鐵路系統(tǒng)周界安防解決方案

目前，我國(guó)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(yán)重威脅運(yùn)營(yíng)安全。高速鐵路場(chǎng)景復(fù)雜，既包含比較開(kāi)闊地形下的路基、橋梁路段，也包含隧道口、咽喉區(qū)、通道門(mén)等重點(diǎn)地段，不同區(qū)段的防護(hù)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(wèn)題。但此路段，行人入侵、大型動(dòng)物入侵卻不可忽視，行人的主觀能動(dòng)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(hù)柵欄破損，3位當(dāng)?shù)鼐用駨钠瓶谔庍M(jìn)入鐵路線路，與52305次列車(chē)發(fā)生相撞，造成3名人員死亡。如何有效防范人員、大型動(dòng)物、大型家畜入侵，一直是鐵路運(yùn)營(yíng)的難題。

目前，高速鐵路路基路段主要采用物防手段進(jìn)行防護(hù)，一般采用柵欄防護(hù)人員和大型動(dòng)物的入侵，但不具備主動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能，當(dāng)柵欄因?yàn)槟承┰虺霈F(xiàn)漏洞時(shí)，采用先進(jìn)的技防手段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)入侵鐵路限界的人員和大型動(dòng)物對(duì)保障行車(chē)安全具有重要意義。

針對(duì)上圖開(kāi)闊路基場(chǎng)景，主要防范人員和大型動(dòng)物入侵鐵路限界，防范區(qū)域?yàn)閮蓚?cè)柵欄內(nèi)，依據(jù)對(duì)高鐵運(yùn)行的影響程度不同，可以劃分為一般性防護(hù)區(qū)域和關(guān)鍵防護(hù)區(qū)域。當(dāng)人員或大型動(dòng)物意外闖入，進(jìn)入一般性防護(hù)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)啟一級(jí)報(bào)警（重要但不特別緊急）；當(dāng)入侵目標(biāo)進(jìn)入關(guān)鍵防護(hù)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)啟二級(jí)報(bào)警（系統(tǒng)觸發(fā)關(guān)鍵事件報(bào)警信息）。聲光報(bào)警、視覺(jué)取證上傳，并提醒工作人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)處理安全隱患。

開(kāi)闊路基、橋頭段要監(jiān)測(cè)入侵鐵路限界空間的人員和大型動(dòng)物的入侵，綜合考慮各類(lèi)監(jiān)測(cè)手段的優(yōu)缺點(diǎn)，擬采用多光譜槍機(jī)與毫米波雷達(dá)的融合檢測(cè)方案進(jìn)行開(kāi)闊路基、橋頭段區(qū)域的防護(hù)。

多光譜槍機(jī)與毫米波雷達(dá)的融合檢測(cè)方案可以較好地發(fā)揮三種傳感技術(shù)（熱紅外、可見(jiàn)光、毫米雷達(dá)）的優(yōu)勢(shì)，并相互彌補(bǔ)各自的不足。攝像機(jī)可以獲取監(jiān)控場(chǎng)景豐富的視覺(jué)信息，有利于發(fā)現(xiàn)入侵目標(biāo)并識(shí)別目標(biāo)類(lèi)型，但無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)目標(biāo)的尺寸位置等信息。毫米波雷達(dá)可較為精確地檢測(cè)監(jiān)控場(chǎng)景的二維尺寸信息，且其環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，通過(guò)三種傳感器融合，可以應(yīng)對(duì)霧天、夜晚強(qiáng)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(dāng)下開(kāi)闊路基場(chǎng)景的防護(hù)需求。

三者數(shù)據(jù)在多層次充分融合后，并通過(guò)基于融合數(shù)據(jù)的智能識(shí)別方法，可以實(shí)現(xiàn)三類(lèi)數(shù)據(jù)的互補(bǔ)提高目標(biāo)識(shí)別的效果。通過(guò)將攝像機(jī)與毫米波雷達(dá)的融合檢測(cè)方案，在多個(gè)層次實(shí)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(shì)，提高入侵目標(biāo)的檢測(cè)準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、大型動(dòng)物的入侵檢測(cè)（移動(dòng)或非移動(dòng)目標(biāo)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(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范

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

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

lGB10408.1 入侵探測(cè)器通用技術(shù)條件

lGB12663-2001 防盜報(bào)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(bào)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(bào)警系統(tǒng)前端設(shè)備毫米波雷達(dá)視覺(jué)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(hù)的區(qū)域?qū)挾炔煌槍?duì)這個(gè)問(wèn)題，時(shí)變通訊的雷視一體機(jī)防護(hù)區(qū)域分析如下：

單臺(tái)有效監(jiān)測(cè)范圍20-220米。

鐵路雙側(cè)交錯(cuò)立桿部署，每臺(tái)間距200米。

常規(guī)場(chǎng)景可以覆蓋距鐵軌向外10米寬度。

特殊場(chǎng)景可以覆蓋到鐵軌向外20米寬度。

基本不受地勢(shì)起伏的影響，低洼的地方盲區(qū)會(huì)因高度差而有一定變化。

可以繪制多個(gè)任意不規(guī)則防區(qū)，實(shí)現(xiàn)不同警戒級(jí)別的報(bào)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(bào)和漏報(bào)等情況是絕對(duì)不允許的。首先在設(shè)備選型上要充分考慮。其次，雷達(dá)報(bào)警探測(cè)器的報(bào)警方式，可較大的降低誤報(bào)率。

另外，要充分考慮個(gè)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(duì)于報(bào)警前端的防拆卸報(bào)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(jìn)行總體設(shè)計(jì)，充分考慮與現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行整合，而不是形成一個(gè)單一的系統(tǒng)。

3、兼容擴(kuò)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(shí)，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(hù)要求，不搞一刀切式的部署與防護(hù)，同時(shí)也要避免防護(hù)不足或過(guò)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(lái)的良好伸縮性能，既能滿足當(dāng)前的需求，又能支持未來(lái)不斷增加的人員或設(shè)備的追蹤的需求。

TXPL200毫米波雷達(dá)視覺(jué)融合終端能夠?qū)τ诓坏陀?00米的探測(cè)范圍進(jìn)行微波雷達(dá)數(shù)字信號(hào)分析處理，視覺(jué)智能分析識(shí)別，雷達(dá)和視覺(jué)融合分析處理，達(dá)到一個(gè)高性能以及低誤報(bào)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(bào)的可能。終端設(shè)備分為五部分：前端毫米波雷達(dá)傳感器、遠(yuǎn)焦鏡頭、近焦鏡頭、邊緣算力處理器、及報(bào)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(jiàn)的各種安防設(shè)備，如周界視頻監(jiān)控，周界電子圍欄，震動(dòng)光纖等報(bào)警系統(tǒng)。毫米波雷達(dá)視覺(jué)融合終端能夠通過(guò)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(dú)在可視化綜合平臺(tái)上管控。