解析以太網(wǎng)報警技術(shù)的推動和應(yīng)用

解析以太網(wǎng)報警技術(shù)的推動和應(yīng)用

一、防盜報警系統(tǒng)的市場現(xiàn)狀

　　防盜報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)以及電子巡更系統(tǒng)一起構(gòu)成安全技術(shù)防范系統(tǒng)，是必不可少的技防手段。防盜報警系統(tǒng)的作用是在防護監(jiān)測區(qū)域內(nèi)利用微波、紅外等技術(shù)，自動探測入侵行為并產(chǎn)生報警信號，將警情信息傳送至控制中心的管理主機，聯(lián)動發(fā)出聲光報警和警情位置信息，輔助提示安保人員啟動應(yīng)急對策預(yù)案。
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????? 雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，防盜報警產(chǎn)品已經(jīng)步入成熟期，用戶大多關(guān)注產(chǎn)品是否穩(wěn)定可靠以及功能多樣化。但在國內(nèi)報警市場，聯(lián)網(wǎng)化和集成化的需求方興未艾。
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????? 防盜報警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)模式大致包括市縣公安系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)/派出所為中心的聯(lián)網(wǎng)/住宅小區(qū)聯(lián)網(wǎng)/單位聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)方式包括電話線、專用總線、網(wǎng)絡(luò)、電信無線網(wǎng)絡(luò)等，其中電話線和總線制的應(yīng)用最為廣泛。電話線聯(lián)網(wǎng)型防盜報警系統(tǒng)多用于商業(yè)、金融、學(xué)校、政府機關(guān)等一些重要場所，報警主機接收警情后除了本地聯(lián)動外，還通過電話線以自動撥號或人工操作方式向上級直管部門或安保服務(wù)部門的接警中心轉(zhuǎn)發(fā)信息，接警中心負責(zé)處理警情并提供出警服務(wù)。專用總線型聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)多用于工廠企業(yè)、住宅小區(qū)，除了本地聯(lián)動外，報警信息一般只傳送到本單位的控制室。
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????? 如何在保證對入侵探測快速響應(yīng)的同時，盡量降低系統(tǒng)的誤報率？這一直是防盜報警廠商孜孜以求的目標。除了通過應(yīng)用各類先進的光電生物技術(shù)和智能過濾分析算法來提升報警探測器的指標外，還可以通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成從而通過圖像復(fù)核的手段快速準確地判斷警情。

二、防盜報警系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

????? 區(qū)域聯(lián)網(wǎng)化

????? 隨著安全防范意識的提高，以及智能樓宇建筑的蓬勃發(fā)展，防盜報警系統(tǒng)的平均點位容量也在迅速加大，報警探測器從原先的幾個、十幾個增加到上百、數(shù)百個。防范區(qū)域面積的擴大、施工布線的復(fù)雜、探測器分布位置的后期調(diào)整和擴容等，都對防盜報警系統(tǒng)的控制管理方式乃至系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)提出了新的要求。
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????? 防盜報警系統(tǒng)中的通訊鏈路一般包括報警探測器與報警控制器間的聯(lián)網(wǎng)，以及報警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)。在實際施工部署過程中，為了能靈活搭配探測器的數(shù)量和布線，探測器與報警控制器之間大多仍采用傳統(tǒng)的開關(guān)量信號傳輸，而報警控制器與控制中心的聯(lián)網(wǎng)則是系統(tǒng)是否穩(wěn)定健壯靈活擴展的關(guān)鍵。
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????? 電話線聯(lián)網(wǎng)方式運營費用高、聯(lián)網(wǎng)速度慢，為解決多用戶同時報警線路堵塞的問題，接警中心需要配置多臺接警控制器和多路通訊鏈路。專用總線聯(lián)網(wǎng)方式運營成本低、聯(lián)網(wǎng)速度快，但覆蓋面積范圍小、線路鋪設(shè)可靠性差、傳輸容易受干擾。
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????? 防范區(qū)域的加大使得報警系統(tǒng)的監(jiān)控范圍延展，分布在各個區(qū)域的報警控制器必須有完善先進的通訊網(wǎng)絡(luò)支撐，控制中心的安保人員才能對系統(tǒng)內(nèi)的所有探測器的報警狀態(tài)一目了然，傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)方式面對這類的變化難以為繼，而以太網(wǎng)報警技術(shù)則使得這一要求的實現(xiàn)成為可能。

????? 聯(lián)動集成化

????? 多系統(tǒng)多平臺集成已經(jīng)成為安防系統(tǒng)發(fā)展的一個主要方向，防盜報警系統(tǒng)也不例外。其中，對報警信息進行視頻復(fù)核的強烈市場需求使得防盜報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間實現(xiàn)集成聯(lián)動最具必要性。如果監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)警情，安保人員一般不可能迅速出現(xiàn)在現(xiàn)場，如果同時出現(xiàn)多處警情，也無法分身去多個地方。如果防盜報警系統(tǒng)能夠聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就可以在控制中心即時觀察報警現(xiàn)場的實時情況，準確識別復(fù)核是否有入侵行為還是誤報，自動記錄報警時間和位置信息、自動進行視頻抓拍和錄像以及通知相關(guān)執(zhí)法部門。
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????? 有賴于科技強警和平安城市建設(shè)的顯著成效，許多一線中心城市已經(jīng)做出了部署20萬甚至30萬攝像頭的構(gòu)想和規(guī)劃，部分社區(qū)和區(qū)域已初步建立起“覆蓋到面、監(jiān)測到線、控制到點”的全天候、多功能科技防范網(wǎng)絡(luò)體系。在已建成的圖像信息采集設(shè)備中，政府投資建設(shè)的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學(xué)校校園、商場樓宇、賓館酒店、企業(yè)內(nèi)部和居民社區(qū)等社會力量投資建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)，大量的業(yè)主可支配控制的攝像機的安裝使用使得視頻復(fù)核的難度大幅降低，而矩陣/DVR/第三方綜合管理軟件等各類主控設(shè)備和平臺，在智能化聯(lián)動處理方面的功能完善也簡化了集成管理的復(fù)雜度。
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????? 此外，由于目前大多數(shù)中小型防盜報警系統(tǒng)的業(yè)主尚未接受報警服務(wù)收費的消費觀念，接警中心的主要服務(wù)客戶便集中在銀行/文博/學(xué)校等重點防范單位。普通用戶只能自行管理使用防盜報警系統(tǒng)，而諸如即時報警、延時報警、24小時防區(qū)等專業(yè)報警主機的復(fù)雜功能設(shè)置很難全面掌握，更不用說快速應(yīng)用，通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綁定，則可以簡化系統(tǒng)使用難度，讓使用者通過直觀簡便的圖像觀察與報警探測結(jié)合起來進行日常安保工作。

?信息共享化

????? 多平臺多系統(tǒng)的集成，需要底層信息數(shù)據(jù)的傳遞和共享。傳統(tǒng)的防盜報警系統(tǒng)與其他安防子系統(tǒng)之間的集成大多是通過硬件聯(lián)動完成（如圖1），比如與視頻監(jiān)控的聯(lián)動，一般是通過繼電器輸出模塊這類的硬件設(shè)備將報警控制器與視頻監(jiān)控設(shè)備的報警輸入接口連接起來，當(dāng)報警探測器發(fā)現(xiàn)異常情況時，警情信息通過該鏈路輸入到矩陣/DVR等主控設(shè)備，通過預(yù)先設(shè)定的方式執(zhí)行圖像切換、抓拍、錄像等視頻報警聯(lián)動。限于開關(guān)量觸點的硬件信息轉(zhuǎn)發(fā)性質(zhì)，系統(tǒng)間無法或很難形成真正的信息交互傳遞。

【圖1 總線制報警系統(tǒng)采用硬件連接方式與矩陣通訊】
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????? 既然硬件很難實現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)，軟件平臺就成為集成系統(tǒng)中的重中之重。防盜報警系統(tǒng)作為安防系統(tǒng)的基本組成部分，目前還缺乏豐富強大的整合型平臺支持，各廠商對基于防盜報警產(chǎn)品平臺的研發(fā)力度還不夠，尤其是軟件開發(fā)能力還不足。而在系統(tǒng)集成中，關(guān)鍵就是解決各子系統(tǒng)間信息的互動及對信息的處理。
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????? 先進完善的報警系統(tǒng)不僅能顯示警情關(guān)聯(lián)區(qū)域附近的所有視頻監(jiān)控圖像并錄像，而且能聯(lián)動門禁系統(tǒng)鎖死相關(guān)門區(qū)、電子地圖自動示警、啟動周界強電照明系統(tǒng)以及建立報警信息數(shù)據(jù)庫從而方便快速檢索和分析。為了實現(xiàn)防盜報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控、門禁、對講等子系統(tǒng)的完美整合，這就需要以報警信息為觸發(fā)事件的標準數(shù)據(jù)流，在多個系統(tǒng)間實時傳輸共享，在獨立運行的安防各子系統(tǒng)間建立面向緊急事件的關(guān)聯(lián)模式。

????? 傳輸IP化

????? 報警信息數(shù)字化，不僅可以解決報警信息數(shù)據(jù)的多系統(tǒng)多平臺共享問題，還可以減少數(shù)據(jù)傳輸過程中受到的誤報干擾。誤報警是指在沒有出現(xiàn)危險情況時，報警系統(tǒng)發(fā)出了報警信號，引起誤報的原因包括報警技術(shù)是否先進、報警探測器是否合格、系統(tǒng)設(shè)計是否周全、施工環(huán)節(jié)是否合理、用戶使用是否正確等等。而在報警信息傳輸過程中的環(huán)境影響（比如報警通訊線路與動力線/照明線等強電間距過小時且未采取防電磁干擾措施），通過IP化處理就可以大幅削弱。
? 目前大多數(shù)平臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口還是傳統(tǒng)的RS-232/485/422格式，在實時性、準確性、可靠性、交互性等方面上均有不足，而以太網(wǎng)通訊技術(shù)對于串口通訊是一種比較徹底的技術(shù)革新。以太網(wǎng)的優(yōu)勢在于不僅傳輸距離不限、數(shù)據(jù)傳輸速率高、采用標準的通訊協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)底層具有CRC校驗、重發(fā)機制，協(xié)議上層增加了可靠的握手協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時，通訊數(shù)據(jù)采用了加密傳輸，同時對發(fā)送數(shù)據(jù)端進行身份識別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩(wěn)定。將報警信息用標準的TCP/IP協(xié)議封裝后，由于指令規(guī)范，與監(jiān)控/消防/樓控/門禁等平臺的集成融合更靈活更先進?；赥CP/IP方式的網(wǎng)絡(luò)通訊，還可以通過在線檢測縮短故障范圍，快速排查問題節(jié)點。
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????? IP化的技術(shù)風(fēng)潮已經(jīng)席卷安防各子系統(tǒng)，百萬像素攝像機、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、智能網(wǎng)絡(luò)矩陣、網(wǎng)絡(luò)門禁、智能視頻分析……，防盜報警系統(tǒng)也要應(yīng)需而變，將通過光電生物探測技術(shù)獲知的入侵行為轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，提供給其他子系統(tǒng)進行綜合處理。

三、以太網(wǎng)報警技術(shù)的優(yōu)勢

????? 防盜報警系統(tǒng)一般由探測器、防區(qū)控制器和報警管理主機組成，防盜報警主機的作用是接收報警信號，控制延時報警時間，驅(qū)動報警輸出動作，是防盜報警系統(tǒng)的管理中樞。它能將指定區(qū)域內(nèi)的所有探測器組合起來形成防區(qū)，一旦出現(xiàn)警情，及時顯示警報來源位置并根據(jù)預(yù)設(shè)編程聯(lián)動繼電器輸出動作。報警探測器與報警控制器之間采用開關(guān)量信號傳輸比較適合現(xiàn)場靈活搭配使用和布線安裝，報警主機和報警控制器之間大多通過RS-485/CAN BUS方式的專用總線通訊，節(jié)點間距離一般只有幾百米，而且受通訊速率限制，如果相距較遠，需要增加總線驅(qū)動模塊，每個模塊支持的防區(qū)控制器地址有限。將以太網(wǎng)報警技術(shù)應(yīng)用于報警控制器與控制中心報警主機的聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的擴展和優(yōu)化。
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????? 如果報警防區(qū)控制器具備了IP接口，則可進一步將報警主機的部分管理功能剝離出來，移植到報警防區(qū)控制器中，使得控制器能夠?qū)崿F(xiàn)在線布/撤防、脫機聯(lián)動和延時報警等功能，控制器的發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)報警信息，可以發(fā)送到指定IP的主機端口，從而建立起分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于將系統(tǒng)風(fēng)險分散降低到每個防區(qū)控制器單元，即便某幾處節(jié)點的控制器出現(xiàn)故障，也不會影響整個報警系統(tǒng)的運行。而總線制報警系統(tǒng)則必須依靠一根通訊線路的準確傳輸和每個模塊的完好運行，即便有廠商推出了雙總線架構(gòu)的優(yōu)化改進方案，也只不過是多預(yù)留了一條備用數(shù)據(jù)鏈路。此外，組建大型防盜報警系統(tǒng)時，需要報警主機對各分支節(jié)點的報警防區(qū)控制器協(xié)同管理。系統(tǒng)功能強大的同時帶來總線通訊數(shù)據(jù)量的倍增，RS-485/CAN BUS總線接口的通訊速度無法保證高速并發(fā)控制時的數(shù)據(jù)實時性和可靠性，也成為了束縛系統(tǒng)的瓶頸。
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????? 隨著矩陣/DVR/門禁管理主機/DVS網(wǎng)絡(luò)綜合平臺在報警聯(lián)動管理上的功能強化（比如矩陣的宏指令以及DVR的報警聯(lián)動模版），報警管理主機的作用進一步弱化，用戶只需要根據(jù)系統(tǒng)主控設(shè)備配置網(wǎng)絡(luò)報警防區(qū)控制器單元，就可以實現(xiàn)集成聯(lián)動、視頻復(fù)核和聯(lián)網(wǎng)管理等功能。

四、以太網(wǎng)報警技術(shù)的應(yīng)用

????? 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的確使安防系統(tǒng)集成達到了新的高度。網(wǎng)絡(luò)報警防區(qū)控制器單元不僅數(shù)據(jù)傳輸可靠即時，還具備安裝靈活快捷的優(yōu)勢，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)擴展及通信能力不受限制，利用交換機就可連接到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的任意節(jié)點，不受設(shè)備距離和空間環(huán)境的限制，這就為實現(xiàn)系統(tǒng)的簡捷控制提供了無限的可能性。而使用串口方式通訊，需要許多界限和轉(zhuǎn)接，如果現(xiàn)場控制點數(shù)龐大，需就很多物理連線，還可能出現(xiàn)通信異常。當(dāng)然，集成以太網(wǎng)報警技術(shù)的產(chǎn)品普及尚需時日，不僅需要占用用戶的信息點和IP資源，更需要相關(guān)標準協(xié)議的規(guī)范和統(tǒng)一以及更多廠家的參與?？上驳氖?，一些專注行業(yè)解決方案的廠商已經(jīng)著手在監(jiān)管司法等特殊行業(yè)推出相關(guān)產(chǎn)品，以天地偉業(yè)近期推出的網(wǎng)絡(luò)并行報警信號處理器為例，該產(chǎn)品具備多路開關(guān)量輸入接口（最小8路輸入，最大64路輸入），可以接收來自報警探測器的常開/常閉/電平輸入信號，并將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號，通過以太網(wǎng)與矩陣/硬盤錄像機等主控設(shè)備通訊，實現(xiàn)報警觸發(fā)聯(lián)動圖像切換/攝像機預(yù)置位等特定動作。該產(chǎn)品還提供RS-485級聯(lián)接口作為總線式通訊輔助，以適應(yīng)不具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安裝現(xiàn)場。提供1路報警輸出，可聯(lián)動觸發(fā)繼電器吸合控制現(xiàn)場燈光/警號等設(shè)備，聯(lián)動時間0～240s可設(shè)。此外，每臺處理器可以通過以太網(wǎng)向16臺主機發(fā)送報警信息并提供基于WEB方式（如圖2）的IE設(shè)置環(huán)境，遠程管理方便靈活。目前，已有可以配合這類網(wǎng)絡(luò)報警協(xié)議接口的網(wǎng)絡(luò)矩陣和硬盤錄像主機推出。借助以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)矩陣和硬盤錄像機可以接收來自指定IP網(wǎng)絡(luò)型報警信號處理器采集的報警信息，不但極大地擴展了管理報警探測區(qū)域的范圍，做到多點報警狀態(tài)即時準確傳輸，而且主控設(shè)備提供的智能聯(lián)動模版可以實現(xiàn)警情相關(guān)多場景切換顯示和錄像抓怕，為安保人員簡化了處警操作，提高了響應(yīng)速度。

【圖2 報警模式設(shè)置WEB界面】
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????? 由于能夠大幅減少用戶布線施工的難度，并提高報警信息傳輸?shù)臏蚀_性和實時性，目前搭配該產(chǎn)品的視頻監(jiān)控系統(tǒng)（如圖3）已經(jīng)在監(jiān)獄勞教所、居民社區(qū)和智能樓宇項目中得到批量應(yīng)用。此外，對于電力無人值守機房的遠程管理也能起到幫助。

【圖3 搭配網(wǎng)絡(luò)報警防區(qū)控制器的矩陣系統(tǒng)】
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????? 隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防系統(tǒng)中核心作用的凸顯，防盜報警系統(tǒng)將逐步成為一種輔助手段或是分支系統(tǒng)。而視頻監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)中心的出現(xiàn)已經(jīng)成為這個發(fā)展趨勢的參照樣本，未來的安防市場將會圍繞這一新型運營模式的普及而發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變。