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随着安防监控技术的发展和安防市场的成熟,依托物联网的智能周界防护系统成为防范报警的首要选择
社会的不断发展和人们安防意识的提高,使得机场、港口、政府机关、军工厂、住宅小区等需要智能周界防护手段来适应安全保卫工作的需要。周界防护系统作为重要场所安防系统的第一道防线,作用十分重要。
当前,周界报警已从过去被动的报警探测,发展为今天的威慑阻挡加报警。目前,传统周界防范手段已难以适应安全保卫工作的需要,随着安防监控技术的发展和安防市场的成熟,依托物联网的智能周界防护系统正在成为越来越多重要场所防范报警的首要选择。
周界防护:新技术应用的突破口
“周界防护系统”是指对一个圈子(周)的边界进行防范或当该边界被外来事物侵入后报警的防范系统及体系。“周界”二字主要指的是人为划分的某个特定的区域或界限,比如变电站、电厂、政府机构、工业重地、工矿企业、物资仓库、住宅小区、别墅区、学校、机场、水厂、水产养殖及畜牧场所、重点文物场所、军事设施、监狱、看守所等有围墙及需要围墙的场所。
周界安防以其独特的性能,往往成为监视建筑物周边情况,是防盗报警系统的第一道防线。一个有效的户外安全系统,可以降低盗窃风险,减少破坏和人员伤害。正因为对其有如此要求,所以一直也是各种新技术应用的突破口。根据笔者统计,目前,市场上已有的防护系统主要由红外线对射、微波探测、振动电缆、视频监控、泄露电缆、光缆设备等多种技术周界防入侵设备。以红外对射为例,其原理是红外周界防护探测器构成探测报警器,其主要由发射器及接收器构成,当光线被入侵物体遮挡时即发出报警信号。而微波墙式报警系统则主要由发射单元和接收单元两部分组成。发射机和接收机之间形成一个稳定的微波场,当微波场受到干扰,便会报警。震动电缆是一种带有永久预置电荷的介电材料。一端与报警控制电路相连,另一端与负载电阻相连。当有入侵者时,电缆因受到振动而产生模拟信号电压,即可触发报警。
然而,这些设备在性能上或多或少存在着不足,发展一种功能完备、性能稳定、高性价比的智能周界防入侵系统就显得重要而且必要。要在恶劣条件下使用周界防护系统,就需要一种新的防护设备来解决这个问题。
物联网周界防入侵,如何操作
物联网周界防护系统有很多其他系统所不具备的优势。比如由于采用了周界安防报警系统的数字化和通信协议一致化,报警定位精度得到了极大的提高。从目前的数据来看,报警定位的精度已由之前的几十米减少到现在的几米,极大地提高了防入侵报警系统的工作效果,同时也大大降低了误报率和恶劣天气对其的影响。此外,报警信号与视频信号的共网传输,也能极大简化系统的网络结构。物联网周界防入侵系统将所有数据的综合管理变成了现实,实现了在电子地图上触发报警的视频监控画面的智能化显示功能。
那么,物联网周界防入侵,是如何做到的呢?
其中一个重要的“武器”是使用了关键技术之一的无线传感器技术。目前,物联网周界防护系统可以采用温度传感器、湿度传感器、辐射传感器、气压传感器、光照传感器、风力传感器、水压传感器、雨量传感器、地震传感器、建筑物沉陷传感器等数据采集装置的综合利用,结合ZigBee等无线传输网络,可以在最短时间内将感知到的风险发送到主控室并报警。
此外,物联网周界防护系统还应用了智能图像分析、RFID(无线射频识别)等多种信息连接技术,将对讲机、手机、网络摄像头,灯光警报器、光纤周界等各种传感手段有效地和局域物联网连接起来。多种传感器阵列所采集的丰富信号将可以在周边区域形成三维防护预警,对周界入侵事件采集信号进行精确监测,同时对入侵者进行实时定位跟踪,从而实现入侵报警,异常监测及联网调度,从而提高联网报警的准确性。
另外,物联网周界防护系统还有一个“聪明的大脑”,即数据共享优势,通过物联网络和应用平台集中调度和协调,所得到的犯罪事件信息可以快速通过视频监控平台、社会信息交换平台传输到一线公安民警手中,有利于数据信息的实时共享,提高了对犯罪事件的掌控能力,切实提升警务效能。在犯罪案件的侦破中,信息的及时性非常重要,迅速及时地收集、传递和反馈犯罪信息是侦破案件的先决条件。物联网周界防护系统的应用,不仅可以解放警力,降低一线公安民警的工作强度,提高对突发事件的快速响应,体现了多元感知、智能研判、联动处置的特点。
目前,物联网周界防护系统已经率先在机场、政府机关、军事要地等重要单位得到了应用。比如浦东机场采用中科院具有自主知识产权的第三代防入侵技术,浦东机场停机坪数十公里的围栏上装上了一圈如火柴盒般大小的传感器,当有振动、声响,或磁力、微波时,就能准确感知来者为何物,同时可以通过几个传感器之间相互的无线通信,判断来者的大小、方向、速度、远近等,甚至能自动调用监控摄像头等手段,为塔台提供图像、声音等直接依据,确保飞机航空安全。上海世博会和大运会重点场馆安保工作也采用了这一技术。
为何机场成为物联网应用的首演
上海浦东机场、无锡机场、重庆江北国际机场、成都双流机场,以及世博园区、中国工商银行数据中心、无锡市民中心、江苏西泾变电站等重要场所。那么,为何机场成为物联网周界防护系统应用的首演呢?
机场是一个城市的窗口和名片。机场人流量聚集,机场监控部位通常包括航站楼、跑道、滑行道、停机坪、飞行区隔离围栏的重点区段、旅客迎送大厅、售票处、值机柜台、安检区、行李传送装卸区、旅客候机隔离区、停车场、周界监控等位置。据悉,目前,大部分机场使用传统的模拟矩阵监控,随着系统日趋复杂及远程管理需求迫切,模拟系统显得力不从心。比如模拟矩阵监控运用最多的技术是振动电缆和振动光缆,这种技术在目前技术环境下,一是稳定性相对较弱,遇到雨、雪、风等极端天气和动物行动等,经常产生误报。二是无法准备定位事件发生地。航空服务的特殊属性,决定了无论何时都要将安全摆在首位。机场周界环境复杂、目标混杂,还经常可能暴露在恶劣气候环境下,这要求系统的智能性、可扩展性和稳定性都得达到很高的要求。而这正是机场成为物联网周界防护系统应用的重要原因。 此外,从产业规模来看,目前全国机场数近500个,其中大型中型机场约100个。为了配合我国国民经济的发展,我国机场建设进入快速发展阶段,2020年前还要新建100个左右。机场周界绵延数十公里,涉及视频监控、声光报警、周界报警等多技术的复合使用。在目前的趋势下,已经有大量资金进入基础设施建设环节,其中机场建设的总投入资金达1500亿元,在视频安防系统领域的投入大约有18亿元,占整个机场安防系统建设的60%左右。按照每个机场建设10—20公里围界计算,市场容量将在50亿元以上。在机场领域,周界是起步最快的子系统,通常,十公里机场周界的一期投资在700万左右,一些要求比较高的机场可达3000-4000万,且平均保持50%-60%的年增长率。
而机场作为切入点还有一个重要的原因,就是物联网周界防护系统现在最缺的是示范样本,要有真正深入人心的作品。机场的要求高,能够充分显示出物联网周界防护系统的功效;其次,机场在相对封闭的区域内,更好部署相关建设,如果一上来就做城市级的系统,业务需求比较分散,很难形成合力。所以大家都不约而同地把机场作为切入点。
展望:未来应用领域更加广泛
物联网已经对机场周界安防报警系统产生了深远的影响,伴随着我国经济的发展,中国已经成为民航大国且正在向民航强国迈进。物联网技术在机场安防中的作用也将会越来越明显,未来,随着技术的进一步更新和应用,航空运输服务业将会更安全、更方便、更快捷,到那时,普通旅客将会是最大受益者。
物联网技术在周界防护工作领域将有十分广泛的用途,在政府机关、企业单位、敏感地区和设施以及重要民生保障场所,都可以应用这种技术。物联网周界防护系统抗干扰能力强,漏警率、虚警率极低,可满足全天候全天时的监控要求,为周界防入侵带来了革命性的技术创新。随着物联网技术的逐渐成熟,防入侵系统将更加优化,物联网周界防护系统成本将进一步减低、运行维护将更加方便,有望在国内外更多地区大规模推广。
比如目前正在大力发展中的博物馆物联网周界防护系统,由于采用了以安全防范管理系统为中枢,以入侵报警系统为核心,以视频安防监控系统、数字网络图像传输系统、出入口控制系统、钥匙管理系统、巡更系统、通讯指挥系统、供电系统、光纤通讯系统等为基础组成部分,通过采用物联网技术将博物馆安全防范系统的各个子系统融合集成,使得系统应用更加智能、便捷和安全可靠。
而随着信息技术的发展,会有越来越多的场所的周界安防模式将会朝着网络化、数字化、智能化及多技术手段相结合的方向发展。据笔者最近统计,在核设施安防系统、烟草行业生产加工、海关检查、金融、交通、教育和电信等行业各个领域,最近都出现了物联网周界防护系统的应用案例,这些应用案例涵盖了从后勤保障到装备管理,从人员管理到值勤执法现场监控,从出入境动态监测到限定区域实时报警等。可以说,未来物联网技术一定能更好的用于社会安全、公共防御等方面,将我国周界安防系统提升到一个新的水平。
浦东机场周界安防系统是目前国际上最大规模的周界安防物联网应用系统。浦东机场飞行区围界总长度约29.9km,本次周界安防系统建设的范围为27.1km。据统计,全程共安装前端节点设备7500多个,其中倾角4500多个,多节点3000多个。视频分系统规模:视频监控系统包括固定摄像机263台和云台摄像机52台。浦东机场周界安防系统以传感网技术为核心,采用蜘蛛网仿生学原理,多传感手段协同感知,多方位、多视角地探测感知与识别目标。地面的震动、围栏的摇晃、围栏的倾斜、跨越围栏的行为、天气的变化等特征都能够被传感器阵列所捕获,经过融合处理产生报警信息。浦东机场传感网周界安防系统有效地将技防与人防、物防融合在一起,形成三位一体的立体式防范。如此全方位防范效果的实现可以看作是由多元化的前端探测手段,通过系统的网络架构来进行信号的传输,以及后台应用服务的支撑三个部分来共同完成。
重庆江北国际机场投入运行的机场物联网围界报警系统是一套综合利用计算机技术、网络技术、数字技术、集闭路电视监控、图形智能化处理、声光报警的安防围界报警系统。该系统避免使用单一的检测手段,各前端探测器之间应能进行充分的数据共享和数据融合。此外,控制软件也能过滤风、动物等非人员入侵的干扰,有效地平衡误报与漏报。软件可以进行配置,调整联动动作,可以与视频系统、语音告警系统、灯光系统等第三方系统进行有效的结合,以满足飞行区安防围界报警的要求。系统还可以根据运行模式、管理体制及实际应用情况的需求进行灵活的功能配置和用户使用权限优先级控制,提供必要的动态调度控制机制。
社会的不断发展和人们安防意识的提高,使得机场、港口、政府机关、军工厂、住宅小区等需要智能周界防护手段来适应安全保卫工作的需要。周界防护系统作为重要场所安防系统的第一道防线,作用十分重要。
当前,周界报警已从过去被动的报警探测,发展为今天的威慑阻挡加报警。目前,传统周界防范手段已难以适应安全保卫工作的需要,随着安防监控技术的发展和安防市场的成熟,依托物联网的智能周界防护系统正在成为越来越多重要场所防范报警的首要选择。
周界防护:新技术应用的突破口
“周界防护系统”是指对一个圈子(周)的边界进行防范或当该边界被外来事物侵入后报警的防范系统及体系。“周界”二字主要指的是人为划分的某个特定的区域或界限,比如变电站、电厂、政府机构、工业重地、工矿企业、物资仓库、住宅小区、别墅区、学校、机场、水厂、水产养殖及畜牧场所、重点文物场所、军事设施、监狱、看守所等有围墙及需要围墙的场所。
周界安防以其独特的性能,往往成为监视建筑物周边情况,是防盗报警系统的第一道防线。一个有效的户外安全系统,可以降低盗窃风险,减少破坏和人员伤害。正因为对其有如此要求,所以一直也是各种新技术应用的突破口。根据笔者统计,目前,市场上已有的防护系统主要由红外线对射、微波探测、振动电缆、视频监控、泄露电缆、光缆设备等多种技术周界防入侵设备。以红外对射为例,其原理是红外周界防护探测器构成探测报警器,其主要由发射器及接收器构成,当光线被入侵物体遮挡时即发出报警信号。而微波墙式报警系统则主要由发射单元和接收单元两部分组成。发射机和接收机之间形成一个稳定的微波场,当微波场受到干扰,便会报警。震动电缆是一种带有永久预置电荷的介电材料。一端与报警控制电路相连,另一端与负载电阻相连。当有入侵者时,电缆因受到振动而产生模拟信号电压,即可触发报警。
然而,这些设备在性能上或多或少存在着不足,发展一种功能完备、性能稳定、高性价比的智能周界防入侵系统就显得重要而且必要。要在恶劣条件下使用周界防护系统,就需要一种新的防护设备来解决这个问题。
物联网周界防入侵,如何操作
物联网周界防护系统有很多其他系统所不具备的优势。比如由于采用了周界安防报警系统的数字化和通信协议一致化,报警定位精度得到了极大的提高。从目前的数据来看,报警定位的精度已由之前的几十米减少到现在的几米,极大地提高了防入侵报警系统的工作效果,同时也大大降低了误报率和恶劣天气对其的影响。此外,报警信号与视频信号的共网传输,也能极大简化系统的网络结构。物联网周界防入侵系统将所有数据的综合管理变成了现实,实现了在电子地图上触发报警的视频监控画面的智能化显示功能。
那么,物联网周界防入侵,是如何做到的呢?
其中一个重要的“武器”是使用了关键技术之一的无线传感器技术。目前,物联网周界防护系统可以采用温度传感器、湿度传感器、辐射传感器、气压传感器、光照传感器、风力传感器、水压传感器、雨量传感器、地震传感器、建筑物沉陷传感器等数据采集装置的综合利用,结合ZigBee等无线传输网络,可以在最短时间内将感知到的风险发送到主控室并报警。
此外,物联网周界防护系统还应用了智能图像分析、RFID(无线射频识别)等多种信息连接技术,将对讲机、手机、网络摄像头,灯光警报器、光纤周界等各种传感手段有效地和局域物联网连接起来。多种传感器阵列所采集的丰富信号将可以在周边区域形成三维防护预警,对周界入侵事件采集信号进行精确监测,同时对入侵者进行实时定位跟踪,从而实现入侵报警,异常监测及联网调度,从而提高联网报警的准确性。
另外,物联网周界防护系统还有一个“聪明的大脑”,即数据共享优势,通过物联网络和应用平台集中调度和协调,所得到的犯罪事件信息可以快速通过视频监控平台、社会信息交换平台传输到一线公安民警手中,有利于数据信息的实时共享,提高了对犯罪事件的掌控能力,切实提升警务效能。在犯罪案件的侦破中,信息的及时性非常重要,迅速及时地收集、传递和反馈犯罪信息是侦破案件的先决条件。物联网周界防护系统的应用,不仅可以解放警力,降低一线公安民警的工作强度,提高对突发事件的快速响应,体现了多元感知、智能研判、联动处置的特点。
目前,物联网周界防护系统已经率先在机场、政府机关、军事要地等重要单位得到了应用。比如浦东机场采用中科院具有自主知识产权的第三代防入侵技术,浦东机场停机坪数十公里的围栏上装上了一圈如火柴盒般大小的传感器,当有振动、声响,或磁力、微波时,就能准确感知来者为何物,同时可以通过几个传感器之间相互的无线通信,判断来者的大小、方向、速度、远近等,甚至能自动调用监控摄像头等手段,为塔台提供图像、声音等直接依据,确保飞机航空安全。上海世博会和大运会重点场馆安保工作也采用了这一技术。
为何机场成为物联网应用的首演
上海浦东机场、无锡机场、重庆江北国际机场、成都双流机场,以及世博园区、中国工商银行数据中心、无锡市民中心、江苏西泾变电站等重要场所。那么,为何机场成为物联网周界防护系统应用的首演呢?
机场是一个城市的窗口和名片。机场人流量聚集,机场监控部位通常包括航站楼、跑道、滑行道、停机坪、飞行区隔离围栏的重点区段、旅客迎送大厅、售票处、值机柜台、安检区、行李传送装卸区、旅客候机隔离区、停车场、周界监控等位置。据悉,目前,大部分机场使用传统的模拟矩阵监控,随着系统日趋复杂及远程管理需求迫切,模拟系统显得力不从心。比如模拟矩阵监控运用最多的技术是振动电缆和振动光缆,这种技术在目前技术环境下,一是稳定性相对较弱,遇到雨、雪、风等极端天气和动物行动等,经常产生误报。二是无法准备定位事件发生地。航空服务的特殊属性,决定了无论何时都要将安全摆在首位。机场周界环境复杂、目标混杂,还经常可能暴露在恶劣气候环境下,这要求系统的智能性、可扩展性和稳定性都得达到很高的要求。而这正是机场成为物联网周界防护系统应用的重要原因。 此外,从产业规模来看,目前全国机场数近500个,其中大型中型机场约100个。为了配合我国国民经济的发展,我国机场建设进入快速发展阶段,2020年前还要新建100个左右。机场周界绵延数十公里,涉及视频监控、声光报警、周界报警等多技术的复合使用。在目前的趋势下,已经有大量资金进入基础设施建设环节,其中机场建设的总投入资金达1500亿元,在视频安防系统领域的投入大约有18亿元,占整个机场安防系统建设的60%左右。按照每个机场建设10—20公里围界计算,市场容量将在50亿元以上。在机场领域,周界是起步最快的子系统,通常,十公里机场周界的一期投资在700万左右,一些要求比较高的机场可达3000-4000万,且平均保持50%-60%的年增长率。
而机场作为切入点还有一个重要的原因,就是物联网周界防护系统现在最缺的是示范样本,要有真正深入人心的作品。机场的要求高,能够充分显示出物联网周界防护系统的功效;其次,机场在相对封闭的区域内,更好部署相关建设,如果一上来就做城市级的系统,业务需求比较分散,很难形成合力。所以大家都不约而同地把机场作为切入点。
展望:未来应用领域更加广泛
物联网已经对机场周界安防报警系统产生了深远的影响,伴随着我国经济的发展,中国已经成为民航大国且正在向民航强国迈进。物联网技术在机场安防中的作用也将会越来越明显,未来,随着技术的进一步更新和应用,航空运输服务业将会更安全、更方便、更快捷,到那时,普通旅客将会是最大受益者。
物联网技术在周界防护工作领域将有十分广泛的用途,在政府机关、企业单位、敏感地区和设施以及重要民生保障场所,都可以应用这种技术。物联网周界防护系统抗干扰能力强,漏警率、虚警率极低,可满足全天候全天时的监控要求,为周界防入侵带来了革命性的技术创新。随着物联网技术的逐渐成熟,防入侵系统将更加优化,物联网周界防护系统成本将进一步减低、运行维护将更加方便,有望在国内外更多地区大规模推广。
比如目前正在大力发展中的博物馆物联网周界防护系统,由于采用了以安全防范管理系统为中枢,以入侵报警系统为核心,以视频安防监控系统、数字网络图像传输系统、出入口控制系统、钥匙管理系统、巡更系统、通讯指挥系统、供电系统、光纤通讯系统等为基础组成部分,通过采用物联网技术将博物馆安全防范系统的各个子系统融合集成,使得系统应用更加智能、便捷和安全可靠。
而随着信息技术的发展,会有越来越多的场所的周界安防模式将会朝着网络化、数字化、智能化及多技术手段相结合的方向发展。据笔者最近统计,在核设施安防系统、烟草行业生产加工、海关检查、金融、交通、教育和电信等行业各个领域,最近都出现了物联网周界防护系统的应用案例,这些应用案例涵盖了从后勤保障到装备管理,从人员管理到值勤执法现场监控,从出入境动态监测到限定区域实时报警等。可以说,未来物联网技术一定能更好的用于社会安全、公共防御等方面,将我国周界安防系统提升到一个新的水平。
浦东机场周界安防系统是目前国际上最大规模的周界安防物联网应用系统。浦东机场飞行区围界总长度约29.9km,本次周界安防系统建设的范围为27.1km。据统计,全程共安装前端节点设备7500多个,其中倾角4500多个,多节点3000多个。视频分系统规模:视频监控系统包括固定摄像机263台和云台摄像机52台。浦东机场周界安防系统以传感网技术为核心,采用蜘蛛网仿生学原理,多传感手段协同感知,多方位、多视角地探测感知与识别目标。地面的震动、围栏的摇晃、围栏的倾斜、跨越围栏的行为、天气的变化等特征都能够被传感器阵列所捕获,经过融合处理产生报警信息。浦东机场传感网周界安防系统有效地将技防与人防、物防融合在一起,形成三位一体的立体式防范。如此全方位防范效果的实现可以看作是由多元化的前端探测手段,通过系统的网络架构来进行信号的传输,以及后台应用服务的支撑三个部分来共同完成。
重庆江北国际机场投入运行的机场物联网围界报警系统是一套综合利用计算机技术、网络技术、数字技术、集闭路电视监控、图形智能化处理、声光报警的安防围界报警系统。该系统避免使用单一的检测手段,各前端探测器之间应能进行充分的数据共享和数据融合。此外,控制软件也能过滤风、动物等非人员入侵的干扰,有效地平衡误报与漏报。软件可以进行配置,调整联动动作,可以与视频系统、语音告警系统、灯光系统等第三方系统进行有效的结合,以满足飞行区安防围界报警的要求。系统还可以根据运行模式、管理体制及实际应用情况的需求进行灵活的功能配置和用户使用权限优先级控制,提供必要的动态调度控制机制。