焦鶴勇,陜朝陽(yáng)
(中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司)
數(shù)字安防系統(tǒng)在某卷煙廠的應(yīng)用
焦鶴勇,陜朝陽(yáng)
(中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司)
對(duì)某卷煙廠的數(shù)字安防系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,展示了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)在煙草行業(yè)卷煙廠中的具體應(yīng)用方式。
數(shù)字安全防范系統(tǒng);視頻監(jiān)控;卷煙廠
煙草行業(yè)作為國(guó)家和地方的重要財(cái)稅來(lái)源,其卷煙廠資金相對(duì)充裕、人員配備齊全、管理要求高,對(duì)安全防范系統(tǒng)具有較高的要求。在安徽某卷煙廠安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,建設(shè)方提出了功能實(shí)用、技術(shù)適時(shí)先進(jìn)、安全高效、便于運(yùn)營(yíng)維護(hù)的要求,綜合比較了各種系統(tǒng)架構(gòu)、產(chǎn)品方案,最終確定了先進(jìn)、可靠、擴(kuò)展性強(qiáng)、便于維護(hù)的數(shù)字安防系統(tǒng)。下面就對(duì)該廠數(shù)字安全防范系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
本卷煙廠占地約38.4hm2,總建筑面積約32.6×104m2,主要包括:
聯(lián)合工房(含單層的網(wǎng)架車(chē)間和多層框架的輔房,建筑面積約10.5×104m2);
動(dòng)力中心(集中布置各種公用動(dòng)力設(shè)施,建筑面積約0.9×104m2);
綜合樓(含辦公、科研、會(huì)議、用餐、停車(chē)等功能,9層框架,建筑面積約 2.5×104m2);
各種庫(kù)房11棟(多層框架,建筑面積共約16×104m2);
其他輔助用房如傳達(dá)室、門(mén)衛(wèi)、污水處理站、工業(yè)垃圾站、地上停車(chē)棚等。
數(shù)字安全防范系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)工廠防入侵、盜竊、破壞等公共安全方面的需求,還通過(guò)軟件平臺(tái)為廠區(qū)的行政管理、生產(chǎn)安全提供技術(shù)支撐。
本廠區(qū)數(shù)字安全防范系統(tǒng)包括:安全管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控(含安防、生產(chǎn))系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)。其中出入口控制系統(tǒng)和考勤系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、淋浴水控系統(tǒng)又組成了一卡通系統(tǒng)。
廠區(qū)安防監(jiān)控中心設(shè)在聯(lián)合工房一層的消防安防控制室,對(duì)整個(gè)廠區(qū)的各安全防范系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。
另外廠區(qū)還在生產(chǎn)調(diào)度中心、能源管理中心、智能化控制中心設(shè)分監(jiān)控中心,按其功能調(diào)用安防系統(tǒng)的設(shè)備。
項(xiàng)目分一期、二期建設(shè),最終視頻監(jiān)控點(diǎn)約800個(gè),門(mén)禁點(diǎn)約200個(gè),入侵報(bào)警防區(qū)約300個(gè),電子巡查點(diǎn)300個(gè),一卡通卡片數(shù)約1300個(gè)。
安防系統(tǒng)作為工廠信息化系統(tǒng)的一部分,其對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的要求具有其自身特色,數(shù)據(jù)傳輸量相對(duì)穩(wěn)定、突發(fā)訪問(wèn)量低,但其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大,對(duì)存儲(chǔ)容量的大速率要求不高。如果安防系統(tǒng)納入工廠私有云,將大大增加云平臺(tái)投資,故考慮采用建設(shè)安防專用網(wǎng)絡(luò)。
安防系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)為2層架構(gòu),扁平化設(shè)計(jì)。骨干層采用萬(wàn)兆/千兆以太網(wǎng);接入層采用雙千兆上傳,百兆接入。
安防核心交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、管理服務(wù)器等平臺(tái)設(shè)備,設(shè)置廠信息中心機(jī)房,共享機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)、供電設(shè)備,節(jié)約投資,便于管理。
在各監(jiān)控中心設(shè)置區(qū)域交換機(jī),接入解碼器、網(wǎng)絡(luò)控制鍵盤(pán)、管理工作站等設(shè)備。各建筑物樓層、區(qū)域設(shè)計(jì)安防接入交換機(jī),接入攝像機(jī)、門(mén)禁控制器、停車(chē)管理主機(jī)等設(shè)備。系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。
廠區(qū)的視監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安防監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控、管理監(jiān)控等功能,從節(jié)約投資和方便統(tǒng)一管理考慮,各種監(jiān)控需求共用一套平臺(tái)、設(shè)備,分別設(shè)置監(jiān)控中心及監(jiān)視大屏,在管理系統(tǒng)按需設(shè)置調(diào)用權(quán)限。
系統(tǒng)主要由前端攝像機(jī)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、后端解碼顯示設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、控制設(shè)備組成。
在生產(chǎn)線及設(shè)備區(qū)域設(shè)置室內(nèi)球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);在各建筑物通道、電梯廳、電梯轎廂、重要實(shí)驗(yàn)室、財(cái)務(wù)室等設(shè)置室內(nèi)半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);在各建筑物出入口,設(shè)置室內(nèi)槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);在廠區(qū)道路、廣場(chǎng),設(shè)置室外型球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);在廠區(qū)周界設(shè)置室外型槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
選用的各種攝像機(jī)均不小于200萬(wàn)像素,支持1080P分辨率、雙碼流、H.265壓縮,支持超低照度、光學(xué)寬動(dòng)態(tài)、數(shù)字降噪、透霧、強(qiáng)光抑制、電子防抖,支持10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)口,并具有報(bào)警信號(hào)輸入功能。
用于生產(chǎn)監(jiān)控的室內(nèi)球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還支持多預(yù)置位巡檢等功能,以及開(kāi)放的控制協(xié)議。
用于安防監(jiān)控的各室內(nèi)外攝像機(jī)均帶有紅外LED照明,支持日夜轉(zhuǎn)換。還具備入侵偵測(cè)、越界偵測(cè)、移動(dòng)偵測(cè)等智能偵測(cè)功能。
各建筑物內(nèi)按樓層、區(qū)域設(shè)置安防接入交換機(jī),攝像機(jī)通過(guò)6類屏蔽網(wǎng)絡(luò)電纜接入交換機(jī)。
廠區(qū)道路、廣場(chǎng)、周界攝像機(jī)采用EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),按區(qū)域通過(guò)OLT交換機(jī)就近接入安防網(wǎng)絡(luò)。
各監(jiān)控中心設(shè)置高性能的區(qū)域交換機(jī)(全千兆接入,雙萬(wàn)兆上聯(lián)),滿足多路視頻輸出及控制信號(hào)的傳輸要求。
各接入交換機(jī)通過(guò)雙千兆光纖鏈路上聯(lián)至核心交換機(jī),可滿足48臺(tái)攝像機(jī)雙2M碼流傳輸需求。
各監(jiān)控中心按需求設(shè)置液晶拼接電視墻,其中安防監(jiān)控中心、智能化控制中心從實(shí)際使用需求出發(fā),選擇127cm窄邊拼接(拼縫不大于6.7mm),規(guī)模分別為3×8和2×4;生產(chǎn)調(diào)度中心、能源管理中心考慮到形象需要,選擇127cm超窄邊拼接(拼縫不大于1.8mm),規(guī)模分別為4×8和3×6。
拼接電視墻成套配置拼接控制器,其接收管理工作站、視頻監(jiān)控解碼服務(wù)器等的HDMI高清視頻信號(hào),通過(guò)二次開(kāi)發(fā)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)畫(huà)面分割、拼接、漫游、畫(huà)中畫(huà)、圖形縮放、拉伸等功能。
系統(tǒng)的解碼服務(wù)器輸出路數(shù)按屏幕數(shù)量配置。
各控制中心配置網(wǎng)絡(luò)控制鍵盤(pán),可對(duì)權(quán)限內(nèi)攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程PTZ控制。
各監(jiān)控中心設(shè)置管理工作站,可通過(guò)管理服務(wù)器對(duì)系統(tǒng)安全策略、聯(lián)動(dòng)關(guān)系、前端設(shè)備增減等進(jìn)行調(diào)整,并對(duì)報(bào)警事件、錄像進(jìn)行查詢記錄等。
系統(tǒng)前端攝像機(jī)約800點(diǎn),按每路2M碼流、30天存儲(chǔ)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算,約需500TB空間,計(jì)入10%的RAID存儲(chǔ)資源占用,約需6TB硬盤(pán)100塊。
系統(tǒng)選用64盤(pán)位的IP-SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)兩套,每套最大可支持512路視頻接入,通過(guò)2個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)與安防核心交換機(jī)相連。該存儲(chǔ)系統(tǒng)支持iSCSI塊直存、視頻專用緩存算法、SSD Cache、高速鏡像寫(xiě)緩存、塊虛擬化RAID等先進(jìn)技術(shù),并提供高可靠冗余設(shè)計(jì)。通過(guò)虛擬IP動(dòng)態(tài)遷移,當(dāng)故障控制器發(fā)生切換時(shí),故障控制器上的業(yè)務(wù)IP自動(dòng)遷移到另一控制器上,保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
廠區(qū)入侵報(bào)警系統(tǒng)主要由管理軟件、報(bào)警主機(jī)和前端報(bào)警設(shè)備組成。
入侵報(bào)警系統(tǒng)管理軟件作為安全管理系統(tǒng)的一部分,采用多媒體管理系統(tǒng),使用電子地圖,將各報(bào)警前端狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,報(bào)警時(shí)自動(dòng)將相應(yīng)區(qū)域、樓層平面圖放大,并聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng),將視頻畫(huà)面突出顯示,發(fā)出聲音提醒保安人員注意。
報(bào)警主機(jī)接收各報(bào)警前端的報(bào)警信號(hào),并通過(guò)管理軟件對(duì)前端報(bào)警設(shè)備進(jìn)行布防、撤防、旁路等管理操作。
系統(tǒng)在各車(chē)間出入口、重要辦公室、控制室、財(cái)務(wù)室設(shè)置紅外/微波雙鑒探測(cè)器,在室外圍墻設(shè)置電子圍欄。
報(bào)警主機(jī)與安防交換機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接,在安防監(jiān)控工作站上安裝系統(tǒng)軟件。
各前端報(bào)警設(shè)備通過(guò)總線或總線編址模塊接入報(bào)警主機(jī)。
廠區(qū)室外周界入侵報(bào)警設(shè)備有主動(dòng)紅外對(duì)射、泄露電纜、電子圍欄等多種方式。其中主動(dòng)紅外對(duì)射投資低、施工簡(jiǎn)單,但容易受霧霾、綠植等影響,實(shí)際使用中誤報(bào)率高;泄露電纜探測(cè)方式投資較高,且需在圍墻內(nèi)側(cè)預(yù)留一定安裝空間;而電子圍欄具有誤報(bào)率低、物理形式具有威懾力、投資適中等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)各方面比較最終建設(shè)方選擇了電子圍欄方案。
電子圍欄結(jié)合廠區(qū)通透式鐵藝圍欄設(shè)置,采用附屬式傾斜安裝方案。
出入口控制系統(tǒng)的主要目的是為了控制人員的合理流動(dòng),保證重要區(qū)域(如辦公室、設(shè)備用房、香精香料配制間等)設(shè)備和資源的安全。
廠區(qū)采用網(wǎng)絡(luò)型門(mén)禁控制系統(tǒng),由管理軟件平臺(tái)、門(mén)禁控制器、讀卡器、電鎖、門(mén)磁、出門(mén)按鈕等組成。
出入口控制系統(tǒng)軟件作為安全管理系統(tǒng)的一部分,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置、設(shè)防、布防、報(bào)警記錄查詢、聯(lián)動(dòng)控制等功能。
門(mén)禁控制器接收讀卡器信息,與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),若控制權(quán)限符合則打開(kāi)電鎖,不符則聲音報(bào)警提示,并記錄相關(guān)操作信息。
門(mén)禁控制器與安防交換機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接,在安防監(jiān)控工作站上安裝系統(tǒng)軟件。
讀卡器采用RS485總線接入門(mén)禁控制器,門(mén)磁、開(kāi)門(mén)按鈕、電鎖通過(guò)有源或無(wú)源控制線路接入門(mén)禁控制器。
門(mén)禁控制器采用32位高速處理器,TCP/IP通訊方式,可存儲(chǔ)10萬(wàn)筆合法卡,30萬(wàn)筆刷卡記錄;支持多門(mén)互鎖、反潛回、多重卡開(kāi)門(mén)、首卡開(kāi)門(mén)、超級(jí)卡和超級(jí)密碼開(kāi)門(mén)、密碼開(kāi)門(mén)、在線升級(jí)、中心遠(yuǎn)程開(kāi)門(mén)等功能;具有讀卡器防拆、門(mén)未關(guān)妥報(bào)警、門(mén)被外力開(kāi)啟、開(kāi)門(mén)等待超時(shí)、脅迫卡和脅迫碼、黑名單、非法卡超次刷卡報(bào)警等多種報(bào)警機(jī)制;支持脫機(jī)記錄保持功能和記錄儲(chǔ)存空間不足警告功能。控制器具有備用電池設(shè)計(jì),外部供電斷開(kāi)時(shí)可不間斷切換蓄電池供電,保障門(mén)禁系統(tǒng)正常運(yùn)行。
一般場(chǎng)所讀卡器采用密碼鍵盤(pán)、IC卡讀卡相結(jié)合的方式;重要場(chǎng)所讀卡器采用指紋、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)和密碼鍵盤(pán)、IC卡按需組合的方式。
為滿足消防要求,出入口控制系統(tǒng)可接收火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)信號(hào),使相關(guān)區(qū)域門(mén)禁系統(tǒng)失效。系統(tǒng)還與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)報(bào)警復(fù)核功能。
為提高管理水平,方便員工停車(chē),廠區(qū)設(shè)停車(chē)管理系統(tǒng)。廠區(qū)內(nèi)主要設(shè)地面停車(chē)場(chǎng)、綜合樓地下停車(chē)場(chǎng)兩個(gè)停車(chē)區(qū)域。綜合樓地下停車(chē)場(chǎng)主要用于公車(chē)停放,地面停車(chē)場(chǎng)主要用于員工私家車(chē)停放。
停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)主要由入口攝像機(jī)、入口讀卡/發(fā)卡箱、車(chē)位顯示牌、出口攝像機(jī)、出口讀卡箱、地感線圈、管理主機(jī)等組成。
對(duì)于在冊(cè)公車(chē)和員工私家車(chē)采用遠(yuǎn)距離讀卡+視頻車(chē)牌識(shí)別比對(duì)模式,若比對(duì)通過(guò)自動(dòng)放行,不通過(guò)則由保安人員詢問(wèn)比對(duì)。對(duì)于非在冊(cè)車(chē)輛統(tǒng)一按來(lái)訪車(chē)輛進(jìn)行登記后放行。廠區(qū)入口車(chē)位顯示牌實(shí)時(shí)顯示空余車(chē)位數(shù)量(地面停車(chē)位總量-來(lái)訪車(chē)輛數(shù)量-員工車(chē)入廠數(shù)量)。
在各出入口的門(mén)衛(wèi)室設(shè)置停車(chē)管理主機(jī),并聯(lián)入安防網(wǎng)絡(luò)。
出入口控制系統(tǒng)與考勤系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、淋浴水控系統(tǒng)等共用卡片,實(shí)現(xiàn)在廠區(qū)的一卡通功能。廠區(qū)內(nèi)人員只要拿一張具有授權(quán)的卡片,即可在廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行授權(quán)的活動(dòng)。
系統(tǒng)主要由管理軟件、發(fā)卡設(shè)備等組成。
廠區(qū)電子巡查系統(tǒng)為離線式電子巡查系統(tǒng),采用手持信息采集器作為巡更牌,電子巡查信息鈕作為巡更點(diǎn)。另外,還利用部分出入口控制系統(tǒng)讀卡器作為離線巡更系統(tǒng)的補(bǔ)充,安保人員使用門(mén)禁卡作為巡更設(shè)備,系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄巡更位置。
電子巡查管理主機(jī)設(shè)在消防安防控制室。在廠區(qū)各建筑物的出入口、通道、電梯廳等重點(diǎn)部位以及廠區(qū)四角等部位設(shè)置巡更按鈕。
巡更員按預(yù)先排好的巡更班次、時(shí)間間隔、線路走向,攜手持信息采集器到各點(diǎn)巡視,讀取信息鈕信息。返回后將手持信息采集器采集到的數(shù)據(jù)下載至電腦中,進(jìn)行整理分析。
系統(tǒng)管理軟件具有巡更班次設(shè)置、巡更路線設(shè)置、啟動(dòng)口令保護(hù)、巡更人及巡更點(diǎn)設(shè)置記錄查詢、數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)等功能。
廠區(qū)安防管理系統(tǒng)是一套集成化、數(shù)字化、智能化的平臺(tái),包含視頻、報(bào)警、門(mén)禁、訪客、巡查、停車(chē)場(chǎng)、考勤、消防等多個(gè)子系統(tǒng)。在一個(gè)平臺(tái)下即可實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理與互聯(lián)互動(dòng),真正做到“一體化”的管理,提高用戶的易用性和管理效率。
1)高集成性:通過(guò)對(duì)子業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無(wú)縫集成,實(shí)現(xiàn)同一平臺(tái)下的統(tǒng)一配置與管理,方便數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,提高管理水平;出入口控制、入侵報(bào)警均可與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),便于報(bào)警時(shí)人工復(fù)核;另外系統(tǒng)還與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),縮短火災(zāi)報(bào)警探時(shí)人工復(fù)核時(shí)間。
2)高安全性:提供統(tǒng)一的認(rèn)證、授權(quán)管理機(jī)制、多級(jí)的控制級(jí)別,可以精確地限制每一個(gè)普通用戶所允許的操作;所有的系統(tǒng)操作及所發(fā)生的事件都保存在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中;音視頻流傳輸支持AES加密,視頻流內(nèi)嵌水印支持,防篡改,為系統(tǒng)提供全方位的信息安全保護(hù)。
3)高可用性:系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)人性化設(shè)計(jì),結(jié)合工廠地理信息系統(tǒng)(GIS),實(shí)現(xiàn)可視化操作。采用B/S管理、C/S操作模式,使系統(tǒng)維護(hù)與各業(yè)務(wù)管理方便快捷,便于用戶操作,同時(shí)支持桌面及移動(dòng)應(yīng)用。
4)高擴(kuò)展性:系統(tǒng)采用模塊化編程,二次開(kāi)發(fā)、設(shè)置變更靈活,利于后期系統(tǒng)擴(kuò)展。
在廠區(qū)信息中心機(jī)房設(shè)置安防核心交換機(jī)2臺(tái)、安防管理服務(wù)器2臺(tái)、數(shù)據(jù)備份服務(wù)器1臺(tái)、IP-SAN視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)2套,另外在各監(jiān)控中心設(shè)置安防管理工作站若干臺(tái)。
安防管理服務(wù)器支持雙機(jī)熱備,并提供容災(zāi)備份保障,運(yùn)行整個(gè)安防管理系統(tǒng)平臺(tái)軟件。數(shù)據(jù)備份服務(wù)器用于實(shí)時(shí)備份管理服務(wù)器的各種設(shè)置數(shù)據(jù),為系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行提供最大保障。IP-SAN視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)采用iSCSI直存技術(shù),提供視頻存儲(chǔ)、回放調(diào)用等功能。
系統(tǒng)各監(jiān)控中心、信息中心設(shè)備采用兩路獨(dú)立電源供電,并設(shè)置UPS電源。各現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)、門(mén)禁控制器等采用區(qū)域集中供電方式,由雙電源加小型UPS的供電。
安防系統(tǒng)進(jìn)出建筑物的金屬線纜均加裝防電涌保護(hù)器,防止感應(yīng)雷對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的損害。室外設(shè)備不在其他物體防雷保護(hù)范圍時(shí),加設(shè)單獨(dú)的防雷設(shè)施。
本卷煙廠數(shù)字安全防范系統(tǒng),采用功能實(shí)用、適時(shí)先進(jìn)的技術(shù),系統(tǒng)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性好,安全高效、便于運(yùn)營(yíng)維護(hù),充分滿足了建設(shè)方要求,獲得了建設(shè)方的好評(píng)。
Application of Digital Security System in a Cigarette Factory
JIAO He-yong,SHAN Chao-yang
(China Wuzhou Engineering Group Corporation Ltd.)
The present paper brief l y introduces the digital security system in the cigarette factory and demonstrates the specif i c application of digital video surveillance system, intrusion alarm system, access control system, parking lot management system and guard tour system in the cigarette factory of tobacco industry.
digital security system; video surveillance system; cigarette factory