摘要：2008年正式启用的北京首都国际机场T3航站楼，是世界上最大的单体航站楼。在高速增长的航空业务所带来旅客大规模增加的情况下，偌大的航站楼对于机场管理方来说，如何设计并优化高度复杂的安全防范系统，并使其能够无缝地进行高效运作，来确保机场对安全及运营效率的苛刻要求能够得到满足，是一个日益严峻的现实挑战。扩建的首都机场T3航站楼，如何能够在提高业务系统性能的基础上，建设一套完善的闭路电视监控系统以及对现有应用系统进行集成整合，从旅客进入出入境现场，办理通关手续，到登机的全过程均能进行监控，以完成北京边防检查现场、边防办公区、国际旅客进出港活动区域的现场监视，实现电视监控系统与其它安防业务系统的集成整合，与边检验放系统的数据共享和控制联动，实现对现有各系统运行的状况监控，建立一套一体化、智能化的安防体系，是十分必要的。
关键词：安全防范、视频监控、智能化等
北京首都国际机场T3新航站楼建在1号、2号航站楼东侧，现有东面跑道和新建第3跑道之间，占地36615亩，总建筑面积约100万m2，包括三个航站楼（T3A、T3B和T3C）和地面交通中心（GTC）。T3航站楼安防系统是为T3航站楼(含T3远机位)、GTC和T3的陆侧道路交通范围内实施视频监控、出入口管理和防盗报警等安全防范，采用全新的数字视频系统，基于网络建设分布式安防体系，其主要包括视频监控子系统、门禁子系统和报警子系统。
机场作为一个综合性强且比较特殊的交通枢纽，其内部工作机构众多，通常包括公安、消防、安全局、航站楼管理中心、应急指挥中心、交通管理中心、安检、海关、机坪管理部门、边防、行李、车库、卫检、供油等近20类，各部门对于机场的安全管理既相对独立，又有交叉，其需求呈多样化特点。
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T3航站楼各楼层复杂的建筑结构，决定了北京首都国际机场T3航站楼监控工程必须数字化和网络化。由于首都机场T3前端摄像机达到了2000多路，且分布在50万平米以上的广大范围内，这就要求监控系统采取分布式的系统架构，所有的前端信号通过就近原则接入到分布在不同区域的弱电机房，然后通过专用的安防网络系统将前端信号传送到核心机房以及各类监控室或管理中心。专用的安防网络不仅用来承载视频监控以及门禁等安防系统的信号传输，同时也为安防系统的扩容创造了良好的基础平台。北京T3采用典型的三层物理结构（如下图1）。摄像机就近接入弱电间，在弱电间配置编码器，然后通过光纤接入到汇聚机房，再通过汇聚机房接入到核心机房。
不过，凡事有利必有弊。北京首都国际机场T3新航站楼分布式的系统架构其利弊表现在：首都机场T3的编码器遍布100多个弱电小间，编码设备太过分散，且有些小间环境较恶劣（例如温度较高），给安装调试和系统管理维护造成一定的困难。但前端视频电缆敷设距离短，信号保真度高，施工和调试非常方便，且视频电缆投入稍少，节省部分工程费用等。T3新航站的安防工程分三部分来建设，以下是对三部分的具体分析：
一、视频监控子系统
北京首都国际机场T3航站楼监控前端摄像机共安装2294路，选用品牌为PELCO。其监控职责分为：安全监控 -- 公共区、隔离区、空测区、陆侧区、通道区域安全管理监控；消防监控 -- 所有建筑区域的消防报警后复核现场监控；设备监控 -- 电梯、扶梯、机房、设备管廊等区域设备运行李管理监控。而产品选型依据是室内安装嵌入式半球防护罩的固定彩色摄像机、半球嵌入式彩色快球摄像机、全球式彩色快球摄像机、室外分体云台和可变镜头的彩色摄像机。所有的这些前端摄像机，除固定摄像机外的全部快球、分体云台（外置解码器）均带有预置功能。这样，一方面可联动防盗报警系统，另一方面也方便T3航站楼管理者对摄像机观察范围的固定（防止在使用云台后忘了将摄像机还原到正常
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监视的位置）。前端所有摄像机的电源系统按T3航站楼13个逻辑区域划分，设计上结合物理的位置由弱电中心按16个物理区域对前端摄像机系统供电，报警联动依此划分的区域进行。
关于T3航站楼监控前端如何设置摄像机本文以机坪这个区域进行简单的阐述。T3航站楼机坪的摄像机设计为室外明装分体云台、可变镜头的彩色摄像机系统，安装在航站楼登机桥的顶部和机坪侧的8米灯杆顶部。根据该区域是监控停机坪上的飞机这一从大到飞机机身小到货物运输行李的监控业务需求，采用高分辨率的彩色摄像机，并结合采用广角跟踪运动目标的长焦监控摄像机再进行细节观察。
T3航站楼前端2294路的摄像机图像信号通过线缆和光纤传输到T3航站楼监控中心矩阵主机的输入端，由矩阵主机矩阵切换至矩阵主机的全路输出上，输出给北京首都国际机场的全部用户：监控指挥中心、运输调度室、消防控制中心、安检中心、边检中心、公安管理楼和航管中心。全部的摄像机图像进入矩阵主机，使用矩阵主要内容编程对各分控分配前端的摄像机系统。T3航站楼矩阵主机采用双CPU热机备份的主机系统。设计所选Philips LTC8900矩阵主机带有主、从CPU的核心，对CPU的工机状态实时监控，死机时可在主、从CPU中切换以保证航站楼监控系统可靠的运行，并能在主CPU故障时报警提醒管理者。
T3航站楼监控项目涉及多个部门、多套监控系统，为了保障航站楼运行安全和旅客人身安全，T3航站楼设置了\"无盲点\"的严密监控系统，总体需要2000多个摄像头，100多个监控工作站，是T1和T2总数的5倍还多。因此，良好的视频监控存储系统便是对视频监控系统性能的终端支持。此次存储系统要做到集中存储、集中管理、高性能、高可靠性等特点，达到国际领先的视频监控存储系统水平。T3 航站楼视频监控系统存储解决方案由UIT公司设计完成。该存储系统的特点有以下几方面：
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1、灵活配置：UIT BM3800B具有8个可自定义的光纤接口，T3监控项目一期有6台视频服务器，UIT BM3800B定义了6个主机接口与服务器直连，降低了一期的投入成本；在二期项目中由于增加了3台视频服务器，同时需要增加容量，UIT采用增加其扩展柜的方式。
2、高性能、高可靠性：UIT BM3800B是UIT针对监控行业推出的一款存储产品，根据监控行业的特点进行设计，使其在性能和安全性上有很大的优势；这款产品支持最大四个控制器进行集群，客户可根据需要进行增加控制器以提高性能和安全性，其最大的实测稳定带宽可达到1200MB,这一性能在业内处于领先水平；UIT BM3800B特有的四种热备磁盘方式也揭开了存储安全的新篇章，几种热备磁盘的组合，保障了机场航站楼各种级别的存储安全。
3、强大扩展性：840块磁盘，这是UIT BM3800B单套存储的最大硬盘数，支持630TB。在大型集中存储系统中其优势明显。
4、 绿色存储：在首都机场T3航站楼监控项目中，UIT采用最新的具有绿色存储功能的48位高密扩展柜，为首都机场T3航站楼的监控项目贴上了绿色标签。
5、高性价比：由于UIT BM3800B是针对监控等流媒体业务推出的产品，所以在设计的时候没有加入更多的软件功能，这就大大的降低了研发成本，使该存储系统在整个视频监控系统中得到了很好的应用。T3 航站楼视频监控系统示意图如下图2。
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图1：北京首都机场T3航站楼安防系统结构图
图2：T3 航站楼视频监控系统示意图
二、门禁子系统
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门禁系统作为北京首都国际机场T3航站楼安防建设的又一个重要子系统，有其独立的控制和管理流程。为防患于未然，对于门禁系统的报警事件、异常事件、日常情况都需要进行视频监控互动来复核。T3航站楼门禁系统由前端部分、传输部分和中央显示控制部分组成。分三级进行管理，第一级是管理中心，分别设置在ITC弱电机房、公安分局制证中心、安防管理中心以及各相关驻场单位管理中心；第二级是门禁控制器，布放于各SCR机房；第三级是读卡器模块和前端设备。T3航站楼门禁系统负责的区域是：旅客活动区域与工作区之间通道门实现门禁管理，用以防止旅客进入工作隔离区；登机门及工作区域到机坪之间通道门实现门禁管理，管理旅客及工作人员进入机坪；登机桥固定端安装读卡器，实现登机桥管理；不同工作区之间安装门禁用于隔离；在重要机房门及工作区安装门禁实现安全管理。T3航站楼门禁子系统点数量为935个，选用的品牌是NexWatch，其中包括门禁区域控制器118个，型号为NexWatch PW5K+PW5K1R2。控制器主要采用TCP/IP方式相互连接以及接入控制中心。北京首都国际机场T3航站楼设置一套运行管理工作站对T3门禁系统进行统一的维护管理。各驻场单位不再单独安装门禁系统，仅设立工作站通过密码授权进入系统，对自己所辖区域进行管理。系统采用分散式的联网控制，中心实时监测，持卡人凭卡，根据所获得的授权，自动进出设防区域。门禁管理软件可设置访问权限，管理记录数据库。它将时刻自动记录人员的出入情况，限制内部人员的出入区域和出入时间。
自2009年9月起，首都机场启动了新的面相识别门禁系统。为在当年国庆期间提高机场的安全保卫等级，保障民用航空运输的安全，首都机场率先采用了这项新安检举措。据知，该系统由中科院自动化研究所研发，能在1秒钟之内完成被检人员面部特征的识别，并与后台数据进行对比，从而快速、准确地核实被检人员的身份。据统计，面相识别门禁系统的错误识别率仅为0.01%。在它的“火眼金睛”下，冒用证件、伪造证件等违规行为将无所遁形。人脸识别，又称为面纹识别，它是生物识别技术的一种，利用人体面部的不重复性特征来实现身份识别。面相识别联合实验室哈尔滨工业大学刘绍辉博士介绍说，在
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这项技术中，人脸图像被划分成500个不同区域。其中，眉毛、眼睛、鼻子等部位属于最为典型的区域。例如，将人眼睛黑色部位的颜色像素统计出来，就可以明显区别于面部的其他部位，从而确定眼睛的大小和位置。同理，利用这种方法也可以检测出人脸的大小、位置，并将五官定位，从而得到整个人脸模板的特征向量，以供系统进行对比分析。
三、报警子系统
北京首都国际机场T3航站楼的报警点数量150个，选用的产品是HONEYWELL -DT6360STC。T3航站楼的报警系统仅限于机场航站楼内，与航站楼的弱电集成系统、消防报警系统、公共广播电视、楼宇自控系统功能联动和集成。区域划分与之前提到的视频监控子系统的区域划分大致相同，即按使用用户所管辖区域的逻辑划分。一共为10个区域：国内候客大厅、国内行李提取大厅；国际候客厅大厅、国际行李提取大厅；行李分检场所；贵宾区；国际到达层；送客大厅；国内业务大厅、国内安检大厅；国际办票大厅、边检/安检大厅、国际候机厅；国内候机厅；远机位候机厅；地下停车场。在这10个区域内安装150路各种报警探测器。报警主机设置在航站楼的监控中心，与监控矩阵机箱放置在一起，报警分控设置在航站楼公安分控中心。由于报警系统航站楼的其它弱电系统、电视监控系统要实现功能联动与系统集成，相互之间是以干接点方式来连接，这就需要大量的线缆，因此报警主机最理想的物理设置点是航站楼监控中心。在监控中心设置报警主机，在公安分控中心设置报警多媒体分控，使用计算机数据通讯的方式将监控中心的报警主机与公安分控中心的计算机联系起来，公安分控中心以PC为人机界面在后台控制，管理监控中心的报警主机。整个报警系统采用2台HONEYWELL报警主机（每台带120路总线式报警探测器、8路本地探测器），安装23块4208U（8路总线扩展模块）、2块4190WH（2路总线扩展模块）、接收150个报警点的147路报警信号，一对一的设置报警联动板CW61165（每块16路），12块147路的报警联动输出信号。仅仅依靠视频监控系统是一种被动的监控，而通过监控与报警的集成互联，可以提高北京首都国际机场T3航站楼整个
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安防系统的应用与管理效率。
T3航站楼的安全防范系统采用了史无前例的大规模网络化数字监控系统，无论是从系统规模上还是技术的先进性上，都成为中国乃至世界上单体安防系统的代表性工程。以上是结合相关技术领域知识对T3航站楼安全防范系统中的三个子系统的简要分析，总而言之，机场的安全管理工作以实现人防、技防、物防三者之间的紧密结合为基础，主动识别并改进安全系统中的不足，最大程度地降低发生不安全事件的机率。根据统计数据，机场不安全事件大部分都是人为因素造成的，且不确定的因素非常多。因此，以机场安全防范技术的高端化尽可能补偿人为因素的不确定性是目前的有效措施，但人机结合、物尽其用是整个机场安全防范系统应用需要努力的方向。
参考资料：
【1】曹雪芹 机场安防的发展趋势 安防知识网 2010年6月22日
【2】段毅坤 机场监控系统的需求特点 安防知识网 2010年6月18日
【3】罗超 首都机场T3航站楼安防系统建设 CPS中安网2010年9月12日
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