1、 振动光缆报警与无人机视频巡检安防系统设计方案北京汉科云端科技发展有限公司一、系统概述：由于边防周界需要防护的周界长度较长、环境较为恶劣，传统的周界报警系统，均需要铺设电源线和信号线，不但施工强度大、维护量高，而且还会因环境因素面临大量的误报等情况。在漫长的边界线上，通常会在比较重要的区域安装视频监控系统，进行实时录像和远程监看，如果实现整体无死角监控，需要耗费的人力和物力成本都非常高，后期的维护成本也会比较大，如果不采用视频检测，全部采用人员巡检就会造成人员成本增加，巡检效率较低等问题，均不利与边界的安全，因此采用无人机巡检逐渐成为最佳的选择方案本方案在设计中充分考虑上述情况，采用光缆作为传
2、感探测单元，光缆因其独特的线性结构可以不受周界轮廓的限制，在有很多转角，有落差、有弧度的周界中使用时光缆可以随周界的形状布设，不会有任何的死角。震动光缆探测周界报警系统不需铺设电源线、信号线，而且光缆的使用寿命长，因而能够满足客户低投入、低耗能，高防范的要求，但在周界中仅有报警是远远不够的，将振动光缆和无人机系统进行整合成为边界的最佳选配方案，当有报警发生时，防止在营区或者值班室房顶上的无人机就会在第一时刻自动飞跃报警的区域，并对报警区域的情况进行巡视，如果发现有人员闯入会自动进行追踪，并将图像远程传输到值班室，无人机采用两架轮询方式，并设计有自动充电装置，当无人机停在固定的值班室或者营区的固
3、定位置时，自动进行充电，以备下次侦测使用，该系统的的成熟使用可大量降低边界巡检的力度，并确保边界的安全。二、系统设计思想（一）设计依据1、根据边界介质及周界环境的具体情况2、 公安部风险等级和防护级别的规定5、 工业企业通信接地设计规范 GBJ79-856、 中华人民共和国安全行业标准 GA/T74-947、 安全防范工程程序与要求 GA/T75-948、 HUNK 振动光缆周界报警系统企业标准 （二）设计原则我们根据边界介质及周界环境的具体情况和要求，以及参照中国建筑电气设计规范 、 中华人民共和国安全行业标准 、 安全防范工程程序与要求 HUNK 振动光缆周界报警系统企业标准等有关规定，设
4、计了本套周界防盗系统加无人机辅助视频复核方案。我们的设计原则是“技术先进、质量可靠、布局合理、经济实用” 。我们主要遵循以下原则，以达到最佳的效果和最优的性能价格比。1、技术和设备的先进性本方案要求设计严密，布局合理，能与其他老产品接轨，而且所选择的设备应与此相适应，系统实施后二十年内，亦能保持前端探测传感器的功能完善、齐全，以保证整个系统的先进性。2、系统的可靠性和一致性设备的可靠性，取决于设备的质量水平。本系统采用国际先进水平国内独有的专利技术制造和生产，主要设备均选用同一品牌产品，以保证系统的可靠性和一致性。3、系统的扩展性整个系统应具有扩展功能。随着技术的进步、经济的发展和管理要求的提
5、高，原来建立的系统，从容量和功能上经过若干年后，往往都不能满足发展的需要，扩展系统规模几乎是必须的。因此，本方案在设计中充分考虑了系统的余量以及可扩展性。4、操作简便且易于掌握本系统的设计，为操作人员与设备之间提供了友好的界面，使操作者无论对系统的设置还是日常的管理，通过键盘鼠标进行简单的操作即可完成。即使对没有接触过此类设备的操作者，只需稍加培训，即能熟练掌握操作。三、系统功能描述1、振动光缆周界报警系统：1系统概述：振动光缆周界报警系统是一种线缆式周界报警系统。该系统使用光缆作为传感单元，利用计算机对数据进行采集和控制并实现长距离、大范围周界防区的探测，每防区的长度可达数百米至数千米。系统
6、根据实际应用的不同可分为围栏式和地埋式两种。既可以应用于各种类型的铁艺、铁丝网、栅栏、围墙等地表围栏，也适用于草坪、砂砾层、地砖、地板、水泥地面、普通土壤下，其技术达到同类产品的国际先进水平。系统采用一缆式结构，在周界保护范围不需铺设任何供电及通信线路，可广泛应用各种野外环境、边界线等不便铺设供电线路的场所，可为客户大大节约供电设备与线路的成本，并简化施工。该系统采用光缆作为无源探测器，可适用于易燃易爆以及强电磁干扰等场所。适用场所：振动光缆周界报警系统既可以应用在易燃易爆场所以及强电磁干扰等场所，如液化气灌瓶厂、危险品仓库、军用品仓库等；又可以适用于重点周界的防范，如电力设施防盗、石油及天然
7、气管道防破坏、城铁信号线防盗、奥运村周界防范、机场周界防范、边境线防入侵等，同时还可以替代传统的防范手段适用于普通的周界场所，如自来水厂周界、居民住宅小区、别墅小区等周界场所。2系统连接示意图3系统工作原理4系统的性能特点振动光缆探测报警系统，是一套利用振动传感光缆作为传感单元，通过计算机对数报警信号进行采集和控制，实现对长距离、大范围周界进行防范的报警系统。我公司自主研发的光缆振动探测报警系统具有如下特点：1、 系统前端无需供电。系统采用无源传感器，系统前端无需供电，适用于易燃易爆及不便铺设供电线路的场所及强电磁干扰环境的周界。2、 减少施工及维护成本。因防区前端不用铺设电源信号线路，减少施
8、工成本，同时也避免了线路老化造成的系统故障，减少维护成本。3、 探测率 100%。使用光缆作为传感单元，并利用计算机对数据进行采集和识别并实现长距离、大范围防区的探测，探测率为 100%。4、 避免雷击。前端传感器使用的是振动传感光缆，不受电磁干扰，也无电磁辐射，有效的避免了雷击对系统的损坏及对其它系统的影响。5、 误报率实现有效控制。系统内嵌智能算法，对入侵信号与系统自带的信号数据库进行比对，来分析判断是否是真实入侵信号，在解决产品误报问题上有质的突破，可有效屏蔽掉鸟落、树枝摇动等干扰信号。6、 减低入侵破坏。因主要系统全部集中在控制室内，避免入侵破坏对主要系统的损坏，从而大大降低系统损坏维
9、修费用，同时也增加了系统的使用寿命。7、 支持多个防区同时报警。此系统每一个防区独立分析信号独立运行，当有人同时从不同防区入侵时，被入侵防区可同时报警互不影响。 （每个防可根据单个防区所属环境的不同，单独设置防区参数。 ）8、 前端系统材质选择优异。中继盒和终端盒作为前端系统其外壳采用工程塑料制造，具有防水、防腐、耐压、耐冲击的特点。 （结合铺设环境特点，改变设备颜色等外观，进行个性化设计。 美观和隐蔽性）9、 适用于大风雨、低温等恶劣环境。因系统使用光缆作为传感介质，同时配以强大的内嵌智能算法对周围环境进行参数设置，使系统具有对外界环境变化的自适用能力。 10、 单防区灵敏度调节该系统中的每
10、个防区的灵敏度等报警参数可以单独进行调节，互不影响，以适应不同周界环境，如天气变化、植物的生长、动物的活动、附近公路的车辆等。11、 报警设备联动方便快捷此系统在控制室实现联动报警功能，可即时对报警信息进行处理并启动联动设备。5传统周界报警系统的优劣势：传统的周界安防解决方案(红外对射方案、视频监控方案、微波对射方案、泄漏电缆方案、振动电缆方 案、电子围栏、电网等)为社会平安保障做出了应有贡献，但受一些客观技术条件等因素所限，还存在着一些共性或个性不足，具体如下：红外等传统方案，防护等级较低，对于蓄意侵入者而言，很容易跨越或规避；同时易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制，而且它们不适
11、合恶劣气候， 容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响，误报率高；泄漏电缆和振动电缆报警属于电缆传感，传感部分都是有源的，系统易受电磁干扰；电子围栏、电网等方案又有一定危害性。上述方案可监测的距离较短，单位距离成本高，在需要进行长距离监测的情况下，系统造价高昂。且传感器单元的寿命较短，长时间连续使用，维护成本较高；干扰机会增多(电磁干扰、信号干扰、串扰等)，灵敏性下降，误报率、漏报率上升等；对于大范围监控，以上传统方案本身没有定位功能，遇上侵入行为，无法定位。这意味着无法及时、准确 地确定危险地点，无法及时采取制止措施阻止侵入行为导致核心区域失密、被破坏。综上可见，基于电传
12、感技术的传统周界安防解决方案受自身技术条件限制存在诸多功能缺陷，而新时期的周界安防系统要能够对各种入侵事件及时识别响应，且须具有长距离监控、高精度定位功能、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性。6系统误报分析及解决方式 大风、车辆经过的信号分析处理周边车辆经过以及刮大风引起围栏的振动是一种低频振动，如果不能够很好的处理，则误报率很高，光缆报警处理器在频率域内对数字信号进行处理，它的优势是明显的，我们可以通过信号的频率识别某一个具体的信号，车辆经过引起的振动信号和人攀爬围栏引起的振动信号在频率域内存在很大的区别，所以在频率域很容易识别误报源。报警处理器专门有针对频率的设置，同时有
13、频率过滤器，可以滤除大部分高频和低频信号。如图所示：（人入侵时产生的信号）（车辆经过是产生的信号）（大风时产生的信号，风力 5-7 级） 对雨、树枝、鸟禽飞落、小动物、冰雹及其他偶然因素引起误报的处理数枝降落敲打围栏、鸟禽等落到围栏、冰雹等偶然碰撞围栏等都可能引起误报，通过对报警处理器的合理设置，能够滤除大部分这些偶然因素引起的误报。在这里起作用的参数有信号门限、信号持续时间、事件计数器、以及低信号门限等多种参数以及频率的设置避免误报。树枝降落鸟禽飞落围栏引起振动的信号门限达不到设置的信号门限要求，冰雹或者偶然的石子敲打信号门限能够达到设置的信号门限要求，但是信号持续时间不够，即使信号门限和持
14、续时间都满足，还要在一定的时间内产生数次事件才可能产生一次报警信号，通过这一系列的限制，可以避免因外界因素引起的各种误报。如图所示：（人入侵时产生的信号）（动物及树枝撞时产生的信号）（下冰雹时产生的振动信号）（大雨时产生的振动信号）7系统安装说明根据周界介质及现场环境，为能更好的发挥设备的性能，排除因外界环境干扰引起的误报和人入侵时的漏报，需要按照以下方式进行施工安装。 传感光缆铺设应在周界围网的 三分之二 处，呈 直线型或 S 型 铺设即可。 每隔 30 厘米用防紫外线扎带或专用绑扎带将光缆与铁丝网紧密固定，这样不但可以很好的探测到攀爬、翻越等入侵，而且所需光缆较少，适用于警戒级别较高的场所
15、。传感光缆应铺如图所示：8主要设备的参数指标1、工控机由于系统运行时需要处理大量的数据，所以要求工控机的配置要比较高，推荐工控机最低配置如下：16 路配置：CPU：INTEL 酷睿 2 双核 E6300 内存：2G硬盘：160G主板：1 个 PCI 插槽/ 声卡网卡：100M 网卡操作系统：Windonws XP、Win72、采集设备电气参数：工作电压： AC220V 通信接口 RJ45指示灯： 电源指示，状态指示系统参数：采集设备防区个数： 16防区长度： 2000 米安装参数：安装方式： 上机架或平放在桌面上安装环境： 室内工作环境：工作温度： -20-70 室外中继盒及终端盒工作温度：-
16、40-70 2、无人机视频巡检系统：1系统概述： 针对边境线出入境人流量大，走私偷渡等犯罪活动严重的情况，客观上要求边防部门执行任务的距离远，反应的速度快。传统的边防监控多以人工监控的方式进行、比如站岗、了望、 巡逻等。但由于边防区域地理位置复杂，无人值守边防站现场、出入境口岸现场等边境监控重点区域分布较广，且与监控中心距离较远，造成有线网络利用上的不便，使得传统监控一直未能很好地满足边境监控的需求。无人机技术的快速发展，使边防监控系统科技化、智能化发展成为可能。2系统设计说明：边防的自然环境异常恶劣，条件艰苦超越一般人的想象。高寒、高海拔、极度缺氧、荒漠戈壁、白雪冰川，风暴多、高温、高盐、高
17、湿；边防官兵就是在行动如此不便的自然环境中，用个人身体条件去与大自然做搏斗。可以想象，在大面积区域安装无数个摄像头，不仅需要耗费大量金钱，而且很多自然条件极其危险的区域，人员已经很难到达，安装摄像头几乎已是不可能完成的任务。而用有人直升机侦察，除了调度和经费的问题，某些区域的气象和自然条件甚至决定了有人直升机执行任务的高危险性和不可能性，因此，采用新的边境巡查手段有助于提高边防官兵巡查效率，减少人员伤亡。小型边防无人机巡逻系统正是解决了这一难题，边防官兵只需要通过地面站设置好飞行航点，即可遥控自动起飞，无人侦察机可根据航线自动飞行，边防官兵只需通过无人侦察机搭载的摄像头观察地面情况，如发现异状
18、时，还可以通过地面操作系统，即时更改航向，在不明区域盘旋飞行进行详细的检查，当巡查工作完毕，无人侦察机自动返航，回到起飞点上空自主降落。小型边防无人机巡逻系统的特点：简化操作、全自主生成航线、全自主飞行、全自主降落等功能，无需担心频率干扰，无需遥控飞行经验，操作者要做的只是把飞机扔出去那么简单！小型无人侦察机上装载红外摄像头还可以夜航，这样既减少了人员伤亡，也增加了巡查力度，让犯罪分子无机可乘。在边防站距离较远的边防站哨所还可以根据距离的远近还可以实行来往侦察，即从边防站 A 点起飞到 B 点降落，B 点换新电池后再从 B 点起飞到 A点降落，地面站可以同时接收到 A 点和 B 点的视频信号（
19、如图 1），并且支持几架飞机同时起飞，这样就可以覆盖一定的范围进行地毯式的巡逻（如图 2）。3技术参数：单次飞行时间最长可达 4 小时，作业面积 60-80 平方公里，航程在 300-400 公里范围，时速 110km/h，抗风能力 6 级。项 目 参 数 项 目 参 数机长 1080mm 载荷舱体积 16*20*16cm翼展 2000mm 发动机功率 2000W（普通环境）机高 380mm 巡航速度 110km/h起飞重量 9kg 续航时间 3-4h任务载荷 2-3kg 最大抗风能力 6 级起飞方式 弹射 失速速度 60km/h降落方式 伞降 控制距离 20-60km飞行高度 5000m 搭
20、载相机 佳能 5D，Nikon D800，燃油载荷 3L 成图精度 1：1000 / 1：2000四、公司资质及应用案例1、公司资质：2、公司案例：1、北京第二监狱2、北京延庆监狱3、北京良乡监狱 4、天津潮白监狱5、天津前进监狱6、北京未管所7、天津柳林监狱8、天津清园监狱9、天津恳华监狱10、北京女子监狱11、北京天河监狱12、广东肇庆炸药库13、广东惠州某高档小区14、北京铁建集团小区15、江苏南京枪库16、四川战备油库17、内蒙古国家电网18、大同市左云县小京庄乡同煤金庄煤业19、彭州市石达化工20、长白山保护区项目21、大亚湾核电站项目22、龙王山变电站防护项目23、天津某小区24、吉林松原某公墓25、银川某高档小区26、大同某学校27、西安某政府大院28、东北某监狱地埋项目29、中央档案馆项目30、联通基站防护系统31、黑河边防部队边境防护32、石家庄某高等法院33、饶阳某看守所34、浙江某军队枪库
