雷達(dá)探測(cè)報(bào)警器系統(tǒng)在監(jiān)獄安防中的作用

監(jiān)獄周界防逃跑系統(tǒng)需求分析

世界上沒有完美的、一步到位的周界報(bào)警技術(shù)，各種周界報(bào)警技術(shù)有著各自的應(yīng)用環(huán)境和系統(tǒng)缺陷。只有對(duì)應(yīng)用需求進(jìn)行詳細(xì)的了解和有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，才能設(shè)計(jì)出一套最低誤報(bào)率、最高識(shí)別率的周界報(bào)警系統(tǒng)。

監(jiān)獄行業(yè)更是有著其特殊的環(huán)境和應(yīng)用特點(diǎn)，總結(jié)起來，我們可以歸納為以下幾點(diǎn)：

監(jiān)獄是防止犯人逃跑，探測(cè)目的是“靠近圍墻”；監(jiān)獄是在保持盡可能高的識(shí)別率條件下，保證盡可能低的誤報(bào)率，與普通周界相比優(yōu)先級(jí)、側(cè)重點(diǎn)不同；監(jiān)獄主要解決貓(地面)、小鳥(空中)的誤報(bào)，與普通周界相比誤報(bào)源出現(xiàn)的頻率不同；普通周界內(nèi)部往往沒有嚴(yán)格的界限劃分，監(jiān)獄獄墻和鋼網(wǎng)墻之間為境界隔離帶，禁止任何人進(jìn)入，而鋼網(wǎng)墻外則是巡邏區(qū)，干警會(huì)開著電動(dòng)巡邏車巡邏，獄墻外往往是道路，有社會(huì)車輛經(jīng)過。前者可以由設(shè)備探測(cè)范圍來定義防區(qū)寬度，后者是由物理區(qū)域來定義設(shè)備探測(cè)范圍；監(jiān)獄探測(cè)設(shè)備需要考慮高壓電網(wǎng)的工況干擾影響(高壓放電導(dǎo)致的電磁脈沖)，獄墻上的鋼網(wǎng)墻是良好的引雷導(dǎo)體，監(jiān)獄往往位于郊區(qū)，需要考慮單獨(dú)的防雷。

以上這些限制條件，決定了我們無法依賴于一種周界技術(shù)就可以高枕無憂，必須選擇兩種甚至兩種以上的技術(shù)，并且將這些技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的數(shù)據(jù)融合，才能設(shè)計(jì)一套有效的監(jiān)獄周界防逃跑系統(tǒng)。具體說來，我們需要考慮以下4個(gè)方面。

闖入5米警戒帶行為：

隱患：傳統(tǒng)周界報(bào)警技術(shù)一般采用對(duì)射或泄漏場(chǎng)技術(shù)，要么誤報(bào)過高，要么容易被嫌犯欺騙或大步跨過，幷且根本沒有目標(biāo)定位能力，只能輸出干節(jié)點(diǎn)信號(hào)。很多XX監(jiān)獄用戶為了節(jié)省成本，往往每100米配置一個(gè)防區(qū)，這樣造成單個(gè)防區(qū)過長(zhǎng)，一旦報(bào)警，攝像機(jī)基本上無法看清楚100米防區(qū)的情況，容易造成誤判。

設(shè)計(jì)要求：全天候640x960時(shí)間段(干警可重新自定義時(shí)間段)，當(dāng)嫌犯進(jìn)入圍墻5米警戒區(qū)域時(shí)：自動(dòng)檢測(cè)任何闖入行為；自動(dòng)定位入侵者闖入的位置(精度50厘米)；自動(dòng)在電子地圖上顯示入侵者的位置；自動(dòng)彈出和雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的攝像機(jī)畫面；自動(dòng)記錄警情信息；自動(dòng)聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)警號(hào)；自動(dòng)控制高速球指向入侵者，幷自動(dòng)變倍顯示、跟蹤入侵者；實(shí)時(shí)錄像及錄像檢索回放。

攀爬獄墻行為

隱患：傳統(tǒng)周界報(bào)警一般檢測(cè)從墻外向里的翻越動(dòng)作，所以翻越圍墻為第一道關(guān)口，翻越圍墻的動(dòng)作一般只會(huì)持續(xù)1-5秒鐘，一旦探測(cè)到翻越動(dòng)作，在值班人員來得及進(jìn)行圖像復(fù)核的同時(shí)，保安人工有效辨別入侵地點(diǎn)和目標(biāo)有可能隱藏在什么位置。

但是監(jiān)獄周界安防要求恰恰相反，翻越圍墻是犯人最后的動(dòng)作，一旦犯人翻過圍墻，幾秒鐘內(nèi)進(jìn)入到社會(huì)區(qū)域，武警便來不及實(shí)施抓捕，從而錯(cuò)失良機(jī)。所以最后探測(cè)關(guān)口其實(shí)是圍墻墻面，一旦發(fā)現(xiàn)有人試圖向上攀爬，能夠迅速檢測(cè)其行為，幷能夠連續(xù)跟蹤目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，從而為值班武警贏得寶貴的時(shí)間。

設(shè)計(jì)要求：全天候640x960時(shí)間段(干警可重新自定義時(shí)間段)，當(dāng)嫌犯靠近墻體，幷向上攀爬墻體時(shí)，其余設(shè)計(jì)要求同上。

高空繩索逃跑

隱患：按照司法部要求，大部分監(jiān)獄在現(xiàn)有獄墻上加高了一道鋼網(wǎng)墻，但是這帶來一個(gè)新的隱患，即：當(dāng)嫌犯從臨近建筑物或制高點(diǎn)搭設(shè)高空繩索、竹竿，就可以躲過高壓電網(wǎng)，直接滑到加高鋼網(wǎng)墻頂，從而更容易逃脫。設(shè)計(jì)要求同上。

武警崗下盲區(qū)探測(cè)

隱患：武警崗下拐角為90度角圓弧，普通周界報(bào)警設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)無縫保護(hù)。崗上武警難以觀察腳下情況，對(duì)面的武警也難以200米外看清楚對(duì)方拐角處的情況，在夜間或輕霧時(shí)，容易成為布防漏洞。設(shè)計(jì)要求同上。

監(jiān)獄雷達(dá)立體周界防逃跑設(shè)計(jì)

監(jiān)獄立體周界防逃跑設(shè)計(jì)，顧名思義，就是要建設(shè)一套立體防御體系，點(diǎn)、線、面三者結(jié)合，不僅能夠保護(hù)地面區(qū)域，還能保護(hù)圍墻垂直區(qū)域，更能夠保護(hù)空中逃脫，更為甚者，可以編制一道天羅地網(wǎng)，防止犯人從上至空中、下至地洞逃跑，真正成為監(jiān)獄干警的護(hù)法使者。

同時(shí)，這套系統(tǒng)還不受外界環(huán)境(風(fēng)、雨、雷、電、霧、沙塵暴)的影響和電磁等因素的干擾。系統(tǒng)既先進(jìn)科學(xué)又可靠實(shí)用，要本著高質(zhì)量、高技術(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)、高性價(jià)比的原則，在重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)防范的思想前提下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整個(gè)系統(tǒng)能發(fā)揮最大的功效。

前端探測(cè)器選擇

周界報(bào)警技術(shù)已經(jīng)存在了40多年，不同的報(bào)警傳感器具有不同的探測(cè)特性?？傮w來說主要分為圍界型傳感器、空間探測(cè)傳感器。

一般來講，任何高安全要求項(xiàng)目都至少需要2種以上的傳感器，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)與/或組合，從而獲得高識(shí)別率、低誤報(bào)率。物聯(lián)網(wǎng)防入侵技術(shù)將傳統(tǒng)的周界報(bào)警技術(shù)做了質(zhì)的飛躍，首次實(shí)現(xiàn)了傳感器報(bào)警探測(cè)、目標(biāo)定位、目標(biāo)跟蹤、多傳感器數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，對(duì)于監(jiān)獄這種高安全要求的項(xiàng)目而言，向著零誤報(bào)、零漏報(bào)的目標(biāo)大大的邁進(jìn)了一步。

根據(jù)筆者多年的防入侵技術(shù)研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，不同的項(xiàng)目有不同級(jí)別的防入侵探測(cè)要求，但在技術(shù)選型時(shí)一般評(píng)比以下4個(gè)主要參數(shù)，才能真正確定哪種產(chǎn)品是最適合我們的項(xiàng)目。

·識(shí)別率(ProbabilityofDetection)：一般來說，就是要求識(shí)別到可疑的入侵目標(biāo)(人)，在禁止停留的區(qū)域滯留、禁止進(jìn)入的區(qū)域闖入、禁止跨越的區(qū)域翻越。

·誤報(bào)率(FalseAlarmRate)：對(duì)于所有的傳感器技術(shù)來講，高誤報(bào)率是最無法忍受的，尤其是對(duì)于天氣如日照、溫度變化、刮風(fēng)、下雨、下雪、沙塵、大霧、這種日常無法回避的干擾。另外其他的干擾源包括電磁波、人工光源(車燈、路燈、城市美化用燈)、各種陰影等。

·虛警率/偽報(bào)率(NuisanceAlarmRate)：對(duì)于爬行動(dòng)物、小鳥等生物體產(chǎn)生的報(bào)警，原則上需要盡可能的判別出來。

·目標(biāo)定位精度：由于入侵目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是很快的，目標(biāo)可能會(huì)在幾秒鐘之內(nèi)快速的移動(dòng)到遮擋處，值班人員無法觀察到目標(biāo)，可能會(huì)被判斷為誤報(bào)。所以米級(jí)的定位精度在某些環(huán)境中是必須的。以下是市場(chǎng)上常見的3種監(jiān)獄周界報(bào)警技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)分：

經(jīng)過以上對(duì)比選擇后，筆者推薦采用微波雷達(dá)和激光雷達(dá)作為前端探測(cè)設(shè)備，也是最適合我們要建設(shè)的“雷達(dá)立體周界放逃跑系統(tǒng)”的基本模塊。

微波雷達(dá)作為大區(qū)域空間探測(cè)、定位技術(shù)，將應(yīng)用于5米警戒隔離區(qū)，探測(cè)任何闖入目標(biāo)，幷定位其坐標(biāo)。

激光雷達(dá)作為大區(qū)域2維平面探測(cè)、定位技術(shù)，將平行于墻面20厘米處構(gòu)建一道虛擬的激光墻體，任何目標(biāo)試圖攀爬圍墻，都將被激光雷達(dá)探測(cè)到，幷提示入侵位置。兩種雷達(dá)技術(shù)輸出的目標(biāo)坐標(biāo)傳遞給PTZ攝像機(jī)，可以持續(xù)追蹤入侵目標(biāo)。

5米警戒帶：微波雷達(dá)

24G微波雷達(dá)作為軍用級(jí)產(chǎn)品，不僅支持大區(qū)域監(jiān)視，目標(biāo)識(shí)別率達(dá)到100%，還能定位目標(biāo)的位置，定位分辨率為25厘米，這樣配合PTZ攝像機(jī)，可以持續(xù)追蹤入侵目標(biāo)。