某国际机场货运站建筑总面积20万平方米, 总投资约10亿元。该工程是面向国际全货机货物进出港处理、中转、集散作业的大型机场航空货运站工程, 项目整体建成后, 年货物处理量可达到150万吨, 是国内规模最大、最先进的航空货运站, 在航空货运业内具有重要意义, 具有极强的标杆效应。

▲图1某国际机场货运站项目效果图  下载原图

本项目安防系统设置视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统以及集成上述各子系统的综合安防管理平台。各功能区域综合配置, 使得各子系统既能相对独立的履行各自的视频监控、入侵探测与报警、区域通行控制等安全防范功能;又可通过相互连接、交换系统控制与管理信息, 实现基于同一操作平台上的集中控制和功能集成, 从而形成技术可靠、功能完整、操作简便的安全防范综合体系, 为货运站建筑物内的人身、财产和社会活动提供安全保障。

因为视频监控系统在整个货运站安防系统中占有主导地位, 施工规划有极大的难度, 除了需符合货运站内部管理之外, 分别还需与海关主管部门联网, 所以本文重点讲视频监控系统;入侵报警及出入口控制系统只需满足业主实际使用需求, 按常规要求配置即可。

整个货运站除了办公楼内, 做到了监控基本无盲区、全覆盖。方案均采用市场主流的H.264编码、RTSP传输流的高清网络摄像机, 以200万像素彩色宽动态固定摄像机为主, 200万像素彩色宽动态智能球机为辅。

库区摄像机的设置情况如下:

货库区 (含出港的收货、安检、组装、待装区, 进港的理货、发货、集控场地) 设置N台枪式摄像机、N台智能球机。

特货仓库 (特运仓库、贵重品仓库、备件仓库、大件处理棚、集控仓库、冷库等) 设置N台枪式摄像机、N台枪式红外防爆摄像机、N台智能球机。

办公楼 (含出入口、楼梯门、电梯厅、电梯桥厢、档案室、计算机机房、安防监控中心等) 设置N台半球摄像机、N台电梯摄像机。

室外周界、道路、各出入卡口、停车场等设置N台枪式摄像机、N台智能球机。

空侧区域、货区人员进出口闸机区域设置N台200万像素智能人脸网络摄像机。

其他大楼或楼层的摄像机的设置, 根据业主相关职能部门的需求设置。

在一般场所, 固定枪机安装护罩只需满足室内外环境要求即可, 但是在-30℃冷库内的必须选用带有智能温控系统的保温隔热材质护罩, 内置雨刷器、加热除霜去雾器, 当防护罩内温度超过预设值的范围, 加热器或风扇会自动开启, 当防护罩内温度恢复至预设值范围内时, 加热器或风扇会自动停止。

因在库内监控必须无盲区覆盖, 导致摄像机数量很多, 而叉车堆货时基本高度在5米以下, 所以货库区及仓库内的摄像机安装高度必须在5米以上, 以避免叉车的碰撞。

在室外道路及停车场区域, 因一般集装箱卡车的高度在4.2米以下, 也为了更好的监控视角, 所以室外摄像机一般安装高度在5米左右。

因货运站面积大单体多, 所以设计采用“光缆+电缆”结合的模式, 合理在现场及周边道路上布置了多个汇聚点机柜, 从安防监控中心直接敷设一根12芯单模光缆至各个汇聚点机柜, 以基本保证汇聚机柜交换机到各摄像机通过六类网线传输距离不超过90米。

一般数字摄像机信号都是通过网线来传输的, 而网线的传输距离一直制约着摄像机的传输架构及线路成本。如不计成本的话, 可考虑光纤线路及光纤摄像机。

本项目也不例外, 因货运站的面积太大, 虽然货运站内基本合理布置了多个监控机柜, 但仍有少量摄像机点位超长, 所以采用数字安防专用延长数据电缆, 专用于远距离数字视频监控系统信号传输, 传输距离可达250米。室外周界与道路上基本采用了智能球机与固定枪机相结合的方式, 但是间距基本在200米左右, 于是合理布置监控室外箱, 并大量使用数字安防专用电缆, 保证了摄像机信号的有效传输, 为业主节约了设备及线路的成本。

根据各汇聚机柜用电功率及供电线路电压损失, 合理计算出强电电缆的截面积。各汇聚机柜强电电缆直接从安防监控中心UPS总电源引出, 再通过AC24V变压器集中供电, 敷设一根RVV2*1.5电源线输出至各摄像机。

网络传输的设计遵循沪公技防 (2012) 009号与沪公技防 (2013) 005号要求, 由汇聚前端设备的接入层和中心机房的汇聚核心层等构成。

接入层从前端摄像机网卡端口一直到接入层交换机, 整体按照一级交换机设计, 可适当选择8口、16口、24口的交换机产品 (百兆接入、千兆上传) 。

汇聚层从接入层交换机上联口一直到安防监控中心机房中的二级交换机。二级交换机选择全千兆光口加全千兆电口交换机, 主要用于流媒体的转发、视频解码及电视墙、各种综合管理平台等功能, 保证网络负载平衡。

在本项目中, 考虑到与海关等部门的联网, 所以选用数字网络硬盘录像机 (NVR) 作为前端数字网络摄像机的后端存储设备。

按海关技术要求, 视频监控必须7*2 4小时进行日夜实时监控, 单路摄像机视频数据存储时间为90天。200万像素摄像机4Mbps码流1小时存储空间=4×3600秒÷8bit÷1024MByte=1.76GB, 90天存储空间=1.76×24小时×90天÷1024GByte=3.72TB。

以每台NVR接入9路图像计, 再考虑到10%的硬盘空间余量, 每台NVR存储9路图像90天共需37T硬盘空间, 故每台NVR配3T硬盘13块, 足够能满足存储容量要求。

本系统电视墙的设计遵循沪公技防与沪公技防《数字视频安防监控系统终端显示屏数量配置表》要求, 按多画面轮巡显示与切换显示终端的显示屏配置数量要求进行规划, 同时结合实际使用需求及场地情况, 合理设计了24块46寸液晶监视器组成的大型电视墙。显示屏通过RS232串联, 即可实现所有显示的共同控制, 又可以对显示屏进行单独控制;可支持M*N任意组合拼接墙。

安防监控中心可对所有监控图像进行实时浏览、控制, 同时解码输出到电视墙显示。用户可以按照预先配置好的轮巡计划进行轮巡解码输出, 能实现单画面按序列轮巡、单画面多分割按组轮巡、多画面按序列轮巡和多画面多分割按组轮巡。系统可自定义电视墙在软件中的显示设备布局, 与监控中心电视墙物理布局相一致, 支持鼠标拖放, 即将视频通道拖放到软件界面的显示器画面上, 相应电视墙上即可显示该通道视频图像。具有报警、门禁、道闸非法入侵联动接口, 当配置有报警触发时, 电视墙自动切换到报警场景中, 并进行相应的视频解码上墙显示。

平台软件具有监控分区功能, 如按楼层、按货区;系统支持流媒体转发、Web管理服务、手持智能设备管理服务、存储服务、数据库管理等功能;可通过互联网对监控系统进行访问操作, 能够提供多种窗口浏览风格, 具备录像浏览、参数配置、操控前端设备等功能;并兼容目前主流安防设备厂商设备的接入。

系统能够保证高稳定、高可靠、高安全的运行, 具备很好的扩容性和开放性;系统能对登录平台用户进行管理, 系统为不同级别用户配置权限功能。

安保人员可随时对系统进行自检巡查功能, 并电脑自动记录值班日志, 并报相关管理层, 形成应急预案报告, 并在程序中嵌入东航物流公司的应急预案管理程序。

在计算机中心机房内, 建立内部AI人脸大数据库, 包含所有可进入空侧的工作人员, 如货运站内部员工、各货运代理公司员工、安检及护卫人员、维护人员等。服务器采用专业级高性能的服务器, 保证了系统处理速度能满足用户实际需求, 例如管理服务器、流媒体服务器、存储服务器、视图解析服务器、视图检索服务器等, 对前端摄像机监控范围内的人进行拍摄及图像提取, 利用人员大数据平台对人像及视频进行数据采集、传输、存储、处理、分析及应用。

根据航空管制要求, 把可进入货运站空侧卡口的货物待运区域划定为空侧核心区域, 进出港仓库也划定为空侧区域, 所以在空侧核心区域、进出港仓库的人员进出口安检区域设置N台200万像素智能人脸网络摄像机。人脸摄像机由白光变焦与高性能GPU模块组成, 内嵌深度学习算法, 再加上应用软件的充分结合, 极大地提升了人脸识别的准确率。

系统采集端从人脸图像中提取人脸特征, 并与监视名单中所有目标人人脸特征进行比对, 生成阈值。相据预设的阀值, 系统会返回报警结果给监控计算机, 并自动给出声光信号报警, 提示安保人员及时进行处理;同时系统能实时记录标有目标人人脸位置的告警现场图像、对应监视名单中目标人脸图像和关联信息、阈值和告警时间。

一般进出港仓库都为空侧区域, 对进出的人员管控要求较高, 所以人员进入安检区域, 必须先刷IC卡确认身份及权限后, 才能进行人脸确认;只有通过“刷卡+人脸识别”的双重认证模式后, 才能正常进出门禁道闸, 再经过安检探测门及人工检查后, 最后进入空侧工作区域。

▲图2出入口控制人脸识别系统原理图  下载原图

把空侧核心区域划定为人脸识别的一个确定区域, 把能进入空侧核心区域的工作人员列入一个受控监视名单, 充分利用大数据技术, 对所有进入该区域的人能被视频监控人脸识别系统有效识别。当属于受控监视名单内的人员在空侧核心区域活动时, 通过系统比对判定为“正常”;当有非受控人员进入时, 通过系统比对判定为“异常”;系统会返回报警结果给监控计算机, 并自动给出声光报警信号, 提示安保人员及时进行处理。具体流程如下图所示:

▲图3视频监控人脸识别系统原理图  下载原图

AI人脸识别与大数据技术的应用优点:系统通过数据采集, 对人员、人群行为实时分析, 对非法闯入、人群异常行为可及时预警;同时通过系统实时自动地对受控人员的通行进行报警, 改变了传统的人工辨认的做法, 降低了安保人员监视值守的工作强度, 提高了工作效率。

货站物流公司在管辖区域内的两个机场周边共有多个货运站的视频监控系统, 基本上都采用了DVR及模拟摄像机的构架模式。各货区视频监控系统各自独立, 没有纳入货站物流平台整体管理。因此, 各监控系统之间互不联系, 对远程监控、整体调度带来影响。

针对以上问题, 本次设计开发的的综合安防集成管理平台, 可把各货运站的模拟或数字视频监控系统直接无缝接入。这样即可实现货站物流公司内部对本新建货运站的数字监控系统管理要求, 也可实现各货运站原有监控系统与物流公司总部大楼的联网, 管理人员可从客房端直接监视各货站现场情况。

与海关视频监控系统的互联主要包含以下两个内容:

与海关空运口岸查验现场视频监控系统的互联:按海关监管要求, 新建货运站的视频监控系统, 必须接入海关空运口岸查验现场视频监控系统, 位于异地的海关监控指挥中心可直接查看到各货运站的现场监管情况。

与综合保税区海关指挥中心的互联:目前新建货运站位于综合保税区海关部门的管辖范围内, 所以便于综合保税区海关监管, 本次项目设计可与机场综合保税区海关指挥中心联网, 海关人员可从保税区指挥中心直接监视货站现场情况。

▲图4货站与海关互联互通系统图  下载原图

实现原理是货运站监控系统所有摄像机和存储设备 (NVR) 都会设定单独唯一的端口号, 通过路由器和海关所给定IP地址进行端口映射, 以防止外网进入海关网络且安全可靠, 以便海关远程可以登入单台存储设备调阅录像, 也可以登入单个摄像监控点及时查看现场情况。

选用了网络总线型报警控制系统, 主要由紧急按钮、红外探测器、报警控制主机、控制键盘、防区地址编码器、警号、报警电子地图管理软件、电脑组成。

红外探测器主要设置在周界、计算机机房、财务室、资料室、档案室、贵重物品库、各特运仓库及业主需要布点的场所。紧急报警按钮主要设置在货站各人员出入口、登记处、空侧及陆侧的各车道值班岗亭及业主需要布点的场所。安防监控中心设置110报警按钮。

报警中心位于安防监控中心机房, 各报警点可以任意分区, 控制其集体或单独布撤防。前端探测器负责探测人员的非法入侵, 同时向报警控制中心发出报警信号, 则安防监控中心可通过电子地图显示室内入侵报警与周界报警的具体位置, 实时记录报警数据, 并能与视频监控系统、出入口控制等联动, 统一指挥调度, 大大缩短出警时间, 更有效的打击犯罪分子, 保卫库区的财产和员工的生命安全。

选用了网络型出入口控制系统, 主要由出门按钮、紧急玻璃破碎器按钮、电锁、安检道闸、出入口控制器、门禁电子地图管理软件、电脑组成。

对于本货站运营的特殊性, 就出入口控制系统而言, 我们既要考虑整个货站的安全性, 又要考虑到内部员工的工作流程及消防疏散方向。

整体的出入口控制以货运仓库安检出入口、办公楼对外出入口、计算机机房、安防监控中心、资料室、档案室、贵重物品库、特运仓库 (甲类物品库、易燃液体库、易燃气体库、易燃固体库、氧化剂库、放射性物质库、毒性物品库、腐蚀性物品库) 及业主需要布点的场所。

配置紧急玻璃破碎器按钮的主要原因是, 在出入口控制系统失灵的情况下, 可通过击碎玻璃破碎器来断开电磁锁的电源, 以达到逃生的目的, 所以玻璃破碎器的配置位置, 需符合消防逃生跳线的方向。玻璃破碎器被强制击碎时, 需要触发一个反馈信号给控制器, 以提醒安保人员该门状态异常。

门磁状态具有剪线、短路、断路等破坏手段的检测能力。

可在电子地图上实时查看门的开启状态、报警状态等。

出入口控制系统在安检口与人脸识别系统联动进出道闸;与消防系统联动, 满足消防验收要求。

本大型航空物流货运仓库的视频监控系统顺利保质保量的竣工, 并一次性通过了民航管理局、公安局、物流公司、民航监理、中国航空规划设计院等组成的综合验收小组的验收, 也单独通过了海关部门的验收。本项目的成功, 为新货运站建设成为现代化、智能化、具有国际一流水平的海关监管的临空货运站保驾护航。