文/杨维超，安徽南瑞继远电网技术有限公司

1 多功能防盗门系统

1.1 系统基本架构

防盗门产品眼下已走入千家万户。不过，绝大多数使用的防盗门仍然以实体钥匙当做开锁工具，虽然也有些防盗门采用了电子锁，像密码输入器之类的，但功能还是过于单一，而且它们都没有实现实时监测的全天候防盗功能，也就是说当离开房主监控范围后防盗门即使被非法破除，房主也不能够及时得知有事发生，也就不能及时予以处理，无法阻止事故的发生，做不到对室内财产安全的有效保护，甚至会威胁到生命安全。为阻止此类事故的发生，同时也为了增强防盗门的功能，按图 1 所示构建多功能防盗门的整个系统。其基本可分为三个组成部分，即最下面的数据采集层、中间的传输网络层和上面的数据监控层。其中由大量测量设备和各个控制单元组成数据采集执行层，对现场数据进行采集并控制设备的运行状况；而传输网络层则是负责传输数据的；数据监控层负责对数据进行动态监测，进行适当的分析处理，并控制指令的下发。

图1 整个多功能防盗监控系统的基本架构

1）数据采集层：该层由传感、执行机构和控制设备等组成，包括多种不同的传感器、包括视频摄像装置、包括电子锁执行机构、包括照明系统启动装置、包括火情阀门执行机构，也包括空调执行模块还有控制处理器等等。除以上各设备外，还可根据用户自身需求加减相应的设备。其中的控制处理器是一种网络控制器，支持多个市场上流行的标准通信协议，包括RS485、wifi 、ZigBee和蓝牙等，是控制各执行机构与传感器的核心部分，（如果用户有需求，还可以通过设计使其具有交互功能），负责对各执行机构的运行状态以及各传感器的上传参数进行采集，并将数据输送给上位机，并接收其下发的各项控制指令，最终实现对下层所有执行机构的控制。2）传输网络层包括两个组成部分：一个是下层通讯网络，还有一个是上层通讯网络，传输网络层是一个中转站，负责将数据采集执行层跟监控层连接起来，其硬件支持基本由物联网网关设备提供。这个下层通讯网络负责接收数据采集层上传的数据，也会将控制指令下发到各控制设备；而上层通讯网络则利用光纤网或以太网将数据上传，并负责接收监控层下发的各项通信数据。同时，为确保不同厂家生产出来的硬件设备可以相互兼容，设备通讯协议的标准化是十分有必要的。为在数据监控层与数据采集执行层间实现数据通信，传输网络层需要在RS485、wifi、Zi gBee、蓝牙以及 TCP/IP 协议的支持下，构建一个通信网络。3）数据监控层包括各类终端设备和 上位机监控软件SCADA 两部分。数据监控层负责读取、显示、存储数据，可以报警还能控制指令的下发等。为使终端设备便于对数据监控层运行动态进行访问和管理，SCADA上位机组态必须支持 web 发布，确保用户在任意地点任意时刻均可利用网络，查看防盗门当前的状态情况，以使防盗门系统实现远程实时控制和监测，最终实现防盗功能。

1.2 系统功能的实现

1）采集数据：数据采集是由物联网网关自动实时采集监测数据，并以自动实时传输方式将其传输至监控层。2）频率：防盗门监控系统状态数据的采集频率可设定为 5～60min/ 次，也可依照用户要求或实际情况另行设置。3）上传：传输网络层上传相关数据时，频率最好不要过高，可将上传频率设置为30min/ 次，上传数据应该取整个采集周期内采集到的所有数据的平均值。4）有效性：利用自动采集数据的监测方式，尽可能保障所采集数据的正确性、合理性与实时性。使采集、上传的数据尽量符合精度方面的相应要求，使其高低变化保持在系统动态允许的合理变化范围之内，并确保其符合逻辑性，同时通过对数据进行计算分析，尽可能的将防盗门监控系统的真实运行状态反映出来。5）查询：对所采集数据进行分析处理，并在一定时间段内将所有历史数据存储起来，以提供查询防盗系统历史数据的功能。

2 硬件部分

控制处理器是一个结合体，包括采集端口与指令执行端口，可实现的功能主要为：采集端口负责采集由各种传感器与视频摄像装置上传的所有数据；而在指令执行端口的按键操作功能，使用户能够在现场以手动方式对电子防盗门、火情阀门、照明设备还有空调设备的启停进行控制；而数据通讯功能，通过 RS48、wifi 5、ZigBee和蓝牙等支持接口，可以通过有线、无线的方式将数据上传，并能够接收自网络层传来的控制指令，最终实现对防盗门系统的有效管控。

以上提及的传感器中，通过人体感应跟磁敏电阻传感器的结合使用可以探测到人员的非法进入，此时报警器会自动报警，并利用网络将报警信号发送到用户终端，使用户及时掌握报警信息，同时视频摄像装置会在报警时段，实时采集室内的图像信息，并记录下来，可以使后续侦查工作进行的更加顺利；而当用户进入室内时，则结合光敏与温度传感器收集的环境状态，自动判断要不要启动照明系统与空调设备。而烟雾传感器可实时探测室内有没有发生火情，并可以在发生火情时立即采取相关措施，并将火情信息及时用网络通知用户。

3 软件部分

SCADA 是一款可以实现人机交互的，易学易用的软件，具有模块化开发、集成化管理、性能稳定、高度复用组态等特点，其组态开发环境的图形开发工具丰富、图形对象绚丽、属性设置丰富，且支持对开发出来的软件环境实施Web发布，让用户能够通过终端设备实现对防盗门的实时监控。

4 结论

本文利用物联网技术，与SCADA 监控系统相互结合，开发出多功能防盗门监控系统，并阐述了系统的软硬件功能及整体组建结构，针对目前防盗门系统的各种问题给出可行性改进方案，以推动防盗门系统的持续发展。