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铁路周界入侵报警方案

2019-03-06 3579 神州明达-小明

铁路是国家经济发展的大动脉,是事关人民生产生活的重要基础设施

十三五铁路规划  

总的目标是到2020年铁路里程达到15万公里,高速铁路达到3万公里,铁路总规模是增加2.9万公里,其中高速铁路增加1.1万公里。“十三五”铁路投资拟达3.8万亿元

近些年,随着我国铁路建设的快速发展,尤其是高铁建设的快速推广,使我国铁路发展无论在速度上还是在密度上都达到了前所未有的高度。运行列车最高时速达到了300多公里,列车行驶间隔只有10多分钟甚至更短的时间,这就对铁路沿线的视频监控提出了更高的要求。而传统的监控设备由于监控范围小、分辨率低、夜视能力差等问题,已经很难满足这种日益提高的应用需求。


         铁路沿线安装中远距离热成像仪,负责监视铁轨两侧是否有非法入侵物、铁轨上是否有影响运行的杂物、沿线是否有塌方等,保障列车安全运行。在货场、机房安装近距离激光夜视设备,监视是否有偷盗、破坏行为。铁路沿线环境通常比较恶劣,风霜雨雪雾比较多,高速驶过的列车会带来比较大的震动,且常常是山高路远,点位比较分散,有时还要高空作业,所有这些都决定了前端设备不同于一般的安防产品,必须具有高质量、高稳定性,否则会给后期维护带来巨大压力。

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  • 能够实现铁路沿线(包括桥梁、隧道、咽喉等)、货场、机房等室外

  • 全天候24小时视频监控,实时提供铁路运营、安全状况。

  • 当有突发事件时,站点或铁路局监控中心的软件系统可以及时提供现场画面,记录事件发生的时间、地点,进行报警联动处理。

  • 铁路安防综合监控系统要求能对危及列车运行安全的自然灾害、突发事件等进行实时监测分析,精确判定各类安全隐患、灾害及故障的类型、性质和级别,从而为营运指挥中心及时调整运行计划、下达行车管制、抢险救援等提供强有力的信息保障。

  • 现在建成的铁路,铁路部门在沿线重点部位都安装了视频监控设备,同时加强线路巡查力度,重点查处破坏防护设施、网内行走、横穿铁路等违法行为,确保铁路运输安全畅通。


目前在铁路周界入侵报警系统中使用较为广泛的前端探测技术包括振动光纤、电子围栏、对射探测等。


电子围栏  系统是目前国内先进的周界防盗报警系统,安装在高铁线路低路基区段及部分矮墩桥两侧,具有威慑、阻挡和报警三大防护特性。这种报警系统分为脉冲电子围栏和张力式电子围栏。沪杭高铁目前使用的是脉冲式电子围栏,它由脉冲主机、报警喇叭、带有脉冲高电压的合金丝和防区组成,一旦有人想从栅栏等处闯入高铁线路内,电子围栏会立即做出反应,瞬间产生3000至7000的脉冲高电压击退闯入者,让人或牲畜形成心理屏障,产生惧怕并远离围栏,达到安全隔离和防范的目的,而电子围栏系统不会对人畜造成伤害。

脉冲电子围栏工作原理

电子围栏缺点     安装成本高,配套土建工程量大,耗电,需辅以CCTV来检查报警是否错误,夜晚侦测里,需要辅以灯光或红外照明


红外对射式:利用不可见红外光对射原理,在投光器和受光器之间形成一个肉眼看不见的多束红外光栅组成的防范护栏,只要相邻两束红外光线被遮挡,即产生报警信号并自动向外发送警报。

优点:

a安装简便,维护方便。 

b隐蔽的防卫方式:使入侵者在不知不觉中触警。 

c昆虫或小动物等通过防盗网时,由于不能完全遮断防卫射束,所以不会产生误报警。 

d当隐形防盗网接收端电源线或信号线被剪断时,报警信号输出电路将自动输出无线报警信号。 

缺点:

a. 受天气、地形等外界影响比较大,安装容易有死角 

b. 误报率相当高 

c. 使用寿命短 

微波对射式  微波对射由收发分置的微波传感器(一般由发射器和接收器组成)构成。通过在发射器和接收器之间建立一个不可见的微波空间能量场。对于企图跨越本区域的行为,接收器都会产生报警。

由发射器和接收器构成,工作时在发射器和接收器之间形成三维立体的不可见微波探测区域,利用场干扰原理或波束阻断式原理来探测入侵者。一旦有人闯入防护区域,遮断微波探测波束时,系统立即产生告警信号。

优点:

 a由于微波对射工作于10GHz,工作频率远离了光谱,所以天气因素对它的工作影响很小,雪天、雾天也不会引起误报。同时微波产生的探测效果是立体波束,高和宽可以从几十厘米到10米可调,探测效果非常良好。 

b微波对射式探测器可以和红外对射探测器共同使用,当两个探测器同时有报警信号时,才会有告警输出,降低了系统误报的可能性。

缺点:

a. 微波传感辐射的电磁波对人体有害 

b. 受雷达干扰,不适合用在空中交通和国防部 

c. 发射器与接收器的距离影响探测率 

d. 安装要求高,安装不合适,微波会透过窗外泄,进而产生误报


常规的铁路防护报警主要有桥梁和隧道通知报警、落石检测报警、滑坡和坍方检测报警、雪崩检测报警、水位检测报警等。


  桥梁和隧道通知报警

  在列车接近时,以表示灯和警笛通知在桥梁上或隧道内的工作人员及时回避。当发生危及行车安全的情况时,工作人员可启动遮断信号机,向驶来列车发出停车信号。为此,在桥梁上或隧道内及其接近两端区段设轨道电路,在距两端不少于50米处设遮断信号机,以及在桥梁上每隔140米,在隧道内每隔60米设置事故按钮、警笛和表示灯。两端的轨道电路在列车驶来方向用作启动接近报警,在驶去方向用作中止报警。接近区段轨道电路的长度要根据列车速度和工作人员回避所需要的时间来决定。

  落石检测报警

  在山区发生自然落石,常危及列车的运行。为防止发生意外的行车事故需设置落石检测网。落石检测网可以拦阻落石落到轨道上。当落石超过一定数量而使检测网破坏时,检测网则向有关方面发出报警。检测网是在金属网上附加电线,或以绝缘电线编成。网目约为50~60毫米,能拦阻50~60公斤的整块石块。此外还有使用检测板,能阻止50毫米以下的小石落下,以防打破列车车窗玻璃等。

  检测出落石后,一般采用音响报警和采用两灯循环点灭的落石报警机报警。如果两站间有数个报警处所时,将检测继电器串联起来向车站报警,同时也向站间的养路巡检所报警。

  滑坡和坍方检测报警

  在易有滑坡、坍方的地区一旦发生危及列车运行安全的险情,需预先检测出险情并报警。滑坡、坍方的检测装置有:a、回路管制器式,在切土壁面上设回路管制器,以杆连接固定地点,当土砂等移动时,回路管制器向左右任意移动,其接点断开使检测继电器释放,接通电路向有关方面发出报警;b、倾斜式,当土砂等移动时使检测装置的水银接点倾斜,断开检测继电器电路,向有关方面发出报警,检测部分有四个水银接点,水银接点向任何方向倾斜,必定有一个以上的接点断开,其断开角度可由检测装置调定;c、路肩变形检测式,在易崩溃的路肩和边坡上,设混凝土块以钢丝绳连接起来,路肩和边坡移动时,混凝土块下落,拉动钢丝绳,使水银接点短路轨道电路。

      雪崩检测报警

  常用防雪栅上附设电线,或用水银接点的倾斜接通和设雪崩受压式电路管制器进行报警。

  水位检测装置

  洪水等水位超过警戒线,危及行车安全时,向有关行车人员及养**员发出报警。报警装置由装在浮标上的微型开关或笛簧继电器构成。水位升高至警戒线时,接通报警装置的开关或笛簧继电器,自动发出报警信号。

周界入侵报警系统工作原理

1.方案系统组成

  站点监控中心作为二级节点,部署硬盘录像机、显示控制设备等,实现对前端视频采集设备的本地存储和显示控制,同时负责向一级节点转发视频。一级节点为铁路局指挥中心,部署监控管理平台、存储服务器、流媒体服务器、解码器、电视墙等,负责所有设备管理、用户管理、视频预览、回放、转发、存储、分析、上墙显示等。


   在桥梁、隧道、咽喉等特殊路段,以及霜、雾、雨、雪多发路段,推荐采用红外热成像仪或含红外热成像仪的双光谱夜视仪。


  • 同时实现区域报警和自动追踪时依旧保持良好的效果,噪点少,不影响人工对图像的判读;再就是不受能见度影响,在雾、霾、雨雪等天气下依旧保持极高的作用效果。抗干扰能力强.

  • 网络安防热像仪,在具有挑战性的成像环境中获取最清晰的图像和执行最出色的入侵检测。利用红外的特征实现基于红外热成像的昼夜监控、自动报警和追热成踪,同时利用可见光成像倍率高的优势实现对现场情况的辨识。功能主要是提供报警,一旦防区内有移动的物体闯入就会发出报警信号。

  • 定位准确,我们用红外热成像周界报警系统一般会将布防区域划分为几大防区,一旦有某个防区出现警情,周界报警系统就会立即将有警情的防区发送给报警主机,从而达到了精确定位功能。

  • 红外热像仪内置视频分析工具,打造强大的独立式周入侵检测设备。能够区分人类或车辆入侵,通过电子邮件、边缘图像存储、数字输出或VMS提供可靠的检测和灵活的报警选项。

  • 热像仪的传感器管理软件包含先进的视频分析算法,专门用于分析热监控录像。它会探测并跟踪各种类型的移动,具有移动侦测功能,再将其与预先制定的参数进行比较。通过友好的用户界面,您可以创建自定义的绊网、隔离区、温度报警和定向报警规则。一旦传感器管理软件探测到非授权移动,便会触发报警。

  • 所谓区域报警,就是在摄像头的视角范围定义出一些区域,当此区域的出现非法入侵的时候就产生报警。

功能主要是夜间可以在1公里、5公里、甚至10公里都可以看到移动物体,不管是人车物,因为红外热像仪是根据物体不同的温度来成像的。 并且拥有出众的侦测距离性能。这种红外热像仪搭载100 mm的镜头,使得我们可以清楚的检测目标物。另外一个优点是这种红外热像仪含有非制冷式红外探测器。这可以将停机时间减至绝对极小值。我们需确保红外热像仪全年全天候运转.


方案其他功能


1.360度连续旋转,全向扫描,并可调整俯仰,从而完整覆盖周界(亦可固定式);

2.可对周界危险自动报警和传输;

3.采用高倍率可见光成像技术对现场进行细节情况勘测;

4. 自动追踪特定目标;在移动侦测功能方面又增加了追踪功能。即当镜头前出现异动目标时,摄像机云台会根据目标活动轨迹进行自动跟踪旋转。

6.采用图形化软件,提供用户操控界面。

7.热成像原理  可以实现多维度算法综合分析,确保系统稳定准确工作,值班人员不会为“狼来了”这样的误报疲于应付。

红外热成像周界入侵报警系统应用优势 

周界入侵方案优势分析:

a) 入侵检测可以设定多个任意形状的防区,多个防区位置可以重叠,互不影响;各防区内

各类型的参数可以独立设定,互不影响; 

b) 满足预设条件的多个目标进入警戒区域,可以同时对所有目标分别检测、分类和跟踪;

c) 根据预设条件,可以自动区分防区内入侵者的类型(人和交通工具),只有符合指定特

征的入侵行为才会引发报警,而其他不符合条件的入侵将会被忽略; 

d) 与被动红外传感器(PIR)、地面震动传感器等传统直线(或点式)传感器相比,智能视频入侵检测功能可以提供更大的检测范围、更高的检测率(POD)和更低的误报率(FAR),因此可以用它来替代各种类型的直线(或点式)传感器来进行入侵检测和报警;

e) 适用于各种场合的非法入侵检测,如入室盗窃、高危区域、游泳池、无人区、攀越围墙、私人住宅区、监狱等。

f) 扩展性强,具有联动报警功能,一旦有非法者闯入了我们布防的区域,那么红外周界报警系统对周边监控产生联动,自动转向报警区域,中心监视器画面自动切换到报警防区,硬盘录像机自动对该防区图像进行录制,现场警灯警视。



减少误报警原理分析

     拥有对比度高的热监控和特有的视频分析算法,使红外热护栏的误报警率低于其它安防产品组合,准确率高达99%。在大雨,强烈阳光、狂风、雾霾、下雪等全年四季不同条件下,都不会出现误报警的情况。误报警的频率也较低,红外热像仪依靠热对比而不是色彩对比,因此视频分析软件可十分精确地分辨实际入侵者和飞鸟或水滴


 传感器管理软件包含先进的视频分析算法,专门用于分析热监控录像。它会探测并跟踪各种类型的移动,具有移动侦测功能,再将其与预先制定的参数进行比较。通过友好的用户界面,您可以创建自定义的绊网、隔离区、温度报警和定向报警规则。一旦传感器管理软件探测到非授权移动,便会触发报警。


与普通闭路电视摄像机相比,红外热像仪能真正与视频分析软件完美结合。由于红外热像仪根据场景发散的红外辐射产生热图像画面,因此它们可以提供各种条件下的高对比度热图像。无论天气和照明条件如何,热画面都能以高对比度的热图像清晰显示入侵目标物,这使得安保系统在探测性能方面具有更高的一致性。

视频分析软件与红外热像仪的结合,还可以降低无用警报的概率。人与其周围环境之间的热图像对比度远比大多数情况下的色差强烈。因此,基于闭路电视摄像机的入侵目标物探测系统如需保持准确度,其灵敏度必须提高;但是这会产生大量的无用警报。由于热图像中入侵目标物与其周围环境之间的对比度较高,因此,就基于热像仪的入侵目标物探
测系统而言,可以将其探测灵敏度设置得更低,这将大大降低无用警报的概率。在不影响入侵目标物探测的情况下,闭路电视视频探测、传感器电缆等其它技术无法达到如此低的无用警报概率。




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