摘要：随着公共交通事业的快速发展，飞机出行已经成为人们方便快捷旅行的最佳选择。机场作为一个主要交通枢纽的公共场所，其公共安全也受到越来越多的重视。机场飞行区围界安防系统是航站楼重要的安防项目之一，也是民航安全专项整治工程的重要组成部分。本文以昆明长水国际机场围界安防系统为例，从系统架构、性能、功能、网络、集成等方面，详细阐述了昆明机场围界安防系统的设计和实现过程，介绍了一套多层次、多方位、多手段的围界安全防范体系，对今后机场围界安防系统的建设提供了有益的借鉴。
关键词：机场；围界；安防
1 引言
飞行区是机场最重要的场地之一，飞行区内有跑道、滑行道、停机坪和航站楼及指挥塔台等保障飞行的重要设施设备。围界则是保护这些设施设备不受外界侵害或干扰的重要保护措施。机场的围界一般有一道围墙，如砖墙、玻璃墙、钢网栅栏等，分别根据实际需要建设在不同的位置及场合。这道围墙把飞行区围起来，有阻挡外来入侵的作用。但仅有一道围界是不够的，因此，机场围界安全防范系统营运而生。
作为国家“十一五”期间唯一批准建设的大型门户枢纽机场，昆明长水国际机场拥有一套先进的围界安防系统。本文以昆明长水国际机场围界安防系统为例，从系统架构、性能、功能、接口、网络、集成等方面，详细阐述了昆明机场围界安防系统的设计和实现过程，介绍了一套多层次、多方位、多手段的围界安全防范体系，对今后机场围界安防系统的建设提供了有益的借鉴。
2 系统要求
围界安防系统是昆明机场安全防范系统的一个子系统。它担负机场围界的安全防范任务，是机场控制区内飞行区封闭管理安全保卫工作中的一种技术防范措施，对跑道、滑行道、站坪、飞行区周边围拦及飞行区入口通道实施监控，对翻越和破坏围界的行为及时发出报警、警报、和警告以达到及时处置和防范的目的，确保飞行安全。
2.1 系统设计原则
昆明长水国际机场围界总长度约为22公里。机场围界入侵报警系统的设计从机场的实际需要出发，设计原则从以下几个方面考虑：
1）高可靠性：以高可靠、高稳定为设计目标，采用环形结构，前端报警分析控制器具有独立处理能力，选用的系统、设备均经过全球用户的广泛使用并认可。
2）针对性：根据机场围界特点及抗干扰、电磁兼容要求，采用智能型震动电缆分析控制器，设置针对性的工作模式，可有效滤除许多相关的气候及飞机起降等非入侵因素引起的震动。
4）先进性：系统、设备选用符合专业发展方向的最先进产品，并结合计算机网络技术，将围界子系统无缝集成到安防系统，不但实现与监控子系统的联动控制，而且能对系统设备进行智能监测、诊断，故障时能快速恢复。
依据上述设计思想，昆明机场选用了美国专业围界防范产品生产商西南微波公司的产品，及美国专业视频监控产品生产商PELCO，配套全数字化的安防控制中心软件平台来实现。
2.2 系统架构
围界安防系统是昆明新机场安全防范系统的一个子系统。它包含围界报警系统、广播及灯光辅助系统、机场围界网络系统、围界视频监控系统、围界安防系统集成平台。
系统总体结构如图1所示：
图1 围界安防系统总体结构示意图
2.3 系统功能要求
围界安防系统采用先进的技术手段，对昆明机场约22公里的围界进行全方位监控及非法入侵报警。将围界报警、灯光、广播、监控子系统集成在统一的多媒体控制平台上，围界报警时触发相关系统设备联动，并用图文提示操作人员做应急处理，可减低劳动强度，并有效提高防范水平。值班人员可在第一时间发现非法入侵者，一方面可通过现场声光设备向入侵者警示，命令其停止非法行为。另一方面及时出警，强行制止入侵者非法行动。
2.4 系统性能要求
1）环境适应性：全天候、全天时。
2）系统漏报警、虚报警：无。
3）系统误报警：正常气候条件下，误报率少于3‰，发生地震等自然灾害情况除外。
4）防入侵系统线路压降：≤6%/km。
5）光纤传输损耗：≤0.38db/km。
6）系统联动切换时间：从系统探测到入侵到融合决策处理发出报警信号的时间：≤3 秒；从报警到切换视频复核联动所需要的时间：≤2 秒。
2.5 系统集成要求
结合计算机网络技术，围界集成系统可提供多路模拟视频信号给航站楼安防系统，实现模拟系统的接入。将围界子系统无缝集成到安防系统，不但实现与监控子系统的联动控制，而且能对系统设备进行智能监测、诊断，故障时能快速恢复。
3 系统网络设计
围界网络系统是昆明机场围界安防系统的传输网络，作为接入层网络设备接入机场安防网络系统。系统主要采用IP网络技术，围界网络系统负责视频控制器接入和围界报警系统控制器接入等。网络支持目前主流的TCP/IP协议网络协议，并能适应不断发展的网络技术的需求，支持数据通信、语音通信、多媒体通信以及各种控制信号的通信。
全网的拓扑是星型结构，以航站楼PCR机房内两台核心层交换机为整个网络核心，统一提供与各汇聚点和所有外部单位接入点的互联，实现全网的数据交换。围界安防系统网络拓扑结构如图2所示：
图2 围界安防系统网络拓扑结构
4 系统接口及联动
围界集成系统与航站楼安防系统集成方面：围界集成系统可提供多路模拟视频信号给航站楼安防系统，实现模拟系统的接入。其他系统与围界系统联动可以采用两种方式，一是干接点接入方式，二是集成方式。围界系统与其他系统的联动方式如图3所示：
图3 围界系统与其他系统的联动方式
围界报警子系统与监控子系统和出入口控制子系统通过安防专用以太网（支持TCP/IP协议）的方式联网，实现联动功能。联动功能包括围界报警子系统对其他系统的联动控制和其它系统对围界报警子系统的联动控制。
围界报警联动步骤为：集成平台服务器通过DVR得到消防报警信号，根据预先编制的联动关系表将动作指令（如关联摄像机转动到预置位，报警画面切换到显示大屏幕等，对报警画面进行录像等）发送到各执行设备。在操作工作站电子地图上显示报警位置，同时显示报警状态（报警地点、报警编号、报警种类，联动处理状态）。将相应指令发送到大屏幕显示设备、NVR录像等执行相应的动作。
报警取消的联动步骤为：安防集成服务器取消报警显示，并记录报警处理人员和处理结果。安防集成服务器将报警取消指令发送给监控系统服务器、NVR录像机取消报警状态。
5 系统设计与实现
围界安防系统的设计与实现主要包括：围界报警系统及配套系统、围界监控系统、机房及控制中心（硬件及软件）。
5.1 围界报警系统及配套系统
根据昆明机场飞行区围界环境的特点，钢围界部分采用振动电缆作为传感器，砖墙围界部分采用泄漏电缆作为传感器，5个综合道口采取加装红外对射方式，完善防范能力。
整个围界报警子系统由振动电缆、泄露电缆、红外对射装置、信号处理单元、连接单元、门回路装置、终结单元、继电器模块、通信模块以及配套广播喇叭、广播驱动装置、照明灯具、照明灯驱动装置、传输设备（光缆、光端机）、前端设备箱和报警管理计算机及相关软件等设备组成。
昆明机场在1#灯光室控制中心设立了语言分区广播系统，主要采用国外著名厂商（BOSCH）专为公共广播系统而设计的产品。该系统采用模块化结构，可根据需要灵活地进行组合，扩展较为方便。而且，该系统平时具有播放背景音乐、事务广播及警告广播等多种功能。发生特殊情况时，该系统可与安防系统配合进行自动警告广播。
5.2 围界监控系统
在设计安防监控系统时，充分考虑了系统的先进、合理性、实用性、标准性、可靠性、稳定性和可扩展性的设计原则。
围界监控系统在设备选型时，选用了安防业知名的PELCO监控设备，并本着稳定可靠的原则在采用以矩阵控制为基础的矩阵联网解决方案。
昆明机场围界每240米设计一台35倍室外彩色/黑白一体化云台摄像机，安装在3米立杆的顶部，保证无盲区。在防区控制箱内安装视频数据光端机，每12个摄像机布放一根24芯单模光缆，用于12台摄像机信号的传输。
安装在围界的摄像机，其控制信号和视频信号采用单模光缆以信号复用的方式从就近的前端设备箱传输到围界安防机房（1号灯光变电站），摄像机在前端设备箱取电。
5.3 机房及控制中心（硬件及软件）
昆明机场在1号灯光站设置了围界安防系统机房，服务器采用了Dell PowerEdge R710，机架式服务器，操作系统为Microsoft Windows Server 2003，数据库采用SQL SERVER 2005。
围界安防视频存储设备以安装在机房的数字硬盘录像机为主，记录所有图像信号，每一台数字硬盘录像机的总体记录能力在图像质量为4CIF，且质量达到25帧/秒，每一台处理10路的输入图像。硬盘录像机的内置1TB硬盘5块，总可用容量不小于4.5TB，数字硬盘录像机具有联网控制和网络图像传输功能。
工作站配置了戴尔Precision T1500，是一款塔式工作站，机箱小巧，节能静音，适合桌面应用，采用Nehalem处理器和芯片组技术和DDR3内存组合，能够满足基本的专业运算需求。
围界安防系统控制软件采用了INS7000综合管理平台，可以同时支持不同码流同时显示，支持持鼠标图控和控制键盘控制摄像机的PTZ，还可以支持与智能分析设备和智能分析软件的联动。
6 系统架构与机场无线电系统的关系
系统采用的主要设备对周边无线电的抗干扰能力较强，机场甚高频对讲系统、800兆对讲系统、无线导航系统及盲降系统均不会对其产生影响，系统所产生的电磁干扰信号由屏蔽层进行屏蔽，信号强度较弱，周界距离主要生产系统的距离较远，也不会对主系统产生干扰，具有很好的实施性。
7 结语
昆明机场围界安防系统是机场安全运行的保障性系统，该系统整合了报警、灯光、广播监控等安防技术手段，将围界报警、灯光、广播、监控子系统集成在统一的多媒体控制平台上，实现智能联动管理。该系统可以将报警信息第一时间发送到管理平台上，对于应对特殊时间、重大节庆日、重大接待活动等事项，可以提高指挥效率。昆明机场围界安防系统是一套多层次、多方位、多手段的围界安全防范体系，具备很好的应对突发入侵事件的能力，对今后机场围界安防系统的建设提供了有益的借鉴。
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论文作者:马坤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
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