数字安防系统在某卷烟厂的应用

焦鹤勇，陕朝阳

（中国五洲工程设计集团有限公司）

数字安防系统在某卷烟厂的应用

焦鹤勇，陕朝阳

（中国五洲工程设计集团有限公司）

对某卷烟厂的数字安防系统进行了简要介绍，展示了数字视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、停车场管理系统、电子巡查系统在烟草行业卷烟厂中的具体应用方式。

数字安全防范系统；视频监控；卷烟厂

1 引言

烟草行业作为国家和地方的重要财税来源，其卷烟厂资金相对充裕、人员配备齐全、管理要求高，对安全防范系统具有较高的要求。在安徽某卷烟厂安防系统设计中，建设方提出了功能实用、技术适时先进、安全高效、便于运营维护的要求，综合比较了各种系统架构、产品方案，最终确定了先进、可靠、扩展性强、便于维护的数字安防系统。下面就对该厂数字安全防范系统进行简要介绍。

2 工程概况介绍

本卷烟厂占地约38.4hm2，总建筑面积约32.6×104m2，主要包括：

联合工房（含单层的网架车间和多层框架的辅房，建筑面积约10.5×104m2）；

动力中心（集中布置各种公用动力设施，建筑面积约0.9×104m2）；

综合楼（含办公、科研、会议、用餐、停车等功能，9层框架，建筑面积约 2.5×104m2）；

各种库房11栋（多层框架，建筑面积共约16×104m2）；

其他辅助用房如传达室、门卫、污水处理站、工业垃圾站、地上停车棚等。

3 系统设置概况

3.1 数字安全防范系统的组成

数字安全防范系统，不仅实现工厂防入侵、盗窃、破坏等公共安全方面的需求，还通过软件平台为厂区的行政管理、生产安全提供技术支撑。

本厂区数字安全防范系统包括：安全管理系统、视频监控（含安防、生产）系统、入侵报警系统、出入口控制系统、停车场管理系统、电子巡查系统。其中出入口控制系统和考勤系统、停车场管理系统、消费系统、淋浴水控系统又组成了一卡通系统。

3.2 监控中心的设置

厂区安防监控中心设在联合工房一层的消防安防控制室，对整个厂区的各安全防范系统进行集中监控。

另外厂区还在生产调度中心、能源管理中心、智能化控制中心设分监控中心，按其功能调用安防系统的设备。

3.3 系统总规模

项目分一期、二期建设，最终视频监控点约800个，门禁点约200个，入侵报警防区约300个，电子巡查点300个，一卡通卡片数约1300个。

3.4 系统网络架构

安防系统作为工厂信息化系统的一部分，其对传输网络的要求具有其自身特色，数据传输量相对稳定、突发访问量低，但其数据存储量大，对存储容量的大速率要求不高。如果安防系统纳入工厂私有云，将大大增加云平台投资，故考虑采用建设安防专用网络。

安防系统专用网络为2层架构，扁平化设计。骨干层采用万兆/千兆以太网；接入层采用双千兆上传，百兆接入。

安防核心交换机、存储设备、管理服务器等平台设备，设置厂信息中心机房，共享机房内空调、供电设备，节约投资，便于管理。

在各监控中心设置区域交换机，接入解码器、网络控制键盘、管理工作站等设备。各建筑物楼层、区域设计安防接入交换机，接入摄像机、门禁控制器、停车管理主机等设备。系统架构见图1。

4 视频监控系统

4.1 系统概述

厂区的视监控系统实现安防监控、生产监控、管理监控等功能，从节约投资和方便统一管理考虑，各种监控需求共用一套平台、设备，分别设置监控中心及监视大屏，在管理系统按需设置调用权限。

系统主要由前端摄像机、传输网络、后端解码显示设备、存储设备、控制设备组成。

4.2 摄像机设置

在生产线及设备区域设置室内球型网络摄像机；在各建筑物通道、电梯厅、电梯轿厢、重要实验室、财务室等设置室内半球网络摄像机；在各建筑物出入口，设置室内枪式网络摄像机；在厂区道路、广场，设置室外型球型网络摄像机；在厂区周界设置室外型枪式网络摄像机。

选用的各种摄像机均不小于200万像素，支持1080P分辨率、双码流、H.265压缩，支持超低照度、光学宽动态、数字降噪、透雾、强光抑制、电子防抖，支持10M/100M自适应网口，并具有报警信号输入功能。

用于生产监控的室内球型网络摄像机还支持多预置位巡检等功能，以及开放的控制协议。

用于安防监控的各室内外摄像机均带有红外LED照明，支持日夜转换。还具备入侵侦测、越界侦测、移动侦测等智能侦测功能。

4.3 传输网络

各建筑物内按楼层、区域设置安防接入交换机，摄像机通过6类屏蔽网络电缆接入交换机。

厂区道路、广场、周界摄像机采用EPON无源光网络，按区域通过OLT交换机就近接入安防网络。

各监控中心设置高性能的区域交换机（全千兆接入，双万兆上联），满足多路视频输出及控制信号的传输要求。

各接入交换机通过双千兆光纤链路上联至核心交换机，可满足48台摄像机双2M码流传输需求。

4.4 解码、显示设备

各监控中心按需求设置液晶拼接电视墙，其中安防监控中心、智能化控制中心从实际使用需求出发，选择127cm窄边拼接（拼缝不大于6.7mm），规模分别为3×8和2×4；生产调度中心、能源管理中心考虑到形象需要，选择127cm超窄边拼接（拼缝不大于1.8mm），规模分别为4×8和3×6。

拼接电视墙成套配置拼接控制器，其接收管理工作站、视频监控解码服务器等的HDMI高清视频信号，通过二次开发与视频监控系统联动，实现画面分割、拼接、漫游、画中画、图形缩放、拉伸等功能。

系统的解码服务器输出路数按屏幕数量配置。

4.5 管理控制设备

各控制中心配置网络控制键盘，可对权限内摄像机进行远程PTZ控制。

各监控中心设置管理工作站，可通过管理服务器对系统安全策略、联动关系、前端设备增减等进行调整，并对报警事件、录像进行查询记录等。

4.6 存储系统

系统前端摄像机约800点，按每路2M码流、30天存储时间进行计算，约需500TB空间，计入10%的RAID存储资源占用，约需6TB硬盘100块。

系统选用64盘位的IP-SAN存储系统两套，每套最大可支持512路视频接入，通过2个万兆以太网与安防核心交换机相连。该存储系统支持iSCSI块直存、视频专用缓存算法、SSD Cache、高速镜像写缓存、块虚拟化RAID等先进技术，并提供高可靠冗余设计。通过虚拟IP动态迁移，当故障控制器发生切换时，故障控制器上的业务IP自动迁移到另一控制器上，保证业务的连续性。

5 入侵报警系统

5.1 系统概述

厂区入侵报警系统主要由管理软件、报警主机和前端报警设备组成。

入侵报警系统管理软件作为安全管理系统的一部分，采用多媒体管理系统，使用电子地图，将各报警前端状态实时显示，报警时自动将相应区域、楼层平面图放大，并联动视频监控系统，将视频画面突出显示，发出声音提醒保安人员注意。

报警主机接收各报警前端的报警信号，并通过管理软件对前端报警设备进行布防、撤防、旁路等管理操作。

系统在各车间出入口、重要办公室、控制室、财务室设置红外/微波双鉴探测器，在室外围墙设置电子围栏。

5.2 系统网络架构

报警主机与安防交换机通过以太网连接，在安防监控工作站上安装系统软件。

各前端报警设备通过总线或总线编址模块接入报警主机。

5.3 厂区周界入侵报警设备

厂区室外周界入侵报警设备有主动红外对射、泄露电缆、电子围栏等多种方式。其中主动红外对射投资低、施工简单，但容易受雾霾、绿植等影响，实际使用中误报率高；泄露电缆探测方式投资较高，且需在围墙内侧预留一定安装空间；而电子围栏具有误报率低、物理形式具有威慑力、投资适中等优点，经各方面比较最终建设方选择了电子围栏方案。

电子围栏结合厂区通透式铁艺围栏设置，采用附属式倾斜安装方案。

6 出入口控制系统

出入口控制系统的主要目的是为了控制人员的合理流动，保证重要区域（如办公室、设备用房、香精香料配制间等）设备和资源的安全。

厂区采用网络型门禁控制系统，由管理软件平台、门禁控制器、读卡器、电锁、门磁、出门按钮等组成。

出入口控制系统软件作为安全管理系统的一部分，实现系统权限设置、设防、布防、报警记录查询、联动控制等功能。

门禁控制器接收读卡器信息，与数据库进行比对，若控制权限符合则打开电锁，不符则声音报警提示，并记录相关操作信息。

6.1 系统网络架构

门禁控制器与安防交换机通过以太网连接，在安防监控工作站上安装系统软件。

读卡器采用RS485总线接入门禁控制器，门磁、开门按钮、电锁通过有源或无源控制线路接入门禁控制器。

6.2 系统设备选用

门禁控制器采用32位高速处理器，TCP/IP通讯方式，可存储10万笔合法卡，30万笔刷卡记录；支持多门互锁、反潜回、多重卡开门、首卡开门、超级卡和超级密码开门、密码开门、在线升级、中心远程开门等功能；具有读卡器防拆、门未关妥报警、门被外力开启、开门等待超时、胁迫卡和胁迫码、黑名单、非法卡超次刷卡报警等多种报警机制；支持脱机记录保持功能和记录储存空间不足警告功能。控制器具有备用电池设计，外部供电断开时可不间断切换蓄电池供电，保障门禁系统正常运行。

一般场所读卡器采用密码键盘、IC卡读卡相结合的方式；重要场所读卡器采用指纹、人脸识别、虹膜识别等生物识别技术和密码键盘、IC卡按需组合的方式。

6.3 系统联动功能

为满足消防要求，出入口控制系统可接收火灾自动报警系统信号，使相关区域门禁系统失效。系统还与视频监控系统进行联动，实现报警复核功能。

7 停车管理系统

为提高管理水平，方便员工停车，厂区设停车管理系统。厂区内主要设地面停车场、综合楼地下停车场两个停车区域。综合楼地下停车场主要用于公车停放，地面停车场主要用于员工私家车停放。

停车场管理系统主要由入口摄像机、入口读卡/发卡箱、车位显示牌、出口摄像机、出口读卡箱、地感线圈、管理主机等组成。

对于在册公车和员工私家车采用远距离读卡+视频车牌识别比对模式，若比对通过自动放行，不通过则由保安人员询问比对。对于非在册车辆统一按来访车辆进行登记后放行。厂区入口车位显示牌实时显示空余车位数量（地面停车位总量-来访车辆数量-员工车入厂数量）。

在各出入口的门卫室设置停车管理主机，并联入安防网络。

8 一卡通系统

出入口控制系统与考勤系统、停车场管理系统、消费系统、淋浴水控系统等共用卡片，实现在厂区的一卡通功能。厂区内人员只要拿一张具有授权的卡片，即可在厂区内进行授权的活动。

系统主要由管理软件、发卡设备等组成。

9 电子巡查系统

厂区电子巡查系统为离线式电子巡查系统，采用手持信息采集器作为巡更牌，电子巡查信息钮作为巡更点。另外，还利用部分出入口控制系统读卡器作为离线巡更系统的补充，安保人员使用门禁卡作为巡更设备，系统实时记录巡更位置。

电子巡查管理主机设在消防安防控制室。在厂区各建筑物的出入口、通道、电梯厅等重点部位以及厂区四角等部位设置巡更按钮。

巡更员按预先排好的巡更班次、时间间隔、线路走向，携手持信息采集器到各点巡视，读取信息钮信息。返回后将手持信息采集器采集到的数据下载至电脑中，进行整理分析。

系统管理软件具有巡更班次设置、巡更路线设置、启动口令保护、巡更人及巡更点设置记录查询、数据备份及恢复等功能。

10 安全管理系统

厂区安防管理系统是一套集成化、数字化、智能化的平台，包含视频、报警、门禁、访客、巡查、停车场、考勤、消防等多个子系统。在一个平台下即可实现多子系统的统一管理与互联互动，真正做到“一体化”的管理，提高用户的易用性和管理效率。

10 .1 系统平台特性及功能

1）高集成性：通过对子业务系统的无缝集成，实现同一平台下的统一配置与管理，方便数据关联分析，提高管理水平；出入口控制、入侵报警均可与视频监控系统联动，便于报警时人工复核；另外系统还与火灾自动报警系统联动，缩短火灾报警探时人工复核时间。

2）高安全性：提供统一的认证、授权管理机制、多级的控制级别，可以精确地限制每一个普通用户所允许的操作；所有的系统操作及所发生的事件都保存在历史数据库中；音视频流传输支持AES加密，视频流内嵌水印支持，防篡改，为系统提供全方位的信息安全保护。

3）高可用性：系统界面设计人性化设计，结合工厂地理信息系统（GIS），实现可视化操作。采用B/S管理、C/S操作模式，使系统维护与各业务管理方便快捷，便于用户操作，同时支持桌面及移动应用。

4）高扩展性：系统采用模块化编程，二次开发、设置变更灵活，利于后期系统扩展。

10 .2 系统平台设置

在厂区信息中心机房设置安防核心交换机2台、安防管理服务器2台、数据备份服务器1台、IP-SAN视频存储系统2套，另外在各监控中心设置安防管理工作站若干台。

安防管理服务器支持双机热备，并提供容灾备份保障，运行整个安防管理系统平台软件。数据备份服务器用于实时备份管理服务器的各种设置数据，为系统持续运行提供最大保障。IP-SAN视频存储系统采用iSCSI直存技术，提供视频存储、回放调用等功能。

10 .3 系统的供电及防雷措施

系统各监控中心、信息中心设备采用两路独立电源供电，并设置UPS电源。各现场摄像机、门禁控制器等采用区域集中供电方式，由双电源加小型UPS的供电。

安防系统进出建筑物的金属线缆均加装防电涌保护器，防止感应雷对系统设备的损害。室外设备不在其他物体防雷保护范围时，加设单独的防雷设施。

11 结束语

本卷烟厂数字安全防范系统，采用功能实用、适时先进的技术，系统稳定性、经济性好，安全高效、便于运营维护，充分满足了建设方要求，获得了建设方的好评。

Application of Digital Security System in a Cigarette Factory

JIAO He-yong，SHAN Chao-yang

(China Wuzhou Engineering Group Corporation Ltd.)

The present paper brief l y introduces the digital security system in the cigarette factory and demonstrates the specif i c application of digital video surveillance system, intrusion alarm system, access control system, parking lot management system and guard tour system in the cigarette factory of tobacco industry.

digital security system; video surveillance system; cigarette factory