安防系统保机场安全 集成技术仍是关键

        国务院规定：2011年春运时间为1月19日至2月27日，时间跨度1月有余。以致近两个月来，各火车、汽车、机场等交通部门都进入了紧锣密鼓的春运运力调整和安防举措高度谨慎运作期。其中，火车与汽车客运站，由于占地面积小，人与物的安全管理相对来说较简单，只需采用多增派人力巡查，或安装简单的视频监控系统、增开车次、严防车票造假等方法即可较大程度的解决安保问题和缓解人员密集状况，但对于高服务质量、高安全性的“小型城市”——航空枢纽机场而言，因占地区域大、飞行区大、候机楼大、客货流量大、飞机起降量大等特点，如果仅靠人力进行安全管理，很难奏效，其必须借助先进的技术防范手段，做到早发现、早制止，将不安全因素彻底掐灭在萌芽状态，方可最大程度的实现机场的安全运营。


 

　　其实，即便没有春运的推波助澜，机场安防也从未怠慢过。众所周知，机场的作用不仅仅是服务于国内人民往来，它更是连接中国和国际友人往来的纽带。随着北京奥运、上海世博会、广州亚运、深圳大运、东盟博览会等系列国际性活动的展开，中国的航空业也以前所未有的速度向前发展着。据了解，2010年底我国机场已达186个，而北京首都机场、上海浦东机场、广州白云机场等发达城市国际性机场，在近几年均开始了不同程度的改建和扩建，这其中自然少不了安保系统的改建。其中，机场安防系统主要由安检、视频监控、门禁和周界四大子系统组成;防盗报警因规模较小，且多与视频监控联动，通常都纳入监控系统中;此外还有楼宇自控、火灾报警系统、巡更系统和公共广播系统等。按投资算，视频监控系统(包括防盗报警)占的比例最大，约占56%;其次是安检，约占20%;周界防范系统，约占9%;出入口控制系统，约占5%;楼宇自控、火灾报警、巡更和公共广播系统合计约占10%%。而改建后的机场在各安防系统的投资比例并没有发生改变，只是出现了较多新技术，逐渐被应用在个别机场，为普及性应用打前锋，如三维智能图像分析、热成像、人脸识别、无线报警、第三代周界防范技术等。

　　国外：以应急指挥为平台，集成安防与消防

　　中国作为发展中国家的“领袖”，无论是在工业、农业或能源方面，都是亚洲新兴市场国家的“榜样”，向来秉承“与国际接轨”的发展理念，不断与时俱进，推陈出新。因此，谈国内机场的安防建设，自然少不了对比国外的机场安防建设状况。

　　据西门子安防解决方案经理张泳介绍：“对于国外的机场用户而言，其最大期望是在第一时间内接收到报警信息(包括误报)，并进行及时处理，故国外机场的集成，一般采用应急指挥平台进行综合管理。它将所有的安防子系统或者消防系统通过统一协议接口连接到该平台，包括各区域(安检区、候机区等)工作人员的人员的信息及部分业务管理流程，当有突发事件发生时，应急指挥平台在接收到报警信息的第一时间，就可清晰的显示出是哪个子系统发出的报警信息，且在接收到报警信息时，此外，该平台内还存储了各类突发事件的处理流程，后管工作人员只需按照平台上显示的处理流程处理即可，包括第一时间将报警信息同时发送给事故地的工作人员，以便进行及时的处理。且该平台还会自动记录后端工作人员的全部处理流程，以备后期查看。”

　　同时，西门子张泳也表示：“虽然国外的应急指挥平台已做到一定程度的集成，但还需不断完善。如目前该平台仍较多的为安防做应急指挥，而对于如天气原因造成飞机起飞延误、有人闯入跑道、或飞机起飞时有东西从飞机上摔下跑道等突发事件的处理流程，还未被揽入到该集成平台，未来也可将更多的业务管理系统如商业POS系统等集成进来，这均是需改进的方向。”

　　相对国外机场，国内机场的集成也是谈论最多的话题。西门子张泳表示：“目前国内集成平台还只是安防子系统简单的联动，比如将监控、门禁、报警等系统放到统一的界面上，通过各开放协议进行联动和信息共享。”DDS项目经理李民也表示：“集成有联动和真正的集成两种概念。真正的集成是由第三方开发一个统一的软件管理平台，将所有的监控、报警、门禁、周界防范等系统都统一可在该平台上进行操作，但这样的话，厂商必须把自己系统的源代码发给集成的厂商，这涉及到知识产权，相信很多厂商不会愿意，故多数厂商只能提供一个开放端口，让集成平台厂家来管理，但这样的集成，只能算联动，但其实联动式集成也有一定的难度。”通过了解，联动难点大致归整为如下几点。

　　1、网络带宽。西门子张泳表示：“国内机场集成系统并不实用，现在也不可能实现。因机场占地面积广，网络带宽就是集成的一大问题，即使各子系统在功能上集成了，而在实际应用中也会因网络带宽受到发挥限制。”北京北邮国安宽带网络技术有限公司产品经理霍晓练也提道：“数字化系统联网都需要考虑带宽的问题。而安防厂商产品盈利本就不多，如果厂商自己单独布设网络，成本又太高，所以只能用机场提供的带宽，但机场分给弱电系统的带宽有限，故诸多功能的实现受到限制”。

　　2、机密性。上海日诞智能科技有限公司门禁及系统集成部经理蔡煦表示：“以门禁系统为例，国内机场大多选用国外品牌如博世、霍尼韦尔等，认为其稳定性和安全性较高。而开发一卡通系统的国内门禁厂商的产品，在机场几乎不被选用，认为一卡通系统技术风险太大，用户隐私有可能被泄露，故宁愿选用单纯门禁功能的国外品牌。”

　　3、统一协议。由于数字化的发展，要建设集成化管理平台，就必须要求所有的安防系统厂商均开发统一的开放协议，这也是一个老话重谈的问题，非一朝一夕可为之。

　　国内消防应急指挥代表：公共广播系统

　　直观来看，国内和国外机场安保建设的区别在于：国外机场注重安全，安防和消防做到了集成和联动。而国内机场，虽有消防应急指挥系统，但多以公共广播系统兼顾消防紧急广播的形式来达到应急指挥的目的。

　　公共广播系统的所有设备均设置在消防中心，采用集散型分布设计，广播源分优先级，紧急广播具有最高优先权。在突然事件发生前，公共广播系统主要在机场航站楼的各公共区和办公区分别播放机场的航班动态信息、机场业务信息、特别通告;在紧急事件发生的情况下，所有响应区域的正常广播将被自动切断，取而代之的是来自消防中心的紧急广播，以便消防指挥员利用广播系统指挥和引导乘客及所有人员紧急疏散，安全脱离现场，防止现场秩序混乱。而其它广播区的广播可以正常广播，不受干扰。此外，当紧急广播启动时，业务广播、背景音乐广播等自动处于静音状态。

　　机场安防 一直在超越

　　虽国内机场安防与国际机场还有些许差距，但值得肯定的：国内机场安防系统新技术的推出和使用是跟得上时代的。据了解：热成像、智能图像分析、人脸识别与虹膜技术、第三代周界防范技术等都已有或将有实例使用，未来或将普及。

　　监控：智能图像分析和热成像

 
　　监控系统在机场的重要性不言而喻。以往的监控系统，谈论最多的技术是智能分析，包括人流统计和物品遗失等功能。现今，监控技术出现了两个热点：智能图像分析和热成像技术。

　　· 智能图像分析。顾名思义，就是能对图像进行智能化分析，包括行为分析和虚拟的周界防范功能。西门子张泳表示：“过去的智能分析属于二维视频分析软件，可实现人流统计、侦测物品丢失或遗留等。而自2007年进入市场的三维智能分析软件，除了具有二维智能分析的功能外，它还可充当虚拟周界防范使用：即可在监视器的大屏上，设置某一区域为一个防区，当有目标物穿越此范围，可立刻触发报警，且可立即分析出该目标物的具体位置。

　　还可在后端设置入侵物类别，包括人穿越报警和物穿越报警。设置前者模式，飞机穿越不会报警;设置后者模式，人穿越不会报警。”而西门子推出的广域智能分析监视系统，保安人员还可在后端的监视器上通过设置，将自己感兴趣的监控图像，提取到服务器上进行查看，避免了以往矩阵连续不断的查看所有的监控图像，导致事倍功半的结果;

　　· 热成像。据腾龙相关人士介绍：“机场在夜间需要监控宽广的环境，如机场跑道，往往需要使用红外补光灯协助摄像机进行监控，但红外补光灯的照射距离一般为200米，加上过多的照明可能会影响飞机在跑道上的起飞和降落，红外热成像仪就在此情况下被提出了。”

　　红外热成像仪在使用时并不需要近红外补光或可见光的照明，它可以在完全无光的宽广环境下使用。因其使用的成像焦平面是通过远红外光谱进行成像，也就是任何物体的温度只要高于绝对零度(-273℃)都会辐射出“热量”或者说“能量”， 它们在光谱上属于人眼不可见的远红外光谱。热成像仪正是通过探测远红外线来判断物体表面的温度信息，从而生成红外热图像。由于这种特殊的成像原理，使红外热成像仪完全不需要可见光的照明，可在“完全无光”的环境下进行成像。同时，由于远红外光的传输和穿透能力较强，可以透过雾、烟、雨、沙尘等，所以热成像仪可完全在任何环境中进行成像。

　　西门子张泳介绍：“热成像仪在国外机场使用较多，目前国内机场多用红外摄像机，但随着飞行区不能用灯光以免干扰导航仪正常工作，未来不依靠任何光源的热成像摄像机必定会应用越来越广泛。”据悉，腾龙研发了适合专供机场使用的红外热成像仪，其引入了各种光学及电子技术，如光学防抖系统、自动对焦、光学电动变焦、可交换接口技术等。

　　周界防范：旧系统升级PK新系统

　　2009年6月，上海浦东国际机场率先采用我国自主研发的第三代机场周界安防系统，其采用传感器网络，以红外、振动光纤等多种探测技术结合，打造“预警区、报警区、出警区”、“低空、地面、地下”的 “三级三维”的立体防入侵技术，该系统具有抗干扰能力强、误警和漏警率极低、入侵物位置精准定位的优势，多数业内人士认为，其必是机场未来周界防范的核心技术。为此，传统的机场周界防范系统也有了忧患意识，不断推陈出新，试图继续抢占市场。

　　据了解，传统周界防范系统包括红外探测和光纤振动两种，红外探测因易受干扰和雷击、且遇到雨、雾天气，误报率也较高。故北邮国安霍晓练认为：“多数机场会选用振动光纤，以技术成熟和价格等优势，打败第三代周界防范技术。”同时，其表示：“从原理上来看，第三代周界防范最大优势乃叠加了多种探测技术、对前端入侵目标进行有效分类，及入侵点精确定位，但本质上和光纤周界防范技术原理相同，如光纤振动也可联动视频来确定入侵物的精确位置。并且，现今的光纤周界防范技术也有了较大的提高。”

　　· 前端采用无源设备。故障率和维护率可降低，同时也避免了有源设备供电的弊端，且机场周边自带围栏，施工安装较为方便;

　　· 前端设备非金属器材。避免了机场电子设备受金属辐射的影响，可更好的工作;

　　· 智能学习功能。可屏蔽外界误报因素。系统在安装调试之初，便会在将所有可能引起误报的现象进行数据采集，做成数据模板，当系统探测到同类现象时，系统不会报警;

　　· 不同颜色警灯。在后端软件上，将入侵、无入侵、光纤被破坏等分别设为红、绿、橙色，如果报警信号因故未及时发送过来，也可以通过软件上的图标颜色来判断前端情况;

　　· 地图实时显示防区报警。在有报警信号发过来时，同时联动摄像机，进行视频复核。

　　此外，振动光纤可按防区分布和精确定位两种模式来布置。

　　前者由用户自行划分好防区，按照防区分布来铺设光纤，这是较传统的防范技术;后者是采用一根光纤从头铺设到底，采用精确定位算法来识别入侵位置。北邮国安霍晓练认为：“防区分布，一般100-200米为一个防区;而精确定位模式，虽然施工方便，但精准度并不高，一般的误差也在50-100米左右，加上精确定位适合直线的长距离使用，而机场拐角多，故机场多选用防区分布模式。”如北邮国安的防区分布的光纤周界防范系统，正在河南新郑机场测试使用。

 
　　报警：无线报警技术

　　相较于其他安防子系统，报警系统算改变较少的系统，唯一的改变就是未来无线报警或许会在机场应用，如日诞蔡煦表示：“以上海的T航站楼为例，已建设10余年，建设之初并未安装报警系统，由于早已铺设了大理石等固定装潢，周围也有金属物存在，如今再改建去铺设报警系统，布线较麻烦，故现在还是单靠人工巡查来防止意外事件发生。随着无线报警技术的成熟和无需布线的优势，未来其可能在机场也有一席之地。”据悉，博世和霍尼韦尔均研发了无线报警产品。然而，笔者走访，也有部分厂商认为无线报警还有些缺陷，需要改进。

　　· 抗干扰能力：无线报警器易受高频干扰或其他影响引起误报和漏报。如在距离一米左右打手机可能会引起报警;报警信号也会随着传输距离而衰减;稳定性较差;

　　· 非专业化安装，防破坏能力差。无线的报警主机几乎都是主机和键盘一体(有些没有键盘)，采用塑料外壳，外观设计也比较美观，一般安装在比较显眼的位置，但易受到入侵者的破坏。且大多数无线主机采用标准接头接线，入侵者只要拔掉电话线警号线就可以阻止报警;

　　· 同频干扰问题，这是无线报警系统的致命的弱点，只要按住相同的遥控器的同一按钮，由于同频干扰，主机无法正确接收探测器传来的报警信息，有些厂家采用了干扰识别报警的方法应对，即当主机发现有长时间的连续干扰时，就可判断是有人故意干扰，这种方法可在一定程度上解决恶意干扰问题。但一般识别干扰的时间是30秒以上。这个时间足够破坏主机了;

　　· 保密性问题，目前国内大部分无线主机采用2262遥控芯片，码制为8位3进制总共只有六千多码，重码概率比较高，特别对于小区用户数大的情况，无疑重码可能性大大增加。且这种码制易被扫码的手段破解。安全性也差;

　　· 触发延时，为了省电，几乎所有的无线探测器都采用了触发延时技术，就是在一次触发报警后的2-5分钟不会被二次触发报警，这个延时缺陷导致入侵者只要干扰触发了第一次就有了足够的破坏主机的时间;

　　· 备用电池问题。有线主机一般采用7AH的蓄电池，能达到停电时连续工作18个小时以上。无线主机由于体积小，只能采用小体积电池，如5AH电池做后备。为了降低销售成本，有些厂家出厂时不配备用电池，也有些厂家配用质量比较差的充电电池，几次充电后电池的供电时间大大缩短，达不到断电连续工作18个小时的技防要求。

　　门禁：人脸识别与静脉指纹

　　之所以将门禁技术放在最后来讲，主要因其新技术并不多，有如DDS李民表示：“传统的门禁系统由于稳定性和安全性较高，在机场的应用并未出现不良问题，所以机场门禁系统的新技术需求并不强烈。”同样，上海日诞蔡煦表示：“现今机场用的较多的还是刷卡加密码的方式，但随着门禁系统的发展，虹膜、生物识别等技术也慢慢的崛起。”

　　据悉，北京首都国际机场从2009年9月起，在国内率先启用人脸识别门禁系统进行工作人员的证件查验。其能在1秒钟之内完成被检人员面部特征的识别，并能与后台数据进行对比，快速、准确的核实被检人员的身份，错误识别率仅为0.01%%，准确率远远高于传统的人工证件查验，能够有效弥补人工证件查验存在的不足。如美国汉军的生物识别技术已被用于上海浦东机场。

 
　　而另外谈论已久的指纹识别和掌形仪技术。在国外并不被认可。日诞蔡煦表示：“指纹和掌形仪识别由于可被复制和砍掉手指来用，已不完全被认可，目前国外研发了静脉指纹技术。” 静脉指纹识别技术的前提即须保持血液流通的情况下，方可进行识别，目前日立的门禁一体机就具备此技术。

　　产品选择与系统维护

　　机场对安全性要求之高，故机场用户多选用国际知名安防品牌，其质量并无太大的问题。故笔者只能将目光放在产品选用遵循原则和系统维护两方面。

　　选型安装

　　· 前端摄像机。西门子张泳表示：“监控系统前端并不必要用高清摄像机，只要按正规验收标准验收，一般480线以上清晰度的摄像机，已可清晰的分析出目标物的情况。”但上海日诞蔡煦认为：“目前机场所用的普通摄像机虽然能满足一般的智能分析需求，但并不能看清楚人脸细部特征，故可采用高清摄像机局部使用的方式来满足需求。”

　　· 光纤绑定工具。北邮国安霍晓练表示：“因光纤长期暴露在外，故光纤绑定的工具，要具备防腐蚀、耐室外高温等性能，一般用金属绑带或者防紫外线的塑料绑带来绑定光纤。”

　　· 安检是机场安全管理的第一道关，安检产品的选择十分重要，目前几乎所有机场都配备了先进的X光机安检系统和爆炸物安检设备，以防身份不明的人或危险品上了飞机，给航空安全带来巨大隐患。

　　售后维护

　　机场的验收非常严格，故一般选用的系统和产品都较少机率出现问题。多数厂商表示：如果机场选用了该公司产品，都具备一年的免费保修，在这一年内，厂商会免费协同客户进行观察，操作和管理;同时，在安装和验收期间，厂商会对机场技术人员进行培训使用，以便出现问题时，机场的技术人员可在第一时间自行维修。如上海日诞在一年的保修范围内，还遵循一个原则：本地机场系统出现问题，必须2小时内予以回应;外地机场，尽量在24小时内给予回应。

　　结语：集成仍是目标

　　机场看似一个整体，但从某些角度来看，还是一盘散沙，如何将所有的安防系统、消防系统、机场的业务管理系统，有机、有效率的结合在一起，的确需要“集成”，但笔者认为，集成虽是不可变的目标，然确不是“一日而可为之”之事。

　　集成，缺乏的不仅仅是技术，也不仅仅是一个领头人领军作战，更缺乏的是所有厂商和用户的配合。待到机场用户对集成的需求膨胀到极限;待到有第三方的厂商愿意来做领军人，真正开发集成平台;最重要的是，各系统厂家全部愿意互相开放接口协议。或许那时，机场实现真正的集成，就真的指日可待了。