基于物联网技术的周界安防系统设计付佳

基于物联网技术的周界安防系统设计付佳

付佳

天津港联盟国际集装箱码头有限公司天津300461

摘要：传感器网络技术，打造抗干扰能力强，漏警率低，满足全天候全天时监控要求的基于物联网技术的港口围界防入侵系统。物联网技术在港口周界安防系统设计应用愈加广泛。而借助物联网技术，可以提升港口周界安防系统设计的功能效用。本文就以物联网技术的港口周界安防系统设计为研究论题，对其进行深入研究，说明物联网技术的优势，重点介绍物联网技术在周界防入侵防御系统中应用。

关键词：物联网技术；周界安防系统；港口

1、物联网技术在周界安防应用特点

1.1物联网安防技术与传统安防技术的比较

安防行业信息化的发展经历了视频监控、信号驱动以及目标驱动三个阶段。其中，单一的视频监控已经不能满足人们对安全防护的需求；信号驱动类防入侵产品使用单一的信号量开关来检测入侵行为，误警率较高，且无法实现对入侵行为的精确定位。基于物联网的周界入侵防御系统，综合应用多种传感器阵列采集丰富信号量，对监控区域进行全方位保障，在周边区域形成三维防护预警，对周界入侵收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。

1.2物联网技术在周界防入侵防御系统的应用结合

对于物联网时代的周界安防就是采用网络传输、智能图像分析、传感器、RFID（无线射频识别）等多种信息技术，有效地将对讲机、移动电话、网络摄像头、灯光警报器、光纤周界等各种传感手段一个个和局域物联网连接起来，建设能够具有实时监控管理的周界防入侵防御系统，同时还实现与公安信息平台的对接。利用物联网技术进行协同感知的周界防入侵防御系统，主要由三大部分组成：前端入侵探测模块、数据传输模块和数据控制模块。当入侵行为发生时，前端入侵探测模块对所采集的信号进行特征提取和目标特性分析，将分析结果通过数据传输模块传输至中央控制系统；数据控制模块通过信息融合进行目标行为识别，并启动相应报警策略，实现全天候、全天时地实时主动防控。

2、周围周界安防系统设计内容

周界安防系统是一个采用统一的平台和接口，利用安装在周界上的智能报警探测器为主要探测手段，实现全天候、全天时对周界围栏（砖墙、钢筋围栏）进行实时主动监控、探测、定位并联动报警的一体化集成系统。当有监控周界的入侵行为发生时，系统将自动保存告警消息及通知指控中心，调出相关位置的视频图片供工作人员确认现场状况，同时与现场照明和声音告警子系统联动，通过灯光照射、播放警告录音对入侵者进行劝阻和威慑。

3、周围周界安防系统的各个子系统

3.1安防系统设计的入侵探测报警子系统

入侵探测报警子系统的前端探测分系统是由壁挂式智能探测器、智能视频服务器以及智能融合处理主机等器件组合而成。借助于对围栏振动信号的采集、数据分析，完成安防系统设计的报警输出。

当前，入侵探测报警子系统种类繁多，从探测所使用的材质划分，可大体分为震动光缆入侵探测系统和震动电缆入侵探测系统，下面简单介绍现在国内使用得最多的震动电缆入侵探测系统：震动电缆入侵探测系统由如下几部分组成：

（1）振动电缆传感器：其主要功能为监测围栏的振动，并将振动信号转换为电信号，同时将此电信号发送给前端信号处理器。

（2）前端信号处理器：是一台野外全天候计算机。有两个传感器接口，可外接两根上百米长的传感器电缆，它的主要功能是给传感器电缆发送振动探测脉冲信号，接收传感器的电信号，并根据传感器发来的信息进行分析计算。前端信号处理器可根据电缆传感器发来的信息，判断振动的性质。处理器依据检测到振动的位置分布、振动的次数和振动的强度均达到了设定的标准时，判定此振动为一个真正的入侵振动，并计算出发生报警的精确位置，从而向控制中心发出报警事件的全部信息。

（3）网络接口模块：用于建立一个与控制中心通信的RS485和RS232接口。

（4）终端模块：如果周界报警系统根据实际要求没有形成一个闭环的封闭周界，系统要求在串连在最后一个信号处理器的最后一根电缆的缆头处加接一个终端模块，用于信号反射处理，组成一个开路系统。

（5）继电器模块：有3个继电器输出，可用于现场外接联动设备，如警灯、警号、喇叭和摄像机等。

（6）中心管理与显示软件：系统的全面信息管理和控制及电子地图。此软件装在一台计算机里，通过RS232或RS485接口联接信号处理器，接收信息。

3.2安防系统设计的视频监控子系统

视频监控子系统主要由监控摄像头、视频编码器等电子设备组成。这也是物联网技术在周界安防系统设计中的一次改良，为周界安全考虑，需要在每个防区至少设置1路视频设备，然后借助多台视频设备的连接，对整个周界所在防区实时整体化的监控，一旦视频设备探测到报警信号，会立即在客户端推出防区报警视频画面，便于武警人员的及时防御。这样一来不仅能保证物联网技术周界安防系统设计的严密性，还能提升安全系统的可控制性。

3.3安防系统设计的声光联动控制子系统

当前声光联动控制子系统是由控制箱内的音频编解码器、立杆上的监控摄像机、扬声器、以及周界灯光等电子设备组成。

3.4传输网络子系统

主要部件为通信电缆、通信光缆、交换机、信号转换器，负责指控中心子系统指控中心子系统与前端探测子系统、指控中心子系统与视频监控子系统和指控中心子系统与照明及声音告警子系统之间的数据通信，及控制信令的传递。

3.5指挥中心子系统

主要部件为应用服务器、核心数据处理服务器、视频管理服务器、网络视频存储服务器、坐席综合处理主机、集成管理平台软件等。通过安防集成管理平台，操作员能够浏览系统信息、浏览电子地图、执行诊断测试以及参数设置；可以处理入侵报警、防拆报警、故障报警等各种报警信号。

3.6安防集成管理平台

安防集成管理平台，就是将围界各个子系统无缝集成到围界安全防范系统，实现入侵报警系统与视频监控、声光告警等子系统的联动控制。同时系统功能的配置应能提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。保证系统能在相关业务部门的各个流程、安全防范工作的各种关键环节实施有效的控制。

4、周界安防系统需注意的事项

4.1极端天气对周界报警准确性的影响

周界报警系统在遭遇到极端天气时（如暴风、暴雪），很容易产生过多的误报。如果在周界安防系统中增加建设一个气象站组合子系统，可以使防入侵系统根据气象参数实时自行调整参数（风速、雨量等），实现前端算法的自适应优化，实现降低误报率。

4.2前端安防设备的防雷设计

因为周界都是位于空旷并且附近没有高大建筑物的地方，监控立杆通常会成为周界附近的最高点。在遭遇到雷暴天气时，监控立杆便会成为雷击点，使得前端安防设备很容易被损坏。所以在设计时将防雷措施考虑进去显得尤为重要。

5、结论

综上所述，通过在港口周界安装安防系统，可以有效地探测到入侵港口周界的行为，同时通过扬声器播音对入侵者进行警示，并把瞬时的入侵画面传回到监控中心，由监控中心通知现场警卫对入侵者进行抓捕。有此看出，港口周界安防系统设计关系到整个港口的安全和港口工作的正常运行，其作为港口安全防范系统的重要组成部分，得到了普遍关注。加强港口周界安防系统设计，是维持港口周界治安的基础措施，将物联网技术应用到港口周界安防系统设计中，可提升港口周界安防系统的入侵能力，进一步增强港口的安全保卫效果。

参考文献

[1]林建海，陆开.基于物联网的浦东港口周界防入侵系统应用[J].华东科技，2012（7）：69~70.

[2]刘宝礼，张文东，庄威，等.基于物联网技术的智能安防系统[J].探测与控制学报，2013，35（4）：79~83.