摘? 要: 介紹了一種由防盜報警網、現場測控網、報警監控指揮中心等三層體系結構構成的大型彈藥庫群微機監控系統，重點介紹了其設計原理及實現方法。對遠程通訊中的防雷擊問題也進行了深入討論。
關鍵詞: 監控系統? 防盜報警? 單片機
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本文介紹一種集計算機技術、自動檢測技術、信息處理技術和防盜報警技術于一體的大型智能化綜合監控指揮系統——彈藥庫安全防范系統。它在傳統的防盜報警系統的基礎上增加了被監測點的溫濕度檢測、鑰匙柜管理和庫房門監控功能，同時增加了電子地圖防盜報警顯示和信息處理功能。在電子地圖上配上詳細的警力分布(崗哨、警備人員)、周邊設施等信息后，將有助于迅速靈活地處理警情，若配上大屏幕投影系統，則報警中心可成為臨時指揮中心。通過電子地圖，指揮人員可迅速了解報警點處的周邊環境、保安設施和警力配備，在最短時間內調配最近的警力，使用最近的保安設施，迅速趕赴現場處理警情。與傳統報警系統相比，該系統具有更強大的功能和實用性，能夠達到較好的安全防范效果并大幅度提高自動化管理、指揮水平。
1 系統結構
本系統由報警監控指揮中心和與主控計算機相連的防盜報警網及現場測控系統網三大部分組成，如圖1所示。
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1.1 報警監控指揮中心
報警監控指揮中心主要由前端機、主控計算機(可增加熱備份計算機)和大屏幕LED顯示板組成。
1.1.1 前端機
? 前端機包括防盜報警處理計算機、報警信息解碼和大屏幕LED驅動設備、語音報警器等部分。在防盜報警處理計算機上運行C&K公司的MONITORII軟件，一端通過調制解調器經程控交換機與現場的各分站報警主機相連接，另一端則與主控計算機相連，實現對報警系統現場的各分站報警主機的控制和報警信息的傳送。
1.1.2 主控計算機
? 主控計算機是整個系統的核心，它通過RS485總線與現場各測控分機相連接，主要完成報警信息處理、記錄、電子地圖顯示、鑰匙柜管理、庫房門狀態顯示以及庫房電鎖控制和值班人員管理等功能。系統的所有控制和運行狀況記錄、存儲、打印均由主控計算機完成。為保證系統可靠、安全運行，在有條件的情況下，可采取雙機熱備份等手段實現。
1.1.3 大屏幕LED顯示板
? 采用大屏幕LED顯示板是電子地圖顯示系統的一種有效補充手段，它相當于一種墻掛式的平面化沙盤。在大屏幕LED顯示板上有整個庫區地形圖作為背景，在對應位置設有LED顯示裝置。當報警產生時，板上對應地點的LED燈開始閃爍，可以使值班人員迅速、直觀地了解警情發生的具體位置。大屏幕LED顯示板上還有鑰匙取放狀態顯示，當某個庫房鑰匙被取走時，對應庫房的LED顯示變色，因此可以取代傳統的鑰匙管理柜。而圖板上的哨兵巡邏顯示裝置，則可實時顯示哨兵當前的具體位置。
1.2 防盜報警網
??? 系統的防盜報警功能由位于各分站的防盜報警器實現。本系統的防盜報警主機采用C&K公司的23XX系列防盜報警器。每個庫房都安裝有用于監視庫房門狀態的門磁和監視庫房內空間情況的雙技術探頭。根據庫房的地理位置確定報警分站位置和所選用的報警主機型號。報警主機通過電話線經程控交換機與主控室的防盜報警前端計算機相連，位于分站內的報警器鍵盤在主控室授權后可以對報警器進行控制。各分站的防盜報警器可以與位于該分站的電話共用一條電話線，報警產生時，數據傳送優先于語音。
1.3 現場測控系統網
庫房的溫濕度測量、庫門管理和鑰匙柜狀態監測由現場測控系統網實現，測控系統網包括溫濕度測量模塊和開關量輸入輸出模塊。為系統維護和管理方便，上述模塊可與報警控制器安裝于同一地點。
本系統的溫濕度測量為多個庫房共用一個模塊。由于庫房之間距離較遠，為保證實時、準確、可靠地測量各庫的溫濕度值，本系統采用數字式溫濕度一體化傳感器作為測量前端裝置。由于溫度和濕度都是緩變參量，因此對各庫的溫濕度值采用分時測量方式。對于安裝于庫區控制分站內的測控系統模塊，溫濕度測量模塊和輸入輸出控制模塊采用一體化設計，該模塊將測量到的各庫溫濕度值和庫門狀態通過RS485總線發送到位于主控室的測控系統主機;而主控計算機發出的庫房電鎖開啟命令，則通過測控系統主機發送到該模塊實現。為保證彈藥庫的安全，主控計算機發出的開鎖指令可不直接開啟電鎖，而只是對庫房電控密碼鎖加電，入庫人員需輸入密碼后方可開啟電鎖。為增加系統的實時性，哨兵巡邏按鈕和緊急報警按鈕也可直接接入該模塊使用。
圖2是RS485總線通訊接口過壓保護電路，其中RXD485和TXD485分別接MAX485的A、B輸出端，485A與485B分別接通訊線。開發溫濕度測量模塊和開關量輸入輸出模塊時，考慮到保護電路中的通訊模塊，包括MAX485在內的通訊模塊與電路中的其它部分全部使用光隔隔離。另外，通訊模塊使用單獨的電源供電，在通訊接口中還加入了過壓保護電路，可以有效地防止雷擊，模塊電路板還從工藝上利用尖端放電的原理來實現系統對防雷擊的要求。從圖2中還可以看到，485總線中的兩根通信線之間加上了濾波電容，用來改善信號波形，提高通訊質量。本系統除了使用自主開發的通訊協議外，還能夠兼容DTMF通訊格式下的快速4+2格式協議，這種格式為當前各個國家使用的通用格式，因而系統有很好的兼容性。
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2 系統主控軟件設計
主控軟件由系統設置、報警和哨兵巡邏顯示、鑰匙柜狀態顯示、庫房監控、溫濕度測量以及數據查詢等幾部分組成，其控制流程如圖3所示。
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系統軟件采用VB6.0編寫，其主要功能有:
①實時處理報警。報警情況的處理采用中斷方式，當系統接收到報警信息時，系統能采用聲光報警方式，在系統的電子地圖全圖上立即顯示出報警點的具體位置和警情信息，并可通過打印機打印出來(如防火報警、防盜報警、防搶報警或線路故障等)。點擊報警點，計算機屏幕上立即彈出報警點的詳細位置圖(子圖)，包括周邊信息，如通道方向、警力分布、周邊設施和庫房物資信息等，便于接警人員根據具體情況處理警情。若系統網內報警點附近配有攝像機等設施，則可在報警的同時自動切換攝像機的鏡頭，顯示報警點。
②實時監視房門狀態、哨兵巡邏、鑰匙柜、溫濕度等信息。系統在正常工作狀態下，值班人員通過計算機可以查看上述信息，并根據需要對房門、電鎖進行控制;當報警產生時，調用上述功能還能對警情進行復核(如防盜和緊急報警時調看房門狀態和巡邏哨兵位置，火警時調看對應位置的溫濕度值)。
③系統數據庫可對警情、哨兵巡邏、房門開啟、鑰匙領取及交接班情況進行記錄，對庫房中的溫濕度值進行定期記錄，用戶可以按類別、時間、地點及人員等條件進行交叉查詢。系統可以備份歷史記錄數據，以防止因意外而導致的數據丟失。
④對操作人員實行分層管理。所有用戶進入系統都需要進行身份和口令的確認，只有管理員級的用戶方可修改系統設置，而一般用戶只能進行例行操作。
⑤圖形化的系統設置。系統的背景圖、報警以及巡邏用電子地圖均可由管理員自由調入，添加各種報警點及巡邏點，只需在地圖上輕擊鼠標，系統即會自動添加相應的圖標，如需修改，也只需將鼠標移至其上然后單擊右鍵即可出現編輯窗口。添加和修改房門、電鎖、鑰匙及溫濕度監測點也與此相似，這樣使用戶進行系統的設置極為方便。
在該項目的研制過程中，得到了北京航空航天大學理學院科研基金支持。經過一年多的試運行和測試，本監控系統軟件及整個系統運行安全可靠，操作使用方便，達到了實用程度。
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參考文獻
1 阮德生.自動測試技術與計算機儀器系統設計.西安：西安電子科技大學出版社，1997
2 李 華.MCS-51系列單片機實用接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1993