杭州萧山国际机场监控系统案例综述

　　杭州萧山国际机场地处钱塘江南岸的萧山区坎山镇，占地面积近5万平方米，是浙江省对国内外交通的第一门户，称为“浙江第一门”。杭州萧山国际机场，是集机场功能的人文建筑和自然风景于一体的风景式航空港。本文通过对机场弱电系统中的监控系统的介绍，向读者展示现代安防系统在民航机场安全特殊管理中的作用。

    杭州萧山国际机场由一条主跑道、航站楼、航管中心、货运中心、消防中心、汽车库、航空食品厂、物业楼、边检楼、公安安检楼和海关等多单位及各自管辖的区域所组成。各个单位对于机场各区域的管理既有自立、又有交叉。

    杭州萧山机场的电视监控系统与报警系统组合采用硬件干接点的方式与机场弱电系统的停车场管理系统、消防报警系统、公共广播系统、楼宇自控系统，及弱电集成系统的实现系统功能联动和系统集成。
监控系统

    机场监控系统的前端按迎客大厅、国内行李提取大厅；国际到达、国际行李提取厅；行李分检场地；贵宾区；国际到达夹层；国内到达夹层；送客大厅、国内业务大厅、国内安检大厅；国际办票大厅；边检、安检大厅、国际候机厅；国内候机厅、远机位候机厅；地下停车场；陆侧航站楼进口；机坪；跑道来划分管理区域。

    摄像机设计

    机场监控系统前端摄像机采用室内嵌入式半球防护罩的固定彩色摄像机，室内半球嵌入式彩色快球摄像机，室内全球式彩色快球摄像机，室内明装固定式彩色摄像机，室内明装分体云台、可变镜头的彩色摄像机，室内明装分体云台、可变镜头的彩色摄像机，室外全球式彩色快球摄像机，室外明装分体云台、可变镜头的彩色摄像机等多种形式的摄像机系统。摄像机按13个逻辑区域依据现场实际情况进行设置。在设置摄像机的设计中特别举出二个区域，以机坪和跑道的摄像机设计进行简单的阐述。
    机坪的摄像机设计为室外明装分体云台、可变镜头的彩色摄像机系统，安装在航站楼的登机桥的顶部和机坪侧的8米灯杆顶部。根据该区域是监控停机坪上的飞机这一从大到整体机到小到货物运输的行李的摄像需求，采用高分辨率的彩色摄像机，对Philips LTC600的彩色摄像机进行老化处理后再进行安装，有效地排除了摄像机的质量问题。现时使用的情况是采用广角跟踪运动目标，使用长焦监控再进行细节观察。

对飞机跑道的前端摄像机设计。跑道上现有的三个摄像机位置以及目前分体云台的转动角速度无法达到跟踪飞行的飞行，但能胜任跟踪飞机的滑行。根据需观测的范围在半径1.5公里的需求，选用的长焦距近1000mm，这样才能看清1500米外的人的面貌，摄像机采用高分辨率的LTC600。

    整个监控系统的前端有156路摄像机，除固定的摄像机外的全部快球、分体云台（外置解码器）均带有预置功能。这样，一方面可联动与防盗报警系统，另一方面也方便管理者对摄像机观察范围的固定（防止在使用云台后忘了将摄像机还原到原来监视的位置）。前端有156路的摄像机的电源系统按13个逻辑区域划分，设计上结合物理的位置由弱电中心按16个物理区域对前端摄像机系统供电，报警联动也以此划分的区域进行。
   

    矩阵主机

    前端全部的摄像机图像信号通过线缆和光纤传输到弱电中心矩阵主机的输入端，由矩阵主机矩阵切换至矩阵主机的172路输出上，输出给机场的全部用户：弱电中心、指挥中心、运输调度室、消防控制中心、安检中心、边检中心、公安管理楼、航管中心。全部的摄像机图像进入矩阵主机，使用矩阵主要内容编程对各分控分配前端的摄像机系统，使用业主还需要增加监控点。若在分控监控本区域内，使用业主还需要增加监控点，可再添加前端摄像机连线到分控室，这部分摄像机不进入机场总的监控系统中，加上机场监控提供的图像就可满足需求。
    矩阵主机采用双CPU热机备份的主机系统。设计选Philips LTC8900矩阵主机带有主、从CPU的核心，对CPU的工机状态有实时监控设备，死机时可在主、从CPU中切换以保证系统可靠的运行，并能在主CPU故障时报警提醒管理者。矩阵主机采用传统的以单板机为核心的矩阵主机，PC机成为矩阵主机的后台的编程、控制的多媒体键盘，任何一台PC死机均不会影响矩阵主机的正常运行。该矩阵主机系统输出可到512路，对于172路输出的系统很容易实现，而且机箱较少，加上采用16路一条的偏平视频专用连线也使得整个系统的体积大为减小。
　

    分控系统

    机场的各分控系统采用传统的模拟分控键盘和电脑多媒体分控相结合，在拥有Philips LTC8555分控键盘的同时还拥有CUI多媒体分控的电脑。CUI分控软件是网络版的，它通过机场的局域网（以太）对LTC8900主机进行控制，可通过对机场的电子地图上的图标鼠标点击，弹出现场的图像画面，用鼠标对屏幕上的功能图标点击来实现对图像的切换、云台的转动、镜头的聚焦变焦。为节省机场局域网的网络资源，图像信号是由视频捕捉卡捕获进入PC。由于非专业的视频捕捉卡（PCI插槽）的图像分辨率不高，所以在实际使用时多以电子地图查找摄像机的物理位置等工作居多，很少以PC上的图像做监视、观察之用。
　

    记录系统

    记录系统选用Sensormatic RDV9615数字硬盘录像机。该录像机对输入的模拟的复合视频信号采用M-JPEG标准的数字压缩处理，数据记录在IDE硬盘中。RDV9615有内置的DAT磁带机，使用像普通录音带大小的8mm磁带，对记录下的数字图像进行备份，每盒磁带有24G的容量，且随时间的推移新的更大容量、同等体积的DAT磁带也会出现。一盒磁带的记录时间与图像的活动情况有关，一般情况下可记录7天的16路图像。由于记录数字信号，磁带的磨损对信号的影响不大，双VHS磁带的使用寿命长许多。
　

    显示系统

    监控图像的显示系统设计选用JVC的彩色监视器。图像的显示，特别是多台监视器的屏幕墙图像显示，在50Hz隔行扫描的显示方式下，出现频闪现像是很普遍的。频闪的产生是人肉眼的生理造成的，50Hz的隔行扫描是根本原因，人肉眼对于一个间断呈现的运动物体，当其前后两次出现的间隔时间大于0.05秒（人肉眼的影像暂留时间）或两次出现的相对位置对眼睛的张角大于原则 所造成的频闪比前一项更为明显。同时，显像管的高压不稳定所造成图像在屏幕的上下、左右的跳动更容易引起眼睛的疲劳。在设计中全部70多台的监视器均选用同一品牌的监视器。
　

    报警系统

    杭州萧山国际机场的报警系统仅限于机场航站楼内，与航站楼的弱电集成系统、消防报警系统、公共广播电视、楼宇自控系统功能联动、系统集成。区域划分与电视监控系统的区域划分相同，即按使用用户所管辖的区域的逻辑划分。一共为10个区域：国内迎客套厅、国内行李提取大厅；国际迎客大厅、国际行李提取大厅；行李分检场所；贵宾区； 国际到达层；送客大厅；国内业务大厅、国内安检大厅；国际办票大厅、边检/安检大厅、国际候机厅；国内候机厅；远机位候机厅；地下停车场。在这10个区域内安置147路各种报警探测器。

    报警主机设置在航站楼的弱电中心，与监控矩阵主要内容在一起，报警分控设置在公安分控中心。由于报警系统航站楼的其它弱电系统、电视监控系统要实现功能联动、系统集成，相互之间以干接点方式来实施。这需要大量的线缆连接，因此报警主机最理想的物理设置点是弱电中心。在弱电中心设置ADEMCO VISTA-120报警主机，在公安分控中心设置报警多媒体分控。使用计算机数据通讯的方式将弱电中心的报警主机与公安分控中心的计算机联系起来，公安分控中心以PC为人机界面在后台控制，管理弱电中心的报警主机。

    整个报警系统采用2台VISTA-120报警主机（每台要带120路总线式报警探测器、8路本地探测器），现场安装23块4208U（8路总线扩展模块）、2块4190WH（2路总线扩模块）、接收167个报警点的147路报警信号，一对一的设置报警联动板CW61165（每块16路），12块147路的报警联动输出信号。监控主机LTC8900的辅助设备LTC8540报警输入单元（每台有64路的报警输入），接收来自报警主机的147路报警联动、来自停车场管理系统的4路报警信号、来自消防控制中心的20路火灾报警联动信号。LTC8900的辅助设备LTC8540联动输出9路给硬盘录像RDV9615的报警联动录像信号，LTC8900的辅助设备3台LTC8770/50（每台有24路联动继电器），输出23路联动控制前端的各个区域的电源供电系统，输出20路给楼宇自控系统以打开现场的灯光，20路报警联动输出备份（给公共广播系统、弱电集成系统。）

    弱电中心的2台VISTA-120报警主机通过其串口模块4100SM成为标准的RS232信号，由于公安分控中心与弱电中心的实际穿线距离超过RS232有效地通讯距离，所以使用RS232/RS485的转换模块CW2201将报警主机的控制信号传输至公安分控中心，公安分控中心再将RS485信号还原成RS232接入报警多媒体PC机的串口联出的串口扩展模块CW2104上。报警主机使用6139编程键盘对前端的报警探测器的防区进行编程（编为即时防区、延时防区、内部防区或旁路），报警主机的实际操作均在装有“警卫中心”的报警控制PC机上完成。

    “警卫中心”通过机场航站楼的电子地图和报警图标，对前端的报警探测器进行定位和分区。在PC机上可实现全部的报警探测器的设防和区域设防、部分旁路等报警键盘所做的工作。报警、旁路、设防时电子地图上的报警探测器的图标均会有不同的颜色予以区分，而且报警时闪烁和发声。由于解决了报警主机与“警卫中心”PC机之间的通讯问题，使得在公安分控中心对弱电中心的报警主机的摇控成为可能。

    前端的报警探测器有99路手动报警按钮（即时防区），9路扇面防区的双鉴探测器（内部防区）28路长距离通道型双鉴探测器（内部、周界延时防区），对每一路探测器均由该区域的接线箱伸供电，这对于大功率长距离的通道型探测器尤为重要。因为长距离的低电压送电会造成这类型的探测器在不设防时能正常工作，一旦有报警时工作功能加大，电压会下降使得探测器不能正常工作，一报过警后就一直报警（误报），且这种情况在后台是很难发现的。前端的手动报警点设置在国内安检、国外边检、国内办票等公共区域，主要是应对紧急信号均进入监控矩阵主机作为前端报警输入信号，由报警主机和监控主机处理并联动楼宇自控控制的灯光、公共广播系统的紧急广播（作为消防报警联动广播的备份），同时上报给弱电系统集成系统，造之目前的报警状态并将报警区域的图像送到航显的系统上，联动监控系统的报摄机供电的电源系统。即：通过报警探测器、消防报警探测器联动后端的灯光、电源、摄像机。

    使用“警卫中心”软件对VISTA-120报警主机实现多媒体控制。它弥补了监控多媒体CUI软件在对报警探测器的设防、布防、旁路等报警系统特定工作的操作（监控多媒体CUI监控软件只是被动地接收和指示报警点、响应报警联动图像、联动预置位等摄像机的功能，而不能对报警点进行编程、控制），记录下报警事件和处理事件的操作员的姓名等一系列符合文博报警系统的功能。使用“警卫中心”对VISTA-120的控制，是采用6139编程键盘将VISTA-120主机所有的输入探测器的防区设置为即时24小时防区，“警卫中心”对于全部的24小时即时防区再按实际的现场探测器进行一一编程，虽然这时在“警卫中心”上看是不设防的防区，无报警信息，但实际上报警点线、报警主机与PC串口的数据线上已有该点的很多的报警数据，这样在总线、RS232串口的数据达到一定的量的情况下就会出现麻烦。将报警主机的编程键盘6139移动公安分控中心，对于白天活动量较大的探测区域进行旁路，这样可减少报警主机对总线上的报警信息的处理，这样可减少报警主机对总线上的报警信息的处理，降低了报警主机与PC机的串口RS232上通讯繁忙，解决了一部分通讯繁忙问题。而如果报警总线上的报警数据的过度繁忙，则使用监控CUI多媒体监控软件关掉繁忙区域的红外、双鉴探测器的电源，停止前端探测器的工作以使报警总线上的数据降下来，保证系统的正常运行。