基于物聯(lián)網(wǎng)的電子崗哨門門急待期監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)的電子崗哨門門急待期監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建

0現(xiàn)代營(yíng)區(qū)建設(shè)需要進(jìn)一步發(fā)展為了進(jìn)一步推動(dòng)軍隊(duì)建設(shè)從機(jī)械化到現(xiàn)代化、信息現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變，提高軍隊(duì)規(guī)范化管理水平，加快建設(shè)職能完善、安全保障、信息智能、生態(tài)節(jié)約、軍事特色獨(dú)特的現(xiàn)代營(yíng)地，是軍事建設(shè)和發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。針對(duì)基層部隊(duì)在數(shù)字化營(yíng)區(qū)建設(shè)中缺乏頂層規(guī)劃、對(duì)創(chuàng)新技術(shù)掌握不熟練和應(yīng)用不透徹的問題,擬選取崗哨門禁及敏感區(qū)來監(jiān)控這一具有代表性的領(lǐng)域,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),研制開發(fā)集示范和教學(xué)、科研和實(shí)驗(yàn)功能一體化的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可為部隊(duì)營(yíng)區(qū)的數(shù)字化建設(shè)提供示范和技術(shù)支撐。1功能配置本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)訪客身份登記管理、出入口處的身份識(shí)別認(rèn)證管理及崗哨敏感區(qū)監(jiān)控等功能,其平臺(tái)功能如圖1所示。1.1身份登記管理1.1.1卡式自動(dòng)感應(yīng)界面訪客信息一覽表是整個(gè)系統(tǒng)管理操作的主入口,同時(shí)也與卡片信息查詢的主界面相關(guān)聯(lián)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),該界面具備了卡片自動(dòng)感應(yīng)的功能,當(dāng)把目標(biāo)卡片放在讀卡器上時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)讀取卡片登記信息并顯示。界面的上半部分顯示最近一位訪客的信息,下半部分列表顯示當(dāng)天所有的訪客信息。1.1.2線上自動(dòng)錄入身份證身份登記發(fā)卡管理主要是用作向到訪人員配發(fā)卡片。系統(tǒng)首先讀取二代身份證信息,管理軟件自動(dòng)將身份證信息對(duì)應(yīng)顯示在管理界面上;接下來輸入保存的到訪人員照片,可以選擇讀取身份證上的照片,也可以使用攝像頭現(xiàn)場(chǎng)抓拍。身份證的信息自動(dòng)錄入完成后,還有一些是需要值班人員根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)錄入的,如卡片的過期時(shí)間、出入控制、操作人員信息框。過期時(shí)間表示卡片的失效期限,一般可在詢問訪客拜訪期限后設(shè)定;出入控制主要是對(duì)持卡人從哪些門進(jìn)出進(jìn)行設(shè)定;操作人員對(duì)應(yīng)的是當(dāng)前值班人員的編號(hào)信息。1.2系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行人臉識(shí)別身份認(rèn)證當(dāng)訪客手持卡片進(jìn)門時(shí),需將卡片放到觸摸終端連接的高頻讀卡器上刷卡,觸摸終端顯示發(fā)卡時(shí)的信息,記錄當(dāng)前進(jìn)門時(shí)間?？ㄆ畔⒆x取完成后,啟動(dòng)攝像頭現(xiàn)場(chǎng)拍攝當(dāng)前訪客照片。當(dāng)人臉識(shí)別功能被激活時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行人臉識(shí)別身份驗(yàn)證,這需要消耗一定的時(shí)間,最后在軟件界面上顯示識(shí)別的結(jié)果。當(dāng)訪客通過了識(shí)別認(rèn)證時(shí),系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別的結(jié)果自動(dòng)打開閘門,否則由安保人員手動(dòng)操作出門按鈕打開或關(guān)閉閘門。當(dāng)訪客出門時(shí),除進(jìn)行上述操作外,需記錄出門時(shí)間。觸控終端的身份識(shí)別管理系統(tǒng)會(huì)將進(jìn)門時(shí)間、出門時(shí)間等信息通過TCP/IP協(xié)議傳輸給監(jiān)控中心,顯示在系統(tǒng)信息一覽表上。1.3在光催路發(fā)生情況下,預(yù)警主機(jī)會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聲進(jìn)行報(bào)警敏感區(qū)采用紅外對(duì)射探測(cè)器圍成一個(gè)矩形區(qū)域來進(jìn)行監(jiān)控。一旦有人員或物體擋住了紅外發(fā)射器發(fā)出的任何相鄰兩束以上光線超過30ms時(shí),接收器就會(huì)立即向報(bào)警主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警主機(jī)接到警情事件后,立即確認(rèn)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聲、光報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)震懾。若1分鐘后無人解除警情同時(shí)警情確認(rèn)無誤后,報(bào)警主機(jī)自動(dòng)向相關(guān)部門撥打預(yù)先設(shè)置好的報(bào)警電話號(hào)碼,進(jìn)行語音報(bào)警。平臺(tái)由監(jiān)控室身份登記管理、門框崗哨身份識(shí)別出入管理、崗哨敏感區(qū)監(jiān)控報(bào)警等部分組成。2.1錄像識(shí)別驗(yàn)證系統(tǒng)本平臺(tái)的硬件組成如圖2所示,其配置如表1所列。(1)門崗監(jiān)控中心由一臺(tái)計(jì)算機(jī)及運(yùn)行于其上的人員身份登記管理系統(tǒng)組成。主要功能是讀取到訪人員的二代身份證信息,抓拍人員的臉部照片,為到訪人員制作訪客卡,同時(shí)把訪客的所有信息記錄到數(shù)據(jù)庫中。(2)二代身份證采集器用于讀取二代身份證信息,如:姓名、性別、照片、地址、身份證號(hào)、出生日期、證件有效期等信息,同時(shí)可以完全鑒別身份證的真假,彌補(bǔ)了普通門禁系統(tǒng)不能識(shí)別身份證信息的缺陷。該閱讀器采用RS232總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。(3)USB攝像頭USB攝像頭共有2組。用于捕獲攝像頭前方的圖像信息,這里主要對(duì)到訪人員臉部進(jìn)行抓拍保存,用于人臉識(shí)別。它通過USB接口實(shí)現(xiàn)供電與信息傳輸。(4)發(fā)卡器可以進(jìn)行讀卡、寫卡、授權(quán)、格式化等操作,主要是在門禁系統(tǒng)中初始化卡片、注冊(cè)、注銷時(shí)用到。本系統(tǒng)把讀取的二代身份證信息、到訪人員的照片、到訪時(shí)間、拜訪部門應(yīng)答、卡片類型(訪客卡或者員工卡)、出入門控制等信息都寫入到卡片中用于訪客的身份識(shí)別。(5)觸控終端。由一臺(tái)采用了可觸控式顯示器構(gòu)成的計(jì)算機(jī)及運(yùn)行于其上的崗哨身份識(shí)別管理系統(tǒng)組成,主要用于讀取和顯示訪客卡信息,并驅(qū)動(dòng)攝像頭抓拍到訪人員照片,然后與發(fā)卡時(shí)存入的照片進(jìn)行比對(duì),以得到驗(yàn)證結(jié)果。(6)崗哨高頻讀卡器讀取值班室發(fā)給到訪人員的訪客卡,保安人員通過信息顯示屏查看卡內(nèi)信息。該讀卡器通過串口與觸摸終端連接。(7)開門按鈕與道閘控制器開門按鈕分為常開、常閉兩種,與道閘控制器的輸入接口相連。傳輸線路采取兩線制,一根是GND,一根是信號(hào)線。若觸摸終端顯示人臉識(shí)別成功,保安人員按下開門按鈕,道閘控制器捕獲到信號(hào)線上電平的變化,就會(huì)驅(qū)動(dòng)閘門控制器,打開閘門,讓到訪人員通行,否則禁止通行。(8)語音播放器語音播放器主要由語音芯片及控制軟件組成。通過ZigBee技術(shù)與觸控終端內(nèi)置的ZigBee協(xié)調(diào)器通信。當(dāng)人臉識(shí)別驗(yàn)證通過、未通過或者人員強(qiáng)行闖入時(shí),播放對(duì)應(yīng)的語音,提醒衛(wèi)兵加強(qiáng)防范。(9)紅外對(duì)射探測(cè)器該探測(cè)器主要由發(fā)射器與接收器組成。發(fā)射器以“低頻發(fā)射、時(shí)分檢測(cè)”的方式向接收器發(fā)出多束紅外光,通過遮斷相鄰兩束以上光線超過30ms與否,確認(rèn)是否存在入侵。(10)報(bào)警主機(jī)報(bào)警主機(jī)具有至少4路有線或4路無線防區(qū),無線接收工作頻率315M或433M可選,報(bào)警聯(lián)動(dòng)輸出具有常開或常閉兩種模式,通過電話網(wǎng)撥號(hào)傳送報(bào)警信號(hào)。2.2軟件組成平臺(tái)軟件主要包括訪客身份登記管理軟件、崗哨身份識(shí)別認(rèn)證管理軟件、崗哨敏感區(qū)監(jiān)控軟件三部分,如圖3所示。2.2.1身份認(rèn)證軟件主要包括身份登記發(fā)卡管理和訪客信息一覽表;后者以列表形式顯示當(dāng)天所有訪客信息,供值班人員瀏覽。2.2.2工作場(chǎng)所身份識(shí)別和認(rèn)證軟件4全防護(hù)和信息智能保障的應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的智能崗哨門禁及敏感區(qū)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),連接營(yíng)區(qū)中的人、裝、物,利用先進(jìn)的硬件設(shè)備和定制開發(fā)的系統(tǒng)軟件,按照“縮小場(chǎng)地、以近代遠(yuǎn)、以少代多、按業(yè)務(wù)展現(xiàn)”的思想,以實(shí)驗(yàn)柜、沙盤模型等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)部隊(duì)重點(diǎn)安防區(qū)域環(huán)境的監(jiān)測(cè)和設(shè)施設(shè)備的全維監(jiān)控,為部隊(duì)營(yíng)區(qū)提供安全防護(hù)和信息智能保障,能夠滿足教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)一體化的要求,具有廣闊的應(yīng)用前景。主要實(shí)現(xiàn)閱讀并顯示訪客卡信息,記錄當(dāng)前進(jìn)門時(shí)間,啟動(dòng)攝像頭捕捉當(dāng)前訪客照片,啟動(dòng)人臉識(shí)別庫函數(shù)進(jìn)行身份驗(yàn)證。2.2.3崗哨敏感區(qū)監(jiān)控軟件基于單片機(jī)的紅外對(duì)射實(shí)時(shí)檢測(cè)和異常報(bào)警程序。主要實(shí)現(xiàn)紅外對(duì)射光束切斷30ms延時(shí)判斷、聲光報(bào)警、以及警情信息的傳輸。3戰(zhàn)技性能指標(biāo)3.1科研領(lǐng)域平臺(tái)研究?jī)?nèi)容主要涵蓋以下科研領(lǐng)域:(1)重點(diǎn)區(qū)域,如裝備(物資、器材、彈藥、油料)場(chǎng)(庫、所、站)、崗哨、門禁等敏感區(qū)的智能管控;(2)數(shù)字化校園綜合信息系統(tǒng)的