安防监控系统的设计

吴 清

南京工业职业技术学院能源与电气工程学院，江苏南京 210023

安防监控系统的设计

吴 清

南京工业职业技术学院能源与电气工程学院，江苏南京 210023

本文主要针对安防系统集成领域，核心场景是园区（特别是大规模园区）。考虑到集成平台未来发展，需要规划该产品未来可能涉及的更广阔的领域。安防集成平台实际上是一个监控平台。监控的本质是采集传感器数据，进行加工处理后做为管理者提供指导其行动的依据。因此，安防集成平台未来发展的方向是物联网监控平台，通过高效的接入和采集各类数据，为用户提供丰富的数据展现和决策分析。

视频监控；数据采集；安防集成

当今时代，科技快速发展。科技的发展促使安防系统的能力和范围不断扩展，安防设备的总类和安防子系统的数量日益增多。安防系统的建设者和使用者因此面临更多的挑战，包括以下内容。

1）每个安防子系统都自成体系，有独立的管理软件，造成一个安防项目管理人员需要同时兼顾多个软件客户端，频繁在多个客户端之间切换。而且各子系统（经常还是由不同厂家提供）的管理软件在展现形式和使用习惯上差别也通常较大，造成管理人员的工作负担加重，工作效率下降。

2）安防系统需要接入多个不同厂家的设备，很多设备没有统一的协议标准，设备互联不仅需要定制开发，还需要协调厂家之间配合。造成安防项目进展缓慢，建设投入和维护费用增高。

3）安防子系统相互之间缺乏关联。虽然有些安防子系统可以部分接入其它子系统或设备，形成一些联动操作，但这仍是站在以某一个子系统为主的角度考虑系统协作，而没有把整个安防系统中的所有部分有机的、统一的整合在一起。因此，整个安防体系难以形成有效的协作。

安防系统的建设者需求通过一个统一集成平台来解决这些问题，集成平台需要具备高效的扩展性，可以快速的接入不同厂家的设备或子系统。除此之外，集成平台能有效的整合所有安防子系统，保证各子系统根据用户意愿充分协作，并为用户提供具有统一体验的交互模式。

1 系统的逻辑框架

安防集成管理系统基于“平台化”的战略考虑，如图1所示，分为业务层、平台层和传感层，其中平台层是整个架构的核心。平台层的目标是成为打通传感器与业务应用的物联网中间件。传感器、平台和业务应用形成一个企业家物联网生态系统。

平台层分为接入子层、服务子层和逻辑子层。

1）接入子层提供可快速定制的接入服务，通过与配置信息结合，将不同协议的设备或子系统转化成平台统一的数据模型。接入子层还负责数据的初步处理，包括虚拟监控量计算、报警判断、自诊断、数据存储等。

2）服务子层的目标是提供统一、丰富的基础服务接口，包括提供平台基础的公共服务，如账户管理、日志管理、license管理等。提供基础的数据共享服务（实时数据、历史数据、报警、事件）和数据处理服务（联动分析、预警分析、统计分析等）。

图1 系统架构

3）逻辑子层向业务层提供业务所需的逻辑接口，例如门禁中的授权、云台遥控等。逻辑子层向业务提供基于SOA的服务接口，业务层通过逻辑子层的逻辑接口实现快速的定制化拼组。

业务层分为垂直业务子层和公共业务子层。

4）垂直业务子层包含与专业有关的业务应用，每个垂直业务都可视为一个独立的管理子系统。内部或外部开发团队通过开发不同的垂直业务应用，满足不同用户的定制需要。

5）公共业务子层（或称横向业务子层）内的业务是基础性的业务功能，每个公共业务都可以包含所有垂直业务的部分数据和功能。其中，电子地图是目前最重要的公共业务，电子地图提供图形化的数据访问，本身提供插件式扩张能力，可以定制呈现不同业务所需的图形化界面。

2 系统技术框架

图2 系统技术架构

技术架构如图2所示，其核心是中心服务器（软件），每个平台对应一个中心服务器（双机热备场景除外）。中心服务器与其他平台的中心服务器通讯实现级联。中心服务器主要负责整个平台内的通讯管理和数据中转。

考虑到已有视频基础平台视频监控平台，视频相关基础功能由视频监控平台完成，中心服务器与视频监控平台的CMS（中心管理服务器）链接，对接完成视频相关功能。

接入服务器如图3所示，负责与设备（或子系统平台）通讯，完成协议解析和初步处理。接入服务器根据接入规模可以设置一个或多个，实现分布式接入。接入服务器将历史数据（除报警以外的非紧急呈现数据）直接存入数据库。

接入服务器在设备接入部分采用插件式程序框架，框架可以动态加载不同的接入模块，每个模块根据需要可以接入一个子系统、一个设备或一组设备。框架可以监测每个模块的运行状态、日志情况和通讯数据，可以启动、停止、重启某个模块。模块应向框架提供有效的工作数据，便于调试和故障定位。

图3 接入服务器逻辑结构

业务服务器负责特定的非交互业务功能。可以配置一个或多个业务服务器，每个业务服务器实现一个或多个业务功能。业务功能例如报警短信（邮件）发送、数据在线分析。中心服务器也可以承担业务服务器的功能，在无需或较少业务功能的场景，可以由中心服务器完成相应工作。

整个系统主要针对业务开发场景，定制开发、二次开发等情况较多，对数据实时性有一定要求但未达到工业控制系统的程度，建议尽量使用托管语言C#/JAVA作为开发语言/平台提供应对业务定制的稳定性。

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TP3

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1674-6708（2015）149-0162-02

吴清，硕士研究生，研究方向：控制理论与控制工程