博物馆智能化系统解决方案

博物馆智能化系统解决方案
一、概述
近年来，随着我国社会经济的飞速发展，人民的物质生活水平不断提高，全社会对文化生活的参与和投入也越来越多，各地都在新建、改建各种文化活动场所，而博物馆则是城市文化设施建设的首选目标。

随着现代通信技术,计算机技术和自动控制技术的高速发展，引发了全球信息革命的浪潮，在信息化的社会中,人们对于博物馆现代建筑的观念和要求也在发生变化,传统建筑提供的服务己远远不能满足现代社会人们对生活和工作环境多方面更高的要求。

智能化系统的出现为传统建筑注入了全新的概念,通过对建筑物的结构,系统,服务和管理等基本要素以及它们之问的内在关联的最优化考虑,提供一个投资合理并且高效,舒适,便利的展览及保管环境。

博物馆智能化系统工程应建成既能适应新的业务需求,又能满足新的展览需要,最终目标就是根据实用和适用的原则,建设建筑设备自动化系统.通信自动化系统,办公自动化系统,并对这些系统进行有机的一体化集成,构成整个大楼的智能系统,从而为博物馆内的展物、宣传通信提供安全,稳定的运行环境。

1)提供安全可靠的展览环境
2)提供良好的工作保管环境
3)提供经济高效的运营环境
博物馆是文物、标本的收藏、展示、研究和开展相关教育、服务的单位与场所。

馆藏文物除了具有历史、艺术和科学等无形价值外，其蕴藏的巨大经济价值则是造成盗窃文物犯罪活动的主要诱因，历来是国内外犯罪分子不择手段进行盗窃的目标。

为了确保文物的安全，针对违法分子随机突发作案的特点，运用现代科技手段，建立设计合理、功能完善、稳定可靠的安全技术防范系统是非常必要的。

二、系统的建设内容
根据使用功能和建设目标,博物馆的智能系统应包括结构化综合布线系统,通信自动化系统,安防自动化系统,建筑设备自动化系统,办公自动化系统,并将这些系统根据实用原则进行一体化集成。

智能系统工程的建设概括如下:
通信自动化系统
有线电视和卫星接收系统
大屏幕信息显示系统
安防自动化系统
智能化"一卡通"系统(包括电子门禁、电子考勤、电子消费、停车场出入口管理,电子巡更等)
建筑设备自动化系统
结构化综合布线系统
智能系统一体化集成
防雷系统
其中安防自动化系统在博物馆中具有极其重要的作用，后面将单独论述。

三、系统设计方案
1、通信自动化系统
根据大楼的业务需求,楼内的语音通信系统应至少为用户提供以下业务:
汇线通(或小灵通)系统业务
ISDN,ADSL,VDSL业务
CENTREX系统包括:
※市话功能(包括缩位拨号,热线服务,呼出限制,查找恶意呼叫,闹钟服务,无应答呼叫前转,遇忙回叫,呼叫等待,三方通话,会议电话,主叫号码显示,主叫号码显示限制等)。

※ISDN业务的用户可以采用基本速率接口(2B+D)接入,对于高速率的用户可采用ADSL接入.对于楼内出租用户,也可考虑采用VDSL接入,组建用户局域网。

2、有线电视和卫星接收系统
根据使用功能和业务性质,楼内领导休息室,会议室配置有线电视点。

楼内的有线电视系统作为有线广播电视网的一个未端用户网络,大部分节目源自有线电视台提供,部分境外节目通过自设的卫星电视接收设备接收,同时大厦可能自办若干文娱和图文节目,由自备采编设备提供。

根据大楼的用户多,频道也多的特点,为保证系统的高质量和稳定可靠,以及可扩展能力,可采用750M宽带邻频系统传输。

3、大屏幕信息显示系统
大屏幕信息显示系统应具有灵活的图像,文本信息显示功能,可用于业务宣传,业务说明,公共信息发布和娱乐活动信息显示等多种用途。

大屏幕信息显示系统应具备充分的灵活性,包括所显示信息的类型,每个信息窗口在显示墙的大小,位置,信号源的选择及输入输出,组织方式,管理授权,以及完善的安全机制等,均应可灵活控制。

4、智能化'一卡通'系统
智能化'一卡通'系统包括电子门禁、电子考勤,电子消费、停车场出入口管理、电子巡更等五个子系统.建立智能化'一卡通'系统,主要是协助大厦物业管理人员进行日常的事务管理,它对于提高整个大厦的管理水平,方便用户,减少安全事故的发生具有重要意义。

5、建筑设备监控系统
建筑设备监控系统通过对楼内机电设备和环境的智能化监控和管理,使其工作在最优化状态下,达到高效,节能,安全和可靠的目的。

建筑设备监控系统的组成部分包括:
1)计算机监控主机系统;
2)现场控制器:采用DDC控制.DDC置于控制箱内.为了方便控制及今后管理,DDC选型时,宜采用大容量与小容量相配合,系统布置采用集中,分散相结合的方式;
3)通讯网络:网络控制器,连接器,通讯器,调制解调器等;
4)现场就地仪表:传感器,变送器,执行机构,调节阀,接触器等。

6、结构化综合布线系统
数据网主干采用多模光纤,语音主干采用多对数五类电缆。

水平布线全部按Cat6标准施工。

可以满足千兆主干和百兆交换到桌面的要求。

提供整个大楼语音和数据通讯的要求
支持图象,多媒体的联网应用
信息端口合理,均匀的分布在整栋大楼,方便使用
预留各种外接接口,支持DDN网,ISDN,X.25,ATM,Ethernet,Internet等各种网络的联网需求
预留与后续建筑物的连接接口
提供有线电视接口
大楼结构化综合布线系统由以下几部分构成:设备区,管理区,工作区,垂直干线,水平布线和进线区。

7、智能系统一体化集成
根据大厦各弱电子系统的实际建设标准及预期的使用情况,利用计算机技术,自动控制技术,网络通信技术和图形显示技术,将大厦内各弱电子系统的管理工作集成在同一个计算机图形操作界面上进行集中式管理,从而成为一套一体化的计算机管理系统(即:IBMS);实现了大厦内部的信息,资源,任务共享;达到了低运营成本,高生产力,高安全性的目的;提高了大厦的全局事件,物业管理的效率和综合服务的能力。

大厦各弱电子系统应该纳入系统集成范畴的包括如下:
办公自动化系统;
通信网络系统;
楼宇自控系统;
闭路电视监控系统;
防盗报警系统;
公共广播及消防紧急广播系统;
非接触式智能一卡通管理系统(一卡通管理系统包括:门禁管理子系统,考勤管理子系统,巡更管理子系统,消费管理子系统,停车场管理子系统);
注:由于消防报警系统的安全稳定性要求较高,相关系统与之联动也只是由传统的硬接线方式解决,因此不纳入系统集成范畴。

该一体化系统集成的实施目标是以系统集成,功能集成,网络集成和相应的软件界面集成等多种集成技术为基础,结合标准化,模块化以及系列化开放性设计的一体化系统集成模式.以中央监控管理层,部门
监控(分层)管理层和现场信息采集与控制层的三层组织结构,通过系统一体化的公共通讯网络,同时在整个大厦内采用统一的计算机操作平台,运行在同一软件界面下,以实现集中监视,控制和管理的功能。

8、防雷
雷电是一种严重的自然灾害,它的发生会严重危及到通信设备,计算机网络系统,电力系统的正常运行,
造成企业直接和间接地经济损失.例如:损坏建筑物,造成重要设备严重损坏,造成对工作人员人身安全
的危害;因设备损坏不能运行,通讯网络的中断和重要信息的丢失影响生产和工作的正常进行等等,给生产和生活带来极大的影响。

雷电对大楼电气设备的影响,主要由以下四个方面造成:
直击雷、传导雷、感应雷、开关过电压。

本方案提出的雷电过电压及电磁干扰防护措施,是保护大楼通讯线路,计算机设备及人身安全的重要技术手段,是确保通讯线路,计算机网络系统正常运行不可缺少的技术环节,是电力,通讯及计算机网络系
统建设及运行管理工作的重要组成部分。

四、安全技术防范系统
安全技术防范系统的设计质量直接决定着工程的实施、系统建成后的使用效果和防范能力，所以科学、规范、理性的系统规划和设计是博物馆安防系统工程成败的关键。

特别是一级风险等级的博物馆，由于其馆藏文物价值高、风险度大，对其安全技术防范系统工程的精心设计就显得尤为重要。

下面就一
级风险等级博物馆安全技术防范系统的防入侵报警设计，根据自己的工程设计经验和现场施工体会，结合相关规范、标准和管理要求，做概要分析。

安全技术防范系统是应用计算机网络、通信和自动控制等技术实现安全防范各种功能和自动化管理的系统工程。

常言道：“没有规矩，不成方圆”。

一级风险等级博物馆的安全技术防范系统作为文物安全保卫的重要技术手段，在进行系统设计前一定要深入研究相关的规范、标准和政府部门的有关规定及管理要求；以规范、标准、规定及管理要求为准绳，以《工程设计任务书》、建筑图纸、现场勘察所掌握的第一手材料和相关设备的技术性能指标为依据，与建筑设计部门、土建和装修等施工单位进行沟通协调，做到工程设计与实际应用紧密结合，因地制宜、量体裁衣，使设计方案在最大程度上满足设计任务书的前提下具备可实施性。

在进行安全技术防范系统设计之前，首先要熟悉建筑图纸，对博物馆的周边环境、建筑特点、防护区域（办公区、展区和库区）的分布有一个宏观的认识；其次，根据《文物系统博物馆安全防范工程设计规范》（ＧＢ／Ｔ１６５７１－１９９６）４．１的要求，进行详尽的现场勘察，结合现场的实际情况，确定整个安全技术防范系统的外周界、监视区、内周界以及部位、空间、禁区防护的详细分区以及防护目标的风险等级和防护级别，统筹规划，建立防范严密的纵深防护体系。

系统设计和主控设备选型时，要特别注意系统整体架构的合理性，既要考虑到技防设施的先进性、实用性和系统的可扩展性，同时还要考虑各种高科技的物防设施及管理和操作这些设施的工作条件，创造良好的人机界面和方便、舒适、高效的人文环境。

依据设计规范和设计任务书的要求，一级风险博物馆安全技术防范系统从基本功能上可以划分为防入侵报警系统、出入口控制系统、电视监控系统、图像记录系统、声音复核系统、辅助照明系统、巡更系统、供电系统及传输系统等组成部分。

从一级风险博物馆安全保卫的实际使用需求角度来讲，防入侵报警系统是安全技术防范系统的核心内容，也是安全技术防范系统“三要素”（探测、延迟、反应）中最根本的技术保障。

设计合理、功能可靠的防入侵报警系统，是预防和阻止犯罪、避免损失的重要技术手段。

外周界防护
多数老式博物馆外周界直接与纷繁复杂的周边环境毗邻，而新建博物馆在规划建设时又大多采用通透式、开放式设计，人防和物防的难度相对较大。

因此，在进行安防系统设计时，要结合博物馆的外围结构特点，在尽可能加强物防设施的前提下，建立外周界技术防护，为完善纵深防护体系、感知风险事件提供前沿保障。

外周界的确定应遵循以下基本原则：
外周界的建立应完整、严密，无盲区；
外周界与内周界、防护区域应保留一定的深度。

外周界防入侵器材的选用应遵循以下基本原则：
根据使用现场的建筑结构、环境／气候条件以及施工条件，选择适当的、稳定可靠的前端设备；
必要时应进行现场模拟试验，以确保外周界防护的有效性。

根据建筑结构和建筑分布情况的不同，外周界防护可以考虑选用的设备有：主动红外探测器、振动电缆、磁辐射感应电缆、电网等。

视频报警也可作为外周界防护设备使用。

监视区
在《文物系统博物馆安全防范工程设计规范》（ＧＢ／Ｔ１６５７１－１９９６）３．４中，监视
区的定义为：“室外周界报警或周界栅栏所组成的警戒线与防护区边界线之间所覆盖的区域”。

监视区的建立，既可以从宏观上全面监控博物馆外围的各种动态、静态情况，为外周界报警后提供实时的图像复核，同时还在外周界与防护区之间形成具有一定深度的缓冲带，有效地延迟违法人员接近、入侵防护区，为保卫部门接警后快速反应、及时制止犯罪赢得宝贵的处置时间。

监视区内设置的视频监控设施宜以遥控摄像机为主，在主要通道、观众出入口、停车场出入口以及博物馆外围易于藏匿的位置可设置固定摄像机，以加强对重点部位的监控。

为了适应室外环境照度昼夜间的剧烈变化，获得清晰有效的现场图像，监视区内的视频探测设备应考虑选用日夜型摄像机。

内周界防护
博物馆建筑物外围的通道门、窗户、排风口以及库房和重要展厅的墙壁等部位作为纵深防范体系中防入侵探测的重要防线，最容易遭到违法人员的破坏和入侵。

作为内周界的防护，除了提高物防能力（采用防盗门、钢化玻璃、防爆玻璃、金属栅栏等物理防范措施）外，还应加强这些部位的技防保护，在犯罪分子试图入侵防范区域之前感知险情，真正做到拒敌于外，将违法犯罪行为消灭在初始状态。

根据内周界防护部位的不同，可以考虑选用的设备有：主动红外探测器、门磁开关报警器、玻璃破碎探测器、振动探测器、微波入侵探测器、金属栅栏断线报警器等。

部位防护
这里提到的部位是指防护区或禁区内门、窗、出入通道、通风口、天花板检查口等相对薄弱的部位。

因违法人员易于经由这些部位侵入展厅或库房等重要部门，所以应加强防护。

另外，从安全保卫角度来讲，防范区域内的机房、强／弱电配电间、工具间、电缆井、档案／资料室、财务室等也应考虑部位防护。

通过加强这些部位的防护，建立完整的防入侵管理机制，一方面可以防止违法人员藏匿作案，消除隐患；另一方面也可以最大程度地防止内部人员监守自盗或内外串通勾结作案，并有效地保护设备和系统的安全运行。

适用于部位防护的防入侵设备有：门磁开关报警器、玻璃破碎探测器、主动红外探测器、被动红外探测器、微波入侵探测器、金属栅栏断线报警器等。

空间防护
根据《文物系统博物馆风险等级和安全防护级别的规定》（ＧＡ２７－２００２）、《文物系统博物馆安全防范工程设计规范》（ＧＢ／Ｔ１６５７１－１９９６）的相关规定，确定为一级风险等级的防范区域，应建立具有三种以上不同探测技术组成的交叉入侵探测系统。

在进行空间防护设计时，必须严格按照规范要求，针对现场实际的结构布局和使用环境，充分考虑探测器工作的可靠性、有效性，选择适用的防入侵探测设备。

每种探测器的布设都应控制在其有效探测范围内，避免临界应用。

同时，通过不同探测器保护范围的交叉覆盖，各种防范技术相互补充，保证防护区域内的所有警情都无一遗漏地被响应。

适用于部位防护的防入侵设备有：主动红外探测器、被动红外探测器、微波入侵探测器、超声波入侵探测器、双技术探测器、振动探测器、声波探测器、玻璃破碎探测器等。

展柜和重要目标防护
在外周界、内周界、部位防护和空间防护的基础上，加强展柜、库房和重要目标的防护，是确保文物安全的要求，也是阻止违法犯罪的重要手段。

诚然，坚固的实体防护装置（防弹玻璃展柜、防爆玻璃展柜、专用藏品保险柜等）对防破坏、防盗窃，保证文物安全可以起到有效的保护作用，但其高昂的造价是制约这些物防设施广泛使用的主要原因。

通过加强技术防范措施来弥补实体防护的薄弱，就
成了摆在系统设计者面前的重要课题。

进行展柜和重要目标防护设计时，要根据展柜分布、展柜内存放的文物种类、大小及重要程度的不同，在尽可能加强物防设施的基础上，选用适当的报警探测器，必要时需进行现场模拟试验，以保证探测设备的有效性。

根据工程实践经验，多数新建大型博物馆在安全技术防范系统设计阶段，展厅布展方案仍在规划、酝酿之中，存在很大的不确定性；即使已确定的布展方案，随着展陈主题和展出内容的变化，展柜格局也会有很大的差异。

因此，进行展柜和重要目标防护设计时，需特别考虑系统配置的灵活性，预留适当的管线，以满足不同防护目标对技术防范的要求。

适用于目标防护的防入侵设备有：智能物品移动探测器、主动红外探测器、被动红外探测器、被动红外幕帘探测器、微波墙、超声波驻波探测器、视频移动报警等。

紧急事态下的防入侵报警
通常情况下，违法人员通常都是有目标、有预谋地实施犯罪行为，而对于保卫人员来讲，盗抢、破坏文物的暴力行为则完全是随机突发、不可预见的。

针对以上特点，在进行防入侵报警系统的设计时，必须考虑紧急事态下的报警功能。

紧急事态下的防入侵报警根据其传输方式的不同，可以分为：有线紧急报警和无线紧急报警。

在防入侵报警设计时，应考虑在重要区域主要出入口、展厅内安装隐蔽的有线紧急报警按钮和有线对讲分机，并为值班人员、保安人员配备随身携带的无线紧急报警按钮。

一旦出现威胁人身或文物安全的突发事件，可通过有线紧急报警按钮、对讲系统或无线紧急报警按钮，将险情及时准确地报告控制中心，以便采取有效的应急措施，保护人身和文物的安全。

报警信息外送及联网
随着公安技防接警网络的不断发展和完善，在防入侵报警系统设计时，还应结合当地公安“１１０”接警系统的具体要求，考虑报警外送的接口方式及接口设备，以实现博物馆防入侵报警系统与公安“１１０”接警系统的联网。

报警信息的外送方式分为系统自动和值班员手动外送两种。

通常宜采用值班员手动外送报警信息的联网方式，这样可以人工过滤掉因前端探测设备被误触发、设备故障或误报警等原因产生的报警信息，确保外送报警信息的真实有效性，减少接警中心对接收信息的复核确认，为快速处警争取宝贵的时间。

防入侵报警系统作为一级风险等级博物馆安全技术防范系统中最为重要的组成部分，设计者对于安全防范理念的理解程度直接决定着整个技防工程的设计质量和防范效果。

以上仅就笔者的工程实践经验，主要介绍了防入侵报警系统的设计原则。

随着新技术、新产品的不断涌现，安全技术防范系统的防范能力也将得到相应的提高。

但如何有效地阻止针对文物的违法犯罪活动、增强技术防范水平、确保文物安全，仍将是安防从业人员、文保管理人员应继续深入研究探讨的课题。