某大型機場航站樓安全防范系統設計

程 歡

(中南建筑設計院股份有限公司，武漢430071)

0 引言

本項目為某機場航站樓工程，屬于特大型交通建筑。航站樓作為機場的主體功能工程，影響力大、功能復雜，設備眾多，與其他公眾場合或者主體工程相比，其安全系數的要求也要高許多，對于機場的安保等級要求也遠高于其他。對于整個機場而言，航站樓范圍內的安全和管理，對空防的安全和地面保障的正常運行都是非常重要的，因此對于一個大型機場來說，有必要采用現代化的安全防范系統，以提供有效的防范。

1 機場安全防范系統的組成

航站樓建筑面積約 50萬 m2，建筑高度為41.4m。整個航站樓由位于中間部位的4層航站主樓和兩翼部位的2層指廊和連廊組成，航站樓候機區采用混流設計。航站樓主樓從上到下分別為:辦票大廳和國際/國內出發層(14.0m標高)、國際到達層(9.5m標高)、國內候機、到達層和行李提取廳(5.1m標高)、旅客集散廳(±0.0標高)，地下室主要是設備用房及行李處理房。

本工程的安全防范系統由閉路電視監控系統、手動緊急報警系統、門禁系統和安防綜合管理平臺等組成。

2 機場安防系統設計組成

航站樓內視頻監控、門禁和報警在統一的綜合安防管理平臺下，并且共用一套獨立的物理網。如圖1所示，綜合安防網絡系統采用層次化架構設計，分別為核心層網絡、匯聚層網絡(如圖2所示)、接入層網絡(如圖3所示)。航站樓內匯聚傳輸設備、本地存儲設備和應用服務器設置于主樓兩側的核心機房。

系統特點:安全防范系統是一套獨立的安全防范網絡，它是以監控子系統為主，結合門禁、報警等子系統共同組成。各個子系統都將采集到的各種數據轉化成數字信號，通過綜合網絡管理平臺可以實現遠程終端用戶控制、聯動報警、存儲共享等功能。出入口管理系統(即門禁系統)在重要通道設置讀卡器，進出控制區域的人員的通行記錄可以上傳到門禁管理主機，不同部門的工作人員按工作范圍進行相應的權限管理。

圖1 綜合安防系統總圖

圖2 匯聚層網絡圖

2.1 閉路電視監控系統

視頻監控均采用數字架構，對于樓內監控包括前端、傳輸、控制、管理及存儲等均采用數字方式。前端攝像機采用IP攝像機，接入配線間網絡交換機、管線路由匯聚后上聯至匯聚層交換機，之后匯聚交換機上聯兩個核心機房內的核心交換機。于匯聚層交換機集中部署IPSAN存儲，使存儲流在匯聚層解決，為核心交換機減輕帶寬負荷，而核心層交換機主要負擔調用視頻流和連接相應的應用服務器。同時匯聚層交換機相對集中布置于東、西兩個弱電中心機房內，使得交換設備、存儲設備、應用服務器設備相對集中于兩個弱電中心機房內。為系統建成后設備集中運行維護提供了方便。

閉路電視監控系統共在這航站樓運行管理中心(TOC)、消防控制室、安檢監控三個部門設監控席位，其中主控臺設在四層航站樓運行管理中心(TOC)內，內設大屏幕顯示系統一套和各類席位若干。另外在消防中心設一套監控席位和6臺42”液晶顯示器。

圖3 接入層網絡圖

本系統前端均為IP攝像機，其中:(1)室內IP快球攝像機，用于監視國內候機廳、國際候機廳、迎客廳、行李提取廳、商業區、旅客通道、一層設施停放區等處的活動，以樓內大區域監控為主；使用AC 24V由配線間供電。(2)固定(或半球)IP攝像機，用于監視海關通道、安檢通道、工作人員通道、重點設施出入口、重要柜臺等處的情況，以重點局部監控為主；使用POE供電。半球型于吊頂安裝，固定型于側墻、立柱、頂板處安裝。(3)電梯針孔攝像機，用于監視電梯轎廂內的人員情況。使用POE供電。(4)室外IP快球攝像機，對近機位、航站樓附近服務車道、高架橋入航站樓區、貴賓停車場等區域進行監控，以樓外大區域監控為主，若監控點位離弱電間較遠可配置室外設備箱，視頻信號經光電轉換器引光纖傳回機房。使用AC 24V由配線間供電。(5)室外固定IP攝像機，用于對路側、空側外墻重點出入口進行定點監視，以重點局部監控為主；使用POE供電。若監控點位離弱電間較遠可配置室外設備箱，視頻信號經光電轉換器引光纖傳回機房，并改用AC 24V由配線間供電。

視頻監控系統可以提供基礎視頻業務管理軟件平臺，所有終端設備的配置注冊、所有訪問的認證和行為的審計工作都可以在該平臺上統一進行。其中，數據管理服務器可對存儲設備集中管理，存儲資源動態分配，視頻數據可以按計劃存儲，客戶端還可以快速精確地檢索視頻數據；視頻管理服務器則可以將系統內的攝像機、監視器、視頻管理客戶端等設備進行統一管理。系統可設置分控和操作員權限，各操作員可以在自己權限內調用圖像和修改系統設置，以實現瀏覽控制、錄像回放查詢等功能。

系統應具有以下功能:(1)可實現多個用戶同時瀏覽任意的同一個視頻源的實時圖像，級別較高的用戶有優先控制權(如快球控制)。(2)自動檢測系統內設備(視頻客戶端、存儲設備)的工作狀態。(3)分組同步切換，實現動態地設置和任意組合攝像機及監視器的顯示關系，將任意攝像機的視頻信號切換到任意顯示器上顯示。(4)可接多個分控終端，不同場所的分控終端的用戶帳戶可以設置不同的優先級，對于優先控制管理權限進行必要的管理和控制。對于優先控制權的設計和修改，必須由專門的管理人員通過密碼進行控制，并且務必要確保系統的保密安全。(5)快球可以通過專業鍵盤進行控制，云臺可以通過視頻客戶端的軟鍵盤進行控制。快球的旋轉角度及攝像機的光圈大小、聚焦程度、加熱開關、雨刷開關、變倍程度等都可以進行控制和調節。(6)對所有圖像進行實時存儲，并保存至少30天。

根據民航機場航站樓的特點，航站樓運行指揮中心、消防值班室的監控席位可以切換、調用、操作控制系統內的任意一個攝像機。在一般和緊急情況下，以航站樓運行指揮中心為最優級；在消防報警情況下，以消防值班室為最優級。

2.2 門禁系統

在公共通道和機場辦公區域的不同等級區域的通道門處、樓梯間等處設置門禁系統，非辦公人員出入可以受到控制，工作人員出入可以進行管理。系統采用密碼和刷卡共用的方式。

表1 安防設備分布表

主要實現的功能有:(1)每個讀卡機都可以進行資料存儲和CPU處理，可以獨立運行。(2)門禁系統對于進出權限可以進行人員分組和權限時限設置。(3)對訪客進行登記，提供有限權限的門禁卡，比如限定使用次數、限定使用時間、限定使用的具體出入通道口。(4)已離職或者已掛失的卡，或者被標記為需要報警的卡，只要使用，馬上報警。(5)考勤管理可以通過門禁管理主機實現，可以實時監視人員的出入情況。(6)平面圖及有關門禁控制點，可以與文字資料一起在軟件上顯示。(7)門禁管理可以分區域、分部門管理，并且可以設置相應的不同的管理權限。

門禁系統的聯動功能:(1)門禁系統與樓控系統的聯動:當發生非法入侵情況時，門禁系統發出報警信號，報警信號送到BA系統控制照明的DDC，打開相應的照明。(2)門禁系統與消防系統的聯動:當發生火災時，火災自動報警系統將發出火警信號，門禁系統輔助報警輸入端收到火警信號，立即打開相應的門禁門鎖，使得門禁解除，方便人們的應急疏散。(3)門禁系統與監控系統的聯動:當發生強行闖入或脅迫進入的情況時，門禁系統可以聯動視頻監控系統，實現視頻錄像、視頻抓拍、狀態監控等，以便保安工作人員控制事態發展、采取措施。

2.3 手動緊急報警系統

在辦票柜臺、商業區、銀行、服務柜臺、登機口、安檢柜臺等處設置了手動緊急報警按鈕，手動報警按鈕接入較近的報警主機，報警主機聯網，統一進入報警服務器，報警服務器通過綜合管理平臺于監控系統聯動。

2.4 綜合安防管理平臺

綜合安全管理平臺是在運行過程中負責與運行相關、安保相關突發事件的受理、處置、應急資源調度的支撐平臺。為單獨的集成管理軟件，本次僅集成T3航站樓內的門禁、視頻、報警系統，要同時考慮具有集成飛行區視頻監控、周界防范的能力，在未來ITC建設完成，需將綜合安防管理平臺服務器移置ITC機房，并具備集成國際航站樓及T2現有安防系統的能力。

(1)門禁集成功能:在日常管理過程中，可以發生的違背門禁管理安全策略的事件包括返轉、暴力開門、保安人員未按路線巡更、使用未經授權卡或過期卡等，當有此類事件發生時，卡系統產生的報警信息通過與安全集成平臺接口，轉換成事件信息，即監控人員會發現在什么地方、什么事件發生，違背了門禁安全策略，同時現場的圖像可以切換到席位監控桌面，并給出處置的行動預案。

(2)視頻監控集成功能:系統具有圖像信號采集、傳輸、切換控制、顯示、分配、記錄和重放等基本功能。記錄的圖像可以回放，記錄信息的時間地點可以隨時檢索。錄像和回放功能可同時進行。云臺和鏡頭掃描可以手動和自動控制。

在發生如門禁系統報警、防盜報警系統報警等情況時，通過和綜合安防管理平臺的集成，將報警信息在集成平臺上轉換成事件信息，并在地圖上定位、現場視頻切換到席位桌面。

(3)其他功能:系統可以通過設置將操作界面分為地理信息屏、事件管理屏、現場監控屏。

地理信息模塊:通過平面、三維地圖來實現對地理信息、設備的全局了解、掌握，包括地圖概要顯示、詳細內容顯示、放大/縮小、改變地圖顯示比例、圖層結構調整，事件定位功能，資源及地址對象定位功能。

事件處置模塊:負責事件的受理、處置、反饋等功能。

現場監控模塊:通過與視頻系統集成，實現對事件發生地點附近圖像的自動調用和人工調用。

如表1所示，由于安防網絡中攝像頭數目和視頻監控終端數量眾多，數據流量很大，因此在綜合安防系統中的飛行區、航站區、工作區采用區域存儲的方式，同時在各區域分別配置2臺S12708交換機作為本區的核心交換機，共6臺，避免單個匯聚區域的壓力過大。并且在核心層之間、匯聚層之間以及核心匯聚層之間全部采用雙鏈路互聯，滿足視頻監控系統的數據流量的需求；同時安防網絡系統的核心層交換機采用鏈路聚合的方式與各區域核心交換機相連接，以便和其他網絡系統進行信息交互。

3 結束語

總的來說，隨著近幾年來計算機、網絡、數字圖像壓縮等技術的飛速發展，民航機場的安全管理模式逐漸向網絡化、信息化、數字化深入展開。在安防網絡監控系統的應用上，圖像的采集和傳輸以及對該資源的整合利用都將是機場日常管理及應對突發事件的一種必不可少的科技手段。為適應這種現代化的管理模式，今后民航機場無論是新建還是改造，網絡化、數字化的視頻監控系統都將是機場安防系統的主要內容和發展方向。