简论国家图书馆书库环境的技术防范问题

2011-08-15国家图书馆中央控制室于洪波

智能建筑与智慧城市 2011年2期

文｜国家图书馆中央控制室于洪波

简论国家图书馆书库环境的技术防范问题

文｜国家图书馆中央控制室于洪波

1 前言

整个国家图书馆书库环境比较庞大——地上20层，地下3层，火灾自动报警系统全区域覆盖，气体灭火设备和防入侵自动报警系统遍及要害部位，门禁系统控制人员流动，视频监控系统前端设置在大厅、通道和关键地段，几个系统相互交叉贯穿，复杂程度高——因此笔者将在国家图书馆书库环境技防工作中遇到的问题，以及解决问题的办法，从中总结的经验撰写成文，与同仁共勉。

2 书库环境的技术防范需求分析

2.1 技术防范的分类

（1）防火灾

火灾自动报警系统（FAS）是防火灾必备的设备设施，在重点区域还设有“空气采样及早期报警设备”作为辅助；与火灾自动报警系统联动的灭火系统在一般区域采用细水雾灭火设备，在重点区域还设有气体灭火设备予以保障。

（2）防止水淹灾害

为防止水淹灾害，国家图书馆引入了漏水自动报警系统。此举是基于对2005年北京民族文化宫由于暖气管道破裂而出现大量漏水，殃及图书馆、博物馆和演出剧场的事故教训的总结。在该事故中，图书馆内珍藏的20多万册图书都受到了不同程度的损伤，地下藏书室的许多珍贵古籍遭水浸泡，其中拥有300多年历史、被誉为图书馆镇馆之宝的《大藏经》受损最为严重，且难以修复。这次事故充分反映出了漏水报警系统对于图书保存单位的重要性。在总结该事故教训的基础上，我们进一步推理出存在因带压水管线老朽腐烂而引发类似事故的可能，因此在引入漏水自动报警系统时提出了具体的需求，即防范的手段宜覆盖到面，以避免仅仅覆盖到点而产生疏漏。

（3）防止外部人员的入侵

防入侵自动报警系统（SAS）是图书馆、博物馆建筑群必备的安全系统，是针对入侵人员实施技术防范的系统。防入侵自动报警系统在前端安装各种类型的感知物理场变化的探测器，使用控制器寻址检测探测器的报警状态，在人机对话的界面上显示电子地图，发出声光报警。也就是说，防入侵自动报警系统是采取人机结合的方式保障运行的。

2.2 人员流动的控制问题

书库内外的人员流动比较频繁；人流控制工作比较复杂：不仅要禁止外部人员入内，还要禁止内部人员跨区域活动。采用门禁控制授权等级刷卡开门的手段，可以有效地解决这些问题，并且能够通过记录卡号使用历史监控人员流动情况。

2.3 视频图像的记录

对书库内外主要地段的大厅、通道、门口、疏散口，以及库区关键点、要害部位、重要藏品使用摄像头监控并且记录历史情况十分必要，因为一旦出现问题，调阅前期的图像资料是分析情况、解决问题的重要辅助手段。同时，视频监控系统内的设备也可以与FAS、SAS和门禁系统联动，完成现场图像和声音的采集任务。

3 书库环境技术防范手段的实施部位和探测方式

（1）地上建筑群的防范

消防自动报警系统应实现全面覆盖。防入侵自动报警系统应覆盖到门口、窗口、各种风道口、检查口、暖气的地沟口等，防入侵报警探测器的覆盖面应达到防范区域面积的80%以上。在带压水管沿线设置漏水报警探测器，在门口设置门禁系统和摄像头监控设备。

（2）地下建筑群的防范

消防自动报警系统应实现全面覆盖。防入侵自动报警系统应覆盖到门口、各种风道口、换气口、空调口等，防入侵报警探测器的覆盖面应达到防范区域面积的80%以上。在全区域内的地面及顶棚都设置漏水报警探测器，在门口设置门禁系统和摄像头监控设备。

（3）针对火灾的探测

在消防自动报警系统中应用最普遍的探测器是烟感探测器和温感探测器。当前，广泛使用现场智能型的探测器是消防自动报警系统发展的大趋势。这种探测器的可靠性高、误报率低、测控手段成熟、寻址准确，是图书馆理想的火灾探测设备。

（4）空气采样及早期报警系统

空气采样及早期报警系统能够在物质达到热崩溃点时，侦测到因此产生的大量热释粒子并实施报警，从而实现火灾预报，适用于要害部门有早期探测报警要求的环境。我们在“四库全书”库区内安装了该系统，并用该系统与FAS组成火灾探测保障系统，形成复合型的保障模式。

（5）灭火系统

细水雾灭火系统和气体灭火系统是我们在书库中使用的灭火系统。细水雾的微粒可以悬浮在空气中，对火焰区域的降温和灭火的效果十分明显，并且对书籍纸张的湿润作用较小，造价也比气体灭火系统便宜。气体灭火系统是“善本库”、“四库全书”库区，以及其他重要区域、关键设备必须配备的灭火设备，它的灭火效率高，可使被保护文献的受损更小，但是造价较高。

（6）针对水灾隐患的探测

漏水自动报警系统的前端使用漏水探测器或漏水报警电缆、液位探测器等作为监视区域漏水情况的“眼睛”，以自成系统的探测器寻址方式实现区域漏水地址警报的报出功能。漏水自动报警系统的防范形式以区域展开为宜，在顶棚和地板都要设置探测器。

（7）针对外部人员入侵的防范

针对外部人员入侵的防范，我们采用防入侵自动报警系统来实现。这种系统前端的各种探测器根据现场的情况而敷设，安装的方式、保护的范围、使用的探测手段等，既要符合行业内的要求，也要符合国家的规范。

（8）门禁系统

门禁系统是利用锁具控制出入口的设备，是我们目前控制库区进出必需的监测工具，经过授权后可以全面地管理职工和读者。

4 各个系统的技术配合

（1）门禁系统在发生火灾，需要实施人员疏散的情况下，必须服从消防联动的控制。

（2）视频图像的记录设备可以与防入侵自动报警系统前端的各种探测器联动，及时完成记录现场报警图像的任务，为复核人员入侵情况提供帮助。

（3）视频图像的记录设备也可以与消防自动报警系统前端的探测器联动，及时发现火灾情况。

（4）视频图像的记录设备还可以与门禁系统联动，及时记录人员刷卡进入的情况。

5 各个系统的整体整合

（1）综上所述，消防系统的任务包括火灾报警、故障监控、灭火控制、联动各种设施、开启门禁设备、播报广播、完成消防和疏散功能等，配有用于人机对话的终端显示设备；防入侵报警系统的任务是完成区域的入侵报警、设施的故障监控、联动启动视频设备等，也配有用于人机对话的终端显示设备；门禁系统的任务是完成监控报警、配合火灾的疏散、联动视频设备等，同样配有用于人机对话的终端显示设备；视频监控系统的前端是摄像头（对于摄像头的选择，行业内有严格的规定，对各种参数的要求可以根据不同的需要确定），终端是显示器，由视频矩阵和视频矩阵控制器等设备居中控制，使用硬盘录像机作为存储设备，获取地段图像资料和音频资料并予以定期保存；漏水报警系统的任务是完成监控报警，同样必备用于人机对话的终端显示功能。五个大系统有这样多的人机对话的终端，如果出现两个以上系统同时报警的情况，处理起来就会比较麻烦。因此，五个大系统的全面整合是管理方面的需要。

（2）整个防灾系统和防入侵系统涉及到的书库区域十分广阔，地段也特别重要，比如善本库、四库全书库等部位，这些部位的技防要求与一般区域不同，地段内的防护等级是最高的，而这个优先级别也是要横向跨越各个系统的，因此造成了在这一类地段内的各种形式报警信号的处理事件优先级别也最高的情况。

（3）各个系统的“信息孤岛”情况十分严重。五个系统都有自己的人机对话界面，有自己的报警探测器、控制器，而它们完全是自成体系地独立运行；因此当几个系统同时或相继报警时，值班人员处理事件就比较窘迫——各个系统的规模比较小时可以应对，但当各个系统的规模逐渐增大时，分系统运行就成为了十分必要的手段，同时整合系统、全面管理也是必须的。

（4）整合后的系统应能够全面监视上述五个系统内的几千个点，同时又能优先通知、处理五个系统内几百个点的报警——这样的整合对于全面管理和有效监控都十分有利。