周界入侵探测系统是博物馆安全防范体系中的第一道防线、也是最重要的防范手段之一。文博单位的入侵探测装置选型,需严格执行新国标GB/T16571-2012《博物馆和文物保护单位安全防范系统要求》,确保博物馆安全万无一失。
文/邱亮南 全国安全防范报警系统标准化技术委员会委员 责任编辑/胡学慧
2011年5月8日,一个没有受过任何专业训练的山东农民,闯入被誉为“世界五大宫之首”的故宫。在偷窃了保守估计价值几千万、陈列于斋宫临时展出的香港两依藏博物馆7件展品之后,又翻越紫禁城城墙,逃离作案现场,一时间舆论哗然。被誉为“京城第一保卫处”的故宫博物院保卫部门更是被推到风口浪尖。完善周界防范系统成为他们的燃眉之急,而如何选择有效而适用的入侵探测器更成为最为棘手难题。这是因为案发当晚风雨雷电交加,现场各类入侵探测装置频繁误报警,致使整个安防系统完全处于“崩溃状态”。事后查看录像记录表明,在案发过程中有7个有效报警被为数众多的误报警“淹没了”。本事件中,各类入侵探测装置起到了“助纣为虐”的作用。
震惊全国的故宫博物院盗窃案引起了国家对文物保护单位安防现状的反思与高度重视,2012年11月5日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会颁发《中华人民共和国国家标准批准发布公告》(2012年第28号),发布了一批国家标准。其中由公安部提出、全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)归口并组织起草修订的国家标准GB/T16571-2012《博物馆和文物保护单位安全防范系统要求》获得发布实施。该标准代替GB/T16571-1996《文物系统博物馆安全防范工程设计规范》,此标准与《规范》相比,对适用范围上进行了扩大——适用于博物馆和古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺及石刻等文物保护单位、考古发掘工地的新建、改建、扩建的安全防范系统。近代现代重要史迹和代表性建筑、考古研究所、文物商店和其它收藏文物场所的安全防范系统也可参照使用。
结合本人多年参与文物保护单位周界入侵探测系统建设及对GB/T16571-2012《博物馆和文物保护单位安全防范系统要求》(以下简称《要求》)解读,谈谈对于文物保护单位周界入侵探测装置适用性问题。
周界系统应构成“封闭式”的严密防范界面
《要求》在第7.1.3、7.2、8.1.3、8.2.3、8.3.3、9.1.3、9.2.3、9.3.3、10.1.3、10.2.3、10.3.3、11.4、12.4等条款中(限于文章篇幅,本文没有引用具体条文,读者可以自行查阅。)明确规定周界包含但不限于:不同风险等级的博物馆、古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺及石刻等文物保护单位的外围的围墙、围栏等实体防护构建物周围;涵盖了这些文物保护单位内部建筑物(陈列展览区、藏品库房、科研区)等不同功能区域的周围;甚至还涉及了内部建筑物的窗、门等“出入口”;以及覆盖了建筑物内部的藏品交接区、业务区、行政区等不同功能空间的周围。以上周界均需要设置相应的 “无盲区的”周界入侵探测器;同时规定:探测装置与布线等相关配置的安装,应对文物本体和现场环境的影响减小到最低程度。
何种入侵探测器可以适用于这么宽泛定义的“周界”?可以对形态各异的地形/地物/建筑物造型均可实现“封闭式的严密探测”?可以尽可能不影响文物保护单位建筑物本体与现场环境的整体观感?答案是:智能型红外线幕栏/红外线幕墙。
本文以展示文物保护单位周界防范系统应用实景图和描述实际安装使用状况的方式,解读新型主动红外入侵探测装置对《要求》相关规定的符合程度。
周界入侵探测装置应沿文物保护单位外周界构成“无盲区”的严密探测界面(如图1-图5);
入侵探测装置应可以沿文物保护单位内部建筑物周界构建严密探测界面(如图6);
周界入侵探测装置应应对文物保护单位门、窗等内部周界构成严密探测界面(如图7、图8、图9、图10);
周界入侵探测装置应可以对文物保护单位展示物品周界构成严密的探测界面(如图11)。
为了达到《要求》“对于文物保护单位周界形成严密防范”的规定,智能型红外线幕墙的“触发响应时间”超过现行国家标准规定的40ms(人员以超过5m/s速度穿过红外射束不触发报警),达到20ms(人员以10m/s速度穿过红外射束可靠触发报警)。PRO系列红外线幕栏/红外线幕墙是目前唯一获得国家级第三方检测机构出具实现此指标的产品。
周界探测介质须具备适应于地形及建筑物构造差异的能力
《要求》7.1.3条规定:周界入侵探测的防护范围应完整封闭,不应有盲区。智能型红外线幕墙具备如图12示的射束分布功能,所以可以适用于文物保护单位周界各种可能的地形条件或者外围的实体防范构造物;其“灯具造型”更可以完美的与各种文物保护单位建筑物的外观及环境相匹配。
周界入侵探测器应能具备抗御各类干扰的能力
《要求》的7.2.2规定:入侵探测装置的选型应综合考虑影响探测装置正常工作的各种可能的干扰因素,探测装置的防护范围、灵敏度、环境适应性等应满足安全防范使用/管理要求。
以图2、图3所示的全国最高等级文物保护单位的应用案例,说明智能型红外线幕栏/红外线幕墙抗御各类干扰的实际能力。
动物干扰
图2、图3 所示的文物保护单位现场绿树环绕,成为大量鸟类生活的天堂:既有翼展超过80cm的大乌鸦;也有三五成群的鸽子、喜鹊。它们或者在空中飞来过往的,或者在地面大摇大摆散步;这些干扰目标均会随时触发“遮挡式微波入侵探测器”/“泄漏电缆”等电磁类探测介质的入侵探测装置报警,一般的红外对射也被经常触发而频繁报警。
为了排除以上动物干扰,智能型红外线幕墙最接近地面射束的触发响应时间调节为500ms,相当于人员“以平行于射束状态快速滚过射束”必须触发报警,而鸟类体积小、行动速度相对快,在地面散步时阻断红外射束时间相对短,从而不易触发报警;另外,针对于鸟类以“平行于射束方向的起飞/降落”阻断引起的触发,设置了专门的“红外射束阻断模式识别”程序,成功实现了大型鸟类起降不触发报警,人员通过必然报警的功能。
电磁干扰
高于地面约20m的城墙是雷击的目标,造成安装于城墙顶部的照明灯、摄像机等装置在雷雨季节经常性损坏;城墙顶部安装了“微波通信转发站”等电子装置,在现场形成强烈的电磁干扰。
智能型红外线幕栏/红外线幕墙由于采用了专门的防雷&EMC设计,可以保障产品长时间正常工作,且2011年至今没有出现雷击损坏。
气象条件干扰
早晨/傍晚的太阳对高耸的城墙顶部形成“直射”,同时安装试用的激光入侵探测器/传统型红外对射因阳光“直射效应”误报频繁;城墙墙体受日晒高温时突降短时暴雨,雨水降到城墙上形成大量蒸汽,亦导致激光入侵探测器误报警;城墙墙体受日晒高温,夜晚热能向空间散发时 遇到风吹而不断聚散,形成“影子效应”触发“遮挡式微波入侵探测器”报警;下雨、大风等状态引发同时安装试用的“光纤振动入侵探测器”误报警;春秋两季的雾和近年来特别浓密的霾,对红外线射束产生严重的衰减,使同时安装试用的传统型红外对射频繁误报警。
智能型红外线幕栏/红外线幕墙由于采用了专业的光学系统、严格按照国家相关产品标准“最大射束距离是使用距离的6倍以上”规定设计电路、选择元器件、完备工艺等综合保障,使产品在应用中基本上没有出现误报警,被客户誉为“唯一可用于紫禁城城墙上的入侵探测器”。
红外线幕墙具备的实用价值
《要求》的第7.1.5条a)款规定:安全防范技术系统中选用的设备应符合国家法律法规和现行强制性标准的要求,并经具有资质的检验、认证机构检验或认证合格。智能型红外线幕栏/红外线幕墙,严格执行国家相关安防产品生产管理条例和强制性认证法规。
产品外壳防止老化抗御暴力击打的功能
红外线幕墙是安装于室外应用的产品,在室外夏天烈日、严冬冰冻条件下,外壳经受严酷考验;安装于室外应用条件下,产品还可能受到人为有意识的破坏或者各类物体无意识撞击。由于采用优质的进口原材料(PC)制作,外壳具有良好的防止老化抗御暴力击打的功能。目前使用期最长的产品已历经7年,但功能仍然正常;产品外壳可以抗御人员肢体、木质物体击打,可以承载人员踩踏,不发生破损。
产品防水功能
产品的电路板采用特殊的防水处理工艺,曾经在大型高风险等级应用现场出现过“泡水”条件下,正常工作的现象;更可以有效抗御“梅雨季节”的水汽侵蚀。
产品使用寿命
由于以上各条件综合,产品具有5年的使用寿命。
结语
《要求》虽然对文物保护单位的安全等级实施了分级,但任何文物都是国家与民族历史文化的载体,是无价之宝。文物保护单位安防系统的使用方、设计方、监理方、施工方、产品供应方都担负着保护无价之宝的历史责任,让我们在严格执行《要求》的过程中不断追求卓越,为文物保护行业应用的进步共同努力。