数字机场从安防开始 监控走入高清智能化

2013-01-16 20:16:49来源: 安防知识网

    根据民航“十二五”规划,到2015年底,中国新建机场将达70座,改扩建机场101座。而民航局局长李家祥在今年早些时候也表示,2012年全国要建成17个地方机场,机场建设投入将达1585亿元。英格索兰安防技术中国集成业务华南总经理黄鹰表示,国内民航新建、迁建、扩建机场项目猛增的同时,也将同步配备相应的安防系统,以满足民航机场安全管理要求和机场运营业务的高速发展。这预示着急速飙升的民航业将为安防行业创造数十亿元的盛宴。

    在诱人的发展前景背后,机场安防技术应用也并非一成不变。透过新近项目来看,在“数字机场”理念的指引下,各地机场正顺应安防网络化、智能化、集成化的潮流,无论视频监控、周界防范,还是门禁控制、系统集成,都在悄然有序地扩容升级。

    网络监控风来袭

    与众多行业一样,视频监控俨然已成为机场管理不可或缺的得力助手。在方圆几里甚至几十里区域,从航站楼、旅客迎送大厅到售票处、安检区,再到飞行区、周界……监控摄像机的身影几乎无所不在,监控系统的好坏也直接关乎到机场正常秩序和飞机的飞行安全。因此,在设备选用上,机场管理者一直奉行“稳定可靠”的路线。当然,在监控技术日新月异的时代,却又时不时审时度势地对视频监控系统进行改造革新。

    数字架构渐成主角

    就目前而言,国内大多数机场的视频监控系统还是基于模拟系统构建的,包括大型机场早期的航站楼(如西安咸阳国际机场的T1、T2)以及其它中小型机场。模拟系统的典型架构是以航站楼为单元独立建设,然而航站楼监控系统之间以及监控系统与其他安防子系统之间都缺乏必要的联动,备受机场管理者诟病。

    而自首都机场T3航站楼标杆性项目实施以来,越来越多的机场在扩建改造中将半数字化、全IP化的架构引入到视频监控中。机场视频监控半数字架构主要前端采用是模拟摄像机,中间采用编解码器,后端是数字平台。在博世安防系统视频监控系统产品经理陈创看来,数字系统备受推崇,究其根源,有两点:一方面,数字化架构带来的网络带宽问题伴随近年来网络技术的进步得以缓解。其中H.264算法等高效码流编解码技术以及NVR、BLOCK快存等存储技术功不可没;另一方面,数字化架构本身更能满足机场管理者的灵活需求。视频监控系统数字化是机场信息化建设的一部分,数字化可以带来模拟系统无法企及的大联网理念,在IP架构下,安防各子系统之间更密切的互联。

    模数混搭的数字化架构风靡一时,不过这种潮流正在发生微妙变化,全IP监控正成为机场安防的一大亮点。“从今年开始,大的机场项目会慎重考虑模数混合方案,当时西安机场方案规划在2008与2009年之间,当时监控设备厂商大多没有完善的产品系支撑全IP方案。因为一个监控系统中涵盖多种类型的摄像机,包括枪机、球机、半球等,这就要求厂商制造的IP摄像机有完整的产品系列。所以还是采用模拟摄像机+编解码器的方式适合的厂家更多些。现在情形大变,市场上主流的监控厂商的监控产品基本上已经实现IP化的华丽转身。”博世陈创说。

    全IP化的监控方案的魅力透过白云国际机场T3航站楼展现得淋漓尽。在全IP方案下,除了可以根据需要配置前后端设备之外,系统在升级、扩容、迁移、资源共享时也具有更强的灵活性,同时辅以网络冗余、磁盘RAID技术、控制器冗余技术,还可避免单点故障。

    总之,虽然模拟系统借由先入为主的优势,依然盘踞着一定阵地,不过数字架构咄咄逼人,后来居上之势不可避免。

    高清初露锋芒

    在高清设备应用上,与欧美、日、韩等发达地区相比,国内显然慢了一个节拍。不过,藉由数字化的铺路,高清摄像机应用逐渐铺开。无论720P还是1080P,枪型还是球型,都获得不同程度的应用。

    现在高清监控出现以后,高清系统主要架构在IP网络上。博世陈创表示,虽然目前市场上有基于HD-SDI架构的高清监控方案,但是机场内部线路距离较长,SDI受限于同轴电缆的性能与传输距离,且总体投资成本并不低,对以后的扩容乃至平滑过渡都会带来不小的困难,而IP技术则相对更成熟、稳定、可靠。

    在机场安防项目中,高清还未进入大范围应用,目前主要布置在一些关键点位。而由于各机场的结构与需求不同,高清监控点选取的具体位置也不尽相同。例如,白云国际机场T3项目中选择在机场内商业区,上海虹桥机场改造时则在虹桥交通枢纽通道架设一些高清点位,西安机场T3建设也有在一些重要的点位安装高清前端,如安检通道。

    前端的华丽变身也促使后端显示系统升级。机场原先采用的拼接屏一般都是17寸、19寸,现在越来越多的机场采购80寸、90寸大屏,用来浏览标清模拟画面效果较差,而高清图像的显示效果逼真。高清点图像上传至大屏,方便机场指挥中心查看或上级领导视察工作。

    在机场监控中,高清的全面普及虽还有待时日。不过出于机场全覆盖的需要以及高清成像、低码流传输和存储实用性的革命性突破,势必将高清视频监控系统推向了大规模的实际应用。

    周界防范百家争鸣

    “现在国内民航业在安全硬件建设上有了不小的进步,不少机场都已经布建或正在架设周界报警系统。早在浦东机场一期项目中,当我们提出建设周界防范系统时,还是很多人不太理解,或不能太接受或认为没有必要。时至今日,提出反对意见的基本上没有。”上海国际机场股份有限公司技术设备部正处级调研员吴民胜说。

    实际上,透过行业对比,在民用领域,除核电站外,机场应该是对周界要求最高的行业。民航局和机场管理者也开始关注周界防范建设。2008年国家也出台《民用航空运输机场安全保卫设施建设标准(MH/T7003-95)》,年客流量100万以上的机场都要在周界上加入入侵报警技术。

    早期国内机场周界多以物理围墙作屏障。据张家界荷花机场航务部总经理程军透露,荷花机场周界这一块主要还是砖墙+围网做双层,要害部位平常是钢筋混泥土+蛇形网。

    一些大型机场则较早尝试张力围栏、振动光缆、振动电缆、高频电容扰动等周界入侵报警系统,不过这些技术都在不断发展阶段,还没有哪一类产品有绝对优势可独占市场话语权,而是处于一种百家争鸣的状态,在架构上更倾向于搭配普通摄像机与灯光联动做视频复核。

    不过“入侵报警+视频监控”的组合模式并未获得广泛认同,其中一个显著弊害便是重复投资。例如,采用振动光缆后还要上一套监控系统做视频复核,其性价比不如直接上视频分析系统。视频分析系统覆盖区域很广,监控范围垂直围栏方向100米左右,可以带来很大缓冲区。采用虚拟围栏节约了一部分投资,因而这一类模式广为欧美机场采纳。

    此外,热成像技术在在机场周界的应用前景不容小觑。为了配合围栏上的接触式探测器,周界还必须安装灯光设备,因为这类接触式探测器一定要视频复核。而热成像设备在全黑环境下依旧能够生成清晰图像。西门子楼宇科技(天津)有限公司解决方案经理机场石化行业垂直市场经理张泳表示,虽然热成像设备比普通摄像机贵5-10倍,然而算上灯光、变压器等设备成本,加在一起要高于热成像方案。另外在夜间成像效果和反应速率上,热成像也占据着绝对优势。[nestpage]

    门禁稳步推进

    门禁控制是安防最悠久、最成熟的子系统,也是机场安全防范的第一道防线。在机场,与视频监控近似,门禁也是动辄几百个甚至上千个点位。因而系统的健壮性必须经得起考验。

    针对门禁系统,机场一般在前端采用密码管理,防止尾随、借卡进出控制防区,要求出入口刷卡过程有清晰的视频监控复核,并能分级/分区由中心管控。

    现在指纹识别、人脸识别、掌纹识别、虹膜识别等生物识别设备技术成熟且性能稳定,部分机场在VIP、员工通道等部位采用指纹识别、人像识别技术。早在2005年,香港机场便开始使用指纹验证机场员工身份,首都机场则在2009年启用人脸识别系统,在人像识别完成后将通过API的方式输出一个唯一的号码进入门禁系统,实现开门。而静脉、掌型等技术在国外也有一些成功应用案例。

    而在通讯方面,现在主流的趋势是网络化。通过TCP/IP通讯方式与管理服务器通讯,再经由RS485总线与前端的现场控制器连接。借助网络的灵活性,机场门禁系统模块化设计成风,使客户能够系统的建立符合其要求的门禁控制系统,并且能够随着要求的增长灵活的进行系统规模的扩展。此外,定制化的产品也腾空出世,一些门禁制造商针对机场研发出针对性的产品,如泰科AC2000AE(机场版),不仅提供到港、离港乘客隔离、车辆管理、人员和行李监视等特殊功能,还结合航空业特性,帮助机场产生额外收益和更有效运营。

    系统集成新突破

    国内机场安防集成一直慢热。早期机场安防系统,各子系统之间还是相对独立的,即便做整合也是相对简单,最多是将数据信息统一归入某一数据做共享。不少机场通过DMS(DistributionManagementSystem,信息资源管理系统)、IBMS(IntelligentBuildingManagementSystem,智能大厦管理系统),把整个航站楼以及飞行区系统做一个整体的集成,通常只是将安防子系统,如防盗、监控、门禁放到一个桌面上,数据统一归入同一数据库,做到一些单点接入。

    从近三年项目来看,各安防子系统都是基于IP构建,为系统集成提供了更多便利和可能,使得系统集成取得新的突破。新系统在一个更为开放式的网络架构下,通过标准数据接口统一整合到平台中,如此一来系统集成会更方便。“基于IP网络化的接口技术,只要相关系统厂家开放,提供SDK或接口控制协议。而安防系统实现与机场相关系统的集成联动控制也没有技术难度,往往需要的是集成相关各方的有效沟通。”英格索兰黄鹰说。

    以咸阳机场T3项目为例,该机场监控系统与门禁、安检信息、飞行区报警、周界报警、时钟、大屏等其他弱电系统通过内部专门接口实现信息交互。博世陈创介绍道,比如安检信息系统获取报警信号后联动监控系统,监控系统根据预案触发联动报警,将图像上传至大屏,并发出声光报警;同时,在突发紧急事件时,可以通过广播系统及时部署保安疏散人群。不过这一技术并没有实现智能化响应,这倒不是技术遇到屏障,只是指挥流程上不允许。如果发现重大安全事件,系统一般只是提示指挥中心,发一段预录的紧急疏散,人工决定后,再给出应急提示(若是广播直接发布,可能造成人心恐慌、机场秩序混乱);此外,消防报警的输出直接接在门禁控制器上,通过读卡或报警键盘对报警点进行布防、撤防管理。

    现在比较前沿的系统集成技术是视频监控与安检信息系统的联动,在安检通道上架设两台摄像机做视频录像。在读取登机牌,摄像机会抓取几张乘客照片,整个流程会存储在视频监控系统。事后取证,只要输入相应的身份证号或登机牌号,便可调取相应的乘客信息。首都机场T3项目和昆明长水机场都有做类似的集成。

    在安全集成平台的基础上,应急指挥系统也进入机场管理者的视野。据西门子张泳称,应急指挥系统在业务上可以受理来自机场控制区范围内的各种技防报警信息,其中包括消防、楼宇控制系统、周界、危险品探测、CCTV等前端智能监控设备,也可以受理来自于枢纽内通报警点报警电话报警、现场安保人员无线通信终端人工报警等多种报警手段,前端智能报警系统报警信号结合预警系统生成的报警信息、人工报警电话的报警信息传递到各专业指挥中心,各专业指挥中心指挥调度人员根据事件的类型和级别,再结合应急调度系统针对事件类型和级别生成的应急行动预案和相应的应急资源调动预案。借助安防应急处理流程和预备案,保安人员更快更准确的对事件进行处理,比如候机厅发现爆炸物,可以通过广播系统发布信息,对航站楼区域乘务人员进行有序地疏散。

    新技术轮番上阵

    基于复杂背景的可靠视频分析及跟踪技术

    机场运作自动化是管理者不变的诉求。因而安防系统如何智能快速地作出反应,为机场运营服务恰是安防厂商需要思考的。荷花机场程军表示,有关视频监控技术,我们也和厂家(派尔高的技术人员)交流过,希望加入些务实的智能应用。比如旅客办完手续进航站楼后,我们希望可以通过智能分析技术找到其行为轨迹。这既是出于机场运营考虑也有安全防范需求在里面,如果这位旅客是恐怖分子,将易燃或爆炸物品放在候机楼某一区域,势必造成很大安全隐患。

    基于机场、城市广场等高复杂背景的可靠视频分析及跟踪技术,其实早在业界探讨过,并有厂商在这方面取得突破。“在国内,英格索兰曾经与浦东机场、宝安机场管理方都有交流过,也找过民航华东院作咨询。现在机场航站楼规模庞大,背景复杂。在大数据量的移动物体面前,传统的检测移动物技术很难做到有针对性的分析。与此同时,大型机场都在朝全方位覆盖发展,涉及到业务流程的区域都会做到无盲点覆盖,从视频分析角度来看,就可以将一段段视频连起来,形成一个大的场景,在这一场景跟踪某一个人,可能不是看人物的面貌,而是提取其穿装、行李等特定信息。”英格索兰黄莺谈到,”在实际项目中暂未做大面积部署比较少,先前只在天安门广场实验过这一项技术。”而从采访中也了解到,博世的智能分析系统(IVA)和泰科的思维系统皆具备类似的“取证搜索”功能。

    基于GIS与高清实时视频技术的机场交通运营指挥平台

    目前,在民航界基于GIS机场综合信息管理系统成为建设重点,各大机场先后都在部署或更新。

    典型如首都机场,它的GIS系统能对所有地面以及地下情况做精准定位,甚至包括停车场、跑道地下的同轴管线以及航站楼下面的管线。现在探讨的一大热门课题是GIS与高清实时视频技术在机场交通运营指挥融合应用。关注场道上(包括跑道、滑行道)的飞机以及牵引车、加油车等服务类机场内部车辆的运行状况,避免出现飞机与服务车辆、服务车辆之间发生碰撞。另外飞机与飞机之间虽然有导航,但也出现过机翼相刮的现象。实际上,如果按照机场交通规范,将精确的地理定位与及时将视频叠在上面,按照实际指引路线,就能实现正常运行。韩国釜山机场交通运营管理平台类似于这种模式。

    WiFi、RFID齐登场

    在机场内部,机场都有做到WiFi全覆盖,WiFi在为乘务人员提供网络服务的同时,机场安防系统也可搭“顺风车”做到一些移动应用。当前比较“前卫”的iPAD监控在国外已经实现。在欧美地区,一些机场安保主任或安保经理,手头都会有一台iPAD,一旦某点位发出报警,它的iPAD即刻接受到报警信息,并可直接弹出实时现场画面,发出即时指示。WiFi在门禁系统中也会衍生出一些新应用,比如基于WiFi传输的手持式的移动读卡器,灵活对乘客身份证进行信息验证,完成安检工作。此外,在机场内部服务车辆中的监控录像也可以运用WiFi进行传输。

    与此同时,RFID技术在国内部分机场已得到应用,包括航空行李的识别跟踪、机场快速通关以及机务维修等。基于无线的RFID定位,可以做定位,也可以做访问。机场作为重要物流集散地,货物运输、重点人物的看护都是其关注的重要内容。由于物流多采用货车运输,传统的门禁读卡器刷卡距离较短,在门禁应用中存在一定难度,而REID技术可以解决问题。比如一些通道门,司机在车上进入某区域,门禁设备感应到RFID,自动开门。另外RFID技术能通过安防集成系统解决候机旅客及随身携带行李的定位,并与机场客运服务系统集成,相信未来能显著提升机场的顾客服务水准。

    未来:安防与业务融合

    在众多受访者看来,国内机场安防系统技术水准并不低,今后重点发展的应是与机场相关业务的集成应用。未来机场安防系统除满足安全管理需求外,将更多关注机场运营管理、航空公司客服、机场商业服务等方面的应用:如相关区域图像在各业务部门的共享分析,为提升机场运营效率和服务水平提供基础直观数据;机场及航空公司地服部门有效利用视频监控及录像资料,应对旅客投诉及纠纷处理,既规范业务人员行为,又可以保障旅客和机场服务人员的合法利益。更多的应用相信会在机场商业服务方面,如利用视频人数统计/驻留时间等分析,为机场商业布局分析、商家收入提升等带来增值价值。

    机场发展何去何从,我们拭目以待。

 

关键字:安防

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/0116/article_5406.html
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