中国民航事业在近几年由于北京奥运、上海世博和广州亚运的接连进行，使得整体航空客货运量不断增加，加上国家对外旅游持续增长、推升，带动旅游乘客快速增加，未来的十二五计划内机场业务将会维持快速增长。如中国航空业者将会在10年内再增加航空飞行器达2000架，航空运输量将会大幅扩张，机场的扩建及相关业务也相应增加。航空运输与机场建设需求成长，也使得国内各机场面临不同的发展及安全挑战，机场安全成为倍受关注的公共议题。接下来笔者简要的探讨一下机场安防系统产品选型与安装施工这个应用议题。

　　机场安防区域需求项目有哪些

　　在探讨机场安防要用哪些产品及如何安装前，先来看看机场现阶段安防建设基本需求有哪些?首先不论是大型国际机场或是区域性国内机场，其建置都是朝一个完善的区域架构去建设的;机场安全防范系统更应该综合考虑整个机场的不同环境与功能特点、将必须防范的机场各内外区域和需要防范的各种不同用途机场建筑，做好具体的环境链接、设备布建和管理操控配置等，依机场各种特性建设不同的安全防范系统，能合理及有效地将这些系统以分散或集中管理的机制及平台组合成一个完整的系统架构。

　　以一个实际的国际机场建设为例，它具有各种不同环境区域的典型机场结构，在环境上包含严格管制的主副跑道区、停机坪、维修机棚、油料库、航管中心、塔台、气象雷达站、近场管制台等管制区及半开放的公共区登机候机楼、航站旅客大厅、安检大厅、海关，还有内部作业的行李运输、航空货运站、消防管制中心、作业车停放库、空厨作业区，最后是最外围的旅客停车场和连外道路等区域。这么多的不同性质区域环境都需要采用特定的安防产品及技术，再加上管理来最大限度地发挥安全防范作用。且这些集中或分散管辖的区域都必须有既独立又关连交叉的自动化监控管理需求，而在末端管理上;它还具有包括航站中央控制室、出入境管理中心，航站主领导办公室，塔台航管中心、行李处理中心，旅客服务处，航空公安警局，海关控制中心，地勤控制室、安管中心和机场消防队等至少10个以上的主副控制站点。基于这些环境需求，可列出产品选型前的系统主要项目有飞航管制系统、闭路电视监控系统、门禁系统及报警防盗报系统、消防报警系统、周界安全系统等，下面依各种安防子系统内容进行环境设备选型及施工说明。

　　飞航安全管理设备选型与施工原则

　　机场安防系统，通常理解到的应用都只落在机场建筑内外区域而已;很少人会将飞航安全管理(也就是所谓的飞安)纳入到机场安防系统中，但其实飞行器的安全才是机场安全的首要任务，除了飞行器本身停放与维护检查，还有航空公司之飞安监理业务，如航机及航空人员证照查验、航空人员酒精浓度抽测等执行严格之外，飞航安全管理还包括加强机场设施管理与改善，如维护跑道、滑行道设施之巡查维护、执行机场四周养鸽或野鸟群查，还要在跑道两端架设拦截鸟网以防止飞机引擎鸟击事件对机场跑道面异物FOD(Foreign Object Debris)等地勤监控都属于机场安防的一环。在这个区域环境上，飞鸟侵入防制措施及设备包括：

　　· 装设捕鸟设施(如拦鸟网)捕捉飞鸟;

　　· 驱散鸟群的巡查车;

　　· 固定式定时及不定时驱散鸟群之吓阻高声音响设备;

　　· 装设吓阻飞鸟侵入之摇动设备(如红旗及彩带或假人);

　　· 饲养鹰隼放飞及使用摇控小型模型飞机驱散鸟群。

　　这些针对鸟击事件的飞安防范在施工安装原则上，必须注意设备的抗机尾喷射气旋及风力固定牢靠度及耐候性，以免脱落造成对跑道的危害因素，且跑道的入侵物包含飞机机体及发动机组件(如螺丝、金属垫圈、小工具、小钉子)还有小杂物(如工作证件、笔、小型动物、小树枝及残叶、小沙石头、沥青、小木片、塑料片或保丽龙和厚纸片，甚至是冰雹)都可能是危险入侵物，因应跑道异物入侵防制措施及设备包括如下。

　　· 跑道及滑行道两侧架设IVS智能视频高解析图像式视频跑道异物入侵侦测系统，通过高分辨率探测和智能识别跑道上的障碍物并予以清除;[nextpage]

　　· 架设94.5GHz调频雷达，雷达目标长距离探测定位和识别，可探测跑道上的杂物并予以定位，让人员找到清除(图1);

　　· 在跑道边缘灯上架设77GHz雷达和摄像机机，采用多点跑道面监测方式对跑道中线扫描，以CCTV影像辅助确认降低误报率方式(图2);

　　· 以约60公里时速的车载移动监控方式，以安装车顶的78-81GHz雷达及高倍数高解晰监视摄像机加上管理软件组成，达成探测与异物目标锁定功能。

　　在对跑道杂物探测器设备安装施工上，必需注意的是防撞击及其牢固性，还有摄像机系统易受雨、雾及日夜亮度天候的影响，在可见度低的情况下具有很多局限性。

图1  跑道FOD探测雷达+PTZ CCTV

图2  跑道边缘灯装置FOD探测器

　　闭路电视监视系统选型与安装原则

　　一般国际机场面积非常辽阔，因此有必要在机场的主副跑道区、停机坪、维修机棚、油料库、航管中心、塔台、气象雷达站、近场管制台等管制区，及半开放的公共区登机候机楼、航站旅客大厅、安检大厅、海关、还有机场作业区的行李运输、航空货运站、作业车停放库、空厨作业区和旅客停车场及连外道路口等各环境区域设置不同应用功能的摄像机，同时在机场的心脏航站中央控制室、出入境管理中心，航站主领导办公室，塔台航管中心、行李处理中心，旅客服务处，航空公安警局，海关办公室，地勤控制室、检疫安检站中心和机场消防队值班室分别设置集中主控与分区副控中心，以责任区分不同层级及区域画面监控，构成严密安全体系，确保整个机场内外旅客与设施的安全。[nextpage]

　　闭路电视视监控系统是机场安全防范系统中最直观且复杂的系统，整个机场的摄像机数量可能达到数百到千个以上，所以在系统架构选型上必须采取一种分散再集中管控的架构，目前机场仍然大量采用的矩阵系统来说并不是难事(图3)。这种大小卫星式矩阵堆栈架构一般多采用数字矩阵。

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图3  机场安防系统架构图

　　另外智能视频在机场的应用，也是现代化机场不可缺少的安防特性，配合机场内外不同场所的安全需求，可以在最快和最佳的时间及方式下配合视频图像发出警报和事件信息，从而让机场安管人员立即处理危机。

　　目前机场IVS智视频监控主要具有以下功能。

　　· 配合周界侦测：对入侵的不明目标、人或车辆目标侦测，追踪及分析;

　　· 物体滞留侦测：对管制区及机场大厅敏感行李箱物体或车辆停留或遗留侦测;

　　· 物体消失或被移动侦测：对机场敏感区域侦测是否有物体消失或被移动;

　　· 徘徊人员侦测：对管制区或特定区侦测是否有人在游荡，徘徊;

　　· 规则移动侦测：对机场内外规则动向进行人车违规逆向行动的侦测及追踪;

　　· 流量及密度侦测：对机场内动线进行人群密度及流量进行侦测，以防止推挤情况及适时调整机场人流动线;

　　· 航机滑行侦测:对机场起降航机进行滑行道行进路线轨迹及起落架重点追踪;

　　· 跑道FOD侦测:对机场跑道进行FOD入侵异物侦测追踪及锁定;

　　· 人员车辆尾随侦测：对机场进出口进行尾随禁制侦测;

　　· 烟火侦测：对机场全区进行烟火侦测及告警;

　　· 人流及车辆统计：计算器场各个进出口的人/车流量并作为管制参考。

　　智能视频分析加入到闭路电视系统中，使得系统得以更智能化，再因为机场的封闭性运作方式，所以在建设闭路电视的系统选型及安装时，仍应该要满足以下几点要求原则。

　　· 闭路监控系统应是一个模拟前端，再加上计算机控制、传输网络化、平台管理、数字储存及后端网络再传输的架构方式为原则，基本上以兼顾实时、保密及数字化为导向，各区域副控群组相对独立，但又可以透过网络及主副卫星机制进行影像及画面调拨互连互控，透过双向的视频/状态通信，达成分级操作的多层级的矩阵连网系统;[nextpage]

　　· 由于机场的运作几乎都是24小时全年无休的方式，其运营有一定的层级管控，因此系统要有备援系统是必要的，虽然无法像雷达及电力供应那样可以达到两套系统切换运用，但至少在选型上是采用有备用切换主机(redundant)的架构设备，同时系统选型必须考虑优先层级的应急指挥监视控制中心和次优先等级的应急副控中心的机场监视系统管理机制;

　　· 在所有安防子系统连结下，整体系统规模庞大，控制与管理网络层次增多，因此在与其它飞航安全、门禁及防盗报警系统联接联动时，个别独立的系统必需在整体平台故障离线下还能独立运作达到最大应用效率，可以在系统平台整合性能恢复前利用各子系统进行机场安防维持，将可视直观的图像闭路电视监控系统变成为机场安全防范系统的主要控制核心;

　　· 闭路电视监控系统架构必需是开放的通信协议架构，以便于后续网络架构的整合与数字化进程。

　　至于在机场各区域现场设备选型与安装原则需注意以下。

　　· 主副跑道区、停机坪、维修机棚及机场周边区域的室外摄像机，必须具备PTZ 及耐天候变化条件，镜头必需要有预设电动长焦倍数及透雾功能，具有夜视及红外线感光影像呈现能力，能结合各类周界系统应用探测器及飞航FOD系统进行图像锁定追踪侦测，以能清晰掌握这些特定且较为宽阔区域的完整细腻图像(图4);

　　· 油料库、航管中心、塔台、气象雷达站等管制区必须配合门禁及防盗警报系统进行监控，此处的产品选型及安装原则较为复杂，除油料库必需为内压防爆(Explosion-proof)防护罩外，其它区域主要以固定式的室内摄像机为主，可以半球摄像机或360度全景摄像机及红外枪型摄像机为主，这些区域的出入口可用高速球来搭配门禁触发图像定位。安装以管线不外露及设备隐蔽来达成有效且主动的图像监控与门禁报警联动为原则;

　　· 登机楼候机楼、航站旅客大厅、安检大厅、海关等机场大楼内为主的区域在产品选型上依人员流动及物品监控为主，可用嵌入式的室内高速球摄像机，也可用室内固定式日夜摄像机、半球摄像机或360度全景摄像机在走道长廊或各种登机前登记，或检查柜台区以务求100%涵盖整个机场大楼，特别在出入口部分要达到高清效能，加以智能视频分析以进行人员流量及行为异常检测，还要配合海关出入境审核及门禁脸部轮廓清晰识别为要求，在长廊、机场挑空建筑高采旋光条件下，以摄像机的宽动态、背光补偿、设备安装的角度位置为考虑重点。

　　· 在行李房运输带区、航空货运站、机坪作业车停放区及空厨作业区部份产品选型也是以各区作业内容特性不同为原则，主要采取室内外高速球为主，再搭配红外线枪型摄像机，对行李作业区RFID识别功能及过程有无误报也要纳入影像监控范围以期降低行李运送错误率。安装原则上位置安装要能掌握行李区及航空货运站的保全功能，以完整记录行李及托运货运站货户进出提取过程及防盗防走私闯关行为发生。对机坪作业车及栈板堆置，则以智能加上影像分析辨识进行作业车辆行进路线及栈板拖车摆放置是否适当，还有是否危及飞行器及车辆行进安全监控及智能视频警告。

　　· 旅客停车场和机场外道路区域，这区域主要设备选型以PTZ日夜摄像机或高速球及有车牌识别功能的摄像机为主，同时结合停车场收费系统及交通控制系统进行周边及车辆停放的监控事故处理， 并与航空公安警察单位进行图像联动。其安装原则也要注意安装位置，但必需考虑耐候性及维修便利性。

图4  机场维修机棚的PTZ监控系统 [nextpage]

　　机场消防安全系统选型与安装

　　航站大楼消防安全是机场安全系统中的主要部份之一;机场航站都配有机场专属的消防救灾队，但其设备选型是以机场建筑物防范及处理灾害的消防设备，主要以“预防为主、抢救为辅”的观念来设置，因此在消防系统产品选型上只要安装有机场独立的消防侦测系统及一般消防设备，如具各式化学药剂自动灭火设备、灭火器、火警触发警报系统、业务及紧急二用广播系统和配置于航站内的高楼缓降等逃生设备等，另外较为特殊的消防设备选型及安装原则如下。

　　· 航空器具有之消防设备：航机火警警告系统、自动灭火系统;

　　· 停机坪、跑滑道消防设施：设置干粉、泡沫灭火器、装设地下式消防拴;

　　· 机场消防队能力：以国际民航组织(CAO)消救等级标准设置消防队编制。

　　防盗报警系统选型与安装

　　机场是一个有限度开放的公共空间，因为大部机场设施及设备都价值高昂，且要求保护及保全性极高，所以绝不允许发生窃盗或破坏事件，因为人为的设施破坏或偷窃行为，很有可能对飞航安全或机场管理运作产生安全影响，且因机场区域辽阔，公安及武警的定点人力不足，因此机场的报警防盗系统因应而生，机场场地型特殊，因此在各种报警防盗系统的探测器选型也就要特别注意其适合度及稳定性还有可靠度。在报警防盗系统的探测器选型必须依据根据区域警戒目标的重要性和环境特性来选择不同类型的防盗报警探测器，简单的如门位开关、玻璃振动或单、双多道红外线光束遮断式报警器，或是红外线加上微波的双鉴或再加上热感应的三鉴技术报警器、压力振动报警器等都是在机场各个环境上可以运用的报警防盗选型原则，同时在安装上应该避免跨区设置，还有建设上以多道防线，交叉防护方式以弥补报警器本身可能产生的探测盲区。

　　门禁控制系统选型与安装原则

　　由于机场门禁系统主要以管制区的部分为主，如公务门、候机楼及航空公司办公室等区域，所以门禁管制区在机场大楼内较少。针对机场门禁系统的产品选型有以下几点特性需要注意。

　　· 门禁系统的设备选型也必须是数字方式，因为须要平台整合兼容;

　　· 机场的候机楼多且面积大，要控制的出入口也很多，各个单位有不同的门禁控制需求，在兼顾安全与防疫的原则下，门禁系统也必须是要能做到多重时段制及不同识别机制;

　　· 门禁系统必须要有两段式门禁，这是机场安防的特定要求，为的是防尾随(Tailgate)及双认证功能，还要有相同区域二次进出时间间隔限制以防止不当带随，还要有点名功能以确实掌握管制区人员动态，做好机场门禁管理;

　　· 门禁系统数据库的共享、备份和恢复;系统主机的备援都是必要的门禁选型及安装原则。

　　周界安全系统选型及安装

　　周界安全防范系统是机场安全项目中另一个重要部分;过去几次在国内发生儿童通过机场周界，在进入机场后躲藏于飞机起落架舱后导致死伤的案例，这给机场安管单位带来很大的冲击，因机场太辽阔，如果没有良好的周界系统产品可以应用，这种不当入侵机场的事件还是会一直发生。因此，不要以为安装有金属的围栏和带有金属刺片就可以阻挡不当入侵于墙外。对于意图不良的入侵者或破坏者来讲，这些障碍物根本是不存在的。因此在周界系统产品选型上绝对不可以有侥幸心理，而应充分利用各种不同的周界探测及阻绝等设备于机场周界安全应用上，这些设备选型包含先进的光纤震动围篱探测系统、埋地式压力侦测器、拉力式侦测围篱系统、围篱微波探测系统及最经济但适用性最低的红外线探测系统。这些是可以运用于机场周界的高新技术防范做为，再搭配闭路电视监控系统及IVS智能辨识系统的辅助，相信会有一个较为令人信赖的周界安全机制。

　　但这些机场的周界防范系统在安装上也要考虑以下几个层面。[nextpage]

　　· 机场的外围周界区域通常在跑道外都还有一个缓冲区绿带，再加上实际围篱线，所以整体占地非常广大，周界范围也会达到十到数十公里左右。因为周界系统的探测设备仍然有一定距离的局限，因此在产品选型上就必须谨慎搭配合理的区域段长及范围大小，让侦测与反应时间可以有合理的空间，同时也可以降低距离过大的误报率与提升系统报警的准确度;

　　· 机场周界系统由于距离管制中心与公安武警的岗哨都有一定距离，因此在警报动作后，通常只能靠闭路电视系统的锁定追踪才能达成周界防范系统的功能目标，不然系统只能做到告警作用，而不能直接通过视觉观看到周界围篱入侵现场的情况，因此周界系统安装必须与区域电视监控系统做互连互控配合，另外周界远离机场建筑及停机坪，夜间照明不良，所以必须再搭配远距离高声播音系统及红外线或强光照明灯以达到阻绝吓阻作用;

　　· 周界设备通常有射频发射，但为了飞航安全，设备选型上必须不能产生干扰航管通信的无线电波为原则。

　　结语

　　机场安防是一个利用非常多机电与电子通信子系统所构成的庞大科技运作结构，有横向及纵向系统的复杂连结应用，施工上的种种考虑及限制更是安防系统上细致的工法展现。对机场安防的系统产品选型在此仅是粗略概论，希望能有机会再进一步系统建构应用与安防工程前辈分享。