CN102333020A - 一种面向区端网络的安防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面向区端网络的安防系统，包括门禁子系统、服务器、管理中心、小区监控子系统及至少一个家庭安防子系统，家庭安防子系统包括控制单元和用于探测安防状况的无线探测点，控制单元集成有无线接收模块；小区监控子系统用于在小区的合理位置设置摄像机，采集视频信息，实时监控小区内及周边环境的动态；管理中心用于接收处理各子系统传送过来的报警信息，并反馈信息给用户及各子系统；服务器用于将LonTalk协议转换为TCP/IP协议，通过网卡与管理中心通信，所述面向区端网络的安防系统基于Lonworks总线，各子系统分别通过连接路由器作为一个节点各自连接到Lonworks总线上。本发明的安防系统具有良好的开放性、可靠性、易扩充性和易于维护性。
Description
技术领域
本发明涉及安防系统领域，尤其涉及一种面向区端网络的安防系统。
背景技术
智能化小区是社会生产力发展、技术进步和社会需求相结合的产物，智能家居作为智能化小区的组成实现方式，已成为社会信息化发展的重要组成部分。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，区端网络将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居产业的发展具有重大意义。区端网络系统是一种小区综合服务系统，主要面向社区业主群体，结合社区生活环境的实际情况，为广大用户开发一系列的互动服务应用。以住宅为平台，兼备安防监控、网络通信、信息家电、设备自动化，无线应用，并集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。它利用目前先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。
在我国，智能小区的发展起步较晚但发展很快，但是由于受到市场价格、传统思想等诸多因素的影响，当前住宅小区的智能化建设仍处于初级阶段，智能小区的计算机控制系统也还处于传统控制方式与现场总线控制并存的方式。受其影响，当前的一些智能小区安防报警系统往往采用485总线与现场总线混合的网络化方案，虽然性能可以满足一般的需要，但在小区规模大，住户节点多的情况下性能不佳，与可视对讲，门禁子系统等其它小区安防子系统可集成度不高，住户节点所提供的功能有限。因此实现智能小区的真正总线化控制，在此基础上构建一套响应速度快，接口扩展性强的安防报警系统具有很重要的实践意义。
目前市场上使用比较多的一种警情传输手段是采用PSTN电话网，其报警系统结构如图1所示，报警主机在有警情发生时拨打预设的电话号码，将警情信息通过PSTN电话网传输到安装于管理中心的接收机。现有的报警系统存在以下缺陷：采用PSTN电话网接警速度较慢，一旦线路忙则响应的实时性很难得到保证，同时这样的系统架构导致每个报警主机相对独立，给管理中心的控制与维护带来很大的不便；广泛采用的控制方案是集中式或集散式控制系统，在这类独享式控制方案和中心式控制方案中，远程传感器向中心控制器提供反馈信号，来控制传感器和执行器，在系统的建设中系统设计人员会发现他们的大部分工作都花费在实现传感器和测试传递线路以及通信线路上，而不是开发控制系统的性能和解决应用问题上：系统集成人员花费大量时间试图连接那些没有设计相互通信的系统。
因此，亟待一种面向区端网络的安防系统来解决上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好的开放性、可靠性、易扩充性和易于维护性的面向区端网络的安防系统，真正实现智能布线与智能控制的完美结合，通过Lonworks技术互联成一个整体，使智能小区管理中心能集中管理，分散控制。
为实现上述目的，本发明提供了一种面向区端网络的安防系统，包括门禁子系统、服务器、管理中心、小区监控子系统及至少一个家庭安防子系统，所述家庭安防子系统包括控制单元和至少一个无线探测点，所述无线探测点用于探测所处位置的安防状况，所述控制单元集成有用于接收无线探测器发送的安防状况信息的无线接收模块；所述小区监控子系统用于在小区的合理位置设置若干摄像机，采集视频信息，实时监控小区内及周边环境的动态；所述管理中心用于接收处理各子系统传送过来的报警信息，并反馈信息给用户及各子系统；所述服务器用于将LonTalk协议转换为TCP/IP协议，通过网卡与管理中心通信；其中，面向区端网络的安防系统基于Lonworks总线，所述门禁子系统、小区监控子系统及家庭安防子系统分别通过连接路由器作为一个节点各自连接到Lonworks总线上。
较佳地，所述控制单元为机顶盒，所述机顶盒可通过对应的遥控器实现控制并通过与电视机的连接实现视频信息的播放。
较佳地，所述至少一个无线探测点为：入侵探测器、红外对射探测器、紧急求助探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。
较佳地，所述管理中心包括处理单元、存储器、I/O接口及附加电路，所述处理单元采用神经元芯片，所述神经元芯片内部包括有媒体访问处理器、网络处理器和应用处理器，所述媒体访问控制处理器完成介质访问控制，所述网络处理器处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程，应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用，所述媒体访问处理器与网络处理器之间通过使用网络缓冲区达到数据的传递，网络处理器与应用处理器通过使用应用缓冲区实现通信。所述附加电路包括唤醒电路、看门狗定时电路及外接的晶振震荡器，所述晶振震荡器经分频后形成两个可编程的16位定时/计数器。
与现有技术相比，本发明的面向区端网络的安防系统，彻底改变以往各自为阵，多种设施功能独立分散的系统格局，用一根Lonworks总线将各种功能模块进行自由连接，充分利用Lonworks技术特点来实现各种智能“想象”，可谓“一线联通、一网打尽”，真正实现智能布线与智能控制的完美结合。通过Lonworks技术互联成一个整体，使智能小区管理中心能集中管理，分散控制。所述面向区端网络的安防系统基于Lonworks技术，具有良好的开放性、可靠性、易扩充性以及易于维护性，使得整个系统在现有的基础上可以增加新的功能，实现住户家电控制，家居环境控制，以及小区周边环境控制，门禁子系统、供电设备、公共照明、停车场控制等，对于住户的各种档次要求都能在原有网络中很方便的实现。通过对无线探测器的支持：在报警主机上添加无线模块，构成支持无线探测器的无线防区，免去了有线防区布线的繁琐，从而给家中已经装修完毕(不想重新布线)的住户提供了合适的解决方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是现有技术的安防系统的结构框图；
图2是本发明实施例的面向区端网络的安防系统的结构框图；
图3是图2中的家庭安防子系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。如上所述，本发明提供一种面向区端网络的安防系统。所述面向区端网络的安防系统具有良好的开放性、可靠性、易扩充性和易于维护性，真正实现智能布线与智能控制的完美结合，通过Lonworks技术互联成一个整体，使智能小区管理中心能集中管理，分散控制。
参考图1，本发明提供的一种面向区端网络的安防系统，包括门禁子系统、服务器、管理中心、小区监控子系统及至少一个家庭安防子系统，所述家庭安防子系统根据实际需要布置及加入到网络中。所述家庭安防子系统包括控制单元和至少一个无线探测点，所述无线探测点用于探测所处位置的安防状况，所述控制单元集成有用于接收无线探测器发送的安防状况信息的无线接收模块；所述小区监控子系统用于在小区的合理位置设置若干摄像机，采集视频信息，实时监控小区内及周边环境的动态；所述管理中心用于接收处理各子系统传送过来的报警信息，并反馈信息给用户及各子系统；所述服务器用于将LonTalk协议转换为TCP/IP协议，通过网卡与管理中心通信；其中，面向区端网络的安防系统基于Lonworks总线，所述门禁子系统、小区监控子系统及家庭安防子系统分别通过连接路由器作为一个节点各自连接到Lonworks总线上。
具体地，所述门禁子系统、小区监控子系统及家庭安防子系统内部的通信部分均采用双绞线作为传输介质，各节点以总线拓扑形式连接。各子系统分别通过一路由器，整体作为一个节点连接到Lonworks总线上。本发明实施例中使用一个LON Internet服务器将LonTalk协议转换为TCP/IP协议，通过计算机网卡与管理中心计算机通信。当需要多个LON Internet服务器时，可增加集线器、交换机等常规网络设备。
较佳地，所述管理中心包括处理单元、存储器、I/O接口及附加电路，所述处理单元采用神经元芯片。所述神经元芯片可选为MCl43150和MCl43120两大系列，MCl43150支持外部存储器，适合更为复杂的应用，而MCl43120则不支持外部存储器，它本身带有ROM。所述神经元芯片内部装有三个微处理器：媒体访问控制(MAC)处理器、网络(Network)处理器和应用(Application)处理器。所述媒体访问控制处理器完成介质访问控制(mcdia access control)，也就是ISO/OSI模型七层协议的1和2层，这其中包括碰撞回避算法。它和网络处理器之间通过使用网络缓冲区达到数据的传递。所述网络处理器完成ISO/OSI模型3-6层网络协议，它处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程。网络处理器使用网络缓冲区和媒体访问控制处理器进行通信，使用应用缓冲区和应用处理器通信。所述应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用。
神经元Neuron芯片上集成了3种存储器：RAM，ROM和EEPROM。3120和3150两种芯片的存储器各有不同。3120内部有1K RAM。512字节EEPROM和10K ROM。其中10K ROM用于存放Neuron芯片的固件，包括LonTalk协议编码、事件驱动调度程序和应用函数库：1K RAM用于存放堆栈段、应用程序代码、系统数据以及网络缓存区和应用缓存区，RAM的状态只要芯片有电就可以保持，包括在休眠状态下。但是当节点被复位(RESET)时，RAM将被清除：512字节的EEPROM用于存放网络结构、地址信息、通讯参数、用户编写的应用程序代码和Neuron芯片标识码Neuron ID(Identification Code)。由于3120芯片应用程序空间较小，所以只适用于测控点数较小的应用环境中。
Neuron芯片附加电路包括一个唤醒电路，一个Watchdog定时电路，一个外接晶振震荡器作为时钟，经分频后形成两个可编程的16位定时/计数器。Neuron芯片的输入时钟频率可以选择，最高为10MHz，此时应用程序处理器的处理能力和12MHz的处理器相近。由于在实际运行中芯片对测控设备执行具体操作的时间并不长，所以在维持工作的同时降低电流消耗，芯片具有软件控制功耗降低和硬件唤醒的功能，使芯片在90％以上的时间内处于一种低功耗休眠状态(Sleeping Mode)，在此状态下，处理器是不活跃的，只消耗几微瓦的能量。
Neuron芯片设置有11个双向直流输入输出管脚(I/O接口)，用来连接传感器、A/D转换器、继电器等测控设备，也就是说，每个芯片即一个节点最多可接11个外部设备。11个管脚中，IO4～IO7具有可编程电压提升功能，使用编译指令可以启和关闭它们，IO0～IO3具有高电流源能力(20mA，8v)；其它引脚具有标准接受力(1.4mA，O.4V)；所有引脚(IO0～IO10)都有含滞后的TTL电平输入，IO0～IO7还有低电平检测锁存功能，根据需要，这些管脚可以组合成多种形式，有并行I/O接口、串行I/O接口、数字接口和定时/计数接口等四类共34种预编程的操作模式，能有效地执行测量、计时和控制应用等工作方式。
参考图3，作为本发明的优选实施例，所述家庭安防子系统的控制单元优选为机顶盒，所述机顶盒可通过对应的遥控器实现控制并通过与电视机的连接实现视频信息的播放。所述机顶盒可以通过GSM网络或通过电话线实现与总线的连接。可以理解地，所述机顶盒也可以用其他嵌入式系统进行替代，也能达到相应的功能。所述至少一个无线探测点为：入侵探测器、红外对射探测器、紧急求助探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。家庭安防子系统安装使用后，用户预先设定报警中心号码，本人手机、办公电话号码或寻呼机，预录报警语音，在离家时用遥控器将主机布防，系统各防区即进入警戒状态，当警情出现，相应的防区探头发出报警信息，机顶盒接收到相应报警信息通过电话线将警情首先传送给管理中心，并显示警情，之后将预录报警语音拨号通知预设本人手机或电话，告知有警情发生，此时可进行远程监听操作，确认警情。
所述家庭安防子系统通过采集各传感探头(门磁、窗磁、红外、煤气泄漏、烟感等)的报警信息、出现警情时向管理中心和服务器发出报警数据、同时通过其他报警装置向用户发出报警信号。其具有以下多项功能：1)报警：如火灾、盗贼入室、燃气泄漏自动报警，火灾探测使用烟尘传感器；燃气泄漏探测使用煤气传感器，传感器设于煤气管道入口处；盗贼入室的监测使用门磁传感器和窗磁传感器，传感器分别装在防盗门入口和主要窗口上；红外传感器可用于探测外壳防撬，此外还可以设置紧急求助按钮，以及根据实际需要设置对于防通信故障(断线)的探测点。
本发明的面向区端网络的安防系统的小区监控子系统可采用IP路由方式，数据传输只用一条网线，较之RS-485数据传输方式抗干扰性更好，可靠性更高；而且采用IP路由方式传输数据，整个小区可以星型布线，充分利用网络交换机的功能，将小区分块布线，走线灵活多变，更好的解决小区管理中心和住户之间信息发布的问题。所述门禁子系统与小区监控子系统的具体结构为本领域技术人员所熟知，在此不再详述。
通过如上所述的技术方案，本发明技术方案带来的有益效果为：
第一，基于Lonworks技术良好的开放性、可靠性、易扩充性以及易于维护性，使得整个系统在现有的基础上可以增加新的功能，实现住户家电控制，家居环境控制，以及小区周边环境控制，门禁子系统、供电设备、公共照明、停车场控制等，对于住户的各种档次要求都能在原有网络中很方便的实现。
第二，对无线探测器的支持：在报警主机上添加无线模块，构成支持无线探测器的无线防区，免去了有线防区布线的繁琐，从而给家中已经装修完毕(不想重新布线)的住户提供了合适的解决方案。
第三，用电视机替代原先报警主机上的点阵型LCD，提供生动的视频信息。用户可以方便的操作机顶盒，观看想要的小区视频信息。
第四，采用了一种ID-IP映射表的分级存储管理的方法以实现了电话号码与IP地址间的快速映射与转换，并在此基础上实现了ID-IP映射表分级搜索的网络服务。
与现有技术相比，本发明的面向区端网络的安防系统，彻底改变以往各自为阵，多种设施功能独立分散的系统格局，用一根Lonworks总线将各种功能模块进行自由连接，充分利用Lonworks技术特点来实现各种智能“想象”，可谓“一线联通、一网打尽”，真正实现智能布线与智能控制的完美结合。通过Lonworks技术互联成一个整体，使智能小区管理中心能集中管理，分散控制。所述面向区端网络的安防系统基于Lonworks技术，具有良好的开放性、可靠性、易扩充性以及易于维护性，使得整个系统在现有的基础上可以增加新的功能，实现住户家电控制，家居环境控制，以及小区周边环境控制，门禁子系统、供电设备、公共照明、停车场控制等，对于住户的各种档次要求都能在原有网络中很方便的实现。通过对无线探测器的支持：在报警主机上添加无线模块，构成支持无线探测器的无线防区，免去了有线防区布线的繁琐，从而给家中已经装修完毕(不想重新布线)的住户提供了合适的解决方案。
以上对本发明实施例所提供的一种面向区端网络的安防系统，进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种面向区端网络的安防系统，其特征在于，包括门禁子系统、服务器、管理中心、小区监控子系统及至少一个家庭安防子系统，所述家庭安防子系统包括控制单元和至少一个无线探测点，所述无线探测点用于探测所处位置的安防状况，所述控制单元集成有用于接收无线探测器发送的安防状况信息的无线接收模块；所述小区监控子系统用于在小区的合理位置设置若干摄像机，采集视频信息，实时监控小区内及周边环境的动态；所述管理中心用于接收处理各子系统传送过来的报警信息，并反馈信息给用户及各子系统；所述服务器用于将LonTalk协议转换为TCP/IP协议，通过网卡与管理中心通信；其中，面向区端网络的安防系统基于Lonworks总线，所述门禁子系统、小区监控子系统及家庭安防子系统分别通过连接路由器作为一个节点各自连接到Lonworks总线上。
2.根据权利要求1所述的面向区端网络的安防系统，其特征在于，所述控制单元为机顶盒，所述机顶盒可通过对应的遥控器实现控制并通过与电视机的连接实现视频信息的播放。
3.如权利要求1所述的数字家庭无线安防系统，其特征在于，所述至少一个无线探测点为：入侵探测器、红外对射探测器、紧急求助探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。
4.根据权利要求1所述的面向区端网络的安防系统，其特征在于，所述管理中心包括处理单元、存储器、I/O接口及附加电路，所述处理单元采用神经元芯片，所述神经元芯片内部包括有媒体访问处理器、网络处理器和应用处理器，所述媒体访问控制处理器完成介质访问控制，所述网络处理器处理网络变量、地址、认证、后台诊断、软件定时器、网络管理和路由等进程，应用处理器完成用户的编程，其中包括用户程序对操作系统的服务调用，所述媒体访问处理器与网络处理器之间通过使用网络缓冲区达到数据的传递，网络处理器与应用处理器通过使用应用缓冲区实现通信。
5.根据权利要求4所述的面向区端网络的安防系统，其特征在于，所述附加电路包括唤醒电路、看门狗定时电路及外接的晶振震荡器，所述晶振震荡器经分频后形成两个可编程的16位定时/计数器。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20120125 |