机场周界防入侵报警系统项目解决方案.docx

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机场周界防入侵报警系统项目解决方案

机场周界防入侵报警系统项目

解决方案

1．概述

安全是每个机场永恒的主题。

由于社会经济的发展，人员流动加大，以及机场周围的不安全因素增多等等，使得机场许多现存的安全系统已经不能满足现状，机场的安全问题比以往更为突出，增添、更换或改进相关装备，采用更先进、更可靠、更简便的安全系统显得十分必要。

现代数字通信技术、计算机技术和网络技术已渗透到我们生活的方方面面，在安防监控领域更是这样，这恰好为机场灵活选用先进、可靠、简便、性价比高的安防监控系统提供了方便。

2．设计指导思想

2.1设计思想

◆设计依据相应的国家标准和机场的具体要求。

◆全面仔细地分析用户需求，保证系统符合用户的要求。

◆进行完整地总体规划和详细设计，采用先进、成熟、可靠的技术。

2.2设计原则

可靠性：

安防监控系统应该具有较高的可靠性，在系统故障或造成中断后，能够确保数据的准确性、完整性和一致性，并具有迅速恢复的能力。

适用性：

由于当今科技的迅速发展，监控系统的技术和产品日新月异，对于选用的系统和产品应能满足用户当前和将来的安防需要。

可行性：

采用现有成熟的中高档产品，同时考虑安全、保密、机要等部门的管理要求。

先进性：

系统设计和产品的选用采用最新技术和产品。

标准化开放性：

采用标准化的产品，并遵循通行的通信协议，使得产品具有良好的开放性。

可扩充性：

监控系统设计中考虑今后技术的发展和建设方需求的提高，具有更新、扩充和升级的能力，同时考虑系统可分步实施。

2.3设计依据

1用户提出的具体要求

2GB50348－2004《安全防范工程技术规范》

3国家或行业批准发布的相关产品/系统标准。

3．产品技术选型

3．1技术选型

目前用于周界探测的产品技术主要有：

红外对射入侵检测，震动传感电缆，张力围栏，高压电网，振动光缆等。

下表为不同探测技术的特点比较：

红外对射

震动电缆（麦克风电缆）

脉冲电子围栏

张力围栏

震动光缆

传统高压电网

使用防范区域大小

中小区域

中等区域

中等区域

中等区域

大中区域

大中区域

防范区域类型

周长线型

周长线型

周长线型

周长线型

周长线型

周长线型

 安装条件

围墙或立杆

围栏

围栏

围栏

围栏

围栏

告警精确度

一般

一般

一般

高

高

无

 误报率

较高

 较高

基本没有

较高

较低

无

跟踪手段

入侵点（静态）

入侵点（静态）

入侵点（静态）

入侵点（静态）

入侵点（静态）

无

室外配电

有

无

无

有

无

有

 综合成本

较低

 较高

较高

较高

高

一般

 防破坏

差

 低

高

高

一般

差

 可靠性

差

 较低

高

一般

一般

差

（增加武汉机场实际情况。

）

采用光纤技术，具有以下几个显著的优势：

●现场不需要电源和其它电气设施

●监测范围大

●简便安装

●高可靠性,简便维护

●大范围的一致性

●通过EMI/RFI测试/抗雷击

●本身比较安全

●性价比高的解决方案

3．2震动光缆产品介绍

机场周界防入侵报警系统我们建议采用美国HONEYWELL公司的光纤周界入侵报警系统。

该系统已在美、英、日等国家的军用及民用机场、军事基地、核电站等等，得到了广泛的应用。

是被实践证明的一套可靠的周界入侵报警系统。

它具有不受雷电、电磁及无线电的干扰、具有极高的探测率和非常低的误报率，这是其它类型周界入侵报警系统所不具备的，并具有能在恶劣环境下稳定工作、使用寿命长、易于安装维护、故障率低等优势，十分适合现今机场围界入侵报警系统的要求，技术先进而成熟，并有许多大中型机场的应用范例，用户反应很好。

光纤周界报警系统使用的传感器是光纤，这种光纤传感器对振动和压力极其敏感，而且不会受到各种形式电磁信号的干扰，适合应用在大型、重要场所的周界防护中。

传感光纤将围栏上的微小振动转化成电信号传给数字信号处理器，通过分析该信号，处理器能够区分是有人剪断围栏还是攀爬围栏或是抬起围栏。

传感光纤也可以用于埋地，通过感应入侵者对传感光纤的压力及振动，产生报警信号。

美国HONEYWELL公司的光纤周界探测报警系统主要由传感光纤、传感光纤保护套管、报警处理主机、继电器输出板、报警管理计算机及相关软件组成。

该系统安装迅速简便，只需每30cm用抗紫外线的金属扎带将探测光纤固定在围栏上即可。

报警可进行逻辑分区,精确到25米的范围内。

报警处理软件在频率域对信号进行处理，处理主机装相应的算法程序，由于采用自适应算法，使得系统可以补偿环境影响，消除由于环境造成的误报。

该系统配备有频谱分析软件，通过该软件可以分析出误报源，通过调节参数设置，可以过虑掉误报，保证准确探测，使各自的报警处理单元工作在最佳效果。

报警处理系统有相应的参数可供调节，可以在控制室通过报警主机对每个逻辑分区进行参数设置和调整，以适应各区段不同的环境。

处理主机通过内置的电路接口或软件接口与CCTV监视系统相连接。

管理者可以很容易从中控室对现场的报警状态进行监视，并带有彩色图文界面，在中控室还能够很方便地设置每个报警防区的参数。

作为电子围栏系统，HONEYWELL光纤报警系统具备以下特点：

●可以探测长达80公里的范围

●定位于25米以内

●与传统防盗报警设备和视频监控设备完美融合

●精度高

●最小的报警误报

●可靠，不需要维护

●现场不需要电源设备

4．系统总体逻辑设计

本项目采用震动光缆系统作为主探测系统，红外对射报警系统作为补充探测系统。

武汉机场需要防范的区域分为3块，对全部20公里长的周界，采用震动光缆围绕每个区域的周界，，

系统框图如下所示：

一台震动光缆控制器负责对三个区域周界的围栏部分进行探测，控制器设置在中心机房，并通过TCP/IP与监控软件CAM进行通信。

在中心机房的监控软件CAM通过RS232和视频矩阵或PA等其他第三方系统进行联动。

当某一防区探测到报警事件后，根据事先的设定触发相应的视频联动进行视频监控。

震动光缆探测系统还可以通过继电器输出的方式和视频/PA/灯光等系统进行连接，以干节点信号触发联动。

5．系统详细设计

本方案选用HONEYWELL光纤电子围界系统，逻辑划分为100个防区，对应100个物理区段。

每个防区围栏上布置一条传感光纤，这条传感光纤构成探测回路，可以保证最佳的探测效果。

需要安装传感光纤的周界总长是20公里，每个报警防区长度为200左右米。

具体每个防区的长度，可根据机场围界现场的实际情况灵活做出调整。

为了节省成本，可考虑增加每个防区长度，从而可减少相关联动设备（照明及监控设备）数量，减少投资额。

整个周界采用一条传感光纤也可减少投资。

该方案光纤周界入侵报警系统组成图如下:

整个光缆周界由控制器，头尾探测器，光缆，客户端电脑以及交换机等网络设备组成。

其中头尾探测器，光缆安装在室外现场，控制器，网络设备和客户端电脑安装在机房内。

5．1前端现场系统设计

头尾探测器和探测光缆安装在室外，不需要供电，其中头尾探测埋地安装以保障不受破坏。

光缆用抗紫外线金属扎带固定在围栏上。

（光缆路由根据实际地形图增加）

光缆周界部分可在监控软件上进行防区划分，可根据摄像机的布点或不同区域的情况进行任意的防区划分。

初步设计将光缆周界划分为100个防区，其中围墙和大门部分定义为单独的防区进行处理。

这样每个防区大约覆盖200米左右的周界长度，每个防区设计安装一台一体化快球摄像机进行监控，当防区报警时可联动视频调用预置位对现场进行实时监控。

5．1．1光缆在围栏的安装

光缆周界的所有现场设备不需要供电，整个周界部分包括有围栏，围墙和大门，光缆经过围墙和大门等处时从围栏转向地下进行埋地安装。

在光缆经过围栏时采用抗紫外线扎带固定在围栏的中上部，如下图：

室外光缆安装在约一人高的地方，每30cm左右用抗紫外线的金属扎带进行固定。

在围栏一定的间隔内，必须安装维修套环，目的是在传感光纤被剪断时不用去除并重新安装所有传感光纤，一般情况下，在每100米左右留有一个维护环，或一个防区留有一个维护环，维护环大约1米长。

相邻防区的传感光纤交叉重合一部分。

当光缆经过围栏的立柱时，光纤的敷设可以向上方盘成一个弯曲形状，这可以增加探测的灵敏度，也是普通探测系统无法做到的，如下图：

5．1．2头尾探测器的安装

头探测器和尾探测器是用来将探测光缆和连接到控制中心的尾缆进行对接，并分别对发射激光和回收激光进行处理的无源设备，可将该设备安装在如下图所示的埋地盒中。

5．1．3出入口和三个区域之间部分的探测设计

出入口和以及三个区域之间的部分由于频繁的开关和人物的进出也不便于光缆进行探测，因此对经过大门的光缆和连接各个区域的光缆进行屏蔽或隔离，也可根据需要增加红外探测器进行探测，并与CCTV监控系统联动，实现对出入口的人员和车辆的监控及录象，根据业主功能需求，可进一步考虑安装门禁系统。

报警与CCTV、照明、广播系统联动.

Honeywell的振动光缆系统采用特殊技术对光缆经过但不需要进行探测的区域进行隔离或屏蔽，以实现尽可能少的误报。

从技术上分别从硬件手段和软件手段实现，硬件手段在光缆经过但不需要探测的大门，出入口或道路等区域采用硬件设备屏蔽来自振动光缆的信号，从而排除误报，而软件手段可以接收到来自振动光缆的信号，但在软件上不设防，当检测到入侵信息后系统作为正常时间而不发出警报，从而减少误报。

出入口和区域之间不需要探测部分的光缆可采用埋地铺设。

TCP/IP需要用到光缆中没有用来作为入侵探测的光纤来进行通信。

5．2中心系统设计

5．2．1光缆周界中央监控系统

震动光缆控制器接收来自探测关蓝的信号，并通过TCP/IP和管理软件进行通信。

中心控制室可以采用监控管理软件CAMS系统对控制器通过TCP/IP方式进行集中管理。

–集成多个探测系统在一个GUI界面

–任何区域的报警均可以在电子地图上进行现实.

–所有的报警事件都保存在数据库，管理员可以处理每一个报警事件.

–可以联动外部设备：

如摄像机，灯光，报警器等.

CAMS系统结构示意图

当警报发生时，CAMS系统可以即时在系统界面上弹出报警信息，并指示出具体的报警位置。

CAMS操作界面

报警界面（报警位置信息、电子地图显示）

5．2．2红外报警管理系统

HoneywellVISTA120系列报警主机通过网络和管理软件进行通信，Vista系列的防盗报警管理软件IP-ALARM.

软件特点：

●多级电子地图的多媒体接警

详尽的电子地图功能，用户可以设置多级电子地图，在地图上设置用户、防区、关联点等，报警时以详尽的声光显示提示操作员。

●多种接警模式可供选择

地图模式：

防区结构及防区位置通过地图显示，用户通过地图可以形象直观地观察各防区状态并且对防区进行直接地控制。

用户模式：

以列表的方式将用户的详细信息及其防区的基本信息显示出来，通过颜色的变化标示用户及其防区的状态，用户可以实时地掌握报警防区的详细信息。

面板模式：

以显示板的方式表示用户及其相关防区，用户可以直观地监视和处理用户、防区点的状态。

●实际的主机控制

可以直接在软件上控制前端主机，如布撤防等。

和前端键盘有机结合，实现主控、分控的统一。

●详尽的信息统计和查询

提供对主机信息、处警单、维修单、系统日志和用户资料的查询，用户可以定义自己的查询方式，得到自己需要的统计数据并打印出报表。

●丰富全面的管理功能

除具有用户管理、主机事件记录、处警记录、维护记录、系统日志、备份等传统功能外，还提供了系统构建向导、项目管理和设备管理等功能。

利用这些功能构建不同的模板、系统，对项目以及各种设备的详细资料进行管理，使用户大幅度地提高工作效率和工作质量。

●模块化的程序设计使系统具有良好的稳定性

软件全部采用模块化结构，并且把初始化设置软件和监控软件彻底分开，保证不会由于操作员的日常操作改动系统设置，造成不必要的麻烦。

●主机报告的双处理功能

可以同时处理键盘信息和串口信息，实现报告的智能交互，做到主机报告更全面，真正做到警情信息无遗漏。

●支持硬件及软件的联动

可以通过继电器输出和第三方软件实现视频、消防等系统的联动，扩展系统的应用。

5．2．3报警系统与视频系统的联动

周界报警系统中的系统主机，可以连接继电器输出模块，防区的报警信号与继电器的某一路常开/常闭输触点一一对应，当某一个防区报警后，与其对应的常开触点闭合，利用这个触点信号可以实现与视频监控的联动功能。

矩阵主机自带报警信号（触点信号）输入端子，通过矩阵主机的报警联动功能可实现联动画面显示，在有警情时，可联动该防区的所有监控点同时显示在电视墙大屏幕上。

报警系统同时可通过串口输出自定义的ASCII命令与矩阵进行联动。

在光缆周界报警系统和红外报警系统的管理主机上均可以设定防区报警时的输出命令和格式，通过RS232的方式输出给视频矩阵，矩阵接收到报警信息后调用预先设定的宏命令实现视频联动。

视频矩阵可采用HoneywellVB视频矩阵，其与Honeywell报警系统具有良好的联动接口。

5．2．4与其他系统的联动接口。

（1）与广播系统的联动接口

震动光缆周界系统可通过TCP/IP设备向广播系统提供继电器输出，当防区报警时，相应的继电器输出信号给广播系统触发广播系统向指定区域发送预先录制的语音信息实现吓阻并防止危险事件发生。

（2）与照明系统联动接口

震动光缆周界系统可通过TCP/IP设备向照明系统提供继电器输出，网络继电器模块可以安装在周界现场，通过TCP/IP连接到中心控制器，当防区报警时，相应的继电器输出信号给照明系统触发照明系统打开指定区域的灯光为视频监控提供足够的亮度实现监控。

（3）与CCTV的联动接口

光缆周界系统可向CCTV系统提供两种联动接口。

可通过继电器的方式向视频矩阵提供干节点信号，视频矩阵通过报警输入接口接收来自报警系统的干节点信号并调用宏来实现联动。

报警系统同时可通过串口输出自定义的ASCII命令与矩阵进行联动。

在光缆周界报警系统和红外报警系统的管理主机上均可以设定防区报警时的输出命令和格式，通过RS232的方式输出给视频矩阵，矩阵接收到报警信息后调用预先设定的宏命令实现视频联动。

（4）其他接口

光缆周界系统可通过以下几种方式给第三方系统进行集成或联动：

继电器：

可提供给其他接受干节点信号的报警输入设备来实现联动

SDK开发包：

光缆周界系统可提供SDK开发包给第三方的集成软件平台进行二次开发来对周界系统进行集成或联动。

5．3其他考虑

◆机场外围局部人员活动频繁的区域：

在机场外围人员活动频繁的区域，可考虑采用双层铁丝网防护。

一些人由于对飞机场内部比较好奇，尤其爱看飞机起落时的场景，经常无意之中，摇晃铁丝网或攀爬铁丝网，从而造成误报警，采用双层铁丝可以消除这些人为的干扰。

传感光纤安装在内层铁丝网上，外层则不安装。

◆机场油库的防护：

机场油库是防火、防爆炸的重要区域，这些地方的周界安全防护，应该采用基于光纤传感的周界报警设备，因为光纤中传输的是光信号，不是电信号；而基于振动电缆的周界报警设备，传输的是电信号，会存在很大的不安全因素。

附录：

振动光缆系统的接口

Honeywell振动光缆系统可提供干节点信号或TCP/IP协议（通过客户端软件）视频或其他第三方系统进行联动，还可通过MODBUS和PLC设备进行联动。

一、干节点信号联动

振动光缆系统可通过TCP/IP方式连接干节点输入输出设备，当有防区发生报警时，可向指定的设备输出干节点信号和视频或其他系统进行联动。

下图为6路干节点信号输出设备

二、协议信号联动

振动光缆系统通过软件协议的方式和第三方系统进行联动。

协议接口连接方式：

RS232（可转换为RS422/RS485）

TCP/IP

MODBUS

协议类型：

PacomP2050视频切换器

PelcoD协议

ASCII字符

Vivotek视频服务器

下图为联动配置示意

分别选择控制设备协议类型，设备号，通信方式，以及动作

当选择TCP/IP的HTTP方式进行通信时，要配置如下信息：

采用TCP/IP的TCP方式通信时参数设置：

采用串口通信时的通信参数配置如下：

下图为选择MODBUS作为联动协议的相关设置：

三、输出报警信息

振动光缆系统可向打印机输出报警信息进行打印，也可以将报警信息通过串口发送给第三方系统进行集成或联动。

下面是ASCII方式输出的报警信息：

6．产品参数介绍

光纤报警系统（电子围栏）

系统特点：

光纤报警方式：

采用单模光纤作为传输介质

系统工作寿命长：

超过15年

探测距离长：

每台控制器最大可探测80KM光纤长度

网络方式连接：

多台控制器可以通过TCP/IP方式连接，保护更大范围的周界区域

定位精度高：

报警定位精度在25米以内

高探测率：

报警准确率超过95％

低误报率：

误报率小于3%

环境适应性：

自动滤除非闯入误报和环境因素导致的误报

布线简单：

仅光纤布线，不需另外布放电源线、控制信号线

独立工作系统：

前端控制器内置激光发生器，独立长时间工作

工作温度：

-40°Cto+70°C（-40°Fto+158°F）

控制器尺寸：

175mmHx485mmWx530mmD（6.9”Hx19.1”Wx20.9”D）

控制器重量：

24Kg

安装方式：

19”机架安装,4U高度

控制器电源参数：

110-240VAC,50-60Hz

控制器功率：

最大300W

系统界面：

通过TCP/IP方式，CAMS中央管理系统可对前端控制器进行统一管理

输出：

TCP/IP接口的继电器输出模块

报警监视：

实时报警监视

防区定义：

通过软件对报警防区进行定义

GUI：

提供电子地图界面，自动弹出报警信息

集成：

提供与CCTV系统联动接口

SMTP：

提供与SMTP服务器接口，自动发送报警E-Mail