CN220020380U - 陆空范围多探测器监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种陆空范围多探测器监控系统，包括：雷达、多个双光谱摄像仪、控制终端、声光报警器、无人机反制模块、单管塔，雷达、多个双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块分别与控制终端电连接；单管塔设置于试验园区距边界1~3米处，高度为5米；雷达、各双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块均安装在单管塔上；至少一个双光谱摄像仪对空设置。通过在园区附近设置单管塔，并在塔上分别设置雷达、多个双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块，实现对园区陆地、天空环境入侵物体的全面监控，提高监控全面性，避免入侵物体遗漏。

Description

陆空范围多探测器监控系统

技术领域

本申请涉及监控技术领域，特别是一种陆空范围多探测器监控系统。

背景技术

目前，为满足所进行科研项目私密性要求，降低生产成本需要，在偏僻地段建设试验园区。

但现有试验园区入侵对象趋于多样化，入侵对象包括：陌生人、动物、车辆、无人机等。现有监控方法为派遣人员值守试验园区。然而值班人员长时间面对数十个无突出重点的监控墙时，会出现视野疲劳从而遗漏突发情况，同时大型动物入侵园区，也会对值班人员造成一定物理伤害。

常用监控设备有红外对射、高清摄像仪、分布式光纤、雷达等，但这些设备都存在自身局限性，比如红外对射设备存在能量不集中，穿透性受天气影响较大的问题。高清摄像仪存在对空监测盲区，不具备全天候检测能力，在起雾、昼夜情况下无法实现有效监控。分布式光纤需要在监控范围区域内大面积布放，因其质脆易损坏需要更换，且容易受到噪声影响，后期信号解调存在极大地困难，无法对空中入侵提供预警，且存在非入侵震动易造成误报和容易被翻越等缺点；雷达设备可以实现陆空范围内实时监控，并获取入侵对象距离、方位角、速度信息等信息，但无法获取入侵对象图像信息，缺少对入侵对象分门别类的处理机制。

现有技术中缺乏能适用于园区环境全面有效监控的设备。

实用新型内容

本申请针对现有常用园区监控设备存在的上述问题，提供了一种陆空范围多探测器监控系统，用于解决现有技术中存在各监测模块功能无法互补，无法实现对园区陆地、空天环境全面有效监控的技术问题。

本申请提供了一种陆空范围多探测器监控系统，包括：雷达、多个双光谱摄像仪、控制终端、声光报警器、无人机反制模块、单管塔，

雷达、多个双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块分别与控制终端电连接；

单管塔设置于试验园区距边界1~3米处，高度为5米；

雷达、各双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块均安装在单管塔上；

至少一个双光谱摄像仪对空设置。

优选地，单管塔包括：立杆、第一横杆、第二横杆；立杆垂直设置于地面上；第一横杆靠近立杆顶部，并垂直于立杆设置；

第二垂直于立杆并设置于第一横杆下方。

优选地，双光谱摄像仪包括：第一双光谱摄像仪、第二双光谱摄像仪、第三双光谱摄像仪；第一双光谱摄像仪设置于第一横杆一侧，俯视角为3°；

第三双光谱摄像仪设置于第一横杆另一侧，俯视角为3°；

第二双光谱摄像仪设置于单管塔顶，第二双光摄像仪镜头的安装角度为90°，镜头与路面平行。

优选地，雷达、声光报警器、无人机反制模块间隔设置于第二横杆上。

优选地，雷达朝向为距离园区边界500米~1公里的范围内区域监控设置。

优选地，雷达、第一双光谱摄像仪均朝向距离园区边界200米~500米范围内区域监控设置。

优选地，第一双光谱摄像仪朝向距离园区边界200米范围内区域监控设置；第二双光谱摄像仪朝向空中直线范围200米内区域监控设置。

优选地，第三双光谱摄像仪朝向园区进出口向外延伸50米范围内区域监控设置。

优选地，包括：存储模块，存储模块与控制终端电连接。

本申请能产生有益效果包括：

1）本申请所提供陆空范围多探测器监控系统，通过在园区附近设置单管塔，并在塔上分别设置雷达、多个双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块，实现对园区陆地、天空环境入侵物体的全面监控，提高监控全面性，避免入侵物体遗漏。

附图说明

图1为本申请一实施例中陆空范围多探测器监控系统模块连接示意图；

图2为本申请另一实施例中陆空范围多探测器监控系统模块连接示意图；

图3为本申请提供陆空范围多探测器监控系统使用状态示意图；

图4为本申请提供陆空范围多探测器监控系统安装状态示意图；

图例说明：

1、雷达；2、双光谱摄像仪；3、控制终端；4、声光报警器；5、无人机反制模块；6、存储模块；21、第一双光谱摄像仪；22、第二双光谱摄像仪；23、第三双光谱摄像仪；10、单管塔；11、第一横杆；12、第二横杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式目、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中附图，对本实用新型实施方式中技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部实施方式。通常在此处附图中描述和示出本实用新型实施方式组件可以以各种不同配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供本实用新型实施方式详细描述并非旨在限制要求保护本实用新型范围，而是仅仅表示本实用新型选定实施方式。基于本实用新型中实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得所有其他实施方式，都属于本实用新型保护范围。

本实施方案中所用控制器为现有结构，且控制电路通过本领域技术人员简单编程即可实现，属于本领域公知常识，仅对其进行使用，不进行改造，故不再详细描述控制方式和电路连接。

本申请中未详述且并不用于解决本申请技术问题技术手段，均按本领域公知常识进行设置，且多种公知常识设置方式均可实现。

参见图1~4，本申请提供陆空范围多探测器监控系统，包括：雷达1、多个双光谱摄像仪2、控制终端3、声光报警器4、通信设备、无人机反制模块5。

上述硬件设备设置于单管塔10上，具体的单管塔10设置在试验园区距边界1~3米处，高度为5米；雷达1、各双光谱摄像仪2、声光报警器4、无人机反制模块5均安装在单管塔10上。

在一具体实施例中，第一、第三双光谱摄像仪23固定在距离单管塔10顶端位置0.2米处横杆左右两侧上；第一双光谱摄像仪21在左侧横杆，安装俯视角为3°；第三双光谱摄像仪23在右侧横杆，安装俯视角为3°；第二双光谱摄像仪22固定在单管塔10顶端位置，第二双光摄像仪镜头安装角度为90°，镜头与路面水平。

雷达1、声光报警器4、无人机反制模块5在距离单管塔10顶端位置0.5米处，从左至右依次是雷达1、声光报警器4、无人机反制模块5。

第一双光谱摄像仪21朝向试验园区外围安防较薄弱区域设置，雷达1朝向与第一双光摄像仪方向保持一致；第二双光谱摄像仪22镜头对空设置；第三双光谱摄像仪23镜头方向与试验园区出入口方向对准。

各部件分别与控制终端3连接，在一具体实施例中具体连接方式为：雷达1、声光报警器4、各双光谱摄像仪2、无人机反制模块5，分别通过布设于单管塔10内部中空便于设置走线，实现与办公楼内设置的控制终端3连接、通信交流。单管塔10包括：立柱，立柱上部间隔垂直立柱设置第一横杆11、第二横杆12，上述各部件分别设置于第一、第二横杆11、12上。

各硬件设备的主要功能为：雷达1负责采集并传输全局监控范围内检测目标方位角，距离信息，双光谱摄像仪2负责近程区域内视频图像信息的采集。

为实现试验园区最大程度的安全保护，本系统对侦测区域进行了合理的划分，主要分为四个区域：a)远程区域，b)缓冲区域，c)警戒区域，d)入口控制区域。

各个区域的定义为：a)远程区域，远程区域是指距离园区边界500米~1公里的范围内；b)缓冲区域，缓冲区域是指距离园区边界200米~500米范围内；c)警戒区域，警戒区域是指距离园区边界200米范围内以及空中直线范围200米内；d)入口控制区域，入口控制区域是指距离试验园区进出口位置（大门）向外延伸50米范围内的区域。

各个区域的需要实现的功能为：远程区域由雷达1负责侦测，雷达1侦测范围覆盖角度为-45°~45°，最大监测目标数量为20个；缓冲区域由雷达1和第一双光谱摄像仪21联合监控。

警戒区域由第一双光谱摄像仪21、第二双光谱摄像仪22负责图像信息采集，由声光报警器4、无人机反制模块5响应决策。

入口控制区域第三双光谱摄像仪23负责图像信息采集，声光报警器4响应决策，实现人脸识别，车牌识别功能，对未在规定安全允许内的人员，车辆进行拦截。

该系统可实现对车辆、行人、动物、无人机园区环境的入侵有效。本申请中所用模块及其功能，均为市售产品所具有功能，本申请中所用雷达1为森斯泰克生产安防雷达型号STS1-11。双光谱摄像仪为华瑞通科技公司生产的双光谱热成像一体化云台摄像机型号HRC-P6500。控制终端3为广东方柚科技公司生产边缘智能分析盒型号APEMAN M1。声光报警器4为成都华诚公司生产的声光报警器型号BBJ-24。无人机反制模块5为TUALCOM公司生产的ANTI-JAM SYSTEMS型号8300。

采用一台雷达1与多台双光谱摄像仪2连接方式，组成一套适用于陆空范围多探测器融合全天候自适应监控系统，从而能够代替或协助监控人员识别突发事件以及安全隐患，提高监控人员工作质量和工作效率，为边界地区、内河、港口、军事基地、交通要道等需要实施全天候监视系统提供参考。

在一具体实施例中如下：本申请所用雷达1及其配套设备为市售产品，具体监测原理为现有雷达1设备监测原理：通过发射信号与回波信号之间的时间差来进行目标位置的跟踪与检测。雷达1负责实时获取该区域内运动对象的位置，将速度、方位角、距离等信息传输至控制终端3，并同步显示于控制终端3系统的显示界面上。

控制终端3上配套设置显示器，显示器上显示的显示界面为地图以雷达1作为原点。

使用时，在入侵对象到达距离试验园区边界500米（缓冲区域边界位置处），控制终端3控制串口发送命令开启第一双光谱摄像仪21图像采集及传输按钮，第一双光谱摄像仪21实时将图像数据传送至控制终端3，由控制终端3对图像进行处理，由监控操作人员对图像信息进行研判做出决策。

控制终端3，根据雷达1传回的位置信息研判运动对象是否触发告警阈值，提示操作人员开启第一双光谱摄像仪21图像摄像及传输功能，第一双光谱摄像仪21采集输出两种视频信号：可见光视频和红外视频，由通信链路将图像信息传递至控制终端3并存入到存储模块6中。所用控制终端3为市售产品边缘智能分析盒APEMAN M1，可用于实现可见光视频的去雾、增强显示功能，利用跟踪算法对运动对象进行跟踪检测、轮廓框选并呈现于显示界面上。

运动对象入侵至警戒区域边界处存在两种情形，一种是陆地入侵，控制终端3通过串口指令启动声光报警器4防御机制，对行人、野猪、野象、野熊进行驱赶；另一种是空中入侵，第二双光谱摄像仪22在可视范围内采集到无人机图像，控制终端3通过串口指令启动无人机反制模块5，对无人机信号传输进行干扰。

由第三双光谱摄像仪23采集入口控制区域的人员、车辆视频信息，实时传递至控制终端3进行处理。所用车牌识别为现有市售控制终端3自带功能。

操作人员可前预存免预警对象的人脸图像库、用户基本信息，便于后期对符合要求的来访人员图像、用户信息进行筛选、识别、有效监控。

控制终端3：需要对待识别人脸信息身份确认时，控制终端3随机抓取视频中单帧或多帧静态图片特征，与人脸特征库比对计算最大相似度，输出用户信息。

若来访人员不在允许范围内，控制终端3通过串口发送指令，声光报警器4开启防御机制，同时将报警信息发送至值班人员手机；若来访人员为允许人员，控制终端3显示界面自动形成拜访记录。

控制终端3系统根据监控人员指令负责图像保存、调取。

第一、第三双光谱摄像仪23，用于自动求解高温物体温度直方图、方差分布，形态变化，当分析高温物体温度分布且超过系统预设最高阈值，自动报警具体功能的实现通过市售产品实现。

将上述系统，用于实际检测中时，双光谱摄像仪2采集的图像，说明该系统可准确获取检测区域入侵物体的图像，获得较好的监测效果。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，包括：雷达、多个双光谱摄像仪、控制终端、声光报警器、无人机反制模块、单管塔，

雷达、多个双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块分别与控制终端电连接；

单管塔设置于试验园区距边界1~3米处，高度为5米；

雷达、各双光谱摄像仪、声光报警器、无人机反制模块均安装在单管塔上；

至少一个双光谱摄像仪对空设置。

2.根据权利要求1所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，单管塔包括：立杆、第一横杆、第二横杆；立杆垂直设置于地面上；第一横杆靠近立杆顶部，并垂直于立杆设置；

第二垂直于立杆并设置于第一横杆下方。

3.根据权利要求2所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，双光谱摄像仪包括：第一双光谱摄像仪、第二双光谱摄像仪、第三双光谱摄像仪；第一双光谱摄像仪设置于第一横杆一侧，俯视角为3°；

第三双光谱摄像仪设置于第一横杆另一侧，俯视角为3°；

第二双光谱摄像仪设置于单管塔顶，第二双光摄像仪镜头的安装角度为90°，镜头与路面平行。

4.根据权利要求2所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，雷达、声光报警器、无人机反制模块间隔设置于第二横杆上。

5.根据权利要求1所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，雷达朝向为距离园区边界500米~1公里的范围内区域监控设置。

6.根据权利要求3所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，雷达、第一双光谱摄像仪均朝向距离园区边界200米~500米范围内区域监控设置。

7.根据权利要求3所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，第一双光谱摄像仪朝向距离园区边界200米范围内区域监控设置；第二双光谱摄像仪朝向空中直线范围200米内区域监控设置。

8.根据权利要求3所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，第三双光谱摄像仪朝向园区进出口向外延伸50米范围内区域监控设置。

9.根据权利要求1所述陆空范围多探测器监控系统，其特征在于，包括：存储模块，存储模块与控制终端电连接。