1、系統概述

系統采用MEMS振動與光電雷達融合入侵探測技術。探測器采用壁掛方式安裝在圍界的外層圍欄上，當目標靠近圍界并試圖進行撞擊、剪切破壞、攀爬翻越等入侵行為時，系統MEMS振動探測產生入侵報警；當目標突破圍界時，系統光電雷達產生緊急報警。系統具備精準定位能力，定位精度0-6米。探測器采用壁掛方式布設在圍欄上，探測器之間通過RS-485總線相連，并匯聚到探測一體化處理主機。

此方案融合MEMS振動和光電雷達兩種入侵探測技術，兼具主動和被動探測方式，具有預警距離遠，定位精度高，適應性強，易于安裝和調試等特點，適用于民航、核電、物流、石油、電力、煙草、公安、司法等行業。

圖1、系統結構圖）

2、系統原理及應用說明

 系統結合物理圍界實際情況，在圍欄上振動入侵探測器，采用MEMS振動和光電雷達等技術，探測目標敲擊、撞擊、強力破壞圍欄、攀爬越過圍欄等各種入侵行為，實現圍界入侵目標檢測、識別及定位，準確區分入侵者與非入侵行為。

將探測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。當人員靠近圍界并對圍界進行攀爬、破壞等入侵行為發生時，系統通過振動感應方式實現報警并準確定位，定位精度0-6米。當目標突破圍界外層圍欄進入雙層圍欄中間區域或飛行區時，光電雷達探測系統產生緊急報警信號，準確分析入侵位置，定位精度小于1米。

通過MEMS振動傳感器采集鋼筋圍欄上的振動信號，可以對圍欄入侵行為進程三維立體探測，采集到的信號通過特征提取及波形特征相似度比對算法，可精準識別出敲擊、撞擊、搖晃、攀爬等入侵行為，并可以通過對算法進行機器學習訓練，過濾掉飛機尾氣、施工、風等噪聲的影響。  

當上述靠近圍欄和翻越圍欄等入侵行為觸發報警時，系統立即調用聯動控制子系統，利用視頻監控圖像，值班人員可迅速直觀的看到現場的實際情況，與此同時，系統集成平臺后臺系統會發送音頻信號至現場的音頻設備，向現場進行聲音告警；值班人員亦可通過麥克風設備向現場通話告警，警告可疑人員。

（圖2、產品原理結構圖）

3、應用場景圖

（圖3、系統應用場景圖）

4、系統功能與特點

4.1、功能

1） 振動入侵報警

2） 入侵緊急報警

3） 報警數據融合處理

4） 告警事件管理

5） 視頻監控聯動

6） 聲光報警聯動

7） 電子地圖

8） 配置管理

9） 系統管理

4.2、特點

l 采用新一代融合探測技術，前端采用MEMS振動探測器，及光電雷達探測主機，實現報警和緊急報警的探測，符合防入侵技術前端多種探測手段融合發展趨勢。

l 后端采用人工智能機器學習算法，經過訓練后的算法可以大幅度提高各種入侵行為識別的準確率，同時過濾掉飛機尾流、風等噪聲。

l 精細化調整設備運行參數，針對本項目圍界實際情況，系統可以進行有針對性的、精細化的調整，達到最佳運行效果。

（圖4系統結構示意圖）

5、系統組件與規格

5.1、VDS-210振動入侵探測器

VDS-210振動入侵探測器適用于單層圍欄區域或雙層圍欄區域的鋼筋網圍欄，建議布設距離為每6米一套。智能探測器通過RS-485總線與探測主機通信，實時上傳圍欄上的振動數據，并由探測主機完成多個探測器數據的融合分析處理，最終實現報警事件的判斷及上報。

VDS-210智能探測器采用總線型布設方式，大大降低了系統施工難度和施工成本。探測器固件內置多項異常檢測功能，可實現傳感器異常、電壓異常等情況的檢測。

圖5.振動入侵探測器

技術規格：

1） 探測方式： MEMS振動探測

2） 通信方式：RS-485

3） 布設方式：壁掛

4） 振動探測有效距離：0~6米

5） 工作溫度：－40~+85℃

6） 相對濕度：≤95%

7） 電源：12VDC

8） 防護等級：IP67

9） 防雷等級：≥7.5KV

10） 防鹽霧

11） 用途：單層或雙層圍欄入侵探測

12） 獲得國家3C認證

13） 獲得公安部檢測報告

5.2、VDC-5120-r入侵探測主機

VDC-5120-r是振動和光電雷達一體化入侵探測主機，為融合感知探測子系統的重要組成部分，配合VDS-210振動探測器完成系統對圍欄振動信號以及光電雷達信號的采集和處理。

VDC-5120-r一體化振動探測主機設計有2條探測器RS-485總線，以接收振動探測器實時上傳的感知數據，包括當目標靠近圍界并試圖剪切破壞、攀爬、翻越圍界時采集的振動數據，以及目標突破外層圍欄時進入緊急報警區域時產生的光電雷達數據，通過對多多種感知數據的融合分析處理，最終完成報警事件的判斷及上報。探測主機內置心跳檢測功能，與上位機實現通信線路檢測。

圖6. 一體化入侵探測主機

技術規格：

1） 采集信號類型：MEMS振動信號+光電雷達信號

2） 布設方式：室外立柱安裝

3） 具有一體化光電雷達測距及報警功能

4） 一體化激光雷達探測距離：≥120米

5） 一體化激光雷達定位精度：±10厘米

6） 標準防區距離：120米

7） 通信方式：RS-485

8） 工作溫度：－40~+85℃ 

9） 相對濕度：≤95%

10） 電源：24VDC

11） 防護等級：IP67

12） 防雷等級：≥7.5KV

13） 外殼防鹽霧

14） 獲得公安部檢測報告

5.3、智能安防集成管理平臺 BD9000 V1.0

5.3.1、系統概述

指揮中心安防系統（圍界安防集成管理平臺軟件）由周界防入侵系統控制中心服務器、視頻存儲陣列、監控報警平臺軟件、視頻儲存及管理軟件等組成。通過報警軟件客戶端及視頻管理軟件客戶端，用戶可閱覽各個防區的報警、故障及實時工作狀態，并設置、校核、人工干預控制相關的聯動設備（視頻、廣播、照明等），完成報警集中處置。

集成平臺采用現代多媒體及數字化監控技術，通過通信網絡平臺和管理服務器、管理軟件等形成周界安防報警融合處理平臺，實現對傳感器入侵探測子系統、智能視頻監控及分析子系統、廣播通信子系統、智能照明子系統的信息集成。按照物聯網體系的感知層、傳輸層和應用層進行劃分與組織，形成1個平臺與多個子系統的有機集成，實現由監控中心對全系統的信息集成和統一管理。

圖7. 安防平臺子系統集成架構圖

當有人員靠近圍界并試圖攀爬、翻越、破壞圍欄時，系統產生報警與緊急報警消息，準確定位入侵目標位置，并在值班席位上彈出入侵報警事件；同時通過集成平臺向視頻監控系統提供觸發信號，聯動球型攝像機轉到報警點進行定位、抓拍及追蹤，聯動攝像機定位的精度應滿足監控人員能夠迅速準確定位報警的需求。通過現場的繼電器設備聯動廣播系統自動播放警告語音；夜間聯動燈光系統開啟。監控人員按照相應的管理規則處理報警事件，并通知出勤點的值班人員到現場處理入侵事件。集成平臺與機場其他安防系統做接口，實現統一監控和管理。

圖8. 智能安防集成管理平臺系統結構圖

5.3.2、入侵報警系統軟件功能列表

5.3.3、系統集成及外部接口

系統可通過第三方廠家提供的SDK進行定制化開發，從而將第三方系統接入到新平臺中，實現圖形界面一體化管理、配置管理集成、功能集成和視頻集成。系統對外提供標準接口，通過此接口將報警和故障信息發送到其他系統。