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                第八章 安防技術與產品應用
                第六節 周界實體防護產品系統集成技術的應用

                  實體防護即應用實際物體構成防范設施和設備,它依靠物質材料的物理性能及其結構特性構成實體,達到抵御損害、保護自身或預定目標的目的,實現威懾、制止、延遲損害行為的作用。對周界的實體防護一般由固定防區和活動防區二個部位組成,通俗稱為圍墻和圍墻出入口。隨著豐富的物質材料和構造設計以及先進的電子科技產品不斷涌現,一些高危行業、重點領域已經開始利用集成了探測報警技術的一體化圍欄和集成了識別技術和門禁控制的出入口大門,整合監控、巡更等技術防范系統產品,對周界安全形成了全面、均衡、縱深的防范系統。本文從周界前端設施、中間傳輸到后端硬件和軟件集成所需要考量的方向和重點,對應用在周界的實體防護產品和技防產品的集成作了綜合分析。

                  一、周界實體防范系統集成的概念

                  周界安全防范的對象主要是人和車輛未經授權而進入防護區域的行為,綜合人防、物防、技防三種手段,利用物防的延遲保護、技防的探測監視、預知及事件記錄、識別分析和人防的綜合管理,使周界達到最佳的安防狀態。

                  周界實體防范系統集成原則是利用前端周界的實體屏障的材料、結構和工藝,把技防設備提供的感知、監視、判斷、控制功能融合到一起。發生入侵周界的警情時,讓安保人員最短的時間知道前端的報警信息和現場情況并出警,通過周界實體防護產品的延遲保護功能拖延事件的時間,讓安保人員處理事件的時間最大化,控制事件造成的危害最小化。

                  周界實體防范系統的集成包含:前端設施設備,用來預知、報警、延遲、監視現場發生的入侵事件;傳輸設備,把前端的報警、視頻信號傳輸到安保中心;后端設備,把前端的信號通過軟件或則其他形式直觀的呈給安保人員,達到迅速分析處理事件及對事件的記錄。

                  二、周界實體防范系統實體防護產品的選擇和應用分析

                  周界固定防區(圍墻)目前所用的產品形式非常豐富,應用在實體防范系統中,能提供的延遲入侵能力的產品分析如下表:

                應用部位 圍墻形式 圍墻材質 集成考量指標
                防攀爬 防破壞 晃動量 透空性 抗沖擊
                固定防區 實心式圍墻
                混凝土
                透空式圍墻
                混凝土
                鑄鐵
                鋼管 一般 一般
                鋼絲編織網 一般
                鋼絲焊接網 一般
                高安全焊接密網

                 

                  周界移動防區(出入口大門)的產品能提供的延遲入侵能力分析如下:

                 

                應用部位 適用通道 產品形式 集成考量指標
                防攀爬 防破壞 抗沖擊
                移動防區 車行道出入口 伸縮門 一般
                平開門 一般
                防沖撞推拉門
                推拉門
                升降柱路障
                翻蓋式路障
                車輛道閘
                人行道出入口 平開門 一般
                防尾隨旋轉門 一般

                  

                  由以上分析可知,對周界固定防區的圍墻形式透空式圍墻,墻體材料優選鋼絲焊接密網圍欄,其次為普通鋼絲焊接網圍欄及鋼管圍欄。實心式圍墻由于不能提供良好的視野通透性,不可獨立使用,但可作為其他透空式圍欄及技防設備的安裝基礎。鋼絲焊接密網圍欄因有著優越的延遲入侵性能,同時在圍欄的結構方面,有良好的可設計性,可以有效地隱藏、保護技防產品的元器件和線纜,實現實體防護產品的一體化、模塊化和標準化。

                  對移動防區的大門產品形式,在管控車輛出入的通道,優選防沖撞軌道推拉門,其次為普通推拉門或平開門。對選擇防撞推拉門以外的大門產品形式,在有防撞要求時,可另配升降柱路障或翻蓋式路障,以彌補出入口防撞功能。車輛道閘作為形式上的管控設備,限定車輛接受檢查時的停止位置,在需要辦理進出手續的出入口,都需配置。管控人員出入的通道,在不需要記錄出入人員信息,且出入頻率較低的出入口,可采用平開門。出入口人員需記錄的,優選防尾隨旋轉門。

                  三、周界實體防范系統技防產品集成選擇和應用分析

                  周界實體防范系統的前端設施包括了實體防護產品和技術防護產品二大部份。實體防護產品又作為區域界限的標志,是永久性的建筑設施,在發揮物防手段的同時又為技防設備提供集成基礎,優越的周界實體防護產品同樣為技防產品提供了安全保護。反過來,技防產品要求周界實體防護產品需要具備一些特有的功能,來發揮技防技術。所以分析采用何種技防產品集成在何種圍欄和出入口大門上是周界前端產品應用的關鍵,同時還需要考慮對應人防的管理軟件集成。

                  周界用常規技防產品要求周界實體防護產品功能分析表:

                技防類別 常規技防技術 要求 需要周界實體防護產品的實現功能 適用周界部位
                監控 攝像(影)機 視野通透無可以藏匿的部位 較高的透空率,單個構件不能提供完全隱蔽人員的尺寸 固定防區
                活動防區
                報警 紅外對射 發射與接收極之間阻斷或發生錯位產生報警 1、使防護面基本處于同一平面,且紅外檢測面與防護面不能提供可容納人員的空間。
                2、圍欄具有一定的晃動量 
                固定防區
                活動防區
                電子脈沖 避免誤傷需在圍欄頂部安裝;底部圍欄防止破壞、拆除 圍欄立柱頂部提供對接裝配條件
                圍欄具有防剪切、防拆能力
                固定防區
                振動電纜 引發、傳遞、放大振動,附著圍欄安裝 具有一定晃動量,隱藏、保護、敷設線纜 固定防區
                振動光纖 引發、傳遞、放大振動,附著圍欄安裝 具有一定晃動量,隱藏、保護、敷設光纖線纜 固定防區
                張力鐵絲 良好的圍欄立柱強度和圍欄整體剛度
                張力絲與圍欄共用立柱安裝
                圍欄立柱間受拉張力后基本無位移,張力絲與圍欄防護面不能有可容納人員的空間;保護、安裝檢測元器件及線纜 固定防區
                微波 盡量延長穿越微波墻的時間且隱藏安裝 較高延遲破壞和攀爬入侵時間
                保護微波元器件及線纜
                固定防區
                靜電場 盡量延長穿越靜電場的時間 較高延遲破壞和攀爬入侵時間,保護敷設線纜 固定防區
                泄漏電纜 盡量延長穿越的時間且隱藏安裝 具有較高延遲破壞和攀爬入侵時間
                隱藏、保護、安裝線纜
                固定防區
                識別 卡識別 輸出信號與執行元件對應,防止沖關 自動啟閉、鎖定;防沖撞 移動防區
                車牌識別 輸出信號與執行元件對應;識別范圍、角度有限制;防止沖關 自動啟閉、鎖定;通道限制;防沖撞;
                反饋事件記錄
                移動防區
                生物識別 輸出信號與執行元件對應;識別環境;防止沖關 自動啟閉、鎖定;特定識別部位滿足識別環境要求;防沖撞;反饋事件記錄 移動防區
                人防管理 周界巡更 固定巡更點 在實體防護產品上設置、標記、保護巡更點 固定防區
                移動防區

                  由分析可知,周界實體防范系統的集成技術防范產品中,有四個方面技防類別。而技術產品對實體防護產品的首要要求是周界必需是通透的,才能發揮監控的功能。對固定防區的技防集成,主要是探測報警技術,優秀的報警技術產品應對攀爬、破壞、沖擊入侵周界時都會發生感知,并且讓入侵者無法觀察到報警設備的存在,所以,選擇振動探測報警技術產品與高安全焊接密網圍欄進行一體化集成是最優的方案。在活動防區的技防集成,主要考慮通行授權的自動識別,識別技術的可靠性、簡便性是選擇識別技術產品的標準。巡更技術相對獨立,在集成時應考慮安保人員辨別巡視核對點的位置以及對巡更檢測點元件的保護。

                  四、高安全焊接密網圍欄與振動探測報警技術的產品集成應用

                  目前可用于周界報警的振動探測報警產品有振動電纜、振動光纖和微機電振動探測三大種類,下表重點分析了這三種報警技術產品對于滿足周界安防要求的高安全焊接密網圍欄集成的優勢和劣勢。

                報警類型 用于周界實體防護圍欄中的優劣勢 備注
                振動電纜 在一根塑料護套內裝有三芯導線的電纜兩端,分別接上發送裝置與接收裝置,并將電纜波浪狀或呈其它曲折形狀固定在網狀的圍墻上。用這樣有一定長度的的電纜構 成一個防區。每兩個或四個、六個防區共用一個控制器。當有入侵者觸動網狀圍墻,破壞網狀圍墻等行為使其震動并達到一定強度時,產生報警信號。 可加裝集成
                振動光纖 利用入侵者入侵時,引起光纖中傳播的光偏振態的變化產生的光強變化,從而獲取入侵信息?梢噪[藏在圍欄內部,對翻越圍欄、破壞圍欄都會引起報警。 非常適用一體化隱藏集成
                微機電振動 利用人體走動、攀爬等動作,引起短時間多頻率的震動源信號采集,振點頻率經后端分析,獲取報警信號?梢噪[藏在圍欄內部,對翻越圍欄、破壞圍欄都會引起報警。 非常適用一體化隱藏集成

                  從表中可以看出來微機電振動傳感報警技術和光纖振動傳感報警技術最適用于高安全焊接密網圍欄的一體化隱藏集成,這兩種報警技術都具備可以探測到振動信號源并分析信號源達到智能識別對比的能力,而防入侵安全圍欄的一個防入侵要素就是晃動量,良好地利用這一要素,與振動探測結合,使防入侵安全圍欄具有了預知和感知能力。

                  下表分析二種振動探測技術在防入侵安全圍欄中應用的特點。

                  光纖振動報警技術 微振動傳感報警技術
                前端報警信號源 光纖本身(屬于無源) 微振動探測器(屬于有源)
                報警傳輸 光纖本身作為傳輸 需要6芯傳輸線纜,2芯作為設備電源、2芯為485信號電源、2芯為傳輸信號。
                設備節點 可以沿圍欄敷設,每一處的光纖都能采集到振動信號 沿圍欄敷設,每個振動探測器為一個節點,節點的位置必須能感應到圍欄震動。
                前端報警精確范圍 理論上一路單芯光纖一個報警地址,報警的識別范圍一般精確在50米內 每檔圍欄可以設置一個振動報警點,報警的范圍可以精確到3米內。
                傳輸中繼 不需要傳輸中繼,一根單芯光纖可以直接到終端設備,F實工程中因為分多個防區,一般在分區的時候需要加光纖分線箱。 走485總線協議,一般在1219米的距離需要加中繼器。
                故障率 光纖本身為前端信號源和傳輸設備,不會發生故障,只要考慮光纖分線處的工藝及后端設備的產品工藝 前端設備為電子設備,在室外溫差條件下,比較容易出現問題,還需要考慮設備接線處理。

                  從上述表格可以看出來光纖報警一體化隱藏集成高安全焊接密網圍欄適用于周界防護范圍比較大的場所,精確報警地理位置在五十米內。另外光纖報警產品因為前段信號源和傳輸都采用光纖,不需要考慮信號端和傳輸端的對接處理,前端基本沒有故障率,這個是其他報警技術都沒有的最大優勢。光纖報警還適用于必須無源要求的場所,前端無設備,成本也比較低廉。微振動傳感一體化隱藏集成高安全焊接密圍欄的優勢是報警點精確到三米范圍內。

                  五、出入口大門與識別技術產品的集成應用

                  出入口大門和技防產品的集成,主要考慮采用何種識別技術產生的開關量信號控制操作大門,核心要素是對識別技術的分析應用,F在應用在出入口大門上,的比較多的是RFID卡識別、視頻圖像分析識別及生物識別技術。

                識別技術類型 周界室外門整合的優缺點及要點
                卡識別技術 分了磁卡和射頻卡技術,是現在安防中應用最多,技術最成熟的一種識別技術。缺點是持卡人必須帶卡,任何人持有允許通過的卡都能通過大門。
                虹膜識別技術 虹膜識別是將人的虹膜信息存儲在計算機中進行對比,虹膜識別技術在國內應用的還是比較少,是最為可靠的生物識別技術,不過價格比較昂貴,應用的范圍不是很廣。
                靜脈識別技術 靜脈識別系統一種方式是通過靜脈識別儀取得個人靜脈分布圖,依據專用比對算法從靜脈分布圖提取特征值,另一種方式通過紅外線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像,將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中,實現特征值存儲,F在市場上此類產品也比較成熟,價格趨于平民化。
                掌紋指紋識別 指紋識別技術把一個人同他的指紋對應起來,通過比較他的指紋和預先保存的指紋進行比較,就可以驗證他的真實身份。
                人臉識別技術 人臉識別技術先把人臉的個人特征存儲在計算機中,通過區分人臉的特征來進行生物識別。
                視頻識別技術 利用攝像機拍的圖像對比進行分析,現在市面上成功應用的為車牌識別技術,分了硬件分析識別和軟件分析識別。

                  生物識別技術除了以上技術外還有聲音識別技術和心率識別技術,對環境要求比較苛刻,不適用于常規周界大門集成,F在市面上比較成熟、能大范圍推廣的生物識別基本就靜脈識別、指紋識別、人臉識別3類。而周界出入口大門所需要做的就是針對些識別技術產品的特性和要求,做出對應的結構上改變,例如室外結構設計成防水,人臉識別對光線有要求,室外大門在結構上考慮到光線的遮擋。

                  六、周界信號傳輸和高安全焊接密網圍欄的集成應用

                  信號傳輸一般由傳輸線纜和傳輸設備組成。傳輸線纜包括電源線和信號線。用于周界的傳輸線纜數量較少,而且以弱電線纜為主,利用高安全焊接密網圍欄的連續性和現場裝配性,將圍欄的連接橫梁構件用作線槽形式,將線纜進行集成和保護。傳輸設備包括信號中繼設備和現場電源變壓設備,利用高安全焊接密網圍欄的立柱柱構件,作為設備箱,使圍欄與信號傳輸系統呈一體化,從而保護信號傳輸系統。該方式與傳統的布線提高了壽命和經濟性。

                  埋地管路 線槽式圍欄
                壽命 長期浸水壽命短 有圍欄線槽保護壽命長
                成本 圍欄和管路需要2次施工,需要另外購買預埋管路 只需要一次購買、安裝圍欄
                維護 埋地維護可能性小 設計翻蓋式線槽圍欄可維護
                實用 可以考慮所有強弱電 只需要考慮周界布線

                  七、終端技防產品和實體防護軟件的集成應用

                  安防行業做的系統集成比較成熟的產品有博世集成平臺、霍尼韋爾集成平臺和?导善脚_等。這些集成平臺最主要的特點是以視頻監控系統和出入口控制系統為中心,而從縱深防護、分區均衡防護和聯動防護的理念下,恰恰需要系統集成主以周界實體防范系統為中心。

                  周界實體防范系統集成分軟件集成和硬件集成,集成設計需完全符合安防三要素探測、延時、反應中的基本原理。

                  軟件是人和硬件交流的一個窗口,軟件的設計與使用者有直接的關系,要考慮到集成軟件是給誰使用。一般周界實體防范系統集成軟件的使用者有3類:一是現場安保的操作員,二是系統管理員,三是安裝調試員。那么對于軟件的設計就要考慮到三個界面:“操作員界面,管理員界面和調試員界面”。管理員界面和調試員界面必須設置權限。

                  操作員界面是給安保人員使用,操作員界面應當具備實時界面和部分查詢功能。實時界面需要簡單明了,讓操作人員第一時間了解警情位置、發生時間和實時狀況。實時界面包含地圖對話框和記錄對話框,地圖對話框顯示周界防護范圍的整體二維或三維地圖,能顯示出入口大門的開關狀態及位置,同時顯示出周界的范圍、周界的防區分布、防區對應的地址編碼等。對應非報警狀態為綠色,報警狀態為紅色。記錄對話框是記錄報警時間、地點并可以歷史查詢,在查詢報警信息記錄時,地圖上能對應跳出地址信息。

                  管理員界面主要是事后查詢使用,對應集成的門禁、報警、監控、巡更的查詢。能查詢門禁點的開關門時間并在地圖彈出該門禁的地址、查詢歷史報警記錄,也可以地圖彈出報警地址及對應報警, 聯動, 的監控抓拍和歷史錄像。巡更查詢是對安保人員的管理查詢,把巡更點的位置和地圖對應, 起來,每天巡更結束輸入到軟件中,軟件可以記錄巡更的日期、巡更的線路、巡更人,可以設計成月日歷的形式,點開日期就能看到當天的所有巡更記錄,點開巡更記錄在地圖上顯示出所有巡更走過的點和巡更人的名字。

                  調試員界面是給安裝調試人員使用,屬于后臺軟件,最主要是針對現場實際情況設置一些參數的調整,比如報警編程、攝像機碼流、光纖振動報警幅度值和頻率值設置等。

                  硬件集成更多是根據軟件功能來定的,報警信號基本都是給出開關量信號給監控,監控要做針對這個信號的調取,現在硬件產品集成也比較成熟,就不多闡述。

                  八、結語

                  周界實體防范系統集成技術未來的方向是以圍欄和大門為主的實體防護產品結合技防的報警、監控、識別等技術融為一體,使得圍欄和大門本身具有報警和監控等其他功能。這樣的產品在結構實現一體化,產品制造實現工業化,產品應用實現標準化,產品功能實現系統化。高安全焊接密網一體化隱藏集成的振動探測產品經過廠家內部調試,達到了報警的漏、誤報率要求,產品在現場集成穩定性更高,故障率更少,而且安裝調試更便捷,軟件也更具有集成性。防沖撞大門產品集成智能識別和門禁控制,為實現出入口的智能化管理提供了產品基礎。

                (供稿:徐律 吳海 張家港固耐特圍欄系統有限公司公司)

                上一篇:第五節 視頻報警技術的應用現狀與發展趨勢    下一篇:第一節 海外安防行業發展概況
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