城市綜合管廊安全防護系統設計

王 亮

(中國市政工程華北設計研究總院有限公司，天津300074)

1 概述

2 安防系統組成

管廊的安防系統主要由視頻系統、入侵探測報警裝置、出入口控制裝置、電子巡查管理系統4個子系統組成。安防系統的數據可以上傳至管廊主體外附近的監控中心，由管廊運行維護人員統一管理。

2.1 視頻系統

視頻系統能夠比較直觀地顯示現場的實際情況[1]，是安防系統的“眼睛”。視頻系統由前端攝像機、傳輸介質、儲存設備組成。現場的前端攝像機采集視頻數據，通過傳輸介質(同軸電纜、網線或光纖)傳輸到位于監控中心的儲存設備。前端攝像機一般有兩個選擇，方案1采用模擬攝像機，方案2采用網絡攝像機。不同方案的前端攝像機，對應不同的傳輸介質和儲存設備。

① 采用模擬攝像機的方案1

采用傳統的模擬攝像機，視頻系統詳見圖1。攝像機通過視頻同軸電纜傳輸現場圖像數據，儲存則采用硬盤錄像機(DVR，置于現場設備間)，實現圖像數據的本地儲存，儲存時間一般為30 d。圖像數據通過交換機，采用以太網遠傳至監控中心。

圖1 模擬攝像機視頻系統

② 采用網絡攝像機的方案2

采用網絡攝像機，視頻系統詳見圖2。攝像機通過網線或光纖傳輸現場圖像數據，儲存采用硬盤錄像機(NVR，置于現場設備間)實現視頻的本地儲存，圖像數據儲存時間一般為30 d。圖像數據通過交換機，采用以太網遠傳至監控中心。

圖2 網絡攝像機視頻系統

2.2 入侵探測報警裝置

入侵探測報警裝置由報警探測器和報警控制器組成，主要針對管廊內非授權人員的闖入，通過安裝在管廊現場隱蔽位置的探測器，在入侵者毫無察覺的情況下報警。管廊內的報警探測器主要采用幕簾式紅外探測器(被動式)或對射式紅外探測器(主動式)。

最后，出口熱度降溫，印度尿素招標結束后的沉淀期再遇國際尿素價格跌勢，至于11月份巴基斯坦、斯里蘭卡、孟加拉國以及印度的尿素采購預期尚未明朗，且對近日震蕩的貿易商報價或有博弈情緒。

幕簾式紅外探測器的檢測原理是，當防范區域內有人體移動時，人體發出的紅外線經過光學透鏡聚焦到熱釋電紅外傳感器上，熱釋電紅外傳感器感應到紅外線信號，經處理后輸出開關量信號給其控制器(置于現場設備間)，通過以太網向監控中心發出遠程報警信號。

對射式紅外探測器由主動紅外發射機和被動紅外接收機組成，當發射機與接收機之間的紅外光束被完全遮斷或達到一定遮斷比例時，輸出開關量信號給其控制器(置于現場設備間)，通過以太網向監控中心發出遠程報警信號。具體選型時可以根據發射機與接收機之間的紅外光束需求，選擇雙光束或三光束產品。

上述兩種探測器均需與報警控制器成套使用，入侵探測報警裝置連接系統詳見圖3，圖3中對射式紅外探測器為雙光束型。

圖3 入侵探測報警裝置連接系統

2.3 出入口控制裝置

出入口控制裝置主要針對人員出入口(巡檢人員進出管廊的常規通道)。一般采用門禁系統對其進行控制，由讀卡器、電鎖、開門按鈕、控制主機組成，上述設備均安裝在現場人員出入口通道門附近，門禁系統詳見圖4。巡檢人員進入人員出入口時，采用隨身攜帶的磁卡(與讀卡器配套)刷卡或在讀卡器上輸入密碼的方式開啟電鎖，正常打開通道門。當人員出入口通道門異常開啟(如暴力破壞電鎖或切斷門禁系統電源)時，控制主機會向監控中心發出遠程報警信號。當管廊內發生重大事故(如火災)時，由管廊內其他監控系統發出信號給控制主機，自動開啟人員出入口通道門。

圖4 門禁系統

根據控制主機與監控中心的連接方式不同，選用不同的開門條件。

① 門禁系統的方案1

采用離線式門禁系統。控制主機僅與現場的讀卡器、電鎖和開門按鈕連接，獨立成為一個體系，通過預設的固定磁卡或密碼開啟電鎖。操作記錄均在本地儲存，無法遠程調用。狀態信息可以通過管廊的其他系統遠傳至監控中心。

② 門禁系統的方案2

采用聯網式門禁系統。控制主機與現場設備連接的同時還與監控中心聯網，開門必須經過監控中心操作人員授權后，才能用磁卡或密碼開啟電鎖。操作記錄和狀態信息可實時遠傳至監控中心，供管廊運行人員隨時查看調用。

2.4 電子巡查管理系統

電子巡查管理系統是以感應識別技術(RFID)智能卡為信息媒介，結合智能卡識別技術、計算機軟件技術、電子控制技術、網絡通信技術，實現保安巡查、設備巡檢的管理系統。

電子巡查管理系統由監控中心計算機(內置管理軟件)、通信座、巡更器、信息卡組成，巡更器通過感應的方式采集信息卡數據，無硬線連接。電子巡查管理系統詳見圖5。

電子巡查管理系統在巡查線路上設立合理的檢測點，在各檢測點上布置信息卡，通常在與管廊運行相關的設備附近設置，例如風機、排水泵處，燃氣艙室中用于切斷事故管道的燃氣管道截斷閥處[2]，電力艙室的電力電纜接頭處等。以巡更器作為巡查簽到牌，由電腦軟件編排巡查班次、時間間隔、線路走向，制定巡查計劃。巡檢人員用隨身攜帶的巡更器先讀取自己的人員信息，然后按線路順序再讀取信息卡。在讀取信息卡的過程中，如果發現異常事件，則可以隨時讀取事件點，巡更器將信息卡編號及讀取時間保存為一條巡查記錄。可以定期用通信座(置于監控中心)將巡更器中保存的巡查記錄上傳到計算機中。管理軟件將事先設定的巡查計劃同實際的巡查記錄進行比較，就可以得出巡查漏檢、誤點等統計報表，通過這些報表可以真實地反映巡查工作的實際完成情況。

圖5 電子巡查管理系統

3 監控方案

3.1 關鍵區域

① 管廊內通道：人員在管廊內的巡檢通道，一般以200 m為1個防火分區，相鄰防火分區之間設有防火門(通常為關閉狀態)，用于隔離兩個防火分區。

② 現場設備間：用于安裝現場的配電柜、消防控制柜、視頻機柜等設備，一般位于管廊的通風口附近。

③ 逃生口：管廊內巡檢人員在突發緊急事故時的逃生通道，一般設在通風口附近，可通過爬梯由管廊內通道直通管廊外部(室外地面)，在地面出口處一般設有液壓驅動的井蓋(簡稱液壓井蓋)，作為隔離裝置。

④ 人員出入口：運行維護人員正常進入管廊的通道，一般位于管廊主體附近，通過樓梯與管廊連通，類似于地鐵的出入口。

3.2 監控方案

只要將這些關鍵區域控制好，再結合上述4個子系統，即可滿足管廊運行的安全要求，及時發現強行闖入的非授權人員。因此，針對不同區域的特點，需采用不同探測裝置。

① 管廊內通道比較長，管線較多，通道比較狹窄，直線方向上視野比較好，適合采用視頻系統進行監控 。可以選擇具有移動偵測功能的網絡攝像機，當發現畫面內有異常的移動物體時，向監控中心發出入侵報警。因管廊相鄰防火分區的通道門為常閉防火門，也可以利用通道門的限位開關來進行防控，當防火門在非巡檢時間段開啟時給出報警，同時與該艙室內的攝像機進行聯動，捕捉實時畫面。

② 現場設備間內相對比較開闊，可以采用與管廊內通道相同的方式，直接采用網絡攝像機的移動偵測功能，或者利用設備間通道門限位開關作為檢測裝置，當通道門異常開啟時給出報警；也可以采用其他方式，比如采用幕簾式紅外探測器進行入侵監測，在室內通道門附近頂板上設置該裝置，當在非巡檢時間段有物體進入探測區域時，向監控中心發出入侵報警，同時與管廊內的網絡攝像機進行聯動[3]，捕捉實時畫面。

③ 逃生通道一般與外界相通的地方設有液壓井蓋(可以配置限位開關)，當井蓋開啟時，開關動作，可以向監控中心發出警報。如果逃生口處無法設置限位開關，則可以在爬梯附近隱蔽處設置幕簾式紅外探測器或對射式紅外探測器，當在非巡檢時間段有物體進入探測區域后，由報警控制器向監控中心發出報警；也可以在逃生爬梯與墻體交界處設置振動光纖檢測，當有外來人員闖入時由報警控制器向監控中心發出報警，但鑒于目前振動光纖檢測設備成本較高，暫不推薦采用。

④ 人員出入口可以由出入口控制裝置進行監控，門被暴力破壞時可以向監控中心發出報警，也可以與視頻系統配合使用，在入口處設置攝像機。

通過各系統的檢測裝置控制好關鍵區域，再輔以電子巡查管理系統，定期巡查，可以最大程度提高管廊的安防等級。

4 結語

管廊的安防系統由多個子系統組合而成，日常巡檢采用電子巡查管理系統，人員通道由出入口控制裝置監察，入侵探測報警裝置用于前期入侵檢測，當檢測到異常時，聯動視頻系統，將圖像在監控中心顯示，針對不同情況，啟動相應處理方案。各個系統互相補充，從日常監測到重點檢查，從前期預防到后期入侵處理，全方位監控，形成一個整體，才能有效地保障管廊內設備和管線的安全運行。