周界防范 技术应用

毫米波雷达技术在周界防护报警系统中的应用探讨

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图片来源互联网

中国民用航空网讯:在类似民航机场、海港、核电厂等重要建筑场所,其安全工作极为重要,通常都会建设周界防护报警系统,用以防范外来人员、车辆等的非法入侵。周界防护报警系统一般有防入侵系统、视频监控、广播系统及照明系统等组合而成,通过后台的防入侵管理平台进行统一管理。

一、目前常用的周界防入侵系统

目前在重要场所使用较多的几种报警技术主要有以下几种:基于振动光纤的报警系统、基于振动电缆的报警系统及基于物联网技术的报警系统等。

1.振动光纤技术(光纤感应技术)

光纤不仅可以用于信号传输,还可以作为安全防范应用中的传感器,当现场光纤传感器或其周边环境受到干扰或破坏时,光纤中传输的光信号部分特性就会改变,通过先进的智能感应检测系统就能探测光信号的特性变化(包含衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间)。

2.振动电缆技术

电磁感应式振动电缆探测器,简称振动电缆。振动电缆由芯线、压敏膜、屏蔽层、外套组成。工作原理:前端处理模块(信号发送器)在电缆屏蔽层内部发射信号,此脉冲信号顺着电缆在中央导体和编织层之间传递。此脉冲能量被聚集到两条位于带编织层的外导体旁边的键槽内的感应电线上,感应线发生任何物理偏折都会导致一部分的脉冲以80%的光速反射回接收器。感应线上从脉冲发出到遇到偏折返回之间的时间延迟可以测量信号在电缆中传播距离。这是标准的电缆故障检测方法,通常被称为时域反射测定法(TDR)。当有侵入者攀爬围栏或将围栏网剪开,由此引起电缆的运动导致感应线在键槽中移动。这样一来就可以对侵入者探测并定位。

3.基于物联网技术的周界报警系统

基于物联网技术的围界报警系统工作原理:系统前端智能感知器采用蜘蛛网仿生学原理,多传感手段协同,多视角检测、识别目标。当有翻越、破坏等警情发生时,前端通过多传感器协同感知,并通过数据融合智能判断,将疑似入侵信号传至指控中心,在这里通过特定算法减少误判、锁定目标位置,并启动报警,显示视频画面,联动照明及广播系统对现场进行警示,安保人员可依据预案处理警情。

二、基于毫米波雷达技术的防入侵系统

1.毫米波雷达

雷达技术以前主要在军事、民航等专业领域进行应用,目前随着技术的发展逐渐转向了民用行业,而且在一些领域已经开始了大规模的应用,现在常见的民用雷达应用主要有汽车雷达、测速雷达等。与这些常用的民用雷达技术相比,应用于周界报警的毫米波雷达优势非常明显。

毫米波波长介于 1~10mm 之间,对应频率范围为30~300GHz,其频率低端与微波相连,频率高端与红外及光波相连,因此兼备微波及红外/光波的某些特性,在相当程度上弥补了微波及红外光波的一些不足。

2.毫米波雷达探测过程

毫米波雷达1秒钟就可以完成360度覆盖,最远能够探测到半径1454米地面范围内所有移动物体,精度可达30cm。当探测到有入侵行为时,后台软件平台会自动报警,并且大屏上也会同步联动显示报警区域的视频信号,便于工作人员判断入侵行为。通过后台软件能够自动识别探测到的物体,自动过滤掉干扰性的移动物体,例如:树木摇动、飞鸟及鼠兔等地面小动物。

3.采用毫米波雷达的优势

• 对探测的区域提供360°全方位探测

• 完全的态势感知-对潜在威胁提前预警

• 防护栏内侧和外侧均可进行探测,24×7,全天候监视

• 对潜在入侵者进行监视,在未到达防护栏前进行控制

• 预先判断接近的入侵目标大小及类型

• 当防护栏被破坏后,能够引导安保人员截获入侵者

• 大范围区域探测,单位面积成本远低于采用其他技术的安保系统

• 快速部署,现场施工量远低于采用其他技术的安保系统

•维护成本低(每3年例行维护)

目前可供选择的成熟的防入侵报警技术不少,但都是基于“线”防御,所谓“线”防范是基于物理周界的电子报警措施,无论是电子围栏还是震动光缆亦或是基于物理周界的传感器技术,其形态基本是一条“线”,或者是略微放大宽度的“线”。而基于毫米波雷达的防入侵系统,具有扫描距离长和扫描区域大的特点,通过使用雷达探测视频监控可将围界防入侵系统由“线”防御扩大到“面”,提高了防范等级。基于毫米波雷达的防入侵技术,其劣势主要是目前国内应用还相对较少,其真正的使用情况还有待考验。但相信随着时间的推移,其技术优势会逐渐被认识到,使用的行业也会越来越多。

来源:中国民用航空网   马海兵   青岛流亭国际机场   蒋青

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