从美国“911事件”所反映出的超高层建筑的安全防范问题引起世人特别是建筑界关注。本报特约中国安全防范协会秘书长刘希清先生撰写此文,介绍我国利用科学技术加强民用建筑的安全防范工作的技术手段和未来发展,以供业界参考,也请关注这一领域工作的业界专家、学者来电来稿参与研讨,共同促进我国建筑安全防范技术的进一步提高。 我国安全技术防范发展概况 我国的安全技术防范工作,起始于70年代后期,在80年代初成立全国社会公共安全行业管理委员会之后,我国安全防范行业得到了蓬勃的发展,80年代中期,在公安部科技司成立了安全技术防范处,之后,正式成立了公安部安全技术防范工作领导小组,下设公安部技术防范管理办公室(设在科技局),统一领导全国的技防工作。 1987年,国家技术监督局和公安部技术监督委员会联合组建了全国安全防范报警系统标准化技术委员会(TC100),主持制定安全防范报警领域的国家标准和行业标准,同年和次年,公安部又先后组建了北京、上海两个检测中心,负责对全国范围的(进口、国产)安全技术防范产品进行质量检测,对安防系统工程质量进行检验。1992年,经国家民政部批准,成立了中国安全防范产品行业协会,协助政府主管部门对安防行业进行管理。十余年来,安全防范标准化技术委员会制定并经批准,发布了近50项安防产品、系统的技术标准(其中国际行标各20余项),两个检测中心承担了国内外各类安防产品的检测任务数千项。行业协会举办了多次大型的国际安防产品博览会(单年在深圳,双年在北京),受到国内外著名安防产品厂商的热烈欢迎。 TC100委员会、检测中心、行业协会与IEC/TC79、英国BSI、美国UL试验室、英国LPC试验室、美国保安协会、法国Milipo等都建立了广泛的联系和合作。目前国内从事安防产品生产和安防系统工程设计、施工安装的企业数千家,从业人员达数十万人,从业单位遍及各个行业和各种所有制。可以说,我国的安防事业的发展,正如日中天,方兴未艾。 安全技术防范的定义安全防范是社会公共安全科学技术的一个分支,安全防范行业是社会公共安全大行业中的一个小行业。安全防范包括人力防范、技术防范和实体(物理)防范三个范畴。而通常我们所说的安全防范主要是指安全技术防范。所谓安全技术防范是指以安全技术防范产品和基础防护设施为手段,以人力防范为基础,包括预防入侵、盗窃、抢劫、破坏、爆炸等违法犯罪和重大政治事故,维护社会治安的技术防范措施。目前所包括的技术领域主要有:防爆炸、安全检查、防盗(劫)报警、出入口控制、电视监控及其相应的安全防范系统工程等。 在国外,安全防范技术常分为三大类:物理防护技术(PhysicalProtection)、电子防护技术(ElectronicProtection)、生物统计学防护技术(Bio-metrics′Protection)。在我国,安全防范技术通常是指安全技术防范行业所采用的一些专门技术:防爆安检技术、实体防护技术、入侵报警技术、出入口控制技术、电视监控技术及其相应的工程设计、施工技术等。 安全技术防范的标准体系 安全技术防范的标准体系分为四个层次,共约300个标准元素 第一层次:基础标准,包括名词术语、图形符号、产品分类、环境试验要求、电磁兼容试验要求、安全性要求、可靠性要求、工程设计业务规程等。 第二层次:专用通用标准,大致分为10~14个专业:(1)防爆安检系统(炸药探测、金属武器探测、X射线安全检查、排爆);(2)实体防护系统(各种防盗门、柜、锁具、防弹运钞车、防护材料等);(3)入侵报警系统(周界入侵报警、建筑物内入侵报警、有线报警、无线报警等);(4)电视监控系统(银行、文博、超市、珠宝店、旅馆、档案馆、医院等);(5)出入口控制系统(门禁、巡更、可视对讲、磁卡、IC卡、指纹、掌纹、声纹、眼纹及其识别装置等);(6)移动目标防抢劫报警系统(汽车防盗报警系统,GPS定位、无线测距定位、地标定位联网报警系统等);(7)要害部门紧急报警联网系统(与110联网的)(金融网点、核电站、文物博物馆等);(8)社区安防与社会救助报警系统;(9)报警信号传输系统,无线:卫星,公用无线网;有线:电话线,专线;(10)集成(综合)报警系统(消防、安防联动,智能大厦、商住楼);(11)安防系统工程设计与施工;(12)安防系统工程验收与管理…… 第三层次:门类通用标准,如:入侵报警系统内分为入侵探测设备、报警控制设备、报警显示、记录、复核设备等。 第四层次:产品标准,如:入侵报警系统的入侵探测设备门类中,又可分为超声、微波、红外、玻璃破碎等各类入侵探测器。 已发布的TC100标准目录截至1997年底,经国家技术监督局和公安部技术监督委员会批准,并发布实施的安全技术防范标准共49项,其中国家标准25项、行业标准24项。 安全防范产品与系统(工程)的基本特征和技术要求 以维护社会公共安全和预防灾害事故为目的的安全防范产品和系统(工程),其基本特征是要有高安全性、高可靠性和高性能/价格比,其相应的技术要求必须满足这些基本特征的要求。 高安全性(Safety/Security)安防产品和系统是用来保护人、保护财产安全的,它本身必须安全,因此这里所说的高安全性一方面是指产品或系统的自然属性或准自然属性应该保证设备、系统运行的安全和操作者安全,例如:设备和系统本身要能防高温、低温、湿热、烟雾、霉菌、雨淋、防(宇宙)射线辐射、防电磁干扰(电磁兼容性)、防冲击、碰撞、跌落等��设备、系统的运行安全。防火、防雷击、防爆、防触电��设备、系统的运行安全和操作人员的安全。 另一方面,产品或系统还应具有防人为破坏的功能,如:具有防破坏的保护壳体,具有防拆报警、防短路、开路、并假负载、防内部人作案的软件等。 为此,产品与系统除应满足有关的产品标准和系统的技术要求以及气候环境适应性要求、电磁兼容性要求外,还应特别注意防人为破坏的技术要求。这是安防产品与系统和其它产品(系统)的不同之处。是设计、制造、安装安防产品和系统时必须首先要考虑的问题。 高可靠性(Reliability)安防产品和安防系统以预防损失、预防犯罪为主要目的,它是常备不懈的哨兵。俗话说“养兵千日,用兵一时,不怕一万,就怕万一”这两句话可以形象地说明安防产品和系统的高可靠性的重要意义。一个报警系统在其有效寿命期的大多数或绝大多数时间内可能是没有警情发生因而不需要报警的,出现警情需要报警的概率一般是很小的,而如果在多少万分之一或更小的概率内报警系统失灵,就意味着灾难的降临。因此,任何一种安防产品,任何一个安防系统(工程),在它设计、施工、使用的各个阶段,必须实施可靠性设计(冗余设计)和可靠性管理,以保证产品和系统的高可靠性。 在理论上,所谓可靠性,就是产品(或系统)在规定条件(使用条件=工作条件+环境条件)下和规定时间内完成规定功能的能力。定量表示可靠性的数学特征量有可靠度、累积失效概率、失效率、平均无故障工作时间(MTBF:Meantimebetweenfailures)、有效度等。 对电子设备和系统(安防产品和系统也基本上是电子产品与系统)而言,衡量可靠性最常用的指标就是MTBF--产品(系统)无故障工作时间的平均值。它实际上表示的是产品(或系统)的可修复性的技术指标。 要保证系统的可靠性,必须首先提高系统所用设备的可靠性,这是因为:系统的可靠度 其中:Ri是系统所用第i种设备的可靠度,ρi是其对应的加权因子。 因此,理论上讲,系统越是复杂,它所用的设备越多,系统的可靠性就越低,所以在设计安防系统时,为保证系统的高可靠性,通常采取以下措施:(1)提高设备(或系统)的平均无故障工作时间(有较高的MTBF值)。 (2)提高设备��系统的易维修性(组件、插板的易更换)。 (3)提高设备��系统的冗余度:关键设备要有备份(热备份)。备份不能只是摆设,而是要在设备真正出问题时能做到自动转接。 一般的产品或系统,也要求高可靠性。比如一台电视机,如果在它的使用寿命之内失效,不看电视就是了。但对于安防产品和安防系统(工程)来说,如果在规定条件和规定时间内,不能完成规定的功能,就是说,该报警的时候不报警(漏报)或者误报警,就会导致财产和生命的损失,就不能预防损失和扼制犯罪。所以安防产品和系统必须做到高可靠性。 高性能/价格比安防产品与系统的设计,要根据被保护对象的风险等级和防护级别的要求综合考虑,选择与风险等级和防护级别相适应的高性能/价格比的产品和系统。 (1)所谓风险等级是指存在于人或财产周围的对他(它)们构成严重威胁的程度(Levelofrisk)。 (2)所谓防护级别是指对人和财产安全所采取的防范(技术的和组织的)措施的水平(Lev-elofprotection)。 (3)安全防护水平是指风险等级被防护级别所覆盖的程度(Levelofsecurity)。 风险等级和防护级别的划分不是绝对的,只有相对的意义。一般来说风险等级与防护级别的划分应有一定的对应关系:高风险的对象应采取高级别的防护措施,才能获得高水平的安全防护。如果高风险的对象采取低级别的防护,安全性必然差,必然发生事故,这当然是要避免的,但如果低风险的对象采用高级别的防护,安全性当然高,但这种系统的性能/价格比一定会降低,造成浪费。这也是不可取的。 因此,在保证系统安全防护水平的前提下,保证高性能/价格比是考核系统设计的重要指标。高性能价格比就是系统的经济性、实用性。 智能建筑安防系统(SAS)的结构式及其主要子系统 SAS的结构模式可粗略地分为组合式和(准)集成两大类。前者的特点是系统的各子系统分别单独设置,集中管理;后者的特点是通过统一的通信平台和管理软件将各子系统联网,从而实现对全系统的集中管理、集中监视和集中控制。 目前,SAS所包括的主要子系统是:防盗(劫)报警子系统、电视监视��报警子系统、出入口控制��报警子系统、保安人员巡更��报警子系统、访客��报警子系统、汽车库综合管理系统、与110报警中心联网的报警信号传输系统以及其它子系统。这些子系统可以单独设置、独立运行,也可以由中央控制室进行集中监控,还可以与其它综合系统进行系统集成和集中监控。现对SAS的各主要子系统简介如下:(1)防盗(劫)报警子系统一般分为周界防护、建筑物内区域/空间防护和对实物目标的防护。系统的前端设备为各种类型的报警探测器(传感器);传输方式可采用有线和无线,有线传输又可采用专线传输和电话线传输等方式;系统的终端是显示/控制/通信设备,可采用独立的报警控制器,也可以采用报警中心控制台。不管采用何种方式,都要求实现对设防区域的非法入侵进行实时、可靠和正确无误的报警和复核。漏报警是绝对不允许的,误报警应降低到可以接受的限度。为预防抢劫(或人员受到威胁),系统应设置紧急报警装置和留有与110接警中心联网的接口。 (2)电视监视��报警子系统闭路电视监视��报警系统一般用于对建筑物内的主要公共场所和重要部位进行实时监视、录像和报警时的图像复核。系统的前端设备是各种类型的摄像机(或视频报警器)及其附属设备;传输方式一般采用同轴电缆或光缆传输;系统的终端设备是显示/记录/控制设备,一般采用独立的视频监控中心控制台或监控��报警中心控制台。 安全防范用的闭路电视监视系统一般应与防盗报警系统、出入口控制系统等联动,由SAS中央控制室进行集中管理和监控。 独立运行的闭路电视监视系统,画面显示应能任意编程、自动或手动切换,画面上应有摄像机的编号、地址、时间、日期等信息显示,并能将现场画面自动切换到指定的监视器上显示,对重要监视部位应能进行长时间录像。这种系统应设置紧急报警装置和留有与110接警中心联网的通信接口。 报警发生时,系统应能对报警现场进行图像(和声音)的复核,这是对安全防范电视监视系统的一项基本要求,不管是独立运行的系统,还是联动的系统,或是与其它系统联网实施集中管理、集中监控的系统,都要求做到这一点,才能保证不发生漏报警和少发生误报警。 (3)出入口控制��报警子系统所谓出入口控制��报警系统,是指采用现代电子与信息技术,在建筑物内外的出入口对人(或物)的进、出,实施放行、拒绝、记录和报警等操作的一种电子自动化系统。它一般由出入口目标识别子系统、出入口信息管理子系统、出入口控制执行机构三部分组成。 系统的前端设备为各种出入口目标的识别装置和门锁启闭装置(执行机构);传输方式一般采用专线或网络传输;系统的终端为显示/控制/通信设备,可采用独立的门禁控制器,也可以通过计算机网络对各门禁控制器实施集中监控。出入口控制系统一般要与防盗(劫)报警系统、闭路电视监视系统和消防系统联动,才能有效地实现安全防范。 出入口目标识别子系统可分为对人的识别和对物的识别。以对人的识别为例,可分为生物特征识别系统和编码识别系统两类。 生物特征识别(由目标自身特性决定)如:指纹识别、掌纹识别、眼纹识别、面部特征识别、语音特征识别等。 编码识别(由目标自己记忆或携带)如:普通编码键盘、乱序编码键盘、条码卡识别、磁条卡识别、接触式IC卡识别、非接触式IC卡识别等。 (4)SAS的其它子系统除了上述三个主要子系统外,一个完整的SAS综合系统,通常还包括保安人员巡更��报警子系统,访客��报警子系统以及其它安防子系统。巡更��报警子系统通过预先编制的保安巡逻软件,应用通行卡读出器对保安人员巡逻的运动状态(是否准时、遵守顺序等)进行监督,做出记录,并对意外情况及时报警。访客��报警子系统是使楼内居住的人员与访客可双向通话或可视通话,楼内居住人员可对楼内入口门或单元门实施遥控开启或关闭,并在意外情况发生时能向保安中心报警。 其它安防子系统是根据安全防范管理工作的需要而设置的。如汽车库综合管理系统,要对车库(场)内车辆通行道口实施出入控制、监视、行车信号的指示以及停车计费等综合管理;重要仓储库安防系统,要对建筑物内的重要仓储库,实施有效的出入口控制、防盗、监视控制和管理等。
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