光电雷达振动入侵探测系统

1、系统概述

系统采用MEMS振动与光电雷达融合入侵探测技术。探测器采用壁挂方式安装在围界的外层围栏上，当目标靠近围界并试图进行撞击、剪切破坏、攀爬翻越等入侵行为时，系统MEMS振动探测产生入侵报警；当目标突破围界时，系统光电雷达产生紧急报警。系统具备精准定位能力，定位精度0-6米。探测器采用壁挂方式布设在围栏上，探测器之间通过RS-485总线相连，并汇聚到探测一体化处理主机。

此方案融合MEMS振动和光电雷达两种入侵探测技术，兼具主动和被动探测方式，具有预警距离远，定位精度高，适应性强，易于安装和调试等特点，适用于、核电、物流、石油、电力、烟草、、司法等行业。

图1、系统结构图）

2、系统原理及应用说明

系统结合物理围界实际情况，在围栏上振动入侵探测器，采用MEMS振动和光电雷达等技术，探测目标敲击、撞击、强力破坏围栏、攀爬越过围栏等各种入侵行为，实现围界入侵目标检测、识别及定位，准确区分入侵者与非入侵行为。

将探测器壁挂方式安装在围栏立柱上，距离地面高度约1.5米，间隔5~6米。当人员靠近围界并对围界进行攀爬、破坏等入侵行为发生时，系统通过振动感应方式实现报警并准确定位，定位精度0-6米。当目标突破围界外层围栏进入双层围栏中间区域或飞行区时，光电雷达探测系统产生紧急报警信号，准确分析入侵位置，定位精度小于1米。

通过MEMS振动传感器采集钢筋围栏上的振动信号，可以对围栏入侵行为进程三维立体探测，采集到的信号通过特征提取及波形特征相似度比对算法，可精准识别出敲击、撞击、摇晃、攀爬等入侵行为，并可以通过对算法进行机器学习训练，过滤掉飞机尾气、施工、风等噪声的影响。

当上述靠近围栏和翻越围栏等入侵行为触发报警时，系统立即调用联动控制子系统，利用视频监控图像，值班人员可迅速直观的看到现场的实际情况，与此同时，系统集成平台后台系统会发送音频信号至现场的音频设备，向现场进行声音告警；值班人员亦可通过麦克风设备向现场通话告警，警告可疑人员。

（图2、产品原理结构图）

3、应用场景图

（图3、系统应用场景图）

4、系统功能与特点

4.1、功能

1） 振动入侵报警

2） 入侵紧急报警

3） 报警数据融合处理

4） 告警事件管理

5） 视频监控联动

6） 声光报警联动

7） 电子地图

8） 配置管理

9） 系统管理

4.2、特点

l 采用一代融合探测技术，前端采用MEMS振动探测器，及光电雷达探测主机，实现报警和紧急报警的探测，符合防入侵技术前端多种探测手段融合发展趋势。

l 后端采用人工智能机器学习算法，经过训练后的算法可以大幅度提高各种入侵行为识别的准确率，同时过滤掉飞机尾流、风等噪声。

l 精细化调整设备运行参数，针对本项目围界实际情况，系统可以进行有针对性的、精细化的调整，达到运行效果。

（图4系统结构示意图）

5、系统组件与规格

5.1、VDS-210振动入侵探测器

VDS-210振动入侵探测器适用于单层围栏区域或双层围栏区域的钢筋网围栏，建议布设距离为每6米一套。智能探测器通过RS-485总线与探测主机通信，实时上传围栏上的振动数据，并由探测主机完成多个探测器数据的融合分析处理，最终实现报警事件的判断及上报。

VDS-210智能探测器采用总线型布设方式，大大降低了系统施工难度和施工成本。探测器固件内置多项异常检测功能，可实现传感器异常、电压异常等情况的检测。

图5.振动入侵探测器

技术规格：

1） 探测方式： MEMS振动探测

2） 通信方式：RS-485

3） 布设方式：壁挂

4） 振动探测有效距离：0~6米

5） 工作温度：－40~+85℃

6） 相对湿度：≤95%

7） 电源：12VDC

8） 防护等级：IP67

9） 防雷等级：≥7.5KV

10） 防盐雾

11） 用途：单层或双层围栏入侵探测

12） 获得国家*

13） 获得部检测报告

5.2、VDC-5120-r入侵探测主机

VDC-5120-r是振动和光电雷达一体化入侵探测主机，为VD-1600-C融合感知探测子系统的重要组成部分，配合VDS-210振动探测器完成系统对围栏振动信号以及光电雷达信号的采集和处理。

VDC-5120-r一体化振动探测主机设计有2条探测器RS-485总线，以接收振动探测器实时上传的感知数据，包括当目标靠近围界并试图剪切破坏、攀爬、翻越围界时采集的振动数据，以及目标突破外层围栏时进入紧急报警区域时产生的光电雷达数据，通过对多多种感知数据的融合分析处理，最终完成报警事件的判断及上报。探测主机内置心跳检测功能，与上位机实现通信线路检测。

图6. 一体化入侵探测主机

技术规格：

1） 采集信号类型：MEMS振动信号+光电雷达信号

2） 布设方式：室外立柱安装

3） 具有一体化光电雷达测距及报警功能

4） 一体化激光雷达探测距离：≥120米

5） 一体化激光雷达定位精度：±10厘米

6） 标准防区距离：120米

7） 通信方式：RS-485

8） 工作温度：－40~+85℃

9） 相对湿度：≤95%

10） 电源：24VDC

11） 防护等级：IP67

12） 防雷等级：≥7.5KV

13） 外壳防盐雾

14） 获得部检测报告

5.3、智能安防集成管理平台 BD9000 V1.0

5.3.1、系统概述

指挥中心安防系统（围界安防集成管理平台软件）由周界防入侵系统控制中心服务器、视频存储阵列、监控报警平台软件、视频储存及管理软件等组成。通过报警软件客户端及视频管理软件客户端，用户可阅览各个防区的报警、故障及实时工作状态，并设置、校核、人工干预控制相关的联动设备（视频、广播、照明等），完成报警集中处置。

集成平台采用现代多媒体及数字化监控技术，通过通信网络平台和管理服务器、管理软件等形成周界安防报警融合处理平台，实现对传感器入侵探测子系统、智能视频监控及分析子系统、广播通信子系统、智能照明子系统的信息集成。按照物联网体系的感知层、传输层和应用层进行划分与组织，形成1个平台与多个子系统的有机集成，实现由监控中心对全系统的信息集成和统一管理。

图7. 安防平台子系统集成架构图

当有人员靠近围界并试图攀爬、翻越、破坏围栏时，系统产生报警与紧急报警消息，准确定位入侵目标位置，并在值班席位上弹出入侵报警事件；同时通过集成平台向视频监控系统提供触发信号，联动球型摄像机转到报警点进行定位、抓拍及追踪，联动摄像机定位的精度应满足监控人员能够迅速准确定位报警的需求。通过现场的继电器设备联动广播系统自动播放警告语音；夜间联动灯光系统开启。监控人员按照相应的管理规则处理报警事件，并通知出勤点的值班人员到现场处理入侵事件。集成平台与机场其他安防系统做接口，实现统一监控和管理。

图8. 智能安防集成管理平台系统结构图

5.3.2、入侵报警系统软件功能列表

5.3.3、系统集成及外部接口

系统可通过第三方厂家提供的SDK进行定制化开发，从而将第三方系统接入到新平台中，实现图形界面一体化管理、配置管理集成、功能集成和视频集成。系统对外提供标准接口，通过此接口将报警和故障信息发送到其他系统。

技术规格：

1） 采集信号类型：MEMS振动信号+光电雷达信号

2） 布设方式：室外立柱安装

3） 具有一体化光电雷达测距及报警功能

4） 一体化激光雷达探测距离：≥120米

5） 一体化激光雷达定位精度：±10厘米

6） 标准防区距离：120米

7） 通信方式：RS-485

8） 工作温度：－40~+85℃

9） 相对湿度：≤95%

10） 电源：24VDC

11） 防护等级：IP67

12） 防雷等级：≥7.5KV

13） 外壳防盐雾

14） 获得部检测报告