建筑物安全技术防范系统的构建

朱琳

摘要：文章首先阐述了安全技术防范系统的概念、发展，深入分析了建筑物对安防系统的需求，并详细介绍了视频监控系统、防盗报警系统、电子巡更系统、安防集成管理系统的系统组成、设备参数以及设计方案，最后对整套系统进行了全面总结。

关键词：安全技术防范;方案;构建

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）26-0052-03

1 安全技术防范系统的概念、应用

随着科技的进步和经济的发展带来了社会生活水平的日益提高。安全技术防范系统已经成为保护人民生命和财产安全的重要工具，在医院、学校、办公楼、银行、小区、政府机构、车站、码头等重要场所，已经得到了最为广泛的应用。

安全技术防范技术包括物理防护技术、电子防范技术和生物统计学防护技术三大技术领域。安全技术防范技术主要是利用信息采集、传输、监控、编码、管理以及安防集成等技术，为建筑环境提供一个安全、便利、舒适的受保护空间。安全技术防范系统主要由视频监控系统、防盗报警系统、电子巡更系统、安防集成管理系统等四大部分系统组成。

2 安防系统的设计需求及方案

安防系统主要由视频监控系统、防盗报警系统、电子巡更系统、安防集成系统组成。在方案构建时不片面追求每一个子系统的无死角防范，而是以视频监控系统为核心，以防盗报警系统、电子巡更系统为补充，以安防集成系统为总控制的方式，打造一个全系统、多方位、空间的，点、线、面空间防范相组合的立体防控体系。

根据建筑的实际使用需求，我们将整套防范体系分为三级：

第一级防范：常规公共区域视频监控、配合电子巡更系统建设;

第二级防范：易发生安全隐患的区域，视频监控系统配合主动紧急报警系统、电子巡更系统建设;

第三级防范：重点防范区域如机房、收银、财务等，视频监控系统配合被动入侵报警系统、门禁管理系统建设。

2.1 视频监控系统

视频监控系统主要通过采用数字化解决方案，以数字传输视频信号，集中采集、处理视频信号的模式，把广泛分布的监控点，有效地集合在一起。既可以在监控中心集中监控，又可以通过网络系统在任何一个有网络的地方实时观看，任何一个拥有权限的客户端只要通过一台电脑和网络就能方便地查看任何一个在线视频和录像。画面还可根据实际需要随意切换单画面、多画面，也能通过手动切换调看不同摄像机图像，也可以设置在一定时间间隔内自动循环切换。

视频监控系统在安防系统中起着举足轻重的作用，是安防系统的前端组成部分，是整套安防系统的“哨兵”。除了在对监控区域可以进行全天候不间断的被动方式监控以外，在有突发情况发生的时候，管理人员还可以主动、及时地通过监控系统发现，以便可以准确及时地进行情况处理。在事后还可以通过存储的视频监控资料，对某些重要环节和情景进行回放分析。

视频监控系统主要包括前端部分、传输部分、控制部分、显示及存储部分等。前端部分包括视频摄像机、拾音器等，传输部分包括网络电缆、供电模块等，控制部分包括视频管理服务器、控制软件等，显示部分包括监视器、显示屏，存储部分包括磁盘阵列、磁盘扩展柜、高速存储硬盘等。

1）前端部分

视频摄像机是整个视频监控系统的信号源，视频监控系统最终使用性能和效果可以说完全取决于视频摄像机的质量。摄像机通过同轴视频电缆、网线、光纤将视频图像传输到控制主机。

本系统安装的摄像机主要分布在：电梯厅、公共走廊、室内外进出通道、楼梯走道、电梯轿厢等重点部位。系统主要采用网络化结构，具有后期可扩展性，以及使用上的方便性。

在既保证覆盖面又兼顾经济性的原则下，点位设置主要采用以下方式：将监控区域按照重要程度从低到高依次分为一、二、三级，第一级、第二级防范区域采用标清网络摄像机（百万像素高清图像画面，720P分辨率，標配6mm镜头，最低照度0.1Lux，ICR红外滤片式自动切换，自动转黑白， 采用标准H.2645.0视频压缩技术），第三级防范区域采用高清网络摄像机（百万像素高清图像画面，1080P分辨率，标配8mm镜头，最低照度0.1Lux，ICR红外滤片式自动切换，自动转黑白， 采用标准H.264视频压缩技术，支持双码流功能）。根据建筑面积和功能区域划分需要，本系统共设置摄像机108台，其中：室外网络高速球机4台、室内网络高速球（1080P）摄像机5台、网络红外半球（1080P）26台、网络半球（1080P）摄像机20台、网络半球（720P）摄像机5台、网络红外枪式（720P）摄像机8台、网络宽动态（1080P）摄像机22台、模拟电梯专用摄像机18台。

2）传输部分

系统采用数字传输方式，利用安防专网，在弱电间放置接入层交换机及编码器，它克服了模拟传输系统布线复杂、传输距离局限性等缺点。电梯随行电缆的敷设和安装由电梯安装公司负责实施，我方仅在电梯机房预留接口。网络摄像机采用六类非屏蔽双绞线敷设至接入层交换机，采用UPS集中供电。所有摄像机及编码器均敷设一根六类非屏蔽双绞线至所在楼层的管理间。本方案中共设32个分管理间，分别设在一层至四层（4个管理间）、五层至十二层（2个管理间）。考虑到后期扩展性，从网络中心机房到监控室预留1根6芯室内万兆多模光纤供后期扩展系统使用。供电系统采用独立存放的在线式240KVAUPS（断电后可延时4小时）为摄像机电源和后台存储管理设备进行集中供电，以确保断电后视频监控系统可正常运行。考虑到强弱电的互相干扰，视频监控系统使用的主干电源线（AC240V）应采用独立桥架或管路敷设，与视频信号传输线路应保持30厘米以上的安全距离。由于部分摄像机电源采用的是直流12V的供电方式，对弱电干扰性较小，因此可以和视频线、控制线同桥架敷设。

3）控制部分

前端的网络式摄像机，集中由后台视频管理服务器进行统一处理。系统设立一个总控中心，在监控中心部署大屏、控制工作站、交换机等设备，监控中心显示大屏可通过解码器自带的视频输出接口直接与监视墙进行连接，实现对前端图像的实时监控。所有视频管理服务器、数据管理服务器、核心交换机，完成对建筑内所有视频监控设备的管理、视频图像的分发、视频数字存储功能和整网的统一管理。管理人员和各部门人员根据不同的角色权限，可通过计算机登录客户端实现实时浏览前端图像、检索历史重要数据，以及对前端摄像头进行控制以及编码器的设置功能[1]。

4）显示及记录设备

显示设备主要包括监视器、液晶屏等，整套视频监控系统摄像机的图像主要通过显示设备显现在监视器的屏幕上，是视频监控系统的重要组成部分。本系统主要采用16台46寸液晶拼接屏（4x4）组成、8台26寸液晶监视器和一块4.5*0.4的双基色条屏的电视墙组合而成[2]。

记录设备即存储设备，是整改监控系统的核心组件。系统的设计主要具有以下功能：

① 一级、二级区域的视频监控数据存储周期不少于30天，三级区域的视频监控数据存储周期不少于60天;

② 图像采用H.264或MPEG-4/2视频编码格式进行图像存储。音频采用G.711/ G.723 /G.729等音频编解码器标准同步存储;

③ 存储空间具有可扩充、可扩展性;

④ 具有对视频数据文件采取防篡改措施，以及具有完整性检查措施;

⑤ 可支持多用户并发访问同一数据源的功能;

⑥ 图像记录、网络回放支持双工、双码流模式。

2.2 防盗报警系统

防盗报警系统由探测器、控制系统、传输系统、报警主机等部分组成，具有视频联动录像、灯光、警报、自动110联网等功能。按照警报触发方式划分，可分为主动报警系统和被动式防入侵系统两类。

主动报警系统采用总线控制方式，当使用人员触发报警开关时，设置在监控室的控制主机就发出声光报警信号，同时触发视频监控系统，视频摄像机自动切换至事发区域。系统报警主机具有公安联网报警接口，可以通过防盗报警主机与公安部门报警中心进行联网，自动将报警信息传输至公安部门，确保公安部门可以及时掌握情况，迅速出警。

被动式防入侵系统主要采用红外感应方式触发报警系统，在入侵系统开启后，外界人员进入并触碰到红外感应线后，报警系统就会被触发，信号直接传输到监控室，并指示报警地点，同时联动相应位置的摄像机画面。对三级防范的重点区域设置被动式防入侵系统[3]。

系统主要部件的参数：

探测器：微处理器控制（MAP），微波/被动红外技术，内置诊断和监控360°探测视区， 安装高度为2.4m～4.9m， 微处理器自动在上电时启动自检。

报警主机：包括9个基本防区，3个键盘紧急按键防区，防区设置响应时间为10毫秒。

2.3电子巡更系统

电子巡更系统是在视频监控系统基础上的补充，它与视频系统相辅相成，是整个安防系统的重要组成部分。电子巡更系统通过合理设计的巡更点、巡更线路，对大楼的一些死角实现全覆盖。

电子巡更系统分为在线式和离线式两种模式。在线式具有实时传输数据的功能，但布线成本较为昂贵。本系统设计的为离线式电子巡检系统，主要通过巡检器和信息管采集信息，并将巡检器的数据通过离线的方式传输至控制主机中。在设计时根据实际安全防范预案，将信息管安装在重点区域或者需要巡防的巡更点上。当保安人员巡查至该区域或者巡更点时，巡检器在有效范围内（通常不超过1米）可以自动采集到安装在该地点的信息管数据，巡检器自动记录下信息管的代码，以及采集的时间和该地点的方位信息。巡检器数据离线传输至控制系统，控制系统对数据进行计算汇总和分析以后，通过对事先设定的巡逻计划和路线进行分析、比对，可以得出包含巡逻时间、路线、周期等统计报表，通过这些报表可以直观、真实地反映出巡逻工作情况，并可成为安保人员的绩效考核依据[4]。

本系统主要包括巡检器、信息管、控制系统三部分。该系统可以实现与报警系统、对讲系统的联动，通过硬件和软件的方式实现接入共享，从而能够节约建设成本。

主要部件参数：

巡检器：具有32G存储容易，可存储大量数据，兼具大功率手电、警棍功能，不锈钢外壳、橡胶护套、内部电路防震技术，工作温度：-40℃～+60℃

信息管：安放于巡检线路的关键点上，具有防水防腐功能，室内外均可安装。无须供电、无须布线、接触识读。使用寿命：读取60万次。工作温度：-40℃～+80℃

2.4 安防集成管理系统

安防集成管理系统主要是通过视频监控系统、电子巡更系统、报警系统的接口协议，实现视频监控系统、电子巡更系统、报警系统之间有效的联动控制与管理，从而实现基于平台的统一管理、统一显示、统一存储、统一操作、统一查询等功能（拓扑图如图1）。它可以通过拓展各安防技术子系统的应用范围，来增强安防控能力，提高安全管理水平。对于安全技术防范能力有重要价值，侧重第一时间发现隐患，解决问题，更有利于后期查证问题。

集成系统软件采用分布集中式架构，通过分析系统的任务，合理分割系统的各种模块，各种模块按需配置，灵活组建子系统。整个系统由多层次的若干个子系统组成，每个子系统可单独工作，也可与其他子系统协同工作，系统資源合理分散，又可统一调度。随着系统规模增大，系统复杂度不会平方级增长，实现高性价、高可靠性、高可用性。

3 结束语

本安防系统通过各子系统的相互运行、配合，构建成了一套完整的、可靠的、集成的、易操作的安防系统，使其成为一个有机的整体，为建筑物构筑了一道安全的技术屏障。

参考文献：

[1] 刘红东，胡燕.通过串口联网服务器实现的多级视频矩阵监控系统[J].广东自动化与信息工程，2004，25（3）：28-30.

[2] 罗军.博物馆安全技术防范系统设计与应用[J].科技传播，2012，4（18）：203.

[3] 彭志平.北京大学安全技术防范系统设计分析[J].安全技术防范，2003（3）：32-35.

[4] 张津锋.基于LonWorks现场总线技术的安防系统设计与实现[D].兰州：兰州大学，2006.

【通联编辑：光文玲】