文物博物馆安防系统设计

摘要：进行文物博物馆的安全防范系统设计，首先应该了解文物博物馆的功能。即它是集文物收藏、展览、修复、研究和开展相关教育等功能的博物馆，馆内藏有大量的历史文物。为此需要进行妥善的保管，因为文物是不可再生的，它的珍贵性也是不言而语的。为此对这类博物馆需要实施安全防范保卫措施，下面就从安全防的角度阐述如何对文物博物馆进行安全防范设计。
关键词：技防系统设计、报警系统

1.安全防范系统概述

1.1设计依据
建筑设计都要遵守国家、行业相关规范，以下是我们进行文物系统博物馆设计所要遵守的有关规范：
• 《安全防范技术规程》 GB 50348-2004
• 《文物系统博物馆安全防范设计规范》GB/T 16571-1996
• 《文物系统博物馆风险等级和安全防范级别的规定》 GA27-2002
1.2.安全防范系统组成
根据上述规范确定文物博物馆的安全防范系统是由三部分组成：
·人力防范(简称：人防)：是以保卫部门为核心，由技防人员，保安人员，以及各职能部门的有关人员所组成的安全巡逻、安全检查、门卫保安等人力防范系统。
·实体防范(简称：物防)：是以建筑物及各种配套物防设施为主体构成的防范系统 。它包括：防盗门、防盗窗、实体围墙等设施。
·技术防范(简称：技防)：采用视频技术、电子技术、计算机技术等现代科学技术组成的：视频安防监控子系统、入侵报警子系统、出入口控制子系统、电子巡查子系统、车库管理子系统。它是对人防和物防进行的补充和加强。
通过人防、物防和技防系统的有机结合，可有效地制止入侵和违法犯罪。
1.3.风险等级的划分
文物博物馆的风险分为单位风险、部位风险、目标风险三种，其中目标风险的划分依据《文物藏品定级标准》确定，本文就前二种风险分级做如下概述：
一级风险单位：国家级或省级博物馆;
一级风险部位：一级藏品及专用库房或专用柜，一级藏品修复室、养护室;
二级风险单位： 省(市)级文物保护单位;
二级风险部位：二级藏品及专用库房或专用柜，二、三级藏品修复室、养护室;
三级风险单位： 有藏品的县级文物保护单位;
三级风险部位：三级藏品的库房。
4.纵深防护体系
对于文物博物馆的安全防范，需要进行全方位的防护。由此引出纵深防护体系，这个防护体系由监视区、防护区和禁区三部分区域组成。
视区：室外周界报警或周界栅栏所组成的警戒线和防护区边界线之间所覆盖的区域。
护区：允许公众出入的防护目标所在的区域。
区：贮存、保管防护目标的库房、保险柜、修复室和其他不允许公众出入的区域。
1.5防护级别
　　为保护博物馆、藏品部位、藏品的安全所采取的技防、物防、人防等防范措施程度称为防护级别，通常防护级别是与风险等级相对应的。

Ⅰ级单位防护级别：按照整体纵深防护体系的要求建立技术防范系统。设置周界报警系统、监视区、防护区和禁区，且一级风险部位应设置防护区或禁区内。
　　Ⅰ级部位防护级别：
　　对防护部位采取室内周界探测技术、空间探测技术、配置声音复核、图像复核和出入口控制与实体防护装置的技术防护措施
　　Ⅱ级单位防护级别：
　　按照局部纵深防护体系的要求建立技术防范系统。宜设置防护区和禁区，且二级风险部位应设置防护区或禁区内。
　　Ⅱ级部位防护级别：
　　对防护部位所在空间的房间组成的区域采取复核探测技术、配备声音复合及图像复核或出入口控制与实体防护装置组合的技术防护措施。
　Ⅲ级单位防护级别：
　　按照局部纵深防护体系的要求建立技术防范系统。宜设置防护区。
　　Ⅲ级部位防护级别：
　　对防护部位所在空间采取复核探测技术、配备声音复合及图像复核的技术防护措施。

1.7文物博物馆概况
　　所设计的该博物馆总建筑面积127000m²，建筑高度37.50m，地下4层、地上11层。由博物馆、公寓式酒店、高级酒店和地下车库四部分组成。
　　根据博物馆库房和展厅的实际使用情况和预期发展状况，确定地下二层库房风险等级为一级;地下一层库房风险等级为二级;地上展厅和临时展厅内藏品防护，待布展确定后进行具体设计，目前预留有关技防系统接口。
　　根据规范确定：本文物博物馆为一级风险单位，安防为一级风险大型。
　　鉴于本博物馆地上部分与公寓式酒店包含于一个建筑物内，地下部分和酒店连通。故确定地下一层和地下二层库房为禁区，地上展厅和临时展厅为防护区，除此以外的所有博物馆范围内的其它区域均为监视区。
2、技防系统设计
　　根据一级安全防范系统设计规定，本博物馆由视频安防监控、入侵报警、出入口控制、电子巡更、地下 停车场管理等子系统组成。
　　2.1视频安防监控子系统(CCTV)
　　2.1.1系统组成
　　·固定式、半球式、球型一体化式彩色摄像机;
　　·铜芯电缆或光纤电缆;
　　·矩阵控制器、硬盘录像机或磁盘阵列存储器、显示器等;
　　·完成对现场图像信号的采集、切换、控制、记录等功能。
　　2.1.2监控点的设置
　　对文物博物馆的所有出入口安装固定式彩色摄像机;大厅处安装带电子快门和可变镜头的低照度彩色摄像机，风险库房区安装低照度彩色摄像机，采用带云台式配合固定式实现库房区无盲区;地下室、电梯间、走廊、展厅和临时展厅安装半球型带云台彩色摄像机;电梯轿箱内安装针孔型彩色摄像机。在库房禁区内设置拾音头，提取现场声音信息。配合电视监控系统，实现电视图像复核为主，现场声音复核为辅的报警信息复核系统，监控中心设置在禁区内。
　 2.1.3视频监控系统功能
　　通过矩阵控制主机，对系统进行监控。自动/手动切换，自动启动巡视。一个指令多个操作、密码分级保护、监视器及分控器分区控制。具有电子地图功能，可任意设定摄像机的位置与方向;显示报警信息，记录报警事件，报警后联动继电器启动相关设备。预置云台/镜头位置，调用全方位云台/镜头控制，实时视频图像显示卡显示实时图像。系统内置在线诊断，判断通讯口是否连接正常CCTV系统与报警系统联动形成功能强大的报警网。一旦发生报警，屏幕自动弹出报警信息，同时将摄像机转动到相应的报警位置，镜头自动变倍变焦，使所摄图像清晰，监视器自动切换到该画面。同时录像机开始录像，系统主机预留连接上一级报警接收中心的报警接口。
　　2.1.4摄像机及镜头的选择
　　根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。镜头的焦距应根据视场大小和镜头与监视目标的距离确定，并按下式计算： F=AxL / H
　　式中 F——焦距(mm);
　　A ——像场高(mm);
　　L——物距(mm);
　　H——视场高(mm)。
　　传输的彩色电视基带信号，在5.5MHz点的不平坦度大于3dB时，宜增加电缆均衡器;当大于6dB时，应加电缆均衡放大器。
　　2.2.入侵报警子系统
　　2.2.1系统组成
　　• ·双鉴防盗报警探测器，震动报警探测器;
　　• ·信号传输线缆;
　　• ·防盗报警主机。
　　• 实现对现场异常情况的采集、记录、报警等功能。
　　2.2.2入侵报警设置
　　防护区走廊内设置壁挂式双鉴探测器，防护区库房内和展厅内设置吸顶式双鉴探测器，禁区库房内墙体上设置震动探测器，室外周界围栏上设置四光束红外光束探测器。
　　2.2.3防盗报警系统功能
　　在监控室设置防盗报警主机对防盗报警系统进行统一控制。根据文物博物馆的开放时间，对系统进行布防、撤防、报警监测和报警处理。当探测器报警时，控制开启摄像机监视报警地点，联动开启硬盘录像机记录现场画面。主机连接管理计算机及多媒体控制软件，可通过电子地图的方式对报警点进行管理。计算机系统完成数字报警信号接收处理，自动在计算机电子地图上定位报警地点。联动录像和灯光系统，调出报警点详细资料，切换相关监控点画面，指示值班保安人员前往处理。
　　2.2.4 防盗报警探测器的性能
　　双鉴探测器：又称复合式探测器，它是将两种探测技术结合在一起，以“与”的关系来触发报警。即只有当两种探测器同时或相继在短暂的时间内都探测到目标视，才发出报警信号。如微波-被动红外双技术探测器采用了微波(Microwave)及红外线(Infrared)两种探测技术的探测器，它必须同时感受到入侵者的体温及移动状态后，才可发出报警信号。
　　震动探测器：核心构件是震动传感器，它可以将因各种原因所引起的振动信号转变为模拟信号，再经过适当的信号处理电路加工后，转为可为报警器接收的开关信号。当引起震动信号超过一定强度时，即刻报警，具有下列的探测功能：
　　·可对短时间内的高振幅信号进行探测，达到临界值时，即做出报警。
　　·可测量间隔敲击信号的持续时间、次数、振幅(如锤子和锉子)。
　　·频率分析回路可对低振幅、持续时间长的信号做出反应(如钻头等)，并可调整灵敏度。
　　2.3出入口控制系统
　　2.3.1系统组成
　　 管理计算机、管理软件;
　　 分散式智能控制器;
　　 读卡器、电锁、门磁、出门按钮等设备。
　　 实现对现场异常情况的采集、记录、报警等功能。
　　2.3.2门禁的设置
　　在禁区库房的每个门口和有特殊要求的文物档案、修复房间及电子设备机房等房间门口均设置了读卡器、IC非接触卡、门磁、门锁、出门按钮等门禁设备。
　　2.3.3门禁系统功能
　　所有门禁点的电锁开/关，实行授权安全管理，实时显示每道门的状态。
　　通过管理电脑预先编程设置，对持卡人的通行卡进行有效性授权(进/出等级设置)，有效使用时间设置。
　　重要库房设置成出/入双向监控管理，增强门禁系统的安全性。
　　自动识别进出人员身份，详细记录每次开门的时间、日期、进出人员的卡号、姓名、部门等资料，协助保安管理查询工作。
　　探测到异常开门情况，门禁主机立即将警情传送给控制中心电脑并提示发案地点，同时记录在案。
　　门禁系统与CCTV系统和防盗报警系统联动，当门禁监控点的门被打开后，门禁控制器输出信号给视频监控系统，驱动摄像机及录像设备记录图像信息。
　　所有人员进出禁区时，可在监控主机上看到持卡人的影像。保安人员据此核实是否持本人的IC卡，是否允许其进入。
　　门禁系统可通过软件与大厦内部网络直接相连，达到数据共享。通过串口与消防系统联动，火灾时迅速开启消防通道和安全门，以便人员疏散。
　　2.3.4门禁系统术语
　　门禁控制
　　被允许人在正确的时间内，在正确的门禁点出入，基于：权限识别、身份识别、密码识别。
　　反挟持
　　在人员被劫持的情况下，可以通过输入劫持码来正常开门，不会显示声光报警。但监控中心将得到人员被劫持的报警信息，以便保安人员实施相应的措施。
　　门禁区域
　　出入口全部受控的一个封闭区域，有人进入该区域后，根据要追踪人员的刷卡信息，来确认该人员的位置。
　　“双读卡”及“卡+密码”功能
　　出入者输入一次卡不可以开启门，而必须两人同时读卡或读卡后按密码或按密码后再读卡才能开启。
　　门禁权限
　　即人员进出的权限，人员在什么时间、什么地点可以出入的限制。
　　防反传
　　用于防止一个人进入防区后，把卡递给后一个人进入;即防止没有出入人员状况下，而在同一门禁点有两次进入的情况。这个功能需在门禁点的出入口都装有读卡器，若持卡人试图两次通过同一入口，就会产生防反传违规事件。
　　外出布防
　　外出时，启动内部及周边防区感应设备，当有入侵发生时，会产生报警。

留守布防
　　含义是留守人员在防区内，启动外围及24小时模式防区感应设备，若有入侵发生，会产生相应报警。
　　2.4.电子巡更系统
　　2.4.1系统组成
　　巡更信息点;
　　巡更棒;
　　巡更通讯器;
　　计算机及软件组成。
　　2.4.2 巡更点的设置
　　巡更点设置在楼内主要出入口和公共区域等监视区内，如楼梯间、走廊、车库等。在确定巡更线路上设定合理的检测点安装感应式巡更点，以感应卡作为巡更棒。由控制中心电脑软件编排巡更班次、时间间隔、线路走向，有效地管理巡更员巡视活动，增强保安防范措施。
　　2.4.3电子巡更系统功能
　　控制主机设置在监控中心，对巡更路线、时间等数据进行存储，对巡更路线进行设定。巡更员带巡更棒按规定时间及线路要求巡视。若不按正常程序巡视，则记录无效。控制管理中心可随时查询整理备份相关信息，对失盗失职进行有效分析。是对保安人员进行的有效而科学的管理监督工具。

3、其他辅助设计

3.1.电视监控系统
　　文物博物馆的保安监控系统中彩色摄像机通过环接方式接至矩阵控制器。拾音头接入硬盘录像机，防盗报警探测器接至防盗报警主机。当有非正常信号产生，系统自动联动摄像机、监视器、录像机等视频设备，自动录像现场图像以取证。同时主控室显示屏会有相应信息条闪动，提醒值班人员注意。在中央操作站通过串口与BAS系统、巡更报警系统、门禁系统、停车库系统等进行联网系统集成，以达到信息共享，协调工作的要求.
　　3.2一卡通
　　基于TCP/IP协议及SOCKET通讯方式，使得所有IC卡在管理中心授权(发卡或挂失)后无须再到各子系统进行任何授权操作，便可实现身份识别、电子门禁、考勤、消费、停车库出入等多种功能，真正做到“一卡通行”。
　　3.3其它措施
　　监控中心可通过电话系统直通上一级报警中心，可实施双向通信。
　　电源均为UPS不间断电源，供给时间不小于8个小时。
　　为满足设备工作安全，所有进出大厦的安防电缆均连接防雷保护器上。连至联合接地板上，联合接地电

阻不大于1欧姆。

参考文献：

【1】 陈龙 智能楼宇控制与系统集成技术 中国建筑工业出版社

【2】 周洪波 智能建筑 清华大学出版社