厂区安防系统的集成建设

刘建浩

本文以某汽车总装厂为例，浅析工厂厂区公共区域安全防范系统集成建设方案，该方案包含3个子系统，分别为：门禁一卡通系统，视频监控系统和周界防范系统。

【关键词】系统 功能

1 建设背景及需求

随着工业4.0的不断推进，工厂的现代化管理手段也越来越丰富，准确性也越来越高，各种先进的安全防范技术手段可有效的加强对各种场合，特殊设备以及人员的直观管理，及时、有效的反映重要地点区域的现场情况，增强安全保障措施，同时进一步规范各岗位的生产管理。

本文中的汽车总装厂用地面积为13000平方米，厂区规划建筑单体有车间1、车间2、门卫、垃圾房。本文将针对一期工程的车间1、车间2和门卫三处建筑单体进行探讨工厂工区安防系统集成建设。

根据现场情况，该工厂的安防系统集成项目建设将包含3个子系统，分别为：门禁一卡通系统，视频监控系统和周界防范系统。

2 门禁一卡通系统

2.1 系统概况

本系统采用门禁系统的主控制系统，系统在线脱机均能正常使用。

所有被授权的用户将被授予一张非接触IC卡，卡片表面可以打印上员工信息和照片，卡片界面可以在门禁系统管理软件内进行统一设计。有效期可以在管理软件中随时进行调整。人员进出权限根据职责和进出功能区不能分为不同的权限级别。并且预先设置好进出时区。通过时区，权限级别的设置来对人员进出通道的时间和权限进行设定。系统可以设置成根据时间自动切换卡+密码或者直接刷卡方式进出。所有门禁设备上发生的传输记录比如刷卡记录，非法操作，硬件被破坏等都可以被记录下来并且授权用户可以进行分类查询并输出报告。对于临时出入人员，可以预先设置人员权限和有效时间，卡片可以随时进行注销或者补发。

2.2 系统架构

在设计中充分考虑了系统的可实施性、易维护性及可扩展性等因素，将整个门禁系统分为三级进行管理。在车间1和车间2各设1台门禁系统交换机，并通过厂区内的综合布线系统将两台交换机连接，构建一个小型局域网。

第一级是管理中心，安放门禁系统管理工作站，它可实现简洁的门禁控制管理、集成的事件搜索管理、方便的进行硬件远程功能升级。

第二级是門禁控制器，使用四门门禁控制器，就近接入内部局域网络。

第三级属于现场控制设备。包括前端读卡器、电锁、出门按钮等组成门禁系统的必要设备。单个门禁点的故障不会影响整个系统或控制器下辖其他门禁点的运营。所以三层管理构架给用户提供了稳定、可靠、直观、易懂的人机界面。

2.3 系统拓扑及配置

2.3.1 系统拓扑图

如图1所示。

2.3.2 控制器配置

（1）在车间1建筑单体的1F夹层弱电间内设置3台网络控制器，每个控制器可以带4个门禁点。

（2）在车间2建筑单体的2F中心机房内设置4台网络控制器，每个控制器可以带4个门禁点。

（3）所有网络控制器下联现场设备，上联门禁系统交换机。

2.3.3 现场级设备配置

（1）每个门禁点现场设备主要包括读卡器、出门按钮、破玻按钮、电控锁等。

（2）读卡器、出门按钮、破玻按钮、电控锁都连接在控制器上。读卡器与控制器之间为标准的韦根接口。

2.4 系统主要功能

2.4.1 一般功能

（1）使用Mifare、CPU等非接触式智能卡技术，提高卡片安全性，方便实现一卡通。

（2）对持卡人通过卡片授权，实现不同门禁区域管理，控制何人何时可进入何处。

（3）通过管理计算机实现设备状态监控、实时报警响应、持卡人权限管理等功能。

（4）所有持卡人的进出记录均保存在管理计算机内，可供数据查询及报表打印，记录至少保存一年。

（5）完善的报警事情机制，包括强行开门、开门时间过长、非法刷卡、设备故障等报警事件。所有报警事件在数据库进行保存。

（6）实现对电控锁的开启关闭控制。

（7）具备数据库备份功能，可以自动或手动实现对数据库进行备份，当灾害发生时，通过数据库恢复将损失降到最小。

2.4.2 管理功能

门禁系统除具备以上的的一般功能以外，对本项目用户提出的管理功能做如下描述：

（1）管理员权限配置：本系统设置两名管理员，每名管理员能对工厂内所有人员进行管理和授权。

（2）持卡人权限：普通员工可以在规定时间进出指定办公室、管理人员可以在任何时候进出所有办公室。

（3）临时卡身份对应：针对临时需要进出厂区的其他人员，发放临时身份卡。可通过人工记录在系统中添加或者使用发卡机重新发卡，以对应人员信息和卡片ID号两种方式进行卡片与人员的对应。

3 视频监控系统设计

3.1 系统概述

视频监控系统是公共安全系统的最重要的组成部分，是不可或缺的视觉延伸。监控点的设置要在总体上把握整个项目的安全态势，同时又需要确保对各区域内人员进出情况进行有效地、真实地监视与录像，从而掌握区域的安全动态信息，保存高质量的录像回放资料，为有关部门提供重要信息和资料，使用者创造一个安全舒适的工作和生活环境。

3.2 系统架构

（1）系统采用全模拟视频监控系统，前端信号采集部分全部使用模拟摄像机，分辨率为700TVL；

（2）厂区室外区域分为周界监控和室外道路监控，考虑夜间监控的特殊性，因此室外区域全部采用红外模拟枪式摄像机进行立杆安装，并安装防水护罩，满足低照度和自动彩转黑的功能，实现昼夜监控；

（3）根据设计图纸，车间1为主要生产、加工和设备储藏的建筑单体，考虑该建筑单体的环境情况，选择满足低照度和自动彩转黑的功能的枪式模拟摄像机进行壁挂安装，同时安装防水护罩，提高可靠性；

（4）根据设计图纸，车间2主要为办公区域，包括公司领导、行政、财务和其他部门的办公室，考虑该建筑单体工作环境较好，装饰装修敷设吊顶的情况下，选择满足低照度和自动彩转黑的功能的半球模拟摄像机进行吸顶安装，以符合办公区域的舒适、美观要求。

（5）传输部分均采用SYV75-5视频线缆连接前端摄像机和终端DVR；

（6）所有供电均采用集中供电方式，并在弱电机房配备电源分配器；

（7）所有前端摄像机的视频图像均接入DVR，所有DVR均接入厂区安防网络；

（8）所有监控系统的用户终端、工作站均需接入厂区内的安防网络，通过登录各建筑单体内的DVR实现对图像的调用和回放；

（9）本系统充分考虑录像存储需要，设计满足15（天）×24（小时）不间断录像；

3.3 系统拓扑规划及组成

本次安防系将涉及3个建筑单体作为汇聚，分别为车间1、门卫室和车间2，各汇聚点通过接入安防系统网络实现互联、互通，如图2所示。

4 周界电子围栏系统设计

4.1 電子围栏概述

电子围栏系统，就是在周界设置脉冲电子围栏探测器，形成一道电子围墙进行防范和管理。电子围栏系统是第一道防线，也是最重要的一道防线。

电子围栏的前端设备，是一种“有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，从而把报警目的和警戒目的有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的效果。

电子脉冲每分钟60次扫描电子墙的每一根导线，每个脉冲峰值有5-8千伏，使入侵者难以攀越。另外本系统如遇断路、短路或失电，系统都会发出报警信号。还可以与其他报警系统联网使用，便于提高防范等级。

4.2 系统功能描述

报警接收采用总线通讯方式。在控制中心显示报警信息，中心接收到报警信号，值守人员通过报警的声音提示，可以在第一时间了解现场所发生的一切情况，保证及时告警，中心管理人员通知巡逻中的保安人员或临近报警区域的保安立刻赶往现场处理。中心保安人员在现场处理完毕后，及时对现场探测器的报警状态进行。

（1）电子围栏系统设备运行稳定，故障率低；

（2）有强大的威慑作用，有效阻退入侵者；

（3）适用性强，抗误报性能较好，防范效果佳；

（4）现场报警阻退入侵者并引起附近值守及巡逻人员的注意防范；

（5）安全可靠对人体无直接伤害；

（6）系统划区域管理便于报警区域的准确定位；

（7）中心警情提示直观，警号、电子地图等多种报警提示；

（8）联动监控图象报警，联动夜间监控辅助光源；

（9）对报警事件、时间、位置进行自动记录、保存并可打印出信息；

作者单位

句有信息技术（上海）有限公司 上海市 201900