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从北京T3与上海浦东T2看机场监控

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近年来伴随着我国经济的高速增长,航空业得到了迅猛的发展,全国各大机场也开始进入了新一轮的改、扩建高潮,其中为了保障奥运会的安全,北京T3、浦东T2率先完成了扩建。鉴于国内外反恐形势的日益严峻、机场空防以及运行管理的需要,机场安防系统的建设得到了前所未有的重视。与此同时,安防技术也在快速发展,正逐步由模拟系统向数字系统过渡。而数字化的安防技术为机场其它业务系统的集成提供了最好的技术支撑。

机场监控系统的需求特点
机场安防监控系统不同于一般的安防系统,必须深入了解机场安防监控系统的特点,才能更好地开展系统建设。

机场作为一个综合性强且比较特殊的交通枢纽,其内部工作机构众多,通常包括公安、消防、安全局、航站楼管理中心、应急指挥中心、交通管理中心、安检、海关、机坪管理部门、边防、行李、车库、卫检、供油等近20类,各部门对于机场的安全管理既相对独立,又有交叉,其需求呈多样化特点。

分布式架构
前端点数多、分布广是机场安防系统共有的特点,同时也决定了机场安防系统必须采用就近接入的分布式结构。在这里主要有北京T3和上海浦东T2两种模式。


北京T3采用典型的三层物理结构(如图1)。摄像机就近接入弱电间,在弱电间配置编码器,然后通过光纤接入到汇聚机房,再通过汇聚机房接入到核心机房。


浦东T2采用简洁的二层物理结构(如图2)。摄像机就近接入汇聚机房,在弱电间取电,汇聚机房配置大量的编码器,然后通过光纤接入到核心机房。


两种模式各有利弊。北京T3的编码器遍布100多个弱电间,设备太过分散,且机房环境较恶劣(温度高),给安装、管理和维护造成一定的困难。但前端线缆布设距离短,施工和协调方便,且线缆投入小。浦东T2的编码器集中在12个汇聚机房,机房环境较好,安装、管理和维护方便,但前端线缆布设距离长,施工和协调难度较大,线缆投入也较大。

通过两种模式不难看出,分布式架构与机房的整体布局规划有着密切关系,必须加以重视,以达到集中与分布的均衡。 [nextpage]

客户化集成
机场安防系统的建设不仅仅是硬件设备的堆砌,不能因为选用了成熟的产品就认为万事大吉。目前国外安防厂商提供的软件更专注于视频系统本身功能的完善,无法为行业用户提供个性化的功能。因此,一个实用的机场安防系统,应该是对各种资源的整合以及贴近用户实际需要的客户化开发与集成。这其中包括电子地图功能的客户化、报警功能的集成,以及与门禁系统、消防系统、行李系统、商业POS等应用系统的客户化集成。

统一的管理模式
对于机场安防系统,必须明确统一的管理模式,这样有利于系统的整体规划、设计、建设和使用。比如浦东T2确定了按照用户职能进行管理的模式,在系统的设计中从前端摄像机、编码器、交换机一直到后端服务器以及存储设备等均按照用户类型进行了12种分类设计和配置。这种相对独立的设计便于网络的划分、跨网段调用的管理,同时也利于安防系统在资产划分以后的管理和维护。当然也有其它模式,比如按照区域管理等等。

智能化监控
单纯的数字化视频系统与模拟系统相比并没有真正发挥数字系统的优势,即并没有因此而减少工作人员的工作量,系统缺少智能化的功能,无法自动分析、识别和处理系统中有用的信息及图像,无法做到预、报警功能。而用户需要的不仅是事后录像的查询,更希望能通过技术手段实时发现问题,阻止危害事件的发生。

目前,智能化作为一个热点技术,正被越来越多的客户所重视,但是限于技术的发展,大部分的智能功能在实际使用中受限于环境和场景因素制约,往往无法达到令人满意的效果。因此机场只能选用一些既满足用户管理需要,又较为实用的智能化功能。以浦东机场T2为例,其主要采用了一些辅助管理的智能化功能。

人数统计
通过对重要通道和出入口进行人数统计,可以实时分析人流出入数量,并通过机场的信息发布系统进行发布。当人数超过一定限制或通道出现拥堵时,系统会自动报警,并联动摄像机,辅助管理人员采取必要的疏散预案等。

停车报警
通过在机场航站楼的主要车辆通道进行停车报警分析,可及时疏导拥堵和处理非法停车,便于航站楼主通道的交通管理。一旦禁停区域出现违章车辆,系统会自动报警,并联动摄像机辅助管理。

防尾随
对于部分重要、敏感的出入通道进行防尾随分析,通过对门禁系统的集成,实现防尾随报警功能,从而更加有效地避免一张门禁卡带领二人或更多的人进入禁区。

通过与上述智能化功能的集成,机场安防系统可以提供更为直观、及时、主动的管理功能。

数字化需求
模拟系统和数字系统是安防监控系统中的两大技术体系。模拟系统具有系统延时小、图像清晰等特点,但当系统规模超过一定限度时就会出现扩容设备几何级增长、多级联网造成图像信噪比下降的问题。且有不能直接使用计算机进行浏览、管理,不便于资源共享等缺点。数字系统具有扩容方便、资源共享、适于构建大型系统、便于分析、管理和更易于集成等特点。目前比较成熟、稳定的数字系统主要还是采用MPEG-2和MPEG-4标准,而H.264的技术还有待进一步发展、完善。

现代化的机场作为安防系统应用的一个重要行业,其对于集成的要求远远高于其它行业,因此数字化、网络化的安防系统更能符合机场的建设需要。目前国内最大的两个机场首都机场T3和浦东机场T2都采用了数字化的安防监控系统。由于前端摄像机达到了2000路以上,且分布在50万平方米以上的广大范围内,势必决定了采取分布式的系统架构。所有的前端信号通过就近原则接入到分布在不同物理位置的机房,然后通过专用的安防网络系统将前端信号传送到核心机房以及各控制中心。专用的安防网络不仅用来承载视频监控以及门禁等安防系统的信号传输,同时也为安防系统的扩容创造了良好的基础平台。

两个机场的安防系统均通过分布式建设,而所有信号都在核心机房进行相对集中的管理和存储。

机场监控系统与应用系统的集成
机场的应用系统众多,而有不少系统要与安防监控系统进行信息交互,因此在系统建设时,必须尽早明确集成需求。由于安防系统一般为专用网络,与其他系统连接需设置防火墙,因此系统间尽可能传递控制信号,而视频流数据尽量不穿越防火墙。

与报警系统集成
仅仅依靠视频监控系统是一种被动的监控,而通过与报警的集成,可以提高视频监控系统的应用与管理效率。报警分为内部报警和外部报警两部分。

常见的内部报警主要包括监控系统的视频保护报警,移动侦测报警等,视频保护报警可以提供视频丢失报警、镜头遮挡报警、镜头移位报警、聚焦模糊报警等功能,恰当地使用视频保护报警可以更好地进行系统维护。而通过移动侦测的设防,可以在降低监控系统对存储资源占用的同时,提高特定场合的监控效率。

外部报警主要包括报警按钮报警、应用系统报警等。报警按钮作为一种辅助报警系统被安装在机场的一些重要区域,一旦出现警情,通过触动报警按钮可以将警情所在的位置信息直接传送到控制中心,并在电子地图上进行报警提示,同时进行视频联动,让管理人员对现场情况进行核实。另外机场的门禁、消防、行李等应用系统作为外部报警事件,也需要在视频监控系统中进行定制化的开发集成,以满足机场用户对安防管理的需要。 [nextpage]

与门禁系统集成
门禁系统作为机场安防系统中最为重要的系统之一,有其自由的控制和管理流程,但是为防患未然,对于门禁的报警事件、异常情况、日常情况都需要进行视频监控。

在国内外的安防项目中CCTV系统主要都是用来辅助门禁系统进行安全管理的。但通常实际应用中以上两套系统为相对独立的系统,用户需要分别操作两套系统才能达到管理目的。

为解决这个问题,以前少数项目进行了系统间的联动尝试,但一般通过串口方式进行,由于大型系统间往往因为系统间联动的延时太大,达到数秒,在实际工作中无法满足使用要求。

但是因为北京T3和浦东T2的CCTV系统都采用了全数字的方式,门禁系统也通过安防网络进行布设,这就为门禁与CCTV系统的联动提供了便利,即通过门禁系统中产生的报警事件,来实时通知视频监控系统,视频监控系统通过集成则自动启动相关视频的调用、切换、录像、显示等操作。在具体的项目中是通过定制开发门禁联动客户端软件来实现的,这样通过对门禁系统的集成,就大大提高了安检工作人员的工作效率,实现了更贴近用户实际需要的门禁联动集成。

与消防系统集成
消防系统对CCTV系统的调用主要是复核现场警情,一般的项目中都是直接提供接口给消防系统,由消防系统自己进行调用某个编号的摄像机。在机场项目中,由于消防分区很多,其报警按钮分布的更加广泛,因此前端摄像机未必能全部覆盖到,这也就意味着简单的通过消防系统直接来调用摄像机,很难直接寻找到警情。为了弥补这一缺点,在浦东机场T2,就视频监控系统对消防报警进行了一定的集成。

通过与消防系统的集成,当某个消防分区内有消防报警信号发出后,消防系统将该区域的消防分区号等信息发送给CCTV系统;CCTV系统收到消防系统发送的报警信息后,自动调用该区域的视频显示预案;客户化开发的消防用CCTV软件可以根据消防业务的需要,制定或修改相应的视频预案。

与行李系统集成
行李系统主要对行李的分拣、传送过程进行控制,视频图像作为重要的技术手段,提供值班员进行辅助监控。视频系统接受行李系统的切换、控制命令,将图像切换到行李系统需要的解码器上,并可对图像进行云台控制。

由于数字视频系统有一套独立而复杂的管理体系,因此行李系统很难直接与数字视频系统进行通信,因此结合我们多年的集成建设经验,制定了一个中间协议或者称为CCTV公共协议,通过这个中间协议来翻译行李系统发来的控制码,从而实现对CCTV系统的切换和控制,满足行李系统对视频监控的需要。

与商业POS系统的集成
商业系统是机场比较重要的应用系统,但是旅客经常会与售货员发生纠纷,为了提高、规范和监督售货员的服务水平,而通过POS收银系统与视频系统集成是一种很好的措施。

通过与POS系统的集成,每当有一笔消费在收银机上发生的时候,就可以在相应的视频图像上叠加POS系统发送过来的购物清单进行实时显示。同时还可以通过订单号等信息进行事后视频的调阅、核查。

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