灵敏度极高、体积小，其特点主要有：极其敏感于氧化物、碳氢化合物、烟雾，响应时间迅速，稳定性良好。2)电子式温度传感器(T 8 0)被温度采集终端选用。T 8 0 主要以高精度传感器为基础来检测温度，后部处理电路处理完信号后，将其向标准工业电信号转换，并输出、万方数据第四章系统总体设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开90、发显示。设计金属外壳，选择高亮型L E D 数字显示，这能让该系列产品可以在不同的场合普遍运用。不同连接方式能把多种特定安装需求全面满足。采用3 3 0 度旋转显示头，以此确保各种安装方式条件下均能把最佳观察角度获得。4 3 图像数据处理显示、分析、存储、处理数据是数据处理模块的主要功能。其能以各监测点实时数据(数据库中存储)为依据，把特定时间间隔的历史数据获得，且可以持续分析指定数据。录制控制视频，设置视频存储压缩比例及预览，调整视频画面尺寸，调节颜色、设置曝光度、调整摄像头亮度等功能通过监控部分完成。视频预览画面尺寸、压缩比的选择策略是本系统监控部分的重点环节，图像存储空间会明显影响到预览91、画面合适与否，使异常现象能被监控人员有效发现，管控观察环境中的所有细节。压缩比一旦选择失当，磁盘存储空间会因此浪费，视频信息失真会同时形成。因此，视频信息存储压缩比值选择同样很关键。一旦选择不当，在回放历史记录过程中，视频清晰度会受到明显干扰，视频内容无法正常判断、区分，形成本不该有的损失风险。4 4 控制模块设计解压缩温度烟雾、终端音频视频等信号，切换控制视频图像，转向操作云台镜头，控制温度、烟雾气等采集而来的数据信号不同功能需求等，主要由控制模块完成。因为采集终端摄像机、传感器型号不同，所获得的电信号、图像信号、数字信号等信息在向中心传输前，均必需通过相关路径，因此，信息传输控制同样极为关92、键。数据收集配置、远程网络访问终端组成的控制模块，主要把采集终端、监控中心面向连接端口插座实现，以便在数据传输与接收过程中，实现数据目的地与数据源二者之间沟通。因此，服务器端监控中心必须把监听率先启动，静候采集终端、客户端之间的连接请求，建立连接之后即能在两端进行命令、数据发送。约定监控中心与数据采集终端结构一致，监控中心发送的数据，采集终端对于信息接收的控制、指导等，均由配置完成。远程终端和数据采集之间的配置主要有波特率、数据收集时间段等。4 5 监控中心设计监视控制、数据采集系统核心即为监控中心系统。控制装置、运行现场监测，数据采集实现，测量部分参数，参数调整，分析各种信号等是其基本功能。93、无线数据采2 6万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第四章系统总体设计集系统的中心即为监控中心，其监控对象属于系统监控任务的有机构成部分。软件体系结构方面，数据处理单元(全部监视对象)的作用是：把传输至监测中心的信息进行S o c k e t 连接，每收获1 次连接，监控中心必须建立一个连接线程，因此连接线程同样有资源量需求，所以本监控中心程序可以对每个连接线程进行监视，监视完成后，联结连接端，线程可以安全、及时退出。因为普通P C 机、服务器上均能运行监控中心软件，且最常用的操作系统是W i n d o w，所以，C#设计软件被本文选做开发远程测量中心软件策略，其主要采用的是多线94、程技术、通信技术和S o c k e t 编程基础知识。线程主要有后台线程、用户界面线程这两类。比如，按下按钮形成的响应所需操作就归于用户界面线程，用户程序接口操作响应是其主体。某种特定任务由后台线程完成。设计监控中心项目主要集中于和数据处理单元通信(普通线程负责)、S o c k e t 连接接收线程(S o c k e t 连接数据由线程函数专门接收处理)、用户界面线程(响应操作接口)这几个线程。远程监控中心软件向数据处理单元发送采样控制命令，把发自数据处理单元的数据接收，展开对数据采集单元的控制，最终实施已处理结束的数据显示。基于数据处理单元与远程监控中心监视联系的有效保持所需，采用且显95、示与远程监控中心已完成连接的数据处理单元，以此来单独控制个别监控对象。由网络中把视频音频数据流获得，让数字信号进行模拟信号转换、还原，向视频监视器发送等，是视频解码V S-D C 2 0 0 4 一F F 的基本功能。下图为监控中心数据存储模块的实体联系图。用户姓名】(用户密码)f 用户身份编号名称地址用户灭监控属于Y监测值温度)(烟雾气)(湿度图4 4 监控中心数据存储模块E-R 图万方数据第四章系统总体设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发4 6 报警模块设计相关场合温度变化报警信号、烟雾等信息、物体移动信号如果被终端采集传感器(布防范围内)收到。采用设备状态数据(报警终端主机)后，96、报警信号能把收集数据用于阈值对比，因为基本的系统报警能分层提示，能把信息、声音报警等报警功能在屏幕上反复提示。记录并存储报警信息，进行历史报警查询信息提供。运用于非法入侵行为探测一类防盗报警探测器，大多配置于警戒线、边防线、资料室、门、窗等主要的入侵预防部位。所以，必须选择类型不一的控测器，安装时必须要以防范场合的警戒标准为依据，进行布点设计，以此对各种空间、场合的特殊探测要求相适应。1)开关报警器此类报警器的型号通常有三种，即压力开关、微动开关和磁控开关，选择控制电路通断变化，且就此把报警电路触发，这是其工作原理。能把工作状态变化或现场传感器的位置变化等进行电流通断转换，电路开关与此类报警装97、置的传感器运行状态高度相似，所以其也叫做开关报警器。本质来看，这类点控型报警器和普通的开关触点类似。2)玻璃破碎报警器玻璃上可以直接粘附玻璃破碎报警器(振动传感器)。玻璃如果因某种原因而破碎，这种开关触点式报警器便能把2 k H z 特殊频率形成，振动导致的相关报警信号会被玻璃破碎报警器感应获得。基于误报预防所需，关窗、风吹动门窗等以及车辆行驶引发的振动导致的较小振动信号，报警响应不会发生。3)周界报警器围墙、栅栏等是周界报警器的固定安装位置，地层底下同样可以布设相应传感器，相应区域一旦有入侵者接近或超出，报警信号即会从周界报警器内产生。光纤传感器、平行线周界传感器、泄漏电缆传感器等是此类报警98、器的别称。4 7 数据库设计数据库主要运用于用户管理模块，保存用户信息，数据处理、存储等。图4 5 就是操作员维护终端资料E R 图。2 8万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第四章系统总体设计图4 5 维护终端节点资料E R 图图4 6 所示即为系统操作员完成用户注册程序E R 图：图4-6 系统用户注册E-R 图图4 7 所示是操作员和用户关系E R 图：万方数据第四章系统总体设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发图4-7 操作员与用户局部关系E-R 图分析数据存储模块E R 图后，我们可以发现和数据表(数据库M o n it o rD B 内)部分保持对应的逻辑表。如表99、4-1 所示，用户基本信息存放在a d m i n(用户信息表)中：表4 1a d m i n(用户信息表)序号字段名类型长度说明1i di n t4I d 名2n a m ev a r c h a r5 0用户名称3p w dv a r c h a r5 0用户密码4r o l ev a r c h a r5 0甩户身份如表4 2，各种信息(地址、名称、编号等)存放是M o n i t o r s t a t i o n(节点信息表)的基本功能：表4-2M o n i t o r s t a t i O n(节点信息表)序号字段名类型长度说明1n Oi n t4I d 名2n a m ev 100、a r c h a r5 0节点名3a d d r e s sv a r c h a r5 0节点地址4S t a t u Sv a r c h a r5 0节点状态万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第四章系统总体设计如表4 3，参数检测数据存放是C o n t r o lP a r a m e t e r(控制参数表)的主要作用：表4-3C o n t r o lP a r a m e t e r(控制参数表)序号字段名类型长度说明1i di n t4I d2n Oi n t4节点编号3S e n t T i m ed a t e ti m e8数据发送周期4S e n t T101、 i m ed a t e ti m e8数据采集开始时间5E n d T i m ed a t e ti m e8数据采集结束时间如表4 4，存放报警信息是A l a r mI n f o(报警记录信息表)的主体功能：表4 4A l a r mI n f o(报警记录信息表)序号字段名类型长度说明1A 1 a r m N oI n t4I d2A d r e s sv a r c h a r5 0地点3h l a r m T i m ed a t e ti m e8报警时间4C o n t e n tv a r c h a r2 0 0内容5M e mv a r c h a r1 0 0重要102、备注说明表4-5 为V i d e oD a t a(视频信息表)：表4-5V i d e oD a t a(视频信息表)序号字段名类型长度说明lV i d e i o N oi n t4视频编号2N o d e N ov a r c h a r4节点编号3V i d e o U r ld a t e ti m e8视频存放路径4R e c e i v e T i m ev a r c h a r8接收时间5M e m ov a r c h a r1 0 0备注4 8 本章小结概括阐述校园安防系统内的所有功能模块是这一章的基本内容，由此实现对本系统功能及各个功能模块的开发过程等的初步了解，让读103、者能从多个功能的角度来了解本系统的设计思想。结构图是本章内运用最多的一种表述方法，这种方法可以有效3 1万方数据第四章系统总体设计智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发罗列出各个功能点，从而使读者能对各个功能点有一个大致性的了解，以利于领会、把握以下各章各节的详细内容。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现5 1 开发环境介绍第五章系统实现传感器信号在被监测终端采集后，将就此被分类处理。采集系统采集完各种信号后，会整合处理湿度、温度等信息。节点运行一旦失常，或发生了其它特定状况，声光报警有可能会因此发出。系统用户经由网络通信技术，便能于个人电脑上对系统数据采集完成有效104、控制。M ic r o s o f tV is u a lC#2 0 0 8(V is u a lC#2 0 0 5 的升级版)开发工具是系统管理软件设计载体的集成设计策略。M i c r o s o f tV i s u a lC#2 0 0 8 是微软公司推出的集成开发环境，以N E T 平台为依据展开的首选设计语言即为M i c r o s o f tV i s u a lC#2 0 0 8。V i s u a lC#简单性和C+强大功能、灵活性等同时汇集于V i s u a lC#2 0 0 8，属于V i s u a lS t u d i o2 0 0 8 的一个主要成员，全新I n105、 t e g r a t e dD e v e l o p m e n tE n v i r o n m e n t(I D E，集成开发环境)由其推出，诸多新功能、新特性富涵其中。V i s u a lC#2 0 0 8 能对以网络应用为基础的设计工作提供支持，V i s u a lC#2 0 0 8 有效提高了W e b 开发能力，其在多层结构，B S 结构以及A S P N E T 程序设计等方面同时具有重要功能，能对电商时代的现实发展需求进行有效适应。2 0 0 8 年2 月，当前最时尚的一款设计软件一一V i s u a lC#2 0 0 8 正式亮相，开发效率高，简单易学等是其基本106、优点，同样是设计人员亲睐它的主要原因。5 2 系统模块实现5 2 1 监控中心实现以V i s u a lC#2 0 0 8 开发平台为基础设计形成的程序主界面如图5 1。画面显示是监控中心的主体部分，节点分布状况、操作人员信息、登录时间等设置在上半部，功能按钮设置在侧边栏下半部。对比度、亮度与画面颜色等控制主要由中部预览区完成，右下面可以对云台及设置其中的云台镜头实现远程控制。系统在融合分析处理由终端无线系统收集的教室温度、烟雾气等现场信息及来自局域网的视频信息的同时，会选择定时器T i m e r 控件来把控制策略刷新，主界面即可动态显示此类参数。万方数据第五章系统实现智慧校园智能安防综合107、管理系统的设计与开发图5-1 监控中心界面监控中心系统实际上就是监视控制与数据采集系统：其主要是以校园计算机为基础的自动化系统调度与控制平台。处理报警短信或邮件，分析各种信号，调整并检测相关技术参数，进行装置控制，采集数据，运行装置现场监控等是其本基本功能。具体是指：用户管理，查询、显示历史数据及存储、显示收集而来的数据信息，联动报警等数据控制功能；远程配置与终端网络通信。经由系统m s d x m O C X 调用，视频播放功能得以实现，C o m d l 9 3 2 O C X 与W i n d o w sM e d i aP l a y e r 控件是该控件的本质，可简称为M i c r108、 o s o f tC o m m a n d i a l o gC o n t r o l。以下为监控中心的基本功能：(1)操作容易、简便，监控画面能把多级放大功能实现，对多方式、多画面分割模式提供支持，经由高速球控制按钮，能对监视区域尺寸进行任意调整，经由图标拖放来放大摄录图象，把全幅监视目标完成。(2)能同时播放源自所有摄像头提供的视频文件，多种媒体格式能获得既有播放格式支持，可以迅速切换原始图像尺寸等。(3)断电重启，软件进入录音或播放状态之后，视频服务器电源一旦中断，现场数据会被软件保存，录制、图像播放同时结束，恢复供电后，软件能够完成服务器断电时刻所处的运行状态自动连接，无需人工干109、预即可将播放全面恢复。(4)两个视频文件如果同步播放，可以各自实现快进退、快慢放等操作。(5)图像视频备份：视频采集工作能在任何时间段、任何通道完成，且于本机硬3 4万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现盘保存选定的视频。可以进行不同的视频格式保存，并能在视频或单帧图像中完成注释文本的添加。数据备份支持多种格式，备份数据无须具备特殊播放软件即可播放，可通过自带W i n d o w s 媒体播放器完成播放需要。任何时间段、任何通道，于本机硬盘保存视频抓拍图片。以图像文本的添加需求为参照，完成格式与位置等方面的颜色、字体、文本等选择。5 2 2 采集系统程序系统设计时考虑110、到可伸缩性，以及采集通道要求太多，故而将数据采集任务分给多个采集板去完成。每个采集板各自完成自己的采集任务，并将采集到的数据传送到数据总线。而具体的何时采集数据，以及何时传送数据到数据总线并交给P C 段，则有B a s eB o a r d 控制，如图5-2。在这里设计的时候并没有将采集到的数据由B a s eB o a r d 传送到P C 上，而是放到数据总线上直接由P C 提取。这种设计是基于以下考虑，如果所有采集到的数据全都交由B a s eB o a r d 向上传送，则相当于多了一级路由，这样会降低整个系统的数据采集速率，也加重了B a s eB o a r d 的工作任务，使其111、控制逻辑变得复杂。图5-2 采集系统示意图在本系统中软件设计分为两个部分，采集板软件设计和基板软件设计。在确定了采集板功能的情况下再开始软件设计。本次设计中采用了“从两端到中间”的软件开发模式。所谓“从两端到中间的开发模式”是指在软件开发过程中，首先按照软件的架构层次习惯，将软件分为前端界面、中间逻辑控制层、以及底层的模型层(这是P C万方数据第五章系统实现智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发软件的开发框架)。而对于我们嵌入式软件来说，也可以分为类似的层。我在这次开发过程中，则是将整个软件分为：业务逻辑、中间件、以及底层驱动模型。而从两端到中间的开发则是指先开发底层驱动，然后再确定业务逻辑112、，最后通过中间件将两个部分衔接起来，并进行测试的方法。首先根据需求确定软件中需要使用到的底层硬件驱动分别有：A D、U S A R T、D M A、G P I O、外部硬件中断。而在嵌入式系统中，一般还需要一些延时之类的功能，故而还需要提供一些延时函数的驱动。虽然开发过程选择了使用S T M 3 2 官方提供的固件库编程方式，但是如果完全使用固件库中的函数，而没有经过封装。则主函数将会显得很臃肿，而且整个软件系统的业务逻辑和底层驱动也严重耦合在一起，不便于以后系统维护、升级，也会大大降低系统的可移植性。这里的驱动设计，其实从本质上来讲的话只是对固件库中的一些函数或者是宏定义进行进一步的封装。例113、如A D C 部分的驱动，在、A D C a d c e 文件中只需要系统一个A d c I n i t 函数，在该函数中完成对C P UA D C 资源的初始化。而对应的U S A R T 设备。不仅要提供初始化函数，还需要提供一些发送数据以及接收数据等的函数。而且为了调试方便期间，一般按照本人的习惯还会添加一部分代码，用以支持p r i n t f 函数，利用该函数通过串口向P C 端，打印出一些程序执行的信息，这样会大大方便嵌入式软件调试。从底层往上层看，中间件是对底层驱动更高一级的封装，底层驱动只是实现独立的单个功能点。而通过中间件不仅实现了这些功能点，而且融入了一部分系统功能的成分在114、里面。从上层往底层看，中间件则可以理解成对于系统业务逻辑的细化。业务逻辑类似于将用户需求文本化或者“代码化”，从本质上来讲，它还是在用户需求一级。而通过中间件的作用，则将抽象的业务逻辑实现了具体化，成为对于处理器来说能够识别并执行的真实代码。如下为视频采集系统代码：P r i v a t ev o i dC A P T P I C0i f(t h i s p h o t o n a m e t x T e x t!=”图像”)M e s s a g e B o x S h o w(”图像己存在!”，”系统提示”)：r e t u r n：)i f(t h i S o g o f f t x T115、 e x t T r i m 0=)f万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现M e s s a g e B o x S h o w(”没有图片，请先生成编码!”，”系统提示”)：r e t u r n：)i f(b t n O p e n T e x t T r i m 0=”启动摄像头”)t r y写入目志i f(S y s t e m D i a g n o s t i c s E v e n tL o g E x i s t s(”N e wL o g l”)e v e n tL 0 9 1 W r i t eE n t r y(S y s t e m D a t116、 eT i m e N o w T oS t r i n g0O p e nC a p t u r e 0：b t n O p e n T e x t=：)c a t c h(E x c e p tio ne x)M e s s a g e B o x S h o w(e x M e s s a g e)：)5 2 3 图像的处理模块烟雾事件如果发生，或者非法入侵一旦在某布控部位形成，摄像头对监控图像采集标准如果也达到，a u t o c a p t _ p i c f u n c()函数会被系统自动调用，完成摄像需要，即采集图片。对有没有打开摄像装置进行先行判定：如未打开，即把摄像头启动；如117、己打开，则进行设备初始化，随后依据图像设置的大小、频率等参数，完成图片信息采集，且把采获的图片信息在外存储器S D 卡等设备中保存。调用N e t 控件即可驱动传感器采集模块软件，图5 2 即为其对底层硬件的访问步骤。摄像头激活与函数调用程序如下：第一，把摄像头窗口建立，以此完成C r e a t e C a p t u r e w i n d o w s 函数调用。高，宽，垂直及水平坐标，窗口名称等是其主要参数，填写这些参数。第二，完成S e n d M e s s a g e函数调用，以此实现摄像头与抽取设备的连接，基于返回摄像头数据获得所需，调用S e n d M e s s a g e118、 L o n g、S e n d M e s s a g e A n y 这两个函数。预览图像过程中，必须完成预览速度设置，此时仅需提供速度参数，且经由S e n d M e s s a g e L o n g 函数调用即可完成设置。依据进行同一函数调用来把摄像头激活，此时需要进行不同的参数设置。万方数据第j i 章系统实现智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发(开始)上Il应用程序I上II控件I上Il虚拟设备上I底层硬件上(，结束图5-3 终端采集流程框图录制视频策略：采集视频图像时，采用系统自带控件把有关功能实现是第一步。因此，必须以虚拟装置驱动程序安装为前提，因为只有这样，底层硬件才可119、以被操作。本文通过S e n d M e s s a g e L o n g、S e n d M e s s a g e A n y 这两个函数来把操作底层硬件需求完成。以所测获的模拟数据为基本依据，由无线传感器完成的数据转换过程就是A D转换。以设计的实际需要为依据来完成转换精度的设置。由无线协议栈完成节点信息处理的基本程序、无线协议栈初始化。必须以协议栈为基础进行A D 转换程序添加，传输所获得的数据信息。以下就是它的一些主要代码。视频图像压缩关键代码：p u b l i Cb 0 0 1r u n i n g=f a l s e：p u b li ci n tp a s t t i m 120、e=0：建立计时器p u b l i cs t r i n g i m g p a t h l i s t：建立数组，存放图片路径p r i v a t eI m a g e C o d e c I n f oG e t C o d e c I n f o(s t r i n gm i m eT y p e)I m a g e C o d e c I n f o 类的作用是确定文件格式，返回值为格式编码I m a g e C o d e c I n f o C o d e c I n f o=I m a g e C o d e c I n f o G e tI m a g eE n c o d121、 e r s0：将所有格式的编码信息赋给C o d e c l n f o 数组f o r e a c h(I m a g e C o d e c I n f oc o di nC o d e c I n f o)定义一个编码器型参数c o d 并建立循环万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现i f(c o d M i m eT y p e m i m e)r e t u r nc o d：返回传递进来的格式的编码)r e t u r nn u l l：)p u b l i c s t r i n gK i S a v e A s J P E G(s t r i n g122、f i l e P a t h，s t r i n gF i l e N a m e，i n tQ t y，i n tW，i n th)压缩fI m a g ei m g=I m a g e F r o mF i l e(f i l eP a t h)：将解码后的i m a g e 图像赋值给i m gB i t m a pb m b=n e wB i t m a p(W，h)：创建一个宽为w 长为h 的位图(画布)G r a p h i c sg r a p=G r a p h i C S F r o m l m a g e(b m b)：E n c o d e r P a r a m e 123、t e r sp s=n e wE n c o d e r P a r a m e t e r s(1)：p s P a r a m O =p：将E n c o d e r P a r a m e t e r 中的值传递给E n c o d e r P a r a m e t e r sb m b S a v e(F il eN a m e，G e tC o d e cI n f o(”i m a g e j p e g”)，p s)：b m b S a v e(S t r i n g，I m a g e C o d e c I n f o，E n c o d e r P a r a m e 124、t e r s)将b m b 中的图画保存p r i n tO u t+=i m g p a t h l i s t k S u b s t r i n g(i m g p a t h l i s t k L a s t I n d e xO f()：输出图片名称s t r i n gF i l e N a m e=K i S a v e A s J P E G(i m g p a t h l i s t k T oS t r i n g()，p r i n tO u t，j，w i t d h，h e i g h t)：参数含义为：原图路径，输出路径+图片名字，压缩参数，宽，高t x tC 125、h a n g e T e x t=J s(F i l eN a m e)：压缩后图片大小)p g bO n e V a l u e=0：S W。S t o p 0：停止计时l a b e l 9 T e x t=(I n t 3 2 P a r s e(s w E l a p s e dM i l l i s e c o n d s T oS t r i n 9 0)1 0 0 0)T oS t r i n g(+”秒”：输出用时5 2 4 图像记录和回放过小的视频信息存储压缩比将会直接导致播放视频信息时发生失真现象，难以完成有效分辨，反之则会浪费磁盘的储存空间，对视频图像回放清晰度产生干扰126、，本不该有的损失会因此产生。所以，无论对回放历史记录来说，还是对空间而言，压缩比选择适当均很重要。图像的压缩程序流程如下：第一，质量参数、输出路径、图片位置、压缩比例等图片路径获取；第二，输入数据，执行I m a g e C h a n g e 类调用，以压缩比、输入图片等为依据，进行压缩图片长、宽计算，向K i S a v e A s J P E G 压缩类发送宽度、高度、质量参数、输出路径、原图路径等参数，将输入的图片张数设成进度条的长度，一幅图片操作完成，增加一个进度格数，以K i S a v e A s J P E G 压缩类为依据把上述几个参数获得；第三，按质量、比例来压缩这些参数；127、第四，参照文件格式编码，把类I m a g e C o d e c I n f o3 9万方数据第五章系统实现智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发获得，以此完成编码数组建立，向数组赋值全部编码器信息，通过循环语句完成递进文件格式编码寻找。定时控件(T i m e r)、图片控件(I m a g eP i c t u r e)、命令按钮(C o m m a n dB u t t o n)等是监控系统实现的必备控件，其基本属性、用法阐述如下：(1)设计程序时，开启程序由命令按钮控件完成，该控件使用率最大，本系统中的程序中断、终止即由其负责。(2)图形选择的图片控件显示，可以经由绑定图片来完成输128、出，同样能经由其完成图片输出，且经由P r i n t 方法调用把图片输出。基于图片分组效果的实现所需，也能将图片框控件当成一种容器加以利用，可以在其中嵌入其它功能控件。此处仅仅是选择图片框控件来进行采自终端摄像头的视频图像显示。(3)基于把有规律的每隔一段时间完成某函数的执行目标实现，完成监视器刷新，可经由定时控件把T i m e r 事件引发，最终实现目标。其可以依据设定时间对事件代码进行持续重复执行。T i m e 控件一般在其属性面板内完成时间设置，且其在运行过程中无法显示。必须要设置E n a b l e 属性(T i m e r 控件)成一个真值，这点必须注意，否则，如果设置不当，129、将会无法运行。以指定时间间隔为依据，对某个动作进行重复，这是采用T i m e r 事件的主要目的。(4)图片格式更改，终端摄像头摄录图片尺寸如果与标准不相符，能经由函数S e n d M e s s a g e L o n g 调用完成图像尺寸修改。可以经由下拉框来完成适当的压缩项、像素深度(位)、分辨率等的选择操作。如图5 4 所示，通过对话框来设置图片格式：墼幽|鲨：二-l图5-4 图像格式设置图摄像头不同，分辨率同样有所区别。通常采用图像的宽、高来评价图像的分辨率，4 0万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现宽度、高度之积与图像清晰度之间成正比。分辨率并非全部一130、样，有可能存在一定的区别，如果改变图像色彩模式，图像分辨率同样有改变的可能性。以前述两项选择为参照，本程序能够对图像所需硬盘空间字节、大小程序进行自动计算，硬盘空间需求量与颜色数、分辨率均成正比；压缩比变更的目的在于，以存储空间为依据完成视频文件存储规格设定，且能经由S e t _ C o m p r e s s R a t e 函数把设定工作完成。如图5-5 所示，以对图片质量不发生实质性影响为前提，最小化采获的视频文件尺寸。这就要求，必须要让压缩比的选择更加适当。压缩程序瞧)压缝质量Q)：1 0 0矿每毽)帧墨塑i!逢堡Ll图5-5 压缩比设置图(5)抽取来源变更。因为对于视频监控系统来说131、，大多需要具备一台以上摄像机，必须要有多部摄像头等，才能够有效满足系统的工作需要。所以，本系统也可以选择S e n d M e s s a g e L o n g 函数，以其为依据来配置参数、选择摄像头。以界面为依据，能适度设置各摄像头的参数，比如曝光度、亮度、颜色等(详见图5-6)。塞燕，。l。慰。I。o；，|图5-6 摄像头配置图4 1万方数据第五章系统实现智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发5 2 5 控制模块的实现云台控制能够把多点互连客户端及主机这一客观要求有效实现。动态I P 解析服务独特。设定服务端，可以对本地编辑提供便利，产生远程搜索功能，把远程异地数据备份完成，选择运用自132、适应带宽超强纠错多媒体通信技术，使各个用户对主机视频通道进行监控。实现变焦、焦距、镜头光圈的调节以及倾斜、平移遥控功能。控制云台之前，必须把某视图选出，方可激活这个功能。对全天候录像监控的重要部门可以把有关的控制信号发送给相应终端，从而实现对终端相关功能的控制。如图5 7 所示，在控制时，我们可以在任意时刻，仅需采用鼠标单击或轻触三维键盘方式，经由系统途径，即能把图像抓拍、实时拍照以及录像图片的回放等操作要求实现。$静?百r 萄I_露 p。l图5-7 远程云台云镜控制软件一旦转入录音状态，或者说其自此进入播放模式，视频服务器却突然断电，现场数据会被软件及时保存下来，播放图像会因此终止，或者会把133、录制终止，直到服务器供电恢复，软件将会把断电时刻服务器所处的工作状态自行恢复，此操作不必人工实施。5 2 6 报警功能实现智能网络专用协议、总线式通信等是智能安防报警系统传输的必然选择，这能够让系统架构变得更加简洁，这对维护、管理、使用、施工、设计有利。报警控制主机型号多样，选择余地大，各种场所(小区、大楼、商业网点、家庭等)防盗报警需求均可找到相应型号产品。电话报警联网简便，报警控制主机能经由联网方式来把报警工作完成，其能够通过电话网络把相应的警报信号发送到保安中心，而不必重复设置联网线路，因此其操作更加便利、及时。选择总线方式进行实际布线，能把系统的造价全面、显著降低。经由监管软件，保安中134、心可以对不同的系统状态进行实时监测，能双向控制报警系统，同时能联网公安部门报警中心，还能实现自动报警，多级联网报警系统由此形成。4 2V文。下一r鬻I，?。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第五章系统实现报警装置通常包括报警控制器、前端探测器。报警系统结构图如下所示：图5-8 报警系统结构图报警控制器本身实际上是一台主机，这台主机有点类似于电脑主机，能对无线或有线信号进行控制处理，系统本身故障的检测，电源部分，信号输入，信号输出，内置拨号器等这几个方面，报警控制器是报警系统的必备装置。紧急呼救按钮、红外微波双鉴器、红外探测器、玻璃破碎探测器、门磁开关等是前端探测器的基本类型。第三135、代报警器是空间移动报警器(例如超声波、微波、被动红外报警器等)。如图5 9 就是前端探测器连接图示。探测器防区输入图5 9 探测器连接示意图温度变化、可燃气体及物体移动等方面的信息如果被重点区域中的传感器接收到，报警信号会就此产生。经由报警主机设备状态数据，报警信号便能够和收集获得的相关目标数据进行阈值对比。因为系统报警主体能进行层次划分，采用分层提示技术，能把报警信息循环显示于屏幕中，以此对声音报警信息等提供支持。图5-1 0 所示其实就是其自行发送邮件程序图示。4 3万方数据第五章系统实现智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发N图5-1 0 报警功能流程图5 3 本章小结以前述各章内容为136、依据，分析、设计了监控中心的数据采集。对数据库设计、系统软件、开发环境和整体设计进行首先阐述，具体开发出了监控中心的所有模块和一些特殊模块，且全面解析了远程监控软件选择运用的多线程办法、编程技术。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第六章系统测试第六章系统测试6 1 实验搭建平台一支可以完成各种时刻数据点读取的温度计，若干节点数据采集模块(具有协调功能)，一些数据采集终端模块(高性能)，若干个人电脑等是硬件环境的必备装置。选择点对点无线传输为系统传输方式。经由程序编程接口形成本测试的传输方式。选择终端供电、外部电源供电这两种混合办法来保障采集模块的电能提供。选择串口延长线来有效连接137、上位机与采集模块。在待测区域内放入测温计、终端数据采集模块，经由上位机控制终端完成温度参数(待测区域)读取，且经由网络途径向监控中心发送，随之以系统软件为依据，实现分析、处理、显示功能。6 2 功能测试6 2 1 实时获取温度测试首先，通过连接线来有效连接各种硬件，且通过专用串口数据延长线来连接上位机与所有协调器模块，同时还要完成控制软件与有关上位机硬件接口配置。以下为其配置程序：(1)路径设置：如图6-1，对我的电脑、属性、硬件、设备管理器以及端口进行依次点击。配置串口参数，也就是把波特率(3 8 4 0 0 b p s)、数据位(8 位)、校验(无奇偶)、停止位(1 位)以及控制位(无流量138、)分别设置出来。图6-1 串口配置图4 5万方数据第六章系统测试智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发(2)如图6 2，上位机控制软件打开，有关设置同样展开，比如选择产品型号、3 8 4 0 0 b p s 的波特率，串口号4 等。随之对“打开端口 按钮进行点击，窗口中按钮此时则成了“关闭端口”，这证明我们已打开了端口。摹强艨撩渴嫒摹a 号麓幛鼍严最雒譬广戛吾羽r 蓬云雨lv jj”0 j 螽嘲，lt m“榭L 一叫勰纛墨幂+。匦囤圆圜，-H _-_-_ _-o _ 一 _ _ _ _ H-“_ _ _-“_ 一匿匿1-_-_-_匦圃匦叠固燕霸时瀚浔磺，5 分奠V|塑墨苎；图6-2 上位机软139、件参数设置其次，前述实验环境搭建必须完成，且还要确保其中的相关装置可以运行平稳，网络连接方可进行，即把协调器、终端设置展开。检测无线数据传输随之也能就此展开。测量时间间隔必须首先设置，本文采用的是5 m i n，检测数值选出后，对“查看数据”按钮进行点击，即能把温度测量数据实时接收到，这些实时数据在显示区域中能看到，并且它显示出来的是图片。测试时，必须以不同时间段划分为依据，将各时间段温度计示数依次记载下来，温度传感器向上位机发送的温度同时记载，随之将其以表格方式列出，把分析、对比工作展开，表6-1 所示即为温度对比列表。表6 1 温度对比值序号传感器测量温度值点温计测量温度值12 3 6 8140、2 3 6 032 5 0 12 4 4 552 5 2 32 4 3 872 5 9 02 6 3 5万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第六章系统测试序号传感器测量温度值点温计测量温度值92 7 3 42 7 1 81l2 7 4 52 7 6 21 32 7 2 02 7 0 91 52 6 4 82 6 1 21 72 4 7 92 4 6 31 92 2 4 82 2 8 92 12 0 7 02 0 9 32 32 3 0 12 3 1 22 52 6 2 32 6 0 62 72 3 9 62 3 3 02 92 3 5 72 3 4 73 12 4 8 12 4 9141、 93 32 5 9 32 5 9 5完成测试且在监控中心分析、处理完此类数据之后，实时温度对比曲线图即可动态生成。图6 3 即为实时温度对比曲线图。温度实时对比数据曲线12345678+传感器测量温度值9l O1 11 21 31 4i S1 61 7-4 b-点温计测量温度值图6-3 温度实时对比数据曲线示意图对比、分析温度计与温度传感器测量即能把表6 一l 中的测量值获得，分析2 组数据值(相同)能发现，它们之间并无明显的温度和时间偏差，这表明，采集系统可以巧加坞mso万方数据第六章系统测试智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发准确采获并实时发送终端温度数据。发送时，数据丢失也不存在。142、本系统可以平稳、持续运行由此得到证实。接收及显示数据由温度传感器负责，主要经由网络末端节点来采获、传输数据。配置相同的中心节点本机地址、末端节点目标地址，以便可以同步采集不同节点的数据，且可以就此传输给中心节点。实验同样表明，尽管障碍物在实验场现实存在，不过温度采集系统模块依然具有有效的通信功能，区别在于，此时的通信距离比空旷环境中的发送距离明显要短。障碍物环境中的发送距离如果想要增大，策略有二：其一，以中继点数量增加为基础，完成能量消耗弥补目标；其二，把模块射频功率增大，以此提高发送能量，实现发送距离增大的目标。这些策略无法把温度检测准确度提高，想要实现精确度提升目标，必须让传感器的性能级别143、提升。6 2 2 模拟火灾测试操作过程：由客户端对服务器完成远程登录操作，对“开启防盗”按钮(客户端操作界面)进行点击，在烟雾传感器装置的四周进行浓烟设置。测试状况：响应、非法入侵防盗警报信号即能被服务端的报警器迅速完成，具体警报发生地点、时间等会在提示信息栏内同时显示出来。测试数据分析：如果发生了不正常状态，服务器端、客户端可以把报警提示同时发出，以点击监测控制终端按钮产生的响应时间为参照，该功能的运行状况即z 日-,匕p,被准确判定。在服务器端、客户端之间可以有效反馈此测试结论，同样可以正常完成数据交换，且通过各种环境条件下的持续、多次检测，对这项性能在本系统内的预警及稳定功能进行确定。6144、 2 3 模拟温度检测测试操作过程：由客户端对服务器完成远程登录操作。对“开启防火”按钮(客户端操作界面)进行点击，随之进行传感器外围温度逐步提升，不断提高传感品温度。测试状况：预设报警温度阈值此时如果低于客户端的窗口温度显示框显示出来的温度值，温度报警铃音会在服务器端发出，客户端同样会把警报联动发出，且把警报发生信息在信息提示栏显示出来，比如地点、时间等分析测试数据：以模拟测试结果为依据，能够进行系统温度值显示的准确性分析，把报警功能及时体现出来，同样获得了更高的反应精确度。本系统软硬件测试状况、兼容性能等均获得有效证实，预警效果可以实现。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第六145、章系统测试6 2 4 视频监控测试测试操作：终端高清摄像头连接于服务器端，将摄像头驱动软件程序同步加载完成，随之于客户端来对监控中心服务器完成远程登录，对“开启视频”按钮(位于客户端软件操作界面)进行重新点击。测试情况：很清晰的视频图像信息能较快地被采集到，并显示在客户端的视频图像框中，图像没有发生卡顿状况，可以顺利过渡、切换。对抓拍功能按钮点击，可以以图片形式把当前帧数据在指定位置实时存储。测试数据分析：以视频的测试状况为参照，可以把显示、抓拍等良好功能判断出来，获得流畅、稳定的图像预览效果。6 3 登录测试即让己录入并保存在数据库内的操作员来操作系统登录。系统运行伊始都将启动服务数据库。当146、客户端发起需求时，数据库会自行匹配登录窗口中操作员输入的密码、用户名，只有匹配成功，登录操作才可以实现。图6-4 是测试系统登录界面。图6-4 测试系统登录界面比如，系统用户名我们将其设为A d m i n l 2 3，采用0 0 0 为其原始密码。用户只要把它们输入对话框，系统即可成功登录、操作。密码准确而用户名不准确时，“用户不存在，请重新输入!”警告窗口即会弹出，以此对操作者进行提示。图6-5 就是测试结果。4 9万方数据第六章系统测试智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发图6-5 登录失败警告图密码输入不准确，但用户名输入准确，图6-6 所示的“密码错误，请重新输入”警示窗口同样会弹147、出。图6-6 密码错误警告图6 4 本章小结安防综合管理系统的部署环境以及实际部署效果是本章阐述的主要内容，并详细介绍了在实际部署的基础上进行了系统的集成测试过程，系统测试的结果充分体验了本系统设计的可用性及可靠性。本章节的测试以前面第三、第四章节需求及设计的基础，验证了本系统功能是否全部实现。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发第七章总结与展望第七章总结与展望7 1 总结校园安防既有现状是本次课题的研究背景，在此基础上，对校园内运行的既有安防系统进行了调研，并和学校安防管理的现实需要相结合，把校园安防综合管理系统的整体架构搭建工作完成，随即对客户端界面、业务逻辑、通信机制、功能模148、块等进行了具体设计。以设计思路为依据，选择微软V i s u a lS t u d i o N E T 等为设计环境，选择C#语言把编程工作展开，系统的整体设计因此实现，本系统最终部署于笔者就职校园，系统测试、联调工作随后展开并实施完毕。以下是本次课题探索的几点收获：1 以结合本校现状与校园综合安防监控系统本身发展概况为基础，把和本校现实需求及未来发展相适应的智能校园安防管理系统设计成功，把系统开发新方案制定出来。2 经由相关资料文献的调研、收集，对系统工作环境加以了解，以对有关校园智能安防系统参考为依据，全面分析了系统需求，经由开发现代装置途径，把功能完备的系统功能模块开发成功。3 把校园智149、能安防监控系统构建的整体规划提出，系统智能性得到体现。对各种角色的需求差异性进行分析，研究了不同子系统模块的详细实现策略，对此类技术问题及其最终的处理方案进行了全面分析。相关理论分析经由本项目得到充分拓展，以目前社会中学校安全系统为参照，提出全面性、多层次、可扩展的安全保障体系(适用于校园安全智能化管理)，其把和谐、稳定这一设计的基本理念全面展示出来。4 对不同智能安防管理资料的收集、查询实践，丰富了既有理论知识结构。了解并学习到了更多的多媒体数字视频压缩技术，比如，对部分常用的数字视频压缩标准有了更清晰的了解，对数字视频监控系统中功能模块的结构、作用有了更深入的把握，在我的导师贾俊铖教授的帮150、助指导下，完成了本系统设计与测试。智能化安防综合管理系统也因此得以完成，重复测试几大模块的结果表明，系统设计形成了良好开发效果，编写代码以及功能模块、框架结构设计等的预期最终实现。系统服务器软件不但能独立运行，而且能联合客户端软件，同时以网络环境为依据，把功能丰富的智能数字安防系统构建成功。万方数据第七章总结与展望智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发7 2 工作展望囿于调研、开发时间等因素，本系统依然有下列问题需要不断充实、完善：1 使用范围不大。这主要是由于安防综合管理系统的设计依据是N E T，且仅进行了c s 版本提供，缺少网页版。本系统设计主要集中在环境温度、烟雾气和视频图像采集几151、部分的设计开发，系统框架未来开发必须要持续充实、改进，B S、C S 混合模式是未来设计的主要方向，以此把各种客户端服务提供给有不同需求的客户。2 策略规则、联动引擎功能较少，将来如更多子系统一旦引进系统之中，策略规则配置将明显制约策略功能，专业标准引擎有必要引入其中，对校园工作者使用系统修改规则提供便利。因为安防领域本身具有一定的特殊性，未来必然会有更高的管理系统安全标准需求，因此，这个领域的强化极有必要。伴随校园开放程序的不断加深，投入现实使用的安防系统必将越来越多。智能化、集约化程度加大是安防管理发展的必然方向。所以，结构灵活、模块化、可定制等必然会成为安防综合管理系统发展的主流方向，因152、为其能与各类校园的实际需要更相适应，获得更多用户青睐。万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发参考文献参考文献 1 马晓东校园安防管理平台联网与融合是趋势中国公共安全 J】(综合版)，2 0 1 2，(1 4)：1 7 5-1 7 9 2 J i a n p i n gW a n g；J i n c h u nZ h o u；L i n c h iD u a n，R e s e a r c ho np u b l i cs p a c ep l a n n i n gi nc o l l e g ec a m p u sb a s e do nc r i m ep r o v e n 153、t i o na n ds e c u r i t yd e s i g n，E l e c t r i cT e c h n o l o g ya n dC i v i lE n g i n e e r i n g(I C E T E C)，2 011I n t e m a t i o n a lC o n f e r e n c eo n，v o l，n o，p p14 7 7，14 8 0，2 2-2 4A p r i l2 01l 3】隋晓明学校校园的智能化安防系统构建 J 中国电子商务，2 0 1 3，(2)：1 0 1 1 0 1 4】F u m o-L a m u d e，Z a154、 n n e sC a m p u ss e c u r i t yt e c h n o l o g ya n du n i v e r s i t yc r i m e：ac o m p a r a t i v ei n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i sS e c u r i t yT e c h n o l o g y,19 9 9 P r o c e e d i n g s I E E E3 3 r dA n n u a l1 9 9 9I n t e r n a t i o n a lC a r b a h a nC o n f e 155、r e n c eo n，v o l，n o，p p 3 9 1，3 9 7，1 9 9 9 5】吴震联网报警与视频监控系统平台实现技术 J 通信技术，2 0 1 0，4 3(5)：1 9 5 1 9 7【6 何宁远，平安校园安防预警系统整合方案出台 J 物联网技术，2 0 11,0 1(8)：9 3 9 4 7 S u l l i v a nHT，P i e c h o c i n s k iD I m p r o v i n gp a r t i c i p a t i o n，a c c e s s i b i l i t ya n dc o m p l i a n c ef o rc 156、a m p u s-w i d em o b i l ee m e r g e n c ya l e r t i n gs y s t e m s M】M o b i lR e s p o n s e S p r i n g e rB e r l i nH e i d e l b e r g，2 0 0 9：3 2 4 0 8】付宏伟，教育行业安防管理平台的发展与创新 J 中国公共安全(综合版)，2 0 1 2，(1 4)：1 8 8 1 9 0 9】R e n g e r tGF，M a u s o nMT，H e n d e r s o nKD C a m p u ss e c u r i157、 t)r：s i t u a t i o n lc r i m ep r e v e n t i o ni nh i g h-d e n s i t ye n v i r o n m e n t s M M o n s e y：C r i m i n a lJ u s t i c eP r e s s，2 0 11【1 0 张勇校园安防系统的设计与实现 D 华南理工大学，2 0 1 2 11】L i n g c h iD u a n R e s e a r c ho nC r i m eP r e v e n t i o na n dS e c u r i t yD e s i g nf o 158、rp u b l i cs p a c ei nt h ec o l l e g ec a m p u s M a s t e ro f U r b a nD e s i g nI n s t i t u t eo f W u h a nU n i v e r s i t y G r a n d u a t i o nT h e s i s 2 0 0 6 1 2 黄凯峰智能安防信息化平台的设计与应用 D 北京邮电大学，2 0 1 2 1 3 张良，卢瑕卿，俞震等综合安防管理平台的部署与应用 J 电信技术，2 0 1 0，3 3(2)：1 0 0 1 0 2【1 4 J o h n s o n159、 K G I S e m e r g e n c y m a n a g e m e n t f o r t h e U n i v e r s i t y o f R e d l a n d s C ，I n t e m a t i o na lI J s e rC o n f e r e n c e 2 0 0 3 117 8 118 25 3万方数据参考文献智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发 1 5 林放银行安防综合动态监控系统的研究与设计 D 北京邮电大学，2 0 1 2 1 6 谭春叶高校突发事件应急管理机制研究 D 福建师范大学，湖南大学，2 0 1 4 1 7】安莉丽互联网160、背景下高校突发事件预警机制研究 D】电子科技大学，2 0 1 3 18 B a g u iS,E a r pR D a t a b a s ed e s i g nu s i n ge n t i t y-r e l a t i o n s h i pd i a g r a m s M C R CP r e s s 2 0 11 1 9 蒋平贵州大学科技学院校园安防系统规划 J】计算机光盘软件与应用，2 0 11，(1 4)：1 0 4 1 0 6 2 0 袁世伦，李胜利，袁平鹏等一种基于规则的工作流模型互操作的实现方法计 J 算机应用，2 0 0 7，2 7(2)：4 0 0 4 0 2 2161、 1 周进兵基于风险评估的中小学校园安防系统设计 J 山西建筑，2 0 1 5，(1 4)：2 3 9 2 4 0 2 2】林幼平高校智能安防报警系统 J 福建电脑，2 0 1 0，2 6(5)：1 4 0 1 4 0 2 3】马鑫，黄全义，疏学明，赵全来新型无线火灾报警系统的设计与应用 J 消防科学与技术，2 0 11,0 1：5 5 5 8 2 4 康诵晨，邓芳报警管理系统的设计与应用【J】，软件，2 0 1 5，3 6(1 2)：7 5 7 8【2 5 李胜，呼家龙，刘俞R F I D 智慧校园安防管理系统研究与应用 J 现代教育技术，2 0 1 3，2 3(3)：9 5-9 9 2 6162、 顾建伟平安校园安防监控系统需求分析及解决方案 J 电脑与电信，2 0 1 4，1 0：6 3 6 6 2 7 S a n j a y E S a r m a R F I DS y s t e m sa n dS e c u r i t ya n dP r i v a c yI m p l i c a t i o n s J S p r i n g e rB e r l i nH e i d e l b e r g，2 0 0 2，2 5 2 3：4 5 4-4 7 0 2 8 S a n gH y u nP a r k,s oH e eW o n,J o n gb o n gL e e，e 163、t a l S m a r th o m e-d i g i t a l l ye n g i n e e r e dd o m e s t i cl i f e J L e c t u r eP w r s o n a la n dU b i q u i t o u sC o m p u t i n g，2 0 0 3，7(2 0)：1 8 9 1 9 6 2 9 宗平，朱洪波，黄刚，许建真智慧校园设计方法的研究 J 南京邮电大学学报(自然科学版)，2 0 1 0，0 4：1 5 1 9 3 0 C a c h i nC，S a m a rA S e c u r eD i s t r i b164、 u t e dD N S J D e p e n d a b l eS y s t e m sa n dN e t w o r k s，2 0 0 4I n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo n2 8J u n e lJ u l y2 0 0 4 4 2 3-4 3 2 3 1 张群慧基于校园网络的数字视频监控系统的设计与实现 J 电脑知识与技术长江大学学报(自科版)，2 0 1 3，1 0(2 5)：7 4 7 6万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发参考文献【3 2】S a n gH y u nP a r l!【，s oH e 165、eW o n,J o n gb o n gL e e，e t a l S m a r th o m e d i g i t a l l ye n g i n e e r e dd o m e s t i cl i f e J L e c t u r eP w r s o n a la n dU b i q u i t o u sC o m p u t i n g，2 0 0 3，7(3)：18 9-19 6【3 3】C a c h i nC，S a m a rA S e c u r eD i s t r i b u t e dD N S J D e p e n d a b l eS y s t166、 e m sa n dN e t w o r k s，2 0 0 4I n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo n2 8J u n e-lJ u l y2 0 0 4 4 2 3-4 3 2【3 4 A H e l a l，W M a n n，H E l z a b l a d a n i，e t a l T h eG a t o rT e c hS m a r tH o u s e：AP r o g r a m m a b l eP e r v a s i v eS p a c e 阴I E E EC o m p u t e r,2 0 0 5167、，(3)：6 4 7 4 3 5 张俊力，蔡晓东基于人防和技防的综合性常见校园安防事件的管控策略研究 J ，科技信息，2 012，(3 0)：4 4 4 3 6 吴延昌，李宁智能校园安防系统的设计与实现 J 物联网技术，2 0 1 3，(8)：7 9 8 1【3 7】陈锋，孙淼洋基于数字化校园技术的安防信息平台研究 D】中国教育信息化，2 0 1 5(3)：5 5-5 7【3 8 张文刚基于数字化校园综合安防管理系统的设计 D】西北工业大学，2 0 0 7，2 l(3)：11 2-1 1 4 3 9 黄凯峰。智能安防信息化平台的设计与应用 J 北京邮电大学，2 0 1 1,2 3(1 3)：1168、 1 3 1 1 5 4 0】吴鲲基于物联网的高职“智慧校园”的设计与研究 J 电脑知识与技术，2 0 1 5，0 4：2 3 4 2 3 5【4 1 黄艺婷基于N E T 框架的企业网站设计与实现 J】长治学院学报，2 0 1 4，0 2：6 4 6 7 4 2 任秀丽，于海斌Z i g B e e 无线通信协议实现技术的研究【J】。计算机工程与应用2 0 0 7 0 6：1 4 3 1 4 55 5万方数据攻读学位期间参与科研项目和公开发表的论文智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发攻读学位期间参与科研项目和公开发表的论文 1 邢楠楠，基于W E B 的信息管理系统程序设计中的安全策略 169、J 科技展望2 0 1 6：8：1 25 6万方数据智慧校园智能安防综合管理系统的设计与开发致谢致谢课题设计已经完成，论文撰写至此结束。本次课题设计与写作过程中，不管是课题探索方向的确立，还是写作思路的拟定，不管是写作材料的收集、分析，还是实际写作过程中，导师贾俊铖先生均付出了更多的心血和汗水。毫不夸张的说，没有导师的悉心帮助与全程指导、监督，本次课题设计与论文写作不会如此J,I 页N。导师作风务实，洞察细致，学识渊博，治学严谨，业务方面精益求精，全面关心我的学习、生活，凡此等等，均让我受到了一次次深刻的洗礼，其也必将在我未来的学习、工作中具有根本性的指导功能，在此，特向导师贾俊铖先生致以最崇170、高的敬意和深深的感谢!向其他所有任课老师表示衷心的感谢，正是各位老师一路走来的不吝教导，才让我能学到更多的知识，各位老师让我接触到了学科领域更深、更广的东西，让我对计算机技术专业有了更深刻的认识。衷心感谢毕业论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能攻克很多研究中遇到的问题，解决一个又一个的困难和疑惑，在与你们进行课题的探索和研究中让我学习到了新的知识，也为实验研究提供了新的思路。向为我的学习、工作及课题论文写作提供帮助的其它各级各类学校及单位的领导、同事、朋友表示感谢!各位领导、师友的提携不但丰富了我的学识，也增加了我的阅历!向论文引用文献资料的各位作者致以崇高的敬意，各位前辈的学术成果为本人的课题设计及论文写作提供了更多的指引，透过各位前辈的成果，本人清晰发现了自己理论与实践能力方面的差异，也因此受到了更多激励，获得了更多的前进驱动力。衷心感谢我的家人，在我求学生涯中，家人无怨无悔，全力付出，为我的学业能顺利进行提供最无私的帮助。没有家人倾力付出，我的学业同样会受到更多阻碍，家人才是我学习、生活及工作的最大动力。感谢各位专家教授在百忙之中审阅我的论文，谢谢您们的指导!万方数据