□文/陳炳根
某國際機(jī)場貨運站建筑總面積20萬平方米,總投資約10億元。該工程是面向國際全貨機(jī)貨物進(jìn)出港處理、中轉(zhuǎn)、集散作業(yè)的大型機(jī)場航空貨運站工程,項目整體建成后,年貨物處理量可達(dá)到150萬噸,是國內(nèi)規(guī)模最大、最先進(jìn)的航空貨運站,在航空貨運業(yè)內(nèi)具有重要意義,具有極強的標(biāo)桿效應(yīng)。
▲圖1 某國際機(jī)場貨運站項目效果圖
本項目安防系統(tǒng)設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及集成上述各子系統(tǒng)的綜合安防管理平臺。各功能區(qū)域綜合配置,使得各子系統(tǒng)既能相對獨立的履行各自的視頻監(jiān)控、入侵探測與報警、區(qū)域通行控制等安全防范功能;又可通過相互連接、交換系統(tǒng)控制與管理信息,實現(xiàn)基于同一操作平臺上的集中控制和功能集成,從而形成技術(shù)可靠、功能完整、操作簡便的安全防范綜合體系,為貨運站建筑物內(nèi)的人身、財產(chǎn)和社會活動提供安全保障。
因為視頻監(jiān)控系統(tǒng)在整個貨運站安防系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位,施工規(guī)劃有極大的難度,除了需符合貨運站內(nèi)部管理之外,分別還需與海關(guān)主管部門聯(lián)網(wǎng),所以本文重點講視頻監(jiān)控系統(tǒng);入侵報警及出入口控制系統(tǒng)只需滿足業(yè)主實際使用需求,按常規(guī)要求配置即可。
整個貨運站除了辦公樓內(nèi),做到了監(jiān)控基本無盲區(qū)、全覆蓋。方案均采用市場主流的H.264編碼、RTSP傳輸流的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),以200萬像素彩色寬動態(tài)固定攝像機(jī)為主,200萬像素彩色寬動態(tài)智能球機(jī)為輔。
庫區(qū)攝像機(jī)的設(shè)置情況如下:
貨庫區(qū)(含出港的收貨、安檢、組裝、待裝區(qū),進(jìn)港的理貨、發(fā)貨、集控場地)設(shè)置N臺槍式攝像機(jī)、N臺智能球機(jī)。
特貨倉庫(特運倉庫、貴重品倉庫、備件倉庫、大件處理棚、集控倉庫、冷庫等)設(shè)置N臺槍式攝像機(jī)、N臺槍式紅外防爆攝像機(jī)、N臺智能球機(jī)。
辦公樓(含出入口、樓梯門、電梯廳、電梯橋廂、檔案室、計算機(jī)機(jī)房、安防監(jiān)控中心等)設(shè)置N臺半球攝像機(jī)、N臺電梯攝像機(jī)。
室外周界、道路、各出入卡口、停車場等設(shè)置N臺槍式攝像機(jī)、N臺智能球機(jī)。
空側(cè)區(qū)域、貨區(qū)人員進(jìn)出口閘機(jī)區(qū)域設(shè)置N臺200萬像素智能人臉網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
其他大樓或樓層的攝像機(jī)的設(shè)置,根據(jù)業(yè)主相關(guān)職能部門的需求設(shè)置。
在一般場所,固定槍機(jī)安裝護(hù)罩只需滿足室內(nèi)外環(huán)境要求即可,但是在-30℃冷庫內(nèi)的必須選用帶有智能溫控系統(tǒng)的保溫隔熱材質(zhì)護(hù)罩,內(nèi)置雨刷器、加熱除霜去霧器,當(dāng)防護(hù)罩內(nèi)溫度超過預(yù)設(shè)值的范圍,加熱器或風(fēng)扇會自動開啟,當(dāng)防護(hù)罩內(nèi)溫度恢復(fù)至預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)時,加熱器或風(fēng)扇會自動停止。
因在庫內(nèi)監(jiān)控必須無盲區(qū)覆蓋,導(dǎo)致攝像機(jī)數(shù)量很多,而叉車堆貨時基本高度在5米以下,所以貨庫區(qū)及倉庫內(nèi)的攝像機(jī)安裝高度必須在5米以上,以避免叉車的碰撞。
在室外道路及停車場區(qū)域,因一般集裝箱卡車的高度在4.2米以下,也為了更好的監(jiān)控視角,所以室外攝像機(jī)一般安裝高度在5米左右。
因貨運站面積大單體多,所以設(shè)計采用“光纜+電纜”結(jié)合的模式,合理在現(xiàn)場及周邊道路上布置了多個匯聚點機(jī)柜,從安防監(jiān)控中心直接敷設(shè)一根12芯單模光纜至各個匯聚點機(jī)柜,以基本保證匯聚機(jī)柜交換機(jī)到各攝像機(jī)通過六類網(wǎng)線傳輸距離不超過90米。
一般數(shù)字?jǐn)z像機(jī)信號都是通過網(wǎng)線來傳輸?shù)模W(wǎng)線的傳輸距離一直制約著攝像機(jī)的傳輸架構(gòu)及線路成本。如不計成本的話,可考慮光纖線路及光纖攝像機(jī)。
本項目也不例外,因貨運站的面積太大,雖然貨運站內(nèi)基本合理布置了多個監(jiān)控機(jī)柜,但仍有少量攝像機(jī)點位超長,所以采用數(shù)字安防專用延長數(shù)據(jù)電纜,專用于遠(yuǎn)距離數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號傳輸,傳輸距離可達(dá)250米。室外周界與道路上基本采用了智能球機(jī)與固定槍機(jī)相結(jié)合的方式,但是間距基本在200米左右,于是合理布置監(jiān)控室外箱,并大量使用數(shù)字安防專用電纜,保證了攝像機(jī)信號的有效傳輸,為業(yè)主節(jié)約了設(shè)備及線路的成本。
根據(jù)各匯聚機(jī)柜用電功率及供電線路電壓損失,合理計算出強電電纜的截面積。各匯聚機(jī)柜強電電纜直接從安防監(jiān)控中心UPS總電源引出,再通過AC24V變壓器集中供電,敷設(shè)一根RVV2*1.5電源線輸出至各攝像機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑O(shè)計遵循滬公技防(2012)009號與滬公技防(2013)005號要求,由匯聚前端設(shè)備的接入層和中心機(jī)房的匯聚核心層等構(gòu)成。
接入層從前端攝像機(jī)網(wǎng)卡端口一直到接入層交換機(jī),整體按照一級交換機(jī)設(shè)計,可適當(dāng)選擇8口、16口、24口的交換機(jī)產(chǎn)品(百兆接入、千兆上傳)。
匯聚層從接入層交換機(jī)上聯(lián)口一直到安防監(jiān)控中心機(jī)房中的二級交換機(jī)。二級交換機(jī)選擇全千兆光口加全千兆電口交換機(jī),主要用于流媒體的轉(zhuǎn)發(fā)、視頻解碼及電視墻、各種綜合管理平臺等功能,保證網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡。
在本項目中,考慮到與海關(guān)等部門的聯(lián)網(wǎng),所以選用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)(NVR)作為前端數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的后端存儲設(shè)備。
按海關(guān)技術(shù)要求,視頻監(jiān)控必須7*24小時進(jìn)行日夜實時監(jiān)控,單路攝像機(jī)視頻數(shù)據(jù)存儲時間為90天。200萬像素攝像機(jī)4Mbps碼流1小時存儲空間=4×3600秒÷8bit÷1024MByte=1.76GB,90天存儲空間=1.76×24小時×90天÷1024GByte=3.72TB。
以每臺NVR接入9路圖像計,再考慮到10%的硬盤空間余量,每臺NVR存儲9路圖像90天共需37T硬盤空間,故每臺NVR配3T硬盤13塊,足夠能滿足存儲容量要求。
本系統(tǒng)電視墻的設(shè)計遵循滬公技防與滬公技防《數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)終端顯示屏數(shù)量配置表》要求,按多畫面輪巡顯示與切換顯示終端的顯示屏配置數(shù)量要求進(jìn)行規(guī)劃,同時結(jié)合實際使用需求及場地情況,合理設(shè)計了24塊46寸液晶監(jiān)視器組成的大型電視墻。顯示屏通過RS232串聯(lián),即可實現(xiàn)所有顯示的共同控制,又可以對顯示屏進(jìn)行單獨控制;可支持M*N任意組合拼接墻。
安防監(jiān)控中心可對所有監(jiān)控圖像進(jìn)行實時瀏覽、控制,同時解碼輸出到電視墻顯示。用戶可以按照預(yù)先配置好的輪巡計劃進(jìn)行輪巡解碼輸出,能實現(xiàn)單畫面按序列輪巡、單畫面多分割按組輪巡、多畫面按序列輪巡和多畫面多分割按組輪巡。系統(tǒng)可自定義電視墻在軟件中的顯示設(shè)備布局,與監(jiān)控中心電視墻物理布局相一致,支持鼠標(biāo)拖放,即將視頻通道拖放到軟件界面的顯示器畫面上,相應(yīng)電視墻上即可顯示該通道視頻圖像。具有報警、門禁、道閘非法入侵聯(lián)動接口,當(dāng)配置有報警觸發(fā)時,電視墻自動切換到報警場景中,并進(jìn)行相應(yīng)的視頻解碼上墻顯示。
平臺軟件具有監(jiān)控分區(qū)功能,如按樓層、按貨區(qū);系統(tǒng)支持流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、Web管理服務(wù)、手持智能設(shè)備管理服務(wù)、存儲服務(wù)、數(shù)據(jù)庫管理等功能;可通過互聯(lián)網(wǎng)對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行訪問操作,能夠提供多種窗口瀏覽風(fēng)格,具備錄像瀏覽、參數(shù)配置、操控前端設(shè)備等功能;并兼容目前主流安防設(shè)備廠商設(shè)備的接入。
系統(tǒng)能夠保證高穩(wěn)定、高可靠、高安全的運行,具備很好的擴(kuò)容性和開放性;系統(tǒng)能對登錄平臺用戶進(jìn)行管理,系統(tǒng)為不同級別用戶配置權(quán)限功能。
安保人員可隨時對系統(tǒng)進(jìn)行自檢巡查功能,并電腦自動記錄值班日志,并報相關(guān)管理層,形成應(yīng)急預(yù)案報告,并在程序中嵌入東航物流公司的應(yīng)急預(yù)案管理程序。
在計算機(jī)中心機(jī)房內(nèi),建立內(nèi)部AI人臉大數(shù)據(jù)庫,包含所有可進(jìn)入空側(cè)的工作人員,如貨運站內(nèi)部員工、各貨運代理公司員工、安檢及護(hù)衛(wèi)人員、維護(hù)人員等。服務(wù)器采用專業(yè)級高性能的服務(wù)器,保證了系統(tǒng)處理速度能滿足用戶實際需求,例如管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、存儲服務(wù)器、視圖解析服務(wù)器、視圖檢索服務(wù)器等,對前端攝像機(jī)監(jiān)控范圍內(nèi)的人進(jìn)行拍攝及圖像提取,利用人員大數(shù)據(jù)平臺對人像及視頻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理、分析及應(yīng)用。
根據(jù)航空管制要求,把可進(jìn)入貨運站空側(cè)卡口的貨物待運區(qū)域劃定為空側(cè)核心區(qū)域,進(jìn)出港倉庫也劃定為空側(cè)區(qū)域,所以在空側(cè)核心區(qū)域、進(jìn)出港倉庫的人員進(jìn)出口安檢區(qū)域設(shè)置N臺200萬像素智能人臉網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。人臉攝像機(jī)由白光變焦與高性能GPU模塊組成,內(nèi)嵌深度學(xué)習(xí)算法,再加上應(yīng)用軟件的充分結(jié)合,極大地提升了人臉識別的準(zhǔn)確率。
系統(tǒng)采集端從人臉圖像中提取人臉特征,并與監(jiān)視名單中所有目標(biāo)人人臉特征進(jìn)行比對,生成閾值。相據(jù)預(yù)設(shè)的閥值,系統(tǒng)會返回報警結(jié)果給監(jiān)控計算機(jī),并自動給出聲光信號報警,提示安保人員及時進(jìn)行處理;同時系統(tǒng)能實時記錄標(biāo)有目標(biāo)人人臉位置的告警現(xiàn)場圖像、對應(yīng)監(jiān)視名單中目標(biāo)人臉圖像和關(guān)聯(lián)信息、閾值和告警時間。
一般進(jìn)出港倉庫都為空側(cè)區(qū)域,對進(jìn)出的人員管控要求較高,所以人員進(jìn)入安檢區(qū)域,必須先刷IC卡確認(rèn)身份及權(quán)限后,才能進(jìn)行人臉確認(rèn);只有通過“刷卡+人臉識別”的雙重認(rèn)證模式后,才能正常進(jìn)出門禁道閘,再經(jīng)過安檢探測門及人工檢查后,最后進(jìn)入空側(cè)工作區(qū)域。
▲圖2 出入口控制人臉識別系統(tǒng)原理圖
把空側(cè)核心區(qū)域劃定為人臉識別的一個確定區(qū)域,把能進(jìn)入空側(cè)核心區(qū)域的工作人員列入一個受控監(jiān)視名單,充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù),對所有進(jìn)入該區(qū)域的人能被視頻監(jiān)控人臉識別系統(tǒng)有效識別。當(dāng)屬于受控監(jiān)視名單內(nèi)的人員在空側(cè)核心區(qū)域活動時,通過系統(tǒng)比對判定為“正常”;當(dāng)有非受控人員進(jìn)入時,通過系統(tǒng)比對判定為“異?!保幌到y(tǒng)會返回報警結(jié)果給監(jiān)控計算機(jī),并自動給出聲光報警信號,提示安保人員及時進(jìn)行處理。具體流程如下圖所示:
▲圖3 視頻監(jiān)控人臉識別系統(tǒng)原理圖
AI人臉識別與大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點:系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集,對人員、人群行為實時分析,對非法闖入、人群異常行為可及時預(yù)警;同時通過系統(tǒng)實時自動地對受控人員的通行進(jìn)行報警,改變了傳統(tǒng)的人工辨認(rèn)的做法,降低了安保人員監(jiān)視值守的工作強度,提高了工作效率。
貨站物流公司在管轄區(qū)域內(nèi)的兩個機(jī)場周邊共有多個貨運站的視頻監(jiān)控系統(tǒng),基本上都采用了DVR及模擬攝像機(jī)的構(gòu)架模式。各貨區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)各自獨立,沒有納入貨站物流平臺整體管理。因此,各監(jiān)控系統(tǒng)之間互不聯(lián)系,對遠(yuǎn)程監(jiān)控、整體調(diào)度帶來影響。
針對以上問題,本次設(shè)計開發(fā)的的綜合安防集成管理平臺,可把各貨運站的模擬或數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)直接無縫接入。這樣即可實現(xiàn)貨站物流公司內(nèi)部對本新建貨運站的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)管理要求,也可實現(xiàn)各貨運站原有監(jiān)控系統(tǒng)與物流公司總部大樓的聯(lián)網(wǎng),管理人員可從客房端直接監(jiān)視各貨站現(xiàn)場情況。
與海關(guān)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)主要包含以下兩個內(nèi)容:
與海關(guān)空運口岸查驗現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián):按海關(guān)監(jiān)管要求,新建貨運站的視頻監(jiān)控系統(tǒng),必須接入海關(guān)空運口岸查驗現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng),位于異地的海關(guān)監(jiān)控指揮中心可直接查看到各貨運站的現(xiàn)場監(jiān)管情況。
▲圖4 貨站與海關(guān)互聯(lián)互通系統(tǒng)圖
與綜合保稅區(qū)海關(guān)指揮中心的互聯(lián):目前新建貨運站位于綜合保稅區(qū)海關(guān)部門的管轄范圍內(nèi),所以便于綜合保稅區(qū)海關(guān)監(jiān)管,本次項目設(shè)計可與機(jī)場綜合保稅區(qū)海關(guān)指揮中心聯(lián)網(wǎng),海關(guān)人員可從保稅區(qū)指揮中心直接監(jiān)視貨站現(xiàn)場情況。
實現(xiàn)原理是貨運站監(jiān)控系統(tǒng)所有攝像機(jī)和存儲設(shè)備(NVR)都會設(shè)定單獨唯一的端口號,通過路由器和海關(guān)所給定IP地址進(jìn)行端口映射,以防止外網(wǎng)進(jìn)入海關(guān)網(wǎng)絡(luò)且安全可靠,以便海關(guān)遠(yuǎn)程可以登入單臺存儲設(shè)備調(diào)閱錄像,也可以登入單個攝像監(jiān)控點及時查看現(xiàn)場情況。
選用了網(wǎng)絡(luò)總線型報警控制系統(tǒng),主要由緊急按鈕、紅外探測器、報警控制主機(jī)、控制鍵盤、防區(qū)地址編碼器、警號、報警電子地圖管理軟件、電腦組成。
紅外探測器主要設(shè)置在周界、計算機(jī)機(jī)房、財務(wù)室、資料室、檔案室、貴重物品庫、各特運倉庫及業(yè)主需要布點的場所。緊急報警按鈕主要設(shè)置在貨站各人員出入口、登記處、空側(cè)及陸側(cè)的各車道值班崗?fù)ぜ皹I(yè)主需要布點的場所。安防監(jiān)控中心設(shè)置110報警按鈕。
報警中心位于安防監(jiān)控中心機(jī)房,各報警點可以任意分區(qū),控制其集體或單獨布撤防。前端探測器負(fù)責(zé)探測人員的非法入侵,同時向報警控制中心發(fā)出報警信號,則安防監(jiān)控中心可通過電子地圖顯示室內(nèi)入侵報警與周界報警的具體位置,實時記錄報警數(shù)據(jù),并能與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制等聯(lián)動,統(tǒng)一指揮調(diào)度,大大縮短出警時間,更有效的打擊犯罪分子,保衛(wèi)庫區(qū)的財產(chǎn)和員工的生命安全。
選用了網(wǎng)絡(luò)型出入口控制系統(tǒng),主要由出門按鈕、緊急玻璃破碎器按鈕、電鎖、安檢道閘、出入口控制器、門禁電子地圖管理軟件、電腦組成。
對于本貨站運營的特殊性,就出入口控制系統(tǒng)而言,我們既要考慮整個貨站的安全性,又要考慮到內(nèi)部員工的工作流程及消防疏散方向。
整體的出入口控制以貨運倉庫安檢出入口、辦公樓對外出入口、計算機(jī)機(jī)房、安防監(jiān)控中心、資料室、檔案室、貴重物品庫、特運倉庫(甲類物品庫、易燃液體庫、易燃?xì)怏w庫、易燃固體庫、氧化劑庫、放射性物質(zhì)庫、毒性物品庫、腐蝕性物品庫)及業(yè)主需要布點的場所。
配置緊急玻璃破碎器按鈕的主要原因是,在出入口控制系統(tǒng)失靈的情況下,可通過擊碎玻璃破碎器來斷開電磁鎖的電源,以達(dá)到逃生的目的,所以玻璃破碎器的配置位置,需符合消防逃生跳線的方向。玻璃破碎器被強制擊碎時,需要觸發(fā)一個反饋信號給控制器,以提醒安保人員該門狀態(tài)異常。
門磁狀態(tài)具有剪線、短路、斷路等破壞手段的檢測能力。
可在電子地圖上實時查看門的開啟狀態(tài)、報警狀態(tài)等。
出入口控制系統(tǒng)在安檢口與人臉識別系統(tǒng)聯(lián)動進(jìn)出道閘;與消防系統(tǒng)聯(lián)動,滿足消防驗收要求。
本大型航空物流貨運倉庫的視頻監(jiān)控系統(tǒng)順利保質(zhì)保量的竣工,并一次性通過了民航管理局、公安局、物流公司、民航監(jiān)理、中國航空規(guī)劃設(shè)計院等組成的綜合驗收小組的驗收,也單獨通過了海關(guān)部門的驗收。本項目的成功,為新貨運站建設(shè)成為現(xiàn)代化、智能化、具有國際一流水平的海關(guān)監(jiān)管的臨空貨運站保駕護(hù)航。