基于移動通信系統技術的危化品場所智能安防建設

陳昊

（鼎熙國訊科技有限公司 廣東省廣州市 510653）

1 移動通信系統技術的發展趨勢與特征

19 世紀80年代以來，蜂窩移動信息技術得到了快速發展與廣泛應用，且隨著國家與社會發展的步伐，蜂窩移動信息技術大致每十年便實現新一代系統的成功商用。現今，4G 移動通信系統已經被廣泛地應用于社會各領域，特別值得關注的就是，4G 移動通信系統所具有的高速數據傳輸能力帶動了“互聯網”的崛起與發展，自然而然地促成各種創新應用的落實，如移動支付、智能城市、移動游戲等。而備受矚目的5G 移動通信系統所具有的超高速傳輸、超低時延以及海量連接能力，滿足個人終端用戶需求的同時實現垂直領域的多樣化創新應用。

在各類通信業務發展、應用需求提升的驅動下，創新商用對網絡覆蓋、傳輸速率、端到端的時延提出了高要求，即：提升傳輸速率的同時，達成與其他各類通信系統的深度融合。此外，緊隨AI技術發展的步伐，新時代網絡發展的重要方向便是無線網絡高度智能化。6G 移動通信系統能夠更好地契合“連接智能數字世界”的發展要求，促進網絡全覆蓋、高度智能化、網絡安全性的提升。通過對比六代移動通信系統技術發現，6G 移動通信系統技術推動“連接事物”向“連接智能”的“變”，即：實現人與人、人與設備、各類資源的智能連接。鑒于此，六代移動通信系統技術發展趨勢，詳情見圖1，且最顯著的特征就是逐步趨向于智能連接。

2 “門禁——門磁——紅外報警”一體化系統設計

“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統，可以簡單地理解為“智能遠程安防報警系統”。該系統的技術支撐就是移動通信系統技術，通過移動通信系統技術與安防建設的深度融合，實現門禁、門磁、紅外報警與安防系統網絡的無線連接，很大程度上強化危化品場所安防報警系統的“適用性”與“實用性”。筆者結合新時代危化品場所的發展需求與安全管理需求，通過合理分散、集中各設備完成遠程智能安防報警控制系統的設計。

2.1 架構設計

筆者設計的“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的主要由主控節點、各設備信息集中節點和傳感器節點構成。其中，主控節點基于MFC 的上位機程序運行，由主控計算機與主要接口等構成，旨對各級節點的信息進行綜合現實；各設備信息集中節點，主要由ZigBee 無線通信接口、AVR 單片機及網絡通信接口等構成，旨在采集、接收信息；傳感器節點，主要由ZigBee 無線通信接口、紅外傳感器等構成，旨在綜合分析、判斷安全信息，強化系統的擴展能力。該系統采用三級節點模式的系統構建，實現了倉庫、保安室安全狀況的實時高效感知，全面覆蓋危化品場所的全面積。

2.2 設備選型

危化品場所大致可以分為“倉庫”與“保衛室”，具體的設備選型為：

圖1：1G-6G 的發展趨勢

圖2

2.2.1 倉庫

防爆攝像機2 套：視頻監控裝置的防爆特性、電纜的防爆防護措施應符合GB 50058 相關規定。

周界未加裝入侵報警裝置（含紅外報警系統、安防平臺采集器）：露天式儲存場所出入口應安裝入侵報警裝置（柵欄頂部四角）；安防監控中心應與行業監管部門、公安部門和報警運營服務機構遠程聯網或預留接口；入侵和緊急報警系統布防、撤防、故障和報警信息存儲時間應大于等于90 天；出入口控制系統信息存儲時間應大于等于180 天。

加裝電子巡更：電子巡查系統的巡查路線、巡查時間應能根據安全管理需要進行設定和修改；巡查記錄保存時間應大于等于90天。

出入控制系統（門禁）：露天式儲存場所出入口應安裝出入口控制裝置；出入口控制系統信息存儲時間應大于等于180 天。

2.2.2 保衛室

出入口加裝防盜安全門：出入口應設置防盜安全門，符合GB17565-2007 要求。

門禁：對強行破壞、非法進入的行為或不正確的識讀發出報警信號。如：門禁設備、人員閘機、車輛閘機、紅外對射報警、門磁報警等。

運營維護：對易制爆安防設備運營維護1年。

2.3 硬件設計

設計硬件電路時，不僅需要最大限度地確保“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的簡單、可靠，還要注重強化“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的“可拓展性”、“經濟型”以及“適用性”。本文“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的控制軟件設計主要包括信息集中節點與傳感器節點兩部分組成。

2.3.1 信息集中節點

“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的容量對系統的正常運行、安全管理有著不容忽視的影響，因而結合新時代對危化品場所智能安防建設提出的高要求，主控節點與信息集中節點之間采用“網絡通信”方式，旨在提升大數據的遠距離傳輸。

2.3.2 傳感器節點

傳感器節點主要由通信模塊、單片機、繼電器控制模塊、直流電源等部分構成，在具體的實操過程中，接入的220V 交流電需要轉換為5V 直流供電，才能夠供“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統的供電模塊使用。“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統采用MXA(S)2.5S5N 模塊，歸根究底就是，該模塊能夠低輸出噪音、輸入對輸出電壓隔離等優越性，更為契合新時代對危化品場所智能安防提出高要求的需求。這里值得特別關注的就是，“門禁——門磁——紅外報警”一體化系統正常運行、安全管理的基礎與關鍵就在于“通信鏈路”的正常工作，而傳感器節點與信息集中節點之間的通信，通常利用ZigBee 無線通信完成，歸根究底就是ZigBee 無線通信的成本較低、誤差頻率較低、傳輸速率較高等優越性。

2.4 系統設計

2.4.1 防爆系統

防爆系統大致分為“防爆建筑”設計與“防爆設備”安裝，具體如下：

（1）防爆建筑設計。危化品場所通常會選擇單層建筑，如若不得不選擇多層建筑時，就需要將危化品倉庫設置在建筑的頂層，旨在有效地避免危化品倉庫地面產生火花。此外，危化品倉庫的地面要適用環氧樹脂進行覆蓋，同時還要進行泄壓設計，但這里值得關注的就是，泄壓的面板、墻體以及門窗都不能選用普通玻璃，此外泄壓的方向通常為“向上的”，如若不得不選擇側面泄壓時，那么泄壓要避免人員的密集區與主要的交通干道、

（2）防爆設備安裝。危化品場所內所用的燈、開關、配電箱等電器設備都應該選擇“防爆”類型的，且進入場所內的電器設備必須要有相關質檢部門的防爆合格證，且安裝、維護以及檢測都必須要符合國家的標準。這里值得特別關注的就是，防爆門的鉸鏈要選用青銅套和墊圈，且門扇的周圍還要貼上橡皮軟墊。

2.4.2 通風系統

危化品場所的通風系統主要由控制系統、風機、通風管道、過濾器、進（排）封口等部分構成。結合通風動力可以將危化品場所的通風系統分為“自然”與“機械”兩大類型，這里值得特別注意的就是，危化品場所內首選的通風系統為“自然通風”。通風系統需要有擁有能夠導出靜電的接地裝置，而通風設備則需要具有防爆性能，選用的管道材料需要為不具有燃燒性能的材料。

2.4.3 消防系統

顧名思義，“消防”大致可以分為“消”與“防”兩部分，其中“消”則是消除隱患，“防”則是預防火災，籠統來說，“消防”大致可以分為“防火”與“滅火”。結合防火建筑的具體要求來講，危化品場所的墻體與屋面板必須要要用不具有燃燒性的材料，值得關注的就是，墻體必須是實心的。而選配場所內的滅火器材時，必須要以“場所內危化品的特性”為依據，同時還應在場所內顯眼的位置上張貼滅火器材的使用方法。因而危化品場所的消防系統大致由“建筑”與“器材”兩部分組成，而為了保障危化品消防系統的性能，要做到一手抓“防火建筑”，一手抓“滅火器材”。

2.4.4 監控探測系統

監控攝像頭是危化品場所監控探測系統的主要組成部分，其是一種視頻拍攝的監控設備，主要由攝像機、監視器等部分構成。其中，攝像機是集“監控”與“攝像”兩種功能于一身，可以安裝于危化品場所的倉庫內部；監視器是一種視頻攝像顯示設備，其出現于危化品倉庫的監控探測系統主要是為了方便監控、便于觀察，具體的監控原理圖如圖2 所示。

3 危化品場所智能安防建設成效的分析

危化品場所智能安防建設的成效可以簡單地概括為“五化”，即：立體化、全景化、智慧化、追溯化、集中化，具體的表現為：通過視頻監控、紅外線報警系統等信息技術手段，實現了危化品場所的立體化探測預警；通過對危化品場所的出入口、監控探測系統等有效措施，實現全景化、可視化的監控；通過分析數據進行預測與評估，強化目標識別的針對性，提升安全預測的智慧化；通過訪客管理和車輛管理，可對目標蹤跡進行追溯，能夠分析出訪客一年內出現次數，關聯出所有視頻信息；基于危化品場所的保衛室，實現對防御、管理等信息的集中、直觀呈現。

綜上所述，隨著移動通信系統技術的發展，危化品場所安防建設迎來的機遇與挑戰，這里值得關注的就是，“機遇”與“挑戰”都來自于移動通信系統技術的特征——高速的數據傳輸能力，具體的體現則是：“機遇”就是把移動通信系統技術應用于危化品場所安防建設，能夠推動危化品場所安防建設向著智能化發展的步伐，強化危化品場所安全管理的信息化與智能化；“挑戰”就是危化品場所面臨著“非常闖入”、“反恐突襲”等安全風險持續增產，且隨著技術設備的不斷發展，安全風險的表現形式呈現出多元化，如無人機深入危化品場所進行跟蹤、拍攝。