


1.1方案背景
隨著人類社會(huì)的發(fā)展,世界經(jīng)濟(jì)和軍事形勢的不斷變化,邊境問題也越來越復(fù)雜,越界采集、狩獵、捕魚、貿(mào)易走私、販毒、非法越境等問題管理難度加大,邊境管理也逐漸由以前耗費(fèi)大量人力巡邏管理向信息化管理過渡,以此來提高軍隊(duì)對邊境的監(jiān)管力度。這就要求建立包括遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)、采集中心自動(dòng)化監(jiān)控等多個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)。
我國現(xiàn)有的邊境線監(jiān)控管理主要由邊防戰(zhàn)士巡邏或借助于熱像儀及短距離紅外夜視監(jiān)控系統(tǒng),人力巡防和目前的熱像儀監(jiān)控系統(tǒng)雖然也能滿足24小時(shí)的全天候監(jiān)控的功能,但是各有缺點(diǎn)。人力巡防在白天精確度最高,但是在夜間和雨雪天氣準(zhǔn)確度卻大幅降低,而夜間卻是越境事件的高發(fā)時(shí)段,而且人力不能保證24小時(shí)不間斷監(jiān)視;熱像儀搭配普通監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控,但是熱像儀通過熱感應(yīng)成像,所顯示圖像不能真實(shí)呈現(xiàn)人物的根本面貌,更不會(huì)對不散發(fā)熱源的冷武器有所感應(yīng),不能提供真實(shí)準(zhǔn)確人物信息,難以對越境人物身份及人數(shù)進(jìn)行判斷,給實(shí)施抓捕部署工作帶來相當(dāng)?shù)睦_。
1.2需求分析
針對我國目前邊防監(jiān)控形勢,深圳安星公司推出“監(jiān)控雷達(dá)預(yù)警與追蹤系統(tǒng)”全面解決方案。該系統(tǒng)是一套應(yīng)用雷達(dá)偵測技術(shù)、光電技術(shù)、電子技術(shù)、高精度機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、模式識別技術(shù)等開發(fā)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),對整個(gè)邊境線、越境多發(fā)及易于越境地段進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控,該套系統(tǒng)能配合先進(jìn)的檢測和報(bào)警系統(tǒng)對邊境線的越境人員及越境情況做出報(bào)警,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)識別與追蹤,并轉(zhuǎn)到現(xiàn)場畫面,使邊防防衛(wèi)部隊(duì)能全面掌握和了解邊境的氣象環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)及邊防線狀況,提高邊防線管理的科學(xué)管理水平。
基于雷達(dá)定位的視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件,將雷達(dá)獲取到的目標(biāo)空間/地理位置數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)距離光電轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、鏡頭焦距進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對該空間、地理位置的場景圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)復(fù)核。系統(tǒng)由定位雷達(dá)、遠(yuǎn)距離光電轉(zhuǎn)臺(tái)、服務(wù)器、安裝在服務(wù)器上的系統(tǒng)軟件、傳輸系統(tǒng)等組成。
雷達(dá)采用成熟的產(chǎn)品,具備二次開發(fā)的SDK包,利用軟件二次開發(fā)和集成能夠?qū)崿F(xiàn)對雷達(dá)探測目標(biāo)的視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)視。相對于常規(guī)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控系統(tǒng),雷達(dá)與視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):一是目標(biāo)探測速度快;二是可同時(shí)探測多目標(biāo);三是受氣象條件影響小,探測精度高;四是系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,智能化、信息化程度高。?
中國的海岸線、邊境線綿長,港口眾多,多山多丘陵,目前所建設(shè)的系統(tǒng)大多尚未集成,隨著社會(huì)、國家對公共安全的重視,雷達(dá)與視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的市場應(yīng)用需求和前景,同時(shí)該系統(tǒng)也是提高廣域視頻監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)值、執(zhí)勤人員工作效率、風(fēng)險(xiǎn)防范水平的重要工具,運(yùn)用本系統(tǒng)能充分達(dá)到保障安全的防范目的。
1.3系統(tǒng)項(xiàng)目概況
項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容:本項(xiàng)目主體工程為建設(shè)監(jiān)控雷達(dá)預(yù)警與追蹤系統(tǒng)。
項(xiàng)目實(shí)施目的:系統(tǒng)在現(xiàn)有成熟的遠(yuǎn)距離視頻監(jiān)控、雷達(dá)目標(biāo)自動(dòng)跟蹤技術(shù)基礎(chǔ)上通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)與雷達(dá)目標(biāo)信息自動(dòng)同步聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)側(cè)探測與光學(xué)設(shè)備的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化,為邊防視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域注入新的血液,提高邊境邊防管理智能化,科學(xué)化,現(xiàn)代化水平。
1.4系統(tǒng)方案定義
監(jiān)控雷達(dá)預(yù)警與追蹤系統(tǒng),指在距離地面8~25米位置布設(shè)遠(yuǎn)距離警戒雷達(dá)和高倍數(shù)攝像機(jī)及配套設(shè)施,在方圓數(shù)百米到10km乃至更遠(yuǎn)范圍內(nèi),雷達(dá)和視頻聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對活動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控。如下圖所示:
圖 雷達(dá)視頻系統(tǒng)距離高度圖
1.5方案拓?fù)?/strong>
監(jiān)控雷達(dá)預(yù)警與追蹤系統(tǒng)分為雷達(dá)分系統(tǒng)、光電分系統(tǒng)和智能分析平臺(tái)與NVR視頻存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。地面警戒雷達(dá)將探測到的活動(dòng)目標(biāo)地址與前端攝像機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)動(dòng),捕捉現(xiàn)場畫面,通過網(wǎng)絡(luò)接入視頻專網(wǎng),錄像保存于網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。由平臺(tái)服務(wù)器處理分析視頻,再次驗(yàn)證探測到的活動(dòng)目標(biāo)是否為報(bào)警目標(biāo)。平臺(tái)客戶端安裝有雷達(dá)視頻聯(lián)合預(yù)警系統(tǒng)軟件,負(fù)責(zé)對整個(gè)系統(tǒng)軟件運(yùn)行界面的各項(xiàng)操作。
系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示:
圖 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
1.6雷達(dá)分系統(tǒng)
雷達(dá)是系統(tǒng)中的重要設(shè)備,其性能及對目標(biāo)的檢測處理能力對整個(gè)系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。本項(xiàng)目使用的雷達(dá)檢測信號與目標(biāo)跟蹤技術(shù)能夠形成一套完整的對重點(diǎn)目標(biāo)跟蹤監(jiān)測解決方案,其從信號提取能力、目標(biāo)處理的容量、目標(biāo)處理精度幾方面均具有獨(dú)特優(yōu)勢。目前我公司可以提供2公里以下中近程場景雷達(dá)程、2-7公里中長距離預(yù)警雷達(dá)以及7-10公里長距離雷達(dá)。通過對現(xiàn)場環(huán)境的綜合分析,可以布置一個(gè)或者多個(gè)不同性能、不同探測距離的雷達(dá),以擴(kuò)展為大型雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)適應(yīng)不同的場景,達(dá)到最佳的安防效果。雷達(dá)系統(tǒng)信號處理圖如下所示:
圖 雷達(dá)系統(tǒng)信號方框圖
圖 雷達(dá)
1.7光電分系統(tǒng)
光電分系統(tǒng)的主要功能是在綜合終端顯控系統(tǒng)上,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)與監(jiān)控點(diǎn)光電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或者手動(dòng)聯(lián)動(dòng)。這一功能可以讓操作員實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的遠(yuǎn)程精確操控,進(jìn)行目標(biāo)識別、跟蹤,實(shí)現(xiàn)全天候、全方位對地目標(biāo)進(jìn)行搜索、自動(dòng)跟蹤。同時(shí),將光電記錄的視頻信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ),以便后期調(diào)閱分析。
光電分系統(tǒng)采用全方位、遠(yuǎn)距離三波段全天候監(jiān)控?cái)z像機(jī)。該前端視頻采集系統(tǒng)主要由寬光譜長焦鏡頭、網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)、紅外熱成像儀、激光夜視輔助照明系統(tǒng)、高精度數(shù)字云臺(tái)等組成。國外進(jìn)口先進(jìn)的半導(dǎo)體激光技術(shù)搭配擁有自主專利的激光專用鏡頭,激光紅外增透、圖像處理、夜間快速捕捉目標(biāo),激光器保護(hù),激光器壽命延長,定向、定時(shí)掃描等技術(shù),對整個(gè)邊境線、越境多發(fā)及易于越境地段進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控。原理及組成如下圖所示:
圖 光電子系統(tǒng)原理圖
1.8智能平臺(tái)與存儲(chǔ)
圖 智能平臺(tái)與存儲(chǔ)流程圖
● 可以關(guān)聯(lián)多臺(tái)雷達(dá)及攝像機(jī)所搜集的數(shù)據(jù)
● 特定區(qū)域內(nèi)跟蹤參數(shù)可以單獨(dú)設(shè)定
● 同時(shí)處理多部雷達(dá)及攝像機(jī)信息
系統(tǒng)最終可以提供給終端顯示控制平臺(tái)的參數(shù),包括:目標(biāo)ID或名稱、位置、時(shí)間點(diǎn)、角度和速度、運(yùn)動(dòng)軌跡、目標(biāo)狀態(tài)、目標(biāo)名稱。
圖 平臺(tái)客戶端界面
1.9系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢
1.9.1系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
1、減少監(jiān)控盲點(diǎn)
整個(gè)系統(tǒng)以雷達(dá)為點(diǎn),連接各點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)。雷達(dá)主機(jī)建設(shè)在各片區(qū)現(xiàn)場制高點(diǎn)的合理位置(建設(shè)瞭望塔實(shí)現(xiàn)),減少因建筑物、高大設(shè)備等遮擋而造成的盲點(diǎn),保證對監(jiān)控區(qū)域的有效覆蓋。
2、實(shí)現(xiàn)與攝像機(jī)的聯(lián)動(dòng)功能
遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)發(fā)現(xiàn)活動(dòng)目標(biāo)以后,與攝像機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),自動(dòng)識別各種活動(dòng)目標(biāo):人、車、動(dòng)物(中大型)等。
3、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離視頻監(jiān)控
通過高倍攝像機(jī)鏡頭以及網(wǎng)絡(luò)通信,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離視頻監(jiān)控。
4、實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警能力
通過遠(yuǎn)程全方位預(yù)警雷達(dá),實(shí)現(xiàn)對進(jìn)入警戒區(qū)域內(nèi)活動(dòng)目標(biāo)的多級預(yù)警,提前發(fā)現(xiàn)目標(biāo),早作準(zhǔn)備和處理。
5、對入侵目標(biāo)具有定位和連續(xù)跟蹤能力
對發(fā)現(xiàn)的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行電子地圖定位,并對目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤,判斷目標(biāo)的走向趨勢,分析決策下一步應(yīng)該采取的相應(yīng)措施。
6、自動(dòng)警示以及一定的阻止和驅(qū)離處置能力
對進(jìn)入警戒區(qū)域的各種活動(dòng)目標(biāo),系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定條件,自動(dòng)判斷危險(xiǎn)等級,可以遠(yuǎn)程采取聲音、光照等警示方式,在第一時(shí)間驅(qū)離、阻止進(jìn)入警戒區(qū)的活動(dòng)目標(biāo),同時(shí)自動(dòng)生成事件報(bào)告記錄,實(shí)現(xiàn)事故發(fā)生后的事件追溯,協(xié)助事故調(diào)查。
7、提高指揮效率
通過雷達(dá)通信塔的合理選址建設(shè),能實(shí)時(shí)掌握前線的一手動(dòng)態(tài)資料,增強(qiáng)對整體安全的把控能力,為統(tǒng)籌指揮建立良好的信息基礎(chǔ)。
8、增強(qiáng)突發(fā)事件的應(yīng)急能
雷達(dá)通信塔的建設(shè),對突發(fā)事件能夠提早發(fā)現(xiàn),提早應(yīng)對;在事件發(fā)生以后,通過對現(xiàn)場的直觀判斷和持續(xù)監(jiān)控,對救援、維恐、搶險(xiǎn)等工作做出統(tǒng)一的部署,提高對突發(fā)事件的應(yīng)對能力。
9、優(yōu)化安保力量配置
雷達(dá)通信塔的建設(shè),合理優(yōu)化對防區(qū)安保力量的科學(xué)配置,把有限的安保力量資源投入到更有需要的地方服務(wù)。
10、轉(zhuǎn)變安保工作巡邏方式
雷達(dá)通信塔的建設(shè),改變過去定時(shí)定次例行巡邏檢查管理方式,依靠技術(shù)力量主動(dòng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo),進(jìn)行有針對性的處理、解決問題。
11、優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
通過系統(tǒng)建設(shè),全面提升邊防突發(fā)事件的監(jiān)控和處置能力,另外,雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)的引入可簡化安防監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減少監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量和監(jiān)控設(shè)備的投入,降低系統(tǒng)故障率和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用,減少作業(yè)區(qū)安保人員數(shù)量,增強(qiáng)管理手段,提高管理人員工作效率。
12、激光夜視
設(shè)備的激光夜視光源采用最新高科技激光夜視成像技術(shù),使用進(jìn)口高效激光器件及自主研發(fā)驅(qū)動(dòng)電源,與LED紅外燈相比有如下優(yōu)勢:
A.夜視效果好。由于激光器單管功率及發(fā)光效率高,因此在亮度和照射距離方面是普通紅外燈無法比擬的,再加上激光發(fā)散角度可調(diào),自動(dòng)與攝像機(jī)視角匹配,在有效距離內(nèi)夜視效果始終良好。
B.壽命長。由于使用我們公司自主研發(fā)生產(chǎn)的精密激光驅(qū)動(dòng)電源模塊,針對激光器件進(jìn)行恒流、過流、溫控、慢啟動(dòng)精密保護(hù),激光器預(yù)期壽命超過20000個(gè)小時(shí)以上,并且衰減曲線緩慢下降,這更是紅外燈無法比擬的。
C.采用專利激光光斑光學(xué)勻化處理工藝,激光光源分布均勻,成像清晰明亮。
D.激光照明光束可以遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié),激光光束大小自動(dòng)匹配攝像機(jī)視場角變化,跟隨攝像機(jī)焦距的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)激光束的大小,實(shí)現(xiàn)真正意義的激光照明同步變焦,使用操作更加輕松。同時(shí),本設(shè)備的激光光斑大小用戶可自行調(diào)節(jié)并存儲(chǔ),完全滿足不同用戶的需求。
E.本設(shè)備激光燈根據(jù)光線變化智能控制,用戶亦可根據(jù)需要采取手動(dòng)開啟激光照明燈的控制方式,從而選擇在合適的時(shí)間使用激光照明燈。
可見光夜視效果圖
13、熱成像儀
A.夜間及惡劣氣候條件下目標(biāo)的監(jiān)控。在夜間或惡劣條件下,很多可見的儀器都不能正常工作,而紅外熱成像儀是被動(dòng)接收目標(biāo)自身的紅外熱輻射,無論白天、夜晚都可以工作。
B.偽裝、隱蔽目標(biāo)的識別。由于野外環(huán)境的惡劣以及人的視覺可能的錯(cuò)覺,容易產(chǎn)生判斷錯(cuò)誤。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接收目標(biāo)自身的紅外熱輻射,遠(yuǎn)大于草木溫度或輻射,目標(biāo)不易偽裝、隱蔽。
熱成像效果圖
1.9.2系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢
● 高配置硬件系統(tǒng):內(nèi)置基于紅外熱像儀的高性能解碼交換機(jī)芯片、基于ARM11的主要處理單元組成前端穩(wěn)定且毫秒級的硬處理架構(gòu),具備業(yè)界最強(qiáng)的紅外監(jiān)測數(shù)據(jù)采集能力。
● 可擴(kuò)展性:可承接客戶定制化需求開發(fā),可配置接口和協(xié)議完美接入業(yè)主現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng),也可配置輸出“開關(guān)量信號”聯(lián)動(dòng)其相對應(yīng)的各級安全、消防應(yīng)急機(jī)制。
● 兼容性強(qiáng):國際通行標(biāo)準(zhǔn)Onvif協(xié)議,可對接各種上層平臺(tái)(如??怠⒋笕A)。
● 環(huán)境適應(yīng)性:IP66防護(hù)等級,探測器具有透霧、透煙,24小時(shí)全天候零照度下在線監(jiān)控功能,有效識別出車輛\人員\動(dòng)物等。
● 輕便,便于安裝。
● 可搭配式網(wǎng)絡(luò)傳輸方式:微波、4G、光纖等均可互補(bǔ)自由組網(wǎng),達(dá)到最優(yōu)傳輸方式,保證監(jiān)測流、報(bào)警信息準(zhǔn)備及時(shí)無漏項(xiàng)。
● 傳輸路徑可靠:采用航空接口+三通纜現(xiàn)場總線輸出模式,支持?jǐn)?shù)字網(wǎng)絡(luò)輸出、RS485串口。一次性安裝調(diào)試,后期維護(hù)量少。
1.9.3系統(tǒng)主要技術(shù)及價(jià)值
● 主要技術(shù):
智能探測系統(tǒng)的前端分析處理架構(gòu)
智能探測告警系統(tǒng)
智能夜視與闖入分析軟件
● 客戶價(jià)值:
識別微小目標(biāo)的能力:遠(yuǎn)距離識別如人員、車輛、動(dòng)物等能滿足客戶對區(qū)域管理的需求;
主動(dòng)告警的能力:不依賴于肉眼,系統(tǒng)自動(dòng)識別事件后第一時(shí)間以聲音、微信消息等多種方式主動(dòng)向多個(gè)有關(guān)人員及部門進(jìn)行告警;
成本的降低:通過系統(tǒng)對站點(diǎn)防雷、防盜、告警能力、遠(yuǎn)程管理能力、數(shù)據(jù)分析能力等方面的獨(dú)特設(shè)計(jì),很大程度降低方案整個(gè)生命周期的安裝、維護(hù)運(yùn)營成本。
