城市綜合管廊安全防護系統(tǒng)設(shè)計

王 亮

(中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津300074)

1 概述

2 安防系統(tǒng)組成

管廊的安防系統(tǒng)主要由視頻系統(tǒng)、入侵探測報警裝置、出入口控制裝置、電子巡查管理系統(tǒng)4個子系統(tǒng)組成。安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以上傳至管廊主體外附近的監(jiān)控中心，由管廊運行維護人員統(tǒng)一管理。

2.1 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)能夠比較直觀地顯示現(xiàn)場的實際情況[1]，是安防系統(tǒng)的“眼睛”。視頻系統(tǒng)由前端攝像機、傳輸介質(zhì)、儲存設(shè)備組成?，F(xiàn)場的前端攝像機采集視頻數(shù)據(jù)，通過傳輸介質(zhì)(同軸電纜、網(wǎng)線或光纖)傳輸?shù)轿挥诒O(jiān)控中心的儲存設(shè)備。前端攝像機一般有兩個選擇，方案1采用模擬攝像機，方案2采用網(wǎng)絡(luò)攝像機。不同方案的前端攝像機，對應(yīng)不同的傳輸介質(zhì)和儲存設(shè)備。

① 采用模擬攝像機的方案1

采用傳統(tǒng)的模擬攝像機，視頻系統(tǒng)詳見圖1。攝像機通過視頻同軸電纜傳輸現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)，儲存則采用硬盤錄像機(DVR，置于現(xiàn)場設(shè)備間)，實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的本地儲存，儲存時間一般為30 d。圖像數(shù)據(jù)通過交換機，采用以太網(wǎng)遠傳至監(jiān)控中心。

圖1 模擬攝像機視頻系統(tǒng)

② 采用網(wǎng)絡(luò)攝像機的方案2

采用網(wǎng)絡(luò)攝像機，視頻系統(tǒng)詳見圖2。攝像機通過網(wǎng)線或光纖傳輸現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)，儲存采用硬盤錄像機(NVR，置于現(xiàn)場設(shè)備間)實現(xiàn)視頻的本地儲存，圖像數(shù)據(jù)儲存時間一般為30 d。圖像數(shù)據(jù)通過交換機，采用以太網(wǎng)遠傳至監(jiān)控中心。

圖2 網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻系統(tǒng)

2.2 入侵探測報警裝置

入侵探測報警裝置由報警探測器和報警控制器組成，主要針對管廊內(nèi)非授權(quán)人員的闖入，通過安裝在管廊現(xiàn)場隱蔽位置的探測器，在入侵者毫無察覺的情況下報警。管廊內(nèi)的報警探測器主要采用幕簾式紅外探測器(被動式)或?qū)ι涫郊t外探測器(主動式)。

最后，出口熱度降溫，印度尿素招標(biāo)結(jié)束后的沉淀期再遇國際尿素價格跌勢，至于11月份巴基斯坦、斯里蘭卡、孟加拉國以及印度的尿素采購預(yù)期尚未明朗，且對近日震蕩的貿(mào)易商報價或有博弈情緒。

幕簾式紅外探測器的檢測原理是，當(dāng)防范區(qū)域內(nèi)有人體移動時，人體發(fā)出的紅外線經(jīng)過光學(xué)透鏡聚焦到熱釋電紅外傳感器上，熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到紅外線信號，經(jīng)處理后輸出開關(guān)量信號給其控制器(置于現(xiàn)場設(shè)備間)，通過以太網(wǎng)向監(jiān)控中心發(fā)出遠程報警信號。

對射式紅外探測器由主動紅外發(fā)射機和被動紅外接收機組成，當(dāng)發(fā)射機與接收機之間的紅外光束被完全遮斷或達到一定遮斷比例時，輸出開關(guān)量信號給其控制器(置于現(xiàn)場設(shè)備間)，通過以太網(wǎng)向監(jiān)控中心發(fā)出遠程報警信號。具體選型時可以根據(jù)發(fā)射機與接收機之間的紅外光束需求，選擇雙光束或三光束產(chǎn)品。

上述兩種探測器均需與報警控制器成套使用，入侵探測報警裝置連接系統(tǒng)詳見圖3，圖3中對射式紅外探測器為雙光束型。

圖3 入侵探測報警裝置連接系統(tǒng)

2.3 出入口控制裝置

出入口控制裝置主要針對人員出入口(巡檢人員進出管廊的常規(guī)通道)。一般采用門禁系統(tǒng)對其進行控制，由讀卡器、電鎖、開門按鈕、控制主機組成，上述設(shè)備均安裝在現(xiàn)場人員出入口通道門附近，門禁系統(tǒng)詳見圖4。巡檢人員進入人員出入口時，采用隨身攜帶的磁卡(與讀卡器配套)刷卡或在讀卡器上輸入密碼的方式開啟電鎖，正常打開通道門。當(dāng)人員出入口通道門異常開啟(如暴力破壞電鎖或切斷門禁系統(tǒng)電源)時，控制主機會向監(jiān)控中心發(fā)出遠程報警信號。當(dāng)管廊內(nèi)發(fā)生重大事故(如火災(zāi))時，由管廊內(nèi)其他監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號給控制主機，自動開啟人員出入口通道門。

圖4 門禁系統(tǒng)

根據(jù)控制主機與監(jiān)控中心的連接方式不同，選用不同的開門條件。

① 門禁系統(tǒng)的方案1

采用離線式門禁系統(tǒng)?？刂浦鳈C僅與現(xiàn)場的讀卡器、電鎖和開門按鈕連接，獨立成為一個體系，通過預(yù)設(shè)的固定磁卡或密碼開啟電鎖。操作記錄均在本地儲存，無法遠程調(diào)用。狀態(tài)信息可以通過管廊的其他系統(tǒng)遠傳至監(jiān)控中心。

② 門禁系統(tǒng)的方案2

采用聯(lián)網(wǎng)式門禁系統(tǒng)。控制主機與現(xiàn)場設(shè)備連接的同時還與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，開門必須經(jīng)過監(jiān)控中心操作人員授權(quán)后，才能用磁卡或密碼開啟電鎖。操作記錄和狀態(tài)信息可實時遠傳至監(jiān)控中心，供管廊運行人員隨時查看調(diào)用。

2.4 電子巡查管理系統(tǒng)

電子巡查管理系統(tǒng)是以感應(yīng)識別技術(shù)(RFID)智能卡為信息媒介，結(jié)合智能卡識別技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、電子控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)保安巡查、設(shè)備巡檢的管理系統(tǒng)。

電子巡查管理系統(tǒng)由監(jiān)控中心計算機(內(nèi)置管理軟件)、通信座、巡更器、信息卡組成，巡更器通過感應(yīng)的方式采集信息卡數(shù)據(jù)，無硬線連接。電子巡查管理系統(tǒng)詳見圖5。

電子巡查管理系統(tǒng)在巡查線路上設(shè)立合理的檢測點，在各檢測點上布置信息卡，通常在與管廊運行相關(guān)的設(shè)備附近設(shè)置，例如風(fēng)機、排水泵處，燃氣艙室中用于切斷事故管道的燃氣管道截斷閥處[2]，電力艙室的電力電纜接頭處等。以巡更器作為巡查簽到牌，由電腦軟件編排巡查班次、時間間隔、線路走向，制定巡查計劃。巡檢人員用隨身攜帶的巡更器先讀取自己的人員信息，然后按線路順序再讀取信息卡。在讀取信息卡的過程中，如果發(fā)現(xiàn)異常事件，則可以隨時讀取事件點，巡更器將信息卡編號及讀取時間保存為一條巡查記錄?？梢远ㄆ谟猛ㄐ抛?置于監(jiān)控中心)將巡更器中保存的巡查記錄上傳到計算機中。管理軟件將事先設(shè)定的巡查計劃同實際的巡查記錄進行比較，就可以得出巡查漏檢、誤點等統(tǒng)計報表，通過這些報表可以真實地反映巡查工作的實際完成情況。

圖5 電子巡查管理系統(tǒng)

3 監(jiān)控方案

3.1 關(guān)鍵區(qū)域

① 管廊內(nèi)通道：人員在管廊內(nèi)的巡檢通道，一般以200 m為1個防火分區(qū)，相鄰防火分區(qū)之間設(shè)有防火門(通常為關(guān)閉狀態(tài))，用于隔離兩個防火分區(qū)。

② 現(xiàn)場設(shè)備間：用于安裝現(xiàn)場的配電柜、消防控制柜、視頻機柜等設(shè)備，一般位于管廊的通風(fēng)口附近。

③ 逃生口：管廊內(nèi)巡檢人員在突發(fā)緊急事故時的逃生通道，一般設(shè)在通風(fēng)口附近，可通過爬梯由管廊內(nèi)通道直通管廊外部(室外地面)，在地面出口處一般設(shè)有液壓驅(qū)動的井蓋(簡稱液壓井蓋)，作為隔離裝置。

④ 人員出入口：運行維護人員正常進入管廊的通道，一般位于管廊主體附近，通過樓梯與管廊連通，類似于地鐵的出入口。

3.2 監(jiān)控方案

只要將這些關(guān)鍵區(qū)域控制好，再結(jié)合上述4個子系統(tǒng)，即可滿足管廊運行的安全要求，及時發(fā)現(xiàn)強行闖入的非授權(quán)人員。因此，針對不同區(qū)域的特點，需采用不同探測裝置。

① 管廊內(nèi)通道比較長，管線較多，通道比較狹窄，直線方向上視野比較好，適合采用視頻系統(tǒng)進行監(jiān)控 。可以選擇具有移動偵測功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機，當(dāng)發(fā)現(xiàn)畫面內(nèi)有異常的移動物體時，向監(jiān)控中心發(fā)出入侵報警。因管廊相鄰防火分區(qū)的通道門為常閉防火門，也可以利用通道門的限位開關(guān)來進行防控，當(dāng)防火門在非巡檢時間段開啟時給出報警，同時與該艙室內(nèi)的攝像機進行聯(lián)動，捕捉實時畫面。

② 現(xiàn)場設(shè)備間內(nèi)相對比較開闊，可以采用與管廊內(nèi)通道相同的方式，直接采用網(wǎng)絡(luò)攝像機的移動偵測功能，或者利用設(shè)備間通道門限位開關(guān)作為檢測裝置，當(dāng)通道門異常開啟時給出報警；也可以采用其他方式，比如采用幕簾式紅外探測器進行入侵監(jiān)測，在室內(nèi)通道門附近頂板上設(shè)置該裝置，當(dāng)在非巡檢時間段有物體進入探測區(qū)域時，向監(jiān)控中心發(fā)出入侵報警，同時與管廊內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攝像機進行聯(lián)動[3]，捕捉實時畫面。

③ 逃生通道一般與外界相通的地方設(shè)有液壓井蓋(可以配置限位開關(guān))，當(dāng)井蓋開啟時，開關(guān)動作，可以向監(jiān)控中心發(fā)出警報。如果逃生口處無法設(shè)置限位開關(guān)，則可以在爬梯附近隱蔽處設(shè)置幕簾式紅外探測器或?qū)ι涫郊t外探測器，當(dāng)在非巡檢時間段有物體進入探測區(qū)域后，由報警控制器向監(jiān)控中心發(fā)出報警；也可以在逃生爬梯與墻體交界處設(shè)置振動光纖檢測，當(dāng)有外來人員闖入時由報警控制器向監(jiān)控中心發(fā)出報警，但鑒于目前振動光纖檢測設(shè)備成本較高，暫不推薦采用。

④ 人員出入口可以由出入口控制裝置進行監(jiān)控，門被暴力破壞時可以向監(jiān)控中心發(fā)出報警，也可以與視頻系統(tǒng)配合使用，在入口處設(shè)置攝像機。

通過各系統(tǒng)的檢測裝置控制好關(guān)鍵區(qū)域，再輔以電子巡查管理系統(tǒng)，定期巡查，可以最大程度提高管廊的安防等級。

4 結(jié)語

管廊的安防系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組合而成，日常巡檢采用電子巡查管理系統(tǒng)，人員通道由出入口控制裝置監(jiān)察，入侵探測報警裝置用于前期入侵檢測，當(dāng)檢測到異常時，聯(lián)動視頻系統(tǒng)，將圖像在監(jiān)控中心顯示，針對不同情況，啟動相應(yīng)處理方案。各個系統(tǒng)互相補充，從日常監(jiān)測到重點檢查，從前期預(yù)防到后期入侵處理，全方位監(jiān)控，形成一個整體，才能有效地保障管廊內(nèi)設(shè)備和管線的安全運行。