蒙红朝
北京斯迪克信息技术有限公司100085
摘 要
随着经济的发展，国内大型建设项目越来越多，智能化建设也越来越被重视，因此这方面的研究也越来越多。但目前多是研究智能化的整体解决方案和设置情况，很少针对其中某个系统进行详细论述和分析。智能化系统实际包含众多子系统，每个子系统的设置都有特别要求，因此子系统设置方案很重要。
安全技术防范系统是智能化系统中一个重要组成部分，包括很多子系统，例如视频监控系统、出入口控制系统、入侵报警系统等。通常设计在考虑安全技术防范系统设置方案时，多考虑的是其安防功能，研究体现的也是安防设置意义，却忽略很重要的一点，安防系统点位的设置除了满足安防要求外还需满足物业管理要求，除了安保要求以外，其物业管理方面也有很重要和复杂的一面。因此，安防系统设计的意义不仅体现在安全保卫上，还体现在其物业管理上。
本文以某科学院大厦项目为例，对其视频监控、周界防护及入侵报警系统、门禁系统、无线巡更系统、停车场管理等系统设计进行探讨，同时介绍库房的相关安防系统设计。
关键词：视频监控；周界防护；入侵报警；泄漏电缆；门禁；电子巡更；防盗报警
绪 论
随着生活水平的不断提高，人们对建筑环境的要求也大大提高，对信息服务和安全防范的要求尤为突出。安全防范系统是建筑智能化系统中楼宇自动化系统的重要组成部分。
安防系统是一种多技术、多层次、立体化的以保障安全为目而建立起来的技术防范系统，具有很高的自动化程度，而且具有智能功能。智能建筑的安防系统从外向内大体可以分为：周界报警系统、出入口控制系统也称门禁控制系统(大门、停车场、关键入口等)、闭路电视监控系统、楼内入侵探测报警系统、贵重物或展品保护系统、手动报警和巡更系统等。
1项目概况
某科学院大厦项目占地面积约70000 m2，位于北京市海淀区中关村，依据某单位网络信息中心提供的建筑智能化工程部分进行施工详图设计。
2安防系统设计
根据项目目的定位及运营方的使用要求，项目按一级风险单位进行设计。消防安保中心及库房为禁区。主办公区和通往禁区的通道、实验室为一级防护部位；主体大厅、临时展厅、旋转展厅等为二级防护部位。
项目安防系统包括：视频监控系统、周界防护及入侵报警系统、门禁系统、无线巡更系统、停车场管理系统等。
安全防范系统的总目标是基于计算机技术、通信技术、控制技术，建立一套技术成熟、稳定可靠、经济适用、操作简便的安全防范系统，实现防入侵、防盗窃、防破坏及运营管理等功能。其系统设计本着系统先进、稳定可靠、容易操作、便于维护、较高性价比、可扩展性等原则。
2.1视频监控系统
本系统采用网络型数字视频安防监控系统，监控中心设置于地下一层消防安保控制中心。
前端摄像机采用1 920×1 080 P的200万像素摄像机，主要分布于室外车辆出入口、人行出入口、走道、重要部位出入口、存储中心、财务大厅、库房位置。依据安装位置选择高速快球摄像机、半球型摄像机和枪式摄像机，确保可靠的监控效果。
所有摄像机采用UTP Cat5e网线进行信号传输，接入就近弱电间或室外设备箱内的网络交换机。视频监控系统与门禁系统共用网络交换机，根据末端点位数量，选择24口或48口网络交换机。鉴于传输速率、延迟、距离限制等因素，每台网络交换机与设置于监控中心的千兆核心交换机之间采用4芯单模光纤作为传输媒介。
监控中心设有千兆核心交换机、电视墙（20台22″和1台42″液晶显示器）、4路视频解码器、嵌入式网络硬盘录像机、监控专用硬盘以及一体化管理平台。
根据《中华人民共和国反恐怖主义法》第三十二条的规定，视频图像信息保存期限不少于90日。因此，所有摄像机采用高压缩率的H.264编码标准，在同等图像质量的条件下，H.264编码的压缩比是MPEG-4的1.5~2倍，这样可以大大减小对监控硬盘容量的需求。同时H.264采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理。
摄像机电源采用集中式供电，由地下一层监控中心UPS 220 V电源引至现场各安防电源箱，经AC 220 V/DC 12 V变压器变压后为摄像机供电。
2.2周界防护及入侵报警系统
为体现人、自然、美的和谐统一，项目主体建筑通过景观广场与市政道路进行衔接。故而在建筑物外墙部位设置泄漏电缆周界防护系统，并与视频监控系统进行联动，实现第一层防范区域的防护。
2.2.1泄漏电缆介绍
泄漏电缆是一种室外周界入侵探测设备，主要适用于银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站（包括核电站）、军事目标等重要建筑外围，亦可用在野外地形较为复杂的地方（如高低不平的山区及周界转角等），以达到有效安全防范的目的。
泄漏电缆具有全天候工作、安装隐蔽、可按周界形状轮廓敷设、不受绿化遮挡影响、误报率低、探测率高等特点。
2.2.2系统组成
整个系统由报警主机、报警单元和泄漏电缆组成，如图1所示。
2.2.3工作原理
发射单元产生高频能量馈入发送用的泄漏电缆中，并在电缆中传输。当能量沿电缆传送时，部分能量通过泄漏电缆的泄缝漏入空间，在被警戒空间范围内建立电磁场，其中一部分能量被安装在附近的接收用泄漏电缆接收，形成收发能量直接耦合。当入侵者进入两根电缆形成的感应区内时，这部分电磁能量受到扰动，引起接收信号的变化，这个变化的信号经放大处理后被检测出来，并触发报警指示灯点亮，同时使继电器触点打开。
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2.2.4施工工艺
将泄漏电缆安装在被警戒区域周界处，单机的警戒区域边界长为100 m。为保证其探测效果，应按如下施工工艺进行敷设：
a.两根泄漏电缆平行安置间距为1~3 m（建议1.5 m）。
b.埋设深度可根据介质情况而定：一般水泥地埋深3~7 cm，泥土地埋深10 cm左右。
c.两根电缆平行铺设时的平面落差不小于135°。
d.泄漏电缆如埋在墙体的一侧，需距离墙体1 m。
e.两套电缆在安装时应保证相邻两套泄漏电缆首尾间有3 m左右的重叠区，并且使两套电缆间在重叠区保持有0.3 m左右的间隔。同时相邻两套泄漏电缆的主机的工作频率应错开。
f.连接主机与泄漏电缆的非泄漏电缆的标准长度为10 m，两根非泄漏电缆应分别穿管保护，可以是PVC管，也可以是钢管。两根非泄漏电缆间的距离在10 cm以上。
g.主机安装在室外时需在主机外加防水保护箱。
h.电源线与信号线不能和泄漏电缆并行靠近安装，信号线距泄漏电缆的距离应大于30 cm，220 V电源线距泄漏电缆的距离应在1 m以外。
为了确保系统的正常工作，在埋设前先将电缆以适当间距放置在地上，然后接上主机通电后进行步行测试；工作正常后，在电缆测试好的位置就地埋设。
除上述周界防护系统外，于室内设置各个主要出入口、重要机房、楼梯等位置设置红外幕帘探测器、壁挂式红外幕帘探测器、玻璃破碎探测器等多重探测器方式。此种设计与常规设计无异，此处不再赘述。
2.3门禁系统
相对于视频监控系统、周界防护及入侵探测系统等被动的安全防范方式，门禁系统是通过对主要通道出入口的控制来实现主动式的防御，因此成为安全防范系统中极其重要的部分。
随着网络智能化的普及，门禁系统也步入了数字化时代。本项目门禁系统采用数字系统联网，设置于弱电间的门禁控制器通过超五类非屏蔽双绞线接入楼层交换机（与视频监控系统共用），最终汇入核心交换机，通过电脑终端实现整个门禁系统网络的管理。其中门锁、出门按钮、门禁控制器之间采用RVV 2×1.0线缆进行通信连接。读卡器与门禁控制器之间通信线为超五类非屏蔽双绞线，电源线采用RVV 2×1.0。
某科学院大厦作为安全防范重点单位，内部有多处重要功能区，诸如：信息化机房、存储中心等，对其内部人员必须进行严格的管理，门禁系统设置于门厅主出入口外的所有对外出入口和库房出入口处。同时，对外出入口的门禁采用双向刷卡设置，确保无外部或非授权的非法入侵。
2.4电子巡更系统
电子巡更系统对夜间安保人员的巡逻线路和巡逻方式进行管理和实时监控。结合建筑物的平面设计、使用功能和管理要求，通过出入口控制系统、门禁系统的读卡器实现在线巡查；同时与视频监控系统和入侵报警系统进行联动。另外，还可以通过电脑随机设定安保人员巡更程序；对巡逻工作状态（准时性、顺序性等）进行监督、记录，对意外情况及时报警。
2.5停车场管理系统
本项目仅在地面设置有停车位，因此停车场管理系统相对简单。在地面出入口设置车牌识别系统，包括车牌识别高清一体摄像机、补光灯、信息显示屏、语音提示等车牌识别组件，以及道闸机、道闸杆、车辆感应器、地感线圈和管理电脑等。由于车位主要考虑内部或接待大巴使用，停车场管理系统暂未考虑收费功能。
3库房安防设计
较之作为第一层防护的周界防护和第二层防护的室内入侵探测防护，库房安防属于第三层防护。库房作为存放重要物品的场所，其安防设计更加重要。为保证库房安防系统的可靠性，其安防系统自成一套系统，设置独立的电源、监控主机和服务器，库房安防系统架构示意图及库房安防系统示意图分别如图2、图3所示。
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3.1视频监控系统
闭路电视监控系统采用控制主机及各种摄像机、监视器对库房实行全天候监控。与门禁控制系统、入侵报警系统等系统和设备联动，并与火灾自动报警与联动控制系统实现相关设施的联动操作。
摄像机采用测温型网络筒型热成像摄像机，该摄像机具有上佳的热成像图像效果，多级火点检测、高效检测、减少误报。另外，还分别设置720P半球低照度自动变焦和手动变焦摄像机，确保高效的监视覆盖率。由于采用网络IP摄像机，仍采用4芯单模光纤作为现场交换机与核心交换机之间的传输媒介。
录像系统采用16路硬盘录像机，各个前端摄像机均设定为实时录像，图像保存时间为2个月。监控录像回放帧数符合设计规范及安保部门验收要求。
为保证库房的实时监控，系统采用集中供电方式，在控制中心设置可持续供电2 h的不间断电源。
3.2防盗报警系统
防盗报警系统采用总线式系统；防区容量能满足防区要求；具备防拆、防剪断等防破坏功能；具备报警通信接口，可通过网络模块接入管理机，可通过管理机图形显示报警地图及相关参数。在库房位置设置手报按钮，库房内主要通道口设置双鉴探测器。应库房使用要求，在库房四周配有泄漏电缆及防震动装置，发生紧急情况输出至报警中心。
3.3门禁控制系统
出入控制系统在库房内所有管理区出入口等重要部位的通道口安装门禁、电磁门锁及读卡器等控制装置，通过设置读卡器刷卡或按密码或指纹，经确认有效后才能进入。由安保控制室统一监控，系统能够对各通道口的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设定程序进行控制。其中无门禁功能的电磁锁正常状态为常闭锁死状态，只有在消防状态下，电磁锁才会和消防联动，自动断电开锁。除此以外的通道采用电磁锁进行封锁，该电磁锁与消防联动，火警时断电开锁。
若出入口发生异常情况，诸如强行开门、门长时间不关、通信中断、设备被拆、设备故障等，系统立即实时发出报警信号，通知安保人员。若用已失效或失窃的门禁卡开门，或有报警事件，自动联动摄像系统，开启现场实时录像。
3.4机房环境监控系统
由于机房内设备分布、送风等不均匀会导致温湿度的不均匀，故而在机房内加装温湿度
检测系统，以精确测量机房的温湿度参数变化。为了避免机房内某区域的局部温湿度过高或过低，每个温湿度探头仅用于监测相应区域的实时温度与实时湿度。系统选用温湿度一体化传感器，吸顶或壁挂安装，RS485信号输出。系统能记录每个上限与下限值，当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，系统立刻弹出相应的报警窗口，同时监控主机将通过设定的多种报警方式把报警信息通知值班人员或相应的管理人员。
结 论
建筑安防系统是一个集成的系统工程，通过各种技术手段来完成对不安全因素的侦测、鉴别、报警及处置。其安防系统设计需要结合项目的规模、定位、运营等多方面综合考虑，完善的安防系统设计是建筑安全可靠运行的基石。随着技术的不断进步，会有更多的安防系统新产品不断涌现，从而使安防系统变得更加智能、更加人性化。
参考文献
［1］公安部第一研究所，公安部科技信息化局.GB 50348-2018安全防范工程技术标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2018.
［2］全国安全防范报警系统标准化技术委员会.GB 50394-2007入侵报警系统工程设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2007.
［3］西刹子.智能网络视频监控技术详解与实践［M］.北京：清华大学出版社，2016.
［4］上海现代建筑设计（集团）有限公司.GB 50314-2015智能建筑设计标准［S］.北京：中国计划出版社，2017.
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