浅谈国家图书馆智能监控中心架构设想

摘  要：国家图书馆不仅提供传统的阅览服务业务，还同时具备视听体验、数字空间、沉浸式阅读等互动活动环节，要求保障读者安全、展品展览安全，这对国家图书馆的安全运行提出了更高的要求和标准。智能监控中心能够成功把视频监控系统、门禁系统、防盗系统、漏水报警系统和火灾自动报警系统综合集成在一起，当某个区域发生报警后，相应系统的动作状态和位置信息进行弹窗、记录和存储，能够以最快的速度发现警情，以最有效的措施处理问题，可为维护国家图书馆的公共安全，以及应对各种突发事件提供安全可靠的技术保障。

关键词：智能监控中心；弹窗警情；系统联动

中图分类号：TP277  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）12-0133-04

Tentative Discussion on the Architecture of Intelligent Monitoring Center in

National Library of China

ZHANG Shanshan

（National Library of China， Beijing  100081， China）

Abstract： The National Library of China not only provides traditional reading services， but also has interactive activities such as audio-visual experience， digital space， and immersive reading. It requires ensuring the safety of readers and exhibits， and puts forward higher requirements and standards for the safe operation of the National Library of China. The intelligent monitoring center can successfully integrate the video monitoring system， access control system， anti-theft system， water leakage alarm system， and automatic fire alarm system together. When an alarm occurs in a certain area， the action status and location information of the corresponding system are displayed， recorded， and stored， to detect the alarm situation as quickly as possible， and the most effective measures are taken to deal with the situation. It can provide safe and reliable technical support for maintaining the public safety of the National Library of China and responding to various emergencies.

Keywords： intelligent monitoring center; pop up alarm; system linkage

0  引  言

中國国家图书馆是国家总书库、国家书目中心、国家古籍保护中心、国家典籍博物馆，安全工作是重中之重[1]。国家图书馆建筑面积28万平方米，仅仅依靠人防无法保证万无一失，因此科学合理的技防设备是必不可少的[2]。但现有的安防系统设备相对滞后，部分设施陈旧老化，严重影响了功能作用发挥。随着现代科技的迅猛发展，以及5G、云计算、云存储、物联网、大数据技术广泛运用，消防、安防设备产品功能的快速升级，系统设备逐步从可视化、数字化向智能化、集约化发展，智能监控中心在公共图书馆的运用也越来越广泛，它通过综合平台内部通信协议，将视频监控系统、门禁系统、防盗系统、漏水报警系统和火灾自动报警系统关联在一起，能够对图书馆的重点要害部位进行有效防范和重点监控，提高安全性以及相关突发事件的处理速度。

1  安防设备现状

当前，国家图书馆安全防范技术手段相对单一，主要是基于TCP/IP协议网络搭建的传统基本安防系统。其中总馆北区安防系统于2008年随整体建筑建成并投入使用，总馆南区安防系统于2014年进行了整体施工改造。系统运行均已超过8年之久。在日常使用和运行当中，存在4个方面的突出问题：

1）设备老化严重。电气元件性能下降，设备故障率、误报率逐年递增，加之系统设备早已停止生产，维修更换配件缺失，设备运维难度加大。

2）功能指标缺失。随着国家图书馆业务范畴和工作任务的拓展延伸，对安保工作的标准要求越来越高，现有的设备功能指标不能满足任务需要。如全馆目前还不能够实现数字高清视频监控无缝链接、无盲区覆盖，视频监控存储周期不达标，视频数据存在盲区和丢失等。全馆24万平方米，共建有1 600余台监控摄像机，其中总馆南区是数字高清监控摄像机，总馆北区仍使用的是传统模拟监控摄像机。传统的模拟监控远远落后现代的超、高清数字化监控，无法达到北京市公安监察机构对公共区域视频监控的基本要求。特别是馆区、阅览室遇到盗窃、打架斗殴及其他突发事件需要调取监控录像时，所调取的录像无法使用，对案件的侦破非常不利。

3）技防手段单一。设备数量、工程建设、系统构成等方面，与《文博系统博物馆一级安全防范系统标准》要求还有一定的优化空间，需要通过新增、补充设施数量、提高安防技术标准、完善设施联动机制等措施，来提升典籍博物馆的安全防范能力。

4）缺乏兼容联动。距离智慧图书馆智能安防体系建设还有较大差距。目前全馆使用的四个安防系统相互独立，同一系统和不同系统之间通信协议互不兼容，缺乏统一的智能集中控制平台。亟需构建智能监控中心，实现视频监控与消防报警、入侵报警、门禁非法禁入、漏水报警之间的系统联动控制，为快速发现和处置图书馆类型突发事件提供技术支撑。

2  智能监控中心基本构成

监控中心主要包括视频显示、视频存储及实现统一管理的平台软件。在公共图书馆建筑项目中，监控中心可分为中心机房和控制中心两部分，中心机房主要设置视频存储、中心管理服务器（安装平台软件）以及核心交换机；控制中心设置解码拼控、显示大屏以及用户终端设备。监控中心系统架构如图1所示。

监控中心是楼宇建筑综合安防管理系统的管理核心，实现视频图像资源的汇聚、资源点上图、报警上墙等功能，同时对安防资源进行统一管理和调度。其中，存储设备实现视频图像、图片的存储及调用；视频综合平台完成解码上墙和图像的拼接控制；服务器支撑综合管理平台并通过网络键盘进行视频切换和控制，通过高清大屏实现画面展现。

2.1  存储部分

存储部分主要是满足视频监控产生的视频存储业务需求。本监控中心采用CVR存储方式，技术使用的设备成本低，布线少，硬件设备少，采用矩阵磁盘阵列使得容量空间增大，易于扩展。此外，CVR设备摒弃了传统的解码器、视频转换等复杂环节，从而编码设备管理、视频录像管理、存储和转发功能一起实现。NVR和DVR均不支持碎片化管理，不支持远程点播，CVR在这方面实现突破，用户可以实时点播、下载，同时也加大了计算机的存储空间。

2.2  解码拼控部分

解码拼控部分可参考ATCA标准设计的系统设备。支持高清数字视频矩阵切换、视音频编解码、网络实时预览、图像行为分析、视频拼接上墙等功能。集图像处理、网络功能、用户和权限管理、日志管理、设备运维于一体的视频综合处理平台。

2.3  LED大屏结构设计

选择使用最常见尺寸的LED液晶显示屏，根据现有的中控室尺寸，46寸的显示屏幕需要安装32块。监控中心可采用相应尺寸拼接屏组成矩阵的拼接显示大屏作为显示幕墙，可以显示前端设备采集的各种画面、地址系统信息、警情信息等，还能接入本地的各种信号，为用户以后的需求提供预留空间。

上墙大屏具备实现多种接口接入，接入的信号平台处理系统对需要上墙显示的信息进行展现，通过视频监控综合平台可以达到信号的随时预览、视频整体拼接显示，以及随信号任意分割、放大漫游、图像叠加、图像的整体拉伸改变等一系列功能。

3  智能监控中心多系统联动

智能监控中心包括防火、防盗、防漏水等系统。智能化管理平台实现火情、水情、入侵等通过网络协议联动大屏弹窗、记录、调阅等功能。同时联动平台控制端使用网络电话、手机微（短）信或者对讲机通知保卫值班干部等，实现多系统联动功能。

3.1  视频监控系统与消防报警系统联动

国家图书馆的消防报警系统主要采用建筑设计规范中要求設计的火灾报警系统。传统的消防控制室发生报警时，会在报警主机和CRT显示器上显示报警信息，并发出蜂鸣声音，但不能快速直观发现报警现场真实情况。

采用火灾报警系统联动视频监控系统，当发生火灾报警时，火灾报警主机通过固定通信协议输入信号，在大屏上会弹出相应报警点视频画面。单个或者多个摄像头同时抓取现场视频，消防控制室人员快速确认现场火情报警情况，并根据现场火情情况，迅速启动消防控制系统、自动灭火系统和消防联动设施，为有效快速控制火情、消除火情做好充分准备。

3.2  视频监控系统与入侵报警系统联动

入侵报警系统主要设置在馆区重点区域和要害部位。入侵报警系统报警的事件类型有入侵报警、故障报警。当发生入侵报警时，中控室入侵报警系统报警主机发生报警，联动视频监控系统，对报警地点进行实时录像，联动中控大屏弹出报警地点监控画面，迅速确认是否有人入侵，同时系统将报警信号传输至安保值班人员手机，督促赶赴现场迅速查看和处理报警情况。入侵报警处置流程如图2所示。

3.3  视频监控系统与入侵报警和门禁系统同步联动

国家图书馆馆区建筑面积大，环境复杂，为合理的控制人员活动区域，保障作业区域的安全，使用对不同的人员授予相应的权限。门禁系统包括普通刷卡系统和指纹刷卡系统，在重点部位使用普通刷卡+指纹刷卡+人脸识别等多重认证，同时门体安装入侵报警装置。当非法使用门禁进入设防区域时，门禁系统报警并显示门体开闭状态，入侵报警系统发出报警事件，显示大屏弹出报警区域监控画面，较大地增加了防区安全性。普通的刷卡系统只要有卡片即可进入，当前还存在一些手机NFC功能复制卡片的问题，为图书馆的安全留下了隐患。当发现非正常刷卡、故障以及手机NFC功能刷卡时，视频监控系统与门禁系统联动，弹出报警信息并记录视频生成单独的文件，以便相应部门查询[3-5]，门禁系统后台进行对比识别判断，相应做出降低使用权限或取消门禁权限指令。视频监控系统、入侵报警系统及门禁系统联动关系结构如图3所示。

3.4  视频监控系统与漏水报警系统联动

国家图书馆漏水报警系统由中继器、传感器和后台管理客户端组成。漏水报警的事件类型有预警、水警、误报。一旦发生漏水报警时，中控室主机发出蜂鸣报警信号。报警信号联动就近的视频摄像机，大屏幕弹窗报警地点。通过视频监控系统，快速确认现场漏水情况，同时联系维修人员进行现场处理。

3.5  视频监控系统与微型消防站联动

通过在馆区、阅览区入口、馆区周界、消防专用通道、重点路段等区域安装智能数字高清摄像机，通过人脸识别、监测区域入侵报警、车辆超速抓拍等技术，将报警信息通过手机、网络实时传送至馆内微型消防站安保人员或保卫值班干部，使其及时到现场确认并处理情况。

4   监控中心平台优势及模拟实验

国家图书馆的智能监控中心是智慧图书馆建设的一部分。智能监控中心把多个安全防范的系统集成在一起。通过内部的大数据通信，实现各个部门的统一配置和管理，按照职能不同分配权限，提高统一管理水平。接入的子系统可以根据每个部门的特点来进行设置。智能监控中心也为不同部门留有预留空间，根据发展需要加装系统。

模拟实验是为了验证该系统的可行性以及实用性。该实验采用的设备有笔记本电脑、消防探测器、超高清数字摄像机、海康平台软件、46寸液晶屏、解码器、若干485通信线、超六类网线、漏水报警系统中继器和传感器、智能手机、对讲机、门禁控制器、门锁等。按照监控中心基本组成架构，将上述设备应用有效的网络IP和通信协议关联在一起，保证其正常使用。组装完成后，开始按系统逐项测试。每组实验进行两次，一共进行10组实验，分别记录结果。结果显示，系统联动功能正常，保卫值班干部和安全管理人员可以收到信息。值班人员在处理信息环节的时效上比以前有大幅提高，尤其是中控室值班人员可以第一时间观察到警情地点情况。

5  结  论

1）智能监控报警中心是集视频监控系统、门禁系统、防盗系统、漏水报警系统和火灾自动报警系统于一体的智能综合管理平台。当发生门禁非法刷卡、防盗入侵、漏水报警和火警时，联动视频监控系统弹窗、并报警记录相关信息。

2）智能监控中心利用监控中心前端设备和软件系统可以将警情联动发送给突发事件最近的微型消防站人员和保卫值班干部，大大缩短处置时间。

3）智能监控中心的应用可以最大程度保障国家图书馆的安全，减少人防的工作量。国家图书馆多系统联动使用的模式也为全国其他公共图书馆提供良好的示范。

参考文献：

[1] 程奇胜.国家图书馆低压配电室气体灭火系统优化 [J].中国设备工程，2019（6）：69-71.

[2] 程奇胜.国家图书馆二期电气火灾监控系统升级改造分析 [J].中国设备工程，2021（9）：221-223.

[3] 吴元辉，张红恩，马军.浅析数据中心视频监控与门禁、消防联动的应用 [J].通信与信息技术，2020（5）：68-69.

[4] 许崇阳，陈燕慧，王成旭.智能门禁系统设计 [J].电子世界，2021（21）：158-159.

[5] 程瑶，孙霞，孙朝鹏.智能门禁系统控制方法的分析与设计 [J].洛阳理工学院学报：自然科学版，2020，30（2）：56-59.

作者簡介：张珊珊（1983.01—），女，满族，吉林伊通人，

馆员，硕士研究生，研究方向：图书馆安全保卫。