中铁第四勘察设计院集团有限公司 武汉 430063
摘要：地铁公共安全防范系统设计在地铁设计里越发重要。通过介绍公共安全防范系统的构成及网络架构，提出建设方案，结合系统功能、系统接口设计及设计注意事项，旨在为相关建设人员和设计人员提供一个清晰的建设思路和参考意见。
关键词：地铁；安防集成平台；安防设计
Research on the design scheme of metro public security prevention system
FENG Chiming
Author’s address CHINA RAILWAY SIYUAN SURVEY AND DESIGN GROUP CO.,LTD.， 430063，Wuhan，China
Abstract The design of metro public security prevention system is becoming more important in subway design. By introducing the composition and network architecture of the public security prevention system, and giving the construction scheme, and combining the system functions, system interface design and design considerations, this paper aims to give the relevant construction personnels and designers a clear construction idea and reference advice.
Key words metro； integrated security platform； security design
随着地铁在全国各地的建造和使用，地铁已经成为城市交通运输的主要工具之一。作为具有人员密集性特点的交通工具，地铁容易成为恐怖分子袭击的目标。一旦异常情况发生，乘客的恐慌易导致公共安全事件的发生。因此，公共安全防范设计在地铁设计中显得越发重要。
2016年，住房城乡建设部和国家质检总局联合发布GB51151-2016 《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》（下文简称《规范》），旨在规范指导相关人员合理建设公共安全防范系统（下文简称“系统”）。
1 地铁公共安全防范系统构成
根据《规范》，“系统”由视频监视系统、入侵报警系统、安全检查及探测系统、出入口控制系统、电子巡查系统、安防集成平台（下文简称“平台”）构成[1]。同时，“平台”统一管理各个子系统[1]，其架构如下图1所示。
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图1 公共安全防范系统架构
地铁公共安全防范系统本质上是将已有的系统整合进一个“平台”里进行统一管理，通过加强系统间相互联动实现更高等级的安防。通过比对《规范》和《地铁设计规范》，与“平台”联动的视频监视系统、出入口控制系统相当于已有地铁设计中的视频监视系统、门禁系统。安全检查及探测系统则通过进闸机前已有的一系列安检设备实现。入侵报警系统由室外入侵报警系统和室外入侵报警系统组成，室外的入侵报警系统相当于已有的周界报警系统。因此，地铁公共安全防范系统的4个子系统在以往的地铁设计中均有涉及，在未来地铁安防设计里，仅需在原有设计的基础上增加室内的入侵报警系统和电子巡查系统设计。
关于用于监控管理的“平台”，对于一条地铁线来说，由站点级“平台”和线路中心级“平台”构成，对于地铁线网来说，根据需要可增加区域级“平台”和路网级“平台”[1]。设置两层网络架构目的是增强系统稳定性，个别节点“平台”的崩溃或者传输链路的损坏不会影响其他节点“平台”的正常运行，区域级和路网级“平台”的设置目的是便于片区派出所、公安分局、运营控制中心进行统一监管。“平台”的网络架构如下图2所示。
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图2 安防集成平台网络架构
2 地铁公共安全防范系统建设方案
《规范》仅规定地铁公共安全防范系统的组成及网络架构，对于两级“平台”间的传输通道、“平台”内部架构，公共安全防范系统子系统间的接口位置等，均需设计人员结合地方特色进行设计。
2.1安防集成平台间的传输通道
站点级“平台”与线路中心级“平台”间的传输通道主要存在2种建设方案。其一，为站点级“平台”和线路中心级“平台”的连通单独设置工业以太网交换机；其二，利用通信系统的传输系统承载“平台”间的信息。第一种方案相较于第二种方案，增强了系统的稳定性，减少外部系统对自身的影响，第二种方案相较于第一种方案，减少投资，实现资源共享。
2.2安防集成平台内部架构
“平台”可由服务器、工作站、数据存储设备、打印输出设备、交换机、平台软件、通信接口设备和其他附属设备组成。若该条地铁线路采用“多专业融合云”的设计方案，则建议将控制中心和车站的云服务器和云存储设备开辟单独的计算资源和存储空间给线路中心级和站点级“平台”；若该条地铁线路不采用上述的云方案，则在线路中心级和站点级“平台”设置服务器和存储设备。
2.3公共安全防范系统子系统间的接口位置
“平台”与各子系统接口位置设置方案有如下两种方案。其一，仅站点级“平台”与各子系统产生互联接口，线路中心级“平台”通过站点级“平台”交互信息；其二，各级“平台”均需与对应层级的子系统产生互联接口。方案一相较方案二需消耗更多自身的处理资源和消耗资源；方案二相较方案一，线路中心级“平台”接口数量增多，故障点增多，增加运营人员的维修工作量。
3 地铁公共安全防范系统功能
为了对“系统”的设计有更加深入的了解，需要了解“系统”的功能。“系统”功能的本质是辅佐安保人员实现如下工作流程：前端设备进行日常监控，当有突发情况产生，前端设备产生报警，触发“平台”启动视频联动或产生接警单，同时在监控终端以电子地图形式显示事故发生位置，相关人员迅速查找可用资源，启动紧急预案，之后根据可用资源进行决策部署，相应人员接收语音命令到现场处置安全事件，事件结束后进行评估报告[2]。
因此，“平台”的主要功能如下：（1）“平台”与视频监视系统、出入口控制系统、安全检查及探测系统、入侵报警系统的联动功能。“平台”与上述系统的联动才能够获取安检设备、入侵探测器等前端设备的报警信息，在电子地图上显示设备的报警位置，获取事故发生地的视频图像。（2）相关人员信息录入、排班管理功能。将运营人员、安保人员、地铁民警信息录入到“平台”内，了解他们的值、休信息，才能在突发事件发生时利用可用的人员资源。（3）应急处置功能。“平台”内应具有紧急预案的处理程序，辅助安保人员处理安全事件[3]。
4 地铁公共安全防范系统接口设计
公共安全防范系统可简述为“一个平台、五大系统”，“系统”内部接口及与外部系统的接口繁杂，需要统筹规划好接口要求。
4.1地铁公共安全防范系统内部接口
（1）“平台”与视频监视系统的接口：视频监视系统接收及执行“平台”的摄像机选择及控制指令，在“平台”操作终端显示有关的视频监视图像。
（2）“平台”与出入口控制系统的接口：出入口控制系统向“平台”发送门禁状态信息、报警信息，“平台”能够在操作终端以声光、文字、电子地图形式显示出入口控制系统的安防时间报警信息、故障报警信息、设防和撤防区域、与出入口控制系统的通信工作状态以及出入口控制系统设备的关闭和开启信息；出入口控制系统接收并执行“平台”的控制信号，“平台”能通过控制信号对出入口控制系统管控的区域进行设防和撤防。
（3）“平台”与安全检查及探测系统（下文简称安检系统）的接口：安检系统将安检机数据、告警信号和方位、设备状态等信息传输至安防平台。安防平台能够为安检系统的数据、告警、设备状态等信息提供存储条件，建议存储时间为90天；“平台”能调取安检系统的所有信息。
（4）“平台”与电子巡查系统的接口：电子巡查系统将电子巡更信息上传至“平台”，包括线路巡查、报警等数据。
（5）“平台”与入侵报警系统的接口：入侵报警系统向“平台”上传报警信息，“平台”能控制入侵报警系统的设防和撤防。
4.2地铁公共安全防范系统外部接口
（1）“平台”与专用通信传输系统的接口：传输系统提供连接站点平台和线路平台的通道，建议专用通信传输系统给予1Gbps带宽。
（2）“平台”与时钟系统的接口：时钟系统为安防平台提供时钟信号。
（3）“平台”与不间断电源系统的接口：不间断电源系统为“平台”提供电源。
（4）“平台”与集中告警系统的接口：“平台”将网管信息上传至集中告警系统。
（5）“平台”与动力照明系统的接口：动力照明系统为“平台”提供接地。
（6）“平台”与广播系统的接口：通过该接口，车站值班人员和地铁民警能够以声音方式向乘客发布各种救援、疏散信息。
（7）“平台”与乘客信息系统的接口：通过该接口，车站值班人员和地铁民警能够以图像方式向乘客发布各种救援、疏散信息。
5 设计注意事项
在今后的安防设计中，一些设计上的细节需要特别注意：（1）以往的安检系统是独立且封闭的，未预留与其他系统的接口，未来的设计中安检机应预留与“平台”的有线或者无线接口，对于有线接口方案，需在垫层内预埋钢管至相应的设备用房，或者借用AFC地槽。（2）地铁一般以线网规划，因此在做线路级别的安防设计时，站点级“平台”需预留与区域级“平台”的接口，线路中心级“平台”需预留与路网级“平台”的接口，且不同厂商之间的“平台”能够做到相互兼容、互联互通。（3）根据《规范》第4.2.3强条描述，安防集成平台是一个独立的平台，安防集成平台与综合监控系统等集成平台间应有明确的边界，不能以子模块形式构成其他集成系统的一部分。（4）监控终端的位置建议设置于车控室、警务室及安检的阅图工作站，便于这三处的人员能够对公共安全事件作出紧急响应。（5）通常情况，在车控室和警务室均设有视频监视系统平台的监视器，因安防集成平台的监控终端可调看摄像机的视频画面，所以建议取消这两个地方的监视器，实现资源共享。
6 总结
本文通过介绍地铁公共安全防范系统的构成及网络架构，并提供一些设计中的可选方案，结合“系统”的功能、接口设计和设计注意事项，旨在给相关建设和设计人员一个清晰的设计思路。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设局，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范：GB51151-2016[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[2]彭博.智能安防系统在城市轨道交通领域的建设研究[J].中国新通信，2020,22(03）：135-136.
[3]刘静.地铁安防集成平台设计方案研究[J].智能城市，2020,6(06）：76-77.