监狱SP100VF相控阵雷达智能安全防范系统解决方案

XX监狱相控阵雷达智能安全防范系统方案目录一、概述.......................................................................................................................................................3二、方案设计...............................................................................................................................................31、需求分析.........................................................................................................................................32、系统结构.........................................................................................................................................43、SP100VF相控阵雷达特点及外观图..............................................................................................54、相控阵雷达前端报警模块.............................................................................................................65、视频分析前端报警模块和软件.....................................................................................................96、综合布线和网络传输系统...........................................................................................................10三、系统功能特点.....................................................................................................................................101、系统的特性...................................................................................................................................102、系统功能特点...............................................................................................................................11四、SP100VF智能相控阵安全防范系统配置........................................................................................15一、概述传统的周界/区域安全防范系统（物理防范的围栏、围墙以及电子围栏、震动传感器、视频等）或受光学能见度影响，或受恶劣天气影响（风、雨、雪、雾、冰雹、沙尘等），或受复杂环境影响（小动物、杂草丛生、树木等），以至安全防范系统漏报率高、误报率高、无法准确探测运动目标的距离、角度、速度等信息，形同虚设。上述限制条件决定了无法依赖于某一种安全防范技术，必须选择两种甚至两种以上的技术，并且将这些技术进行有机的融合，从而设计出有效的安全防范系统。传统的被动触发式及视频传感器只能提供大致的目标区域，无法探测目标的距离、角度和速度；不具备在目标进入防区前的预警功能；雷达探测器能在目标进入防区前进行探测预警，可通过对目标的距离、角度和速度的测量来判断目标的行为和类别，最大可能的减少误报警。监狱管理对象的特殊性决定了其应用的围墙的重要性，围墙是监狱的重要防范场所。最近一段时间发生了“韶关北江监狱越狱事件”黑龙江未管所“8.10越狱事件”，对围墙安装警戒系统变得极为重要。一旦发生越狱等非正常突发事件，社会影响巨大。因而，我司针对监狱围墙的重要及特殊性研发了这套围墙相控阵雷达智能安全防范系统。二、方案设计1、需求分析距离监狱实体围墙5米内侧，安装有钢网围墙。结合监狱现场情况，建议在围墙与钢网之间安装相控阵雷达智能安全防范系统。该系统能够通过多种方式主动探测到各种入侵或逃越行为，联动安防指挥中心、分控中心报警，并统计记录各种警情和录像。2、系统结构监狱的相控阵雷达及视频融合安全警戒系统主要包括前端相控阵雷达和摄像机、计算机网络及布线、后端服务器及报警管理系统。安全警戒系统使用相控阵雷达加智能视频分析两种技术手段融合，来实现围墙安全防范报警。安全警戒软件在确定警情后，触发管理报警防区的声光报警设备，第一时间反馈给后台监控总平台。安全警戒软件在收到报警后，会在平面上显示多种报警信息，通过语音、图标等提示值班人员。安全警戒软件在确定警情后，还可以和原有安防综合管理平台联动，将警情及相关信息传输到用户已有的安防平台，实现监狱安防指挥中心对警情的处理。并且将警情传送到分控中心，协同分控中心值班人员处理警情。BNC探测前端监控报警管理中心智能安全防范系统交换机防区1DVRTCP/IP安全警戒系统数据传输系统球机监控系统TCP/IP联动协议安防管理平台数据协议数据协议防区2防区3防区nTCP/IPTCP/IPTCP/IPBNCTCP/IP系统由前端探测设备、信号采集与处理系统、网络传输与分析控制系统等组成，具备雷达视频信息与视频图像联动识别、运动目标跟踪监视、坐标方位地图标定、网络化传输、信息融合、主动预警等多功能的信息综合系统，解决了视频搜索速度慢、精度差、手工操控繁琐等问题，提高了远距离视频监控系统的使用效率，提高了目标搜索和跟踪的速度和精度，降低了执勤人员的工作强度，提高了系统的使用价值。3、SP100VF相控阵雷达特点及外观图通过视频智能分析功能和智能相控阵雷达划区域的联合定位，可以规避单一设备产生的系统误差。更准确的确认有效报警区域。相控阵雷达在发现目标后，会实时将计算出的目标数据，例如距离、角度、速度等参数与视频联动，结合视频自身视频智能分析功能对视频区域内的物体进行分析以确定目标，双重确认后再传输给后台服务器显示出来。安全警戒系统软件整合视频、相控阵雷达测距测角测速数据，可以定位警情发生区域的准确位置，再将警情通知用户。1、产品组成：网络摄像机两台（16mm长焦+4mm短焦）SP100相控阵雷达报警装置防水箱（防区控制器、开关电源、光交换机)2、相控阵雷达SP100性能特点：雷达探测距离：缓慢运动目标120m；肘膝匍匐运动目标120m；直立行走目标160m；距离分辨率：0.75m；探测角度：水平13°（可以对扫角进行控制，实现任意大小的锥状防区划分），垂直9°；测角精度：1°；探测率大于99%；发射频率：24.00-24.15GHz；多目标能力：32；扫描速率：500次/秒；更新速率：12次/秒；功耗：5WMAX8~16VDC；防护等级：IP67；工作温度：–40℃~85℃；4、相控阵雷达前端报警模块前端设备布置相控阵点位图根据XX监狱的情况，围墙周长约1600米。SP100相控阵雷达报警距离理论上可到达160米，SP100VF实际使用中可达到100米以上。需使用16个SP100VF相控阵雷达探测器，在实体围墙和钢板围墙内部署。SP100VF首尾相接，形成无缝的智能安全防范墙。相控阵雷达报警实现方式SP100相控阵雷达采用收发一体化技术，多天线相控阵复合结构，线性调频连续波体制。本产品的工作原理是通过24G频段的电磁波对周界防区进行实时扫描，基于被测目标的距离域时延效应，速度域的多普勒效应，并结合多天线的相差，运用2FFT、目标聚类跟踪等多项数字信号处理技术，对防区内目标的距离、速度、角度进行精准测量，从而在周界防区内识别有效报警目标。并且将相关数据及警情信息上传到服务器。相控阵雷达的优势是不但能够发现防区内的目标，还能够精确给出目标的距离、角度、速度等参数。探测距离0-160米相控阵电磁微波扫描是一定张角的区域，在应用到周界报警，需要控制报警信号在一定的区域。由于相控阵探测器能够测算距离和角度，所有可以建立以相控阵雷达为原点的极坐标系，在此基础上，可以根据现场情况，规划需要报警的防区，对规定区域外的信号不进行处理，防区以外的入侵目标，不会报警。由于电磁微波的传播特性，相控阵雷达发射的电磁微波在近距离也能无死角的覆盖，从而相控阵雷达能够无死角的探测最近距离的目标。同时多个相控阵雷达首尾相接，互相之间有一部分重叠区域，从而保证周界防区无漏洞。SP100相控阵雷达的特性SP100相控阵雷达利用纳秒级电磁微波进行目标特征检测，具有探测距离远、抗干扰能力高、检测速度快、检测结果准确性高、操作简单直观、安装方便、实用性强等优点。1）探测距离远：SP100使用SiGe工艺的集成MMIC设计，在有效降低产品功耗的同时大大提高了灵敏度，有效动态范围≥60dB。相较传统的分立式元件设计，系统一致性大大提高。空旷环境下探测距离不小于160m，稳定性远优于市面上同类产品。2）抗干扰能力高：SP100多天线相控阵复合结构，电磁微波实时覆盖监测区域，信号处理算法会不停记录、更新地面背景杂波。采用背景对消原理，SP100可以真正实现全天候工作，适应大风、大雨、大雪、大雾、沙尘等恶劣天气情况。适用于复杂地面环境中的运动目标探测。SP100相控阵雷达采用先进的同频异步信号过滤技术。即使相邻设备或附近24GHz交通测速雷达有同频道干扰，也不会影响雷达正常工作。3）检测速度快：SP100采用最先进的FPGA+双核ARM异构处理器，计算能力大幅领先市面同类产品。每秒对监视环境扫描不小于10次，支持对最多32个目标同时探测跟踪的能力，同时雷达支持≥10个目标同步输出，在最短时间内给出最精确的探测结果。4）准确性高：SP100使用2FFT、目标聚类跟踪等多项数字信号处理技术，最低探测速度≤0.05m/s，不论目标以何种姿势、任意位置闯入防区，都能被快速定位。同时具有模式识别技术，对飞鸟、猫等小动物进行识别，进一步降低虚警、漏警的概率。5）安装方便、操作简单：SP100整机尺寸小、重量轻，定位安装便捷。可快速搭建，不需要特殊的安装结构，并可以任意设定防区区域，即便覆盖了如大门、安全通道等无需检测的区域，也能够实现分段报警，简化了设计和安装要求。6）兼容性好、便于系统集成：SP100支持以太网口（TCP/UDP）、串口数据传输，后台集成方便，支持与我司现有视频融合一体化系统及第三方安全报警系统进行对接，轻松实现整套安防解决方案。5、视频分析前端报警模块和软件SP100VF相控阵雷达自带2个摄像机，通过设备自带智能分析功能，来实现出现警情时的实时跟踪和精确拍摄。在视频软件报警中，视频分析主要使用目标侦测和大小检测过滤功能，还包括对树叶、草等摇摆的过滤。具体方式是在相控阵雷达触发报警后，视频监控摄像机会分析视频监管区域，如有异常物体移动，视频将产生报警信号，然后通