廠區安防系統的集成建設

劉建浩

本文以某汽車總裝廠為例，淺析工廠廠區公共區域安全防范系統集成建設方案，該方案包含3個子系統，分別為：門禁一卡通系統，視頻監控系統和周界防范系統。

【關鍵詞】系統 功能

1 建設背景及需求

隨著工業4.0的不斷推進，工廠的現代化管理手段也越來越豐富，準確性也越來越高，各種先進的安全防范技術手段可有效的加強對各種場合，特殊設備以及人員的直觀管理，及時、有效的反映重要地點區域的現場情況，增強安全保障措施，同時進一步規范各崗位的生產管理。

本文中的汽車總裝廠用地面積為13000平方米，廠區規劃建筑單體有車間1、車間2、門衛、垃圾房。本文將針對一期工程的車間1、車間2和門衛三處建筑單體進行探討工廠工區安防系統集成建設。

根據現場情況，該工廠的安防系統集成項目建設將包含3個子系統，分別為：門禁一卡通系統，視頻監控系統和周界防范系統。

2 門禁一卡通系統

2.1 系統概況

本系統采用門禁系統的主控制系統，系統在線脫機均能正常使用。

所有被授權的用戶將被授予一張非接觸IC卡，卡片表面可以打印上員工信息和照片，卡片界面可以在門禁系統管理軟件內進行統一設計。有效期可以在管理軟件中隨時進行調整。人員進出權限根據職責和進出功能區不能分為不同的權限級別。并且預先設置好進出時區。通過時區，權限級別的設置來對人員進出通道的時間和權限進行設定。系統可以設置成根據時間自動切換卡+密碼或者直接刷卡方式進出。所有門禁設備上發生的傳輸記錄比如刷卡記錄，非法操作，硬件被破壞等都可以被記錄下來并且授權用戶可以進行分類查詢并輸出報告。對于臨時出入人員，可以預先設置人員權限和有效時間，卡片可以隨時進行注銷或者補發。

2.2 系統架構

在設計中充分考慮了系統的可實施性、易維護性及可擴展性等因素，將整個門禁系統分為三級進行管理。在車間1和車間2各設1臺門禁系統交換機，并通過廠區內的綜合布線系統將兩臺交換機連接，構建一個小型局域網。

第一級是管理中心，安放門禁系統管理工作站，它可實現簡潔的門禁控制管理、集成的事件搜索管理、方便的進行硬件遠程功能升級。

第二級是門禁控制器，使用四門門禁控制器，就近接入內部局域網絡。

第三級屬于現場控制設備。包括前端讀卡器、電鎖、出門按鈕等組成門禁系統的必要設備。單個門禁點的故障不會影響整個系統或控制器下轄其他門禁點的運營。所以三層管理構架給用戶提供了穩定、可靠、直觀、易懂的人機界面。

2.3 系統拓撲及配置

2.3.1 系統拓撲圖

如圖1所示。

2.3.2 控制器配置

（1）在車間1建筑單體的1F夾層弱電間內設置3臺網絡控制器，每個控制器可以帶4個門禁點。

（2）在車間2建筑單體的2F中心機房內設置4臺網絡控制器，每個控制器可以帶4個門禁點。

（3）所有網絡控制器下聯現場設備，上聯門禁系統交換機。

2.3.3 現場級設備配置

（1）每個門禁點現場設備主要包括讀卡器、出門按鈕、破玻按鈕、電控鎖等。

（2）讀卡器、出門按鈕、破玻按鈕、電控鎖都連接在控制器上。讀卡器與控制器之間為標準的韋根接口。

2.4 系統主要功能

2.4.1 一般功能

（1）使用Mifare、CPU等非接觸式智能卡技術，提高卡片安全性，方便實現一卡通。

（2）對持卡人通過卡片授權，實現不同門禁區域管理，控制何人何時可進入何處。

（3）通過管理計算機實現設備狀態監控、實時報警響應、持卡人權限管理等功能。

（4）所有持卡人的進出記錄均保存在管理計算機內，可供數據查詢及報表打印，記錄至少保存一年。

（5）完善的報警事情機制，包括強行開門、開門時間過長、非法刷卡、設備故障等報警事件。所有報警事件在數據庫進行保存。

（6）實現對電控鎖的開啟關閉控制。

（7）具備數據庫備份功能，可以自動或手動實現對數據庫進行備份，當災害發生時，通過數據庫恢復將損失降到最小。

2.4.2 管理功能

門禁系統除具備以上的的一般功能以外，對本項目用戶提出的管理功能做如下描述：

（1）管理員權限配置：本系統設置兩名管理員，每名管理員能對工廠內所有人員進行管理和授權。

（2）持卡人權限：普通員工可以在規定時間進出指定辦公室、管理人員可以在任何時候進出所有辦公室。

（3）臨時卡身份對應：針對臨時需要進出廠區的其他人員，發放臨時身份卡。可通過人工記錄在系統中添加或者使用發卡機重新發卡，以對應人員信息和卡片ID號兩種方式進行卡片與人員的對應。

3 視頻監控系統設計

3.1 系統概述

視頻監控系統是公共安全系統的最重要的組成部分，是不可或缺的視覺延伸。監控點的設置要在總體上把握整個項目的安全態勢，同時又需要確保對各區域內人員進出情況進行有效地、真實地監視與錄像，從而掌握區域的安全動態信息，保存高質量的錄像回放資料，為有關部門提供重要信息和資料，使用者創造一個安全舒適的工作和生活環境。

3.2 系統架構

（1）系統采用全模擬視頻監控系統，前端信號采集部分全部使用模擬攝像機，分辨率為700TVL；

（2）廠區室外區域分為周界監控和室外道路監控，考慮夜間監控的特殊性，因此室外區域全部采用紅外模擬槍式攝像機進行立桿安裝，并安裝防水護罩，滿足低照度和自動彩轉黑的功能，實現晝夜監控；

（3）根據設計圖紙，車間1為主要生產、加工和設備儲藏的建筑單體，考慮該建筑單體的環境情況，選擇滿足低照度和自動彩轉黑的功能的槍式模擬攝像機進行壁掛安裝，同時安裝防水護罩，提高可靠性；

（4）根據設計圖紙，車間2主要為辦公區域，包括公司領導、行政、財務和其他部門的辦公室，考慮該建筑單體工作環境較好，裝飾裝修敷設吊頂的情況下，選擇滿足低照度和自動彩轉黑的功能的半球模擬攝像機進行吸頂安裝，以符合辦公區域的舒適、美觀要求。

（5）傳輸部分均采用SYV75-5視頻線纜連接前端攝像機和終端DVR；

（6）所有供電均采用集中供電方式，并在弱電機房配備電源分配器；

（7）所有前端攝像機的視頻圖像均接入DVR，所有DVR均接入廠區安防網絡；

（8）所有監控系統的用戶終端、工作站均需接入廠區內的安防網絡，通過登錄各建筑單體內的DVR實現對圖像的調用和回放；

（9）本系統充分考慮錄像存儲需要，設計滿足15（天）×24（小時）不間斷錄像；

3.3 系統拓撲規劃及組成

本次安防系將涉及3個建筑單體作為匯聚，分別為車間1、門衛室和車間2，各匯聚點通過接入安防系統網絡實現互聯、互通，如圖2所示。

4 周界電子圍欄系統設計

4.1 電子圍欄概述

電子圍欄系統，就是在周界設置脈沖電子圍欄探測器，形成一道電子圍墻進行防范和管理。電子圍欄系統是第一道防線，也是最重要的一道防線。

電子圍欄的前端設備，是一種“有形”的報警系統，實實在在地給人一種威懾感覺，使入侵者增加一種心理壓力，從而把報警目的和警戒目的有機地結合起來，達到以防為主，防報結合的效果。

電子脈沖每分鐘60次掃描電子墻的每一根導線，每個脈沖峰值有5-8千伏，使入侵者難以攀越。另外本系統如遇斷路、短路或失電，系統都會發出報警信號。還可以與其他報警系統聯網使用，便于提高防范等級。

4.2 系統功能描述

報警接收采用總線通訊方式。在控制中心顯示報警信息，中心接收到報警信號，值守人員通過報警的聲音提示，可以在第一時間了解現場所發生的一切情況，保證及時告警，中心管理人員通知巡邏中的保安人員或臨近報警區域的保安立刻趕往現場處理。中心保安人員在現場處理完畢后，及時對現場探測器的報警狀態進行。

（1）電子圍欄系統設備運行穩定，故障率低；

（2）有強大的威懾作用，有效阻退入侵者；

（3）適用性強，抗誤報性能較好，防范效果佳；

（4）現場報警阻退入侵者并引起附近值守及巡邏人員的注意防范；

（5）安全可靠對人體無直接傷害；

（6）系統劃區域管理便于報警區域的準確定位；

（7）中心警情提示直觀，警號、電子地圖等多種報警提示；

（8）聯動監控圖象報警，聯動夜間監控輔助光源；

（9）對報警事件、時間、位置進行自動記錄、保存并可打印出信息；

作者單位

句有信息技術（上海）有限公司 上海市 201900