信息融合技术在周界入侵报警系统建设中的应用

信息融合技术在周界入侵报警系统建设中的应用

张向顺 李震 吴钰博

中建八局第三建设有限公司 江苏 南京 210000

摘要：周界防范是整个安全防范系统的第一道防线，对整个安全防范系统预警的及时性、处置的有效性具有决定性的意义。本文在分析周界防入侵系统技术现状以及多源信息融合技术的基本概念的基础上，对多源信息融合技术在周界入侵报警系统项目建设中的应用进行了深入的探讨，以供参阅。

关键词：多源信息融合技术；周界入侵报警系统；应用

1周界防入侵系统技术现状

当前比较主流的周界报警产品主要包括:主动红外对射探测器、微波对射入侵探测器、脉冲电子围栏报警系统、泄漏电缆周界报警系统、静电感应电缆报警系统、振动传感电缆报警系统和振动光缆报警系统等相关产品，在周界防入侵报警系统建设中发挥了重要作用，基本实现了入侵检测、触发报警和概略定位等功能。

随着安防建设的不断深入以及安防应用的不断普及，以前各个安防子系统独立的问题也逐步显现出来:一是各安防子系统相互独立，缺乏联动，发生紧急事件时不能高效发挥预警联防的作用;二是各个安防系统独立管理，管理与维护效率低下，警力与物力浪费明显，部分系统存在漏报率高、环境适应性差、部署不方便、维护难度大等问题。

随着科技的发展，信息融合技术在周界入侵报警系统中的优势越来越明显。不同原理传感器技术的发展、不同行业的周界入侵报警系统的业务需求反过来会对周界入侵报警系统的智能化水平提出更高的要求。智能化需求带来了系统结构复杂、数据量大，用户数多等问题，实现行业的精准划分并给出切实可行的综合解决方案是对企业综合实力的一个严峻考验。

2多源信息融合技术的基本概念

目前，在信息融合领域，诸多学者常常提及与信息融合类似的称谓，如数据融合、信息融合、多传感器融合，这些概念之间既存在差别又密切相关。多数学者认为，数据融合主要针对各类以数据形式表达的信息融合；当需要的信息是传感器量测数据时，数据融合就称为传感器融合；信息融合包括数据融合和传感器融合，但信息融合范围更宽泛，其融合的信息除数据外，还可延伸到图像、音符、符号、知识和情报等，目前在领域界不再做明确区别。

关于多源信息融合（multi-source information fusion），目前还没有形成一个统一的概念，美国三军组织实验室理事联合会（JDL）认为：信息融合是一个数据或信息综合过程，用于估计和预测实体状态，著名学者Hall认为：信息融合是组合来自多个传感器的数据和相关信息，以获得比单个独立传感器更详细更精确的推理；Wald认为：信息融合是一个用来表示如何组合或联合来自不同传感器数据的方法和工具的通用框架，其目的是获得更高质量的信息；我国著名学者韩崇昭、朱洪艳等认为：多源信息融合，实际上是对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。综上所述，我们可以认为：多源信息融合就是把来自多个监测设备收集的信息，借助某种信息融合规则，对这些信息加工处理，获得对检测对象的一致性解释或刻画，进而获取新的融合结果作为人们决策或行动的参考依据。

3多源信息融合技术在周界入侵报警系统项目建设中的应用

基于物联网技术的多传感器信息融合平台在传统视频监控系统中引入雷达、振动传感器等多种探测手段联合组网，发挥雷达全天候、大范围快速搜索的优势，及时发现可疑目标，引导光电完成对目标的监视和跟踪，提高监控系统的反应速度和有效性。

边海防、油田作业区等人烟稀少的偏僻地区，地域分布广，现场人员少。为防范不法分子破坏活动，有效保护人民和财产安全，需要在广阔地域内建立起全天时、全天候、智能化安全防护预警体系，实现对目标的全域搜索、快速发现、精确定位、智能识别、自动跟踪和及时处置。雷达光电联合监控系统就是针对这一应用需求而研制的新一代监控系统。从前端通讯模块接收前端设备的特征信号，对这些特征信号进行分析和处理，并且把处理后的结果存储进核心层，然后通知核心服务。融合中心包括两层算法:上层为多个节点、多种不同传感类型的整体融合算法;下层为单个节点的融合算法。根据用户设定的区域，包括方位和距离。雷达发射合适的波形，对指定范围进行扫描，得到目标信息，包括距离、方位、速度、幅度等，形成点迹和航迹数据，与光电系统信息交互，输出雷达探测到的活动目标方位信息数据和雷达的站址位置。光电系统接收来自雷达系统的引导信息，根据分配策略将不同目标分配给不同的前端探测设备，前端探测设备指向目标并进行跟踪，实现雷达与光电的联动。

雷达光电联合监控系统由雷达系统、光电系统和平台软件三部分组成：

雷达系统由雷达和显控终端组成，多台雷达可组网工作，通过合理的部署方式实现对监控区域全天候、全天时、大范围探测，雷达和显控终端通过有线或无线网络连接。

光电系统由光电探测设备、传输设备、图像处理及显控设备组成。前端探测设备通过分布式部署，实现对监控区域周界、监控区域内部的无盲区探测，后端图像处理设备及显控设备与雷达系统的显控终端部署在同一位置，前端和后端通过光纤连接。

光雷联动预警监视软件平台主要功能如下:

(1)数据融合

平台对雷达和光电获取的目标信息进行融合，智能分析和自动解析，在地理信息系统的二维或三维电子地图上实时或准实时显示报警位置，同时自动联动高精度远程双光谱光电跟踪仪，快速引导光电对发现目标锁定识别，完成警情复核，并记录联动过程信息，做到提前发现、联动迅速、定位准确、高清显示、全天候、全天时对目标区域实施预警监视。

(2)综合态势显示

软件可采用多种方式显示监控区域布防态势并兼容多种电子地图格式，包括大范围矢量电子地图、高分标率的地图影像数据等多源数据，可实时动态显示雷达的侦测范围、光电监控覆盖的区域等动态信息，实时显示入侵目标的运动轨迹和视频图像信息。

(3)信息综合管理

软件平台对获取的所有数据信息进行信息融合处理，并能够对探测信息进行分析处理、组合、计算，能够自动生成多目标情报信息，供值班人员对其查阅、回放、上报、汇总和打印等。

(4)联动集中控制

平台软件实现前端探测设备的远程开关机、方位俯仰、镜头变焦聚焦、红外夜视工作模式切换等功能，为提高系统的可扩展性，软件平台应该能够控制多套前端监控设备。

(5)工作模式选择

平台提供系统自检、状态显示、巡检、参数设置等功能，能够设置两个或多个预置位并能够设置预置位的焦距、聚焦和停留时间、调用预置位，光电跟踪仪可自动进入巡检模式等功能。

(6)光雷精确联动

平台软件基于地理信息系统对雷达和光电架设位置进行标注，对光电和监视雷达的光轴和电轴进行修正，实现雷达与光电有效联动探测，雷达侦测到活动目标后能够自动引导光电对可疑目标进行识别，使光电能够持续跟踪可疑活动目标，体现出常规视频监控不具备的多传感器联动探测功能特点。

4结束语

多源信息融合技术在周界入侵报警系统中的应用弥补了单一传感器技术漏报、误报情况的出现，提高了周界入侵安防质量，因此，加强多传感器信息融合技术的研究具有重要的现实意义。

参考文献

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