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浅析国家大剧院的安防系统设计

国家大剧院建筑面积达21万平方米,整体建筑含歌剧院、音乐厅、戏剧院、小剧场、公共大厅。整个国家大剧院的智能管理系统与演出管理系统等相关的信息管理构成一体,建筑内所有的子系统均服从演出管理的需要统一运行,构成一个安全、高效、舒适、高雅的环境。
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【安防知识网】位于首都天安门广场西侧的国家大剧院,作为一个向国内外公众开放的公用文化设施,将承担国家最高水平艺术表演活动、国际文化交流活动、国家大型庆典活动、国际国内艺术信息交流活动等多种复合功能,是一座全面展示中国与世界灿烂文化的艺术殿堂,是一个向国内外公众开放的高雅的文艺演出殿堂。国家大剧院建筑面积达21万平方米,整体建筑含歌剧院、音乐厅、戏剧院、小剧场、公共大厅。整个国家大剧院的智能管理系统与演出管理系统等相关的信息管理构成一体,建筑内所有的子系统均服从演出管理的需要统一运行,构成一个安全、高效、舒适、高雅的环境。

  国家大剧院的智能安防管理系统必须保证实现与演出管理、票务管理、剧场管理、观众管理、环境管理等全面的协调,保证各子系统之间相互配合以及信息交互和共享。安防综合管理系统由入侵报警系统、电视监控系统、门禁系统、巡更系统等子系统组成。

  系统设计原则

  系统设计中,考虑到大剧院经常举办各种演出活动,内部人员、专业演员、群众演员、领导、一般观众等共同构成了进出各个区域的人流。因而大剧院具有人流量大、人员构成复杂的特点。针对这种复杂的情况,需要对不同区域采取不同的防范措施,构成多层次的防护体系。

  因而,系统设计中需进行专门考虑,对各个功能区之间以门禁系统分隔各类人群,防止无关人员随意流动。如观众及参观人群活动区域、演员活动区域、内部人员区域、领导区、消防通道等均做区域划分。在功能区内部的重要房间设置门禁。如在排练厅、化妆间等公共使用的功能用房,设置区域门禁装置进行集中管理。通过上述措施,可以做到既保证大剧院演出和日常工作顺利进行,又能保证大剧院内部的安全和秩序。

  国家大剧院安防系统按功能区可分区域、分时段、分级别进行集中监控,使操作人员能随时掌控大剧院的安全状况并处置各种安全事务,根据安防系统的风险级别设置安全管理系统,随时监视运行情况并取得监视图像。

  在设计过程中,工程公司根据建筑物的管理要求和环境条件,根据总体纵深防护和局部纵深防护的原则,综合设置建筑物周界防护、建筑物内外区域或空间防护、重点实物目标防护系统,实现了技防、物防、人防相结合,探测、延迟反应相协调。在具体实施过程中,工程公司还协助国家大剧院业主委员会在安全技术防范系统的工程设计中结合了人防治理的具体模式和规章制度,使技防系统具备一定的弥补人防缺陷的能力。

  安防系统与其他智能建筑子系统的集成与联动功能十分强大。通过系统集成,安防系统可以通过端口硬件连接、串口通讯、ODB、TCP/IP、WINSOCK等多种方式,方便地与其他系统连接,实现照明系统、楼宇自动化系统、消防报警自动化系统等设备与安防信息联动。当某个区域无人时,楼宇控制系统可以自动关闭该区域的照明灯光和空调以节省能源,当有人正常划卡进入时,相应区域灯光空调自动开启。当有人闯入区域时,区域内灯光全部开启,利于监控系统拍摄并对闯入者形成威慑。与建筑设备监控系统共享数据库,输出相应图像。全系统实现各安防子系统的联网通讯、子系统间的联动控制,并对整个安防系统进行集中监控和安防信息的打印记录。通过这样的系统集成,安防系统不仅服务于安防自身的要求,也为大剧院整体智能建筑总目标的实现做出了很大贡献。

  综合管理系统将国家大剧院内的电视监控系统、出入控制系统、入侵报警系统、巡更系统全部融为一体,交互联动、有机协调,形成一个纵深多层次、全方位的国家大剧院安全防范系统,以便对国家大剧院周边和内部的秩序与安全的进行集中管理与监控。 [nextpage]

  电视监控(CCTV)系统

  两个中心有两个矩阵主机分别控制管理。分A区矩阵主机(主控)和B区(分控)矩阵主机。两个中心矩阵主机联网。A区(主控)可调用B区任意视频图像。A区有16路视频信号给综合管理信息大屏,4路留用。

  与其他安防系统单一控制室体制不同的是,国家大剧院的CCTV系统采用了一主两分的控制室布局,即:一个主控制室,另外两个控制室分为一个用于管理的分控室和另一个专门用于停车场的分控室。系统控制结构分工明确,功能强大,充分满足了大剧院特殊的安防需求。

  数字硬盘录像机组成网络,重要图像需要保存时间长,则采用磁盘阵列存储。优点:首先,提高了存储容量;第二,多台磁盘驱动器可并行工作,提高了数据传输率;第三,由于有校验技术,提高了可靠性:如果阵列中有一台硬磁盘损坏,利用其它盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数据,而不影响系统的正常工作;第四,可以在带电状态下更换已损坏的硬盘(即热插拔功能),阵列控制器会自动把重组数据写入新盘,或写入热备份盘而将新盘用做新的热备份盘;另外磁盘阵列通常配有冗余设备,如电源和风扇,以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。

  在系统配置上,选用了国际领先的知名品牌,保证了大剧院系统的先进性。

  在施工过程中,由于大剧院内结构复杂,摄像机的位置很难确定,如何做到尽量避除死角,最大方位的内部监控,都是需要深入设计研究的问题,需经与业主反复讨论,最后确定摄像机的方位不仅能对整个大剧院内部的人流情况最大化的监控,隐蔽性还很高。

  与确定摄像机位置相比,安防系统的布线工作难度更大。国家大剧院的外观造型为椭圆型,建筑结构设计十分复杂,多处内部空间存在分层不等、结构十分复杂的错层结构,仅竖井就达数十个之多,比一般办公楼两至四个多出十余倍,布线工作的难度远远超过普通办公楼和住宅楼。

  由于摄像机分布分散,视频传输距离较长,系统实现采用矩阵外部视频信号同步(VD2),达到视频信号传输距离400米在电视墙上切换图像时不出现黑屏或闪屏现象。

  “一卡通” 子系统

  “一卡通”系统是以智能卡为核心的服务信息管理系统。在国家大剧院内使用一张智能卡就可实现身份证明、门禁、考勤、巡更、电梯、图书借阅、用餐等的日常管理。国家大剧院“一卡通”系统使用对象主要为:国家大剧院的工作人员,参加演出的演职人员。

  系统涵盖了大剧院日常管理中安全、服务、内部管理等诸多方面,对大剧院的正常运转具有重要意义。使用该系统,可实现包括国家大剧院工作人员在内的人员身份、消费、资料借阅等的有序、高效管理,保障国家大剧院及内部人员的安全;方便员工、演员使用;提供方便的附加服务;提高设备利用率;体现国家大剧院的科技水平。

  “一卡通”系统可以实现系统内各子系统之间的信息交换、共享和统一管理,实现“一卡通”系统与国家大剧院智能化弱电系统中的相关系统的物理连接和信息沟通,实现国家大剧院智能化弱电系统中的相关系统的信息交换、统一管理和资源共享等。

  因此,国家大剧院的“一卡通”系统是广义上的“一卡通”系统,它打破了传统意义上的门禁系统、巡更系统和仅具有消费、考勤等狭义“一卡通”系统相分离的不便,是真正意义上的“一卡通”系统。

  使用国家大剧院的“一卡通”系统卡片具有的功能如下:

  · 门禁系统卡:采用授权方式,对内部工作人员进行出入门授权管理,像钥匙一样,一张卡只能开经过授权能打开的门;

  · 电梯管理卡:在电梯轿箱内、电梯厅安装读卡器,限制人员使用电梯到达不该去的层;

  · 巡更卡:巡更点采用门禁读卡器,采用门禁卡管理巡更路线、时间、人员;

  · 临时卡:进入大剧院的访客、演员发放临时卡,方便人员管理和授权;

  · 考勤管理:内部工作人员采用门禁卡管理出勤,计算机管理统计考勤情况;

  · 读书借阅:借阅图书采用门禁卡片管理,自动化管理图书借阅;

  · 消费POS:工作餐采用门禁卡片管理,自动化管理就餐情况,卫生方便。  [nextpage]

  报警、门禁、巡更集成系统

  1、门禁系统

  门禁控制子系统是对整个国家大剧院重要的通行门、主要出入口通道、各设备机房、化妆间、练琴房、排练厅、电梯出入等进行监测和控制。国家大剧院的门禁控制系统还应兼容“考勤”功能及“巡更”系统的功能。

  在化妆间区域设置区域门控装置,集中管理控制该区域门的开启和关闭。区域控制器在服务员管理用房内。服务员管理用房外安装读卡器,进入时刷卡。如果要开化妆间的门,必须刷卡进入管理用房,在区域门控装置上刷卡打开相应化妆间的房门。

  安全疏散通道的门只作电动锁控制(断电或者无信号时为常开)。

  2、报警系统

  报警系统是整个综合安保系统的组成部分之一,报警系统控制主机与门禁系统工作站是统一的,在门禁平台支持下,在同一个工作站上就能完成门禁、报警、电视监控等系统的操作控制。

  报警控制器与门禁/报警工作站联网,配有数字控制键盘,可以在本地完成区域设防、布防等操作。也可在中心完成区域设防、布防等操作。

  在控制中心设置两台双机热备份工作站,每台工作站都既可以进行门禁系统操作,又可以进行报警系统操作,只须由登录的操作人员身份(权限)加以区分,这样两台工作站间就构成了门禁和报警双系统的双机热备份。其工作原理是:在服务器接收报警信号的同时,另一台计算机也在记录报警信号,并存储在数据库中,若其中一台计算机发生故障,另一台计算机自动取代发生故障的计算机,保证系统正常工作。

  3、巡更系统

  巡更系统是对保安巡逻人员的巡逻线路和巡逻方式进行管理和控制的电子系统或网络。该子系统既保证了巡更的巡视质量,同时保护巡更人员安全。国家大剧院利用门禁系统的读卡器作为巡更点构建起巡更系统,配合保安人员人防管理。巡查保安人员在规定的时间范围内到达指定的巡更点,巡更点的读卡器读到巡更人员的卡号后向安防监控中心发出“巡更到位”的信号。系统管理中心同时记录巡查到位时间、巡查编号。若在规定的时间内,巡查点未发出“到位”信号,系统自动发出报警信号。

  综合管理系统

  综合管理系统将国家大剧院内的电视监控系统、出入控制系统、入侵报警系统、巡更系统全部融为一体,交互联动、有机协调,形成一个纵深多层次、全方位的国家大剧院安全防范系统,以便对国家大剧院周边和内部秩序与安全的集中管理与监控。系统实现了各安防子系统的联网通信、子系统间的联动控制,并对整个安防系统进行集中监控和安防信息的打印记录。同时,该系统与楼宇自动化系统、消防报警自动化系统互连接口,实现系统间的联动控制。

  1、消防报警系统与门禁系统的联动接口

  当有消防报警时,消防主机将火警信号发给门禁系统软件,系统管理软件根据事先设定好的开门位置自动打开相应门的电控锁。同时,还有手动按钮方式开门:在消防疏散门内安装玻璃破碎按钮,如有火警发生时,除由以上联动方式打开门锁外,还可手动开门。确保发生火警时迅速开启所有的通道门,以保证人员安全疏散。这样,安全级别降低。

  2、现场报警联动照明

  把报警控制器输出节点信号输出给楼控照明控制器上,或通过通讯协议与楼控系统计算机连接,一旦报警,报警主机通知楼控计算机打开相关照明。

  3、入侵报警与视频监控系统联动

  在设防后,有人在入侵报警探测器区域内活动,报警主机则会发出报警,同时报警管理计算机通过协议方式调用矩阵主机,把视频图像到大屏幕上显示,以核实报警的画面,判断是否有人。

  4、消防报警与视频监控系统联动

  在消防报警时,消防主机通过协议方式通知安防综合管理系统,安防综合管理系统调用矩阵主机,把视频图像传到大屏幕上显示,以核实报警的画面,判断是否有消防火警出现。

  5、与信息管理系统提供接口

  把16路视频信号通过光缆输出到信息管理中心,采用多画面分割的方式显示需要的16路图像。

  综上所述,国家大剧院安防系统的先进、可靠和实用特点为国家大剧院的正式运行提供了可靠的保驾护航作用。

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