白皮书
指挥控制：9-11后的电子安防系统集成
作者： Michael Massott，
ADT安防服务公司，
宾夕法尼亚华盛顿堡
ADT安防服务公司，
宾夕法尼亚华盛顿堡
概要
本白皮书提供了关于铁路运输环境指挥和控制中心的侵扰探测、火险探测、门禁和视频监控解决方案应用和安装的信息。利用我们的行业经验和洞察力，提供的信息是关于如何以整合的方式使用通用安防技术可有成本效益地满足铁路运输运行的要求，于2001年9月11日后的纽约城和华盛顿特区以及于2004年3月11日的马德里。
讨论集中于：
- 铁路安防成为指挥和控制中心的集成部分的需要，以及使其成为所有运输管理机构可实现目标的方法。
- 如何设计一个可负担得起、完整特性和集中管理的安防系统。
- 调整安防系统以适应您的系统规格和预算。符合任何规格运输系统需要的解决方案可测量性。
- 当确保其他安装能节省成本时，利用智能和十分前沿的设计以适合每个运输环境的特殊性。
- 文化变更和设计变更同时开始，以使新的电子基础设施更加有效。
- 利用您安防系统设计中现有的基础设施和设备，以最大化收益和最小化成本。
- 通过安防系统集成，创建“一站式服务”方法，以满足您的设计、管理和项目协调需要。
安防解决方案的评估、选择、设计、安装和管理的重大发现可应用于所有的运输管理机构。
背景
为了给讨论提供一条基线来遵循，了解运输环境中电子安防系统在2001年9月11日之前和之后所扮演的不同角色是很重要的。为了弄清楚，9/11之前和9/11之后的参照将应用于9/11和3/11恐怖袭击。当当安防系统成为运输管理机构的首要考虑时，通常而言，安防系统在9/11之前发挥了不同的角色。特别是9/11之前电子安防系统混合着各种技术，以实现特定领域的特定需要。当利用侵扰探测、火险防控、进入控制和视频监控的普通安防技术以一种方式或其他方式全部被应用时，其很少被用做提供有价值的数据反馈粘连单元。例如，视频监控不只是发挥公共检视功能，而初步进入控制解决方案不只是锁和钥匙。
按照规定，通常这些解决方案的大部分不是设计用于提供信息反馈给中央指挥和控制中心，或者如果其提供的话，其专门培训一个人去评审返回的数据并形成结论和采取行动。9/11前安防系统不关注使用的舒适性，并且不认为安防系统信息是对于所有运输管理机构实质上是很有价值的资源。
这不是说，9/11之前运输环境的电子安防系统的设计和/或使用是不完善的。增加安防措施或者甚至是可视安防系统的想法通常受到太多约束，特别是当威胁是不可知时。由于威胁是未知的，对于增加安防措施没有理由或支持。结合了这个事实，即运输系统的成功是基于活动自由、匿名和有限的约束，9/11之前的安防系统决策是可理解的。
在发生9/11和3/11事件以后，每个人都开始改变对美国境内重要基础设施的看法。在过去的2到3年中，国土安全部信息分析和基础设施保护处、海上钻井平台、美国运输安全局、运输部下的联邦铁路管理局和联邦运输管理局都进行了对铁路和运输网络的全面防御评估，该网络主要在人口高度密集的城市地区运行。评估的结果是，运输管理机构开始开发坚固的安防计划——并且许多仍在等待资助。根据美国公共交通协会，运输系统需要60亿美元进行维护、现代化并扩展运输系统安全功能，以满足日益增长的安防需求以及人员配备、培训、技术支持和研究。
充足的资金尚不能有效减缓美国地面公共交通系统的风险，运输管理机构如何能够继续满足现在新的安全要求，并在未来扩大其预算？两者都满足是有挑战的，这是有可能的。
2002年9月，ADT(安达泰)公司与美国最大的运输管理机构之一签订了一个合同，并被要求满足该挑战。全面的设计-建造项目包括综合电子安防解决方案的评估、设计和安装，除了符合所有股东的要求能够在任何紧急情况发生时从大都市地区撤出外，还要提高现有存在的安防措施。这是美国运输管理机构进行的最全面的电子安防解决方案项目。以下是与全功能安防系统如何被设计、建造和整合入现今的运输指挥和控制环境中有关的讨论，与运输系统规模或资源无关。
电子安防：指挥和控制的整体功能
运输运行指挥和控制中心将整合了多种多样的信息整合进一个中央网络中心。适当的设计是关于数据管理和通讯——并且安防实施没有什么不同。实际上，同其他运输通讯一样，安防数据可在相同的基础设施上运行。并且重要的是，综合安防解决方案的功能超越了满足阻拦恐怖威胁的挑战。其可满足日常的运行挑战——也许对于业务预算显得更加重要。
综合电子安防解决方案可建立整个运输系统的运行智能系统。该信息科被用于日常挑战——高峰期公共交通人流延误、故意破坏、入室盗窃、抢劫、寻衅滋事——或者是不频繁发生的挑战——也许是严峻的天气情况或者断电。不是零碎的信息，电子安防系统可被设计为提供一副完整的图片，并当有必要时允许深化到更详细以提供给运输管理机构的某个部门
指挥和控制是关于了解在给定时间发生了什么、在运输系统的何处发生。当被设计为满足指挥和控制运行的特定需要时，综合电子安防系统成为一个极有价值的部分，其集成了多种多样并完全不同的安防设备，并同时减轻了人员操作负担。一个单一的具有内聚力的安防网络能使信息被重新找回、能作出决策以及使投资达到最充分。
铁路运输安全部署挑战
对综合电子安防系统部署进运输环境的关键成功因素进行评审前，注意这些初级的挑战是很重要的。这些挑战绝不系统的有效性，但是需要就电子安防系统整合而另外专门订约，以管理和完成该项目。
与运输环境的独特性相比，铁路运输环境的电子安防部署挑战很少与技术本身有关。安防技术利用是典型的系统综合核心能力的标准部分—侵扰探测、火险防控、视频监控、进入控制以及生物/化学检测。与其他大多数实体不同，运输系统事实上“一直开放”，并且从本质上而言，需要注意提供不间断服务给客户。这造成了大量重要的挑战。如何满足这些挑战是本文件后面的讨论部分之一。
环境
运输系统的规模和开放性质意味着对人员、时间和设备更多的要求。从安防系统整合商以及运输管理机构的观点出发，都必须要可获的更多有相关知识的人员。多个站点和辅助设施的同时安装需要更多资源、护卫和材料。这同时意味着要协调人员活动和设备，在不中断铁路系统运行下使他们处在应该处在的位置。
运行
许多实体影响了运输系统的运行——这是多个团体的混合，每一个团体承担运行的专门责任。这些实体中的每一个必须受到咨询并调整其输入，以确保符合所有需要的综合解决方案得到开发，或者至少达成让步。该方法被集成进去以确保系统在评估、设计、安装和文化整合期间运行平稳。
拨款
自2003年5月以来，国土安全部同意的改进城市地区的铁路和运输安防的项目拨款超过1.15亿美元，很多时候拨款不是立即可获得，或者已被用于其它地方。因此，拨款通常被视为一个障碍。但是，就当前安防需求以及可获得的拨款保持相符，可进行选择和安装正确的安防解决方案。其可满足直接的基本安防目标，能够具有随着更多拨款的获取而进行提高的能力，并注意委员扩展需求。有机会协助安全管理机构在安防项目中实现其目标，甚至没有直接或充分的政府拨款，对此了解是很重要的。
未来扩展
运输系统正经历着某种转变。新的站点正被建立，老的站点正被重新改造，火车正被重新检查——并且如果其没有立即发生的话，对此也可能制定计划了，以跟上需求。安防解决方案必须能够与变更保持同步——满足今日的需求和明天的增长。
人员培训
将安防功能充分整合进指挥和控制操作，并能够使其提供的数据最有效化，需要各种层次的运输人员，以实际利用该系统。对于习惯于进入带有一整套键的非收入设备控制室的人员，向合理使用进入管理标签系统方向改变行为方式正从容进行。安防系统需要被合理利用，以汇报精确的数据并依次作出正确的决策，一个全面的并正在进行的培训项目随着时间过去减轻了该挑战。对这些挑战的了解的第一步就是管理他们。范围是安防解决方案整合的项目，事实上将与运输环境中的这些挑战中的大部分相冲突。在安防计划发展和安防解决方案提供商的选择上，操纵这些挑战的能力是很重要的。
满足挑战：部署运输安防系统
在本节中，在运输环境中成功的安防系统整合的5个关键因素将被提出。
1. 评估需求并建立基线
开始开发部署策略的最佳地方是建立一个基线。实际上，国土安全部的目标之一就是整合产业、州和地方管理机构以建立基现安防措施。国土安全部要求所有主要的州和地方公共运输和铁路通勤操作者完成安全弱点评估。用该信息，运输管理机构实体进行第一部分的安防评估。但是，每个实体仅持有自己与安全弱点有关的信息，并仅深刻了解其在安防实施中需要实现的目标。因此，评估的关键性的下一部分是安防提供商整合各个实体以形成一个力量。这需要遵循对现有安防设备/基础设施的详细分析以及增加安防需求的评估。
请求和集成运输管理机构的输入值
为了适当配置正确的系统以满足指挥和控制需求，每个运输管理机构的需求必须受到考虑。信息必须被集中、详细审查、讨论，并且最后需要建立一个基线安防目标。对于该项目，ADT公司代表请求并协调来自运输管理警方、通讯、信息技术、维护、火车管理、资金和采购的输入值。整个实施时间的大约一半是用于评估和设计阶段，以正确满足指挥和控制需求。
评估站点/基础设施
为了正确揭示运输系统的需求，必须对每个站点和辅助设施以及控制/运行中心进行详细的调查。这是唯一一种方式查明存在什么设备和基础设施并进行调节更新，以及正确的了解需要增加什么需求。
根据一份设计建造合同，ADT公司就所有的地下站点、地上站点和辅助设施进行了调查。每份调查包括绘图、记录和照片，这样基础设施可在ADT的工程办公室得到重建。包括详细的配线编号和颜色。结论：超过900副CAD绘图，超过9300副区块绘图（纸长5英里）。由于现有设备在若干年内时常逐步被安装，调查过程对于运输环境是特别重要的。没有人能对所有部分形成一幅完整明确的图片，这是很可能的。该详细的调查不仅考虑系统的有效设计，其同时提供了运输管理机构整个运输系统的更新信息。
取得的教训
- 每个实体都有与其安防和保护操作有关的特定目标需要实现。必须尽力做出一个共同的基线，以满足所有实体的基线。
- 即使安防是提供商的一个核心能力，每个运输管理机构如何使系统以一个整体的方式运行。最佳实践可从我国重要基础设施的其他安防实施中发现。对于观察每个实体如何利用该系统，这是很重要的。
- 评估过程表明，因为通讯基础设施对运输系统的指挥和控制是关键性的，并且如果其处于完好状态的话，其也可被用于安防通讯。这也大大节省了费用。
- 运输系统通常在适当位置安装有安防设备，其可在新设计中被适当利用。规模和范围受到扩展，但是其通常不完全需要新的安装——也大大节省了成本。
2. 评审和排列技术和收益优先顺序
在评审过程后，将安防系统整合入指挥和控制中心的下一步是和其优势和弱点一起提出各种解决方案。每个实体必须评审解决方案、排列各个功能的有限顺序，以满足需求并就最终产品选择达成一致。
正如以前提到的，重点不是在技术本身，而是在系统如何被配置以符合指挥和控制运行。以下是在运输环境中典型实施的普通安防解决方案以及9/11后起如何被整合以满足安防需求
备用的指挥、控制和通讯中心
整合的首要和最重要的教训是在发生运输系统或大都市地区的攻击后确保存活和备份。在9/11和3/11之前，整合进指挥、控制和通讯的安防并不是一个优先项，不管对多样指挥中心的备份。现在其被认为是需要谨慎管理和设计，以在发生事件时具有多个备用指挥、控制和通讯中心地点，无论其是否是恐怖袭击、天气或者地质事件。
侵扰探测
9/11和3/11之前的大多数侵扰探测设计为降低旅客收入损失风险，或者首要的是提供基础地带防护。现在侵扰探测已增加为门点应用，以确保重要基础设施增加防护层，以及包含通风井、紧急出口和管理机构视为非常重要的其他进入点。此外，侵扰探测可被用于桥梁和隧道防护、庭院和围墙防护、集成了智能视频和进入控制，以优化运行效率和数据传送。
火灾防控
对于运输机构，生命安全通常是主要的优先项。如果只是将二级信号传输入现有的监控系统，集成进新的指挥和控制中心是很重要的。考虑更新火灾警报系统的关键机会是从覆盖单一警报的大型区块系统转换到现代化系统，以进行智能信号路径选址。此外，在生物、化学或核攻击期间更新可编程风扇控制系统以关闭风扇是另一个关注点，利用该事件的风扇控制系统将不同于烟雾排放和增加。
电子门禁控制
电子进入控制与食品监视一起，是9/11和3/11之后运输安防系统最重要的两个综合因素。进入控制集成以图像身份识别。通过对所有雇员和承包商的视频识别，运输系统雇员被授权限制进入或者审议进入关键区域。图像身份识别有助于集成的第二个方面是，允许分发更少的钥匙进行物理开锁，并且使管理进入必需的锁变化更少。集成的进入控制的另一个层次是允许侵扰警报在关键区域不间断地运行，并且仅允许授权的雇员和承包商暂时性地关闭。这个层次需要指挥和控制中心通过监管者水平和运输安防系统确保合理使用。对指挥和控制中心的另一个重要的集成是传输报告的能力，以及对雇员或承包商无效或不适当的关键区进入做出警报的能力。最后，指挥和控制中心的合理集成应包括利用进入控制数据开发报告，以及事件回顾和日志汇集的视频恢复。
视频监控
我们的关键性基础设计防护集成入指挥和控制中心的单一最大机会是视频监控。适当集成的视频监控解决方案可提供最有成本效益的方式，以帮助管理运输环境中的大量信息。一旦该运行指挥和控制中心集成被建成，连续的设计标准对于增加智能层到视频处理是很有必要的，所以只有定义为“事关利益”的事件或者警报事件，例如关键区域遗留物体或者可工作的警报将从记录的视频残留中紧急反应中选出去。选择需要集成的解决方案是机遇每个运输管理机构的特定需求、其决定的攻击防御、以及其希望系统如何被定制以满足其特定的指挥和控制需要。以下一节说明了这些解决方案如何被设计集成入运输系统运行中。
学到的教训
- 在运输环境中的安防系统解决方案不在安防系统集成商的核心能力范围之内。合格集成商带来的真正的价值是在帮助表明优势和弱点、了解产品和设计、在有必要的时间和地点集成现有基础设施和设备的技术专家、以及了解每个运输实体独特的需求和系统配置以满足这些要求。
- 解决方案的可测量性是基于满足安防和预算的最少直接需要和拟定的长期计划。选择正确的解决方案——有模型的方案——使运输管理机构在预算内满足当前的需求，以及满足未来的需求，其与管理机构的规模无关。
3. 设计运输安防解决方案
在集成安防系统到指挥和控制中心的过程中，设计运输安防解决解决方案也许是最复杂的一步。不仅仅工作环境独特，中心几乎昼夜不停地运转，而且已有的在运行中的完整的通讯设施必须保持利用并完整无缺。
为了满足环境挑战，安装的每一部必须在安装开始前进行设计。对于大型安防整合项目，这意味着数千小时的前沿工程和调查。影响该层次设计工作的关键因素如下：
建立基线标准
不是设计和安装每个运输实体的所有“想要”，需要建立基线标准。这不仅仅使项目更加易于管理，其也形成取得短期收益和成本效益的能力。当拨款可立即获得时，基线系统满足所有实体的普通需求。一旦增加拨款是可行的并且也能满足未来的增长需求，其同时也提供了补充该系统的基础。
平衡当前的基础设施以提高可负担性和可测量性
在运输环境中实施集成安防系统的有利条件是，通讯基础设施通常是非常强大的。这是真实的，因为其有必要支持运输运营指挥和控制中心的功能，例如火车控制和信息技术。与运输运营利用相同的通讯基础设施，可被用于安防系统通讯。评估程序必须精确，要说明一些事物，例如电线编号和类型和现有基础设施。有了该信息后，设计团队能够平衡现有的电线和设备——设计成能够平衡未来扩张并节省成本的系统。非常重要的是，对于在这个过程的早期引入一个安防提供商以确保有效的利用现有基础设施，这是非常关键的。
定制解决方案
在开发基线标准时，建立一个系统能够包容各种功能的系统，以使定制的系统能够满足运输实体的无论什么情况下都可能使用商业现货供应产品的需要。这是设计建造过程中的有利条件。为了正确将安防功能集成入指挥和控制中心，其必须配合运输管理机构运行的方式。
例如，在一个运输管理机构项目中，重点放在指挥和控制中心的系统接口上。安防信息是非常详细具体的，但不是每个人都需要见到如此详细的信息。在这种情况下，运输管理机构想要一个接口，以在实质上允许任何人看到信息，并立刻了解到是什么警报并如何对此做出行动——用很少的训练。其能够发送警报信息给任何人是很重要的，即使对该信息做出反应不是其主要责任的一部分。ADT公司能够设计一个解决方案，该方案提供了图像表示警报信息、落在运输系统的详细地图上，作出反应人员已经习惯该地图了。警报信息通过屏幕上的图标显示，其可被点击以获得甚至是临时用户都可理解的更详细的信息和指示。
确保备份和保存
备份设计对于所有运输系统的指挥和控制操作是很关键的。备份允许电子设备中的关键因素得到复制，以在发生故障或干扰时提供替代的通讯频道。该环境可能发生于恐怖袭击行为、或者其他因素，例如的证、龙卷风、飓风或暴风雪。指挥和控制系统内的备份意味着警报信息将继续被发送到适当的当事方，即使通讯网络以低于设计能力的方式运转。在其自有组织内已接受该层次的指挥和控制达多年的一个大型集成公司，将被适用以支持备份和系统结果保存，该公司自有的监控业务是基于相同的模型。
熟悉和易于使用设计
提高集成进指挥和控制系统的新安全解决方案的可接受度是一个最有效的方式是，提供一个基于熟悉当前程序的系统。使用与紧急情况反应人员已经使用的一样的地图的系统，将这样的系统交付给管理机构的好处是对反应人员更少的再培训。火灾装置以图标的方式可被看到，点击该图标可获得更多的警报信息并得到指示。地图和图标显示使系统更易于使用，这减少了培训需要。
学到的教训
- 前沿设计工作是成功部署电子安防系统的基础。
- 评审现有的运输系统制图和规划是很重要的；但是，时间线要求包含对这些文件进行修订以提高准确率。
- 实地调查必须提供准确的、更加详实的信息以提高工程师的能力设计出最有成本效益、可升级的解决方案，该方案带有用户期望的功能。
- 在设计阶段，运输运行连续性是很重要的。所有的说明、调查、照片和制图必须以不干扰运输服务的方式进行。这要求通过非常有组织的方式进行项目协调。这同时要求十分严格的文件管理，这意味着对于管理机构的某些等级的安防设计，要规定谁有权使用设计文件。
- 备份处理和程序意味着将知识传递到未来项目中的能力。
- 现有的电线、管道和设备可以能够被利用，以大大节省成本。
- 增加定制的功能的能力可大大提高人员的可接受度和可操作性。
4. 协调运输运营和系统安装
由于运输系统运营的性质，有必要在开始安装前将系统设计案定稿。就现有的基础设施制定详细的制图和绘图，这样就能做出详细的计划，什么电线需要被使用，什么零件需要被安装并安装哪个准确的位置。该层次的计划对于运输安防系统安装是必要的。
计划和协调是在运输环境中成功安装的两个最重要的因素。设备必须按时交付，其可依靠内部供应链。设备必须在安装开始前被提交，并且为了安装人员能工作，需要有适当的护卫人员。必须严格遵守进度，以最小化运输运行中断（不得停止火车运行）。
学到的教训
- 从系统集成商和管理机构至少各出一个人从事设备、安装和护卫的进度安排，这是非常重要的。
5. 正在运行的管理计划和将系统集成进总运输文化中
将指挥、控制和通讯集成进运输管理机构文化中，是一个持续不断的过程，需要来自个等级的管理机构、董事会成员、管理层、雇员、承包商和乘客的支持。通过为设计设立基线标准，可说明、扩展、修改并可与管理者、雇员和乘客沟通的系统将有助于持续改善整个系统的安防水平。
学到的教训
- 为了成功实现完全的指挥、控制和通讯中心，所有等级的管理机构都必须参与设计和安装。
- 为了使紧急情况反应人员更易于重复使用现有计划，计划的可操作性是很有必要的。
- 为了避免技术死胡同，尽管受到短期预算限制，必须结合总设计进行设计工作。
结论
运输环境的独特性使得理解本文件中讨论的问题对于构筑一个智能、有成本效益的指挥和控制系统是至关重要的。作为当今运输指挥和控制系统的组成部分，电子安防部署必须符合运行的需要、人员和预算。最佳操作以及学到的经验表明，当考虑拥有和运行该系统的总成本时，设计建造方法是最有成本效益的解决方案。
概要:
- 运输环境是独特的，但是安防设备不是必须正好是设计。
- 拨款是一个挑战，所以智能设计和采购是很有必要的。
- 设计指挥、控制和通讯中心需要考虑管理机构的文化变更。
- 对于成功的指挥、控制和通讯中心，适当的评估、规划和通讯是很有必要的。
关于ADT安防服务公司
ADT安防服务公司，是泰科安防与消防公司的业务单位，是最大的专一电子安防服务提供商，在全美国有近600万商业、政府和居民客户。ADT公司的全部安防解决方案包括侵扰、火灾防控、闭路电视、进入管理、报警监控和集成系统。
