基于移动通信系统技术的危化品场所智能安防建设

陈昊

（鼎熙国讯科技有限公司 广东省广州市 510653）

1 移动通信系统技术的发展趋势与特征

19 世纪80年代以来，蜂窝移动信息技术得到了快速发展与广泛应用，且随着国家与社会发展的步伐，蜂窝移动信息技术大致每十年便实现新一代系统的成功商用。现今，4G 移动通信系统已经被广泛地应用于社会各领域，特别值得关注的就是，4G 移动通信系统所具有的高速数据传输能力带动了“互联网”的崛起与发展，自然而然地促成各种创新应用的落实，如移动支付、智能城市、移动游戏等。而备受瞩目的5G 移动通信系统所具有的超高速传输、超低时延以及海量连接能力，满足个人终端用户需求的同时实现垂直领域的多样化创新应用。

在各类通信业务发展、应用需求提升的驱动下，创新商用对网络覆盖、传输速率、端到端的时延提出了高要求，即：提升传输速率的同时，达成与其他各类通信系统的深度融合。此外，紧随AI技术发展的步伐，新时代网络发展的重要方向便是无线网络高度智能化。6G 移动通信系统能够更好地契合“连接智能数字世界”的发展要求，促进网络全覆盖、高度智能化、网络安全性的提升。通过对比六代移动通信系统技术发现，6G 移动通信系统技术推动“连接事物”向“连接智能”的“变”，即：实现人与人、人与设备、各类资源的智能连接。鉴于此，六代移动通信系统技术发展趋势，详情见图1，且最显著的特征就是逐步趋向于智能连接。

2 “门禁——门磁——红外报警”一体化系统设计

“门禁——门磁——红外报警”一体化系统，可以简单地理解为“智能远程安防报警系统”。该系统的技术支撑就是移动通信系统技术，通过移动通信系统技术与安防建设的深度融合，实现门禁、门磁、红外报警与安防系统网络的无线连接，很大程度上强化危化品场所安防报警系统的“适用性”与“实用性”。笔者结合新时代危化品场所的发展需求与安全管理需求，通过合理分散、集中各设备完成远程智能安防报警控制系统的设计。

2.1 架构设计

笔者设计的“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的主要由主控节点、各设备信息集中节点和传感器节点构成。其中，主控节点基于MFC 的上位机程序运行，由主控计算机与主要接口等构成，旨对各级节点的信息进行综合现实；各设备信息集中节点，主要由ZigBee 无线通信接口、AVR 单片机及网络通信接口等构成，旨在采集、接收信息；传感器节点，主要由ZigBee 无线通信接口、红外传感器等构成，旨在综合分析、判断安全信息，强化系统的扩展能力。该系统采用三级节点模式的系统构建，实现了仓库、保安室安全状况的实时高效感知，全面覆盖危化品场所的全面积。

2.2 设备选型

危化品场所大致可以分为“仓库”与“保卫室”，具体的设备选型为：

图1：1G-6G 的发展趋势

图2

2.2.1 仓库

防爆摄像机2 套：视频监控装置的防爆特性、电缆的防爆防护措施应符合GB 50058 相关规定。

周界未加装入侵报警装置（含红外报警系统、安防平台采集器）：露天式储存场所出入口应安装入侵报警装置（栅栏顶部四角）；安防监控中心应与行业监管部门、公安部门和报警运营服务机构远程联网或预留接口；入侵和紧急报警系统布防、撤防、故障和报警信息存储时间应大于等于90 天；出入口控制系统信息存储时间应大于等于180 天。

加装电子巡更：电子巡查系统的巡查路线、巡查时间应能根据安全管理需要进行设定和修改；巡查记录保存时间应大于等于90天。

出入控制系统（门禁）：露天式储存场所出入口应安装出入口控制装置；出入口控制系统信息存储时间应大于等于180 天。

2.2.2 保卫室

出入口加装防盗安全门：出入口应设置防盗安全门，符合GB17565-2007 要求。

门禁：对强行破坏、非法进入的行为或不正确的识读发出报警信号。如：门禁设备、人员闸机、车辆闸机、红外对射报警、门磁报警等。

运营维护：对易制爆安防设备运营维护1年。

2.3 硬件设计

设计硬件电路时，不仅需要最大限度地确保“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的简单、可靠，还要注重强化“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的“可拓展性”、“经济型”以及“适用性”。本文“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的控制软件设计主要包括信息集中节点与传感器节点两部分组成。

2.3.1 信息集中节点

“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的容量对系统的正常运行、安全管理有着不容忽视的影响，因而结合新时代对危化品场所智能安防建设提出的高要求，主控节点与信息集中节点之间采用“网络通信”方式，旨在提升大数据的远距离传输。

2.3.2 传感器节点

传感器节点主要由通信模块、单片机、继电器控制模块、直流电源等部分构成，在具体的实操过程中，接入的220V 交流电需要转换为5V 直流供电，才能够供“门禁——门磁——红外报警”一体化系统的供电模块使用。“门禁——门磁——红外报警”一体化系统采用MXA(S)2.5S5N 模块，归根究底就是，该模块能够低输出噪音、输入对输出电压隔离等优越性，更为契合新时代对危化品场所智能安防提出高要求的需求。这里值得特别关注的就是，“门禁——门磁——红外报警”一体化系统正常运行、安全管理的基础与关键就在于“通信链路”的正常工作，而传感器节点与信息集中节点之间的通信，通常利用ZigBee 无线通信完成，归根究底就是ZigBee 无线通信的成本较低、误差频率较低、传输速率较高等优越性。

2.4 系统设计

2.4.1 防爆系统

防爆系统大致分为“防爆建筑”设计与“防爆设备”安装，具体如下：

（1）防爆建筑设计。危化品场所通常会选择单层建筑，如若不得不选择多层建筑时，就需要将危化品仓库设置在建筑的顶层，旨在有效地避免危化品仓库地面产生火花。此外，危化品仓库的地面要适用环氧树脂进行覆盖，同时还要进行泄压设计，但这里值得关注的就是，泄压的面板、墙体以及门窗都不能选用普通玻璃，此外泄压的方向通常为“向上的”，如若不得不选择侧面泄压时，那么泄压要避免人员的密集区与主要的交通干道、

（2）防爆设备安装。危化品场所内所用的灯、开关、配电箱等电器设备都应该选择“防爆”类型的，且进入场所内的电器设备必须要有相关质检部门的防爆合格证，且安装、维护以及检测都必须要符合国家的标准。这里值得特别关注的就是，防爆门的铰链要选用青铜套和垫圈，且门扇的周围还要贴上橡皮软垫。

2.4.2 通风系统

危化品场所的通风系统主要由控制系统、风机、通风管道、过滤器、进（排）封口等部分构成。结合通风动力可以将危化品场所的通风系统分为“自然”与“机械”两大类型，这里值得特别注意的就是，危化品场所内首选的通风系统为“自然通风”。通风系统需要有拥有能够导出静电的接地装置，而通风设备则需要具有防爆性能，选用的管道材料需要为不具有燃烧性能的材料。

2.4.3 消防系统

顾名思义，“消防”大致可以分为“消”与“防”两部分，其中“消”则是消除隐患，“防”则是预防火灾，笼统来说，“消防”大致可以分为“防火”与“灭火”。结合防火建筑的具体要求来讲，危化品场所的墙体与屋面板必须要要用不具有燃烧性的材料，值得关注的就是，墙体必须是实心的。而选配场所内的灭火器材时，必须要以“场所内危化品的特性”为依据，同时还应在场所内显眼的位置上张贴灭火器材的使用方法。因而危化品场所的消防系统大致由“建筑”与“器材”两部分组成，而为了保障危化品消防系统的性能，要做到一手抓“防火建筑”，一手抓“灭火器材”。

2.4.4 监控探测系统

监控摄像头是危化品场所监控探测系统的主要组成部分，其是一种视频拍摄的监控设备，主要由摄像机、监视器等部分构成。其中，摄像机是集“监控”与“摄像”两种功能于一身，可以安装于危化品场所的仓库内部；监视器是一种视频摄像显示设备，其出现于危化品仓库的监控探测系统主要是为了方便监控、便于观察，具体的监控原理图如图2 所示。

3 危化品场所智能安防建设成效的分析

危化品场所智能安防建设的成效可以简单地概括为“五化”，即：立体化、全景化、智慧化、追溯化、集中化，具体的表现为：通过视频监控、红外线报警系统等信息技术手段，实现了危化品场所的立体化探测预警；通过对危化品场所的出入口、监控探测系统等有效措施，实现全景化、可视化的监控；通过分析数据进行预测与评估，强化目标识别的针对性，提升安全预测的智慧化；通过访客管理和车辆管理，可对目标踪迹进行追溯，能够分析出访客一年内出现次数，关联出所有视频信息；基于危化品场所的保卫室，实现对防御、管理等信息的集中、直观呈现。

综上所述，随着移动通信系统技术的发展，危化品场所安防建设迎来的机遇与挑战，这里值得关注的就是，“机遇”与“挑战”都来自于移动通信系统技术的特征——高速的数据传输能力，具体的体现则是：“机遇”就是把移动通信系统技术应用于危化品场所安防建设，能够推动危化品场所安防建设向着智能化发展的步伐，强化危化品场所安全管理的信息化与智能化；“挑战”就是危化品场所面临着“非常闯入”、“反恐突袭”等安全风险持续增产，且随着技术设备的不断发展，安全风险的表现形式呈现出多元化，如无人机深入危化品场所进行跟踪、拍摄。