校園安防系統(tǒng)的設計與研究

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，并從技術開發(fā)的角度重點分析了RFID技術、ZigBee等關鍵技術，總結(jié)出系統(tǒng)設計的各項要點。

關鍵詞:校園安防 系統(tǒng)設計 構(gòu)成 重點技術

中圖分類號:TP277文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)03(a)-0038-01

學校是學生學習知識的地方，也是國家培養(yǎng)人才的重要場所。我國教育事業(yè)的發(fā)展促進了學校規(guī)模建設，導致學生密度成倍增長。與此同時，校區(qū)的開放式管理跟后勤服務社會化程度也日漸增高，如何做好安全防衛(wèi)工作、減少學校的突發(fā)事件等問題，建立切實有效的學校安全防衛(wèi)系統(tǒng)早已成為大家關注的焦點問題。在科學技術蓬勃發(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所趨，校園安全管理必然要實現(xiàn)從“人防”到“技防”的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。

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

1 校園安防系統(tǒng)的研究意義

“平安校園”是在我國平安建設的大環(huán)境下產(chǎn)生的，反映了校園擴建、發(fā)展后的內(nèi)在需求，此活動開展受到了全社會和教育部門的高度重視，是校園安防系統(tǒng)的設計與研究的動力?！捌桨残@”是為建設和諧、寬松、安全的教育環(huán)境提出了新的要求。它不是一句空口號而是要真正落實到實處，安全、可靠、和諧的校園環(huán)境使學生學的安心，家長放心，設計一套完整、科學的校園安防系統(tǒng)并付諸運行，一方面保護學校的財產(chǎn)安全，保障教師、學生的人生安全。另一方面也是關系到眾多家庭和社會的和諧穩(wěn)定。

校園安防系統(tǒng)的設計與研究重點在于數(shù)字化安防系統(tǒng)的建設與推廣，此舉措必將對校園現(xiàn)有的以人防為主的保衛(wèi)資源進行有效整合，實現(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，也擴大了對突發(fā)事件的杜絕跟應急處理能力，最終達到準確、及時、有效的掌握學校安全防衛(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)設計在圍墻上方安裝紅外對射探測器，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準確地趕赴案發(fā)地。本方案采用雙光束或四光束的紅外對射，有效避免了由于樹葉、雜物、小動物、暴風雨等原因?qū)μ綔y報警的影響，同時保證任何較大物體和人的非法翻赿圍墻行為立即報警。門禁管理系統(tǒng)包括學校大門管理、圖書館、宿舍等處系統(tǒng)。不同地點系統(tǒng)設計要點不同，例如學校大門管理系統(tǒng)中，設計IC卡汽車欄桿升降，方便員工開車出入，宿舍門禁處設置學生刷卡進入等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是在校園內(nèi)主要場所設置攝像頭，例如在實驗室、停車場等地視頻監(jiān)控，防止偷竊發(fā)生。視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能豐富，可實現(xiàn)24小時不間斷運行，并且能將視頻內(nèi)容存儲較長時間。消防安全系統(tǒng)設計主要考慮兩個方面，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，當有火災發(fā)生時，管理系統(tǒng)迅速報警并指明火災位置，便于及時處理。另外在圖書館、實驗室實現(xiàn)重點消防管理，設置溫度、煙霧報警器等多種傳感器，確保第一時間發(fā)現(xiàn)火災，將損失降到最低。

3 校園安防系統(tǒng)的重點技術

隨著科技的發(fā)展，一些新技術逐漸成熟，在安防系統(tǒng)設計領域，現(xiàn)比較流行的有如下重點技術。

3.1 RFID技術

RFID(radio frequency identification)是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成。(1)標簽(tag):由耦合元件及芯片組成，每個標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。標簽附著在物體上，用于標識目標對象，或以RFID卡的形式，用于持卡人的身份識別。(２)讀寫器(reader/writer):讀取和寫入標簽信息的設備?？稍O計為手持式或固定式。通過讀寫器的RS232或RS485接口與外部計算機(上位機主系統(tǒng))連接，進行數(shù)據(jù)交換。(３)天線(antenna):在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號，還可以給標簽提供能量。

電子標簽、讀寫器、天線和應用軟件構(gòu)成的RFID系統(tǒng)直接與相應的管理信息系統(tǒng)相連，可使每一件物品都被準確地跟蹤。RFID系統(tǒng)的基本工作流程是:閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應電流，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)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理;主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定作出相應的處理和控制，并發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

3.2 ZigBee技術

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。

ZigBee技術工作在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、傳感和遠程控制領域。它在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。ZigBee技術的較低數(shù)據(jù)速率以及較小通信范圍的特點決定了它適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務。

4 結(jié)語

安防系統(tǒng)建成后，各個模塊信息集中處理，建立高度智能化信息處理中心，它由計算機系統(tǒng)和顯示人機操作系統(tǒng)構(gòu)成。它包含各個子系統(tǒng)的應用服務軟件和各種數(shù)據(jù)庫。工作人員經(jīng)過培訓后，能達到熟練使用并能處理簡單故障的要求。一套科學合理的安防系統(tǒng)，一班盡職盡責的保安人員，能從根本上解決校園安全問題，為正常進行校園活動保駕護航。

參考文獻

[1]劉富強.數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)應用.[M].北京:機械工業(yè)出版社，2003.

[2]王秀平.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的校園安防系統(tǒng)設計.[J].實驗技術與管理，2011(8).

[3]劉衍挺.RFID技術在校園安防系統(tǒng)上的設計與實施.[J].網(wǎng)絡與通信，2011(6).

①作者簡介: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。