安全防范技术基本知识

 

安全防范技术概述

 

安全防范是一个实体防范系统（PPS,Physical  Protection  Systems）,译成中文就是实体防范系统（实物保护系统）的意思。安全防范系统的设计者必须明确，实体防范系统的根本目的就是要发现和阻碍公开或隐蔽的未被授权的入侵行为。

安全防范的功能

安全防范是杜绝偷盗和破坏行为的方法。有两种：一是威慑；二是制止。

安全防范的威慑作用就是让潜在的入侵者在没有行动之前，即认为系统难以攻破，使之在入侵者的眼中成为没有诱惑力的目标。

安全防范对偷盗和破坏行为的制止作用，虽然取决于反应力量发现入侵行动，以及完成既定防范目的的行动，但反应力量的行为必须依靠安全防范的基本功能方可实现。彻底理解安全防范的各项功能及每项功能的测量方法，才有可能对系统功能进行评估。安全防范的最基本功能可以概括为探测、延迟、反应三部分。

1）   探测（detection）:感知显性和隐性风险事件的发生并发出报警。

2）   延迟（delay）:延长和推迟风险事件发生的进程。

3）   反应（response）:组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速手段。

探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系。要求探测要准确无误、延迟时间长短要适合、反应要迅速，总时间应符合

（1）探测功能（detection）。探测功能就是对入侵行为的发现能力。为了发现入侵行为，探测系统必须考虑：

1）   发生的不正常行为，探测器应能重复感知，并引发报警。

2）   来自探测器的信息应该报警显示。

3）   判断报警的真伪，判断探测是否有效。

探测功能有时是通过警卫力量或值班人员来实现的。警卫定点值班或巡逻，对感知入侵来说是很重要的。在重点区域如果采用双人值班制，值班人员可以起到探测的作用，反应与探测有关的信息：

1）   报警是真还是假；

2）   引起报警的详细原因，也就是“为什么、是谁、在哪儿和有多少”。

（2）延迟功能（delay）延迟可以减慢入侵者行动的速度。延迟可以通过设置障碍物、安装锁具及采用动态延迟方法来实现。如果警卫力量处于受到良好保护的固定位置，也应作为延迟因素给予考虑。

延迟功能有效性的测量，是通过度量被探测到的入侵者绕过每个具有延迟功能的障碍物所需要的时间来实现的。虽然入侵者可能在被探测之前即受到阻碍延迟，但这种延迟对安全防范来说，通常是无价值的，因为这种延迟是在入侵行为被探测发现之前，不能提供对入侵做出反应的附加时间。

（3）反应功能（response）反应功能是由反应力量成功阻止入侵者的侵入行为所构成。

 反应功能有效性是用计算从入侵报警开始，到制止住入侵行动所花费的时间来度量的。反应功能应由阻碍和制住两步骤来完成。

阻碍定义为反应力量到达适应位置阻止入侵的行为，包括通告有关入侵的确切信息及布置反应力量。

对反应力量通信有效性的度量，是由有效通信概率和完成通信所需要的时间两部分组成的。信息被首次传出的时间可能会由于传输方法的不同而有所变化。第一个周期之后，有效通信的概率开始急剧增长。随着每次重复传输，正确实时数据的概率将增长。

部署反应力量就是从报警发生时刻开始，到反应力量到达制住非法入侵这段时间内反应力量的行为。度量这一功能有效性的方法，是参考在入侵可能出现的地方部署值守力量的概率和部署反应力量所需时间两项来决定的。

（4）安全防范具体措施。安全防范系统所有的硬件因素都应妥善安装和维护，并且安全防范的操作程序必须与被保护设施的运行程序相协调，使安防措施、安全设备及实际操作在任何时间都处于最佳状态。所以设计良好的PPS应包含以下具体措施：

1）防范纵深（protection–in-depth）。防范纵深意味着入侵者要想达到目的就必须顺次躲过或破坏若干防范措施。例如，某个入侵者要突破三层分离的障碍物才能进入核反应堆控制室。突破这些障碍物中某一层所用的时间不一定相同，每一层的有效性也可能不同。当入侵者按照其行动路线经过时，每层所表现出的防范特性应是完全不同的，系统的这些不同特性作用于入侵者的效果主要表现为：

①      增加系统防范措施的不确定性；

②      使入侵者在攻击系统之前必须进行更广泛的准备；

③      设置附加步骤让入侵者出错使作案失败。

2）最大限度减少部件损坏造成的后果。对复杂系统来说，在运行期间不发生部件损坏使不可能的。对PPS来说部件损坏的原因是多种多样的，这些原因可以是环境因素，也可以是敌对破坏行为，并且一般敌对破坏行为可能会超出系统设计所考虑的威胁范围。尽管找出部件损坏的原因，恢复系统正常运行很重要，但是制定出系统出现故障后仍可以继续运行的应急方案更为重要。人们希望在设计应急方案时，其中某些部分可以被自动执行，让替补设备自动接替故障设备工作，从而最大限度地减少部件损坏所造成的影响。

3)均衡防范（balanced  protection ）。均衡防范意味着无论入侵者怎样企图达到他的目的，都会遭到安全防范的有效反击。通常被保护目标都以设置障碍物来屏障。这些障碍物包括：不同形式的墙壁、地板、天花板;各种各样的门及用铁栅间隔的暖气、通风、空调设备的入口等。对完全均衡的防范系统来说，突破每道障碍所花费的最短时间应该是相同的，并且对各处障碍入侵行为的探测率也应该是相同的。

过分突出某一部分防范的设计是无效的。例如，在石棉板制成的墙壁上安装昂贵的金库门，这种门用炸药爆破尚需要几分钟才能打开，而突破石棉墙壁用手工工具只需要几分钟，这种防范措施就显得太不均衡了。

在针对某种形式的威胁设计防范措施时，防范措施应多样化，这样可以对付多种形式的威胁。切合实际地防范在全部可能通道上的威胁，应结合多方面的情况综合考虑，如造价、设备安全性及建筑结构的完整性，从而维持防范的有效和均衡。

入侵报警、电视监控系统在整个安全防范体系中仅起报警和监视作用，不能达以安全防范的目的。一般地说，一个完整的安全防范系统应包括：技术系统、实体防范和人员防范，即“人防、技防、物防”。实践证明：只有这三者有机地结合在一起，才能充分发挥技术系统的作用。因此，拥有入侵报警、电视监控等先进技术系统的单位，切不可忽视人防、物防的作用，要始终牢记人的因素是第一位的。

2.人防与技防注意要点

（1）要有足够能制住可能发生的犯罪的保安力量，以配合公安部门及时抓获犯罪嫌疑人，确保国家和人民生命财产的安全。

（2）要有抓获犯罪嫌疑人的预案，并进行演练。

（3）坚持主要领导带班，强化队伍管理和值班守机制度，且落到实处。

（4）确保值班守机人员的安全，应严格按照安全防范行业的有关标准选建中心控制室；对暂达不到要求的中心控制室采取其他补救措施，以保证系统中枢的安全。

（5）与值机人员配合，定期测试探测器的灵敏度，发现问题及时处理。

（6）中心控制室应配有可为值机人员利用的自卫武器和消防器材，应能随时向外界（保安值班室或公安机关）发出紧急报警。

（7）在恶劣天气或是技术系统检修期间，必须加强现场保卫，以防不测。

（8）建立技术系统的日常维护制度，且落实到人。

（9）要使现场工作人员懂得技

术设备的使用注意事项，以免引起人为的误报警。

（10）一旦警情发生，应积极配合公安机关破案。

1.2 安全防范技术的专业体系

安全防范技术的专业体系包括:

(1)     入侵探测与防盗报警技术；

(2)     视频监控技术；

(3)     出入口目标识别与控制技术；

(4)     报警信息传输技术；

(5)     移动目标反劫防盗报警技术；

(6)     社会安防与社会救助应急报警技术；

(7)     实体防护技术；

(8)     防爆安检技术；

(9)     安全防范网络与系统集成技术；

(10)    安全防范工程设计与施工技术。

 

1.3   视频监控系统的发展历程

    1.视频监控技术的三代进步

（1）模拟时代（第1代）。模拟时代的视频是以模拟方式进行处理的。采用的是同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。

（2）半数字时代（第2代）。半数字时代的视频是以模拟方式采用同轴电缆进行传输的，并有多媒体控制主机或硬盘录像主机（DVR）进行数字处理与存储。

（3）全数字时代（第3代）。全数字时代的视频是视频从前端图像采集设备输出即为数字信号，该信号以网络为传输媒介，基于网络TCP/IP协议，采用流媒体技术实现多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟（数字）矩阵控制主机（IPM）来实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与控制。

2.视频监控技术全数字时代的特点

   现今视频监控系统已经步入了全数字时代。这将彻底打破“闭路电视系统”模拟方式的结构，从根本上改变视频监控系统信息采集、传输处理、系统控制的方式和结构形式，也标志着监控正在走向“四化”阶段：

   （1）前端----一体化。监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强及不同探测设备的整合输出，为系统集成化奠定了基础。

   （2）传输----网络化。视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统采用多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源及任务和负载得以共享，这也是系统集成与整合的重要基础。

   （3）处理----数字化。信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统，以实现抢先任务调度算法的快速响应。硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好，以及系统安装调试和维修简单化、系统运行互为热备份、容错可靠等功能。

   （4）系统----集成化。系统集成化正式由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化，特别是使视频监控系统与弱电系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。

3.第3代视频监控技术的发展

(1)     第3.1代。现场PC插卡方式，即通过在现场设置PC并在其内安装视频压缩卡，将前端模拟信号通过PC转化为数字信号再上网传输，属非嵌入式系统。

优点：

1）   能实现在网上“互联互通”及授权客户直接访问。

2）   便于构建系统及方便联网。

缺点：

1）   现场不能脱离 PC 。

2）   实用性较差。

3）   系统稳定性差。

4）   费用高。

（2）第3.2代。通过网络视频编解码器方式，即通过在现场设置视频网络编解码器将模拟视频编码后上网传输，并在监控端设置的对应解码器上将网上数字视频信号解码后进行视频监控。

优点：

1）现场不需PC支持。

    2）系统稳定性提高。

   缺点：

1）只能实现“一对一”式传输，实现网络“互联互通”及授权客户直接访问较困难。

     2）构建系统及联网比较困难。

（3）第3.3代现场采用网络监控产品，包括网络摄像机、网络高速球、网络视频接入器等，它们的传输即为全数字信号并直接上网传输与控制。

1）多采用嵌入式结构，现场不需PC支持；

      2）可全天24h运行，稳定可靠，内置W eb服务器，使网上授权监控者均可对其进行访问；

3）充分利用网络资源和功能，包括“互联互通”、构建大系统、实现远程监控等，是视频监控系统的发展趋势。

1.4安全防范系统的发展前景

   随着现代化科学技术的发展，犯罪分子的作案手段越来越复杂化，隐蔽性也更强，这就对安全防范技术手段提出了更高的要求。例如，入侵探测器需要由原来比较简单，功能单一的产品发展成为多种技术复合的高技术产品。使用微波和被动红外复合入侵探测器，可以大大降低探测器的误报率。这种复合型报警探测器将微波和红外探测技术集中运用在一体，使得报警信号只有在两种报警技术的探测器都产生报警信号时才发生。这种复合报警探测器的误报率是单技术微波报警器误报率的几百分之一。

电视监控系统使得安全防范技术更有效和更直观，它是安全防范系统发展的趋势。微光红外摄像机的出现，为安全防范提供了全天候的服务。另外，摄像机的微型化和智能化使得探测器更隐蔽。尤其数字化技术的出现，带来了一片生机活泼的景象，数字化摄像机、数字录像机、数字化硬盘存储技术已投入应用，使录像装置能够24h、48h、72h、24h*7长时间的录像，图象更清晰，保存时间更长，检索回放更方便。

多媒体技术技术在电视监控系统中的应用，使得图形、图像、声音、文本等多种信息资源交给计算机处理，出现了一个新的更为友好的人机交互界面，能够对图像进行数字化处理和加工，提取有用的信息。值得注意的是建立一个综合的安全防范系统也是今后发展的趋势之一。安全防范系统中既有防入侵防盗功能、放火、防爆功能，还有安全检查功能。例如，当某一被探测点发出报警信号，能自动通过电话线向报警中心报警。报警中心能自动识别报警信号性质、地点等。

探测信号的传输由模拟有线信号转为数字无线信号也是安防系统的发展趋势之一。这种信号传输的转换，可以大大降低施工中的布线工作量，节省材料。报警控制器采用大容量CPU，使信号和控制实现计算机管理，提高了安全防范系统的可靠性和稳定性。