一、 智能區域安防雷達應用需求

1.1周界安防的發展

如今，隨著科技的不斷發展，對安全防范要求越來越高，電子防范作為安全防范的一個重要發展方向，得到了蓬勃快速的發展，方便、迅速、有效識別目標的周界入侵探測系統作為電子防范技術的一個發展方向也得到了廣泛應用。周界安防報警系統是指對被防范區域的邊界進行防范，當外來入侵者接近或者跨越防范區域時自動啟動報警裝置。

進入 21世紀，高科技電子產品、全數字網絡產品的大量涌現，極大促進了周界安防市場蓬勃的發展。

1.2智能區域安防雷達應用需求

傳統的周界入侵探測系統主要有紅外報警器，微波對射系統，防逃逸光柵圍欄，微機視覺報警器等，但對環境適應能力差，防護距離有限、易受不可控因素的影響阻礙其應用范圍。與以上幾種周界探測技術相比，智能區域安防雷達探測技術可照射一定角度的區域，在安裝位置固定的前提下，凡在雷達波束區域內的活動目標，其方位，距離，速度信息都可以被準確地計算出來，成為新一代安全守衛者。為了探測更遠距離、進一步提高防護性能，智能區域安防雷達在保證周界安 防的前提下，探測范圍更廣，目標更精確，滿足了區域防范的高要求。雷達的全方位防護，最大限度地降低了責任事故的發生概率，并有效提升管理的安全系數。智能周界安防雷達概述

二、 智能區域安防雷達系統概述

2.1智能區域安防雷達產品特征

智能區域安防雷達是一款性價比非常高的 K 波段單基地智能區域安防毫米波雷達傳感器系統，探測距離達到300米，最大可達到1500米。采用具有高復雜度的 FMCW 調制模式，能檢測運動目標的距離、速度、角度信息，具有較高的測距與測速精度。融合雷達區域警戒系統，雷達在目標進入防區時進行探測預警，同時通過對目標的距離、角度和速度來判斷目標的準確位置，融合視頻進行目標復核，判斷是否為需報警的目標。該產品將雷達與視覺進行信號級融合，完美融合雷達技術的主動探測性、高靈敏度與視頻的可視性，極大提升了該系統復雜環境下的檢測率。

采用獨特的 DBF 技術，具有高精度角度分辨能力，極低速度測量能力，可在長度 300 米立體空間內，對入侵目標進行檢測、報警。通過后端信號處理和模式識別算法，有效濾除飛鳥等動物干擾。

數字波束形成（DBF）雷達對目標的角度分辨能力強，能夠區分角度較近的多個目標，如下圖 2 所示。對于同樣的目標探測距離，數字多波束雷達的發射功能遠小于單陣元雷達，如下圖 1，換而言之，對于同樣的發射功率，雷達系統能 夠探測到的最遠目標距離大于單陣元雷達。

圖 1 多陣元單波束雷達波形示意圖

單波束雷達能夠測量目標角度，但是監視范圍小，不利于目標的跟蹤。

圖 2 DBF 示意圖

DBF 有效增大雷達的監視范圍，準確測量目標角度，同時增加雷達作用距離，能夠有效的實現對目標的跟蹤。

相對于模擬波束而言，數字波束形成技術優點：成本低，易于實現任意波束。

入侵目標種類智能區分技術

雷達在安防領域顯現出突出優勢的緣由之一便是雷達具有出色的動態目標檢測能力，而且無懼任何偽裝。同時帶來的問題就是晃動的樹木、草叢也會被雷達檢測到，該類目標統稱為虛警目標。為了更好地區分不同類別的目標和虛警目標，引入了基于機器學習的分類方法如支持向量機(SVM)、卷積神經網絡（CNN）等，該類算法采集了大量的數據對算法模型進行訓練，在實際應用中取得了良好的分類效果，可以有效的區分人、車、樹等目標。

2.2方案特點

?  智能：采用智能算法，能夠主動學習，對目標具有自主分辨能力和環境適應能力，系統可接入多種定制化平臺。

?  立體：采用視頻和雷達等多技術融合，打造立體防護體系，可以識別300米內，1m2的各種運動目標。針對汽車、船舶等大型目標物，可達到1500米。

?  主動：每秒8次的速度主動發射電磁波束，接收目標反射回波進行探測，獲取目標的方位、距離等信息。同時可通過視覺進行實時跟蹤目標觀察，確定最終可疑目標主動報警。

?  多目標：支持最多32個目標同時探測跟蹤的能力，同時雷達支持≥10個目標同步輸出，在最短時間內給出最精確的探測結果。

?  系統軟件：簡單易操作，防區設置，警區實時查看、記錄與回放功能。

?  開放性：采用開放式結構，可靈活地擴展為多級聯網方式，提供友好的報警查詢統計、警情顯示、報警內容、解決方法等功能。

安防雷達采用一路發射天線和八路接收天線，具有多接收通道的安防雷達可以提供高精度的角度分辨率，極佳的信噪比，并使用多天線雜波對消技術有效地去除干擾。

圖 4 雷達發射天線方向圖

2.4產品應用領域

? 軍事防御檢測 ? 監獄區域防范

? 油庫區域監控 ? 機場區域安防

? 多傳感器融合 ? 演示教學

一、 典型應用案例

3.1監獄區域防范

監獄作為關押管理犯罪人員的場所，保障監所區域安全，是實現社會治理的重要環節之一。由于關押與管理犯罪人員難度較大，采取主動安全措施是監獄管理的首要措施。傳統的安防產品如視頻監控、振動傳感報警器單獨工作時均難滿足監所監控的苛刻要求，需要配合其他產品協同工作，以保障安防無死角、無邊界。毫米波雷達傳感器具有全天候，全天時，抗雨、霧、風、雪、霾等優良特性，使用特殊的算法能夠精準的檢測與識別監所周圍的極慢速目標，并濾除貓狗等爬行動物的干擾。

圖 5 監獄區域安防

工作原理：

在監墻警戒線內每 300 米左右安裝一臺雷達，運用微波偵測原理，形成一個300米長監視空間；當可疑人員進入警戒區或者穿越警戒線時，雷達測出可疑人員距離、運動方向和速度，通過通信網絡發送到后臺控制中心，控制中心根據設置要求濾出監控區域內的目標信息，并導引控制攝像機的電動變焦鏡頭，從而清晰捕捉到目標場景。

 智能安防雷達的優勢：

?  1、監控距離遠，范圍廣；

?  2、隱蔽性好；

?  3、目標檢測精度高。

3.2油庫區域監控

油庫是高危險、一級要害生產單位。油品具有很高的經濟價值，但具有易燃易爆的特點，因此，油庫的安全防范至關重要。雷達和視頻監控融合是現代化企業必備的一套完善的智能報警系統，在油庫等高危行業得到廣泛應用。

工作原理：

當有可疑人員非法侵入罐區時，雷達探測到目標，把角度、距離、行進軌跡等信息發送到控制中心并通過擴展的聯動控制模塊，驅動攝像機實現視頻監控聯動，迅速定位到報警區域并將視頻畫面投送到顯示器上。 經過系列處理后，調用數據庫資料并顯示報警點具體坐標位置，同時在屏幕上顯示發案地點、時間、現場平面圖等信息，實時監測控制區域內的安全狀況。

圖 6 油庫監控

安防雷達在油庫監測的優勢：

?  1、抗干擾能力強；

?  2、全天時全天候工作；

?  3、檢測目標精確。

二、系統集成平臺

智能安防集成平臺是公司自主研發的安防集成管理軟件產品，該產品是實現大型安防集成綜合管理的高效平臺，產品開發秉持了傳統與技術進步兼容并蓄的理念，按照信息化理論和軟件工程的思想，充分深入用戶的需求，系統不僅架構完整、易于組建大型安防集成系統，能夠接入市場上主流的探測器。

功能特點：

l  統一的網絡信息共享平臺，統一聯動多系統，消除“信息孤島”；

l  支持組播和視頻轉發技術；

l  方便快捷的集中式管理；

l  多級網絡拓撲結構；

l  報警防范應用；

l  智能圖像應用；

l  基于大型數據庫和 B/S 架構；

l  分布式圖像存儲 / 集中式圖像存儲；

l  多級電子地圖導航；

l  有效的報警聯動機制，全局預案配置；

l  支持多種網絡接入方式；

l  保護現有投資，兼容多種設備。

可靠性：周界雷達得益于雷達波的良好特性，加上先進的數字信號處理技術，成為最安全、最可靠的周界產品。

簡易性：具有快速布防功能及特點，自動發現、自動報警和自動將信號傳輸到控制中心，界面簡潔，操作簡單。

可控性：每個防區具有獨立的控制功能，報警軟件及主機鍵盤都可對防區進行控制。且所有操作事項都有記錄文件。

智能化：周界雷達具有其他周界產品無法實現的功能，持續探測、介質補償、測角測距等智能化功能都可集成到周界雷達產品身上。

網絡化：報警分級控制，網絡化軟件、先進的數字處理技術及支持網絡的傳輸方式，都使周界雷達產品具有更好的網絡化功能。