CN115294708B - 一种机场围界安防系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机场围界安防系统，包括位于机场围栏结构上的物理围界层、第一传感监测层、第二传感监测层、第三传感监测层、中央控制层，以及包含多套相互匹配并通过锁定机构相连的基座和安装盒的安装结构层。第一传感监测层的振动传感器设于安装盒内，基座安装于围栏结构上。安装盒安装到基座上时，在中央控制层的作用下，当第二传感监测层检测到安装状态达到第一位置状态，锁定机构进入预备状态并具有进入锁定状态的趋势；当检测到达到第二位置状态，锁定机构进入锁定状态，第一、三传感监测层所在的信息传输路径及相应电路分别连通。本发明能解决现有机场围界安防技术易对通信产生干扰、探测准确性不高且便利性、稳定性不好的问题。

Description

一种机场围界安防系统
技术领域
本发明涉及机场围界安防技术领域，尤其涉及一种机场围界安防系统。
背景技术
近年来机场基础建设的快速发展提升了民航机场安全防范的要求，而飞行区安全防范便是民航机场安全防范这一部分的重要组成单元,其主要起到防范非法入侵行为,实时监控机场飞行区运行状态等作用。
现有的机场围界安防系统通常采用毫米波雷达探测、红外探测等技术来实现上述的效果，但这些技术同时也存在容易对空管等无线通信系统产生干扰，探测准确性不够高的问题而且设备安装的方式普遍便利性、稳定性不好。
发明内容
基于此，有必要针对现有的机场围界安防技术容易对通信产生干扰、探测准确性不够高且设备安装的便利性、稳定性不好的问题提供一种机场围界安防系统。
本发明提供了一种机场围界安防系统，其包括：
物理围界层，包括分布于机场的围栏结构，用于圈定机场的围界安防边界；
第一传感监测层，包括沿周向均匀分布于所述围栏结构上的多个振动传感器，所述振动传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度仪，以及三轴地磁计；
安装结构层，包括多套相互匹配的基座和安装盒，所述基座与所述安装盒通过锁定机构固定连接；所述振动传感器设于所述安装盒内，所述基座固定安装于所述围栏结构上；
第二传感监测层，用于检测所述安装盒在所述基座上的安装状态；
第三传感监测层，包括安装于所述围栏结构上的多个风速风向传感器、雨量传感器；
中央控制层，包括振动入侵控制单元和电路单元，用于控制所述第一传感监测层、第二传感监测层、第三传感监测层、锁定机构，与所述中央控制层之间信息传输路径的连通以及相应电路的连通；
其中，所述安装状态包括第一位置状态和第二位置状态；
在所述安装盒装安装到所述基座上的过程中，当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第一位置状态时，所述锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定机构进入所述锁定状态，以使所述基座与所述安装盒固定连接；
当所述锁定机构进入所述锁定状态时，所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路分别连通，并分别与所述中央控制层通信。
进一步地，所述锁定机构包括：
锁定槽，设置于所述安装盒上；
锁定件，与所述锁定槽的轮廓相匹配，且可靠近或远离所述锁定槽地活动设置于所述基座；
其中，所述锁定槽内固设有铁磁性金属，所述锁定件包括电磁铁装置；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第一位置状态时，所述电磁铁装置所在电路由开路状态切换为通路状态，所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力被预设为，小于或等于所述锁定件向所述锁定槽运动所需要克服的力；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态处于离开所述第一位置状态，且不断靠近所述第二位置状态的过程，所述电磁铁装置所在电路保持为通路状态，所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力，由小于或等于，转换为大于所述锁定件向所述锁定槽运动所需要克服的力，所述锁定件向所述锁定槽运动；
当所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定件在所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力作用下进入到所述锁定槽内，以使所述锁定机构进入所述锁定状态，实现所述基座与所述安装盒的固定连接。
进一步地，所述第二传感监测层包括液位感应装置，所述液位感应装置至少包括第一液位传感器和第二液位传感器；
所述安装盒上设有向外延伸的限位件；
所述基座包括：
容置腔，其内存储有液体；
第一限位导向槽，位于所述基座上靠近所述锁定槽的端部处，并与所述容置腔的一端连通，所述锁定件位于所述第一限位导向槽内；
第二限位导向槽，与所述容置腔的另一端连通，且其轮廓与所述限位件相匹配；
第一活塞，用于分隔所述容置腔与所述第一限位导向槽，并与所述锁定件相抵接；
第二活塞，用于分隔所述容置腔与所述第二限位导向槽；
其中，所述第一液位传感器、第二液位传感器均位于所述容置腔内，分别用于检测所述容置腔内的液体是否达到预设的第一液位处、第二液位，从而实现对所述安装状态是否达到所述第一位置状态、第二位置状态的判断；
在所述安装盒安装到所述基座上的过程中，所述限位件逐渐伸入到所述第二限位导向槽中并推挤所述第二活塞，以使所述容置腔内的液体的液面上升；当所述限位件完全进入到所述第二限位导向槽内时，所述容置腔内的液体的液面达到所述第二液位。
进一步地，所述第一限位导向槽、容置腔、第二限位导向槽依次连通构成的的腔体的纵向截面呈“L”形；其中，所述第一限位导向槽位于“L”形腔体的竖直部，所述第二限位导向槽位于“L”形腔体的横向部，所述容置腔位于“L”形腔体的弯折部。
进一步地，所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路均包括与其上电源电连接的第一连接端，以及分别与所述第一传感监测层、第三传感监测层电连接的第二连接端；所述第一连接端的接口、第二连接端的接口均位于所述锁定槽的槽壁上，所述锁定件上设有可用于连通所述第一连接端的接口、第二连接端的接口的电路；当所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定件进入到所述锁定槽内致使所述锁定件上的电路分别与所述第一连接端的接口、第二连接端的接口连通，从而实现所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路分别连通。
进一步地，所述第二传感监测层还包括液位动态监测装置，与所述中央控制层相连，用于检测所述安装盒在所述基座上安装完成后，所述容置腔内的液体的液面平稳度变化情况。
进一步地，所述机场围界安防系统还包括：
声光控制层，包括多个沿周向均匀分布于所述围栏结构上的灯光装置和发声装置，所述声光控制层与所述中央控制层连接；
信息警报端，用于获取所述中央控制层关于入侵的判断结果，并根据所处判断结果控制相应的所述灯光装置、发声装置发出提醒。
进一步地，所述灯光装置与所述发声装置被配置为两两配套组合安装于所述围栏结构上，所述配套组合与所述振动传感器数量的比例被配置为N:1，N为大于或等于1的整数。
进一步地，所述机场围界安防系统还包括：
数据处理端，用于通过服务器端获取所述中央控制层、信息警报端的数据，并进行可视化处理；
内容展示端，用于展示所述数据处理端的数据处理结果。
进一步地，所述机场围界安防系统还包括视频采集层，所述视频采集层包括多个分布于所述围栏结构上的拍摄装置；
所述拍摄装置的数量和在所述围栏结构上的安装位置被配置为可以使所述视频采集层可采集到所有振动传感器以及所述围栏结构全部外围的视频画面。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
当用户需要该机场围界安防系统开始工作时，只需将安装盒通过锁定机构固定安装到围栏结构上的基座上即可。在上述过程中，当第二传感监测层检测到安装状态达到第一位置状态时，锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势。当第二传感监测层检测到安装状态达到第二位置状态时，锁定机构进入锁定状态，以使基座与安装盒固定连接；第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路分别连通，并分别与中央控制层通信。中央控制层在结合风速、风向以及雨量等天气情况引起的数据杂音和振动传感器检测到的数据信息后，便可以确定物理围界层是否遭到入侵。通过这种设计，在完成安装盒在基座上的安装的同时便能开启第一传感监测层、第三传感监测层的工作；当安装盒从基座上卸下来的同时便能关闭第一传感监测层、第三传感监测层的工作，极大地简化了机场围界安防系统的安装便利性和工作稳定性，且采用的振动传感器对通信产生干扰小、探测准确性较高。
附图说明
图1为本发明的机场围界安防系统中的安装结构层在第一位置状态下的结构示意图；
图2为本发明的机场围界安防系统中的安装结构层在第二位置状态下的结构示意图；
图3为本发明的机场围界安防系统中的安装结构层的外观示意图；
图4为本发明的机场围界安防系统中的安装结构层在一实施例中的结构示意图；
图5为本发明的机场围界安防系统中的安装结构层在一实施例中的安装位置示意图；
图6为本发明的机场围界安防系统的系统结构框图；
图7为本发明的机场围界安防系统中信息警报端、数据处理端、内容展示端、视频采集层与中央控制层的连接框图；
图8为本发明的机场围界安防系统中的振动传感器在一实施例中工作时生成的信号示意图；
图9为本发明的机场围界安防系统中的内容展示端在一实施例中所展示内容的示意图。
附图标记说明如下：
100、围栏结构；200、第一传感监测层；210、振动传感器；310、基座；311、容置腔；312、第一限位导向槽；313、第二限位导向槽；314、第一活塞；315、第二活塞；316、第一液位；317、第二液位；320、安装盒；321、限位件；331、锁定槽；332、锁定件；333、铁磁性金属；334、电磁铁装置；335、第一连接端的接口；336、第二连接端的接口；400、第二传感监测层；410、第一液位传感器；420、第二液位传感器；430、液位动态监测装置；500、第三传感监测层；510、风速风向传感器；520、雨量传感器；600、中央控制层；700、声光控制层；710、灯光装置；720、发声装置；800、信息警报端；900、数据处理端；910、内容展示端、920、视频采集层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本发明的一部分实施例，本发明还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2、图5及图6所示，本发明提供了一种机场围界安防系统，其包括：
物理围界层，包括分布于机场的围栏结构100，用于圈定机场的围界安防边界；
第一传感监测层200，包括沿周向均匀分布于围栏结构100上的多个振动传感器210，振动传感器210包括三轴陀螺仪、三轴加速度仪，以及三轴地磁计；
安装结构层，包括多套相互匹配的基座310和安装盒320，基座310与安装盒320通过锁定机构固定连接；振动传感器210设于安装盒320内，基座310固定安装于围栏结构100上；
第二传感监测层400，用于检测安装盒320在基座310上的安装状态；
第三传感监测层500，包括安装于围栏结构100上的多个风速风向传感器510、雨量传感器520；
中央控制层600，包括振动入侵控制单元和电路单元，用于控制第一传感监测层200、第二传感监测层400、第三传感监测层500、锁定机构，与中央控制层600之间信息传输路径的连通以及相应电路的连通；
其中，安装状态包括第一位置状态和第二位置状态；
如图1所示，在安装盒320装安装到基座310上的过程中，当第二传感监测层400检测到安装状态达到第一位置状态时，锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势；
如图2或图4所示，当第二传感监测层400检测到安装状态达到第二位置状态时，锁定机构进入锁定状态，以使基座310与安装盒320固定连接；
当锁定机构进入锁定状态时，第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路分别连通，并分别与中央控制层600通信。
具体到实施例中，当用户需要该机场围界安防系统开始工作时，只需将安装盒320通过锁定机构固定安装到围栏结构100上的基座310上即可。
在上述过程中，如图1所示，当第二传感监测层400检测到安装状态达到第一位置状态时，锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势。以该锁定机构为电动闩锁机构为例，则上述预备状态可以理解为中央控制层600在收到第二传感监测层400传来的第一位置状态确定信号时，控制锁定机构所在电路切换到通路状态，电动结构中的动作部件因此具有了开始运动的趋势。
在上述过程中，如图2所示，当第二传感监测层400检测到安装状态达到第二位置状态时，锁定机构进入锁定状态，以使基座310与安装盒320固定连接；第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路分别连通，并分别与中央控制层600通信。以该锁定机构为电动的闩锁机构为例，在安装状态达到第二位置状态时，电动结构中的动作部件被配置为运动到了闩锁位使锁定机构进入到锁定状态。
在锁定机构进入到锁定状态的同时，第一传感监测层200、第三传感监测层500各自所在的电路(包括电源和导电线路)导通，并分别开始工作。
其中，如图6所示，第一传感监测层200所包含的多个振动传感器210会实时检测围栏结构100上的的振动、摇摆、倾斜等动态特征信息，并将该信息传输给中央控制层600进行处理。第三传感监测层500所包含的多个风速风向传感器510、雨量传感器520会实时检测围栏结构100及振动传感器210周围的风速、风向以及雨量等天气情况信息，并将这些信息传输给中央控制层600进行处理。中央控制层600在结合风速、风向以及雨量等天气情况引起的数据杂音和振动传感器210检测到的数据信息后，套用到本领域中现有的相关数据模型进行数据处理，便可以确定物理围界层是否遭到入侵。
其中，安装盒320内配置有电源装置，用于给第二传感监测层400供电，使其能实时检测安装状态是否达到了第一位置状态或第二位置状态。当然，第二传感监测层400与其电源之间设置有开关装置，用于便于对第二传感监测层400的工作状态进行调整。
其中，第一传感监测层200所包含的振动传感器210为九轴传感器，如图8所示，其所包含的三轴陀螺仪、三轴加速度仪、三轴地磁计分别可以检测X、Y、Z三个维度上的相应的量的变化，从而确定安装着振动传感器210的围栏结构100的振动、摇摆、倾斜等状态。
振动传感器210在围栏结构100上可以被设置为每隔A千米安装一个。
例如，某一机场的围栏结构100的周长为B千米，沿周向均匀分布于该围栏结构100上的振动传感器210的数量应为B/A个。
此外，考虑到振动传感器210对围栏结构100状态检测的准确度，在安装时，基座310与围栏结构100最好为刚性连接，以使围栏结构100的振动、摇摆、倾斜等动态特征更及时和精准地传递到振动传感器210上。
对于第二传感监测层400，其包含的风速风向传感器510、雨量传感器520的数量可以与振动传感器210保持一致，且在围栏结构100的分布位置最好也与振动传感器210的安装位置保持一致。单个相应的振动传感器210、风速风向传感器510、雨量传感器520构成一个监测元，辅助中央控制层600综合确定该监测元附近的围栏结构100是否遭到入侵。
例如，如图5所示，在围栏结构100的某一段L上，均匀分布有三个振动传感器210，三个振动传感器210分别为a1、b1、c1，依次用于检测围栏结构100的某一段L上的L1区段、L2区段、L3区段。风速风向传感器510的数量也为三个，分别为a2、b2、c2。雨量传感器520的数量也为三个，分别为a3、b3、c3。上述a2、a3安装在a1附近，b2、b3安装在b1附近,c2、c3安装在c1附近。
其中，振动传感器a1、风速风向传感器a2、雨量传感器a3共同构成一个监测元，用于辅助中央控制层600综合确定围栏结构100上的L1区段是否遭到入侵。同理，振动传感器b1、风速风向传感器b2、雨量传感器b3共同构成一个监测元，用于辅助中央控制层600综合确定围栏结构100上的L2区段是否遭到入侵。振动传感器c1、风速风向传感器c2、雨量传感器c3共同构成一个监测元，用于辅助中央控制层600综合确定围栏结构100上的L3区段是否遭到入侵。
当然，考虑到风、雨等天气现象具有局部一致性较高的特征(即相近的两个位置一般风向、风速及雨量通常差别不大)，对于第二传感监测层400，其包含的风速风向传感器510、雨量传感器520的数量也可以少于振动传感器210的数量，配置的数量比例可以是1:M，M为大于或等于2的整数。
其中，M个振动传感器210才配置一个风速风向传感器510和一个雨量传感器520，共同构成一个监测元。用于辅助中央控制层600综合确定围栏结构100上的这M个振动传感器210监测效果所覆盖的区段是否遭到入侵。监测元中的风速风向传感器510、雨量传感器520可以设置在这M个振动传感器210监测效果所覆盖的区段的中间位置处。
另外，上述振动传感器210并不仅仅局限于由三轴陀螺仪、三轴加速度仪，以及三轴地磁计组成，它也可以是FBG振动传感器210。
其中，FBG振动传感器210的大致原理为：
在两个固定端头之间安装有一根施加了一定预张力的光纤，在光纤上写有光纤布喇格光栅。光纤与两固定端采用环氧树脂胶粘接，在光纤的中部装有质量块，穿在光纤上的质量块用树脂胶与光纤粘在一起。质量块在光纤的中间，距FBG有一定的距离。因为光纤的质量很小，可以忽略。在一定的范围内，不同的外力会使FBG的波长发生变化而又可以不损坏FBG的性能。所以我们可以将光纤近似看作弹性绳。整个系统可以看作单质点弹性绳振动系统，根据传统的单质点弹性绳振动方程得到：
a＝k/ml2 (2)
其中，k为光纤的弹性系数，单位为N/m。由上式可知该系统的振动不是一个谐振动，而是一个非线性振动系统。振动方程的解为：
非线性振动方程的解x是随时间t和参数a变化的，根据分析可知随着参数a和t的增加，x的值逐渐减小，对于已知的单质点弹性绳振动系统来说a是固定的，实际上只是振动幅值随着时间t变化。如果调整a，即调整k、m和l值就可以得到不同特性的振动传感器210，在这个系统中，传感器的振动频率与弹性绳的张力成正比关系。根据FBG布拉格方程：
入B＝2neffΛ (4)
可知，光纤光栅的布拉格波长取决于光栅周期Λ和有效折射率nwff。FBG波长的变化量为：
其中，Pe为光纤的弹光系数，a为光纤的热光系数，ζf为光纤的热膨胀系数。由式(5)可知温度和外力的变化都会使FBG反射波长发生漂移。当FBG受到外力的强迫振动时，外力的作用使得质量块振动并带动光纤离开水平位置，光纤的拉动改变了FBG的周期，从而使FBG的反射波长发生漂移。随着质量块的往复振动，FBG的波长随着质量块振幅与频率的大小而产生相应的波长变化，进而实现对振动的量化。
在其中一个方案中，如图1、4所示，锁定机构包括：
锁定槽331，设置于安装盒320上；
锁定件332，与锁定槽331的轮廓相匹配，且可靠近或远离锁定槽331地活动设置于基座310；
其中，锁定槽331内固设有铁磁性金属333，锁定件332包括电磁铁装置334；
当第二传感监测层400检测到安装状态达到第一位置状态时，电磁铁装置334所在电路由开路状态切换为通路状态，电磁铁装置334与铁磁性金属333之间的引力被预设为，小于或等于锁定件332向锁定槽331运动所需要克服的力；
当第二传感监测层400检测到安装状态处于离开第一位置状态，且不断靠近第二位置状态的过程，电磁铁装置334所在电路保持为通路状态，电磁铁装置334与铁磁性金属333之间的引力，由小于或等于，转换为大于锁定件332向锁定槽331运动所需要克服的力，锁定件332向锁定槽331运动；
当安装状态达到第二位置状态时，如图2所示，锁定件332在电磁铁装置334与铁磁性金属333之间的引力作用下进入到锁定槽331内，以使锁定机构进入锁定状态，实现基座310与安装盒320的固定连接。
具体到实施例中，电磁铁装置334所在电路可以理解为其与机场围界安防系统的主电源相连并由主电源供电的电路，电磁铁装置334与主电源之间设置还有开关电路，该开关电路受中央控制层600控制，当中央控制层600收到来自第二传感监测层400检测到安装状态达到第一位置状态的信息时，发出控制指令，使电磁铁装置334与主电源之间的开关电路由开路状态切换为通路状态。
在第二传感监测层400检测到安装状态处于离开第一位置状态，且不断靠近第二位置状态的过程中，电磁铁装置334与铁磁性金属333之间的引力被配置为逐渐增大，并最终超过锁定件332向锁定槽331运动所需要克服的力，此后，锁定件332开始运动，并最终深入到与其轮廓相匹配的锁定槽331内，实现锁定机构的锁定。
其中，为了更好地实现基座310与安装盒320的固定连接，基座310和安装盒320在安装在一起时，被配置为两者在锁定件332可活动的方向上无法发生相对运动。
在其中一个方案中，如图1、图6所示，第二传感监测层400包括液位感应装置，液位感应装置至少包括第一液位传感器410和第二液位传感器420；
安装盒320上设有向外延伸的限位件321；
基座310包括：
容置腔311，其内存储有液体；
第一限位导向槽312，位于基座310上靠近锁定槽331的端部处，并与容置腔311的一端连通，锁定件332位于第一限位导向槽312内；
第二限位导向槽313，与容置腔311的另一端连通，且其轮廓与限位件321相匹配；
第一活塞314，用于分隔容置腔311与第一限位导向槽312，并与锁定件332相抵接；
第二活塞315，用于分隔容置腔311与第二限位导向槽313；
其中，第一液位传感器410、第二液位传感器420均位于容置腔311内，分别用于检测容置腔311内的液体是否达到预设的第一液位316、第二液位317，从而实现对安装状态是否达到第一位置状态、第二位置状态的判断；
在安装盒320安装到基座310上的过程中，限位件321逐渐伸入到第二限位导向槽313中并推挤第二活塞315，以使容置腔311内的液体的液面上升；当限位件321完全进入到第二限位导向槽313内时，容置腔311内的液体的液面达到第二液位317。
具体到实施例中，如图1、图2所示，在安装盒320安装到基座310上的过程中，限位件321逐渐伸入到第二限位导向槽313中并推挤第二活塞315，以使容置腔311内的液体的液面上升，当液面上升到能被第一液位传感器410检测到的第一液位316时，第一液位传感器410会将信号传递到中央控制层600，确定安装状态达到第一位置状态。此时，中央控制层600会发出控制指令，使电磁铁装置334与主电源之间的开关电路由开路状态切换为通路状态，锁定件332进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势。
接着，限位件321继续伸入到第二限位导向槽313中并推挤第二活塞315，以使容置腔311内的液体的液面继续上升，此时，电磁铁装置334与铁磁性金属333之间的引力被配置为逐渐增大，并最终超过锁定件332向锁定槽331运动所需要克服的力，此后，锁定件332开始运动，并最终深入到与其轮廓相匹配的锁定槽331内，实现锁定机构的锁定，而容置腔311内的液体的液面也会达到第二液位317并被第二液位传感器420检测到，并将信息传递到中央控制层600，第一传感监测层200、第三传感监测层500各自所在的电路导通，并分别开始工作。
其中，如图1、图2所示，第一限位导向槽312、容置腔311、第二限位导向槽313依次连通构成的的腔体的纵向截面呈“L”形；其中，第一限位导向槽312位于“L”形腔体的竖直部，第二限位导向槽313位于“L”形腔体的横向部，容置腔311位于“L”形腔体的弯折部。
其中，如图2、3所示，限位件321被配置为通过滑块和滑槽与安装盒320主体可相对滑动地连接于一起，限位件321相对于安装盒320主体可滑动的方向被配置为与第二限位导向槽313延伸的方向一致。滑块和滑槽的纵向截面可以设置为相匹配的“T”字形。
当然，第二传感监测层400并不仅限于上述的液位感应装置，它也可以是霍尔感应装置，霍尔感应装置包括磁体部和感应部。
在第二传感监测层400为霍尔感应装置的方案中，如图4所示，安装盒320上设有向外延伸的限位件321；
基座310包括：
第一限位导向槽312，位于基座310上靠近锁定槽331的端部处，锁定件332位于第一限位导向槽312内；
第二限位导向槽313，其轮廓与限位件321相匹配；
其中，霍尔感应装置的感应部位于第二限位导向槽313上与槽口相对的槽底处，霍尔感应装置的磁体部装设于限位件321的端部，两者相配合用于检测限位件321在第二限位导向槽313内的位置，从而实现对安装状态是否达到第一位置状态、第二位置状态的判断；
在安装盒320安装到基座310上的过程中，限位件321逐渐伸入到第二限位导向槽313中，磁体部逐渐靠近感应部；当磁体部与感应部之间的距离为预设的第一距离时，安装状态达到第一位置状态，锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势；
当磁体部与感应部之间的距离为预设的第二距离时，安装状态达到第二位置状态；此时，限位件321完全进入到第二限位导向槽313内，锁定机构进入锁定状态，第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路分别连通，并分别与中央控制层600通信。
在这个方案中，锁定机构仍然沿用上文中的方案，即锁定槽331和锁定件332的结构仍然沿用上文中锁定槽331内固设有铁磁性金属333和锁定件332包括电磁铁装置334的方案，基本的工作原理以及协同中央控制层600工作的方式也均相同，此处不再赘述。
在其中一个方案中，如图2所示，第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路均包括与其上电源电连接的第一连接端，以及分别与第一传感监测层200、第三传感监测层500电连接的第二连接端；第一连接端的接口335、第二连接端的接口336均位于锁定槽331的槽壁上，锁定件332上设有可用于连通第一连接端的接口335、第二连接端的接口336的电路；当安装状态达到第二位置状态时，锁定件332进入到锁定槽331内致使锁定件332上的电路分别与第一连接端的接口335、第二连接端的接口336连通，从而实现第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路分别连通。
具体到实施例中，在安装盒320安装到基座310上的过程中，限位件321逐渐伸入到第二限位导向槽313中并推挤第二活塞315，以使容置腔311内的液体的液面上升。当锁定件332在液体和第一活塞314的推动，以及磁力的作用下完全进入到锁定槽331内时，锁定件332上的电路分别与第一连接端的接口335、第二连接端的接口336连通，第一传感监测层200、第三传感监测层500所在的相应电路分别连通，第一传感监测层200、第三传感监测层500开始工作。
通过这种设计，在完成安装盒320在基座310上的安装的同时便能开启第一传感监测层200、第三传感监测层500的工作；当安装盒320从基座310上卸下来的同时便能关闭第一传感监测层200、第三传感监测层500的工作，极大地简化了机场围界安防系统的安装便利性和工作稳定性。
其中，如图4所示，上述第一连接端的接口335、第二连接端的接口336均可以是具有导电性的金属触点阵列，锁定件332上的电路中分别与第一连接端的接口335、第二连接端的接口336连接的部分可以是两块具有一定弹性的金属针脚阵列，当锁定件332完全进入到锁定槽331内时，金属针脚阵列们分别与相应的金属触点阵列抵接，实现它们所在电路的导通。
在其中一个方案中，如图6所示，第二传感监测层400还包括液位动态监测装置430，与中央控制层600相连，用于检测安装盒320在基座310上安装完成后，容置腔311内的液体的液面平稳度变化情况。
在本实施例中，容置腔311内除了存放有液体外还充注有一定量的气体，第一活塞314是与液体之上的空气接触，而非与容置腔311内的液体直接接触。
在容置腔311内液体的液面到达第二液面后，随着围栏结构100的振动、摇摆、倾斜，第二液面的也会随之发生相应的变化，而这些变化会被液位动态监测装置430检测到，并将这些液面变化信息传递到中央控制层600进行处理。中央控制层600将振动传感器210检测到的围栏结构100的振动、摇摆、倾斜数据和液位动态监测装置430检测到的振动、摇摆、倾斜数据进行对比分析，并进行相应的运算(例如取中运算)即可获得相对更加准确的围栏结构100的振动、摇摆、倾斜情况，更利于中央控制层600精确判断围栏结构100是否遭到入侵。
在其中一个方案中，如图7所示，机场围界安防系统还包括：
声光控制层700，包括多个沿周向均匀分布于围栏结构100上的灯光装置710和发声装置720，声光控制层700与中央控制层600连接；
信息警报端800，用于获取中央控制层600关于入侵的判断结果，并根据所处判断结果控制相应的灯光装置710、发声装置720发出提醒。
具体到实施例中，当检测到围栏结构100上上文中如图5所示的L3区段存在入侵情况时，信息警报端800会从中央控制层600获取到对应额判断结果，并通过控制位于L3区段的的灯光装置710、发声装置720发出提醒，驱赶入侵生物和提醒巡逻人员入侵点的位置。如果L3区段内没有配置灯光装置710、发声装置720，则控制最近的灯光装置710、发声装置720发出提醒。
其中，灯光装置710与发声装置720被配置为两两配套组合安装于围栏结构100上，配套组合与振动传感器210数量的比例被配置为N:1，N为大于或等于1的整数。
在其中一个方案中，如图7所示，机场围界安防系统还包括：
数据处理端900，用于通过服务器端获取中央控制层600、信息警报端800的数据，并进行可视化处理；
内容展示端910，用于展示数据处理端900的数据处理结果。
具体到实施例中，如图9所示，数据处理端900会将中央控制层600、信息警报端800输出的用于向用户展示的数据进行可视化处理，形成图表、动画、电子地图等，供内容展示端910进行最终展示，便于用户实时了解整个系统监测到的信息和系统当前的状态。
在其中一个方案中，如图5所示，机场围界安防系统还包括视频采集层920，视频采集层920包括多个分布于围栏结构100上的拍摄装置；
拍摄装置的数量和在围栏结构100上的安装位置被配置为可以使视频采集层920可采集到所有振动传感器210以及围栏结构100全部外围的视频画面。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
此外，以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (9)

1.一种机场围界安防系统，其特征在于，包括：
物理围界层，包括分布于机场的围栏结构，用于圈定机场的围界安防边界；
第一传感监测层，包括沿周向均匀分布于所述围栏结构上的多个振动传感器，所述振动传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度仪，以及三轴地磁计；
安装结构层，包括多套相互匹配的基座和安装盒，所述基座与所述安装盒通过锁定机构固定连接；所述振动传感器设于所述安装盒内，所述基座固定安装于所述围栏结构上；
第二传感监测层，用于检测所述安装盒在所述基座上的安装状态；
第三传感监测层，包括安装于所述围栏结构上的多个风速风向传感器、雨量传感器；
中央控制层，包括振动入侵控制单元和电路单元，用于控制所述第一传感监测层、第二传感监测层、第三传感监测层、锁定机构，与所述中央控制层之间信息传输路径的连通以及相应电路的连通；
其中，所述安装状态包括第一位置状态和第二位置状态；
在所述安装盒装安装到所述基座上的过程中，当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第一位置状态时，所述锁定机构进入预备状态，并具有进入锁定状态的趋势；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定机构进入所述锁定状态，以使所述基座与所述安装盒固定连接；
当所述锁定机构进入所述锁定状态时，所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路分别连通，并分别与所述中央控制层通信；
所述锁定机构包括：
锁定槽，设置于所述安装盒上；
锁定件，与所述锁定槽的轮廓相匹配，且可靠近或远离所述锁定槽地活动设置于所述基座；
其中，所述锁定槽内固设有铁磁性金属，所述锁定件包括电磁铁装置；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态达到所述第一位置状态时，所述电磁铁装置所在电路由开路状态切换为通路状态，所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力被预设为，小于或等于所述锁定件向所述锁定槽运动所需要克服的力；
当所述第二传感监测层检测到所述安装状态处于离开所述第一位置状态，且不断靠近所述第二位置状态的过程，所述电磁铁装置所在电路保持为通路状态，所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力，由小于或等于，转换为大于所述锁定件向所述锁定槽运动所需要克服的力，所述锁定件向所述锁定槽运动；
当所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定件在所述电磁铁装置与所述铁磁性金属之间的引力作用下进入到所述锁定槽内，以使所述锁定机构进入所述锁定状态，实现所述基座与所述安装盒的固定连接。
2.根据权利要求1所述的机场围界安防系统，其特征在于，
所述第二传感监测层包括液位感应装置，所述液位感应装置至少包括第一液位传感器和第二液位传感器；
所述安装盒上设有向外延伸的限位件；
所述基座包括：
容置腔，其内存储有液体；
第一限位导向槽，位于所述基座上靠近所述锁定槽的端部处，并与所述容置腔的一端连通，所述锁定件位于所述第一限位导向槽内；
第二限位导向槽，与所述容置腔的另一端连通，且其轮廓与所述限位件相匹配；
第一活塞，用于分隔所述容置腔与所述第一限位导向槽，并与所述锁定件相抵接；
第二活塞，用于分隔所述容置腔与所述第二限位导向槽；
其中，所述第一液位传感器、第二液位传感器均位于所述容置腔内，分别用于检测所述容置腔内的液体是否达到预设的第一液位处、第二液位，从而实现对所述安装状态是否达到所述第一位置状态、第二位置状态的判断；
在所述安装盒安装到所述基座上的过程中，所述限位件逐渐伸入到所述第二限位导向槽中并推挤所述第二活塞，以使所述容置腔内的液体的液面上升；当所述限位件完全进入到所述第二限位导向槽内时，所述容置腔内的液体的液面达到所述第二液位。
3.根据权利要求2所述的机场围界安防系统，其特征在于，所述第一限位导向槽、容置腔、第二限位导向槽依次连通构成的腔体的纵向截面呈“L”形；其中，所述第一限位导向槽位于“L”形腔体的竖直部，所述第二限位导向槽位于“L”形腔体的横向部，所述容置腔位于“L”形腔体的弯折部。
4.根据权利要求2所述的机场围界安防系统，其特征在于，所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路均包括与其上电源电连接的第一连接端，以及分别与所述第一传感监测层、第三传感监测层电连接的第二连接端；所述第一连接端的接口、所述第二连接端的接口均位于所述锁定槽的槽壁上，所述锁定件上设有可用于连通所述第一连接端的接口、所述第二连接端的接口的电路；当所述安装状态达到所述第二位置状态时，所述锁定件进入到所述锁定槽内致使所述锁定件上的电路分别与所述第一连接端的接口、所述第二连接端的接口连通，从而实现所述第一传感监测层、第三传感监测层所在的相应电路分别连通。
5.根据权利要求2-4中的任意一项所述的机场围界安防系统，其特征在于，所述第二传感监测层还包括液位动态监测装置，与所述中央控制层相连，用于检测所述安装盒在所述基座上安装完成后，所述容置腔内的液体的液面平稳度变化情况。
6.根据权利要求5所述的机场围界安防系统，其特征在于，还包括：
声光控制层，包括多个沿周向均匀分布于所述围栏结构上的灯光装置和发声装置，所述声光控制层与所述中央控制层连接；
信息警报端，用于获取所述中央控制层关于入侵的判断结果，并根据所处判断结果控制相应的所述灯光装置、发声装置发出提醒。
7.根据权利要求6所述的机场围界安防系统，其特征在于，所述灯光装置与所述发声装置被配置为两两配套组合安装于所述围栏结构上，所述配套组合与所述振动传感器数量的比例被配置为N:1，N为大于或等于1的整数。
8.根据权利要求7所述的机场围界安防系统，其特征在于，还包括：
数据处理端，用于通过服务器端获取所述中央控制层、信息警报端的数据，并进行可视化处理；
内容展示端，用于展示所述数据处理端的数据处理结果。
9.根据权利要求8所述的机场围界安防系统，其特征在于，还包括视频采集层，所述视频采集层包括多个分布于所述围栏结构上的拍摄装置；
所述拍摄装置的数量和在所述围栏结构上的安装位置被配置为可以使所述视频采集层可采集到所有振动传感器以及所述围栏结构全部外围的视频画面。
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