1、现代化大型国际机场安全防范系统的设计构思摘要：随着经济的全面发展，不可避免地会出现对机场和机场设施需求的增长。国际航空运输协会(LATA)在其最近的年度报告中预测，到2003 年，年客运平均增长率是 5%。假定世界经济状况一直保持稳定，在2001-2005 年间，全球通过机场的年总客运且至少达到 32 亿，15 年后会再增加一倍。安全防范系统作为机场实施安全运行管理的重要手段，如何适应机场发展的需求和科学技术的进步，是一个值得研究和重视的问题。作者根据多年从事安全防范系统设计、安装、调试工作的经验和直接参加浦东国际机场安全防范系统设计的体会。对现代化大型国际机场安全防范系统的设计构思浅析如下。
2、 关键词：大型国际机场 安全防范系统 设计构思 浦东国际机场 现代化大型国机场安全防范系统的需求 1.机场候机大楼是旅客进出空港的主要活动场所，现代化大型国际机场候机大楼的建筑面积通常都在几十万平方米以上，有的是几座候机大楼互相连接。为了空防安全的需要，候机楼内通常分为公共活动区、控制区和禁区三个区域。这里有数以百计的通道、门和许多重要区域需要进行管理和控制，只靠机场的工作人员是不够的，必须设计、安装各种相应的安全设备，实现人防与技防有机结合的管理和控制。 （1）候机楼的公共活动区是各类人员自由活动的场所，人员流动量大。它包括出发大厅，这里有众多的办票柜台、许多商场、银行、问讯服务台;到达大厅
3、接客等候区，这里有许多宾馆的服务台、餐厅等。 （2）候机楼控制区主要是指到达大厅，这里是旅客到达和提取行李的地方，也是需要加强管理和控制的隔离区域。 （3）候机楼禁区主要是指一关三枪区、旅客候机厅、登机长廊、登机桥、旅客中转过境区、行李处理区域等。 2.机场的飞行区是严格控制管理的禁区，这里是飞机和各种特种保障车辆频繁活动的场所，其安全管理工作十分更要。大型国际机场的飞行区通常都在数平方公里以上。 3.机场由于其特殊需要，所辖区域都非常大。一个现代化的大型国际机场因为具有数个候机大楼、两条以上 4E 级主跑道、许多配套建筑设施和场内交通通路，其占地面积一般都在数十平方公里左右。这里驻有机场当局
4、的管理和保障部门、政府有关部门的派出机构、各航空公司、银行、邮政、电信等。这样大范围的安全和管理确实非常复杂，已经不是单一手段或单一系统所能奏效的，必须根据不同区域的功能需求、特点和相互间的关联全面考虑。 安全防范系统的范畴和在机场的作用 一个完善的安全防范系统应该综合考虑机场的特点、需防范的区域和需防范建筑物具体的结构、布局和功能，巧妙灵活地设置不同的防范系统，并合理、有机地把它们组合在一起，使这些技术系统在机场的安全防范和管理中最大限度地发挥作用。 安全是民用航空业永恒的主题，这不仅是指飞行安全，对于地面保障的主要场所机场来说，其区域范围内的安全和管理，尤其是飞行区、货运区、油库区和候机大
5、楼的安全控制和管理，直接关系到空防的安全和地面保障的正常运行。在这样大的区域内，如果仅仅只靠人来管理、控制，势必要派出大最的工作人员去值班、站岗、巡逻、检查，还要注意克服许多人为因素、气候因素、环境因素(许多角角落落和人不便触及或不能触及的地方)带来的问题，可以说肯定会出现许多防不胜防的现象。现代安全防范技术的发展，使得安全防范的手段日趋完善，尤其是计算机、通信和数字技术的日益发展，使得安全防范系统的功能、系统的可靠性大大提高，达到了相当的程度。计算机、通信和数字技术的日益发展，也使得安全防范备份系统可以根据需要被选择并更有机地组合在一起，各有侧重相对独立，又互相补充联合防范，从而构成一个多种
6、手段、多道防线、集而不死、分而不散、安全可靠、管理灵活的完整系统，真正做到技术系统为管理服务，为安全提供保障。对于一个现代化大型国际机场的安全管理和运行管理，设计、安装这样一个完善、先进的安全防范系统，编织这样一个安全防范的天罗地网是十分必要和重要的。目前，许多机场、军事基地、重要仓库、银行金库、博物馆等，都程度不同地设计、安装了安全防范系统，并发挥了积极的作用。 大型国际机场安全防范系统的设计依据和设计原则 1.安全防范系统属于整个弱电系统的一部分，其设计除了应遵循国家和有关部门制定的设计规范，还应遵循围内、国际有关民航组织的规范要求，这是系统设计的技术依据。主要的有以下几个方面的规范: J
7、GJ/Tl692 民用建筑电气设计规范 GBJ23292 电气装置安装工程施工及验收规范 YD/T870906 用户终端设备耐过压和过电流能力要求和试验方法 GB745087 电子设备雷击保护导则 GB494395 信息技术设备包括电气设备的安全 CB/T7594 安全防范工程程序技术规范 GB5019894 民用闭路电视系统工程技术规范 GA/7794 入侵报警工程设计规范 CB5005BG2 爆炸和火灾危险环境电力装置设计及验收规范 QBJO8/4795 上海市智能建筑设计标准 G ICAO 国际民航组织理事会 “国际标准和建筑措施“附件 14-机场 、附件 17 一安全保卫 2.系统的设
8、计原则 安全防范系统的设计必须从社会的需要出发，把技术设计与社会的现实和技术的发展给合起来，不能一味追求新技术而脱离现实，才能做到安全防范系统的效益最大化，这应该是安全防范系统设计的总的原则。具体的设计原则应从以下几个方面考虑: (1)系统设计应贯彻以社会效益为主的原则。 (2)系统设计应贯彻技术防范措施与管理体制相结合的原则。 (3)安全防范系统属于弱电系统的一个部分，设计者应充分了解并掌握国家、有关部门和国际民航组织制定的设计标准及规范，并严格执行。同时还要密切注意这些标准及规范的变化和修订，以便及时做出调整。 (4)系统设计应贯彻多种防范措施综合利用的原侧。 (5)系统设计要遵循人-机效
9、应最佳配合的原则，力求做到如下几点: 应考虑为使用操作人员设计一个良好的操作环境，这主要是指控制室的环境和能使工作人员方便操作的控制台。 应根据工程的规模、投入资金、现有人力和智力结构签具体情况设计系统的自动化程度。 系统应考虑设计一套较为完善的自检功能，以帮助操作人员和技术人员对系统作必要的检查。系统还应考虑设计必要的自动统计、记录和查询、提示功能，以帮助操作人员了解系统运行和被操作的情况。 为补充人的智力不足等因素，使系统能在发生问题或突发性事件时能够及时做出相应的连锁反应，系统应根据防范预案设计必要的多种宏指令，以使系统具有预案处理能力等。 (6)采取现代化与实用化相结合的原则。大型国际
10、机场始防范系统的总体设计构思 一个大型国际机场的安全防范系统设计非常复杂，本文因篇幅有限，暂不进行详细的设计介绍，只根据作者自己多年从要公安科研和安全防范系统设计、安装、调试工作的实践，以及参加上海浦东国际机场安全防范系统总体设计的体会，谈谈对大型国际机场安全防范系统总体设计构思的考虑和应注意的问题，供读者参考。 1.系统的总体设计构思 前边已经简单介绍了一个大型国际机场的建筑基本分布状况和特点、各驻场部门和各功能区域的情况，这里，仅从系统总体的角度谈一谈系统的设计构思。 大型国际机场安全防范系统应涵盖的防范手段 大型国际机场其地域大、飞行区大、候机楼大、客货流动量大、飞机起降量大，尤其对于一
11、个大型国际航空枢纽机场来说，如果仅仅只靠人来管理，其空防安全和地面安全运行会因各种各样的人为因素而顾此失彼大受影响，也包括非法入侵者和犯罪分子的作案技能随着科学技术的发展而提高的因素，这样会因重复管理而造成人力、物力的重复浪费，还防不胜防。因此，今天的大型国际机场安全防范只能走人-机结合的唯一道路，充分发挥技术防范的优势，努力把不安全因素尽可能早的消灭在萌芽状态，以弥补人的不足。而且，大型国际机场的安全防范系统应是一个综合各种防范手段，既各有侧重相对独立，又能互相补充联合防范，从而构成一个多种防范手段、多道防线、集而不死、分而不散、安全可靠、管理灵活的完整系统。这是对大型国际机场安全防范系统应
12、涵盖防范手段和备份系统地位及相互间关系的总体构思。 安全防范系统的功能结构组成 既然大型国际机场应该只有一个综合性的安全防范系统，那么如此大的复杂系统应该如何设计其结构，又如何把这么多不同的分系统组合联系在一起呢?作者认为，整个大系统应以电视监控系统为基础，其它所有不同防范手段系统除了具有自己的报警管理系统外，同时也把它们的报警信号送至电视监控系统，以及时与电视监控联合行动，取得报警现场的实际情况。因此，这种功能结构的组成，对电视监控系统的管理能力设计提出了很高的要求，对其它系统则可以淡化其附加的电视监控功能，而注重考虑报警信号输出与电视监控系统的接口关系，这也有助于控制系统的不必要投资。 系
13、统之所以考虑这样的功能结构组成是因为，在安全防范系统中除了电视监控系统可以直接对现场的情况进行监视外，其它所有分系统都只能对被控区域进行探测而不能看到现场的实际状况，这对于及时合理地调配人员到现场处理问题和保护有关工作人员的安全是不利的。因此，以电视监控系统为基础是设计安全防范系统功能结构的一根主线。 安全防范系统的网络结构 大型国际机场的建筑物分布比较分散，有的甚至相距较远，安全防范备份系统被安装在各处，虽然备份系统均有自己的计算机管理和信息传递网络，但由于备份系统间的功能互补需要，而且安全防范系统是以电视监控分系统为基础，因此必然要考虑这样的系统集成所带来的系统管理和信息传递的网络结构问题
14、。 安全防范系统实际上是一个多功能的实时监控系统，根据系统的多任务性，备份系统相对独立运行、自我管理和功能互补、信息交换、任务交替的特点，安全防范系统的系统管理应采用由分散于备份系统处理机（也就是备份系统的微机监控中心）经互联网络联结，并采用分布式操作系统而组成的计算机系统结构模式。系统中各分系统处理机既相互合作协同又高度自治，可在全系统范围内实现物理的和逻辑的资源共享，动态地进行任务或功能的重组和分配，同时也可以执行并行的分布式程序。系统的网络则可以采用显形拓扑结构。 2.电视监控分系统的总体构思 大型国际机场的电视监控系统一般可由候机楼子系统、货运站子系统、飞行区子系统、配餐中心子系统、行
15、李分检子系统、停车库子系统、油库子系统、道路交通子系统等八个部分组成。这八个子系统分别监控不同区域，承担不同任务，一般均相对独立工作。但由于机场的特殊性，它们又必须互相关联成为一个整体。而且，机场的电视监控系统是机场安全防范系统的基础系统，还必须接受其它分系统的信息并与之联动。由此可见，大型国际机场的电视监控系统是一个庞大而复杂的系统，其摄像机的使用数可达一千个以上。对于这样一个庞大而复杂的电视监控系统，作者认为应在如下几个方面考虑设计： (1)系统应是一个以计算机为基础的网络化管理系统为主体，各子系统相对独立，但又互相双向连接，建立双向的视频/数据通信，视频、报警功能兼备，可分级操作的多级网
16、络系统。 (2)由于机场的特殊性，系统必须考虑设计最高操作级别的应急指挥监视控制中心和仅次于应急指挥控制中心的机场治安管理控制中心。前者用于当机坪上发生突发性事件时的应急救援指挥，一般该中心位于机场当局的地面指挥中心内，届时，这里将是整个机场的图像信息、数据信息和各种指挥指令的集散中心;而后者则是机场警方实施日常治安管理的主要技术手段，这可以大大提高机场警方治安管理的效率和能力。 (3)系统对各子系统在多级网络中所处的层次地位设计应以流程合理、任务相近、地域相同为原则。如:候机楼子系统、货运站子系统、飞行区子系统、配餐中心子系统、油库子系统、通路交通子系统均是大的独立功能区，其面上的安全情况是
17、机场当局和机场警方需要随时了解掌握的，尤其在应急救援情况下更是如此，因此这六个子系统可以设计为低于机场应急指挥控制中心和机场治安管理控制中心的同一层次;而行李分检子系统和停车库子系统，由于其所处的位置和监视工作的内容与候机楼有密切关系，同属于候机楼这个大的范畴，故可以把它们设计成候机楼子系统的下一级子系统而并列存在。 (4)对飞行区子系统的设计，要注意其全室外应用;早晨、中午、晚上的照度反差大;视距远、视角大;信号传输距离远等特点。对摄像机的布局和系统的规模除了要正常考虑飞行区机坪的监视需要外，由于大型国际机场的飞行区非常大，还应考虑飞行区围界的监视需要，满足飞行区应急救援时对出事飞机的前后、
18、左右的立体观察需要(尤其是反劫机时)，以确保救援工作的顺利进行，这是每一个机场都不能忽视的重要问题。机场的地面应急救援往往会引起全社会的关注，影响面很大，机场当局和设计人员切不可因节省部分资金而影响救援大局，届时所造成的遗憾将是无法弥补的。 (5)由于系统规模大，网络层次多，还要考虑与其它不同报警系统联接联动，因此系统的功能设计也比较复杂。系统的功能设计有这样几个方面需要考虑。 系统功能的设计应遵循先进合理、成熟稳定、安全可靠、冗余、高效的原则。由于系统是一个可分级操作的多级网络系统，因此，各子系统的功能应主要根据自己监视目标、区域的需要进行设计，同时考虑与上级系统的视频，数据双向通信要求;而
19、系统最高层次部分的功能则应主要考虑系统与下级各份系统的视频，数据双向通信和系统的管理功能。系统应突出考虑自检功能设计以及时检测、报告系统各部分运行状况，帮助操作人员分析故障和问题。 当代的电视监控系统已由以往的单一监视控制，发展到与工控计算机相结合的高速跟踪、智能化设置、隐蔽监视、远距离数字化图像和信号传输、与多种报警系统联网管理的多级分层网络化管理系统。因此，系统的程序化管理功能设计尤为重要，如系统逻辑编程、动态视频编排和摄像机逻辑选择、视频输入，输出分组、视频丢失检测、操作控制级别的设置、系统各种运行信息的随机记录处理、系统操作优先级的设置、系统的报警处理、系统的高级接口、系统的在线维护等
20、功能。 由于当机坪上发生重大突发性事件时，机场的应急指挥中心拥有对整个电视监控系统的最高优先控制级别，它不仅可以通过各系统之间的视频和数据通道调用下级各系统的图像并实施控制，而且还可以在大屏幕显示屏上显示视频图像、电子地图和其它图形及数据信息，因此，多媒体工作站的设计无论是对机场的日常安全管理或应急指挥来讲都是必不可少的。 (6)系统设备的选择主要有两个方面的考虑 一是摄像机的选择，这是系统用量最大的设备，究竟是用定焦固定式摄像机，还是用三可变带云台摄像机，从价格上来讲，三可变镜共和云台的价格均大大超过一个摄像机的价格，云台虽然可以用旋转来扩大摄像机的视角范围，但在旋转的同时也必然存在失控的区域，且其机械故障率会较高。因此，摄像机的选择应切实根据使用现场的具体情况考
