监控技术防范系统在博物馆的应用

王振

监控技术防范系统在博物馆的应用

王振

（中国国家博物馆，北京，100006）

监控技术防范系统是确保博物馆安全的重要组成部分。基于入侵报警系统与视频安防监控系统概况，深入阐述了防范系统的技术创新方面的设计，分析了系统中监控、控制、联动一体化的整体结构。系统保卫了博物馆安全，为相关领域安防系统搭建提供了新思想。

技术防范；入侵；视频监控；联动

引言

中国国家博物馆位于北京市东长安街16号，是一座集文物征集、考古、收藏、研究、展示于一身的综合性质博物馆。馆藏文物藏品多达数十万件，系统收藏包括中国古代、近现代、当代历史的珍贵文物。改扩建后的中国国家博物馆将成为世界上面积最大的博物馆之一。

在中国国家博物馆改扩建工程中，建筑高度42.50米，地上5层、地下2层，建筑体量大、馆藏文物多，属于高风险对象，为一级风险防范工程。按功能及使用性质设置：文物库保管区、展陈区、社教区、学术研究区、公共活动和休闲服务区、行政业务办公区、设备用房、地下车库和武警营房等。通过此次改扩建工程，国家博物馆各项设施将进一步完善、配套和现代化。

为了保证中国国家博物馆的安全，其中安防系统非常重要。安防系统主要由入侵报警系统与视频监控系统组成，除了发挥常规功能外，还融入了非传统结构搭建等新技术[1-5]。

1　关键技术与系统

1.1入侵报警系统

报警系统入侵探测率设计值为100%。为达到此指标，在设计中使用多种类型的探测器，并确保需要保护的区域在降额使用区域范围内。博物馆内一级风的部位采用2种以上的空间防护探测器，并保证在保护区域内交叉覆盖。

报警系统漏报设计值为0。为实现此指标，博物馆报警系统设计了一套从周界防护、监视区、防护区、禁区等4区联合为一体的纵深防护体系，在实现技防和物防的同时，还有人防配备。

入侵报警系统总体示意图如图1所示。

1.2视频安防监控系统

图1　入侵报警系统示意图

视频安防监控系统由前端设备、信息传输及控制设备、图像显示记录存储设备三部分组成。其中摄像机系传输系统，负责显示、控制、记录和存储。控制室按功能区域划分为总控室和若干分控室。总控室（中央控制室）可调控本区域的视频图像及全馆全部图像；分控室可管理所管辖区域的视频信息，必要时可通过总控室管理其他区域视的频信息。此外，在现场特殊位置设有副控点，可以监控总控室授权下的现场相应图像，或其所掌控的防范区域的图像。视频监控系统可独立运行，亦可与入侵报警和门禁、声音复核系统联动，实现同步切换和视频复核，如图2和图3所示。

图2　视频输入输出原理图

图3　双CPU视频系统示意图

2　系统创新

为确保中国国家博物馆的安全，建设出一套优质、先进、可靠的安防系统是历史的需要。

中国国家博物馆安防系统的实施与使用，不像其他普通安防系统仅仅局限于自身系统的使用与控制，还需要实现与SIEMENS智能灯光控制系统、TYCO火灾消防系统、停车场系统、MOTOROLA无线对讲系统、KONE电梯等的联动控制。通过安防系统对相关设备进行控制，最大程度上保证了国家博物馆技术防范的可靠性与安全性。尤其是采用了以下新技术：

（1）视频监控子系统存储设备并没有使用直接配置硬盘的传统方式，而是采用了嵌入式磁盘阵列系统（NAS结构）对近30天内的视频图像进行存储。嵌入式磁盘阵列的使用大幅提高了国家博物馆的安防系统的故障防范能力。该磁盘阵列系统具有多控制器（机头）控制功能，同时支持在线故障互切换。阵列配有STAT硬盘组，具有RAID6数据保护方式、动态备用磁盘功能、数据快照功能。磁盘阵列图像记录采用H.264图像压缩格式，D1画质、全帧速格式显示。录像方式灵活多样，具备全天实时录像、报警录像、定时录像等多种方式。图像记录设备具有视频运动探测和报警功能。

（2）防入侵报警子系统并未使用传统的报警主机方式实现前端点布防，而是通过支持总线通信模式的特殊控制器对前端报警设备进行信息采集，将实时信息在2 s内传回系统进程平台，并通过一系列软件处理后，在安防系统集成平台的电子地图及活动查看器上实现一系列的相关联动。好处是极大方便了相关联动设置，提高了系统的便捷性，并大幅提高系统平台报警点容量上限。

防入侵报警子系统整体设计分为了若干大区域，并设立了以中央控制室为核心的整套入侵报警系统。报警前端探测器接入位于各楼层安防小室内的防区扩展模块内。各防区扩展模块通过RS485总线，以星形方式连接至位于楼层安防小室内的报警控制器中。固定探测器与展柜探测器按博物馆文物防范等级设计要求分别接入各自的控制器。报警控制器通过双TCP/IP总线，以100 M 铜缆的方式分别连接至位于楼层的专用接入层网络交换机中，再统一传回核心交换机（汇聚层）。在中央控制室设置一台主数据库服务器，以1 000 M铜缆接入中央核心交换机（入侵报警系统、出入口控制系统、停车场管理系统共用）、集成服务器（入侵报警系统、出入口控制系统、视频系统、音频系统共用），通过网络设置将应用服务器连接至位于中央控制室的安防集成平台服务器。

在平时使用中，各分控区域集成服务器处于备机状态，系统由中央控制室统一管理。即使某个控制室瘫痪，也不影响其他各区域控制室的正常工作，因为中央控制室主服务器瘫痪时，可以按预案指定其他区域控制室中的任意一个控制室的备份服务器接管所有服务，其他区域控制室的服务器继续备份功能。

网络方面，把位于各楼层的报警系统交换机、数据库服务器及相关服务器统一规划至入侵报警系统VLan，保证网络传输的带宽，不至于在视频传输流量大的情况下，影响整个侵入报警系统的运行。

（3）安防系统还配备了一套模拟地图板系统，当安防集成平台服务器因意外损坏无法使用时，可予以启用。该地图板具有所有报警点的准确位置显示，信号采集不是通过集成平台，而是直接采集前端硬件设备状态，使操作人员不通过安防集成管理平台即可对前端状态进行监控，实现了热备。

通过集成管理平台对各个子系统进行集成，最终实现了前端所有设备的远程监控、控制、联动等操作，也实现了相应设备的查询、启用、禁用、状态锁定等。

3　结束语

中国国家博物馆无论面积、展品价值，在世界范围内都属一流，演绎着全中华民族几千年的历史、传承着亿万同胞的精神。从某种意义上说，它是整个民族的祖庙。

总而言之，随着工业的发展与创新，在博物馆安防系统中必须切实做到与时俱进，紧跟工业科技前沿，加强技术知识深造，确保博物馆的绝对安全。

[1]唐于斯. 入侵探测在博物馆安防系统中的应用探究[J]. 艺术科技, 2013, 26(6): 75+62.

[2]占凯. 室内非法侵入雷达探测器的研制[D]. 成都: 电子科技大学, 2014.

[3]朱云海. 大型综合性博物馆防盗报警系统设计[J]. 智能建筑与城市信息, 2012(5): 93-100.

[4]杨先碧. 现代博物馆防盗技术浅谈[J]. 现代物理知识,2011(5): 43-46.

[5]杨时, 马多思, 钱炜. 博物馆安保:盗窃与防盗的博弈[J]. 初中生世界, 2012(9): 31-32.

王振(1986-)，男，中国国家博物馆工程师。研究方向：博物馆技术防范。

Application of Surveillance Technical Protection System in Museum

WANG Zhen
(National Museum of China, Dongcheng, Beijing, 100006, China)

Technical prevention system is an essential part for insurance of museum safety. Based on the technologies such as intrusion alert system and video surveillance system, the innovative design of technical protection system is deeply discussed for realization of integration of surveillance, control and linkage. Absolute safety of museum is guaranteed, which provides a new idea for the establishment of security system in major industrial fields.

Technical Protection; Intrusion; Video Surveillance; Linkage

TP2

A

2095-8412 (2016) 05-1040-03工业技术创新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.058