電廠多機(jī)組安防系統(tǒng)整合思路分析

丁大弸

【摘 要】電廠安防系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置安防設(shè)備對(duì)人員和車(chē)輛進(jìn)行出入控制，監(jiān)控各種非法入侵行為，為電廠安全運(yùn)行提供良好環(huán)境。安防系統(tǒng)的有效性直接關(guān)系到機(jī)組運(yùn)行安全，電廠多機(jī)組運(yùn)行為安防系統(tǒng)建設(shè)帶來(lái)新挑戰(zhàn)。多機(jī)組建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)行機(jī)組和建設(shè)機(jī)組安防系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，當(dāng)建設(shè)機(jī)組商運(yùn)后，運(yùn)行機(jī)組的安防系統(tǒng)與建設(shè)機(jī)組的安防系統(tǒng)需整合。在整合中，安防系統(tǒng)存在失效或系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)，全廠存在安全隱患。文本探討在多機(jī)組模式下，安防系統(tǒng)整合存在的問(wèn)題，并給出切實(shí)可行的解決辦法，確保安防系統(tǒng)在整合過(guò)程中仍安全有效。

【關(guān)鍵詞】安防系統(tǒng)；整合；多機(jī)組

0 引言

安防系統(tǒng)是為阻止入侵者盜竊、破壞、損毀電廠設(shè)施所采取的保護(hù)措施。安防系統(tǒng)具備探測(cè)、延遲、響應(yīng)等技術(shù)特點(diǎn)和能力[1]。近年來(lái)，電廠多機(jī)組模式下安防系統(tǒng)越來(lái)越受到重視，其機(jī)組間安防系統(tǒng)存在的整合問(wèn)題日益突顯。

電廠單機(jī)組安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，而電廠多機(jī)組模式下安防系統(tǒng)設(shè)置較為復(fù)雜，表現(xiàn)在：設(shè)備成倍增加，系統(tǒng)負(fù)擔(dān)大，建設(shè)周期跨度大，既要保證運(yùn)行機(jī)組的運(yùn)行安全，又要將建設(shè)機(jī)組安防系統(tǒng)與運(yùn)行機(jī)組安防系統(tǒng)進(jìn)行整合。因此，研究電廠多機(jī)組模式下安防系統(tǒng)整合問(wèn)題很有意義。

1 電廠安防系統(tǒng)

電廠安防系統(tǒng)采用集成管理系統(tǒng)為管理平臺(tái)，基于該管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)集中信息管理和控制，可提供安防系統(tǒng)相關(guān)的圖像、報(bào)警信息、出入口控制數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)信息等。安防系統(tǒng)包括出入口控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及集成管理等各子系統(tǒng)[2]。

1.1 集成管理系統(tǒng)

集成管理系統(tǒng)將出入口控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)集成為一體，各系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互聯(lián)，形成一套功能完整、界面統(tǒng)一、數(shù)據(jù)庫(kù)共享的安全防范系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性以及防干擾、防篡改和自檢的能力。

1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是安防系統(tǒng)的信息交換的運(yùn)行基礎(chǔ)平臺(tái)，系統(tǒng)的可靠運(yùn)行是安防系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。安防系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為三層架構(gòu)，第一層為核心交換機(jī)，提供核心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和各子模塊接入的功能；第二層為匯聚層，提供接入層數(shù)據(jù)的傳輸匯聚；第三層為接入層，提供各個(gè)子系統(tǒng)的用戶接入，并采用多種安全規(guī)則，實(shí)現(xiàn)安全訪問(wèn)。

1.3 出入口控制系統(tǒng)

出入口控制系統(tǒng)用于對(duì)進(jìn)出電廠各區(qū)域人員和車(chē)輛進(jìn)行出入權(quán)限的統(tǒng)一授權(quán)管理，通過(guò)讀卡機(jī)自動(dòng)識(shí)別通行人員的授權(quán)卡和密碼權(quán)限控制各區(qū)域的人員和車(chē)輛出入口設(shè)施通行。出入口控制系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)合RS-485協(xié)議統(tǒng)一管理出入口控制系統(tǒng)設(shè)備。出入口數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采取冗余熱備份設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。

1.4 入侵報(bào)警系統(tǒng)

入侵報(bào)警系統(tǒng)由多種不同探測(cè)原理的入侵探測(cè)器組成，通過(guò)有效布置探測(cè)器防止入侵者進(jìn)入相關(guān)區(qū)域。系統(tǒng)可對(duì)入侵行為提供早期的、有效的探測(cè)報(bào)警，并快速聯(lián)動(dòng)相關(guān)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)攝像機(jī)進(jìn)行報(bào)警復(fù)核。各種類(lèi)型的入侵探測(cè)器均采用干觸點(diǎn)信號(hào)直接接入到報(bào)警控制器，同時(shí)通過(guò)報(bào)警控制器以數(shù)據(jù)接口協(xié)議上傳至入侵報(bào)警系統(tǒng)管理客戶端和集成管理平臺(tái)進(jìn)行報(bào)警。

1.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用“數(shù)字+模擬”相結(jié)合的方式。前端采用模擬攝像機(jī)，通過(guò)光纜或同軸電纜將模擬視頻信號(hào)傳輸至中心機(jī)房，通過(guò)信號(hào)分配器將視頻信號(hào)分成兩路，一路送至視頻矩陣進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像的顯示，另一路送至編碼器通過(guò)數(shù)字視頻管理系統(tǒng)進(jìn)行視頻的存儲(chǔ)。進(jìn)行歷史圖像調(diào)用時(shí)，數(shù)字視頻管理系統(tǒng)將數(shù)字圖像通過(guò)解碼器在監(jiān)視器墻上顯示模擬圖像，或者通過(guò)數(shù)字視頻管理工作站調(diào)用數(shù)字視頻圖像。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置管理從集成管理應(yīng)用層面實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻調(diào)度管理及應(yīng)急事務(wù)處理。

2 安防系統(tǒng)整合潛在的風(fēng)險(xiǎn)

電廠按照建設(shè)規(guī)模和順序分一期工程和二期工程。安防系統(tǒng)在一期工程完工后正常運(yùn)行，二期工程接續(xù)建設(shè)，從多機(jī)組管理和安保角度考慮一期工程與二期工程的安防系統(tǒng)應(yīng)整合至同一平臺(tái)。按照電廠多機(jī)組建設(shè)周期分析，為保證一期工程安防系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需二期工程安防系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行測(cè)試一段時(shí)間后再將一期、二期工程安防系統(tǒng)進(jìn)行整合，從而將一期、二期工程多臺(tái)機(jī)組的安防系統(tǒng)作為一個(gè)完整的安防系統(tǒng)集中運(yùn)行管理。

整合中存在的主要問(wèn)題是各子系統(tǒng)服務(wù)器頻繁重啟和調(diào)試測(cè)試可能導(dǎo)致一期工程的安防系統(tǒng)在某些時(shí)段失去探測(cè)能力，如出入口設(shè)施控制失靈、入侵探測(cè)主機(jī)報(bào)警失效、視頻圖像丟失卡頓、鏈路數(shù)據(jù)擁塞等問(wèn)題，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致安防系統(tǒng)崩潰。根據(jù)電廠運(yùn)行管理的需要，安防系統(tǒng)探測(cè)報(bào)警信息發(fā)出后到延遲這段時(shí)間才是有效的，如果這段時(shí)間內(nèi)安防系統(tǒng)失效，那么其防護(hù)能力也將失去意義。如何將安防系統(tǒng)失效或可能失效風(fēng)險(xiǎn)降到最低，使安防系統(tǒng)整合后能穩(wěn)定有效運(yùn)行成為亟待破解的課題。

3 安防系統(tǒng)整合思路分析[3]

電廠多機(jī)組模式下安防系統(tǒng)子系統(tǒng)多，設(shè)備種類(lèi)多，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需克服整合過(guò)程中很多新問(wèn)題。需理清思路將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化后分步實(shí)施：一是，各個(gè)子系統(tǒng)分開(kāi)整合；二是，做每一步存在安全隱患的操作前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份。

3.1 集成管理平臺(tái)整合思路分析

電廠安防系統(tǒng)集成管理系統(tǒng)是以數(shù)字視頻管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，集成了出入口控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)等功能，從使用角度來(lái)分析，集成管理服務(wù)器與視頻服務(wù)器可為同一服務(wù)器，本項(xiàng)目需在視頻系統(tǒng)整合后，在對(duì)入侵報(bào)警系統(tǒng)和出入口控制系統(tǒng)進(jìn)行整合。

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合思路分析

根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，決定了一期、二期工程安防系統(tǒng)整合時(shí)要將視頻存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)視頻分開(kāi)，技術(shù)上不能混在一起整合。

3.2.1 視頻存儲(chǔ)部分

圖1 視頻存儲(chǔ)部分整合圖

利用視頻編碼器的多個(gè)服務(wù)器指向特點(diǎn)，進(jìn)行一期、二期數(shù)字視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)整合。在一期、二期工程安防系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下，將一期工程集成服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入二期工程集成服務(wù)器，逐個(gè)將視頻編碼器指向至二期集成服務(wù)器，增加2臺(tái)從服務(wù)器，滿足一期、二期視頻設(shè)備的接入，待二期服務(wù)器調(diào)試完成接入所有視頻后，將一期服務(wù)器下線，整合完成。圖1描述視頻存儲(chǔ)部分整合分析。

3.2.2 實(shí)時(shí)視頻部分

實(shí)時(shí)視頻用于在監(jiān)視器或大屏幕顯示。將一期、二期各自矩陣間視頻數(shù)據(jù)相互調(diào)用，可采取將兩臺(tái)矩陣視頻輸入輸出進(jìn)行物理互連，即一期工程矩陣輸出視頻給至二期工程矩陣輸入，二期工程矩陣輸出視頻給至一期工程矩陣輸入。在兩個(gè)矩陣主機(jī)中分別添加一期、二期所有輸入視頻編號(hào)，可實(shí)現(xiàn)一期、二期控制平臺(tái)可調(diào)用和控制雙方所有視頻。圖2描述實(shí)時(shí)視頻整合分析。

圖2 實(shí)時(shí)視頻整合圖

3.3 入侵報(bào)警系統(tǒng)整合思路分析

入侵探測(cè)系統(tǒng)的整合，需通過(guò)一臺(tái)工作站上報(bào)警管理軟件控制一期、二期工程所有報(bào)警主機(jī)。

（1）在二期工程的報(bào)警管理軟件上配置好一期工程所有報(bào)警信息點(diǎn)，保持一期工程的報(bào)警主機(jī)仍指向一期工程的報(bào)警管理軟件，在此期間不影響一期工程入侵報(bào)警功能使用。

（2）測(cè)試二期報(bào)警管理軟件中屬于二期工程報(bào)警點(diǎn)的信息是否正常可用。測(cè)試成功后將一期工程報(bào)警工作站的網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)，同時(shí)將二期報(bào)警管理軟件上屬于一期報(bào)警主機(jī)的IP地址修改，使一期工程報(bào)警主機(jī)在二期工程的工作站上上線，并測(cè)試報(bào)警和信息上傳是否正確。

（3）在集成管理系統(tǒng)中添加并測(cè)試二期工程主機(jī)通信模塊到集成管理服務(wù)器，將一期工程入侵報(bào)警系統(tǒng)的主機(jī)通信模塊指向二期工程集成管理系統(tǒng)服務(wù)器，完成添加后在對(duì)應(yīng)的防區(qū)內(nèi)增加防區(qū)信息，完成視頻聯(lián)動(dòng)。圖3描述入侵探測(cè)整合分析。

圖3 入侵探測(cè)整合圖

3.4 出入口控制系統(tǒng)整合思路分析

出入口控制系統(tǒng)關(guān)乎電廠人員、車(chē)輛正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)，如果因?yàn)槌鋈肟诳刂葡到y(tǒng)故障或不可用將導(dǎo)致電廠生產(chǎn)組織胡亂，影響面很大。出入口控制系統(tǒng)整合既不能影響一期工程正常運(yùn)行，同時(shí)也要滿足二期工程安調(diào)需要。

人員出入一期、二期工程需使用同一張通行卡片，為了保證一期運(yùn)行機(jī)組正常好用，需在一期、二期工程服務(wù)器的各自數(shù)據(jù)庫(kù)中添加不同的權(quán)限。

（1）將一期工程的出入口服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入二期工程的出入口服務(wù)器，在此基礎(chǔ)上添加二期工程的所有設(shè)備門(mén)禁點(diǎn)，并完成系統(tǒng)調(diào)試，此刻將一期工程的出入口控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)在二期出入口服務(wù)器系統(tǒng)中變更為掛起狀態(tài)。

（2）在此基礎(chǔ)上配置一個(gè)基于一期工程制卡軟件的后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)，當(dāng)一期授權(quán)人員信息發(fā)生變化時(shí)，將該授權(quán)信息自動(dòng)單向同步到二期出入口服務(wù)器中，保證人員授權(quán)信息在兩個(gè)服務(wù)器之間是同步的。

（3）將二期工程的出入口服務(wù)器中控制器的IP地址映射至一期出入口控制器上，即把一期工程出入口控制器整體切換至二期出入口服務(wù)器，整合成功后，將一期工程服務(wù)器下線。切換前所有門(mén)禁日志信息保存在一期工程服務(wù)器內(nèi)，可在一期工程服務(wù)器中查詢，切換后一期、二期日志均存儲(chǔ)在二期服務(wù)器中，根據(jù)需要可以將一期、二期日志合并，形成一個(gè)完整的日志。圖4描述出入口控制系統(tǒng)整合分析。

圖4 出入口控制系統(tǒng)整合圖

4 小結(jié)

電廠多機(jī)組安防系統(tǒng)是一個(gè)龐雜的系統(tǒng)，在多機(jī)組連續(xù)建設(shè)過(guò)程中，安防系統(tǒng)的防護(hù)能力在一定程度存在削弱或喪失的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)上述對(duì)整合流程的梳理，可以很好的解決安防系統(tǒng)在整合過(guò)程中遇到的問(wèn)題，減少整合工作中運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，有效降低事故風(fēng)險(xiǎn)，確保多機(jī)組安全有效運(yùn)行。

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[責(zé)任編輯：王楠]