鐵路系統(tǒng)周界安防解決方案

目前，我國已建成世界上規(guī)模最大、速度最快的高速鐵路網(wǎng)，入侵高速鐵路的人員和異物嚴重威脅運營安全。高速鐵路場景復(fù)雜，既包含比較開闊地形下的路基、橋梁路段，也包含隧道口、咽喉區(qū)、通道門等重點地段，不同區(qū)段的防護需求差異較大。

路基段一般位于空曠地帶、橋頭一般位于低洼地帶，不存在泥石流、落石等異物入侵鐵路限界的問題。但此路段，行人入侵、大型動物入侵卻不可忽視，行人的主觀能動性使得人員入侵更具突發(fā)性和不確定性。2019年，在貴州省清鎮(zhèn)市，由于鐵路沿線防護柵欄破損，3位當?shù)鼐用駨钠瓶谔庍M入鐵路線路，與52305次列車發(fā)生相撞，造成3名人員死亡。如何有效防范人員、大型動物、大型家畜入侵，一直是鐵路運營的難題。

目前，高速鐵路路基路段主要采用物防手段進行防護，一般采用柵欄防護人員和大型動物的入侵，但不具備主動監(jiān)測與報警功能，當柵欄因為某些原因出現(xiàn)漏洞時，采用先進的技防手段實時監(jiān)測入侵鐵路限界的人員和大型動物對保障行車安全具有重要意義。

針對上圖開闊路基場景，主要防范人員和大型動物入侵鐵路限界，防范區(qū)域為兩側(cè)柵欄內(nèi)，依據(jù)對高鐵運行的影響程度不同，可以劃分為一般性防護區(qū)域和關(guān)鍵防護區(qū)域。當人員或大型動物意外闖入，進入一般性防護區(qū)域時，系統(tǒng)開啟一級報警（重要但不特別緊急）；當入侵目標進入關(guān)鍵防護區(qū)域時，系統(tǒng)開啟二級報警（系統(tǒng)觸發(fā)關(guān)鍵事件報警信息）。聲光報警、視覺取證上傳，并提醒工作人員及時到現(xiàn)場處理安全隱患。

開闊路基、橋頭段要監(jiān)測入侵鐵路限界空間的人員和大型動物的入侵，綜合考慮各類監(jiān)測手段的優(yōu)缺點，擬采用多光譜槍機與毫米波雷達的融合檢測方案進行開闊路基、橋頭段區(qū)域的防護。

多光譜槍機與毫米波雷達的融合檢測方案可以較好地發(fā)揮三種傳感技術(shù)（熱紅外、可見光、毫米雷達）的優(yōu)勢，并相互彌補各自的不足。攝像機可以獲取監(jiān)控場景豐富的視覺信息，有利于發(fā)現(xiàn)入侵目標并識別目標類型，但無法準確估計目標的尺寸位置等信息。毫米波雷達可較為精確地檢測監(jiān)控場景的二維尺寸信息，且其環(huán)境適應(yīng)性較強，通過三種傳感器融合，可以應(yīng)對霧天、夜晚強光、弱光等各種環(huán)境條件，是一種理想的傳感器組合應(yīng)用，較全面的解決了當下開闊路基場景的防護需求。

三者數(shù)據(jù)在多層次充分融合后，并通過基于融合數(shù)據(jù)的智能識別方法，可以實現(xiàn)三類數(shù)據(jù)的互補提高目標識別的效果。通過將攝像機與毫米波雷達的融合檢測方案，在多個層次實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度融合，可以充分發(fā)揮三種傳感技術(shù)的優(yōu)勢，提高入侵目標的檢測準確性，實現(xiàn)對人、大型動物的入侵檢測（移動或非移動目標均可）。

GB50198-94 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

lGB50343-2004 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范

lGB50348-2004 安全防范工程技術(shù)規(guī)范

lGB50394-2007 入侵報警系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

lGB50395-2007 視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

lGB50396-2007 出入口控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范

lGB10408.1 入侵探測器通用技術(shù)條件

lGB12663-2001 防盜報警控制器通用技術(shù)條件

lGA/T75-94 安全防范工程程序與要求

lGA/T367-2001 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求

lGA/T368-2001 入侵報警系統(tǒng)技術(shù)要求

lIEC1000-95 電磁兼容性·EMC。

鐵路系統(tǒng)周界防入侵報警系統(tǒng)前端設(shè)備毫米波雷達視覺融合終端安裝在鐵路沿線兩側(cè)，由于鐵道周界，不同路段需要防護的區(qū)域?qū)挾炔煌?，針對這個問題，時變通訊的雷視一體機防護區(qū)域分析如下：

單臺有效監(jiān)測范圍20-220米。

鐵路雙側(cè)交錯立桿部署，每臺間距200米。

常規(guī)場景可以覆蓋距鐵軌向外10米寬度。

特殊場景可以覆蓋到鐵軌向外20米寬度。

基本不受地勢起伏的影響，低洼的地方盲區(qū)會因高度差而有一定變化。

可以繪制多個任意不規(guī)則防區(qū)，實現(xiàn)不同警戒級別的報警。

軌行區(qū)一側(cè)，可以覆蓋7-10米。

1、可靠穩(wěn)定

出現(xiàn)誤報和漏報等情況是絕對不允許的。首先在設(shè)備選型上要充分考慮。其次，雷達報警探測器的報警方式，可較大的降低誤報率。

另外，要充分考慮個別設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)損壞等特殊情況發(fā)生的可能性。對于報警前端的防拆卸報警、防水、抗沖擊等性能均必須有所考慮。

2、立足整體

從數(shù)字化的角度進行總體設(shè)計，充分考慮與現(xiàn)有的系統(tǒng)進行整合，而不是形成一個單一的系統(tǒng)。

3、兼容擴展

充分利用鐵路系統(tǒng)現(xiàn)有的硬件及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，而不是重新全部更換一套。

同時，根據(jù)鐵路系統(tǒng)業(yè)務(wù)需要，不同的區(qū)域有不同的防護要求，不搞一刀切式的部署與防護，同時也要避免防護不足或過度投資。

另外，隨著鐵路系統(tǒng)信息化建設(shè)的逐步深入，系統(tǒng)要具有面向未來的良好伸縮性能，既能滿足當前的需求，又能支持未來不斷增加的人員或設(shè)備的追蹤的需求。

TXPL200毫米波雷達視覺融合終端能夠?qū)τ诓坏陀?00米的探測范圍進行微波雷達數(shù)字信號分析處理，視覺智能分析識別，雷達和視覺融合分析處理，達到一個高性能以及低誤報特性，降低了如在惡劣天氣，干擾因素，以及環(huán)境改變等等引發(fā)誤報的可能。終端設(shè)備分為五部分：前端毫米波雷達傳感器、遠焦鏡頭、近焦鏡頭、邊緣算力處理器、及報警網(wǎng)絡(luò)控制中心模塊。

鐵路系統(tǒng)要能兼容鐵路系統(tǒng)常見的各種安防設(shè)備，如周界視頻監(jiān)控，周界電子圍欄，震動光纖等報警系統(tǒng)。毫米波雷達視覺融合終端能夠通過網(wǎng)絡(luò)IP和物理防區(qū)接入鐵路系統(tǒng)現(xiàn)有的安防系統(tǒng)，成為系統(tǒng)的一部分，也可以單獨在可視化綜合平臺上管控。