某大型机场航站楼安全防范系统设计

程 欢

(中南建筑设计院股份有限公司，武汉430071)

0 引言

本项目为某机场航站楼工程，属于特大型交通建筑。航站楼作为机场的主体功能工程，影响力大、功能复杂，设备众多，与其他公众场合或者主体工程相比，其安全系数的要求也要高许多，对于机场的安保等级要求也远高于其他。对于整个机场而言，航站楼范围内的安全和管理，对空防的安全和地面保障的正常运行都是非常重要的，因此对于一个大型机场来说，有必要采用现代化的安全防范系统，以提供有效的防范。

1 机场安全防范系统的组成

航站楼建筑面积约 50万 m2，建筑高度为41.4m。整个航站楼由位于中间部位的4层航站主楼和两翼部位的2层指廊和连廊组成，航站楼候机区采用混流设计。航站楼主楼从上到下分别为:办票大厅和国际/国内出发层(14.0m标高)、国际到达层(9.5m标高)、国内候机、到达层和行李提取厅(5.1m标高)、旅客集散厅(±0.0标高)，地下室主要是设备用房及行李处理房。

本工程的安全防范系统由闭路电视监控系统、手动紧急报警系统、门禁系统和安防综合管理平台等组成。

2 机场安防系统设计组成

航站楼内视频监控、门禁和报警在统一的综合安防管理平台下，并且共用一套独立的物理网。如图1所示，综合安防网络系统采用层次化架构设计，分别为核心层网络、汇聚层网络(如图2所示)、接入层网络(如图3所示)。航站楼内汇聚传输设备、本地存储设备和应用服务器设置于主楼两侧的核心机房。

系统特点:安全防范系统是一套独立的安全防范网络，它是以监控子系统为主，结合门禁、报警等子系统共同组成。各个子系统都将采集到的各种数据转化成数字信号，通过综合网络管理平台可以实现远程终端用户控制、联动报警、存储共享等功能。出入口管理系统(即门禁系统)在重要通道设置读卡器，进出控制区域的人员的通行记录可以上传到门禁管理主机，不同部门的工作人员按工作范围进行相应的权限管理。

图1 综合安防系统总图

图2 汇聚层网络图

2.1 闭路电视监控系统

视频监控均采用数字架构，对于楼内监控包括前端、传输、控制、管理及存储等均采用数字方式。前端摄像机采用IP摄像机，接入配线间网络交换机、管线路由汇聚后上联至汇聚层交换机，之后汇聚交换机上联两个核心机房内的核心交换机。于汇聚层交换机集中部署IPSAN存储，使存储流在汇聚层解决，为核心交换机减轻带宽负荷，而核心层交换机主要负担调用视频流和连接相应的应用服务器。同时汇聚层交换机相对集中布置于东、西两个弱电中心机房内，使得交换设备、存储设备、应用服务器设备相对集中于两个弱电中心机房内。为系统建成后设备集中运行维护提供了方便。

闭路电视监控系统共在这航站楼运行管理中心(TOC)、消防控制室、安检监控三个部门设监控席位，其中主控台设在四层航站楼运行管理中心(TOC)内，内设大屏幕显示系统一套和各类席位若干。另外在消防中心设一套监控席位和6台42”液晶显示器。

图3 接入层网络图

本系统前端均为IP摄像机，其中:(1)室内IP快球摄像机，用于监视国内候机厅、国际候机厅、迎客厅、行李提取厅、商业区、旅客通道、一层设施停放区等处的活动，以楼内大区域监控为主；使用AC 24V由配线间供电。(2)固定(或半球)IP摄像机，用于监视海关通道、安检通道、工作人员通道、重点设施出入口、重要柜台等处的情况，以重点局部监控为主；使用POE供电。半球型于吊顶安装，固定型于侧墙、立柱、顶板处安装。(3)电梯针孔摄像机，用于监视电梯轿厢内的人员情况。使用POE供电。(4)室外IP快球摄像机，对近机位、航站楼附近服务车道、高架桥入航站楼区、贵宾停车场等区域进行监控，以楼外大区域监控为主，若监控点位离弱电间较远可配置室外设备箱，视频信号经光电转换器引光纤传回机房。使用AC 24V由配线间供电。(5)室外固定IP摄像机，用于对路侧、空侧外墙重点出入口进行定点监视，以重点局部监控为主；使用POE供电。若监控点位离弱电间较远可配置室外设备箱，视频信号经光电转换器引光纤传回机房，并改用AC 24V由配线间供电。

视频监控系统可以提供基础视频业务管理软件平台，所有终端设备的配置注册、所有访问的认证和行为的审计工作都可以在该平台上统一进行。其中，数据管理服务器可对存储设备集中管理，存储资源动态分配，视频数据可以按计划存储，客户端还可以快速精确地检索视频数据；视频管理服务器则可以将系统内的摄像机、监视器、视频管理客户端等设备进行统一管理。系统可设置分控和操作员权限，各操作员可以在自己权限内调用图像和修改系统设置，以实现浏览控制、录像回放查询等功能。

系统应具有以下功能:(1)可实现多个用户同时浏览任意的同一个视频源的实时图像，级别较高的用户有优先控制权(如快球控制)。(2)自动检测系统内设备(视频客户端、存储设备)的工作状态。(3)分组同步切换，实现动态地设置和任意组合摄像机及监视器的显示关系，将任意摄像机的视频信号切换到任意显示器上显示。(4)可接多个分控终端，不同场所的分控终端的用户帐户可以设置不同的优先级，对于优先控制管理权限进行必要的管理和控制。对于优先控制权的设计和修改，必须由专门的管理人员通过密码进行控制，并且务必要确保系统的保密安全。(5)快球可以通过专业键盘进行控制，云台可以通过视频客户端的软键盘进行控制。快球的旋转角度及摄像机的光圈大小、聚焦程度、加热开关、雨刷开关、变倍程度等都可以进行控制和调节。(6)对所有图像进行实时存储，并保存至少30天。

根据民航机场航站楼的特点，航站楼运行指挥中心、消防值班室的监控席位可以切换、调用、操作控制系统内的任意一个摄像机。在一般和紧急情况下，以航站楼运行指挥中心为最优级；在消防报警情况下，以消防值班室为最优级。

2.2 门禁系统

在公共通道和机场办公区域的不同等级区域的通道门处、楼梯间等处设置门禁系统，非办公人员出入可以受到控制，工作人员出入可以进行管理。系统采用密码和刷卡共用的方式。

表1 安防设备分布表

主要实现的功能有:(1)每个读卡机都可以进行资料存储和CPU处理，可以独立运行。(2)门禁系统对于进出权限可以进行人员分组和权限时限设置。(3)对访客进行登记，提供有限权限的门禁卡，比如限定使用次数、限定使用时间、限定使用的具体出入通道口。(4)已离职或者已挂失的卡，或者被标记为需要报警的卡，只要使用，马上报警。(5)考勤管理可以通过门禁管理主机实现，可以实时监视人员的出入情况。(6)平面图及有关门禁控制点，可以与文字资料一起在软件上显示。(7)门禁管理可以分区域、分部门管理，并且可以设置相应的不同的管理权限。

门禁系统的联动功能:(1)门禁系统与楼控系统的联动:当发生非法入侵情况时，门禁系统发出报警信号，报警信号送到BA系统控制照明的DDC，打开相应的照明。(2)门禁系统与消防系统的联动:当发生火灾时，火灾自动报警系统将发出火警信号，门禁系统辅助报警输入端收到火警信号，立即打开相应的门禁门锁，使得门禁解除，方便人们的应急疏散。(3)门禁系统与监控系统的联动:当发生强行闯入或胁迫进入的情况时，门禁系统可以联动视频监控系统，实现视频录像、视频抓拍、状态监控等，以便保安工作人员控制事态发展、采取措施。

2.3 手动紧急报警系统

在办票柜台、商业区、银行、服务柜台、登机口、安检柜台等处设置了手动紧急报警按钮，手动报警按钮接入较近的报警主机，报警主机联网，统一进入报警服务器，报警服务器通过综合管理平台于监控系统联动。

2.4 综合安防管理平台

综合安全管理平台是在运行过程中负责与运行相关、安保相关突发事件的受理、处置、应急资源调度的支撑平台。为单独的集成管理软件，本次仅集成T3航站楼内的门禁、视频、报警系统，要同时考虑具有集成飞行区视频监控、周界防范的能力，在未来ITC建设完成，需将综合安防管理平台服务器移置ITC机房，并具备集成国际航站楼及T2现有安防系统的能力。

(1)门禁集成功能:在日常管理过程中，可以发生的违背门禁管理安全策略的事件包括返转、暴力开门、保安人员未按路线巡更、使用未经授权卡或过期卡等，当有此类事件发生时，卡系统产生的报警信息通过与安全集成平台接口，转换成事件信息，即监控人员会发现在什么地方、什么事件发生，违背了门禁安全策略，同时现场的图像可以切换到席位监控桌面，并给出处置的行动预案。

(2)视频监控集成功能:系统具有图像信号采集、传输、切换控制、显示、分配、记录和重放等基本功能。记录的图像可以回放，记录信息的时间地点可以随时检索。录像和回放功能可同时进行。云台和镜头扫描可以手动和自动控制。

在发生如门禁系统报警、防盗报警系统报警等情况时，通过和综合安防管理平台的集成，将报警信息在集成平台上转换成事件信息，并在地图上定位、现场视频切换到席位桌面。

(3)其他功能:系统可以通过设置将操作界面分为地理信息屏、事件管理屏、现场监控屏。

地理信息模块:通过平面、三维地图来实现对地理信息、设备的全局了解、掌握，包括地图概要显示、详细内容显示、放大/缩小、改变地图显示比例、图层结构调整，事件定位功能，资源及地址对象定位功能。

事件处置模块:负责事件的受理、处置、反馈等功能。

现场监控模块:通过与视频系统集成，实现对事件发生地点附近图像的自动调用和人工调用。

如表1所示，由于安防网络中摄像头数目和视频监控终端数量众多，数据流量很大，因此在综合安防系统中的飞行区、航站区、工作区采用区域存储的方式，同时在各区域分别配置2台S12708交换机作为本区的核心交换机，共6台，避免单个汇聚区域的压力过大。并且在核心层之间、汇聚层之间以及核心汇聚层之间全部采用双链路互联，满足视频监控系统的数据流量的需求；同时安防网络系统的核心层交换机采用链路聚合的方式与各区域核心交换机相连接，以便和其他网络系统进行信息交互。

3 结束语

总的来说，随着近几年来计算机、网络、数字图像压缩等技术的飞速发展，民航机场的安全管理模式逐渐向网络化、信息化、数字化深入展开。在安防网络监控系统的应用上，图像的采集和传输以及对该资源的整合利用都将是机场日常管理及应对突发事件的一种必不可少的科技手段。为适应这种现代化的管理模式，今后民航机场无论是新建还是改造，网络化、数字化的视频监控系统都将是机场安防系统的主要内容和发展方向。