解析以太網報警技術的推動和應用

一、防盜報警系統的市場現狀

　　防盜報警系統與視頻監控系統、出入口控制系統、樓宇對講系統以及電子巡更系統一起構成安全技術防范系統，是必不可少的技防手段。防盜報警系統的作用是在防護監測區域內利用微波、紅外等技術，自動探測入侵行為并產生報警信號，將警情信息傳送至控制中心的管理主機，聯動發出聲光報警和警情位置信息，輔助提示安保人員啟動應急對策預案。
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????? 雖然經過多年的發展，防盜報警產品已經步入成熟期，用戶大多關注產品是否穩定可靠以及功能多樣化。但在國內報警市場，聯網化和集成化的需求方興未艾。
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????? 防盜報警系統的聯網模式大致包括市縣公安系統聯網/派出所為中心的聯網/住宅小區聯網/單位聯網，聯網方式包括電話線、專用總線、網絡、電信無線網絡等，其中電話線和總線制的應用最為廣泛。電話線聯網型防盜報警系統多用于商業、金融、學校、政府機關等一些重要場所，報警主機接收警情后除了本地聯動外，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部門的接警中心轉發信息，接警中心負責處理警情并提供出警服務。專用總線型聯網報警系統多用于工廠企業、住宅小區，除了本地聯動外，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的同時，盡量降低系統的誤報率？這一直是防盜報警廠商孜孜以求的目標。除了通過應用各類先進的光電生物技術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控系統集成從而通過圖像復核的手段快速準確地判斷警情。

二、防盜報警系統的發展趨勢

????? 區域聯網化

????? 隨著安全防范意識的提高，以及智能樓宇建筑的蓬勃發展，防盜報警系統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、數百個。防范區域面積的擴大、施工布線的復雜、探測器分布位置的后期調整和擴容等，都對防盜報警系統的控制管理方式乃至系統設計架構提出了新的要求。
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????? 防盜報警系統中的通訊鏈路一般包括報警探測器與報警控制器間的聯網，以及報警控制器與控制中心的聯網。在實際施工部署過程中，為了能靈活搭配探測器的數量和布線，探測器與報警控制器之間大多仍采用傳統的開關量信號傳輸，而報警控制器與控制中心的聯網則是系統是否穩定健壯靈活擴展的關鍵。
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????? 電話線聯網方式運營費用高、聯網速度慢，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。專用總線聯網方式運營成本低、聯網速度快，但覆蓋面積范圍小、線路鋪設可靠性差、傳輸容易受干擾。
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????? 防范區域的加大使得報警系統的監控范圍延展，分布在各個區域的報警控制器必須有完善先進的通訊網絡支撐，控制中心的安保人員才能對系統內的所有探測器的報警狀態一目了然，傳統的聯網方式面對這類的變化難以為繼，而以太網報警技術則使得這一要求的實現成為可能。

????? 聯動集成化

????? 多系統多平臺集成已經成為安防系統發展的一個主要方向，防盜報警系統也不例外。其中，對報警信息進行視頻復核的強烈市場需求使得防盜報警系統與視頻監控系統之間實現集成聯動最具必要性。如果監控區域內出現警情，安保人員一般不可能迅速出現在現場，如果同時出現多處警情，也無法分身去多個地方。如果防盜報警系統能夠聯動視頻監控系統，就可以在控制中心即時觀察報警現場的實時情況，準確識別復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執法部門。
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????? 有賴于科技強警和平安城市建設的顯著成效，許多一線中心城市已經做出了部署20萬甚至30萬攝像頭的構想和規劃，部分社區和區域已初步建立起“覆蓋到面、監測到線、控制到點”的全天候、多功能科技防范網絡體系。在已建成的圖像信息采集設備中，政府投資建設的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學校校園、商場樓宇、賓館酒店、企業內部和居民社區等社會力量投資建設的監控系統，大量的業主可支配控制的攝像機的安裝使用使得視頻復核的難度大幅降低，而矩陣/DVR/第三方綜合管理軟件等各類主控設備和平臺，在智能化聯動處理方面的功能完善也簡化了集成管理的復雜度。
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????? 此外，由于目前大多數中小型防盜報警系統的業主尚未接受報警服務收費的消費觀念，接警中心的主要服務客戶便集中在銀行/文博/學校等重點防范單位。普通用戶只能自行管理使用防盜報警系統，而諸如即時報警、延時報警、24小時防區等專業報警主機的復雜功能設置很難全面掌握，更不用說快速應用，通過與視頻監控系統的綁定，則可以簡化系統使用難度，讓使用者通過直觀簡便的圖像觀察與報警探測結合起來進行日常安保工作。

?信息共享化

????? 多平臺多系統的集成，需要底層信息數據的傳遞和共享。傳統的防盜報警系統與其他安防子系統之間的集成大多是通過硬件聯動完成（如圖1），比如與視頻監控的聯動，一般是通過繼電器輸出模塊這類的硬件設備將報警控制器與視頻監控設備的報警輸入接口連接起來，當報警探測器發現異常情況時，警情信息通過該鏈路輸入到矩陣/DVR等主控設備，通過預先設定的方式執行圖像切換、抓拍、錄像等視頻報警聯動。限于開關量觸點的硬件信息轉發性質，系統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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????? 既然硬件很難實現數據分發，軟件平臺就成為集成系統中的重中之重。防盜報警系統作為安防系統的基本組成部分，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品平臺的研發力度還不夠，尤其是軟件開發能力還不足。而在系統集成中，關鍵就是解決各子系統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不僅能顯示警情關聯區域附近的所有視頻監控圖像并錄像，而且能聯動門禁系統鎖死相關門區、電子地圖自動示警、啟動周界強電照明系統以及建立報警信息數據庫從而方便快速檢索和分析。為了實現防盜報警系統與視頻監控、門禁、對講等子系統的完美整合，這就需要以報警信息為觸發事件的標準數據流，在多個系統間實時傳輸共享，在獨立運行的安防各子系統間建立面向緊急事件的關聯模式。

????? 傳輸IP化

????? 報警信息數字化，不僅可以解決報警信息數據的多系統多平臺共享問題，還可以減少數據傳輸過程中受到的誤報干擾。誤報警是指在沒有出現危險情況時，報警系統發出了報警信號，引起誤報的原因包括報警技術是否先進、報警探測器是否合格、系統設計是否周全、施工環節是否合理、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。
? 目前大多數平臺系統的數據接口還是傳統的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，而以太網通訊技術對于串口通訊是一種比較徹底的技術革新。以太網的優勢在于不僅傳輸距離不限、數據傳輸速率高、采用標準的通訊協議，網絡底層具有CRC校驗、重發機制，協議上層增加了可靠的握手協議，保證了數據的可靠性。在網絡上傳輸時，通訊數據采用了加密傳輸，同時對發送數據端進行身份識別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩定。將報警信息用標準的TCP/IP協議封裝后，由于指令規范，與監控/消防/樓控/門禁等平臺的集成融合更靈活更先進。基于TCP/IP方式的網絡通訊，還可以通過在線檢測縮短故障范圍，快速排查問題節點。
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????? IP化的技術風潮已經席卷安防各子系統，百萬像素攝像機、網絡視頻編解碼器、智能網絡矩陣、網絡門禁、智能視頻分析……，防盜報警系統也要應需而變，將通過光電生物探測技術獲知的入侵行為轉化為數字信息，提供給其他子系統進行綜合處理。

三、以太網報警技術的優勢

????? 防盜報警系統一般由探測器、防區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，驅動報警輸出動作，是防盜報警系統的管理中樞。它能將指定區域內的所有探測器組合起來形成防區，一旦出現警情，及時顯示警報來源位置并根據預設編程聯動繼電器輸出動作。報警探測器與報警控制器之間采用開關量信號傳輸比較適合現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，需要增加總線驅動模塊，每個模塊支持的防區控制器地址有限。將以太網報警技術應用于報警控制器與控制中心報警主機的聯網可以實現系統架構的擴展和優化。
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????? 如果報警防區控制器具備了IP接口，則可進一步將報警主機的部分管理功能剝離出來，移植到報警防區控制器中，使得控制器能夠實現在線布/撤防、脫機聯動和延時報警等功能，控制器的發出的網絡報警信息，可以發送到指定IP的主機端口，從而建立起分布式系統結構。該結構的優勢在于將系統風險分散降低到每個防區控制器單元，即便某幾處節點的控制器出現故障，也不會影響整個報警系統的運行。而總線制報警系統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的優化改進方案，也只不過是多預留了一條備用數據鏈路。此外，組建大型防盜報警系統時，需要報警主機對各分支節點的報警防區控制器協同管理。系統功能強大的同時帶來總線通訊數據量的倍增，RS-485/CAN BUS總線接口的通訊速度無法保證高速并發控制時的數據實時性和可靠性，也成為了束縛系統的瓶頸。
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????? 隨著矩陣/DVR/門禁管理主機/DVS網絡綜合平臺在報警聯動管理上的功能強化（比如矩陣的宏指令以及DVR的報警聯動模版），報警管理主機的作用進一步弱化，用戶只需要根據系統主控設備配置網絡報警防區控制器單元，就可以實現集成聯動、視頻復核和聯網管理等功能。

四、以太網報警技術的應用

????? 以太網數據交換的確使安防系統集成達到了新的高度。網絡報警防區控制器單元不僅數據傳輸可靠即時，還具備安裝靈活快捷的優勢，通過網絡傳輸，數據擴展及通信能力不受限制，利用交換機就可連接到現有網絡的任意節點，不受設備距離和空間環境的限制，這就為實現系統的簡捷控制提供了無限的可能性。而使用串口方式通訊，需要許多界限和轉接，如果現場控制點數龐大，需就很多物理連線，還可能出現通信異常。當然，集成以太網報警技術的產品普及尚需時日，不僅需要占用用戶的信息點和IP資源，更需要相關標準協議的規范和統一以及更多廠家的參與。可喜的是，一些專注行業解決方案的廠商已經著手在監管司法等特殊行業推出相關產品，以天地偉業近期推出的網絡并行報警信號處理器為例，該產品具備多路開關量輸入接口（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，并將其轉換為網絡信號，通過以太網與矩陣/硬盤錄像機等主控設備通訊，實現報警觸發聯動圖像切換/攝像機預置位等特定動作。該產品還提供RS-485級聯接口作為總線式通訊輔助，以適應不具備網絡環境的安裝現場。提供1路報警輸出，可聯動觸發繼電器吸合控制現場燈光/警號等設備，聯動時間0～240s可設。此外，每臺處理器可以通過以太網向16臺主機發送報警信息并提供基于WEB方式（如圖2）的IE設置環境，遠程管理方便靈活。目前，已有可以配合這類網絡報警協議接口的網絡矩陣和硬盤錄像主機推出。借助以太網，網絡矩陣和硬盤錄像機可以接收來自指定IP網絡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域的范圍，做到多點報警狀態即時準確傳輸，而且主控設備提供的智能聯動模版可以實現警情相關多場景切換顯示和錄像抓怕，為安保人員簡化了處警操作，提高了響應速度。

【圖2 報警模式設置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的準確性和實時性，目前搭配該產品的視頻監控系統（如圖3）已經在監獄勞教所、居民社區和智能樓宇項目中得到批量應用。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 搭配網絡報警防區控制器的矩陣系統】
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????? 隨著視頻監控系統在安防系統中核心作用的凸顯，防盜報警系統將逐步成為一種輔助手段或是分支系統。而視頻監控報警聯網中心的出現已經成為這個發展趨勢的參照樣本，未來的安防市場將會圍繞這一新型運營模式的普及而發生深刻轉變。