簡論國家圖書館書庫環境的技術防范問題

文｜國家圖書館中央控制室 于洪波

簡論國家圖書館書庫環境的技術防范問題

文｜國家圖書館中央控制室 于洪波

1 前言

整個國家圖書館書庫環境比較龐大——地上20層，地下3層，火災自動報警系統全區域覆蓋，氣體滅火設備和防入侵自動報警系統遍及要害部位，門禁系統控制人員流動，視頻監控系統前端設置在大廳、通道和關鍵地段，幾個系統相互交叉貫穿，復雜程度高——因此筆者將在國家圖書館書庫環境技防工作中遇到的問題，以及解決問題的辦法，從中總結的經驗撰寫成文，與同仁共勉。

2 書庫環境的技術防范需求分析

2.1 技術防范的分類

（1）防火災

火災自動報警系統（FAS）是防火災必備的設備設施，在重點區域還設有“空氣采樣及早期報警設備”作為輔助；與火災自動報警系統聯動的滅火系統在一般區域采用細水霧滅火設備，在重點區域還設有氣體滅火設備予以保障。

（2）防止水淹災害

為防止水淹災害，國家圖書館引入了漏水自動報警系統。此舉是基于對2005年北京民族文化宮由于暖氣管道破裂而出現大量漏水，殃及圖書館、博物館和演出劇場的事故教訓的總結。在該事故中，圖書館內珍藏的20多萬冊圖書都受到了不同程度的損傷，地下藏書室的許多珍貴古籍遭水浸泡，其中擁有300多年歷史、被譽為圖書館鎮館之寶的《大藏經》受損最為嚴重，且難以修復。這次事故充分反映出了漏水報警系統對于圖書保存單位的重要性。在總結該事故教訓的基礎上，我們進一步推理出存在因帶壓水管線老朽腐爛而引發類似事故的可能，因此在引入漏水自動報警系統時提出了具體的需求，即防范的手段宜覆蓋到面，以避免僅僅覆蓋到點而產生疏漏。

（3）防止外部人員的入侵

防入侵自動報警系統（SAS）是圖書館、博物館建筑群必備的安全系統，是針對入侵人員實施技術防范的系統。防入侵自動報警系統在前端安裝各種類型的感知物理場變化的探測器，使用控制器尋址檢測探測器的報警狀態，在人機對話的界面上顯示電子地圖，發出聲光報警。也就是說，防入侵自動報警系統是采取人機結合的方式保障運行的。

2.2 人員流動的控制問題

書庫內外的人員流動比較頻繁；人流控制工作比較復雜：不僅要禁止外部人員入內，還要禁止內部人員跨區域活動。采用門禁控制授權等級刷卡開門的手段，可以有效地解決這些問題，并且能夠通過記錄卡號使用歷史監控人員流動情況。

2.3 視頻圖像的記錄

對書庫內外主要地段的大廳、通道、門口、疏散口，以及庫區關鍵點、要害部位、重要藏品使用攝像頭監控并且記錄歷史情況十分必要，因為一旦出現問題，調閱前期的圖像資料是分析情況、解決問題的重要輔助手段。同時，視頻監控系統內的設備也可以與FAS、SAS和門禁系統聯動，完成現場圖像和聲音的采集任務。

3 書庫環境技術防范手段的實施部位和探測方式

（1）地上建筑群的防范

消防自動報警系統應實現全面覆蓋。防入侵自動報警系統應覆蓋到門口、窗口、各種風道口、檢查口、暖氣的地溝口等，防入侵報警探測器的覆蓋面應達到防范區域面積的80%以上。在帶壓水管沿線設置漏水報警探測器，在門口設置門禁系統和攝像頭監控設備。

（2）地下建筑群的防范

消防自動報警系統應實現全面覆蓋。防入侵自動報警系統應覆蓋到門口、各種風道口、換氣口、空調口等，防入侵報警探測器的覆蓋面應達到防范區域面積的80%以上。在全區域內的地面及頂棚都設置漏水報警探測器，在門口設置門禁系統和攝像頭監控設備。

（3）針對火災的探測

在消防自動報警系統中應用最普遍的探測器是煙感探測器和溫感探測器。當前，廣泛使用現場智能型的探測器是消防自動報警系統發展的大趨勢。這種探測器的可靠性高、誤報率低、測控手段成熟、尋址準確，是圖書館理想的火災探測設備。

（4）空氣采樣及早期報警系統

空氣采樣及早期報警系統能夠在物質達到熱崩潰點時，偵測到因此產生的大量熱釋粒子并實施報警，從而實現火災預報，適用于要害部門有早期探測報警要求的環境。我們在“四庫全書”庫區內安裝了該系統，并用該系統與FAS組成火災探測保障系統，形成復合型的保障模式。

（5）滅火系統

細水霧滅火系統和氣體滅火系統是我們在書庫中使用的滅火系統。細水霧的微粒可以懸浮在空氣中，對火焰區域的降溫和滅火的效果十分明顯，并且對書籍紙張的濕潤作用較小，造價也比氣體滅火系統便宜。氣體滅火系統是“善本庫”、“四庫全書”庫區，以及其他重要區域、關鍵設備必須配備的滅火設備，它的滅火效率高，可使被保護文獻的受損更小，但是造價較高。

（6）針對水災隱患的探測

漏水自動報警系統的前端使用漏水探測器或漏水報警電纜、液位探測器等作為監視區域漏水情況的“眼睛”，以自成系統的探測器尋址方式實現區域漏水地址警報的報出功能。漏水自動報警系統的防范形式以區域展開為宜，在頂棚和地板都要設置探測器。

（7）針對外部人員入侵的防范

針對外部人員入侵的防范，我們采用防入侵自動報警系統來實現。這種系統前端的各種探測器根據現場的情況而敷設，安裝的方式、保護的范圍、使用的探測手段等，既要符合行業內的要求，也要符合國家的規范。

（8）門禁系統

門禁系統是利用鎖具控制出入口的設備，是我們目前控制庫區進出必需的監測工具，經過授權后可以全面地管理職工和讀者。

4 各個系統的技術配合

（1）門禁系統在發生火災，需要實施人員疏散的情況下，必須服從消防聯動的控制。

（2）視頻圖像的記錄設備可以與防入侵自動報警系統前端的各種探測器聯動，及時完成記錄現場報警圖像的任務，為復核人員入侵情況提供幫助。

（3）視頻圖像的記錄設備也可以與消防自動報警系統前端的探測器聯動，及時發現火災情況。

（4）視頻圖像的記錄設備還可以與門禁系統聯動，及時記錄人員刷卡進入的情況。

5 各個系統的整體整合

（1）綜上所述，消防系統的任務包括火災報警、故障監控、滅火控制、聯動各種設施、開啟門禁設備、播報廣播、完成消防和疏散功能等，配有用于人機對話的終端顯示設備；防入侵報警系統的任務是完成區域的入侵報警、設施的故障監控、聯動啟動視頻設備等，也配有用于人機對話的終端顯示設備；門禁系統的任務是完成監控報警、配合火災的疏散、聯動視頻設備等，同樣配有用于人機對話的終端顯示設備；視頻監控系統的前端是攝像頭（對于攝像頭的選擇，行業內有嚴格的規定，對各種參數的要求可以根據不同的需要確定），終端是顯示器，由視頻矩陣和視頻矩陣控制器等設備居中控制，使用硬盤錄像機作為存儲設備，獲取地段圖像資料和音頻資料并予以定期保存；漏水報警系統的任務是完成監控報警，同樣必備用于人機對話的終端顯示功能。五個大系統有這樣多的人機對話的終端，如果出現兩個以上系統同時報警的情況，處理起來就會比較麻煩。因此，五個大系統的全面整合是管理方面的需要。

（2）整個防災系統和防入侵系統涉及到的書庫區域十分廣闊，地段也特別重要，比如善本庫、四庫全書庫等部位，這些部位的技防要求與一般區域不同，地段內的防護等級是最高的，而這個優先級別也是要橫向跨越各個系統的，因此造成了在這一類地段內的各種形式報警信號的處理事件優先級別也最高的情況。

（3）各個系統的“信息孤島”情況十分嚴重。五個系統都有自己的人機對話界面，有自己的報警探測器、控制器，而它們完全是自成體系地獨立運行；因此當幾個系統同時或相繼報警時，值班人員處理事件就比較窘迫——各個系統的規模比較小時可以應對，但當各個系統的規模逐漸增大時，分系統運行就成為了十分必要的手段，同時整合系統、全面管理也是必須的。

（4）整合后的系統應能夠全面監視上述五個系統內的幾千個點，同時又能優先通知、處理五個系統內幾百個點的報警——這樣的整合對于全面管理和有效監控都十分有利。

6 技術防范系統的電力保障

（1）供電的線路問題

上述所有的系統均屬于安全保衛系統，最適宜采取單獨由中央控制室輸出的供電方式。如果采用現場供電，必須通過UPS電源后再接入系統。

（2）備用電源的問題

備用電源可以保障系統不會在停電時刻立即失效——這是安全保衛系統必須具備的功能，保障時間大于4小時為宜。

（3）視頻監控系統的照明問題

攝像頭和現場攝像頭輔助照明設備的供電采用單獨由中央控制室輸出的供電方式，輔助照明設備的運行采用光照控制和人工控制相結合的形式。當現場的照度滿足攝像頭要求時，輔助照明設備自動關閉，反之自動開啟補充輔助光源；在光照控制出現故障時可以由人工控制。

（4）門禁系統供電的問題

門禁系統的控制器、讀卡器宜采用由中央控制室輸出的供電方式，鎖具最好采用單獨由中央控制室輸出的供電方式（與消防系統的疏散功能聯動時，采用控制鎖具斷電開門的方式比較有利）。

7 結束語

書庫環境的技術防范問題，是一個需要綜合全面情況統籌考慮的問題，其中區域防范是重點，地上建筑物防范與地下區域防范的側重點也不同——要以全面、客觀為原則，借鑒既往事故的經驗，建立起經得起實踐檢驗的系統，這些是我們應盡的責任。