基于物聯(lián)網(wǎng)的電子崗哨門門急待期監(jiān)控系統(tǒng)實驗平臺構(gòu)建

0現(xiàn)代營區(qū)建設(shè)需要進(jìn)一步發(fā)展為了進(jìn)一步推動軍隊建設(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、軍事特色獨特的現(xiàn)代營地，是軍事建設(shè)和發(fā)展的現(xiàn)實需要。針對基層部隊在數(shù)字化營區(qū)建設(shè)中缺乏頂層規(guī)劃、對創(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)、科研和實驗功能一體化的實驗平臺,可為部隊營區(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)主要實現(xiàn)訪客身份登記管理、出入口處的身份識別認(rèn)證管理及崗哨敏感區(qū)監(jiān)控等功能,其平臺功能如圖1所示。1.1身份登記管理1.1.1卡式自動感應(yīng)界面訪客信息一覽表是整個系統(tǒng)管理操作的主入口,同時也與卡片信息查詢的主界面相關(guān)聯(lián)。當(dāng)系統(tǒng)運行時,該界面具備了卡片自動感應(yīng)的功能,當(dāng)把目標(biāo)卡片放在讀卡器上時,系統(tǒng)將自動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,管理軟件自動將身份證信息對應(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)場抓拍。身份證的信息自動錄入完成后,還有一些是需要值班人員根據(jù)實際情況手動錄入的,如卡片的過期時間、出入控制、操作人員信息框。過期時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;出入控制主要是對持卡人從哪些門進(jìn)出進(jìn)行設(shè)定;操作人員對應(yīng)的是當(dāng)前值班人員的編號信息。1.2系統(tǒng)自動進(jìn)行人臉識別身份認(rèn)證當(dāng)訪客手持卡片進(jìn)門時,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)卡時的信息,記錄當(dāng)前進(jìn)門時間?？ㄆ畔⒆x取完成后,啟動攝像頭現(xiàn)場拍攝當(dāng)前訪客照片。當(dāng)人臉識別功能被激活時,系統(tǒng)自動進(jìn)行人臉識別身份驗證,這需要消耗一定的時間,最后在軟件界面上顯示識別的結(jié)果。當(dāng)訪客通過了識別認(rèn)證時,系統(tǒng)根據(jù)識別的結(jié)果自動打開閘門,否則由安保人員手動操作出門按鈕打開或關(guān)閉閘門。當(dāng)訪客出門時,除進(jìn)行上述操作外,需記錄出門時間。觸控終端的身份識別管理系統(tǒng)會將進(jìn)門時間、出門時間等信息通過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)會對現(xiàn)場聲進(jìn)行報警敏感區(qū)采用紅外對射探測器圍成一個矩形區(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,接收器就會立即向報警主機(jī)發(fā)出報警信號。報警主機(jī)接到警情事件后,立即確認(rèn)并進(jìn)行現(xiàn)場聲、光報警和現(xiàn)場震懾。若1分鐘后無人解除警情同時警情確認(rèn)無誤后,報警主機(jī)自動向相關(guān)部門撥打預(yù)先設(shè)置好的報警電話號碼,進(jìn)行語音報警。平臺由監(jiān)控室身份登記管理、門框崗哨身份識別出入管理、崗哨敏感區(qū)監(jiān)控報警等部分組成。2.1錄像識別驗證系統(tǒng)本平臺的硬件組成如圖2所示,其配置如表1所列。(1)門崗監(jiān)控中心由一臺計算機(jī)及運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、出生日期、證件有效期等信息,同時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,這里主要對到訪人員臉部進(jìn)行抓拍保存,用于人臉識別。它通過USB接口實現(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、注銷時用到。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別。(5)觸控終端。由一臺采用了可觸控式顯示器構(gòu)成的計算機(jī)及運行于其上的崗哨身份識別管理系統(tǒng)組成,主要用于讀取和顯示訪客卡信息,并驅(qū)動攝像頭抓拍到訪人員照片,然后與發(fā)卡時存入的照片進(jìn)行比對,以得到驗證結(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,一根是信號線。若觸摸終端顯示人臉識別成功,保安人員按下開門按鈕,道閘控制器捕獲到信號線上電平的變化,就會驅(qū)動閘門控制器,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)人臉識別驗證通過、未通過或者人員強(qiáng)行闖入時,播放對應(yīng)的語音,提醒衛(wèi)兵加強(qiáng)防范。(9)紅外對射探測器該探測器主要由發(fā)射器與接收器組成。發(fā)射器以“低頻發(fā)射、時分檢測”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)報警主機(jī)報警主機(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,報警聯(lián)動輸出具有常開或常閉兩種模式,通過電話網(wǎng)撥號傳送報警信號。2.2軟件組成平臺軟件主要包括訪客身份登記管理軟件、崗哨身份識別認(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工作場所身份識別和認(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)控實驗平臺采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),連接營區(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“縮小場地、以近代遠(yuǎn)、以少代多、按業(yè)務(wù)展現(xiàn)”的思想,以實驗柜、沙盤模型等方式實現(xiàn)對部隊重點安防區(qū)域環(huán)境的監(jiān)測和設(shè)施設(shè)備的全維監(jiān)控,為部隊營區(qū)提供安全防護(hù)和信息智能保障,能夠滿足教學(xué)、科研、實驗一體化的要求,具有廣闊的應(yīng)用前景。主要實現(xiàn)閱讀并顯示訪客卡信息,記錄當(dāng)前進(jìn)門時間,啟動攝像頭捕捉當(dāng)前訪客照片,啟動人臉識別庫函數(shù)進(jìn)行身份驗證。2.2.3崗哨敏感區(qū)監(jiān)控軟件基于單片機(jī)的紅外對射實時檢測和異常報警程序。主要實現(xiàn)紅外對射光束切斷30ms延時判斷、聲光報警、以及警情信息的傳輸。3戰(zhàn)技性能指標(biāo)3.1科研領(lǐng)域平臺研究內(nèi)容主要涵蓋以下科研領(lǐng)域:(1)重點區(qū)域,如裝備(物資、器材、彈藥、油料)場(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