中國民航事業(yè)在近幾年由于北京奧運、上海世博和廣州亞運的接連進行，使得整體航空客貨運量不斷增加，加上國家對外旅游持續(xù)增長、推升，帶動旅游乘客快速增加，未來的十二五計劃內機場業(yè)務將會維持快速增長。如中國航空業(yè)者將會在10年內再增加航空飛行器達2000架，航空運輸量將會大幅擴張，機場的擴建及相關業(yè)務也相應增加。航空運輸與機場建設需求成長，也使得國內各機場面臨不同的發(fā)展及安全挑戰(zhàn)，機場安全成為倍受關注的公共議題。接下來筆者簡要的探討一下機場安防系統(tǒng)產品選型與安裝施工這個應用議題。

　　機場安防區(qū)域需求項目有哪些

　　在探討機場安防要用哪些產品及如何安裝前，先來看看機場現(xiàn)階段安防建設基本需求有哪些?首先不論是大型國際機場或是區(qū)域性國內機場，其建置都是朝一個完善的區(qū)域架構去建設的;機場安全防范系統(tǒng)更應該綜合考慮整個機場的不同環(huán)境與功能特點、將必須防范的機場各內外區(qū)域和需要防范的各種不同用途機場建筑，做好具體的環(huán)境鏈接、設備布建和管理操控配置等，依機場各種特性建設不同的安全防范系統(tǒng)，能合理及有效地將這些系統(tǒng)以分散或集中管理的機制及平臺組合成一個完整的系統(tǒng)架構。

　　以一個實際的國際機場建設為例，它具有各種不同環(huán)境區(qū)域的典型機場結構，在環(huán)境上包含嚴格管制的主副跑道區(qū)、停機坪、維修機棚、油料庫、航管中心、塔臺、氣象雷達站、近場管制臺等管制區(qū)及半開放的公共區(qū)登機候機樓、航站旅客大廳、安檢大廳、海關，還有內部作業(yè)的行李運輸、航空貨運站、消防管制中心、作業(yè)車停放庫、空廚作業(yè)區(qū)，最后是最外圍的旅客停車場和連外道路等區(qū)域。這么多的不同性質區(qū)域環(huán)境都需要采用特定的安防產品及技術，再加上管理來最大限度地發(fā)揮安全防范作用。且這些集中或分散管轄的區(qū)域都必須有既獨立又關連交叉的自動化監(jiān)控管理需求，而在末端管理上;它還具有包括航站中央控制室、出入境管理中心，航站主領導辦公室，塔臺航管中心、行李處理中心，旅客服務處，航空公安警局，海關控制中心，地勤控制室、安管中心和機場消防隊等至少10個以上的主副控制站點?；谶@些環(huán)境需求，可列出產品選型前的系統(tǒng)主要項目有飛航管制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)及報警防盜報系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、周界安全系統(tǒng)等，下面依各種安防子系統(tǒng)內容進行環(huán)境設備選型及施工說明。

　　飛航安全管理設備選型與施工原則

　　機場安防系統(tǒng)，通常理解到的應用都只落在機場建筑內外區(qū)域而已;很少人會將飛航安全管理(也就是所謂的飛安)納入到機場安防系統(tǒng)中，但其實飛行器的安全才是機場安全的首要任務，除了飛行器本身停放與維護檢查，還有航空公司之飛安監(jiān)理業(yè)務，如航機及航空人員證照查驗、航空人員酒精濃度抽測等執(zhí)行嚴格之外，飛航安全管理還包括加強機場設施管理與改善，如維護跑道、滑行道設施之巡查維護、執(zhí)行機場四周養(yǎng)鴿或野鳥群查，還要在跑道兩端架設攔截鳥網(wǎng)以防止飛機引擎鳥擊事件對機場跑道面異物FOD(Foreign Object Debris)等地勤監(jiān)控都屬于機場安防的一環(huán)。在這個區(qū)域環(huán)境上，飛鳥侵入防制措施及設備包括：

　　· 裝設捕鳥設施(如攔鳥網(wǎng))捕捉飛鳥;

　　· 驅散鳥群的巡查車;

　　· 固定式定時及不定時驅散鳥群之嚇阻高聲音響設備;

　　· 裝設嚇阻飛鳥侵入之搖動設備(如紅旗及彩帶或假人);

　　· 飼養(yǎng)鷹隼放飛及使用搖控小型模型飛機驅散鳥群。

　　這些針對鳥擊事件的飛安防范在施工安裝原則上，必須注意設備的抗機尾噴射氣旋及風力固定牢靠度及耐候性，以免脫落造成對跑道的危害因素，且跑道的入侵物包含飛機機體及發(fā)動機組件(如螺絲、金屬墊圈、小工具、小釘子)還有小雜物(如工作證件、筆、小型動物、小樹枝及殘葉、小沙石頭、瀝青、小木片、塑料片或保麗龍和厚紙片，甚至是冰雹)都可能是危險入侵物，因應跑道異物入侵防制措施及設備包括如下。

　　· 跑道及滑行道兩側架設IVS智能視頻高解析圖像式視頻跑道異物入侵偵測系統(tǒng)，通過高分辨率探測和智能識別跑道上的障礙物并予以清除;[nextpage]

　　· 架設94.5GHz調頻雷達，雷達目標長距離探測定位和識別，可探測跑道上的雜物并予以定位，讓人員找到清除(圖1);

　　· 在跑道邊緣燈上架設77GHz雷達和攝像機機，采用多點跑道面監(jiān)測方式對跑道中線掃描，以CCTV影像輔助確認降低誤報率方式(圖2);

　　· 以約60公里時速的車載移動監(jiān)控方式，以安裝車頂?shù)?8-81GHz雷達及高倍數(shù)高解晰監(jiān)視攝像機加上管理軟件組成，達成探測與異物目標鎖定功能。

　　在對跑道雜物探測器設備安裝施工上，必需注意的是防撞擊及其牢固性，還有攝像機系統(tǒng)易受雨、霧及日夜亮度天候的影響，在可見度低的情況下具有很多局限性。

圖1  跑道FOD探測雷達+PTZ CCTV

圖2  跑道邊緣燈裝置FOD探測器

　　閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)選型與安裝原則

　　一般國際機場面積非常遼闊，因此有必要在機場的主副跑道區(qū)、停機坪、維修機棚、油料庫、航管中心、塔臺、氣象雷達站、近場管制臺等管制區(qū)，及半開放的公共區(qū)登機候機樓、航站旅客大廳、安檢大廳、海關、還有機場作業(yè)區(qū)的行李運輸、航空貨運站、作業(yè)車停放庫、空廚作業(yè)區(qū)和旅客停車場及連外道路口等各環(huán)境區(qū)域設置不同應用功能的攝像機，同時在機場的心臟航站中央控制室、出入境管理中心，航站主領導辦公室，塔臺航管中心、行李處理中心，旅客服務處，航空公安警局，海關辦公室，地勤控制室、檢疫安檢站中心和機場消防隊值班室分別設置集中主控與分區(qū)副控中心，以責任區(qū)分不同層級及區(qū)域畫面監(jiān)控，構成嚴密安全體系，確保整個機場內外旅客與設施的安全。[nextpage]

　　閉路電視視監(jiān)控系統(tǒng)是機場安全防范系統(tǒng)中最直觀且復雜的系統(tǒng)，整個機場的攝像機數(shù)量可能達到數(shù)百到千個以上，所以在系統(tǒng)架構選型上必須采取一種分散再集中管控的架構，目前機場仍然大量采用的矩陣系統(tǒng)來說并不是難事(圖3)。這種大小衛(wèi)星式矩陣堆棧架構一般多采用數(shù)字矩陣。

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圖3  機場安防系統(tǒng)架構圖

　　另外智能視頻在機場的應用，也是現(xiàn)代化機場不可缺少的安防特性，配合機場內外不同場所的安全需求，可以在最快和最佳的時間及方式下配合視頻圖像發(fā)出警報和事件信息，從而讓機場安管人員立即處理危機。

　　目前機場IVS智視頻監(jiān)控主要具有以下功能。

　　· 配合周界偵測：對入侵的不明目標、人或車輛目標偵測，追蹤及分析;

　　· 物體滯留偵測：對管制區(qū)及機場大廳敏感行李箱物體或車輛停留或遺留偵測;

　　· 物體消失或被移動偵測：對機場敏感區(qū)域偵測是否有物體消失或被移動;

　　· 徘徊人員偵測：對管制區(qū)或特定區(qū)偵測是否有人在游蕩，徘徊;

　　· 規(guī)則移動偵測：對機場內外規(guī)則動向進行人車違規(guī)逆向行動的偵測及追蹤;

　　· 流量及密度偵測：對機場內動線進行人群密度及流量進行偵測，以防止推擠情況及適時調整機場人流動線;

　　· 航機滑行偵測:對機場起降航機進行滑行道行進路線軌跡及起落架重點追蹤;

　　· 跑道FOD偵測:對機場跑道進行FOD入侵異物偵測追蹤及鎖定;

　　· 人員車輛尾隨偵測：對機場進出口進行尾隨禁制偵測;

　　· 煙火偵測：對機場全區(qū)進行煙火偵測及告警;

　　· 人流及車輛統(tǒng)計：計算器場各個進出口的人/車流量并作為管制參考。

　　智能視頻分析加入到閉路電視系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)得以更智能化，再因為機場的封閉性運作方式，所以在建設閉路電視的系統(tǒng)選型及安裝時，仍應該要滿足以下幾點要求原則。

　　· 閉路監(jiān)控系統(tǒng)應是一個模擬前端，再加上計算機控制、傳輸網(wǎng)絡化、平臺管理、數(shù)字儲存及后端網(wǎng)絡再傳輸?shù)募軜嫹绞綖樵瓌t，基本上以兼顧實時、保密及數(shù)字化為導向，各區(qū)域副控群組相對獨立，但又可以透過網(wǎng)絡及主副衛(wèi)星機制進行影像及畫面調撥互連互控，透過雙向的視頻/狀態(tài)通信，達成分級操作的多層級的矩陣連網(wǎng)系統(tǒng);[nextpage]

　　· 由于機場的運作幾乎都是24小時全年無休的方式，其運營有一定的層級管控，因此系統(tǒng)要有備援系統(tǒng)是必要的，雖然無法像雷達及電力供應那樣可以達到兩套系統(tǒng)切換運用，但至少在選型上是采用有備用切換主機(redundant)的架構設備，同時系統(tǒng)選型必須考慮優(yōu)先層級的應急指揮監(jiān)視控制中心和次優(yōu)先等級的應急副控中心的機場監(jiān)視系統(tǒng)管理機制;

　　· 在所有安防子系統(tǒng)連結下，整體系統(tǒng)規(guī)模龐大，控制與管理網(wǎng)絡層次增多，因此在與其它飛航安全、門禁及防盜報警系統(tǒng)聯(lián)接聯(lián)動時，個別獨立的系統(tǒng)必需在整體平臺故障離線下還能獨立運作達到最大應用效率，可以在系統(tǒng)平臺整合性能恢復前利用各子系統(tǒng)進行機場安防維持，將可視直觀的圖像閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)變成為機場安全防范系統(tǒng)的主要控制核心;

　　· 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)架構必需是開放的通信協(xié)議架構，以便于后續(xù)網(wǎng)絡架構的整合與數(shù)字化進程。

　　至于在機場各區(qū)域現(xiàn)場設備選型與安裝原則需注意以下。

　　· 主副跑道區(qū)、停機坪、維修機棚及機場周邊區(qū)域的室外攝像機，必須具備PTZ 及耐天候變化條件，鏡頭必需要有預設電動長焦倍數(shù)及透霧功能，具有夜視及紅外線感光影像呈現(xiàn)能力，能結合各類周界系統(tǒng)應用探測器及飛航FOD系統(tǒng)進行圖像鎖定追蹤偵測，以能清晰掌握這些特定且較為寬闊區(qū)域的完整細膩圖像(圖4);

　　· 油料庫、航管中心、塔臺、氣象雷達站等管制區(qū)必須配合門禁及防盜警報系統(tǒng)進行監(jiān)控，此處的產品選型及安裝原則較為復雜，除油料庫必需為內壓防爆(Explosion-proof)防護罩外，其它區(qū)域主要以固定式的室內攝像機為主，可以半球攝像機或360度全景攝像機及紅外槍型攝像機為主，這些區(qū)域的出入口可用高速球來搭配門禁觸發(fā)圖像定位。安裝以管線不外露及設備隱蔽來達成有效且主動的圖像監(jiān)控與門禁報警聯(lián)動為原則;

　　· 登機樓候機樓、航站旅客大廳、安檢大廳、海關等機場大樓內為主的區(qū)域在產品選型上依人員流動及物品監(jiān)控為主，可用嵌入式的室內高速球攝像機，也可用室內固定式日夜攝像機、半球攝像機或360度全景攝像機在走道長廊或各種登機前登記，或檢查柜臺區(qū)以務求100%涵蓋整個機場大樓，特別在出入口部分要達到高清效能，加以智能視頻分析以進行人員流量及行為異常檢測，還要配合海關出入境審核及門禁臉部輪廓清晰識別為要求，在長廊、機場挑空建筑高采旋光條件下，以攝像機的寬動態(tài)、背光補償、設備安裝的角度位置為考慮重點。

　　· 在行李房運輸帶區(qū)、航空貨運站、機坪作業(yè)車停放區(qū)及空廚作業(yè)區(qū)部份產品選型也是以各區(qū)作業(yè)內容特性不同為原則，主要采取室內外高速球為主，再搭配紅外線槍型攝像機，對行李作業(yè)區(qū)RFID識別功能及過程有無誤報也要納入影像監(jiān)控范圍以期降低行李運送錯誤率。安裝原則上位置安裝要能掌握行李區(qū)及航空貨運站的保全功能，以完整記錄行李及托運貨運站貨戶進出提取過程及防盜防走私闖關行為發(fā)生。對機坪作業(yè)車及棧板堆置，則以智能加上影像分析辨識進行作業(yè)車輛行進路線及棧板拖車擺放置是否適當，還有是否危及飛行器及車輛行進安全監(jiān)控及智能視頻警告。

　　· 旅客停車場和機場外道路區(qū)域，這區(qū)域主要設備選型以PTZ日夜攝像機或高速球及有車牌識別功能的攝像機為主，同時結合停車場收費系統(tǒng)及交通控制系統(tǒng)進行周邊及車輛停放的監(jiān)控事故處理， 并與航空公安警察單位進行圖像聯(lián)動。其安裝原則也要注意安裝位置，但必需考慮耐候性及維修便利性。

圖4  機場維修機棚的PTZ監(jiān)控系統(tǒng) [nextpage]

　　機場消防安全系統(tǒng)選型與安裝

　　航站大樓消防安全是機場安全系統(tǒng)中的主要部份之一;機場航站都配有機場專屬的消防救災隊，但其設備選型是以機場建筑物防范及處理災害的消防設備，主要以“預防為主、搶救為輔”的觀念來設置，因此在消防系統(tǒng)產品選型上只要安裝有機場獨立的消防偵測系統(tǒng)及一般消防設備，如具各式化學藥劑自動滅火設備、滅火器、火警觸發(fā)警報系統(tǒng)、業(yè)務及緊急二用廣播系統(tǒng)和配置于航站內的高樓緩降等逃生設備等，另外較為特殊的消防設備選型及安裝原則如下。

　　· 航空器具有之消防設備：航機火警警告系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng);

　　· 停機坪、跑滑道消防設施：設置干粉、泡沫滅火器、裝設地下式消防拴;

　　· 機場消防隊能力：以國際民航組織(CAO)消救等級標準設置消防隊編制。

　　防盜報警系統(tǒng)選型與安裝

　　機場是一個有限度開放的公共空間，因為大部機場設施及設備都價值高昂，且要求保護及保全性極高，所以絕不允許發(fā)生竊盜或破壞事件，因為人為的設施破壞或偷竊行為，很有可能對飛航安全或機場管理運作產生安全影響，且因機場區(qū)域遼闊，公安及武警的定點人力不足，因此機場的報警防盜系統(tǒng)因應而生，機場場地型特殊，因此在各種報警防盜系統(tǒng)的探測器選型也就要特別注意其適合度及穩(wěn)定性還有可靠度。在報警防盜系統(tǒng)的探測器選型必須依據(jù)根據(jù)區(qū)域警戒目標的重要性和環(huán)境特性來選擇不同類型的防盜報警探測器，簡單的如門位開關、玻璃振動或單、雙多道紅外線光束遮斷式報警器，或是紅外線加上微波的雙鑒或再加上熱感應的三鑒技術報警器、壓力振動報警器等都是在機場各個環(huán)境上可以運用的報警防盜選型原則，同時在安裝上應該避免跨區(qū)設置，還有建設上以多道防線，交叉防護方式以彌補報警器本身可能產生的探測盲區(qū)。

　　門禁控制系統(tǒng)選型與安裝原則

　　由于機場門禁系統(tǒng)主要以管制區(qū)的部分為主，如公務門、候機樓及航空公司辦公室等區(qū)域，所以門禁管制區(qū)在機場大樓內較少。針對機場門禁系統(tǒng)的產品選型有以下幾點特性需要注意。

　　· 門禁系統(tǒng)的設備選型也必須是數(shù)字方式，因為須要平臺整合兼容;

　　· 機場的候機樓多且面積大，要控制的出入口也很多，各個單位有不同的門禁控制需求，在兼顧安全與防疫的原則下，門禁系統(tǒng)也必須是要能做到多重時段制及不同識別機制;

　　· 門禁系統(tǒng)必須要有兩段式門禁，這是機場安防的特定要求，為的是防尾隨(Tailgate)及雙認證功能，還要有相同區(qū)域二次進出時間間隔限制以防止不當帶隨，還要有點名功能以確實掌握管制區(qū)人員動態(tài)，做好機場門禁管理;

　　· 門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的共享、備份和恢復;系統(tǒng)主機的備援都是必要的門禁選型及安裝原則。

　　周界安全系統(tǒng)選型及安裝

　　周界安全防范系統(tǒng)是機場安全項目中另一個重要部分;過去幾次在國內發(fā)生兒童通過機場周界，在進入機場后躲藏于飛機起落架艙后導致死傷的案例，這給機場安管單位帶來很大的沖擊，因機場太遼闊，如果沒有良好的周界系統(tǒng)產品可以應用，這種不當入侵機場的事件還是會一直發(fā)生。因此，不要以為安裝有金屬的圍欄和帶有金屬刺片就可以阻擋不當入侵于墻外。對于意圖不良的入侵者或破壞者來講，這些障礙物根本是不存在的。因此在周界系統(tǒng)產品選型上絕對不可以有僥幸心理，而應充分利用各種不同的周界探測及阻絕等設備于機場周界安全應用上，這些設備選型包含先進的光纖震動圍籬探測系統(tǒng)、埋地式壓力偵測器、拉力式偵測圍籬系統(tǒng)、圍籬微波探測系統(tǒng)及最經(jīng)濟但適用性最低的紅外線探測系統(tǒng)。這些是可以運用于機場周界的高新技術防范做為，再搭配閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)及IVS智能辨識系統(tǒng)的輔助，相信會有一個較為令人信賴的周界安全機制。

　　但這些機場的周界防范系統(tǒng)在安裝上也要考慮以下幾個層面。[nextpage]

　　· 機場的外圍周界區(qū)域通常在跑道外都還有一個緩沖區(qū)綠帶，再加上實際圍籬線，所以整體占地非常廣大，周界范圍也會達到十到數(shù)十公里左右。因為周界系統(tǒng)的探測設備仍然有一定距離的局限，因此在產品選型上就必須謹慎搭配合理的區(qū)域段長及范圍大小，讓偵測與反應時間可以有合理的空間，同時也可以降低距離過大的誤報率與提升系統(tǒng)報警的準確度;

　　· 機場周界系統(tǒng)由于距離管制中心與公安武警的崗哨都有一定距離，因此在警報動作后，通常只能靠閉路電視系統(tǒng)的鎖定追蹤才能達成周界防范系統(tǒng)的功能目標，不然系統(tǒng)只能做到告警作用，而不能直接通過視覺觀看到周界圍籬入侵現(xiàn)場的情況，因此周界系統(tǒng)安裝必須與區(qū)域電視監(jiān)控系統(tǒng)做互連互控配合，另外周界遠離機場建筑及停機坪，夜間照明不良，所以必須再搭配遠距離高聲播音系統(tǒng)及紅外線或強光照明燈以達到阻絕嚇阻作用;

　　· 周界設備通常有射頻發(fā)射，但為了飛航安全，設備選型上必須不能產生干擾航管通信的無線電波為原則。

　　結語

　　機場安防是一個利用非常多機電與電子通信子系統(tǒng)所構成的龐大科技運作結構，有橫向及縱向系統(tǒng)的復雜連結應用，施工上的種種考慮及限制更是安防系統(tǒng)上細致的工法展現(xiàn)。對機場安防的系統(tǒng)產品選型在此僅是粗略概論，希望能有機會再進一步系統(tǒng)建構應用與安防工程前輩分享。