安防监控指挥平台的设备联动机制研究

安防监控指挥平台的设备联动机制研究
摘要：智能安防监控指挥系统的建设核心一个是设备的集成，另外一个是设备的联动控制。

介绍了通过定义有关设备联动控制策略，利用Java的观察者模式和多线程机制构建的一个双队列缓冲信号处理
系统，实现了设备信号的高效处理和实时联动。

关键词：安防；联动；观察者模式
0 引言
近年，随着国民经济的发展和人们安全防范意识的提高，我国安防业正方兴未艾，以每年20-30%的速度快速成长，呈现出勃勃生机。

一方面，随着中国经济建设的不断发展，安防产品的应用领域越来越广泛；居民收入的提高，消费水平和结构发生了较大的变化，安防产品的需求不断提高；另一方面，由政府推动的重大项目的实施，也有力地促进了政府及社会各方面对安防产品需求的升温。

银行、电信、监狱、校园等特殊行业对于安防有着迫切的需要，经过多年的建设，安防项目的建设已经逐渐从实施不同领域的安防监控走向综合性、智能化安防监控。

智能化安防集中监控系统设计以综合布线、电源供电、计算机网络为基础，以视频监控系统为基础系统平台，集成对讲监听、周界控制、门禁等多系统的联动，因此，设备的集成和联
动就是整个系统的核心。

1 系统需求分析
由于网络化的发展，用户对于安防系统的需求已经不再是个简单的视频监控系统，而是把工作管理、门禁、监控报警等系统整合在一个平台上，实现统一管理。

但是，由于行业的无序竞争、标准滞后、缺乏核心技术等也造成了这一领域出现一些严重的问题。

特别是在设备集成和联动机制方面，由于不同厂家的设备标准不一，有的具有智能控制机制，有的可以通过物理接口进行通信，数据的传输方式也千
差万别，这些都造成了设备在集成和联动控制方面的困难。

针对目前的监控应用的客户需求复杂多样、厂商设备五花八门互联互通等困难，集成化的技术方案逐渐应运而生，需要考虑方面灵活地接入多种设备，可以方便灵活的接入各种设备子系统，自动化、方便的接入接口，使得负责接入设备的工作人员工作量大为减少。

各子系统要在一个管理平台上进行统一管理，实现集成化的操作控制，图
1是一个典型的安防监控系统的拓扑结构图。

因此系统应当做到：
(1)设备的全局管理是平台的基础。

平台应当将监控设备，服务器进行统一的管理。

所有的资源在系统中都具备全局的唯一表示，并进行统一的分类管理。

可操作的设备和系统经过授权赋予不同的用户操作，实现系统的安全控制。

设备的状态变化，平台应能予以及时的反应，并以
图1 典型安防监控系统的拓扑结构
不同的表现形式给用户以提示。

(2)信号的接收和响应是平台的核心。

平台可以稳定可靠地接受来自不同安防子系统发送的各类信号，识别其中的报警信号并按照预定的策略做出实时的响应。

系统支持以设备为目标的联动策略管理，需要对每一个希望检测的设备事件进行联动策略配置。

没有定义
检测的设备事件将仅被本系统记录，而不会引发任何其他操作。

(3)系统应当提供灵活的联动策略编辑功能，让用户自行决定当系统监控设备发生某种状态变化时，是否联动报警，以及引发何种
范围内的相关设备进行联动。

(4)详尽而可靠的联动事件记录对于分析整个安防系统的运行状况，发现其中存在的安全漏洞至关重要，利用成熟的一些统计分析方法和人工智能技术，可以对安防系统平台记录的信号间存在的可能关联，如时间、设备、人员等进行分析，对可能的异常进行报警。

联动管理的基础是统一的设备管理，每个设备在系统中都有唯一的表示，以便系统能够唯一的对设备进行定位管理。

联动管理的核心是策略的管理。

每个策略均描述了设备、事件与联动响应动作之间的映射关系。

当某个设备相应事件发生时，不同的设备执行相对应的
联动响应动作。

图2描述了联动子系统的核心业务模型定义。

图2 联动子系统的核心业务模型
2 关键设计与实现
设备联动子系统既然是系统的核心，是安防系统应用价值的最终体现，它直接关系到系统建设的质量、水平甚至成败。

作为安防系
统核心部件，必须满足以下基本要求：
(1)应该是开放性的设计，不仅能够兼容不同的设备和不同的编码协议，还能够提供不依赖于任何一种编程语言和开发环境的标准
的接口，便于与其他系统的无缝对接。

(2)遵守标准，规范设计。

系统采用开放式架构，选用标准化接口和协议，并具有良好的可扩展性。

系统建设必须遵守国家和行业有关标准和规范。

(3)应该具有灵活的架构，可以根据用户的管理机制、网络结
构状况灵活部署，不拘一格。

(4)应该具有强大的可伸缩性和扩展性，支持操作系统、硬件设备移植和服务器集群、负载均衡和多级容错技术，以满足系统结构
的不断变化、规模的不断扩大和业务功能的不断扩展。

(5)必须具备强大的系统集成能力，安防系统不仅仅是视频监控一项技术，还包括报警、门禁、生物识别和视觉识别等技术，而且安防系统必须和行业用户的业务系统结合才能真正发挥其应有的价值和作用，这在当前的平安城市建设、银行、电力等行业性安防联网系统中尤为重要。

根据上述的要求，项目设计了一个双队列缓冲的信号接收处理
系统，图3是该处理系统的基本模型。

图3 事件处理模块结构
信号接收线程负责接收来自不同通信服务器的信号，并将接收到的信号送入一个基于双向阻塞队列构造的缓冲区中，一个解析线程负责将缓冲区中的信号解析成不同的设备事件，并送往具有同样构造德事件队列缓冲区，有联动策略处理器匹配事先定义的策略，决定是否触发关联设备联动，如果行动确定执行，每个行动对象会发出一条针对性地指令，并送往命令队列缓冲区，由命令发送线程将其送往对应的设备通信服务器执行。

图4 联动子系统的类图
图4是这个联动子系统的基本类图，其中关键的地方是Signal 类继承与Observable这个JDK本身提供的观察者模式中的被观察者
对象。

其基本结构如下：
import java.io.Serializable;
import java.util.Observable;
public abstract class Signal
extends Observable implements Serializable {
//心跳信号
public static final String SIGNAL_HEARTBEAT="HeartBeat";
//对应于产生该信号的子系统代码
public String subSysNo;
public Signal() {
super();
}
/* 执行该方法，触发对应的联动*/
public void send() {
this.setChanged();
this.notifyObservers(this);
}
}
信号解析线程和信号接收线程共享一个信号队列，利用了多线程的对象互斥访问机制。

public class SignalParser implements Runnable {
private LinkedList<DeviceSiganl> signalPool
=new LinkedList<DeviceSiganl>();
private boolean workingStatus;
public SignalParser (
LinkedList<DeviceSiganl> signalPool){ super();
this.signalPool=signalPool;
workingStatus=true;
}
public DeviceSiganl pickFromSignalPool(){
DeviceSiganl signal=null;
synchronized(signalPool){
while(signalPool.isEmpty()){
try {
signalPool.wait();
} catch (InterruptedException e) {
//省略异常处理
}
}
signal=signalPool.poll();
}
return signal;
}
public void run(){
while(workingStatus){
DeviceSignal signal=pickFromSignalPool();
//处理信号
}
}
}
3 结束语
综上所述，基于策略的报警联动作为系统的核心，实现了统一的信号解析、策略匹配、联动控制，系统研究并最终实现了一个能够满足高负载、实时的信号处理系统。

为智能安防集成监控指挥平台的建设提供了高可靠性运行的保证。

整个安防指挥控制系统利用高效、可靠的数据传输技术和先进的管理系统实现了高效的安防监督、管理和控制，低成本地维持实施单位正常运营，达到了系统建设的目标。

参考文献：
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［4］罗羽君.监管场所安防系统建设的模式探讨［J］.农业网络
信息,2010(11).
［5］房颖.智能安防管理系统的设计与实现［J］.山西电子技术,2010(5).。