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中圖分類號:F426.61 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)14-0053-02
伴隨著我國電力市場以及國民經濟的飛速發展,電力行業系統之間以及電力行業與其他同類行業之間的競爭越來越激烈。根據市場調研情況分析,目前國內大部分電力系統企業缺乏足夠的市場競爭能力,主要表現在電力企業的營銷管理模式較為單一,市場化水平以及營銷管理水平不高,同時缺乏一定的激勵機制,難以在市場中形成核心競爭力。本文主要分析了目前國內電力營銷系統的現狀以及借助于信息化技術進行改進的方案。
1 我國目前電力營銷系統的現狀
1.1 居民用電市場有待進一步進行開拓
由于目前國家大力倡導環保型以及清潔型能源,這對于電力系統的市場開拓來說是一個巨大的發展機遇,同時也是嚴峻的挑戰。面臨的挑戰主要是一些可替代能源與電能之間的競爭加劇。當價格較低的天然氣以及太陽能等能源進入居民的生活中的時候,電力系統即面臨著如何提升自身市場占有率以及突出電能優勢的巨大挑戰。目前,國內的電力系統企業廣泛存在著對于市場形式變化不敏感,電力產品的結構以及服務不能夠有效地與能源市場的變化相適應,不能夠有效滿足消費者的能源消耗需求。同時目前國家大力推行的能源領域的相關政策對于電力系統的市場進一步拓展也具有一定的制約作用。
1.2 電力營銷系統的風險估計不足
目前國內電力行業企業對于電力營銷系統的風險以及存在的不足沒有足夠的重視與關注。表現最為明顯的是電力營銷系統技術方面的風險,由于電力營銷管理系統在設計上不可避免地存在著一定的不足以及系統漏洞,系統的不安全以及技術方面的落后往往會造成非法用戶對于電力營銷管理系統的非法侵入以及對于系統的惡意篡改;其次是電力營銷系統操作方面的風險,主要是由于系統操作管理人員在實際操作中無意識的錯誤操作帶來的風險,比如對于電力單價或者用戶信息的錯誤輸入等;最后即為系統內部人員的違規操作帶來的風險,在電力營銷系統的維護與管理中,個別人員利用職務之便,對系統的重要數據進行隱秘修改。
1.3 電力營銷系統人員的綜合素質以及業務能力有待
進一步加強
目前國內的電力系統營銷人員在年齡結構、知識文化層次、業務能力等方面都存在這一定的不足。對于電力行業的新設備、新技術以及新的管理方式不適應,沒有較強的業務學習能力。同時由于目前電力系統行業內管理制度的原因,在人員待遇方面存在著較大的差距,一部分電力營銷系統的人員存在心理不平衡以及消極進行工作的現象。這些都影響到了整個電力營銷系統人員隊伍的穩定性以及電力系統營銷工作的進一步發展。
1.4 電力系統電網的建設有待進一步完善與優化
目前電網的建設規模以及電網的分布都不能夠完全滿足社會經濟發展的需要。主干電網比較薄弱,而城鎮電網存在這嚴重老化的問題,在廣大農村,則存在覆蓋面積較小的問題,因此,目前電網廣泛存在部分地區有電無法送出,有市場需求卻無法進行占領的情況。目前國家投入了較大的資金進行電網建設,整體電網的結構得到了較大的優化,但是任務存在可以改進的空間。
2 改進與加強電力營銷系統的對策以及方案
2.1 創新電力營銷系統服務理念
創新是發展重要的推動力,優質的營銷系統服務應該是一個系統工程,是一個全方位、全員參與、全過程監控、多層次多角度的綜合體。電力商品具有生產、提供與銷售一體性以及連續性、瞬時性等特點。這些特點要求電力相關企業在整體運行過程中要能夠供電企業、經營管理單位、施工、調度、送電、變電以及保護檢修等相關單位以及人員能夠通力合作以及統一安排。所有的員工都要能夠建立大的服務理念,能夠建立客戶至上的服務理念。一定要能夠將這樣的服務理念內化于心態并自覺轉化為實際的行動,只有這樣才能夠為客戶提供優質的以人為本的電力系統營銷服務。
2.2 強化電力系統營銷人員的素質教育
在電力系統內部要切實加強電力營銷系統人員的素質培訓。要能夠采用集中與分散、定期與不定期以及脫產與現場培訓的方式,對電力營銷系統管理人員以及一線營銷服務人員進行法律法規、業務能力以及職業道德的系統培訓。要能夠使用各種職業技能比賽、業務交流論壇等平臺,為員工提供自身學習以及終身學習的機會。要能夠在系統內形成積極向上、爭做業務能手蓬勃向上的態勢,使得員工能夠將業務能力得提升內化為自身發展要求,不斷提升服務的理念以及服務的水平。
2.3 不斷拓展電力營銷市場的服務范圍
目前絕大部分家用電器都是采用電力系統作為能源來源,但是諸如爐具等應用方面,電力系統的應用不是十分廣泛,要能夠通過各種營銷方案使得用戶了解到電力作為能源不可比擬的優點。電力系統作為能源具有自動化程度高、可以預先調整、自動保護以及清潔無污染等優點。因此電力營銷市場存在進一步拓展的空間,電力系統的營銷人員要能夠進一步通過各種手段不斷拓展電力營銷市場的服務范圍。
2.4 不斷加強電網的建設以及完善
【關鍵詞】數字化;安防系統;校園;監控;應用分析
安防系統逐漸推廣利用在校園中是因為數字安防系統的出現更加的有利于校園良好教學環境的建設,從而給學生的身心成長提供較為良好的環境支撐,因此數字安防系統在校園的應用中從安防系統的規劃、施工方案的設計、再到工程的施工和建設驗收,都要進行全面的系統規劃,促使數字安防系統在校園中能夠全面積極的推廣安裝施工,直至實現安防系統的智能化設計以及施工的配套措施的落實,從而全面的肯定數字安防系統在校園應用中的價值。
一、分析數字安防系統在校園中應用的重要性
1.保證校園的安全環境
數字安防系統結合當前社會科技的精華部分,能夠將傳統的安防科技和現代數字處理技術、通訊技術、計算機網絡技術相互結合,能夠實現對環境的監測,并逐漸的開始向著智能化、高標準、高準確率、快速處理、存儲數據量大、方便查詢等方面發展,實現智能化和人工監控的相互結合,給校園環境的安全和穩定性能夠進行全天候的監測,保障校園內的秩序穩定,面對突況也能做出及時的處理,減少或者杜絕校園安全隱患的發生,給學生的日常生活和學習提供較為全面的保障。
2.提升數字安防系統的實際利用價值
數字安防系統實施利用的目的能夠將傳統的安防科技進行改善,給校園的環境提供較為穩定的管理和維護,并且數字安防系統能夠實現風險控制和信息技術的結合,在給校園環境提供安全保障、降低風險的基礎上帶來更多的校園安防系統的應用和落實,因此在數字化的安防系統中能夠針對校園出入口和人物之類的目標進行放行記錄,其能夠識別人和物的數字化編碼,并且具有典型的數字化安防技術特征,及時的進行整個校園內的動態監控和集成化處理,提升安防系統的利用技術。
二、實施數字安防系統在校園中應用的主要方法
1.實施日常課堂的音視頻聯動系統
隨著平安校園的安防要求不斷地提高的情況下,校園的教學環境安全穩定才能給學生提供良好的接受教育的場所,因此校園作為當前喧囂社會的最后一片凈土,必須要加大其安防控制措施,給學生的身心健康成長提供基礎的條件,實施課堂的音視頻聯動系統,是為了將安防監控和多功能監控系統全面的結合起來,實現報警信號的聯動,因此前端的攝像機和報警器集成總安防控制室的統一管理,也能實現對緊急課堂事故的處理和分析,因此日常課堂上的音視頻聯動系統能夠合理的布置課堂資源,實施和電腦網絡系統的結合,促使課堂的教學效率提高,當遇到課堂的意外情況是能及時的進行報警,從而解除學生課堂的安全隱患,不至于給學生造成太多的精神負擔和壓力。
2.實施學生日常生活學習場所的監控
學校的課堂自習室、宿舍進出口都要進行安防系統的安裝,因為學生的防范意識不強,容易發生被偷盜被意外情況傷害的事情發生,因此在學生的日常生活學習場所中實施數字化的安防系統,能夠及時的對自習室和宿舍寢室的進出人員進行定位和排查,在人物身份的驗證中確保學生的學習和生活環境更加的具有穩定性,減少其他意外情況的產生對學生帶來的負面影響。
3.將具有特殊能力的校園區域進行報警系統的鏈接
學校的價值資源一般要加強安防系統的推廣和利用,例如:圖書館、展覽室、校史室等特殊場合的校園區域,一定要實施安防系統的安裝,因為這些資源代表一個學校的實力,以及對學生的課外知識教育范圍,更重要的是一個學校的發展精髓的濃縮,一旦該類場所發生盜竊或者丟失情況,會給學校的整個日常秩序造成較多的影響,整個學校的正常運轉都會處在被動的狀態下。
因此針對此類的校園特殊區域實施數字安防系統監控,借助高科技的電子信息技術,進行對整個特殊校園區域的重點監控,對進入的可疑人員進行定點排查,進入該類區域的人員要統一的制定同程序的電子卡,在主要的出入口設置電子卡的識別才能安全通過,因此數字安防系統的有效利用價值才能被提升。
4.實施考場的電子監控系統
學生的成績是檢驗學生階段內學習結果的主要表現,因此考試是對學生某一階段內主要知識的掌握程度,并給學生主要知識掌握不扎實的地方進行重點復習,確切的給學生的學習之路提供指導,因此考場作弊情況的產生不僅給學生的進一步積極學習和老師積極的對學生的綜合評價帶來阻礙,嚴重的會導致評價和實際不符的情況,在作弊的情況下學生的學習積極性會被更大程度上的降低,而且加強了學生的投機取巧的機會。在考試過程中人工監考具有較大的片面性,而且不能夠公平公正,也影響學生的進一步發展和成長,所以實施安防系統的電子巡考系統就成為監考學生的有效利用途徑。
安防系統中的電子巡考系統能夠實現監控和信息管理的結合,用戶最終利用考場巡檢采集的現場信息判斷學生的考場表現,從而杜絕人工監考過程中的片面性,形成規格標準、監考森嚴的考場電子監控系統,因此電子監控的巡檢制度還考場秩序的集中管理,并且準確可用,也給考場的監控現場情況提供了便捷的考場秩序查詢模式,所以考場的其他意外情況也能被集中的進行處理。
5.在校園的公共活動場合設立電子監控眼
在校園的公共場所設立電子眼是安防系統的有效防護措施之一,因為校園內以未成年人為主,學生打架斗毆的現象較多,如果安防人員出現的不及時或者處理不當就會造成更大的人生傷害甚至是生命安全的威脅,所以學校在加大對校園環境的人防和物防方面的電子監控系統安裝時,主要考慮的就是學校的公共場合,例如:重要出入口、周圍圍墻、宿舍、操場等學生集中較多的地方,實施學校公共場合的安防系統的安裝,及時的對出現的事故進行積極有效地處理。
6.結合網絡的便捷性進行校園監控系統的聯合
實施安防系統最大化以及有效化的方式就是實施校園內的監控系統的聯合,例如:校園一卡通的消費和使用,通過學生對一卡通的刷卡表現判斷學生的校園行徑。實際的應用安防系統是利用同一的數據管控網絡,進行對于安防監控系統的統一管理,在校園的公共監控系統中形成有效地數據存儲分析以及處理,同時根據校園內的安防系統的運行情況進行安防系統內部的調整、或者進行及時的報警處理。
結語:
隨著安防系統在校園內的全面推廣和利用,安防系統在未來的發展中會逐漸的融入人的思想,將實際的人員、物品、信息、資金流動的管理進行統一的規整,將管理和信息相互結合,能夠更多的考慮人性化的需要,其發展和利用更加的符合RFID技術在國際上的統一標準,實施監控的開放性遠距離感知和傳統出入口控制系統的近距離感應相互結合,因此數字安防系統的實際利用價值會逐漸的被開發進而提升其安防質量,擴大其利用率,真正的提升數字安防系統的利用價值。
【參考文獻】
[1]. 數字安防系統在校園的應用[J]. 智能建筑電氣技術,2009(05)
關鍵詞:中職學校 數字化校園 應用系統
一、數字化校園應用系統的特點
數字化校園應用系統是基于互聯網平臺,集學校綜合管理信息、教學資源、科技研究、培訓服務、生活服務等為一體的應用系統,能有效收集、整合、處理及分析校園信息,共享校園數字資源,實現校園信息數字化,從而提升教學管理的水平及效率。
二、建設數字化校園應用系統的目的與意義
啟動建設數字化校園應用系統,將實現不同校區資源的統一和共享,提高工作效率,解決教學、工作和管理中存在的問題,為師生提供全面、便捷的服務。由于海南省其他中職院校信息化建設相對滯后,因此,筆者學校建設數字化校園應用系統在全省內具有很好的示范效果,奠定了學校信息化建設領頭羊的地位,也為學校帶來了品牌效應。
三、建設數字化校園應用系統的可行性分析
為了認真貫徹落實國務院《關于基礎教育改革與發展的決定》和省人力資源和社會保障廳提出要加快推進中職學校建設數字化校園的要求,數字化校園應用系統的建設勢在必行。
根據筆者學校的“十一五”發展規劃,學校未來將在兩校區全面實現數字化校園建設,建成島內乃至國內一流的中職學校數字化校園,使之成為一個全面、集成、個性化、開放、安全的信息系統,也成為一個數字化、智能化、虛擬化的新型教育、學習和研究平臺。
目前,兩校區已經建成了比較完善的校園網基礎設施,積累了一定的數字化資源和有效的管理方法,在校教職工和學生計算機網絡知識已基本普及,但在信息化管理技術方面還是空白。
四、數字化校園應用系統建設的主要內容
1.基礎平臺
實現統一的基礎數據庫,統一認證,y一桌面,統一開放接口,統一標準。
2.用戶管理
建立一套統一的電子身份管理系統,面向所有教職工、學生、家長、校友及外來人員,每一位用戶都有自己唯一的電子身份。系統采用身份證作為電子身份,用戶可以訪問數字化校園中允許訪問的子系統。
3.基本信息
基本信息包括信息公告、校歷查詢、信息配置等。
4.教師平臺
教師平臺包括教學計劃、作業記錄、聽課記錄、月常規記錄,學期總結等。
5.學生管理
學生管理包括招生管理(統招、自招、網招)、學籍管理、檔案管理、操行管理、獎罰管理、成績管理、課堂紀律、獎勵助學、畢業管理、就業管理等。
6.班級管理
班級管理包括新生分班、班級設置、班級評比、班主任日志、班主任評比、班級值周、班級教室分布、班級宿舍管理等。
7.教務管理
教務管理包括學生評教投票系統、問卷調查及投票系統、巡查管理、輔導紀錄、集體備課、考務管理、值周管理、值班安排、課程設計、授課安排、調課申請、授課計劃、智能排課、課時統計、課時申報、課酬管理、教材管理、證書管理等。
8.人事管理
人事管理包括組織結構、部門周總結、部門評比投票系統、教職工檔案管理、請假申請、培訓申請、人事信息查詢、評崗評職投票系統、繼續教育管理等。
9.教研管理
教研管理包括題庫管理、教案管理、教具管理等。
10.財務管理
財務管理包括課酬查詢、工資查詢、學費管理、資產管理等。
11.總務管理
總務管理包括校產報修管理、醫療衛生管理、安全監控、校車管理等。
五、項目實施組織
軟件實施涉及部門之間的協調及具體人員的日常工作變化,這會給項目實施帶來一些障礙,對此,領導應給予高度重視和強力推動,成立信息化小組,賦予職責,制定激勵措施,確保項目圓滿實施。
參考文獻:
[1](美)勞頓.管理信息系統:管理數字化公司[M].北京:清華大學出版社,2011.
[2]張軍征.數字化校園規劃與實施(第2版)[M].北京:電子工業出版社,2012.
關鍵詞:智能小區 住宅 安防系統
引言
隨著我國過國民經濟的快速發展,生活水平的不斷提高,人們對居家的概念已從最初滿足簡單的居住功能發展到注重對住宅的人性化需求。安全、舒適、快捷、方便的智能小區,已成為住宅發展的主流趨勢,其中,安全性是首要目標。智能小區安全性的實現,除了人為的因素外,主要依靠小區的智能化安全防范系統。
一、 系統設置原則
安防系統,顧名思義,是以維護社會公共安全為目的,運用安全防范產品和其它相關產品所構成的入侵報警系統、視頻安防監控系統、出入口控制系統、防爆安全檢查等的系統;或是由這些系統為子系統組合或集成的電子系統或網絡。它可分為可視化報警系統,真正存在的,例如:火災報警系統,煙霧報警系統,地震報警系統等,通過軟硬件,電子器件實現的安防設備;虛擬軟件,主要指當代電腦網絡系統的安全報警系統,可以理解成一套程序。智能小區安全防范系統的設置應遵循以下原則:
(1)應根據智能小區內保護對象的風險等級,確定相應的防護級別,滿足小區全面防護和局部縱深防護的設計要求,以達到所要求的安全防范水平;
(2)應根據智能小區的建設標準、使用功能及安全防范管理的需要,綜合運用電子信息技術、計算機網絡技術、傳感檢測技術、安全防范技術等,形成先進、可靠、經濟、適用的安全防范技術體系;
(3)智能小區安全防范系統的系統設計及其各子系統的配置,須遵照國家相關安全防范技術規程及智能化居住小區的規范、標準,并堅持以人為本的原則。系統的集成應以結構化、模塊化、規范化的方式來實現,應能適應工程建設發展和技術發展的需要。
二 系統構成概述
智能小區一般通過在小區周界、重點部位與住戶室內安裝安全防范裝置,并由小區物業管理中心統一管理,來提高小區的安全防范水平。小區的智能化安全防范系統,主要由閉路電視監控系統、門禁管理系統、防盜報警系統、對講系統、巡更系統等組成。
筆者就這幾方面做以下概述。
1 閉路電視監控系統方面
閉路電視監控系統是安全防范技術體系中的一個重要的組成部分,是一種先進的、防范能力極強的綜合系統。它可以通過遙控攝像機及其輔助設備(云臺、鏡頭)直接觀看被監視場所的一切情況。電視監控系統還可以與防盜報警系統等安全防范體系聯動運行,使防范能力更加強大。
筆者以為,電視監控系統的另一特點是:它可以把監視場所的圖像和聲音全部或部分地記錄下來,這樣就為日后某些事件的處理提供了方便條件和重要依據。同時根據智能小區安全防范管理的需要,對小區的主要出入口及公建重要部位安裝攝像機進行監控。小區物業管理中心可自動或手動切換系統圖像,對攝像機云臺及鏡頭進行控制,對所監控的重要部位進行長時間錄像。
2門禁管理系統
門禁管理系統是智能樓宇弱電安防系統的一個子系統。門禁系統通過在建筑物內的主要出入口、電梯廳、設備控制中心機房、貴重物品的庫房等重要部門的通道口安裝門磁、電控鎖或控制器、讀卡等控制裝置,由計算機管或管理人員在中心控制室監控,能夠對各通道口的位置、通行對象及通行時間、方向等進行實時控制和設定程序控制,從而實現對出入口的控制。其具有進出通道的權限的管理功能、實時監控功能、出入記錄查詢功能、異常報警功能等,主要由門禁控制器、門禁讀卡器、電控鎖、門禁軟件、電源和其他相關門禁設備幾部分組成。
3防盜報警系統
防盜報警系統是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發生突發事件,就能通過聲光報警信號在安保控制中心準確顯示出事地點,便于迅速采取應急措施。此系統是用物理方法和電子技術,自動探測發生在布防監測區域內的侵入行為,產生報警信號,并輔助提示值班人員發生報警的區域部位。其具有防盜、防竊、求助、防火、防可燃氣體中毒、全自動報警、遠程監聽、異地遙控、城市應急中心等功能,主要由各類探測器、報警開關和按鈕、報警主機、處警裝置等組成。
4 訪客對講系統
在樓宇單元人口處或進戶門處安裝電控防盜門及語音或可視對講裝置,住戶可控制開啟防盜門。在當今錯綜復雜的建筑群體中,為了防止外來人員的入侵,確保居家安全,起到了非常可靠的防范作用。其具有叫門、攝像、對講、室內監視室外、室內遙控開鎖、夜視等功能,主要由門口主機、室內可視分機、不間斷電源、電控鎖、閉門器等基本部件構成。
5 電子巡更系統
巡更系統也是安全防范系統的一個重要部分,保證保安值班人員能夠按照預先隨機設定的路線.順序地對小區內各巡更點進行巡視并予以記錄,同時保護巡更人員的安全。另外小區物業管理中心計算機可實時讀取巡更所登錄的信息,從而也對保安巡更人員實現有效監督管理。其主要由巡更點、巡更棒、通訊座、巡更軟件幾部分組成。
6周界防越報警系統
周界防越報警系統以防止非法跨越周界線、路、墻為己任,形成非法入侵觸發報警信號,對非法入侵行為實時錄像,對非法人侵者發出聲、光、嚇、阻等安全管理措施。對封閉式管理的智能小區周邊圍墻設置越界探測裝置,并與小區物業管理中心計算機系統聯網,能及時發現非法越界者并能實時顯示報警路段和報警時間,自動記錄與保存報警信息。常用的周界防越報警系統由紅外線對射器、接收器、報警主機及傳輸線纜組成。
實際應用中的安全防范系統由多個可選子系統綜合、有機地構成,層層設防、嚴密監控、綜合管理,讓業主生活在無形的防盜網之中,比有形防盜網更安全、更舒適。其系統的設計中應遵循以下原則:1)先進性 2)可靠性 3)實用性和便利性4)可擴充性和經濟性 5)規范性和結構化 6)安全性 7)易操作性。
三 安防系統設計方案探討
安防系統總的設計要求是為用戶提供安全、有效的防護。筆者就安防系統的具體設計方案做以下探討:
1 視頻監控系統設計方面
(1)系統供電方式。
所有前端攝像機和其他前端設備的電源都統一由中控室電源提供,一方面確保關鍵設備的正常運行,為系統配備不間斷電源提供便利;另一方面,為使攝像機信號同步。
(2)信號傳輸方式。
對于長距離的監控點位,所有視頻信號通過視頻電纜或光端機+光纜+視頻電纜的方式傳送到監控中心。
(3)集中控制圖像存儲。
采用模擬矩陣+數字硬盤錄像機的方式來構筑該監控系統的核心。充分利用模擬矩陣的餓可靠性和使用操作的便利性。視頻系統總體結構如下圖所示:
2 防盜報警子系統方面
根據保安系統功能的規劃,需要引入防盜報警子系統,以實現小區重點樓宇部位周界報警防護。防盜報警子系統除具備報警功能外,還應具有布防與撤防、防破壞、與其它計算機系統聯網通信等功能。因此選用總線型報警主機,并將其安裝在監控室內。
四系統設計方案的具體實施
1 系統監控點位的分布
根據筆者工程實踐經驗和用戶的實際情況,通過充分調研、論證,科學合理地安排監控點位。可以根據用戶所需監控區域及其特點和系統設計方案,配置相應的設備,監視不同部位。根據監視區域距離的不同,有些監控點位離中控室僅為幾十米。而有些控制點位離中控室長達幾千米。近距離的監控點位應直接采用視頻信號線即銅纜直傳方式傳輸,而超過500米的監控點位采用光端機+光纜(即光纜+銅纜)方式實現信號傳輸。
2 系統關鍵設備選型
(1)矩陣主機。
在矩陣主機時,盡量選用安裝簡便、功能強大的矩陣主機,可與攝像機定位系統控制鍵盤、計算機系統、畫面處理器和視頻矩陣附件直接相連。
(2)攝像機。
由于小區內監控點位較為分散和監控范圍不同,機有些監控點位表現為單方面的固定區域,而有些監控點位需要監視較大的可調區域,因此,根據監視區域的不同特點,攝像機分貝選用具有寬動態固定槍式三星SCC-C4250攝像機和具有隨時調整監控角度的三星SCC-C6403快球攝像機。
(3)數字硬盤錄像系統。
筆者以為,就數字硬盤錄像系統方面,可以考慮選用2臺16路硬盤錄像機,保證所有圖像均可全天候實時錄像,錄像時間不少于20天。
結論
科學技術的日新月異,計算機技術的發展普及,使智能小區在人們對美好生活的呼聲中迅速崛起,也使得安防產品的發展出現了前所未有的變化。相信在以人為本的理念指導下,各種功能更強大,保衛更安全,信息更隨身的新型系統將會應運而生,為人們的日常生活帶來便利,從而激發出更廣闊的市場。
參考文獻:
[1]席小雷,安防系統的數字化進程[J],中國安防產品信息,2004,(03)
[2]謝社初,安防系統數字化應用探討[J],安防科技,2005,(04)
【關鍵詞】多普勒原理;超高頻微波;智能安防;微處理器
1.前言
隨著國民經濟和人民生活水平的不斷提高,眾多的現代化小區如雨后春筍般涌現,針對小區范圍內搶劫、盜竊、惡意侵犯等各種不安全因素的防范和排查變得愈加重要。因此,以往更多出現在像金融系統、文物系統、軍工、郵政等重要單位和要害部門的安防系統開始普遍走進和人們日常生活更加相關的小區、家庭等場所。當前很多安防系統大都采用紅外探測、有線傳輸的方式,存在系統穩定性較差,受外界環境干擾大,靈敏度較低,容易誤報、漏報等缺點,因此,設計新型的高可靠性的智能安防系統顯得很有必要。
多普勒效應是指當波源與接收器和傳播媒介之間存在相對運動時,接收到的反射波頻率會和波源發出的波頻率不同,相對速度越大,頻率變化也就越大,這個頻率偏移信號被稱為多普勒信號。對多普勒信號進行提取后做相應處理,就可以探測物體的移動。
本文正是基于多普勒效應設計的一種新型超高頻微波智能安防系統,解決紅外探測在環境溫度變化時失靈的問題,也解決低頻超聲波探測抗干擾性差,容易誤報的缺點,采用無線傳輸方式,即可以現場聲音報警也可以手機短信息報警。
2.系統結構
根據超高頻微波在空氣中傳播的多普勒效應,設計的電路系統如圖1所示。
此電路系統主要由電源電路、微波信號發射與接收電路、濾波放大電路、嵌入式控制電路以及報警電路幾部分組成。系統發出頻率為的超高頻微波同時接收發射回來的微波信號。在有效探測范圍之內,沒有移動物體時,接收到的信號頻率和發射出去的信號頻率相同,信號的電壓幅度也沒有發生變化,即;當有移動物體時,接收到的信號頻率為,存在一個大小為的頻率差,微波信號發射與接收電路經過混頻處理,輸出一個中頻信號,經過高增益放大、濾波后傳給嵌入式控制電路的單片機,經過單片機的A/D轉換和比較判斷,輸出一個有效的報警控制電平到報警電路,從而實現整個安防系統的智能報警。
3.主要硬件電路實現
3.1 微波信號發射與接收
微波信號發射與接收模塊采用基片集成波導、低溫共燒結陶瓷基片和多芯片組件等高性能平面集成技術來實現。如圖2,振蕩器產生的電磁波信號,通過等分功分器或者不等分功分器,一部分由天線發射出去,照在物體上產生反射,由天線接收;另一部分信號與天線接收的信號在混頻器中變頻得到中頻信號,送入后續信號處理電路,最后測出所需要的信息量,如目標距離、速度、角度等。
該結構中采用耿氏二極管再加上高Q諧振腔產生振蕩頻率,充分利用耿氏二極管本身具有良好的噪聲特性。采用肖特基勢壘二極管實現混頻,通過實驗測定二極管各參數后建立仿真模型來設計濾波器,從而實現較低的噪聲系數等特性。微帶陣列天線采用雙天線模式,收發隔離,利用串饋和并饋相結合的方式進行饋電,實現高增益,窄半功率波瓣寬度,低副瓣電平等特性。其電性能參數如表1所示。
3.2 整流濾波放大電路
由微波信號發射與接收電路輸出的是一個電壓大約為10mv,頻率為1.0MHz左右的中頻信號IF,需要一個高增益,寬帶寬的放大電路進行處理才能送到單片機運算控制電路。通用運算放大器LM258共模抑制比70dB,電源抑制比100dB,開環電壓增益100V/mV,帶寬1MHz,完全滿足電路設計要求,如圖3。
IF信號經過該電路處理后,經C14再次濾波。在有效探測范圍之內沒有移動物體時,輸出大小為2.5V的穩定直流電平;當物體進入監控范圍時,輸出為2.5V直流電平與一個不規則類正弦信號的疊加信號。物體距離越近或者移動速度越快,電壓幅值變化越大,頻率越高。
3.3 報警電路
報警電路由現場語音報警和短信息報警兩部分組成。現場報警電路采用專用的音樂集成芯片和其他揚聲器,當系統檢測到非法侵入時,發出報警語音。短信息報警電路使用通用的手機通訊模塊經過移動網絡發送到用戶終端或者監控中心,可以對報警信息預先定制,使用戶對事發地點情況一目了然。如圖4、圖5所示,語音芯片采用ISSI公司的IS22C020,探測到非法侵入者時,單片機P3.7輸出高電平,三極管S8050導通,同對IS22C020部分引腳進行控制完成語音報警,沒有異常情況發生時,P3.7腳輸出低電平,三極管S8050截止,語音模塊不工作。
短信息報警主要由GSM模塊TC35和存儲用戶號碼的EEPROM芯片AT24C01配合單片機和串口電路完成。TC35是西門子公司為工業應用生產的無線通信模塊,可以工作在GSM900MHz和GSM1800MHz頻段下,集成了基帶處理單元和RF射頻控制模塊,對外提供ZIP連接器以及RS232串口。TC35與單片機之間通信接口及其啟動電路如圖6所示。
通過控制三極管Q2實現對TC35的啟動,當單片機P1.5管腳輸出高電平時,Q2處于導通狀態,TC35的IGT管腳被拉低到地電平,保持該信號1ms,然后再輸出低電平,這樣就完成了TC35模塊的啟動。單片機發出的控制指令經串口送到TC35,然后把報警短信息發送到EEPROM芯片AT24C01中預存的手機號碼用戶,完成短信息報警功能。
4.系統軟件算法及流程
系統的微處理器主要對濾波放大電路輸出的報警信號A/D轉換,經過內部算法處理后輸出控制信號,同時完成語音報警電路的控制、GSM模塊電路之間的通信。算法思想如下:單片機上電復位后初始化系統,P3.7和P1.5管腳輸出低電平,語音模塊和GSM模塊處于休眠狀態,短延時后開始實時接收和處理放大電路處理后的多普勒信號,整個系統進入監控狀態。如果連續若干個時鐘周期內都探測到非法入侵信號,單片機P3.7和P1.5輸出高電平,啟動語音模塊發出報警語音,同時啟動GSM模塊以文本方式發送報警短信息;如果沒有探測到非法入侵信號,P3.7和P1.5輸出低電平,語音模塊和GSM模塊重新進入休眠狀態,同時系統繼續保持低功耗運行,實時監測。算法流程如圖7所示。
5.結束語
本文基于多普勒效應,設計一種新型的超高頻微波智能安防系統,解決現有安防系統采用紅外探測時,在環境溫度過高或過低時探測失靈的問題,也避免了低頻超聲波探測由于譜密度較低、越障能力差而且容易受使用環境限制而存在誤報和漏報的問題。該系統結構簡單、性能穩定,不受溫度、濕度、噪聲、光線等影響,適合惡劣環境,能準確探測移動物體,可廣泛應用于高檔住宅小區物業管理等很多需要實現智能感應,無人值守的場所,具有較好的社會經濟價值。
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