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第一节 安防产品和技术在文博领域的应用

  在安防行业应用领域,文博是较早,同时也是较为特殊的领域。文物是国家的瑰宝,不仅经济价值高,历史和科研价值更为重要,同时,文物还具有不可替代、不可再生的特性,一旦损坏或被盗,都可能造成不可弥补的损失。因此,文博安防系统是社会公共安全建设的重中之重。
  根据《国家文物博物馆事业发展“十二五”规划》中引用的《全国文物业统计资料》(国家文物局办公室编制)显示,2010年,全国重点文物保护单位共2352个;文物保护维修项目共2507项;不可移动文物总数共80余万处;文物藏品共286422万件/套;一级文物共67209件/套;文物库房面积共12612万平方米;文物机构共5959个;文物科研机构有108个;博物馆有3020个;文物系统博物馆有2435个;民办博物馆有328个;免费开放博物馆有1893个。由此可见,文博安防具有广大的发展空间,对于安防行业的发展,蕴藏着丰富的商机。

  一、文博安防发展历程
  文博安防应用领域法规标准相对比较完善,系统框架体系基本稳定,应用管理模式较为规范,安防产品和技术在其应用中发挥的作用也早已得到相关部门的认可,其特点是对新产品和新技术的需求快,目前的主要需求是原有文博场馆的系统升级改造和新建文博场馆的系统建设。
  回顾文博安防的发展历程,就电子防范而言,可分为70年代的晶体管时代,80年代的集成电路时代,90年代的简单数字化电路时代以及当今的高科技智能综合管理时代四个阶段,早期以入侵报警探测技术为主、视频监控复核为辅,而今已发展和转变为以视频监控为核心的综合安防管理系统。

  二、文博安防建设需求
  2011年6月,国家文物局发布了《国家文物博物馆事业发展“十二五”规划》,指出到2015年,我国博物馆总数将达3500家。在博物馆数量快速增长的同时,未来五年国家文物局将定期开展文物系统安全大检查,排查安全隐患,进一步加强人防、物防、技防体系建设,并督促落实整改措施。
  2011年8月30日,公安部、国家文物局针对2011年全国连续发生3起博物馆文物被盗和被抢案件,联合发布了《公安部、国家文物局关于进一步加强博物馆安全工作的通知》,明确要求要进一步强化博物馆安全工作;进一步强化博物馆内部安全管理措施;进一步排查整治安全隐患;进一步提高博物馆安全技术防范水平;进一步完善馆藏文物安全长效工作机制。
  2012年5月10日,故宫失窃案发生后,国家文物局发布《关于切实加强文物安全工作的紧急通知》,要求尽快查补全国博物馆的安防措施,要求各级文物行政部门要督促各文博单位提升技防水平,按国家相关标准和要求,尽快完成文物风险单位达标,建设高质量、高效能的文物安全技术防范设施设备。对于达不到《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》要求的文博单位,在达标前一律不得对外开放。对于长期不配备安全防范设施的文物收藏单位,县级以上文物行政部门要依法实施行政处罚。《通知》还要求博物馆等文物收藏单位依法健全保卫机构,配足安全保卫人员,保卫干部和警卫人员总数不应低于全馆职工人数的10%。要配备高素质、高技能的专业安全技术人员,对专业安全技术人员要加强业务培训,做到持证上岗,保证安防设施设备的使用效能。此外,各级文物行政部门和各文博单位要建立应急处理机制,对各类突发事件及时有序地启动应急预案。
  随着我国文物博物馆保护理念的不断深入,博物馆总数的不断增加,再加上不断出现的文物安全问题。未来文物及博物馆安全防护必将受到高度重视,国家也将加大支持力度,这将为文博安防的发展注入新活力。

  三、文博安防建设目标
  对于文博安防系统的建设,主要采用多重防范系统,以主动探测为主,图像、声音复核为辅,并结合出入口控制系统、停车场管理系统等高科技手段,外加实体防护、在线巡更、无线对讲等管理手段实现技防、物防、人防相结合的安全防范目标。
  对于达到一级风险防护要求的重点要害部位,从建筑外围到建筑内部形成周界区、监视区、防护区及禁区的纵深防护体系,达到“防范严密、常备不懈、无懈可击”的防范效果。一旦有入侵者,只要在系统防范的范围内,都能实时报警,并立即将报警部位的报警信号及视频图像、声音复核信号同步自动切换到位,同时联动相关部位灯光照明,进行自动录像、录音。相关人员可根据上述三方面的信息,做出判断,并根据预案,通过有线及无线通讯系统报警。
  (一)总体建设目标
  文博单位在进行安防建设时,一方面要改造硬件设施,把原文博场馆重要部位的门、柜、锁及安防玻璃更换为符合国家标准和行业标准的产品,并逐步推进“物防”的智能化。另一方面还要把入侵报警系统、声音复核系统、视频监控系统、巡更系统、出入口控制系统等各子系统,通过设计组合,构成一套具有防范性强、功能完备、自动化和智能化程度高的综合性现代化安全防范系统,并做好与公安机关的相关接口。
  (二)系统建设目标
  1.管理平台建设目标
  通过建立管理平台,对各子系统进行集中管理,以其状态参数为基础,实现系统间联动,并为其他系统提供数据访问接口(如消防报警系统、楼宇自控系统等),从而深入地将各个子系统整合在一起,实现综合管理。
  大型博物馆需要分成若干区域进行管理。为保证系统运行数据安全,要记录相关人员的操作情况。为满足博物馆多区域、多级管理的需要,系统需设置不同的操作等级和控制权限实现多级系统管理员设置。登录可通过生物特征识别和独立的密码信息进行。不同区域的管理人员仅具备本区域管理功能,例如对本区域报警事件的确认、门状态的查看等,全馆管理人员具备对所有区域进行管理的权限。一般在白天开馆时,全馆值班员在中央控制室查看各区域管理情况,仅处理特定等级以上的报警事件,晚上闭馆后全部管理可由中央控制室接管。
  对安防集成管理平台的使用,通常以总图—分图模式的电子地图应用为主。一是可按照管理区域和管理类型(出入口管理、报警管理),将全馆所有安防点用不同的电子地图组织起来,并设置对应视频监控点和音频监控点,可以在地图上进行报警确认、视频查看、门的手动开闭等操作;二是可在全馆总图上设置各分图链接点,以利用分图进行详细查看和管理,特定级别的报警可直接联动弹出对应地图位置。
  平台应具备基本的预案管理功能,发生入侵报警时,自动执行预先设定的联动规则,例如显示入侵部位、弹出对应视频图像、打开对应音频通道;发生火灾报警时,应能启动相应区域的摄像机进行火灾情况的监视和复核,联动对应通道的门锁打开或关闭。同时,平台应显示相应的对策或处警预案,例如拨通接警电话等。
  2.各子系统建设目标
  入侵报警系统一是在室外,多应用于场馆外围,采用红外、激光、微波和振动等报警探测手段建立周界防范系统,实现第一道防范;二是在室内,采用红外、微波等探测器及手动报警按钮等,应用于展柜、展品的近距离防护。对于展柜可采用多维驻波报警器检测其开闭情况。对打开展柜、移动或取出展品能够及时监测或报警(含处警联动)。另外,展柜的玻璃也有特定要求,一般要能够防爆、防弹、防砸。玻璃遭到入侵破坏时,应能实现玻璃破碎报警。
  出入口控制系统要求系统具有标准规定的各种防范功能,例如当被逼迫使用键盘密码时,持卡人可使用胁迫码隐蔽报警;要求系统具备访客管理功能,可以登记访客,发放具备特定权限的访客卡,持此卡可以在特定的时间范围内打开特定的门。
  视频监控系统要求具备报警联动录像功能,根据报警时刻进行预录像和续录像,便于掌握报警发生前后的视频信息。另外,视频监控系统应有必要的屏幕显示设备,能够满足监控显示需求。
  电子巡更系统主要是在重要出入口、楼梯、通道尽头、通道拐角等重点和特殊部位,设置巡更点,监视巡更流程。
  声音复核系统要求实时监控区域内各类活动所发出的声音信息,以保证对现场报警事件复核判断。音频采集头的安装要求隐蔽性要好,可设置在天花板上,鉴于博物馆室内空间较大,对音频采集头的定向性、灵敏度提出了较高要求。
  完整的博物馆安防系统还应包括安检系统,并与有线无线对讲、音频广播系统、钥匙管理、停车场管理、UPS、防雷接地、网络系统等配套。
  博物馆安防系统应具有较高的性能要求,典型的有:
  一是对报警响应速度的要求:由于文博场馆空间特点的复杂性,要求整个安防系统的报警响应速度必须足够快,否则将导致严重后果,部分博物馆甚至要求报警显示响应时间为2秒以下,录像联动响应时间4秒以下。
  二是对系统安全的要求:系统设计要有冗余,传输中心要依据软硬双备份原则,基本所有硬件连接均要求双通路,对于网络化的控制器,要求双网卡,并分别连接到不同的交换机上。硬件和软件联动兼顾,例如对照明系统采用硬件联动方式,对于报警联动矩阵和联动DVR录像采用软件联动。
  三是对信息安全的要求:要求数据实时备份、分级存储,要求数据加密,例如视频录像水印功能和读卡信息加密传输。
  (三)系统布防目标
  根据《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》和《文物系统博物馆安全防范工程设计规范》规定,文博安防系统主要分为监视防范区域、防护防范区域、禁区防范区域。监视防范区域是指周界报警或周界栅栏所组成的警戒线与防护区边界之间所覆盖的区域;防护防范区域是指允许公众出入的防护目标所在地域;禁区防范区域是指贮存、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。防护区域通常是由文物保管区、展陈区、休闲服务区、行政业务办公区等部分组成。
  监视防范区域以远距离周界为主,组成文博安防的第一道防线,周界防范区域包含外围边界围墙或内部建筑物外墙贴边区域,在第一时间警示案发现场情况,起到迟滞入侵行为,及时告知处理,达到将经济损失降到最低的防范目的。
  防护防范区域以监控探测为主,是指各展厅的观众参观区域以及进出口,一般可采用大范围的球型摄像机进行布控,达到360度全方位监控,一旦非法入侵可以快速进行图像感知。监视区域与周界防护区是相辅相成,密不可分的,用报警联动视频、视频复核报警。如果只设周界报警,没有与之相对应的监视区配合,一旦报警,图像无法复核,不能果断作出判断是险情还是误报,以及无法判断入侵的相关情况;反之,如果只设监视区域,没有周界报警,对监视器只能是宏观观察,在没有高度警觉的情况下,很难发现入侵。
  禁区防范区域一般指藏品库房通道区域、文物修复室、安防控制室以及展厅展柜及布展通道。对于禁区的防护,一般是要建立一套有效的周界防护体系,在进入禁区的各个出入口、通道、墙壁、窗户等处采用探测手段。在禁区区域内,采取复合探测的手段进行24小时布防,并辅以图像复核和声音复核等手段。在禁区出入口要采用出入口控制系统,设置严格的身份识别。
  “三层纵深防范体系”的形成有效地组成了对文物的安全防范保护网,有效地阻止和迟滞了非法入侵,争取更多的时间和空间,将报警信息有效、准确地发送到公安部门,结合社会力量保证文物和保卫人员的安全。

  四、文博安防基本特点
  文博场馆主要是集收藏、展览、研究、考古、教育、文化交流于一体,是一个既开放又需要严格保护的场所。对于它的公众开放区域,既要考虑到展品的防盗、防破坏,又不能影响到展品的正常陈列,还要考虑到安防设备包括门禁读卡器、探测器、摄像机、音频采集头等的美观、隐蔽性;同时,暴露在外的设备不能对参观人员产生心理压迫感,并且要求大量人员的正常出入不得导致误报率的上升。所以,文博系统安防体系是一个系统工程,与其他行业安防体系是具有很大区别的。
  从时间角度分析,文博场馆的开馆、闭馆、布展、撤展,都会对安防系统提出不同的要求。闭馆、布展和撤展期间基本为内部人员活动,这些时候博物馆的安防类似大部分安全场所的管理。而相比之下开馆期间的安防为重中之重,涉及在大量公众参观时对展品的防护,这对安防系统报警的准确率、监控的有效性、覆盖率都是重大挑战。
  从空间角度分析,应从外到内建立起文博场馆的纵深防护体系:最外层警戒线由室外周界报警系统、栅栏组成,防止无关人员从外部非法入侵防护区域,属第一道防线;第二道防线为建筑内、外周边包括通道、出入口、门窗等,防止无关人员非法进入建筑内部;第三道防线对特定目标,如藏品及专用库房或专用柜,藏品修复室、养护室,信息中心、财务室等重要部位等进行专门保护。对以上几种情况,分别使用周界报警系统、出入口控制系统、空间报警和展柜报警进行防护,结合视频监控系统和音频监控系统,进行日常监控和报警复核,并保存视音频证据。
  需要注意的是,由于每次展览陈列布局都会不同,展柜的摆放将会对报警系统和视频监控系统产生影响,必要时甚至必须重新布置报警点和摄像点的位置以及对应联动关系。所以为适应陈列设计、功能布局重新调整的特点,安防系统线缆和布点位置的设置应留有一定的调整性。
  鉴于博物馆以上特点,文博安防在建设过程中,形成了以下特殊要求:
  (一)要求探测灵敏稳定可靠
  文博场馆的安防系统风险等级高,防护级别也高,要求器材稳定性也高,探测准确率达到百分之百,漏报为零,误报尽可能小。
  (二)注重智能分析减少误报
  文博场馆包括大量的古建筑,有很多情况下会由于动物或环境因素等引发误报,如果有智能化的分析,可以进行报警背景分析,分析报警的位置、特点、程度。
  (三)物防技防结合提高防范
  物防技防结合是提高综合防范的有效措施,例如在古建筑的门窗、木格子上,敷设断线报警,这样使物防与技防结合起来,会产生更好的防护效果,降低误报、漏报,效果极佳,而且防范能力也倍增。
  (四)重视安全可靠按需选择
  在文博安防领域,不要盲目地追求高指标、高性能的器材,而应根据实际需要选择适合的产品和设备。以巡更系统为例,常用的有离线式和在线式的,虽然离线式的使用方便,但是也存在信息滞后的缺点,在选择时应因地制宜。
  (五)降低设备功率防止火灾
  文博安防的电路系统一般要求设备功率小,原因在于大部分文博系统应用于古建筑保护,防火比较严峻。闭馆以后,220V强电要切断,改用低压供电。如果设备功率很大,又是长明灯,容易因发热引起火灾。
  (六)防止施工破坏维持原貌
  古建筑安防设施要注意协调,布线要隐蔽,尽量减少对古建筑的伤害。例如,布线穿金属管,既要防止电线短路,又要与建筑协调。

  五、文博安防存在的问题
  近几年,国家和政府越来越重视文博安防建设工作,制定并发布相关法规政策,加大投入,加强文物保护工作,但涉及文物的相关案件时有发生,在管理和技术改造升级方面还有待提升,主要表现在以下几个方面:
  首先从政府管理来看,国家、省级政府财政的相关投入有待逐步提高,以保证安防系统的升级换代。
  一是技防有待升级改造。主要是一些老旧的文博安防场馆,由于系统建设得较早,并且设备在使用过程中存在老化等问题,导致一些系统不能有效地发挥作用,需要进一步的升级改造;二是设备选型,在选用防护技术和器材上存在一些不完善的问题,需要结合文博安防的应用场所综合考虑;三是存在电器火灾隐患,大多数的电子安防产品都是在220V电压下工作,不适于夜间的防护需要,因此在夜间要转换为低压供电;四是系统集成度不高,联动性能差,由于文博安防系统所需要的安全性高、容错率低等特性,一般大型文博场馆安保系统由多个部分组成,如入侵报警系统、巡更系统、出入口控制系统、视频监控系统,由于集成度不高,这些产品的联动性能偏差;五是系统施工与古建筑保护存在矛盾;六是管理和维护有待提升,部分文博场馆虽然建立了完善的技防系统,但是忽视了系统的维护运营和管理,影响到系统性能的最大发挥。

  六、文博安防改进办法
  (一)引进新技术

  随着安防技术的不断发展,高清化、网络化和智能化的逐步实现,特别是智能视频分析技术当前在很多场合得到了应用,文博系统要加强数字化、智能化、网络化建设,并逐步增加人流量统计、人脸识别、遗留物监测、周界徘徊、行为检测报警等方面的相关技术。
  (二)建立纵深防护
  文博安防系统设计时要建立纵深防护体系。方案设计要遵循纵深防护原则,建立周界防范、监视区、防护区、禁区等不同的防区,形成多道防线。要重视周界防范,利用博物馆围墙、围栏等屏障,建立起周界防范;如果没有条件形成大周界,也要利用建筑物的墙体、窗户、门,建立一个小周界,因地制宜,选用一些防盗门、窗户栏、探测器,构成周界防范,要把入侵者拒之于门外、窗外、建筑物之外。
  (三)多种技术组合
  技术防范要和相关的系统结合起来,一般的博物馆系统,古建筑都有防雷设备,在安防系统设计中,要详细了解消防系统、防雷系统的相关布置,预防雷电感应以及注意与消防火灾报警的区分。
  要把人防与物防结合起来,建立有效的管理制度。一是要增强工作人员的安防知识和安防意识,加强应急预案的演练,完善处置突发事件的程序和步骤,提高应变处置能力,发现罪犯入侵,要组织好人力去包围、追捕,使文物受损降到最低。

  七、文博安防发展趋势
  文博安防的发展,应以现有的传统的布防手段和为人熟知的技术设备为基础,充分依托近年来突飞猛进的安防产品和技术,装备更先进、更具隐蔽性和保密性、布防方式灵活、布防区域广泛、更安全有效的技防产品。其中最需要加强的是报警设备报警的准确率、周界防范的纵深化以及视频监控的图像清晰度。
  具体表现在以下几个方面:
  (一)数字化
  “数字化安防”就是将传统的安防科技与现代数字处理技术、通讯技术、计算机网络技术相结合,其智能化程度高、准确率高、处理速度快、存储容量大、数据查询快捷且准确。当前,报警系统、出入口控制系统和视频监控系统也在向数字化系统发展,同时,视频监控高清化的趋势,也将提供更为清晰的图像画质。随着文博安防需求的不断增长,这些数字化的产品和技术将会更多地应用于文博安防系统建设。
  (二)智能化
  智能化是安防发展的必然趋势,随着安防产品和技术的发展,使用智能视频分析系统,在博物馆和展厅出入口进行客流量统计;在人流较密集的地方,采用定向移动监测,监控参观人群的移动方向和路径,确定是否有人逆行等情况,避免秩序混乱;在全局视频进行流量统计和分析,了解人群的分布和运动模式,分析造成堵塞的可能性和人群感兴趣的区域;在重要部位设置视频防尾随设备,对一人刷卡二人进入的行为报警;在管理中引入基于GIS(地理信息系统)的“电子地理信息系统”进行电子地图管理,方便地进行地图维护、图标维护,并提供对各种矢量、位图地图和图标的支持。甚至采用3D电子地图,建立博物馆的三维模型,在此基础上进行报警器、摄像机能力仿真显示,将估测转化为可见。除常见的报警、出入口、视频监控业务管理之外,还可以扩展基于电子地图的复杂应用。
  (三)专业化
  这里的“专业化”主要是指报警运营服务的专业化,对于文博安防来讲,报警运营服务也是必不可少的。除公安接警中心,即110接警台之外,专业报警公司的接警服务也将为文博安防增加一份力量。将博物馆中安装的监控系统与专业公司报警监控中心相连接,由报警公司专业人员全天候不间断地实时监控并随时反应。一旦发生报警事件,监控人员能够在第一时间得到警报,并在确认警情后根据事件类型和客户指定的方法迅速做出处理,如联络警察、通知相关人员甚至派遣自备的警卫到现场处理等,从而有效地帮助阻止案件的发生和升级。

  八、结语
  文博安防的应用是安防行业建设的“重中之重”,随着我国文博事业的发展,文博单位的改造和扩建、新建,将会对安防系统建设提出更高的要求和更多的需求;伴随安防行业的“数字化、高清化、智能化”也将为文博领域带来更好、更先进、更适用的安防产品和技术!

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