现代化大型国际机场安全防范系统的设计构思（二）
一个大型国际机场的安全防范系统设计非常复杂，本文因篇幅有限，暂不进行详细的设计介绍，只根据作者自己多年从要公安科研和安全防范系统设计、安装、调试工作的实践，以及参加上海浦东国际机场安全防范系统总体设计的体会，谈谈对大型国际机场安全防范系统总体设计构思的考虑和应注意的问题，供读者参考。
1.系统的总体设计构思前边已经简单介绍了一个大型国际机场的建筑基本分布状况和特点、各驻场部门和各功能区域的情况，这里，仅从系统总体的角度谈一谈系统的设计构思。
大型国际机场安全防范系统应涵盖的防范手段大型国际机场其地域大、飞行区大、候机楼大、客货流动量大、飞机起降量大，尤其对于一个大型国际航空枢纽机场来说，如果仅仅只靠人来管理，其空防安全和地面安全运行会因各种各样的人为因素而顾此失彼大受影响，也包括非法入侵者和犯罪分子的作案技能随着科学技术的发展而提高的因素，这样会因重复管理而造成人力、物力的重复浪费，还防不胜防。因此，今天的大型国际机场安全防范只能走人-机结合的唯一道路，充分发挥技术防范的优势，努力把不安全因素尽可能早的消灭在萌芽状态，以弥补人的不足。而且，大型国际机场的安全防范系统应是一个综合各种防范手段，既各有侧重相对独立，又能互相补充联合防范，从而构成一个多种防范手段、多道防线、集而不死、分而不散、安全可靠、管理灵活的完整系统。这是对大型国际机场安全防范系统应涵盖防范手段和备份系统地位及相互间关系的总体构思。
安全防范系统的功能结构组成既然大型国际机场应该只有一个综合性的安全防范系统，那么如此大的复杂系统应该如何设计其结构，又如何把这么多不同的分系统组合联系在一起呢？作者认为，整个大系统应以电视监控系统为基础，其它所有不同防范手段系统除了具有自己的报警管理系统外，同时也把它们的报警信号送至电视监控系统，以及时与电视监控联合行动，取得报警现场的实际情况。因此，这种功能结构的组成，对电视监控系统的管理能力设计提出了很高的要求，对其它系统则可以淡化其附加的电视监控功能，而注重考虑报警信号输出与电视监控系统的接口关系，这也有助于控制系统的不必要投资。
系统之所以考虑这样的功能结构组成是因为，在安全防范系统中除了电视监控系统可以直接对现场的情况进行监视外，其它所有分系统都只能对被控区域进行探测而不能看到现场的实际状况，这对于及时合理地调配人员到现场处理问题和保护有关工作人员的安全是不利的。因此，以电视监控系统为基础是设计安全防范系统功能结构的一根主线。
安全防范系统的网络结构大型国际机场的建筑物分布比较分散，有的甚至相距较远，安全防范备份系统被安装在各处，虽然备份系统均有自己的计算机管理和信息传递网络，但由于备份系统间的功能互补需要，而且安全防范系统是以电视监控分系统为基础，因此必然要考虑这样的系统集成所带来的系统管理和信息传递的网络结构问题。
安全防范系统实际上是一个多功能的实时监控系统，根据系统的多任务性，备份系统相对独立运行、自我管理和功能互补、信息交换、任务交替的特点，安全防范系统的系统管理应采用由分散于备份系统处理机（也就是备份系统的微机监控中心）经互联网络联结，并采用分布式操作系统而组成的计算机系统结构模式。系统中各分系统处理机既相互合作协同又高度自治，可在全系统范围内实现物理的和逻辑的资源共享，动态地进行任务或功能的重组和分配，同时也可以执行并行的分布式程序。系统的网络则可以采用显形拓扑结构。
2.电视监控分系统的总体构思大型国际机场的电视监控系统一般可由候机楼子系统、货运站子系统、飞行区子系统、配餐中心子系统、行李分检子系统、停车库子系统、油库子系统、道路交通子系统等八个部分组成。这八个子系统分别监控不同区域，承担不同任务，一般均相对独立工作。但由于机场的特殊性，它们又必须互相关联成为一个整体。而且，机场的电视监控系统是机场安全防范系统的基础系统，还必须接受其它分系统的信息并与之联动。由此可见，大型国际机场的电视监控系统是一个庞大而复杂的系统，其摄像机的使用数可达一千个以上。对于这样一个庞大而复杂的电视监控系统，作者认为应在如下几个方面考虑设计：
（1）系统应是一个以计算机为基础的网络化管理系统为主体，各子系统相对独立，但又互相双向连接，建立双向的视频/数据通信，视频、报警功能兼备，可分级操作的多级网络系统。
（2）由于机场的特殊性，系统必须考虑设计最高操作级别的应急指挥监视控制中心和仅次于应急指挥控制中心的机场治安管理控制中心。前者用于当机坪上发生突发性事件时的应急救援指挥，一般该中心位于机场当局的地面指挥中心内，届时，这里将是整个机场的图像信息、数据信息和各种指挥指令的集散中心；而后者则是机场警方实施日常治安管理的主要技术手段，这可以大大提高机场警方治安管理的效率和能力。
（3）系统对各子系统在多级网络中所处的层次地位设计应以流程合理、任务相近、地域相同为原则。如：候机楼子系统、货运站子系统、飞行区子系统、配餐中心子系统、油库子系统、通路交通子系统均是大的独立功能区，其面上的安全情况是机场当局和机场警方需要随时了解掌握的，尤其在应急救援情况下更是如此，因此这六个子系统可以设计为低于机场应急指挥控制中心和机场治安管理控制中心的同一层次；而行李分检子系统和停车库子系统，由于其所处的位置和监视工作的内容与候机楼有密切关系，同属于候机楼这个大的范畴，故可以把它们设计成候机楼子系统的下一级子系统而并列存在。
（4）对飞行区子系统的设计，要注意其全室外应用；早晨、中午、晚上的照度反差大；视距远、视角大；信号传输距离远等特点。对摄像机的布局和系统的规模除了要正常考虑飞行区机坪的监视需要外，由于大型国际机场的飞行区非常大，还应考虑飞行区围界的监视需要，满足飞行区应急救援时对出事飞机的前后、左右的立体观察需要（尤其是反劫机时），以确保救援工作的顺利进行，这是每一个机场都不能忽视的重要问题。机场的地面应急救援往往会引起全社会的关注，影响面很大，机场当局和设计人员切不可因节省部分资金而影响救援大局，届时所造成的遗憾将是无法弥补的。
（5）由于系统规模大，网络层次多，还要考虑与其它不同报警系统联接联动，因此系统的功能设计也比较复杂。系统的功能设计有这样几个方面需要考虑。系统功能的设计应遵循先进合理、成熟稳定、安全可靠、冗余、高效的原则。由于系统是一个可分级操作的多级网络系统，因此，各子系统的功能应主要根据自己监视目标、区域的需要进行设计，同时考虑与上级系统的视频，数据双向通信要求；而系统最高层次部分的功能则应主要考虑系统与下级各份系统的视频，数据双向通信和系统的管理功能。系统应突出考虑自检功能设计以及时检测、报告系统各部分运行状况，帮助操作人员分析故障和问题。当代的电视监控系统已由以往的单一监视控制，发展到与工控计算机相结合的高速跟踪、智能化设置、隐蔽监视、远距离数字化图像和信号传输、与多种报警系统联网管理的多级分层网络化管理系统。因此，系统的程序化管理功能设计尤为重要，如系统逻辑编程、动态视频编排和摄像机逻辑选择、视频输入，输出分组、视频丢失检测、操作控制级别的设置、系统各种运行信息的随机记录处理、系统操作优先级的设置、系统的报警处理、系统的高级接口、系统的在线维护等功能。由于当机坪上发生重大突发性事件时，机场的应急指挥中心拥有对整个电视监控系统的最高优先控制级别，它不仅可以通过各系统之间的视频和数据通道调用下级各系统的图像并实施控制，而且还可以在大屏幕显示屏上显示视频图像、电子地图和其它图形及数据信息，因此，多媒体工作站的设计无论是对机场的日常安全管理或应急指挥来讲都是必不可少的。
（6）系统设备的选择主要有两个方面的考虑一是摄像机的选择，这是系统用量最大的设备，究竟是用定焦固定式摄像机，还是用三可变带云台摄像机，从价格上来讲，三可变镜共和云台的价格均大大超过一个摄像机的价格，云台虽然可以用旋转来扩大摄像机的视角范围，但在旋转的同时也必然存在失控的区域，且其机械故障率会较高。因此，摄像机的选择应切实根据使用现场的具体情况考虑。笔者认为，合理地选择二可变带云台摄像机，适当选用广角定焦固定式摄像机以满足视角范围得到覆盖要求，不仅可以节省许多资金，而且还可以减少因大量使用云台而带来的机械故障。
二是模拟系统与数字系统的选择，字技术、通信技术、计算机技术的发展实现了人类信息资源的共享，从而推动了信息社会的飞速发展。因此，对于21世纪新建机场的电视监控系统来说，是否选择数字电视监控系统，已是不可回避的问题。
3.防盗报警分系统的总体构思这里主要是指室内的防盗报警，这部分在机场安全防范系统中的比重不大，但由于我国机场现行管理体制的状况，可能会对防盗报警系统的一致性、协调性、互补性产生影响，从防盗报警所要求的快速接警、快速处理、协同作战来讲是不利的。根据大型国际机场的具体情况，防盗报警系统应根据所属功能区域的需要进行配置组合，具体应考虑如下几个主要问题。。根据被保护目标的重要性和所在区域的室内情况选择不同类型的防盗报警探测器，如红外报警器、红外，微波复合双技术报警器、玻璃破碎报警器、吸顶式安装或挂壁式安装等。重要的目标则应考虑设置多道防线，交叉防护以弥补不同报警器自身的探测盲区和死角。报警区域的划分应考虑不同目标区域的相对独立性，不要跨区域划分；对于候机楼内的防盗报警，由于建筑物面积大，报警点分散还应考虑采用带有地址码的报警器，以便于警情的处理。报警系统应采用总线制连接方式，各区域报警控制器与报警中心控制主机应利用程控电话网络进行传输连接，这样不但可以减少长距离传输主干线的大最敷设，还可提高报密信号的传输质量和实现远距离遥控编程控制，也利于系统的快速报警。应考虑与机场公安局110报警中心连接，并考虑与所在建筑物电视监控和其它相关系统的联动接口。 4.通道控制分系统的总体构思通道控制主要集中在候机楼内，其它建筑物内较少。构思机场的通道控制系统应主要注意如下几个问题：
（1）系统应考虑采用分布处理方式的系统结构，具有实时多任务操作环境和远距离终端的能力，以满足不同地点可以同时执行独立的指令和监控操作。
（2）系统应具有功能强大的开放结构关系数据库，以满足大量信息的存储和处理。
（3）由于大型国际机场的候机楼面积很大，需要控制的出入口通道很多，不同的区域有不同的控制要求，有大最的机场人员、航空公司人员、海关人员、边防检查人员、卫生防疫人员等各种不同工作需要的人员在不同的时间进出不同区域的通道门。因此，系统的容量应充分满足各类人员的使用。
（4）由于机场的特殊性，出入口通道的控制直接关系到空防和旅客的生命安全。因此，系统的功能设计是非常重要的问题，要认真研究设计。如，有进才能出的防尾随 （Tailgate）；防反传，前后两次进入相同区域的时间必须有一定的时间间隔；特别的伴随进入（Escort）；识别证的制作；影像鉴别；卡和密码的并用；双人双七双密码并用进入；点名（Roll Call）功能，以掌握目前各控制区域内还有多少人、什么人、何时进入、何时离去，当发生火灾等突发事件时可立即统计提供给有关部门参考；数据库的共用、数据备份和恢复；系统主机的热备份；各种优先级别和安全操作级别的设定；与其它相关系统设备的联动；系统报警信号和控制信号的输入和输出接口及管理能力；门的开启时间控制、自动关闭和报警；系统设备的安全状况报警和安全管理；系统运行状况的自检；系统各种程序动作的设定；系统各种运行信息的显示、记录保存、统计报告管理等等。
（5）读卡设备的选择，根据大型国际机场的实际情况，可选用感应式读卡机，重要场所可配置摄像机摄取进出人员的图像进行影像鉴别。
5.火灾报警分系统的总体构思火灾报警系统通常是一个独立的系统，安全防范系统一般只接收它的火灾报警信号，启动相应的系统装置，而不去管理、控制火灾报警系统。故在此暂不叙述。
6.防恐慌紧急逃生分系统的总体构思这种系统在国外的公共建筑中使用很普遍，但在我国只有少数公共建筑部分使用了这种设备。其原因，一是这种系统在我国引进推广使用较晚，人们对它的认识还不够；二是进口产品的价格较高；三是国内产品的技术层次较低，且不能构成系统。
防恐慌紧急逃生系统并不控制所有的通道门，而只控制火灾等紧急情况下供人逃生用的紧急出口门。这些门平时是紧闭着不能打开的。系统的总体构思主要考虑如下几点：
（1）由于逃生装置被安装在分布于各处的紧急出口门上，且这些逃生装置在火灾紧急情况时的释放开启是与交流电源的切断同步，故逃生系统应按火灾报警的区域划分来设置自己相应的控制管理区域。系统应考虑采用分布式处理的系统结构，并具有实时多任务操作环境和远距离终端能力。
（2）由于防火逃生与防盗保安的要求是一对矛盾，因此逃生装置必须考虑防盗保安的功能。目前已有这种集两种功能于一身的成熟产品。系统应能利用电视监控以区分不法分子企图从紧急出口门逃脱和普通人员的平时无意按动。
（3）逃生装置实际上也是一种锁，但比普通的锁体积要大得多、重得多，因此对紧急出口门的要求也高，一般要求门较结实，且门的开启应由内向外安装，确保逃生使用时能一推就开。
（4）防恐慌紧急逃生系统的另一个重要部分足紧急疏散引导装置，这实际上是一种具有特殊要求的标志照明灯。这是一个相对独立的系统，对于它的设计需要注意如下几个方面：。一般，我们把紧急疏散引导照明分为三个不同的情况，它们是疏散路线地段引导照明、防恐慌地段引导照明和高危地段引导照明，不同的地段有不问的照明和安装要求。如疏散路线地段引导照明的照明应不小于l流明，对所有的出口和安全标志、楼梯及其他楼梯转换处、方向改变处、交叉处、最后一道出口处及其附近、靠近消防器材及报警点处、靠近每个急救点，均要求安装引导照明灯。可想而知，对于大型国际机场的候机楼来说，就需要安装许许多多个引导照明灯。我们应根据不同机场的具体情况设计划分各个控制管理区，并区分二种不同的照明和安装地段要求。。紧急引导照明灯与普通应急照明灯的主要区别布于，前者主要应用于火灾等突发性情况，后者则用于正常市电中断后的应急照明；对于前者，火灾发生时的高温、水喷淋等灭火剂的喷射都会对引导照明灯的正常工作产生威胁，因此，紧急引导照明灯通常采用防水指标衡量其密封性能，而普通应急照明灯只需要用防潮指标来衡量。除此之外，前者还要求具有一定的耐高温和抗撞击能力，这也是后者所不需要的。由此可知，这些特殊要求会使得紧急引导照明灯的价格与普通照明灯的价格不在同一个数最级上。。由于大型国际机场的公共建筑物多，需控制的面积大、分布面广，紧急引导照明灯的安装数虽也就很多。因此，系统宜选用带有地址码的前端灯具，并设计系统的自检功能和管理功能，以定时检查每一个区域的每一个照明灯的工作状况，对灯管、蓄电池和电路的故障及时报告显示；另外，系统还应分批定时对各个区域的每一个灯的蓄电池进行放电和充电，以延长蓄电池的使用寿命并确保有足够的电量供紧急时使用。。为了使紧急引导照明灯不被发生火灾时弥漫的烟雾遮挡，确保有效引导，引导照明灯的安装高度应设计为离室内地面2-5米；同时，为满足一定的照度要求，51导照明灯应有一定的安装密度。。系统应考虑采用分布式处理的系统结构，并具有实时多任务操作环境和远距离终端能力。
（5）防恐慌紧急逃生系统除应考虑本系统两个重要组成部分的功能协调联动和管理功能，还应考虑与电视监控、火灾报警等相关系统的连接接口，以互相配合。
7.周界防范分系统的总体结构周界防范系统由于其价格和人们对它认识不足的原因，还没有引起我国大多数机场管理者的足够重视，以为只要安装有金属的围栏和带有金属倒钩的笼形阻挡物就可以了。但是，所有各种人为的有形障碍物，都只能阻挡一般的非法入侵者，起着一定的阻挡、延时作用；而对于老练的非法入侵者或训练有素的破坏者来讲，这些人为的有形障碍物完全可以被克服或破坏，且不会马上被发现，尤其是在夜间。因此，潜在的不安全因素时刻在威胁着机场的空防安全，我们决不能存有丝毫的侥幸心理，而应充分利用高新技术的防范手段构筑机场空防安全的天罗地网，实现人防与技防有机结合的管理体系。
机场的周界防范系统主要用于飞行区的围界，它的设计构思主要应考虑如下几个方面的问题：
（1）在飞行区的围界处通常应设置围栏，它既是一种有形障碍物，也是传感器的安装依托。我们应注意对围栏材料和类型的选择，尤其是对跑道两端的围栏材料和类型选择更为重要，不能对飞机起飞和降落过程中的通信联络产生干扰。
（2）应对当地的气候条件，围界附近环境的植物情况（树、灌木等）、障碍物情况（大楼、高大建筑物）、围界处的地面条件（平整状况、土质的软、硬等）、环境噪声情况（交通流量、行人、车辆等）、外部干扰情况（射频和电磁干扰源）认真调查研究。
（3）为了确保地空、地面无线电通信联络的畅通、安全，机场对所辖区域内无线电电磁波的管制非常严格。因此，所选用的前端传感器工作时应不能产生足以干扰、影响地空、地面通信的无线电电磁波。如微音电缆传感器、光纤导线传感器、地音传感器等。
（4）大型国际机场的飞行区通常都很大，如有数座相互分立的候机楼，则飞行区的范围更大，其控制边界会长达数十公里以上。系统应根据不同飞行区的具体情况和系统的技术要求把控制边界划分成若干小的区域，以细化对边界的控制管理，提高报警的精确度。
（5）由于周界防范系统只能起警戒作用，不能直接看到边界现场的情况，所以系统必须与飞行区的电视监控系统密切配合，当边界受到入侵、破坏，系统发出报警时，能同时利用电视监控看到报警边界的现况，帮助及时处理问题。另外，由于飞行区围界远离候机楼和停机坪，夜间很暗，为此，系统还应与围界处的照明系统进行联动，以保证必要的照度，同时，在报警的同时打开灯光对入侵者也是一种威慑。
（6）为了防止入侵者从高于围栏的物体上越过围栏跳入机场，应考虑在围栏内的地面沿着围栏设计一个隔离带区域，并在地下设计安装地音传感器，以及时发现非法入侵者和破坏者。
（7）系统应设计有较强的系统自检、系统安全保护和系统管理功能。
8.巡更分系统的总体构思巡更系统是安全防范系统中一个较小的系统，也较简单。其在机场的应用主要是飞行区围界和候机楼内、停车库内的巡逻检查，虽然有上述各种不同的防范手段，但是人的必要巡逻还是需要的，这对技术系统是一种补充。大型国际机场的飞行区、候机楼、停车库都很大，夜间巡逻一般不会派出较多的人员，因此，这些人员的工作责任心和安全应有一定的检查和保护，巡更系统就是起这样的作用。巡更系统的设计构思应考虑合理的巡逻路线、巡视点的确定、巡视点巡查要求的确定、确认输入方式的选择、信息的传递和收集方式。另外，系统的安全保护、系统管理和系统自检功能也应考虑。
结束语
综上所述，我们可知大型国际机场安全防范系统的设计非常复杂，需要考虑的技术问题、经济问题、管理体制问题很多，本文只能是侧重从技术和机场空防安全的需要出发，谈了安全防范系统的设计构思原则和需要注意的主要问题，供有关管理人员和技术人员参考，并不涉及具体的设计细节。具体设计时应根据不同机场的具体情况，综合分析考虑各种因素，适当选择设备，巧妙地进行逻辑组合，才能建立一个既先进完善，又能严密配合，还能兼顾系统成本费用的安全防范系统。（考试考试网一级建造师编辑整理）
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