王振

監(jiān)控技術(shù)防范系統(tǒng)在博物館的應(yīng)用

王振

（中國(guó)國(guó)家博物館，北京，100006）

監(jiān)控技術(shù)防范系統(tǒng)是確保博物館安全的重要組成部分。基于入侵報(bào)警系統(tǒng)與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)概況，深入闡述了防范系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新方面的設(shè)計(jì)，分析了系統(tǒng)中監(jiān)控、控制、聯(lián)動(dòng)一體化的整體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)保衛(wèi)了博物館安全，為相關(guān)領(lǐng)域安防系統(tǒng)搭建提供了新思想。

技術(shù)防范；入侵；視頻監(jiān)控；聯(lián)動(dòng)

引言

中國(guó)國(guó)家博物館位于北京市東長(zhǎng)安街16號(hào)，是一座集文物征集、考古、收藏、研究、展示于一身的綜合性質(zhì)博物館。館藏文物藏品多達(dá)數(shù)十萬(wàn)件，系統(tǒng)收藏包括中國(guó)古代、近現(xiàn)代、當(dāng)代歷史的珍貴文物。改擴(kuò)建后的中國(guó)國(guó)家博物館將成為世界上面積最大的博物館之一。

在中國(guó)國(guó)家博物館改擴(kuò)建工程中，建筑高度42.50米，地上5層、地下2層，建筑體量大、館藏文物多，屬于高風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象，為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)防范工程。按功能及使用性質(zhì)設(shè)置：文物庫(kù)保管區(qū)、展陳區(qū)、社教區(qū)、學(xué)術(shù)研究區(qū)、公共活動(dòng)和休閑服務(wù)區(qū)、行政業(yè)務(wù)辦公區(qū)、設(shè)備用房、地下車庫(kù)和武警營(yíng)房等。通過此次改擴(kuò)建工程，國(guó)家博物館各項(xiàng)設(shè)施將進(jìn)一步完善、配套和現(xiàn)代化。

為了保證中國(guó)國(guó)家博物館的安全，其中安防系統(tǒng)非常重要。安防系統(tǒng)主要由入侵報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成，除了發(fā)揮常規(guī)功能外，還融入了非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)搭建等新技術(shù)[1-5]。

1　關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)

1.1入侵報(bào)警系統(tǒng)

報(bào)警系統(tǒng)入侵探測(cè)率設(shè)計(jì)值為100%。為達(dá)到此指標(biāo)，在設(shè)計(jì)中使用多種類型的探測(cè)器，并確保需要保護(hù)的區(qū)域在降額使用區(qū)域范圍內(nèi)。博物館內(nèi)一級(jí)風(fēng)的部位采用2種以上的空間防護(hù)探測(cè)器，并保證在保護(hù)區(qū)域內(nèi)交叉覆蓋。

報(bào)警系統(tǒng)漏報(bào)設(shè)計(jì)值為0。為實(shí)現(xiàn)此指標(biāo)，博物館報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套從周界防護(hù)、監(jiān)視區(qū)、防護(hù)區(qū)、禁區(qū)等4區(qū)聯(lián)合為一體的縱深防護(hù)體系，在實(shí)現(xiàn)技防和物防的同時(shí)，還有人防配備。

入侵報(bào)警系統(tǒng)總體示意圖如圖1所示。

1.2視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

圖1　入侵報(bào)警系統(tǒng)示意圖

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、信息傳輸及控制設(shè)備、圖像顯示記錄存儲(chǔ)設(shè)備三部分組成。其中攝像機(jī)系傳輸系統(tǒng)，負(fù)責(zé)顯示、控制、記錄和存儲(chǔ)?？刂剖野垂δ軈^(qū)域劃分為總控室和若干分控室?？偪厥遥ㄖ醒肟刂剖遥┛烧{(diào)控本區(qū)域的視頻圖像及全館全部圖像；分控室可管理所管轄區(qū)域的視頻信息，必要時(shí)可通過總控室管理其他區(qū)域視的頻信息。此外，在現(xiàn)場(chǎng)特殊位置設(shè)有副控點(diǎn)，可以監(jiān)控總控室授權(quán)下的現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)圖像，或其所掌控的防范區(qū)域的圖像。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行，亦可與入侵報(bào)警和門禁、聲音復(fù)核系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)同步切換和視頻復(fù)核，如圖2和圖3所示。

圖2　視頻輸入輸出原理圖

圖3　雙CPU視頻系統(tǒng)示意圖

2　系統(tǒng)創(chuàng)新

為確保中國(guó)國(guó)家博物館的安全，建設(shè)出一套優(yōu)質(zhì)、先進(jìn)、可靠的安防系統(tǒng)是歷史的需要。

中國(guó)國(guó)家博物館安防系統(tǒng)的實(shí)施與使用，不像其他普通安防系統(tǒng)僅僅局限于自身系統(tǒng)的使用與控制，還需要實(shí)現(xiàn)與SIEMENS智能燈光控制系統(tǒng)、TYCO火災(zāi)消防系統(tǒng)、停車場(chǎng)系統(tǒng)、MOTOROLA無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)、KONE電梯等的聯(lián)動(dòng)控制。通過安防系統(tǒng)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，最大程度上保證了國(guó)家博物館技術(shù)防范的可靠性與安全性。尤其是采用了以下新技術(shù)：

（1）視頻監(jiān)控子系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備并沒有使用直接配置硬盤的傳統(tǒng)方式，而是采用了嵌入式磁盤陣列系統(tǒng)（NAS結(jié)構(gòu)）對(duì)近30天內(nèi)的視頻圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。嵌入式磁盤陣列的使用大幅提高了國(guó)家博物館的安防系統(tǒng)的故障防范能力。該磁盤陣列系統(tǒng)具有多控制器（機(jī)頭）控制功能，同時(shí)支持在線故障互切換。陣列配有STAT硬盤組，具有RAID6數(shù)據(jù)保護(hù)方式、動(dòng)態(tài)備用磁盤功能、數(shù)據(jù)快照功能。磁盤陣列圖像記錄采用H.264圖像壓縮格式，D1畫質(zhì)、全幀速格式顯示。錄像方式靈活多樣，具備全天實(shí)時(shí)錄像、報(bào)警錄像、定時(shí)錄像等多種方式。圖像記錄設(shè)備具有視頻運(yùn)動(dòng)探測(cè)和報(bào)警功能。

（2）防入侵報(bào)警子系統(tǒng)并未使用傳統(tǒng)的報(bào)警主機(jī)方式實(shí)現(xiàn)前端點(diǎn)布防，而是通過支持總線通信模式的特殊控制器對(duì)前端報(bào)警設(shè)備進(jìn)行信息采集，將實(shí)時(shí)信息在2 s內(nèi)傳回系統(tǒng)進(jìn)程平臺(tái)，并通過一系列軟件處理后，在安防系統(tǒng)集成平臺(tái)的電子地圖及活動(dòng)查看器上實(shí)現(xiàn)一系列的相關(guān)聯(lián)動(dòng)。好處是極大方便了相關(guān)聯(lián)動(dòng)設(shè)置，提高了系統(tǒng)的便捷性，并大幅提高系統(tǒng)平臺(tái)報(bào)警點(diǎn)容量上限。

防入侵報(bào)警子系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)分為了若干大區(qū)域，并設(shè)立了以中央控制室為核心的整套入侵報(bào)警系統(tǒng)。報(bào)警前端探測(cè)器接入位于各樓層安防小室內(nèi)的防區(qū)擴(kuò)展模塊內(nèi)。各防區(qū)擴(kuò)展模塊通過RS485總線，以星形方式連接至位于樓層安防小室內(nèi)的報(bào)警控制器中。固定探測(cè)器與展柜探測(cè)器按博物館文物防范等級(jí)設(shè)計(jì)要求分別接入各自的控制器。報(bào)警控制器通過雙TCP/IP總線，以100 M 銅纜的方式分別連接至位于樓層的專用接入層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中，再統(tǒng)一傳回核心交換機(jī)（匯聚層）。在中央控制室設(shè)置一臺(tái)主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，以1 000 M銅纜接入中央核心交換機(jī)（入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)共用）、集成服務(wù)器（入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)共用），通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置將應(yīng)用服務(wù)器連接至位于中央控制室的安防集成平臺(tái)服務(wù)器。

在平時(shí)使用中，各分控區(qū)域集成服務(wù)器處于備機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)由中央控制室統(tǒng)一管理。即使某個(gè)控制室癱瘓，也不影響其他各區(qū)域控制室的正常工作，因?yàn)橹醒肟刂剖抑鞣?wù)器癱瘓時(shí)，可以按預(yù)案指定其他區(qū)域控制室中的任意一個(gè)控制室的備份服務(wù)器接管所有服務(wù)，其他區(qū)域控制室的服務(wù)器繼續(xù)備份功能。

網(wǎng)絡(luò)方面，把位于各樓層的報(bào)警系統(tǒng)交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及相關(guān)服務(wù)器統(tǒng)一規(guī)劃至入侵報(bào)警系統(tǒng)VLan，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸挘恢劣谠谝曨l傳輸流量大的情況下，影響整個(gè)侵入報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行。

（3）安防系統(tǒng)還配備了一套模擬地圖板系統(tǒng)，當(dāng)安防集成平臺(tái)服務(wù)器因意外損壞無(wú)法使用時(shí)，可予以啟用。該地圖板具有所有報(bào)警點(diǎn)的準(zhǔn)確位置顯示，信號(hào)采集不是通過集成平臺(tái)，而是直接采集前端硬件設(shè)備狀態(tài)，使操作人員不通過安防集成管理平臺(tái)即可對(duì)前端狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了熱備。

通過集成管理平臺(tái)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集成，最終實(shí)現(xiàn)了前端所有設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制、聯(lián)動(dòng)等操作，也實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)設(shè)備的查詢、啟用、禁用、狀態(tài)鎖定等。

3　結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)國(guó)家博物館無(wú)論面積、展品價(jià)值，在世界范圍內(nèi)都屬一流，演繹著全中華民族幾千年的歷史、傳承著億萬(wàn)同胞的精神。從某種意義上說，它是整個(gè)民族的祖廟。

總而言之，隨著工業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新，在博物館安防系統(tǒng)中必須切實(shí)做到與時(shí)俱進(jìn)，緊跟工業(yè)科技前沿，加強(qiáng)技術(shù)知識(shí)深造，確保博物館的絕對(duì)安全。

[1]唐于斯. 入侵探測(cè)在博物館安防系統(tǒng)中的應(yīng)用探究[J]. 藝術(shù)科技, 2013, 26(6): 75+62.

[2]占凱. 室內(nèi)非法侵入雷達(dá)探測(cè)器的研制[D]. 成都: 電子科技大學(xué), 2014.

[3]朱云海. 大型綜合性博物館防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 智能建筑與城市信息, 2012(5): 93-100.

[4]楊先碧. 現(xiàn)代博物館防盜技術(shù)淺談[J]. 現(xiàn)代物理知識(shí),2011(5): 43-46.

[5]楊時(shí), 馬多思, 錢煒. 博物館安保:盜竊與防盜的博弈[J]. 初中生世界, 2012(9): 31-32.

王振(1986-)，男，中國(guó)國(guó)家博物館工程師。研究方向：博物館技術(shù)防范。

Application of Surveillance Technical Protection System in Museum

WANG Zhen
(National Museum of China, Dongcheng, Beijing, 100006, China)

Technical prevention system is an essential part for insurance of museum safety. Based on the technologies such as intrusion alert system and video surveillance system, the innovative design of technical protection system is deeply discussed for realization of integration of surveillance, control and linkage. Absolute safety of museum is guaranteed, which provides a new idea for the establishment of security system in major industrial fields.

Technical Protection; Intrusion; Video Surveillance; Linkage

TP2

A

2095-8412 (2016) 05-1040-03工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.058