1、系統(tǒng)概述

系統(tǒng)采用MEMS振動(dòng)與光電雷達(dá)融合入侵探測(cè)技術(shù)。探測(cè)器采用壁掛方式安裝在圍界的外層圍欄上，當(dāng)目標(biāo)靠近圍界并試圖進(jìn)行撞擊、剪切破壞、攀爬翻越等入侵行為時(shí)，系統(tǒng)MEMS振動(dòng)探測(cè)產(chǎn)生入侵報(bào)警；當(dāng)目標(biāo)突破圍界時(shí)，系統(tǒng)光電雷達(dá)產(chǎn)生緊急報(bào)警。系統(tǒng)具備精準(zhǔn)定位能力，定位精度0-6米。探測(cè)器采用壁掛方式布設(shè)在圍欄上，探測(cè)器之間通過(guò)RS-485總線(xiàn)相連，并匯聚到探測(cè)一體化處理主機(jī)。

此方案融合MEMS振動(dòng)和光電雷達(dá)兩種入侵探測(cè)技術(shù)，兼具主動(dòng)和被動(dòng)探測(cè)方式，具有預(yù)警距離遠(yuǎn)，定位精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，易于安裝和調(diào)試等特點(diǎn)，適用于、核電、物流、石油、電力、煙草、、司法等行業(yè)。

圖1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖）

2、系統(tǒng)原理及應(yīng)用說(shuō)明

系統(tǒng)結(jié)合物理圍界實(shí)際情況，在圍欄上振動(dòng)入侵探測(cè)器，采用MEMS振動(dòng)和光電雷達(dá)等技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)敲擊、撞擊、強(qiáng)力破壞圍欄、攀爬越過(guò)圍欄等各種入侵行為，實(shí)現(xiàn)圍界入侵目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別及定位，準(zhǔn)確區(qū)分入侵者與非入侵行為。

將探測(cè)器壁掛方式安裝在圍欄立柱上，距離地面高度約1.5米，間隔5~6米。當(dāng)人員靠近圍界并對(duì)圍界進(jìn)行攀爬、破壞等入侵行為發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)振動(dòng)感應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)報(bào)警并準(zhǔn)確定位，定位精度0-6米。當(dāng)目標(biāo)突破圍界外層圍欄進(jìn)入雙層圍欄中間區(qū)域或飛行區(qū)時(shí)，光電雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生緊急報(bào)警信號(hào)，準(zhǔn)確分析入侵位置，定位精度小于1米。

通過(guò)MEMS振動(dòng)傳感器采集鋼筋圍欄上的振動(dòng)信號(hào)，可以對(duì)圍欄入侵行為進(jìn)程三維立體探測(cè)，采集到的信號(hào)通過(guò)特征提取及波形特征相似度比對(duì)算法，可精準(zhǔn)識(shí)別出敲擊、撞擊、搖晃、攀爬等入侵行為，并可以通過(guò)對(duì)算法進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練，過(guò)濾掉飛機(jī)尾氣、施工、風(fēng)等噪聲的影響。

當(dāng)上述靠近圍欄和翻越圍欄等入侵行為觸發(fā)報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)立即調(diào)用聯(lián)動(dòng)控制子系統(tǒng)，利用視頻監(jiān)控圖像，值班人員可迅速直觀的看到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，與此同時(shí)，系統(tǒng)集成平臺(tái)后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)發(fā)送音頻信號(hào)至現(xiàn)場(chǎng)的音頻設(shè)備，向現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聲音告警；值班人員亦可通過(guò)麥克風(fēng)設(shè)備向現(xiàn)場(chǎng)通話(huà)告警，警告可疑人員。

（圖2、產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)圖）

3、應(yīng)用場(chǎng)景圖

（圖3、系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景圖）

4、系統(tǒng)功能與特點(diǎn)

4.1、功能

1） 振動(dòng)入侵報(bào)警

2） 入侵緊急報(bào)警

3） 報(bào)警數(shù)據(jù)融合處理

4） 告警事件管理

5） 視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)

6） 聲光報(bào)警聯(lián)動(dòng)

7） 電子地圖

8） 配置管理

9） 系統(tǒng)管理

4.2、特點(diǎn)

l 采用一代融合探測(cè)技術(shù)，前端采用MEMS振動(dòng)探測(cè)器，及光電雷達(dá)探測(cè)主機(jī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警和緊急報(bào)警的探測(cè)，符合防入侵技術(shù)前端多種探測(cè)手段融合發(fā)展趨勢(shì)。

l 后端采用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后的算法可以大幅度提高各種入侵行為識(shí)別的準(zhǔn)確率，同時(shí)過(guò)濾掉飛機(jī)尾流、風(fēng)等噪聲。

l 精細(xì)化調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，針對(duì)本項(xiàng)目圍界實(shí)際情況，系統(tǒng)可以進(jìn)行有針對(duì)性的、精細(xì)化的調(diào)整，達(dá)到運(yùn)行效果。

（圖4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖）

5、系統(tǒng)組件與規(guī)格

5.1、VDS-210振動(dòng)入侵探測(cè)器

VDS-210振動(dòng)入侵探測(cè)器適用于單層圍欄區(qū)域或雙層圍欄區(qū)域的鋼筋網(wǎng)圍欄，建議布設(shè)距離為每6米一套。智能探測(cè)器通過(guò)RS-485總線(xiàn)與探測(cè)主機(jī)通信，實(shí)時(shí)上傳圍欄上的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并由探測(cè)主機(jī)完成多個(gè)探測(cè)器數(shù)據(jù)的融合分析處理，最終實(shí)現(xiàn)報(bào)警事件的判斷及上報(bào)。

VDS-210智能探測(cè)器采用總線(xiàn)型布設(shè)方式，大大降低了系統(tǒng)施工難度和施工成本。探測(cè)器固件內(nèi)置多項(xiàng)異常檢測(cè)功能，可實(shí)現(xiàn)傳感器異常、電壓異常等情況的檢測(cè)。

圖5.振動(dòng)入侵探測(cè)器

技術(shù)規(guī)格：

1） 探測(cè)方式： MEMS振動(dòng)探測(cè)

2） 通信方式：RS-485

3） 布設(shè)方式：壁掛

4） 振動(dòng)探測(cè)有效距離：0~6米

5） 工作溫度：－40~+85℃

6） 相對(duì)濕度：≤95%

7） 電源：12VDC

8） 防護(hù)等級(jí)：IP67

9） 防雷等級(jí)：≥7.5KV

10） 防鹽霧

11） 用途：?jiǎn)螌踊螂p層圍欄入侵探測(cè)

12） 獲得國(guó)家*

13） 獲得部檢測(cè)報(bào)告

5.2、VDC-5120-r入侵探測(cè)主機(jī)

VDC-5120-r是振動(dòng)和光電雷達(dá)一體化入侵探測(cè)主機(jī)，為VD-1600-C融合感知探測(cè)子系統(tǒng)的重要組成部分，配合VDS-210振動(dòng)探測(cè)器完成系統(tǒng)對(duì)圍欄振動(dòng)信號(hào)以及光電雷達(dá)信號(hào)的采集和處理。

VDC-5120-r一體化振動(dòng)探測(cè)主機(jī)設(shè)計(jì)有2條探測(cè)器RS-485總線(xiàn)，以接收振動(dòng)探測(cè)器實(shí)時(shí)上傳的感知數(shù)據(jù)，包括當(dāng)目標(biāo)靠近圍界并試圖剪切破壞、攀爬、翻越圍界時(shí)采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)，以及目標(biāo)突破外層圍欄時(shí)進(jìn)入緊急報(bào)警區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的光電雷達(dá)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)多多種感知數(shù)據(jù)的融合分析處理，最終完成報(bào)警事件的判斷及上報(bào)。探測(cè)主機(jī)內(nèi)置心跳檢測(cè)功能，與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通信線(xiàn)路檢測(cè)。

圖6. 一體化入侵探測(cè)主機(jī)

技術(shù)規(guī)格：

1） 采集信號(hào)類(lèi)型：MEMS振動(dòng)信號(hào)+光電雷達(dá)信號(hào)

2） 布設(shè)方式：室外立柱安裝

3） 具有一體化光電雷達(dá)測(cè)距及報(bào)警功能

4） 一體化激光雷達(dá)探測(cè)距離：≥120米

5） 一體化激光雷達(dá)定位精度：±10厘米

6） 標(biāo)準(zhǔn)防區(qū)距離：120米

7） 通信方式：RS-485

8） 工作溫度：－40~+85℃

9） 相對(duì)濕度：≤95%

10） 電源：24VDC

11） 防護(hù)等級(jí)：IP67

12） 防雷等級(jí)：≥7.5KV

13） 外殼防鹽霧

14） 獲得部檢測(cè)報(bào)告

5.3、智能安防集成管理平臺(tái) BD9000 V1.0

5.3.1、系統(tǒng)概述

指揮中心安防系統(tǒng)（圍界安防集成管理平臺(tái)軟件）由周界防入侵系統(tǒng)控制中心服務(wù)器、視頻存儲(chǔ)陣列、監(jiān)控報(bào)警平臺(tái)軟件、視頻儲(chǔ)存及管理軟件等組成。通過(guò)報(bào)警軟件客戶(hù)端及視頻管理軟件客戶(hù)端，用戶(hù)可閱覽各個(gè)防區(qū)的報(bào)警、故障及實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并設(shè)置、校核、人工干預(yù)控制相關(guān)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備（視頻、廣播、照明等），完成報(bào)警集中處置。

集成平臺(tái)采用現(xiàn)代多媒體及數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和管理服務(wù)器、管理軟件等形成周界安防報(bào)警融合處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器入侵探測(cè)子系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)控及分析子系統(tǒng)、廣播通信子系統(tǒng)、智能照明子系統(tǒng)的信息集成。按照物聯(lián)網(wǎng)體系的感知層、傳輸層和應(yīng)用層進(jìn)行劃分與組織，形成1個(gè)平臺(tái)與多個(gè)子系統(tǒng)的有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)由監(jiān)控中心對(duì)全系統(tǒng)的信息集成和統(tǒng)一管理。

圖7. 安防平臺(tái)子系統(tǒng)集成架構(gòu)圖

當(dāng)有人員靠近圍界并試圖攀爬、翻越、破壞圍欄時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警與緊急報(bào)警消息，準(zhǔn)確定位入侵目標(biāo)位置，并在值班席位上彈出入侵報(bào)警事件；同時(shí)通過(guò)集成平臺(tái)向視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供觸發(fā)信號(hào)，聯(lián)動(dòng)球型攝像機(jī)轉(zhuǎn)到報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行定位、抓拍及追蹤，聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)定位的精度應(yīng)滿(mǎn)足監(jiān)控人員能夠迅速準(zhǔn)確定位報(bào)警的需求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的繼電器設(shè)備聯(lián)動(dòng)廣播系統(tǒng)自動(dòng)播放警告語(yǔ)音；夜間聯(lián)動(dòng)燈光系統(tǒng)開(kāi)啟。監(jiān)控人員按照相應(yīng)的管理規(guī)則處理報(bào)警事件，并通知出勤點(diǎn)的值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理入侵事件。集成平臺(tái)與機(jī)場(chǎng)其他安防系統(tǒng)做接口，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

圖8. 智能安防集成管理平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5.3.2、入侵報(bào)警系統(tǒng)軟件功能列表

5.3.3、系統(tǒng)集成及外部接口

系統(tǒng)可通過(guò)第三方廠家提供的SDK進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，從而將第三方系統(tǒng)接入到新平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)圖形界面一體化管理、配置管理集成、功能集成和視頻集成。系統(tǒng)對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)接口，通過(guò)此接口將報(bào)警和故障信息發(fā)送到其他系統(tǒng)。

技術(shù)規(guī)格：

1） 采集信號(hào)類(lèi)型：MEMS振動(dòng)信號(hào)+光電雷達(dá)信號(hào)

2） 布設(shè)方式：室外立柱安裝

3） 具有一體化光電雷達(dá)測(cè)距及報(bào)警功能

4） 一體化激光雷達(dá)探測(cè)距離：≥120米

5） 一體化激光雷達(dá)定位精度：±10厘米

6） 標(biāo)準(zhǔn)防區(qū)距離：120米

7） 通信方式：RS-485

8） 工作溫度：－40~+85℃

9） 相對(duì)濕度：≤95%

10） 電源：24VDC

11） 防護(hù)等級(jí)：IP67

12） 防雷等級(jí)：≥7.5KV

13） 外殼防鹽霧

14） 獲得部檢測(cè)報(bào)告