监狱对讲系统引入嵌入式技术提升系统管理能力的实践

杨红敏

摘要：监狱对讲系统是狱警与犯人之间传递语言信息的重要管理系统，为了使这一系统充分提高监狱管理的工作效率、节省警力，在对讲系统中引入当今电子与信息领域十分热门的嵌入式技术，使对讲系统具备智能化管理能力。

关键词：监狱；对讲系统；嵌入式；管理

中图分类号：TN929.54文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）08－0034－02

监狱安防对讲系统是由电子集成线路计算机等技术组成的，用于狱警与犯人传递语音和报警的管理系统，是现代高科技信息传递技术在监狱管理中的应用，在监狱日常管理中发挥着重要的作用。但目前，对讲系统普遍采用的是单片机板块和专业智能化网络语言集成模块，其系统缺乏软件的引入和管理，存在整个系统难以根据实际需求调整管理功能或升级的问题。对此，笔者在上述基础上添置嵌入式技术，使得软件在系统中充分发挥作用，从而提升系统的智能化管理能力，实现分片分点管理和统一指挥的模式，充分体现利用高科技术提高工作效率、节省警力的特点。

1嵌入式技术概念及特点

嵌入式技术是在计算机系统、计算机接口技术、单片机及应用、数据库应用、计算机网络及应用、IT电子产品设计等基础上发展起来的新技术，主要是以应用对象为中心，通过在应用对象中添置嵌入式模块来实现计算机汇编语言功能和对CPU的控制。而汇编语言软件可以根据应用对象需求不断调整，在不改变硬件的情况下，可以实现软件管理控制整个系统，进一步开发或扩展系统的功能。

嵌入式技术的特点主要有：①丰富的标准接口资源，以太网接口、标准异步串口、USB HOST接口、USB Device接口、MicroSD卡接口、I2C总线、SPI总线、GPIO接口、PWM脉冲输出和精简ISP扩展总线；②强大的应用开发工具，安装了微软的Windows CE操作系统；③模块引入简单，若干集成电路组成的模块采用坚固的IDC插针，应用对象只要引入插座，便可非常方便地将模块插入；④极高的性价比，模块适合各种环境运行，不需人员值守，连续24 h工作。

2嵌入式系统的组成

嵌入式系统由硬件和软件两部分构成，硬件主要有微处理器、存储器、I/O设备和传感器等，软件主要有系统软件和应用软件。

2.1嵌入系统硬件

嵌入式系统的硬件，主要以嵌入式处理器为核心，由存储器、I/O设备、通信模块和电源等必要的辅助接口组成。与普通的计算机组成不同，它是专门为对应用对象量身定做的专用计算机应用系统，其硬件配置除了微处理器和基本的外围电路以外；其他电路精简、经济、可靠，减少了许多电子线路的设备；主机体积减小，便于安放，不仅节省设备放置空间，还有效地降低了成本，提高了技术性能；其模块功耗低，易维护，软件版本易升级，安装维护和售后服务有充分的保障。

2.2嵌入系统使用的软件

采用广泛应用的计算机编程语言——“C＋＋语言编程”，还有目前市场上应用最受追捧的安卓系统的支撑语言——“JAVA编程语言”和广受圈内人好评且稳定性高及语言功能全面的——“C#编程语言”。

3嵌入式模块在对讲系统中的嵌入

将嵌入式模块融入监狱对讲系统中，是将嵌入式模块嵌入到单片机板块和专业智能化网络语言集成模块组成的另一硬件中，再将编好程序的软件（这一软件为应用软件，对象是操作系统）导入系统，使整个系统在软件系统与硬件紧密结合的情况下，实现系统的智能化。其突显特点是系统无需人工干预可以独立运行，并能处理各类事件和故障。

3.1嵌入式模块接入单片机电路板

嵌入式模块由于集成化高、个人无法制作等特点，需要由

停送110 kV及以下的几路出线，可先拉开需停的所有开关，再依次拉开各条线路的刀闸。在主变停电检修时，可先合上中性点地刀，拉开三侧开关，再到现场依次拉开主变各侧的刀闸。

2.4做好检修设备的验收工作

在检修工作结束后，组织运行人员对检修设备进行验收，检查检修试验后的设备是否合格，检修设备的缺陷是否处理完毕，是否出现新的缺陷并已经处理，认真查看设备修试记录，确定检修设备是否具备送电条件，以减少在送电过程中出现不可知事件的概率，节约操作时间。

3结束语

倒闸操作在变电运维工作中具有十分重要的地位，在确保安全的前提下，不断研究提高倒闸操作效率的方法。只有有效地缩短设备停电时间，提高电网运行的可靠性，才能为电网的安全、稳定、经济运行奠定基础。

参考文献

［1］王飞.提高设备倒闸操作效率方法浅议［J］.华中电力，2009（6）.

〔编辑：白洁〕

On Measures Substation Switching Operation Efficiency

Peng Zeliang

Abstract: Substation switching operation as one of the basic operation and maintenance of substation work, both to ensure the safety of the grid, and is a prerequisite for long-term stable operation of the power grid. Switching can do the job in a timely manner to solve the problem of electricity users, but also won praise one of the key reasons. By analyzing the operation and maintenance personnel switching operation, and identify the impact of switching operation efficiency reasons and propose measures to improve operational efficiency.

Key words: substation; switching operation; efficiency; improvements

专业公司根据客户需求而制作或引用成品模块。笔者使用成品模块，熟悉模块参数和手册，特别是对各管脚信号功能和I/O方向了解掌握的情况下，引用IDC36针双列直插管座绘制电路图，并与单片机连接，电路图和实物图分别如图1和图2所示，电路图显示有模块36脚引入的局部图。

图1电路图

图2实物图

3.2系统的组网和调试运行

系统可以以监区为单位安装或升级具有嵌入式模块的设备为分机，此分机通过485转232模式，可以容量1 000台分机。分机与分机、指挥中心的设备是相同的，依靠局域网设定的ID地址不同来应用相应软件的安装，以实现互通传递信息，系统构成如图3所示。

图3嵌入式模块系统构成图 图4屏幕显示功能

3.3软件编程

应用“C++语言”“JAVA编程语言”和“C#编程语言”对系统的网络传输、通信控制、音频数字处理进行编程。以“C++语言”为例，程序简编如下。

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

extern"C"__ declspec（dllimport） BOOL KernelIoControl（DWORD dwIoControlCode,LPVOID lpInBuf,DWORD nInBufSize,LPVOID lpOutBuf,DWORD nOutBufSize,LPDWORD Returned）;

static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA编程语言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定资源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#编程语言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

将所编程序通过SBU接口导入到系统内，系统自检后便可进入工作状态，并使系统按照人们所需要的目的进行管理。

4应用嵌入式模块系统提高的功能

应用嵌入式模块系统提高的功能主要有以下几点：①智能化操作。智能全触摸式人性化操作，界面直观、简单，按单一键即可完成。同时，可以由软件控制管理，并对系统进行维护或升级。②主机为数控型。可在局域网LAN和广域网WAN传输（可跨网段跨路由），系统内一主机可配置1 000台分机对讲，主机之间可双向可视对讲，防止某区人员暂时离岗而出现异常，其他人员即刻可进入对讲管理。③采用总线制。由一根电缆延伸可接1 000台对讲分机，安装施工方便。④广播和监听功能。可以对任意一台或者几台分机进行广播，来传播信息、通知，也可使用监听来获取信息。可对单个分机进行监听或循环监听每路分机，分机处无任何察觉。⑤呼叫转移。当分机呼叫分控主机时，在设定时间内无人接听的情况下，将自动呼叫转移到总控主机或设定的其他分控主机上。⑥屏幕显示功能。屏幕显示可以显示通话记录、状态、所需使用的功能等信息，如图4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

参考文献

［1］沈永林.嵌入式单片机技术［M］.北京：清华大学出版社，2006.

［2］张晓林.嵌入式系统技术［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］刘洪涛.嵌入式系统技术与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

〔编辑：李珏〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

extern"C"__ declspec（dllimport） BOOL KernelIoControl（DWORD dwIoControlCode,LPVOID lpInBuf,DWORD nInBufSize,LPVOID lpOutBuf,DWORD nOutBufSize,LPDWORD Returned）;

static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA编程语言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定资源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#编程语言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

将所编程序通过SBU接口导入到系统内，系统自检后便可进入工作状态，并使系统按照人们所需要的目的进行管理。

4应用嵌入式模块系统提高的功能

应用嵌入式模块系统提高的功能主要有以下几点：①智能化操作。智能全触摸式人性化操作，界面直观、简单，按单一键即可完成。同时，可以由软件控制管理，并对系统进行维护或升级。②主机为数控型。可在局域网LAN和广域网WAN传输（可跨网段跨路由），系统内一主机可配置1 000台分机对讲，主机之间可双向可视对讲，防止某区人员暂时离岗而出现异常，其他人员即刻可进入对讲管理。③采用总线制。由一根电缆延伸可接1 000台对讲分机，安装施工方便。④广播和监听功能。可以对任意一台或者几台分机进行广播，来传播信息、通知，也可使用监听来获取信息。可对单个分机进行监听或循环监听每路分机，分机处无任何察觉。⑤呼叫转移。当分机呼叫分控主机时，在设定时间内无人接听的情况下，将自动呼叫转移到总控主机或设定的其他分控主机上。⑥屏幕显示功能。屏幕显示可以显示通话记录、状态、所需使用的功能等信息，如图4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

参考文献

［1］沈永林.嵌入式单片机技术［M］.北京：清华大学出版社，2006.

［2］张晓林.嵌入式系统技术［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］刘洪涛.嵌入式系统技术与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

〔编辑：李珏〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management

#include "stdafx.h"

#include "lcd_api.h"

extern"C"__ declspec（dllimport） BOOL KernelIoControl（DWORD dwIoControlCode,LPVOID lpInBuf,DWORD nInBufSize,LPVOID lpOutBuf,DWORD nOutBufSize,LPDWORD Returned）;

static void CALLBACK OnReceiveB（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveD（ ）;

static void CALLBACK OnReceiveL（ ）;

……

“JAVA编程语言”：

ackage com.tools;

import java.sql.*;

import java.io.*;

import java.util.*;

public class ConnDB {

public Connection conn = null;

public Statement stmt = null;

public ResultSet rs = null;

private static String propFileName = "/com/connDB.proper ties"; // 指定资源文件保存的位置

private static Properties prop = new Properties（）;

privatestaticString dbClassName = "com.microsoft.sqlserver. jdbc.SQLServerDriver";

privatestaticStringdbUrl="jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=KSS_DZ";

private static String dbUser = "sa";

private static String dbPwd = "4803";

“C#编程语言”：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Xml;

……

将所编程序通过SBU接口导入到系统内，系统自检后便可进入工作状态，并使系统按照人们所需要的目的进行管理。

4应用嵌入式模块系统提高的功能

应用嵌入式模块系统提高的功能主要有以下几点：①智能化操作。智能全触摸式人性化操作，界面直观、简单，按单一键即可完成。同时，可以由软件控制管理，并对系统进行维护或升级。②主机为数控型。可在局域网LAN和广域网WAN传输（可跨网段跨路由），系统内一主机可配置1 000台分机对讲，主机之间可双向可视对讲，防止某区人员暂时离岗而出现异常，其他人员即刻可进入对讲管理。③采用总线制。由一根电缆延伸可接1 000台对讲分机，安装施工方便。④广播和监听功能。可以对任意一台或者几台分机进行广播，来传播信息、通知，也可使用监听来获取信息。可对单个分机进行监听或循环监听每路分机，分机处无任何察觉。⑤呼叫转移。当分机呼叫分控主机时，在设定时间内无人接听的情况下，将自动呼叫转移到总控主机或设定的其他分控主机上。⑥屏幕显示功能。屏幕显示可以显示通话记录、状态、所需使用的功能等信息，如图4所示。⑦可拓展所需要的其他功能。

参考文献

［1］沈永林.嵌入式单片机技术［M］.北京：清华大学出版社，2006.

［2］张晓林.嵌入式系统技术［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［3］刘洪涛.嵌入式系统技术与设计［M］.北京：人民邮电出版社，2009.

〔编辑：李珏〕

Prison Intercom System into Practice Embedded Technology to Enhance System Management Capabilities

Yang Hongmin

Abstract: The prison intercom system is to pass information between the language and the prisoner guards key management system, in order to maximize the efficiency of the system of prison management, saving police, today introduced the field of electronics and information is very popular in the intercom system embedded technology, the intercom system with intelligent management capabilities.

Key words: prison; intercom system; embedded; management