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变电站智能门禁系统方案设计书
变电站智能门禁系统
上海易瀚电子科技有限公司
2011年10月
变电站智能门禁系统方案设计书
目录
一、系统概述.................................................................................................................................... 1
二、系统设计依据规范.................................................................................................................... 1
三、系统特点.................................................................................................................................... 1
四、功能介绍.................................................................................................................................... 2
五、单门禁系统................................................................................................................................ 3
六、多门禁系统................................................................................................................................ 3
七、监控软件.................................................................................................................................... 3
八、门禁系统安装条件.................................................................................................................... 6 变电站智能门禁系统方案设计书
一、系统概述
为了加强变电站、配电房的安全防范,实现变电站、配电房的科学信息化管理,打造智能化变电站、配电房科学化管理、信息化管理的标杆。上海易瀚电子推出针对变电站的门禁管理系统。系统具有个性化的出入管理权限管理、完善的人性化的功能设计、高效的实时监控及远程控制、短信报警,以及海量存储和防掉电保护数据结构等特点。
二、系统设计依据规范
国际综合布线标准 ISO/IEC11801 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92 《中华人民共和国安全防范行业标准》 GA/T74-94 《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA/T70-94 《监控系统工程技术规范》 GB/50198-94
三、系统特点
1、GSM短信报警功能:
可自由设定1个或多相手机号码,门禁异常时,自动发送报警到设定的手机上。
2、多种开门方式
特制的电锁,可以钥匙开门。并可以指纹、密码、IC卡等多种控制方式开门。
3、控制器兼容设计
门禁智能控制器兼容多种电锁,可以根据现场情况选择适当的电锁。
4、实时监控及远程控制功能
可以实时监控所有门状态、进出情况及报警情况,实时显示人事资料。可以在线远程开门,强制门状态为常开或常闭,调节开门延时时间。
5、海量存储和防掉电保护数据结构
可保存指纹1500枚;脱机存储10万张注册卡管理权限;60000条存储记录。采用铁电存储芯片组,停电后数据永不丢失。
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6、实用的通讯方式
根据客户具备现有资源,选择相应的通讯方式。可以选择局域网自适应TCP/IP通讯协议通讯,也可以选择GPRS无线通讯。
7、抗干扰设计
防雷击防浪涌抗静电防错接电路设计,通过EMI (电磁干扰)及电气性能质量检测。
四、功能介绍
(1)系统设备记录存储能力
门禁系统设备应具有较强的记录存储能力,控制器采用工业级ARM微处理器、铁电存储器,具备掉电不丢失数据、没有读写次数限制,并且对每一个门禁点可保存10万个以上用户卡和1万条以上事件记录。 (2)监控功能
后台的监控室电脑可遥控所有门禁电锁的“开”或“关”,可实时监看刷卡人的相片和相关信息,通过电子表格的方式可实时显示所有门禁点的开关状态和通讯状态,可详细记录每次开关门的时间、日期、卡号、姓名、部门等资料。 (3)实时查询功能
系统可实时显示各种事件的记录(包括:按钮开门、遥控开门、遥控关门、非法开门、消防开门、消防报警、防盗报警、门状态、刷卡记录等等)。方便实时查询。 (4)操作员管理功能
系统具备多级操作人员体制(如:超级管理员、系统工程师、一般人员等级别),不同级别的操作员具有不同登录密码及使用权限。 (5)多种方式开门功能
门禁系统可兼容“刷卡”、“刷卡+密码”、“密码”、或“指纹”等多种控制组态。 (6)各种报警功能
1)非法闯入报警
或强行开门报警,即没有通过合法方式(刷卡、按钮等)强行开门或者破门而入。系统软件监控界面会用红色的提示该报警信息的时间和位置,并驱动电脑音箱提醒值班人员注意。
2)门长时间未关闭报警
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门被合法打开超过一定时间(时间长短可自定义)未关门,系统软件监控界面会用红色的提示该报警信息的时间和位置,并驱动电脑音箱提醒值班人员注意。 3)防拆报警
即有恶意破坏门禁设备时,系统会在监控软件界面予以报警提示,并驱动计算机音箱,以提醒值班人员注意。同时,可以通过GSM短信通知值班、管理人员。 (7)电子地图功能
可以将门的图标放在相应的地图的某个位置,实时监控时显示更加直观和人性化。
五、单门禁系统
六、多门禁系统
七、监控软件
功能强大:软件以专业的目光为您考虑到您对出入管理控制的各个方面的需要,并可以享受软件的及时升级和扩展服务,使得您的系统具备更强大的功能。
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操作简单:软件在设计时就重视您在使用时的便捷要求。全中文的操作界面,完善的说明文档和简洁的操作界面,只要具备基本电脑操作常识即可胜任管理工作。也使得您的操作者在交接管理工作时方便、快捷。同时也使得培训工作变得轻松快捷而卓有成效。
使用安全:密码保护的进入程序,避免非授权人员操作和篡改数据。保证数据的安全性和可靠性。可以多用户管理,不同权限级别的操作员拥有不同的操作权限和级别,不同部门的人拥有不同的软件功能。
软件兼容性强,升级方便。可以兼容Win9
8、Win2000、XP、Vista、Win7等微软的操作系统,可以方便地进行软件升级,获得更新软件版本,功能更加强大,操作更加方便,界面更加友好。
部分软件界面如下。
人员管理界面
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变电站门禁设备管理界面
门禁管理电子地图
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门禁进出管理数据统计表
八、门禁系统安装条件
1、根据门的类型,选择不同的电锁。
根据现场门的类型选择相应的电锁,如玻璃门选择电磁锁,防盗门选择电子锁,铁门选择电机锁等。
2、由客户选择通讯方式 (1)无线GPRS通讯
(2)有线需要局域网TCP/IP通讯
3、在门附近提供220V电源。
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毕业设计/论文 开题报告
课题名称智能门禁系统设计 院 系信息科学与工程学院
专业班电子科学与技术1101
姓 名
评分 指导教师
华中科技大学武昌分校 毕业设计开题报告撰写要求 1. 开题报告主要内容
1)课题设计的目的和意义; 2)课题设计的主要内容; 3)设计方案; 4)实施计划。
5)主要参考文献:不少于5篇,其中外文文献不少于1篇。
2.撰写开题报告时,所选课题的课题名称也不得多于25个汉字,课题设计份量要适当,设计中必须是自己的设计内容。
3. 开题报告的字数不少于2000字(艺术类专业不少于1000字),格式按《华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。 4. 指导教师和责任单位必须审查签字。
5.开题报告单独装订,本附件为封面,后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。 6. 此开题报告适用于全校各专业,部分特殊专业需要变更的,由所在系在基础上提出调整方案,报学校审批后执行。
华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告 学生姓名
学号
专业班级
电子科学与技术1101班
系别
信息科学与工程学院
指导教师
职称
高级工程师
课题名称
智能门禁系统设计
1.课题研究的目的和意义 1.1研究目的 从古至今,人们习惯用普通的门锁来保护他们的财产,以及防止非法人员进出房间等私密场所,这种简单的方法一直延续了很久。然而普通的门锁始终离不开钥匙,而且每把门锁需要一把与之相对应的钥匙,需要加锁的地方也越来越多,导致需要随声携带很多把钥匙。钥匙多了就不方便于携带,并且容易丢失和被盗,安全很差。在科技高速发展的现在,传统的门锁已经不能满足人们对安防的需求,为了从根本上改变这种局面,产生了智能门禁系统,它是在电子、机械、光学、生物识别技术、计算机技术和通信技术等新技术的基础上开发出来的,它也是新时代很优秀的产物。
众所周知门禁系统,也被称为出入口控制系统。在科技发达的今天,门禁系统已发展成为一套现代化,功能齐全的管理系统。它对出入口及通道的管理已经不再是单纯的钥匙和锁的管理,它能够帮助内部有序化管理。它能够时刻记录人员的出入时间、出入情况等,限制人员的出入范围,也可以很好的拒绝非法人物进入。同时,它也可以有效的预防了财产受到非法侵犯。门禁管理系统已经成为了安全防范系统中很重要的部分,它在当今社会发展的很迅速,已经广泛的应用在了办公室,宾馆,智能大厦,智能小区等各种大门、通道、房间的管理。当今社会的房地产发展如火如荼,小区门禁系统成为小区住宅楼不可缺少的配套设施,它很好的保护了住户的人身安全和财产安全。 目前,国内对门禁系统的研究已经从认知教育和试用进入到了研发阶段,但在门禁系统的设计与研发过程中还有一些不足之处,其表现为:(1) 对国外已有的系统进行仿造;(2) 采用国外现有的集成模块,如门禁控制器,读写器,天线模板等;(3)产品形式缺乏多样化、投入资金消耗量大。
在技术方面,中国当前也有很多企业仿制国外的门禁系统,目前的做法有两种,一是采购外国商家的系统零部件,例如门控器,读写器等,再对这些芯片进行二次软硬件的设计。此系列系统的性能较好,能够满足那些对安全有严格要求的场所,但是价格昂贵。二是,在购买核心芯片之外,对国外其他部件的优质产品进行研制。此方容
易变通,可以随时满足客户对门禁系统的合理性要求,且价格比较便宜。从内部系统结构出发可看出,国内的门禁系统多数以控制器为核心研制的,门控器部分由国外厂家开发。就是门禁控制器要接收读卡器的信号,再根据信号来决定是否开门。国内在目前先进的智能系统的研发处于滞后状态,不过相信在未来我国一定能够研发出完全属于自己的智能系统。 1.2 研究意义
门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统,是一种新型现代化安全管理系统。在社会财富不断增长的今天,建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全防护措施,这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统,识别出入口人员的身份,对出入口进行控制。同样小区门禁系统是保障住户的人身财产安全的重要方法。并且可以通过小区门禁系统的设计,熟悉掌握单片机的特点、编程技巧以及其应用。 论文研究的意义:
(1)小区门禁系统是安全防范系统中常见的设施,能够对智能住宅的重要通道进行管理,保障住户的人身及财产安全,减少或防止非法行为的发生。
(2)小区门禁系统可以对住户及访客的出入情况进行常规统计管理,并记录档案为突发事件提供相关资料,便于以后的查阅。
(3)该设计可以为住户和访客提供了便捷有效的出入方式,方便人们间的交往。
2.课题研究的主要内容
门禁系统采用AT89C52 单片机作为控制核心,外围加蜂鸣器控制电路、开门指示灯电路、电控锁控制电路以及1602显示电路等。门禁系统主要组成:由CPU、复位电路、电源指示、工作指示、振荡电路、蜂鸣器电路、门控锁电路、读卡模块、显示模块等组成。采用射频卡完成刷卡进门。
其门禁系统的工作原理:
(1)当刷卡时,蜂鸣器响一下,如卡权限获得允许,显示模块显示卡号,同时继电器动作将门锁打开,指示灯点亮,延时一段时间后继电器再次动作将门锁锁闭,指示灯熄灭。 (2)当按下出门按钮时,将门锁打开,指示灯点亮。
(3)程序中增加了射频卡权限判断,当遇到合法卡时显示卡号,门锁打开,非法卡不显示卡号门锁不开。
(4)可以更改射频卡的权限。
3.研究方法
最小系统设计:门禁系统数控部分采用89C52 单片机作为控制核心,其内部组成包括:一个8位的微处理器CPU及片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接;片内数据存储器RAM低128字节,存放读/写数据;高128字节被特殊功能寄存器占用;片内程序存储器4KB ROM;四个8位并行I/O(输入/输出)接口P3 -P0,每个口可以用作输入,也可以用作输出;两个定时/计数器,每个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口。
RFID(射频识别)技术:是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、智能卡上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更加自如等优点,已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一。一个最基本的RFID系统,一般包括以下几个部份:一个载有目标物相关信息的智能卡即RFID智能卡、在读写器及RFID单元间传输RF信号的天线、一个接收从RFID智能卡返回的RF信号并将解码的数据传输到主机系统以供处理的RFID读写器。目前,RFID系统已在交通管理、仓储管理、物流管理、生产线追踪等领域大展身手。
本次设计的系统硬件框架如图3-1: 图3-1 系统硬件框架
软件设计上,根据功能分了几个模块编程。模块主要有:读卡模块、数制转换模块、显示模块、合法卡比较模块、开锁模块、中断子程序模块、延时子程序模块等。 本次设计的主软件流程如图3-2:
4.实施计划
(1)第1-2周开题阶段,撰写开题报告、外文文献翻译。 (2)第3-4周提交开题报告、外文文献翻译,完成开题答辩。 (3)第5-6周查阅资料,方案设计。
(4)第7-10周拟定的课题实施方案,进行深入研究,基本完成毕业设 计/论文工作。
(5)第11周软硬件修改、系统调试,课题中期检查。 (6)第12周课题验收。
(7)第13-14周撰写论文初稿、提交初稿修改论文并定稿。 (8)第15周答辩资格审查,毕业答辩。
5.主要参考文献
[1] 李忠国.单片机应用技能训练.北京:人民邮电出版社,2006. [2] 何立民.单片机高级教程、应用于设计.北京:北京航空航天大学出版社,2000. [3] 刘守义.智能卡技术.西安:西安电子科技大学出版社,2004. [4] 林全新.单片机原理与接口技术.北京:人民邮电出版社,2002. [5] 李朝青.单片微机原理及应用技术.天津:南开大学出版社,1998.
[6] Weis Stephen A.RFID : Principles and Applications. Massachusetts:MIT CSAIL, 2007.
指导教师意见 指导教师签字: 年月日
答辩小组意见: 组长签字: 年月日
教研室审查意见: 教研室负责人签字: 年月日
院系审查意见: 院系负责人签字: (公章) 年月日
填 表 需 知
一、 填写本表前,学生应根据本表各部分要求写出初稿,由指导老师审查通过。
二、 参照指导教师意见修改初稿后正式填写本表,所填内容一经确定,一般不随意变动。
三、 本表各部分如不够填写,可自行加页。
四、 本表一式两份,指导教师一份(可以电子稿),所在系部一份(打印稿)。
一、课题来源 本课题来源于指导老师
二、题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义(包括应用前景、科学意义、理论价值)以及主要参考文献 1.国内外研究现状及水平 (1)目前,国内对门禁系统的研究已经从认识教育和试用阶段进入到了研发阶段,但在门禁系统的设计与制造过程中还有以下几点不足之处,主要表现为: (a)采用国外已有的集成模块,像读写器、门禁控制器、天线模板等; (b)对国外已有的系统进行仿造; (c)产品单
一、开发成本较高。 (2)在技术方面,中国目前也有很多厂家,仿制国外优秀的门禁系统,主要的做法有两种,第一种是购买国外的门禁系统配件,如读写器、门控器等,再对其进行二次软硬件的设计。这种门禁系统的性能很好,能满足许多安全要求很高的场所,但是价格很高。第二种方法是,除了核心芯片购外,其余部件都是对国外优质产品进行研制。这种方式比较灵活,可以随时根据客户的要求增加门禁系统的功能,且价格也比较便宜。而在系统的结构方面,国内的门禁系统大多以控制器为核心构建的,门控器大多由国外企业研制。即门禁控制器先接收读卡器的信号,再根据信号来决定是否开门。 (3)国外对IC卡的研究和应用较早,特别是在美国和欧洲,但在非接触式IC卡方面的研究使用也只是近几年的事。非接触式IC卡和读卡器的关键技术掌握在欧美国家和部分亚洲国家中,但真正形成大批量生产的厂家只有美国;德国、英国次之;日本、台湾、新加坡处于同一档次。当今世界上非接触式IC卡主流产品是Philips公司的Mifare技术,己经被制定为国际标准ISO/IEC14443 Type A标准。欧洲一些IC卡及读卡器制造商大都以Mifare技术为标准发展自己的IC卡事业。 2.研究目标及意义 智能门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统,作为一种新型现代化安全管理系统,门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。在社会财富不断增长的今天,建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全防护措施,这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统,识别出入口人员的身份,对出入口进行控制。在我国Ic卡行业的发展起始于1993年左右,当时对Ic卡行业非常重视,高瞻远 瞩,国家大力发展我们自己的Ic卡事业,建立了“金卡工程”141。已成功开发出了我国自主版权的较大容量的存储卡和逻辑加密卡等,但是对于高端cPu卡和非接触Ic智能射频卡的制卡技术和相应的读/写卡设备的技术我们仍处于落后状态,极大的限制了我国Ic卡事业的发展,制约着我国“金卡工程”的实施,智能门禁控制系统在我国的使用还处于发展阶段。 本系统能在打开电源并运行上位机后,能自动向下位机发送读卡命令,当有RFID卡进入到读卡器的读卡范围内时,则会自动读取卡序列号,并将卡序列号传送给上位机,上位机判断卡的有效性。若该卡是有效卡,系统会执行开门并在液晶上显示正确的信息;若该卡是非法卡,则会报警并显示错误的信息。本系统能够有效、方便、安全地控制重要场所的出入访问,具有可靠性高、保密性强、方便快捷等特点,但这部分还只是设计阶段没有真正的实现,该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。 在本设计中仿真实现了密码输入模块:(1)针对于用按键输入密码,根据密码的正确与否来进行相应的操作;(2)管理员可以自行设定和修改密码;(3)防止密码被盗,输入密码错误次数超过3次则报警;(4)友好的人机界面;(5)输入正确的密码后,驱动开锁电路。 3.参考文献 [1] 陈国栋.基于射频识别技术的门禁系统研究与设计[D].硕士论文长沙:中南大学,2005:15-36. [2] 黄菊生.基于智能IC卡的网络门禁系统设计与开发[D].硕士论文长沙:湖南大学,2003:69-95. [3] 游战清,李苏剑,张益强等.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2004:95-121. [4] 安静宇.基于非接触式IC卡门禁系统的设计[D].西安科技大学,2006:12-45. [5] 康行健.天线原理与设计[M].北京:国防工业出版社,1998:65-73. [6] 韩瑜,焦小澄.高效的LCD模块显示程序设计方法[J].计算机工程与应用.2004,22(1):123-126. [7] 汤竞南,沈国琴.51单片机C语言开发与实例[M].北京:人民邮电出版社,2008:1-4,89-95. [8] 赵妍妮.I2C总线的单片机C语言实现及应用[J].微机发展,2001,12(4):172-174.
三、研究的主要内容、研究方案及准备采取的技术路线、拟解决的关键问题(注:本部分内容必须详细填写) 1. 研究的主要内容 本设计采用AT89C52作为主控芯片,专用读卡器模块用来读射频卡的信息,当有卡进入到读卡器读卡的范围内时就会读取到相应的卡序列号,并根据得到的卡序列号做出相应的操作。但在PROTUES仿真中无法模拟读卡器,所以用了一个开关来代替正确信号的输入。若正确则开门,若不正确则报警并显示错误信息。本设计实现了自动、准确的识别卡序列号,对门禁系统起着重要的作用EEPROM采用AT24C04芯片,掉电后可以存储密码,从而保证了系统的安全性。人机交互通道部分采用了4×4矩阵键盘输入以及LCD1602标准字符型液晶显示。针对于用按键输入密码,根据密码的正确与否来进行相应的操作,管理员可以自行设定和修改密码,防止密码被盗,输入密码错误次数超过3次则报警;输出系统部分包括驱动开锁电路和报警电路;其中,在本系统设计中,驱动开锁电路用发光二极管表示,而报警电路则使用蜂鸣器。 2. 研究方案 本系统的主要电路包括:读卡器数据采集电路、串行E2PROM存储电路、LCD1602显示电路、串口通讯电路、报警电路、门控电路、键盘电路。 硬件接口电路如图1所示。 按键模块报警模块显示模块存储模块门控模块 图1硬件接口电路 AT89C52串口通信模块读卡器数据采集(1)数据采集:读卡器YHY502ATG通过天线读取RFID卡的数据,然后将数据传送出去。但这部分还只是设计阶段没有真正的实现,该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。 (2)数据分析:AT89C52接收到数据后,将数据传送给AT24C04或上位机,AT24C04或上位机对数据进行分析,从而判断数据的有效性。 (3)数据处理:针对数据的采集和分析的结果做出相应的处理,例如显示、报警、门控等。 (4)密码输入模块:(a)针对于用按键输入密码,根据密码的正确与否来进行相应的操作;(b)管理员可以自行设定和修改密码;(c)防止密码被盗,输入密码错误次数超过3次则报警;(d)友好的人机界面;(e)输入正确的密码后,驱动开锁电路。 (5)报警机制模块:当出现非法卡或输入的密码不正确时产生报警。 3. 拟解决的关键问题 (1)系统总方案的论证 (2)系统硬件设计 (3)程序软件设计
四、已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件(包括已经取得的科研成果、已经完成的科学实验及调查研究、具备的主要仪器设备及资料与数据等),以及可行性分析 1. 已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件 在大学期间,我们开设了单片机的课程,对整个单片机的控制比较熟悉,做过相关的单片机课程设计的实验,目前我校图书库里有很多较好的相关资料,在这个过程中我们查阅相关资料,文献,熟悉单片机的仿真软件环,具备相关科研工作基础与条件。 近年来,门禁系统因其独特的优越性作为安全防范系统中的一个分支得到了飞速的发展和较广泛的应用。门禁系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出,是因为它变以往安防产品(如闭路监控、 防盗报警等)的被动安防方式为主动控制方式。射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。同时,经济水平的高速发展让人们越来越关心建筑内部的安全性。为了适应信息时代的需要,保证小区内部的安全性,满足用户当时的各种需求,智能门禁系统应运而生。智能门禁系统集计算机技术、电子技术、机械技术、磁电技术和射频识别技术于一体,使卡与锁之间实现完整“对话”功能,以智能卡来控制门锁的开启,开创了门禁管理的新概念,它不仅给管理者提供了更安全、更快捷、更自动化的管理模式,而且也给使用者带来了极大的方便。本文研究的基于射频识别技术的门禁系统就是这样的一种系统。 2.可行性分析 我查阅了相关资料,也了解到目前已经具备进行这个实验的基础,并且实用性很强,很多人都进行过相关研究,这个实验是可行的。 首先规划出了系统的硬件功能模块和软件功能模块,以及在此分析基础上设计出的具体的、可以满足本系统全部需求和要求的子模块,并在整个的设计中可以进行模块化设计,为以后的设计带来方便。所以此设计是可行的。
五、课题研究起止年限、任务安排、分阶段要求和预期结果 研究起止年限:2010年11月—2011年6月 本课题工作拟分为四个阶段:准备阶段、论文(设计)的研究、设计与论文撰写阶段、答辩阶段和归档总结阶段。 课题进度安排: 第一阶段(2010年11月至2010年12月)查阅文献及资料,阅读外文资料并翻译,完成开题报告的相关工作 第二阶段(2010年12月至2011年2月)查阅资料,掌握各个电路模块的设计 第三阶段(2011年2月至2011年4月)灵活运用相关模块,并进行相关程序编写,调试,仿真对照分析 第四阶段(2011年4月至2011年6月)实验总结和论文撰写,论文PPT制作,准备答辩 预期结果:本系统有些模块还只是设计阶段没有真正的实现,该系统还需要在今后的工作中进一步的研究和改善。所以在仿真中简单的用一个开关按钮代替读卡器正确信号的输入。本系统的管理软件设计不完善,没有实现到多机互联等功能。
六、指导教师审查意见 指导老师签字: 年 月 日
沈阳工业大学
本科生毕业设计(论文)开题报告
毕业设计题目: 楼宇门禁监管系统软件设计
学
院:
信息科学与工程学院
专业班级:
通信0902
学生姓名:
格根哈斯090404049
指导教师:
赵柏山
2013年
03 月 18 日 楼宇门禁监管系统软件设计
一、课题研究的目的和意义
1.国内外研究现状及水平
目前,我国的住宅发展已进入一个新的发展时期,住宅需求已从追求简单生存空间的数量型需求向追求数量、质量、功能、服务等多重需求过渡。要提高住宅、住宅小区建设的现代科技水平,推动住宅产业现代化和住宅的改朝换代,就必须充分利用现代建筑技术、新型建材、环保节能技术,特别是以计算机网络技术为特征的信息技术。智能建筑是未来建筑的发展方向,现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区,进而走进家庭。楼宇可视系统适应了社会的信息化,实现了住户对访客图像识别和双向通话功能,增加了安全可靠性,有效地保护了住户的人身安全和财产安全,成为二十一世纪房地产投资开发的主导方向,正在成为小康住宅不可缺少的配套设施。可以说,微型计算机和单片机的迅速发展和它在各个领域智能化应用为智能楼宇门禁提供了条件和技术,楼宇门禁监管系统所涉及的各项技术的背景均是成熟的,其技术发展符合现代数字化技术的潮流,它是信息化社会发展的必然趋势。
(1)目前,国内对门禁系统的研究已经从认识教育和试用阶段进入到了研发阶段,但在门禁系统的设计与制造过程中还有以下几点不足之处,主要表现为:
(a)采用国外已有的集成模块,像读写器、门禁控制器、天线模板等; (b)对国外已有的系统进行仿造; (c)产品单
一、开发成本较高。
(2)在技术方面,中国目前也有很多厂家,仿制国外优秀的门禁系统,主要的做法有两种,第一种是购买国外的门禁系统配件,如读写器、门控器等,再对其进行二次软硬件的设计。这种门禁系统的性能很好,能满足许多安全要求很高的场所,但是价格很高。第二种方法是,除了核心芯片购外,其余部件都是对国外优质产品进行研制。这种方式比较灵活,可以随时根据客户的要求增加门禁系统的功能,且价格也比较便宜。而在系统的结构方面,国内的门禁系统大多以控制器为核心构建的,门控器大多由国外企业研制。即门禁控制器先接收读卡器的信号,再根据信号来决定是否开门
门禁系统是智能建筑楼宇自动化系统中的安全系统,作为一种新型现代化安全管理系统,门禁系统把自动识别技术和现代安全管理措施结合起来。在社会财富不断增长的今天,建筑物内的主要管理区、出入口、贵重物品的库房、设备控制中心、电梯口等重要部门的通道口都需要加强安全防护措施,这就需要开发出与之相对应的智能门禁系统,识别出入口人员的身份,对出入口进行控制。
二、课题研究的主要任务和预期目标 1.主要任务及要求
本课题主要研究门禁系统的控制运作,主要为软件制作及设计。
编辑一楼宇监控管理端软件,实现门禁控制,门视频监控,图像采集,用户配置,日志功能。
通过学习研究单片机,可视化编程,VC++ 等中的几大控件的作用和使用方法,将其应用到程序中,从而实现系统功能。 2.预期目标
完成串行通信接口与下位机控制模块的通信功能,usb摄像头驱动及图像采集保存,管理界面设计,日志功能设计,给出设计的相关过程及应用程序。
三、设计方案 1.设计思想
设计原则: (1)系统的实用性
门禁系统的内容应符合实际需要,不能华而不实。如果片面追求系统的超前性,势必造成投资过大,离实际需要偏离太远。因此,系统的实用性是首先应遵循的第一原则。同时,系统的前端产品和系统软件均有良好的可学习性和可操作性。特别是操作性,使具备电脑初级操作水平的管理人员,通过简单的培训就能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平。 (2)系统的稳定性
由于门禁系统是一项不间断长期工作的系统,并且和我们的正常生活和工作息息相关,所以系统的稳定性显得尤为重要。 (3)系统安全性
门禁系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时,还应符合中国或国际有关的安全标准,并可在非理想环境下有效工作。强大的实时监控功能和联动功能,充分保证使用者环境的安全性。 (4)系统可扩展性
门禁系统的技术不断向前发展,用户需求也在发生变化,因此门禁系统的设计与实施应考虑到将来可扩展的实际需要,亦即,可灵活增减或更新各个子系统,满足不同时期的需要,保持长时间领先地位,成为智能建筑的典范。系统设计时,对需要实现的功能进行了合理配置,并且这种配置在工程完成后可以设置和改变。系统软件可以根据不同历史时期的市场需求进行相应的升级和完善。同时,可以扩展为考勤系统、会议签到系统、巡逻管理系统,就餐管理系统等一卡通工程。 (5)系统易维护性
门禁系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。系统的运转要真正做到通电即可工作和运行的程度。而且维护过程中无需使用过多专用的维护工具。从计算机的配置到系统的配置,前端设备的配置都要充分仔细地考虑了系统的可靠性,并实施相应的认证。做到系统故障率最低的同时,也要考虑到即使因为意想不到的原因发生问题时,也能保证数据的方便保存和快速恢复,并且保证紧急时能迅速地打开通道。整个系统的维护应是在线式的,不能因为部分设备的维护而停止所有设备的正常运作。
2.方案论证
本系统的侧重点就是软件部分,虽然系统的硬件部分比较简单,但是想要实现系统的功能,所以要制作功能齐全、操作简单的软件。
为了能使操作界面友好,操作人员易于操作,我想使用有关可视化编程的软件来设计软件,充分利用了一些常用控件,来实现系统所需功能。在数据库方面,我选用ACCESS数据库,由于ACCESS数据库具有动态性,便可以将动态的和临时的一些信息存入到数据库中。
可行性分析
我查阅了相关资料,也了解到目前已经具备进行这个实验的基础,并且实用性很强,很多人都进行过相关研究,这个实验是可行的。
首先规划出了系统的硬件功能模块和软件功能模块,以及在此分析基础上设计出的具体的,可以满足本系统全部需求和要求的子模块,并在整个的设计中可以进行模块化设计,为以后的设计带来方便。所以此设计是可行的。 3.设计中要解决的主要问题和措施
系统总方案的论证
本系统有些模块还只是构思阶段没有真正的实现,该系统还需要在今后的工作中进一步的研究实现和改善。本系统的管理软件设计等还处于起步阶段,尚不完善,没有实现到多种化功能。
系统硬件设计 系统软件设计
软件界面设置,数据库设置 ,数据库操作设置 ,连接设置 ,控件设置 在大学期间,我们开设了单片机,可视化编程,C语言课程,对整个单片机,可视化编程软件,C语言的软件控制比较熟悉,做过相关的单片机,可视化编程,C语言课程设计的实验,目前我校图书库里有很多较好的相关资料,在这个过程中我们查阅相关资料,文献,熟悉单片机的仿真软件环,具备相关科研工作基础与条件。
四、课题进度安排
研究起止年限:2013年03月—2013年6月
本课题工作拟分为四个阶段:准备阶段、论文(设计)的研究、设计与论文撰写阶段、答辩阶段和归档总结阶段。 课题进度安排: 第一阶段(2013年03.01至2013年03.30)查阅文献及资料,阅读外文资料并翻译,完成开题报告的相关工作 第二阶段(2013年04.01至2013年04.30)查阅资料,掌握各个电路模块的设计 第三阶段(2013年05.01至2011年05.30)灵活运用相关模块,并进行相关程序编写,调试,仿真对照分析 第四阶段(2013年06.01至2013年06.24)实验总结和论文撰写,论文PPT制作,准备答辩 参考资料: 1. IC卡门禁系统
2. 韩存兵,Visual C++数据库编程实战,科学出版社
3. David J,KruglnsK,Scot Wingo,George Shepherd著,Visual C++技术内幕,北京希望电子出版社,1999.5第一版
4 .张立科,Visual C++6.0数据库开发与工程实践,人民邮电出版社
5. 贾成宇,智能门禁系统门控部分软件设计,长春邮电学院学报2001年01期 6. 宋小燕、赵明峰等,VC中串口编程与ODBC技术的应用,维普资讯 7. 智能门禁管理说明书,深圳来吉智能有限公司
8. 雷玉堂.各类门禁系统的比较及其发展[J]. 2007年 中国公共安全(市场版) 9. 赵永江 《楼宇的门禁,监控及车库管理系统》 赵永江 中国电力出版社 10.杨光友,朱宏辉,等.单片微型计算机原理及接口技术.北京:中国水利水电出版 社,2004 11. Coetzee L.and Botha E.C.Fingerprint recognition in low quality images.Proceedings of The IEEE,1993,10(26):1441~1460
12. 杨光友,朱宏辉,等.单片微型计算机原理及接口技术.北京:中国水利水电出版社,2004 13李朝清.单片机原理及接口技术.北京:北京航天航空大学出版社,1999.13~109
无线视频监控系统设计毕业论文开题报告
无线视频监控系统设计
系 别: 电子工程系 班 级: 应用电子技术教育0201班 学生姓名: 杨丽 指导教师: 李杰
2015年 11月 9 日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,应在指导教师指导下,由学生在毕业设计工作前期完成,经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效;
2.开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴;
3.毕业设计的开题报告应包括以下内容:
(1)主要技术指标;
(2)工作思路;
(3)课题的准备情况及进度计划;
(4)参考文献。
4.开题报告的撰写应符合科技文献规范,且不少于2000字;参考文献应不少于15篇,包括中外文科技期刊、教科书、专著等。
5.开题报告正文字体采用宋体小四号,1.5倍行距。附页为A4纸型,左边距3cm,右边距2cm,上下边距为2.5cm,字体采用宋体小四号,1.5倍行距。
6.“课题性质”一栏:
理工类:A.理论研究 B.应用研究 C工程设计 D.软件开发 E.其它 经管文教类:A.理论研究 B.应用研究 C.实证研究 D.艺术创作 E.其它
“课题来源”一栏:
A.科研立项 B.社会生产实践 C.教师自拟 D.学生自选
“成果形式”一栏:
A.论文 B.设计说明书 C.实物 D.软件 E.作品
毕业设计开题报告
课题题目 课题性质 成果形式
A B C D E □ □ ■ □ □
无线视频监控系统设计
课题来源 同组同学
A B C D □ □ ■ □
A B C D E ■ □ ■ □ □
开题报告内容(可另附页)
无
指导教师意见(课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等)
指导教师签名:
月 日 专家组及系里意见(选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计(论文)大纲要求、整改意见等)
专家组成员签字: 教学主任(签章):
月 日
附件二:开题报告
无线视频监控系统设计
一、选题背景及现实意义
近年来,我国整体经济实力显著增强,但社会治安状况也日趋复杂,公共安全问题不断凸现。城市犯罪日益突出,手段不断更新、升级。这些就迫切要求加快发展以主动预防为主的视频监控系统 。自“911”、“非典”之后,突发事件的应急防范系统成为新的安防建设热点,各主要城市如北京、杭州、广州、深圳开始加快建设城市的视频监控系统。因此,无线视频监控系统技术得到了广泛的应用。 二、主要任务
1.确定设计方案,包括硬件逻辑器件的选择和编程语言的设计。
2.利用所学习过的《单片机原理及应用》和《高频电路原理》进行硬件方面的设计实验。
3.以硬件为基础,使用Protel DXP软件画电路原理图。按原理图制作电路,再进行编程设计,并结合实验反复分块调试验证。
4.系统调试,以确定该方案的实用性和合理性,进行调试验证。记录在调试中的相关参数,将设计作品运用于实践当中去。
5.总结论文,准备答辩。从中总体完成任务。 三、研究的思路与关键技术
基于无线视频监控系统发展迅速更新、升级及应用广泛等这些特点,本毕业设计主要对模拟信号数字化控制,使其推向数字化的应用领域来进行研究。运用C8051F310单片机控制进行数据信息无线传送,通过高频调制电路对射频图像信息进行无线传送。此方案采用射频无线发射、射频无线接收、数字无线发射、数字无线接收四部分组成。
C8051F310单片机从键盘取得的数据信号经过处理后送给无线发射模块进行调制发送。键盘经过C8051F310单片机可以对无线发射模块nRF905进行控制。AT89S52单片机通过键盘在液晶上显示对应的`控制信息。视频显示设备将接收到的射频信号解调成视频信号并显示,从而达到了监控的功能。如框图1
框图1
摄像头采集图像信号,通过内部转换电路转换成视频信号输出到调制电路。调制电路的设计:电容三点式振荡电路产生56MHz正弦信号和AV信号调制,得出射频信号,送入到射频放大器UPC1651放大后发送出去。nRF905无线接收模块把接收到的信号进行解调,把解调后的数据信息传给C8051F310单片机,单片机通过指令控制摄像头电机的转向。如框图2。
框图2
此设计电路简单,容易实现,使用范围广,对于银行、煤矿等安全地带可以很方便控制摄像头的电机进行检测。功耗低、软件编程较简单,nRF905芯片的体积小、整个系统成本低。用单片机来实现无线视频监控系统,充分利用了单片机的资源。同时使用C8051F310单片机和nRF905芯片一起控制,非常符合我们的设计思路。 四、性能指标
射频无线发射、射频无线接收、数字无线发射、数字无线接收 1、传输距离10m以内
2、数字传输速度100KB/S以内 3、工作频率433MHz频道 4、工作电压3.3V、5V和12V 5、发射模块的发射功率10-30mW
预期达到对移动的图像摄像头可以实时的监视。单片机把按键处理成数字信号送给发送端,在接收端通过将发送的数字调制信号解调后送给接收端的单片机,单片机通过运算后输出相应的指令控制现场的电机作相应的动作,从而达到对现场的实时监视和控制。
五、进度安排
序号 毕业设计阶段性工作及成果 1、 2、 3、 4、 5、 6、
查找资料、确立方案、设计电路 方案论证、购买元件 制作电路、程序设计 系统制作、分块调试
系统调试、反复验证、得出结论 总结论文、准备答辩
时间安排(初步) 早期进入阶段 第1~2周 第3~4周 第5~6周 第7~9周 第10~12周
六、参考文献
[1] 李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础[M],第二版,北京:北京航空航天大学出版社,2001.7
[2] 徐维祥,刘旭敏.单片微型机原理及应用[M],第一版,辽宁:大连理工大学出版社,2002.7
[3] 李朝青.单片机学习指导[M],第二版,北京:北京航空航天大学出版社,2015.10 [4] 楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例[M],第二版,北京:北京航空航天大学出版社,2015.2
[5] 李军.51系列单片机高级实例开发指南[M],第二版,北京:北京航空航天大学出版社,2004.6
[6] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M],第一版,北京:清华大学出版社,2015.8
[7] 市川裕一,青木胜.高频电路设计与制作[M],第一版,北京:科学出版社,2015.8 [8] 赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M],第一版,北京:人民邮电出版社,2003.9
[9] 马忠梅,籍顺心,张凯等.单片机的C语言应用程序设计[M],第一版,北京:北京航空航天大学出版社,2003.11
[10] 吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M],第一版,广东:华南理工大学出版社,2001 [11] 高吉祥,黄智伟,陈和.高频电子线路[M],第一版,北京,电子工业出版社,2003
[12] 梅丽风,王艳秋,张军.单片机原理及接口-技术[M],第一版,北京:清华大学出版社,2004
[13] 徐守堂,杨志民,徐大诚.电视接收技术[M],第一版,陕西:西安电子科技大学出版社,2003
[14] 全国大学生电子设计竞赛组委会.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编[M], 第一版,北京:北京理工大学出版社,2003
[15] 张维振.无线电设备装接调试与检测维修实用手册[M],北京:银声音像出版社,2004.5.1
[16] 李泊成.基于MCS―51单片机的嵌入式系统设计[M],第一版,北京,电子工业出版社,2004.8.5
[17] 李泊成.基于MCS―51单片机的嵌入式系统设计[M],第一版,北京:电子工业出版社,2004.8.5
[18] 鲍可进.C8051F单片机原理及应用[M],第一版,北京:中国电力出版社,2015.1 [19]《无线电》编辑部.无线电元器件精汇[M],第一版,北京:中国邮电出版社,2000.4 [20] 张迎新,雷文,姚静波.C8051F系列SOC单片机原理及应用[M],第一版,北京:国防工业出版社,2015.8
[21]童长飞.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M],第一版,北京:北京航空航天出版社,2015.1
无线视频监控系统设计毕业论文开题报告 [篇2]
学生姓名: **** 学 号: *****
所在学院: 自动化与电气工程 专 业: 自动化 设计(论文)题目: 移动图像监控系统设计 指导教师: ***
****年 **月 ** 日
开题报告填写要求
1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册);
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408―94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
四.采取的主要技术路线和方法
1、现有的检测运动目标的算法很多,本次采用的技术是最常用的背景减除法,背景减除法的基本思想是构造一个背景模型,将当前图像与背景图像相减得到差分图像,根据差分图像检测到运动图像。背景减除法实现简单,计算量小,很容易从视频中分割出运动的目标,所以背景差分法得到了广泛的应用。背景减法的关键问题是如何建立背景模型和实时更新模型参数以适应背景变化。由于背景往往会随着环境变化,关灯室外的一天中不同时间段的光线,天气等变化,要是背景能够对环境的变化具有自适用性,必须实时的对背景进行更新,此外背景中固定的部分也可能随时发生移动,如树叶的摇动,水面的波动等等,发生移动后的一段时间将被误检为运动目标,但不应该永远被看成运动目标。运动目标也可能长时间停留在场景中,对于这部分区域,我们可以在一段时间后将其是为背景的一部分。
2、检测到视频中有运动物体后保存运动目标的图片,并触发执行madplay 播放格式的音频文件。
3、设计首先寻找 linux 平台下的开源软件,解读其代码加以理解, 然后修改适合本次设计需要,这样可以缩短开发流程。
五.背景减除法工作流程
六.详尽的系统开发进度表如下:
图4-2b 背景减除法工作流程
毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告
无线视频监控系统设计毕业论文开题报告 [篇3]
the implementation of the remote control system software based on java technology and the c/s mode
abstract
in recent years, the continuous development of the internet technology provides remote control technology with condition for its development. without any suspicion to its practicability, people pay more and more attention to remote control technology system software. remote control technology system software based on java technology and the c/s mode, breaks the restriction of space. the system adopts network programming and graphic programming with java, and the users controlling the remote computer easily. in the process of research, the author united network programming and remote control theory together, which allows the system to successfully achieve the following functions: continuously obtaining the remote computer screen; uploading and downloading the document from the remote computer and the simulation of mouse and keyboard; controlling the remote machines to execute any dos commands; turning off and restarting the computer. from the system requirements analyses, general design, coding and the code optimization, function testing, the remote control technology system strictly keeps to the ideas of software engineering.
key words: remote control technology; java robot; screen capture; java socket
目 录
论文总页数:21页
1 引 言 1
1.1 远程监控的背景知识 1
1 2 远程监控软件的原理 2
2 系统需求分析及理论基础 3
2.1 系统需求分析 3
2.1.1 系统功能需求 3
2.1.2 其他需求 3
2.2 系统开发原理及关键技术 3
2.2.1 系统开发原理 3
2.2.2 系统运行概述 3
2.2.3 系统的关键技术 3
2.3 系统的开发平台 4
2.3.1 eclipse介绍 4
2.3.2 java语言 4
2.3.3 jar命令 4
2.4 编程运行环境 6
3 远程监控系统系统设计 6
3.1 系统总体结构设计和分析 6
3.1.1 主控端的主要功能模块 7
3.1.2 被监控端的主要功能模块 7
3.2 程序流程及分析 7
3.2.1 被监控端启动流程 7
3.2.2 主控端启动流程 7
3.2.3 命令接收和处理流程 9
3.2.4 图形监视线程启动流程 9
3.2.5 远程控制流程 9
3.2.6 文件上传流程 10
4 系统主要模块设计和具体功能实现 11
4.1 系统主要模块设计 11
4.1.1 消息输入,命令处理结果显示模块 11
4.1.2 通信模块实现 11
4.1.3 命令处理模块 12
4.2 连续获得被监控端机器屏幕变化功能实现 12
4.2.1 比较几种屏幕截取方法 12
4.2.2 java“屏幕照相机”的编写原理 12
4.2.3 java“屏幕照相机”的实现 12
4.2.4 远程屏幕监控的实现 13
4.2.5 屏幕监视功能测试 15
5 系统运行及测试结果 15
5.1 测试方法 15
5.2 测试环境 16
5 3 系统运行实例 16
5.3.1 连续获得被监控端机器屏幕变化功能 16
5.3.2 实现被监控端硬盘文件的上传、下载 16
5.3.3 实现对鼠标、键盘的模拟 17
5.3.4 实现在被监控端机器上执行任意dos命令 18
5.3.5 远程关机、远程重启计算机 18
结 论 19
参考文献 19
致 谢 20
声 明 21