1．概述

    根据公安部“十二五”规划和加强枪支管理使用制度建设的要求，加快枪支管理信息化建设进程，抓紧做好强管理数字化改造、枪支管理信息系统升级工作，进一步提高枪支管理信息化水品和管理效能的具体内容，同时结合《GA1005-2013枪支弹药专用保险柜标准》中对“枪支弹药专用保险柜要求，建立数字化、信息化和网络化的高可靠智能枪械管理系统已成公安系统“向科技要警力、向科技要效率”的工作重点之一。

    结合政策要求和以用户（需求）为关注焦点的企业发展目标，德安智能依靠科技实力，实现了一条服务特种装备客户，实施军工质量监控的设计开发与生产服务的完整产品交付流程。

    企业具备完全自主知识产权的智能枪械管理系统中是集成光电传感技术、机电一体化技术、信息处理技术、电子技术和网络化信息交互技术为一体的高科技产品，是传统的机械武器柜的最有效替代方式。广泛适用于公安、武警、军队及其他需要枪械、弹药等重要装备保管的部门，该产品极大地提高了装备保管、使用的安全性和方便性。

    智能枪械管理系统通过了公安部检测中心的检测，产品进入多个省级公安部门，形成完善的用户服务体系和良好的市场应用渠道。企业立足特种装备行业，提供便捷、高效、安全和可靠的专用信息化管理系统。您的信任是企业发展的强大动力，我们的服务给您提供完善的信息化管理手段！

    图1 枪械管理系统网络拓扑图

    枪械管理系统基于用户的内部网络建立可使用、可监管和可维护的信息化综合平台，对枪支、弹药和重要设备及物资进行不间断控制。

    由图1可以看出，枪械管理系统在顶层（总部或省厅）用户建立服务系统，包含管理服务、终端服务和通信服务三大类。采用顶层用户集中控制和管理模式，在用户所有区域之内对枪支、弹药等进行分级授权和任一网络节点访问控制。

    二级用户（地州或市级划分）兼有一部分管理功能，目的是降低顶层的管理压力，同时做到贴近终端用户的实际需求，使系统的管理满足更加人性化和具有良好的适应性要求。

    终端用户（分局或基层单位）是枪械管理系统使用最广泛的机构，在该应用层面以使用为主，不具备基本的管理功能，避免基层用户因为较为复杂的管理操作而忽略了枪弹使用的核心操作应用。

    枪械管理系统为服务-浏览架构，在用户所处网络之内，任何可接入网络的访问设备（计算机、服务器）和便携式设备（笔记本电脑、平板电脑、PDA等）均可按照预先设定的用户权限访问枪械柜终端和服务器，完成相应的远程操作功能。

    枪械柜和弹药柜既可以组网作为网络节点使用，同时也可以作为单一不联网设备使用，满足用户多应用场合的多需求应用。

    2.1 系统结构部件总体性能

    2.1.1 柜体材质选型

    柜体材质均为鞍钢和宝钢的优质板材，可提供完善的材质采购及流转报告供用户全程监控。

    产品实现95%以上的数控设备加工，100%的机械加工。产品部件精确度不小于99%，部件一致度不小于98%。可实现部件间的完全互换使用。

    2.1.3 加工工艺

    采用喷塑、烤漆等喷涂工艺，提供CMYK色板和PAL色板的全系列颜色标准下的用户咨询、试喷涂和定型的颜色选型流程。按照军工部件加工工艺要求，编制专用产品工艺流程，实施工艺卡流转和全过程工艺管理模式。关键部件和组件的数字化图纸加工方式，严格控制公差扩散，保证产品使用省力、流畅和便捷。

    2.1.4 机械系统测试

    实现出厂产品级检验10000次，部件1%抽检大于150000次的自动测试流程。

    2.1.5 接插件及外部物理接口

    接插件及外部物理接口采用中航光电工业级接插件系列产品，接插次数大于1000000次，连接可靠度大于99%。

    2.2 系统电子部件总体性能

    在电子系统的元器件选型时，严格按照“GJB9001A-2001军工产品质量认证体系”和“GB/T19001-2008质量管理认证体系”中有关枪械柜元器件选型及采购的标准流程，在合格供应方（按照知名专业企业和一般专业企业的顺序）和电子部件入检规范上进行控制，保证如触摸屏、LED屏、继电器、晶振、隔离器等关键部件的设计、加工和生产流程严格受控。

    同时，进行了部件级别和产品级别的老化、电磁兼容和高低温冲击试验，形成产品的生产和测试过程记录，便于用户查验和提供质量审核依据。

    2.3 系统软件总体性能

    后台管理软件系统是连接服务器和客户端计算机的核心系统之一，为用户提供图形化的控制和管理的人机交互界面，提供系统设定的输入。

    智能枪械管理系统由一个平台、两个系统和三个数据库组成，分别是：

    安全通讯及数据交换平台；智能枪柜系统（终端）；统计分析及辅助决策系统；枪械基础信息数据库；持枪人基础数据库；枪支状态数据库；

    图2 智能枪械管理系统框图

    3．分系统设计

    3.1 枪械柜终端

    3.1.1 柜体结构

    注：此配置是示例配置，具体根据客户提供的枪支和子弹数量而定。

    3.1.2 指纹识别系统

    指纹验证系统是智能装备管理系统的创新点之一，目前公司针对专业用户研发的指纹识别系统可以达到很高的精度和良好的适用性。由公安部一所测评中心检定认可，并出具检测报告。

    3.1.3 枪位控制子系统

    枪位控制子系统主要针对单支枪支的管理，形成汇总的枪支存储信息流，供用户认定、判别和监控枪支的综合应用情况。系统采用多模式的枪支管理模块，可实施枪支在位、形态识别、枪支（基本）防伪等功能。

    图7 枪位控制子系统组成框图

    LED显示屏安装在枪柜柜门上，平时处于低功耗状态或按照用户需求定制，当认证身份用户按下图6所示的电源键时，系统启动，显示枪支的在位状态。

    系统加电后启动指纹采集系统，等待用户比对指纹，当用户比对通过之后，在LED屏上显示当前验证指纹用户的照片、名称、存放枪支种类、认证时间等信息，这些信息可以根据用户需求定制。

    3.1.5监控子系统（可选项）

    视频监控系统为目前主流的系统集成方案，基于定制的网络型视频服务器系统，配用红外夜视和普通摄像头，选配画面分割器（对监控数量较大的场合专用）形成局域网的视频监控体系。系统组成示意图如图8所示。

    图8 视频监控系统示意图

    3.1.6.1 TCP/IP模块

    企业自行开发了针对特种装备使用的TCP/IP模块，针对以下问题进行了改进：

    可定制非标连接口，使用专用工具和专用电缆。也可用标准网络连接件和网线，按用户需求设计；

    随时可更改的在线协议编程方法，硬件处理形成DES、3DES、LEA等标准高强度加密算法；也可按照公司企业标准并经过认证与检测的专用加密算法，严格保护数据的安全；

    航空用处理器和关键部件，杜绝“后门”；

    军工质量体系受控下的元器件选型流程，严格的测试方法和实验流程，确保通信的实时与畅通。

    3.2 桌面管理系统

    3.2.1设计原则

    本项目的设计以需求为导向，尽量满足用户的要求，采用科学合理的设计理念，便于系统功能的重组和扩充。系统采用“总体规划、分步实施”的策略，第一步完成通用控制页面的设计，接下来完成常用的后台服务程序的开发，最终达到用户要求的功能目标。为保障项目的各项性能，本项目在设计和实施过程中遵循如下的原则：

    先进性原则：采用先进、成熟的信息技术，既要保证系统在满足当前的功能需求，也为将来的功能需求提供条件。保证在3~5年内不落后。

    实用性原则：充分考虑到质量管理和流程控制的实际需要，设计方案留有一定的余地，即在设计中构造明晰的体系结构，便于更改；完全根据用户的生产实践进行软件设计，达到实用的目的。

    可扩充性原则：采用面向对象的设计思想和开发技术以及构件设计思想，保证在用户的需求发生变化和增加时，使系统的修改量减到最小。

    开放性原则：由于本系统涉及许多硬件设备和外部应用软件，为了更好地和各种硬件设备和应用软件接口，在设计时，应提供主要的接口标准。
    标准化原则：在系统总体规划设计中，所有软、硬件产品的选择必须选择符合开放性和国际标准化的产品和技术；在应用软件开发中，必须遵循总体组制定的各项规范和要求，还要接受公司的质量保证部的监控。

    安全与保密原则：系统设计时应充分考虑系统的安全，提供备份的功能，保证当系统出现硬件或软件的故障时，能进行恢复；另外，应对用户进行权限管理，保证信息的安全。

    以数据为中心的原则：本项目采用以主题数据库为中心的设计思想，首先把本项目的主题数据库设计出来，再在此基础上开发各种应用。由于主题数据库是项目的基本信息资源，它具有很好的不变性和稳定性，相对独立与具体的应用，当用户的需求发生变化时，使修改量减到最小。

    3.2.2 软件功能架构

    管理采用三级机构架构，分别是：

    总部或省厅：能够对省内所有枪柜进行实时监管；

    市局：能够对市级下辖单位的所有枪柜进行实时监管；

    终端用户：能够对本单位使用的枪柜进行管理。

    图9 软件功能框图

    枪支在位状态统计

    对存储的枪支（弹药）等的状态进行时间段内的统计，了解枪支存储的时间，可反映对应人员出勤的频率。

    异常信息统计

    表7 智能枪柜子系统异常信息定义

    设备使用情况统计

    该统计信息可为用户提供设备使用的频率信息，可为用户是否平衡设备的综合使用率提供依据。

    该统计信息可提供人员对设备操作的频率信息。

    辅助决策类

    辅助决策类的功能是为用户进行设备的授权和使用提供必要的功能和信息支持，用户可获得各种数据，并按照事先设定的流程或紧急流程采取相应的控制方法。

    枪支状态

    枪支状态信息反映枪支是否在位的信息，同时可以提供该枪支的所有使用记录，便于用户查询既往数据，也可以对该枪支的现有状态进行了解。

    柜系统状态

    柜系统状态反映柜体使用的状态，提供柜系统所有的使用记录，便于用户查询既往数据，也可以对该柜系统的现有状态进行了解。

    用户管理内功能是体现用户流程的差异化设计，支持用户定制的各种功能，针对用户提出的需求进行量体裁衣式的服务。

    远程查询与管理

    通过局域网系统，当枪柜接入用户网络后，每一个用户的终端（个人计算机、便携式计算机、其它便携终端）在其被赋予的权限之内都可以对枪支、柜体和人员状态进行查询、打印和下载服务，用户权限的授权由系统管理员按照预定流程进行。

    分组授权

    利用指纹的唯一性，可准确的进行人员的分组和分组授权管理。可按照用户需求，严格按照权限，对枪柜内的装备进行操作。

    排班和执勤功能

    在每次需要用枪前由主管部门为枪支领用进行排班，只有在排班任务中的领用人才可通过指纹子系统的前端现场验证，进而开启枪锁，取用/归还枪支。而没有排班任务时，合法指纹用户需要使用枪支时，系统不会为领用人开启枪锁，但可通过输入指纹由指纹子系统向上级管理计算机发出申请，由上级管理员批准其申请，开启枪锁。

    指纹调度

    全系统的控制中心可以实现对所有人员的指纹进行调度，通过网络将所有前端枪柜指纹子系统中存储的人员信息备份到控制中心，在人事变更时，将指纹调度到相应的枪柜中，无需抵达现场即可重新进行指纹添加工作。

    远程控制

    后台软件具有远端（程）开启外门功能，具有权限的领导输入开门密码，枪柜外门电机自动拔栓，外门处于手动可开启状态。

    开门交接

    当有多名可开柜门的指纹用户时，可进行开柜门权限的交接，第一组开柜门用户使用指纹确认的方式将开柜门权限交接给下一组开柜门用户，同时本组开柜门用户也就失去开柜门的权限，完成开门权限的交接。

    开启柜门的组合方式最少为1人，最多可按用户需求任意组合，最多不超过10人。

    专人专枪模式

    可将枪柜内部的枪支弹药配置为专人专枪，人枪对应。一名用户只能配置一个枪位，在需要取用枪支归还枪支时，只可以通过指纹控制一把枪锁（弹锁）。

    多名人员对应一把枪锁（弹锁），本次值班人员在完成本次值班任务、交接开门权限后，接班值班人员可以取用相同的枪支（弹药）。

    视频监控

    查看当前的枪柜视频信息，以实时视频图像上报枪支情况。并可通过查询录像获得用户对枪柜和枪支操作的视频图像。

    短信通知

    当警员有取枪操作、还枪操作以及有异常事件发生时，系统将自动将短信发送至派出所（大队）领导或枪柜管理员手机上。

    锁定/解锁

    枪柜系统具有锁定和解锁功能，对赋予该项权限的用户可以使用锁定/解锁功能。锁定功能可以锁定指定的枪柜，也可以锁定指定的人。当锁定枪柜后，所有人均不能使用被锁定的枪柜；当锁定人员后，该人员不能使用所有接入系统的枪柜。解锁过程即释放对柜体和人员的约束条件。锁定和解锁的信息在软件界面上有明确指示。

    系统维护类

    系统维护类的功能是针对有相关经验或经过培训的系统管理员设定的为进行设备正常使用和设备维护定义的功能。

    柜系统管理

    主要针对以太网通信模块、视频服务器、画面分割器等设备的参数设置，同时还涉及枪支信息、枪柜信息等方面的设置功能。

    用户管理

    用户指纹（指纹添加、删除）管理、人员信息登记和其他关于用户的信息录入等方面的管理内容。

    账号管理

    用户权限的分配和账号的命名规则等方面的管理。

    3.2.2.4 应急取枪流程

    正常应急取枪

    在桌面管理软件发出“正常应急取枪”指令，进入正常应急取枪流程。在枪支管理员和所领导在场，同时输入指纹就能够打开枪柜大门，实现设定的枪支卡扣的解锁。

    网络中断和核心系统故障应急取枪

    进入应急取枪流程时，枪柜管理员和所领导输入指纹就能实现打开柜门，同时可取出所有枪支。此过程存在超时再锁闭功能，系统在15秒后会重新锁上所有枪所卡口。

    系统具备机械备用钥匙开启方式，可应付电子部件故障的应急取枪。

    应急取枪作为异常信息存储在柜体内部存储器，在网络系统正常工作的情况下上报至指定的服务器。

    3.3 后备电源

    系统采用微功耗设计，在外部停电时，仅启动指纹识别模块、电机锁模块和枪锁卡扣。后备电源安装于柜体底部，完全实现防爆和防拆除功能。

    3.4 接地

    系统外壳和设备的系统的地连接在一起，最后和电源系统插座一起接入大地。