監控技術防范系統在博物館的應用

王振

監控技術防范系統在博物館的應用

王振

（中國國家博物館，北京，100006）

監控技術防范系統是確保博物館安全的重要組成部分。基于入侵報警系統與視頻安防監控系統概況，深入闡述了防范系統的技術創新方面的設計，分析了系統中監控、控制、聯動一體化的整體結構。系統保衛了博物館安全，為相關領域安防系統搭建提供了新思想。

技術防范；入侵；視頻監控；聯動

引言

中國國家博物館位于北京市東長安街16號，是一座集文物征集、考古、收藏、研究、展示于一身的綜合性質博物館。館藏文物藏品多達數十萬件，系統收藏包括中國古代、近現代、當代歷史的珍貴文物。改擴建后的中國國家博物館將成為世界上面積最大的博物館之一。

在中國國家博物館改擴建工程中，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，屬于高風險對象，為一級風險防范工程。按功能及使用性質設置：文物庫保管區、展陳區、社教區、學術研究區、公共活動和休閑服務區、行政業務辦公區、設備用房、地下車庫和武警營房等。通過此次改擴建工程，國家博物館各項設施將進一步完善、配套和現代化。

為了保證中國國家博物館的安全，其中安防系統非常重要。安防系統主要由入侵報警系統與視頻監控系統組成，除了發揮常規功能外，還融入了非傳統結構搭建等新技術[1-5]。

1　關鍵技術與系統

1.1入侵報警系統

報警系統入侵探測率設計值為100%。為達到此指標，在設計中使用多種類型的探測器，并確保需要保護的區域在降額使用區域范圍內。博物館內一級風的部位采用2種以上的空間防護探測器，并保證在保護區域內交叉覆蓋。

報警系統漏報設計值為0。為實現此指標，博物館報警系統設計了一套從周界防護、監視區、防護區、禁區等4區聯合為一體的縱深防護體系，在實現技防和物防的同時，還有人防配備。

入侵報警系統總體示意圖如圖1所示。

1.2視頻安防監控系統

圖1　入侵報警系統示意圖

視頻安防監控系統由前端設備、信息傳輸及控制設備、圖像顯示記錄存儲設備三部分組成。其中攝像機系傳輸系統，負責顯示、控制、記錄和存儲。控制室按功能區域劃分為總控室和若干分控室。總控室（中央控制室）可調控本區域的視頻圖像及全館全部圖像；分控室可管理所管轄區域的視頻信息，必要時可通過總控室管理其他區域視的頻信息。此外，在現場特殊位置設有副控點，可以監控總控室授權下的現場相應圖像，或其所掌控的防范區域的圖像。視頻監控系統可獨立運行，亦可與入侵報警和門禁、聲音復核系統聯動，實現同步切換和視頻復核，如圖2和圖3所示。

圖2　視頻輸入輸出原理圖

圖3　雙CPU視頻系統示意圖

2　系統創新

為確保中國國家博物館的安全，建設出一套優質、先進、可靠的安防系統是歷史的需要。

中國國家博物館安防系統的實施與使用，不像其他普通安防系統僅僅局限于自身系統的使用與控制，還需要實現與SIEMENS智能燈光控制系統、TYCO火災消防系統、停車場系統、MOTOROLA無線對講系統、KONE電梯等的聯動控制。通過安防系統對相關設備進行控制，最大程度上保證了國家博物館技術防范的可靠性與安全性。尤其是采用了以下新技術：

（1）視頻監控子系統存儲設備并沒有使用直接配置硬盤的傳統方式，而是采用了嵌入式磁盤陣列系統（NAS結構）對近30天內的視頻圖像進行存儲。嵌入式磁盤陣列的使用大幅提高了國家博物館的安防系統的故障防范能力。該磁盤陣列系統具有多控制器（機頭）控制功能，同時支持在線故障互切換。陣列配有STAT硬盤組，具有RAID6數據保護方式、動態備用磁盤功能、數據快照功能。磁盤陣列圖像記錄采用H.264圖像壓縮格式，D1畫質、全幀速格式顯示。錄像方式靈活多樣，具備全天實時錄像、報警錄像、定時錄像等多種方式。圖像記錄設備具有視頻運動探測和報警功能。

（2）防入侵報警子系統并未使用傳統的報警主機方式實現前端點布防，而是通過支持總線通信模式的特殊控制器對前端報警設備進行信息采集，將實時信息在2 s內傳回系統進程平臺，并通過一系列軟件處理后，在安防系統集成平臺的電子地圖及活動查看器上實現一系列的相關聯動。好處是極大方便了相關聯動設置，提高了系統的便捷性，并大幅提高系統平臺報警點容量上限。

防入侵報警子系統整體設計分為了若干大區域，并設立了以中央控制室為核心的整套入侵報警系統。報警前端探測器接入位于各樓層安防小室內的防區擴展模塊內。各防區擴展模塊通過RS485總線，以星形方式連接至位于樓層安防小室內的報警控制器中。固定探測器與展柜探測器按博物館文物防范等級設計要求分別接入各自的控制器。報警控制器通過雙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絡交換機中，再統一傳回核心交換機（匯聚層）。在中央控制室設置一臺主數據庫服務器，以1 000 M銅纜接入中央核心交換機（入侵報警系統、出入口控制系統、停車場管理系統共用）、集成服務器（入侵報警系統、出入口控制系統、視頻系統、音頻系統共用），通過網絡設置將應用服務器連接至位于中央控制室的安防集成平臺服務器。

在平時使用中，各分控區域集成服務器處于備機狀態，系統由中央控制室統一管理。即使某個控制室癱瘓，也不影響其他各區域控制室的正常工作，因為中央控制室主服務器癱瘓時，可以按預案指定其他區域控制室中的任意一個控制室的備份服務器接管所有服務，其他區域控制室的服務器繼續備份功能。

網絡方面，把位于各樓層的報警系統交換機、數據庫服務器及相關服務器統一規劃至入侵報警系統VLan，保證網絡傳輸的帶寬，不至于在視頻傳輸流量大的情況下，影響整個侵入報警系統的運行。

（3）安防系統還配備了一套模擬地圖板系統，當安防集成平臺服務器因意外損壞無法使用時，可予以啟用。該地圖板具有所有報警點的準確位置顯示，信號采集不是通過集成平臺，而是直接采集前端硬件設備狀態，使操作人員不通過安防集成管理平臺即可對前端狀態進行監控，實現了熱備。

通過集成管理平臺對各個子系統進行集成，最終實現了前端所有設備的遠程監控、控制、聯動等操作，也實現了相應設備的查詢、啟用、禁用、狀態鎖定等。

3　結束語

中國國家博物館無論面積、展品價值，在世界范圍內都屬一流，演繹著全中華民族幾千年的歷史、傳承著億萬同胞的精神。從某種意義上說，它是整個民族的祖廟。

總而言之，隨著工業的發展與創新，在博物館安防系統中必須切實做到與時俱進，緊跟工業科技前沿，加強技術知識深造，確保博物館的絕對安全。

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

[2]占凱. 室內非法侵入雷達探測器的研制[D]. 成都: 電子科技大學, 2014.

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

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

[5]楊時, 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，中國國家博物館工程師。研究方向：博物館技術防范。

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工業技術創新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.058