摘要:近年來,隨著國際安全形勢的復雜多變,機場安防面臨的問題亦愈來愈嚴重。烏魯木齊國際機場積極探索新形勢下,機場安全防范發展的新思路、新辦法,制定了以科技和智慧筑牢機場空防安全,加快推進“四型機場”建設的戰略規劃。為此,通過對機場安防建設現狀進行深入分析,基于廣域全景偵測新技術對飛行區圍界監控和報警系統進行了轉型升級,建立了有效的安全管理和防范機制。廣域全景偵測新技術在機場圍界防入侵的運用,彌補和克服了傳統技術上的漏洞和短板,變被動等待為主動出擊預防,有效提升了機場圍界入侵的安全防范能力。
新疆是我國西北邊疆的戰略屏障,是西部地區經濟增長的重要支撐點,是西部開放的重要門戶,新疆的穩定關系著國家穩定、國家安全、民族團結發展大局。在國際周邊環境及地區形勢復雜,中亞地區已經形成了兩條雙月型的恐怖地帶,新疆恰好在地處雙月型的中部,特殊的地理位置和政治環境,經濟形勢和戰略地位,決定了新疆地區反恐斗爭的極端復雜性和長期性。特別自2009年以后,新疆地區的反恐形勢進入了一個新的階段。縱觀近年來國際民航反恐形勢持續惡化,連續發生了俄羅斯墜機事件、土耳其的爆炸事件、224索馬里飛機爆炸事件和322布魯塞爾的恐怖襲擊事件,受各方面的因素影響,烏魯木齊國際機場的空防安全壓力和難度持續疊加。如何提高空防安全裕度、加深空防安全厚度、構筑立體空防保障體系是實現民航安全可持續發展必修的課題。
1.構建“大空防格局”勢在必行
烏魯木齊國際機場是西部門戶重要的國際航空樞紐機場,與昆明長水國際機場并列為中國兩大國家門戶樞紐機場。“十三五”期間,烏魯木齊國際機場堅持民航高質量發展的方向,尤其是南航引入A330寬體客機和B787等大型客機進入新疆,開拓中西南亞和歐洲航線,三期改擴建的破土動工,標志著烏魯木齊國際機場將建成飛行區指標為4F,承載2條跑道、滿足旅客吞吐量4800萬人次、貨郵吞吐量55萬噸、飛機起降36.7萬架次的高速發展需求,這些新的機遇、核心的挑戰,使得烏魯木齊國際機場空防安全責任任重道遠。
機場圍界是機場空防安全的重要安保設施,是確保民航安全的一道重要屏障。綜觀國內各機場對圍界的管控不盡相同,但并非都行之有效,機場非法入侵事件依然頻頻發生。2004年11月11日,兩名男孩穿過國內某機場受損的防護圍欄并藏匿在飛機的起落架艙中,結果造成一死一傷;2005年5月25日,在國內某機場又一次發生了男孩爬機墜落死亡事件;2005年7月28日國內某機場一名外來人員進入飛行區,并穿越機場跑道;2016年5月26日,一名16歲的少年翻越國內某機場周界護欄,并進入阿聯酋航空公司EK303航班飛機貨艙飛抵迪拜,構成一起非法入侵控制區、非法入境事件。這些事件對航空安全的威脅不容小覷,因此構建智慧安全、可靠穩固“大空防格局”勢在必行。
2017年7月6日,《民用運輸機場安全保衛設施》(MH/T7003-2017)標準正式發布,并于2017年10月1日起實施,新標準對視頻監控與圍界安防系統這兩個方面進行了明確細致的規定。雖然從現實角度來說,大多數機場其實已經實現了視頻監控與圍界安防系統的布控,但更新的、細致化標準的出臺,對建立龐大的空防安全管理有了更加嚴格的要求,更成為現階段各大機場圍界管理需要面對的現實問題。
2.筑牢空防安全的銅墻鐵壁
習近平總書記指出,“安全是民航業的生命線,任何時候任何環節都不能麻痹大意”。馮正霖局長要求“要深刻把握民航安全工作極端重要性,要始終從講政治高度將安全工作作為頭等大事來抓、作為生命線來守護,從總體國家安全和戰略安全的層面認識和謀劃民航安全工作,不斷提高政治判斷力、政治領悟力、政治執行力,以更高的境界、更高的標準、更高的自覺、更細的措施,把航空安全切實盯緊盯住。”因此,自覺強化對民航安全的政治擔當,需要以強化責任擔當為重要手段。
針對當前嚴峻的安保形勢和復雜的旅客結構,烏魯木齊國際機場自覺強化對民航安全工作的政治擔當,提出了“持續加強空防安全保障能力”的目標,通過推進“情報研判體系、治安防控體系、反恐應急處突體系、航空安保體系質量建設,構建烏魯木齊大空防系統”的工作思路。烏魯木齊機場圍界全長13.6公里,2017年前采用的是“老三防”模式,即采用“物理圍界阻隔(如單/雙層金屬圍欄或磚墻并附加圈刺滾籠等)、遠程閉路監控(無預警和報警功能,僅靠人工遠程判讀)、人員出警巡邏的傳統模式。受大風、大雨等天氣影響,平均每天的報警信息達到5000余次,海量信息時常造成系統服務器宕機,監控人員更容易因思想麻痹將真實報警信息與誤報信息同等忽略處理,本應起著防御作用的圍界卻為各類非法入侵行為“網開一面”,這樣一來機場空防潛伏著很大的安全隱患。
自2017年起,烏魯木齊國際機場正式啟動“智慧安防”體系建設,組建專業技術團隊攻堅圍界管控新技術應用,在充分考慮新疆特殊的戰略地位及自然氣候的前提下,通過多次選型及升級,最終形成了的“廣域全景周界安防偵測系統”,后經過8個月的現場持續測試、驗證、升級,于2018年9月正式投入運行。
廣域全景周界安防偵測系統
該系統僅用19套設備實現烏魯木齊機場13.6公里圍界的無死角、全覆蓋,極大地提升了圍界整體安全裕度,提高了安全管理水平,進一步加強了空防安全把控力,筑牢了機場空防安全的“防線”。
3.科技“智慧安防”體系
傳統圍界報警系統平均每日報警信息高達5000多次,烏魯木齊國際機場在選型周界安防偵測系統時,如何降低誤報率是我們首先解決的一個問題。在前期圍界報警系統僅依靠振動電纜觸發報警,監控人員無法看到現場畫面,無法甄別該報警是否為大風天氣影響、大型FOD掛碰、工作人員日常巡邏或是外來人員非法入侵,每日誤報率、無效出警率居高不下。2018年正是烏魯木齊國際機場如火如荼開展“三基”建設的上升期,我們牢牢抓住“三基”建設機遇,大力推進班組創新,研發圍界管控創新項目,其中就重點解決了降低圍界誤報的問題。通過架設165臺攝像頭實現圍界控制區域全覆蓋,對圍界存在的問題建立危險源數據庫,對可能影響圍界報警的事物、工作人員、車輛活動較多的圍界區域進行分類,對人員活動頻繁的圍界區域加密監控攝像頭,監控人員接到報警信息后可立即調看現場畫面,采取對應措施。至此,誤報信息下降至100條以內,圍界出警由之前的每周平均70次,下降至平均每周2次,一次性解決了目標在哪、是否為有效報警的問題,即“所見即所得”。
新疆冬季多降雪、大霧天氣,最長可持續4個月,夏季高溫,機坪最高溫度高達40攝氏度,大部分傳統監控系統不適于在新疆冬夏極端天氣下運行,而“廣域全景周界安防偵測系統”的熱成像功能卻能有效應對這一環境挑戰。2018至2019年,我們通過反復試驗,16次升級了熱成像功能,架設專用攝像頭轉臺,每2秒實現360°俯仰角取景一次,跟蹤距離可達到300—600米。
這一功能的實現,為烏魯木齊國際機場大霧天氣下的空防安全保障提供了強有力的支撐。傳統監控系統在大霧天氣下就成了盲人的“眼睛”,而“廣域全景周界安防偵測系統”的熱成像功能能夠識別物體及形態,并準確指引高清云臺攝像機對入侵目標實施持續跟蹤識別定位。
圍界全景式光電偵測系統在部署及防控威力范圍示意圖
2019年10月12日夜間,因大霧天氣影響能見度僅為50米,“廣域全景周界安防偵測系統”熱成像探測出241#號段圍界異常,監控畫面清晰顯示一輛施工車輛因能見度低碰撞圍界,監控人員及時通知值守人員到場處置,整個過程僅用時3分鐘。在夏季機坪溫度高于生物體表溫度的情況下,依然能夠感知識別熱源及活體物質。同時,高像素與大廣角的設備優勢,也可為各類安全事件的調查取證提供有效視頻證據。
2020年,為貫徹《推進四型機場建設行動綱要》文件精神,烏魯木齊國際機場大力突進智慧機場建設,設立了一系列智慧建設項目。我們乘著“四型機場”建設的東風,深挖智慧安防潛能,再一次升級增設機場圍界“廣域全景周界安防偵測系統”相關重要功能2項,為烏魯木齊國際機場智慧安防建設推波助瀾。一是實現智能遠程劃定防區功能。監控人員可在系統界面對重要區域畫出一定形狀的圖框,該區域人員一旦超出圖框邊界,便觸發報警,圍界值守人員趕赴現場對該區域人員進行教育,此功能便于對圍界區域相關作業人員加強管控。特別是自2020年新冠疫情復工復產后,機坪施工項目激增,施工人員管理難度加大,不按區域活動引發不安全事件的潛在風險較高,給空防安全帶來一定的管理壓力,遠程劃區布防功能可以有效規避這一風險、緩解管理壓力。
根據工作需要對車輛、人員常活動區域進行智能劃防
為了更加智能地區別報警等級,清晰地區別人員、車輛動物入侵性質,判定入侵對象在劃定防區內的活動時長和軌跡,2020年對系統報警信息進行升級改造,智能地分為高、中、低三個級別,分別用紅、黃、綠彈窗提示。當移動目標處于正常的活動范圍和時長,系統默認低級危險,顯示綠色窗口;當目標在報警區域活動時長大于6秒,系統會升級為中級危險,彈出黃色報警窗口;大于15秒,系統默認高級危險,彈出紅色報警窗口。使信息性質及等級更為明確,監控員一目了然,能夠快速發布對應的處置指令,節省信息識別時間,提升了信息處置工作效率。
2019年初再次對偵測系統進行了升級改造,實現了與廣域全景偵測系統的聯動,自動探測入侵目標,并自動進行種類識別報警,當入侵范圍大于15秒,為高級危險時,聲廣告警系統自動聯動報警,報警信息更加準確詳細。在前期出警處置中,通過統計發現,平均每周至少發生一起因機場附近施工人員、居民好奇觀望、健身跑步,導致誤入圍界外側布防區域觸發報警,值守人員趕赴現場發現并不屬于“有心之舉”,出現多次“烏龍出警”。為避免無效出警,我們加裝聲光警告驅離系統,場外人員誤入紅外布防區域后,現場發出驅離警報聲驅使誤入人員自動離開。而事情發生的現場畫面也一直在監控員的視線中,若人員仍不離開,值守人員可出警趕赴現場驅離。
4.智慧安防驅動“四型機場”建設
“廣域全景周界安防偵測系統”的投入使用標志著烏魯木齊國際機場現已建成全國飛行區地空一體化廣域持久監測防入侵平臺。自2018年該系統使用以來,技術指標和管理指標均有提升,共防范了小動物入侵253次,準確發現大型FOD1658次,圍界周邊施工監管86次,順利通過上級安保測試12次,發現地下管道違規作業1次;誤報率由每天的5000多條,下降至100條以內,圍界出警由之前的日均10次,下降至平均每周確認出警2次;圍界巡視人員由先前的40人縮減至12人,降低了用工成本。從近4年的實際使用效果來看,達到預期目標。
首先,實現了由被動防御到主動探測,從線型探測到面型覆蓋的方向性轉變,因采用的是視頻圖像智能識別的無源技術體制,對環境無任何電磁等有源信號污染,適合于機場對有源信號需要嚴格管理的環境要求,符合“綠色機場”建設方向。
其次,實現360度全景化目標自動探測識別,可以靈活設置預警、報警、緊急報警處置三級報警體制,探測距離遠,實現對安全威脅目標無死角、全過程在線監控。2019年3月10日民航新疆管理局對烏魯木齊國際機場進行了一次圍界入侵盲測,“廣域全景周界安防偵測系統”發揮了巨大作用,偵測系統提前發現,監控人員準確判斷入侵人員的意圖、位置,指揮值守人員在入侵人員雙腳落地的第一時間成功控制住入侵者,從發現目標到控制目標僅用時1分30秒。
最后,該系統是基于視頻圖像智能分析,入侵目標的探測和識別是“所得即所見”,工作人員對入侵威脅事件的處理過程更簡潔直觀。防入侵系統自動定義入侵性質,實現機器深度學習識別威脅目標,過濾非威脅目標,智能化定義安全等級并自動化推送報警信息,減少安全管理人員工作強度,把精力放在有價值的信息處理工作中。
民航新疆管理局對烏魯木齊國際機場進行圍界入侵盲測
夜間、下雪天系統采集到的小動物及車輛
基于以上技術和應用優勢,自該系統建成并投入使用以來,已經產生了巨大的管理和經濟效益,發揮了良好的應用效果和行業影響。目前的探測范圍可覆蓋飛行區大部分區域,隨著技術支持能力的提升,后期可實現基于該系統覆蓋飛行區全區域內的實時監管。
在實現圍界探測識別及入侵報警基礎上,由于廣域持久監測技術具有探測范圍大的核心技術優勢,具有實時在線對任意區域進行靈活布防、撤防的功能優勢,后期可實現對飛行區內各類作業及人員活動進行分區安全監控,從而無需建設新的技防系統、增加新的建設投資。
該系統在烏魯木齊國際機場的建成使用,已在國內機場行業形成巨大的示范效應,上海浦東、天津濱海、內蒙古機場集團等國內數十家機場陸續赴烏魯木齊機場進行參觀考察和交流經驗,上海浦東、北京首都等機場也已先后采用該技術實施了圍界防入侵系統的改造和建設。
結語
“廣域全景周界安防偵測系統”的建成使用,是烏魯木齊國際機場走好“四型機場”建設在空防安保領域實現落地的第一步,雖然取得了一定成績,但面臨的外部形勢仍在發生復雜深刻的變化,防范化解安全風險的行動一刻都不能松懈。下一步,烏魯木齊國際機場計劃研究推行圍界防控雙系統布控,增設雙波段攝像監控,實行可見光加熱成像雙判斷,即當發生入侵報警,兩個系統均給出指令方作為有效警報予以出警,僅一個系統給出指令則視為警戒,不作為出警警報處理,為今后圍界無人化值守奠定技術基礎。
機場智慧安防建設永遠在路上。烏魯木齊國際機場將以新時代新思想為引導,以科技創新為新動力,持續推進“四型”機場建設,牢記“三個敬畏”,應用新技術手段不斷提升空防安全保障能力,使民航發展在持續安全道路上行穩致遠。