近年来，随着国际安全形势的复杂化，国家在空防安全上加大了投入。从机场方面来讲，民航总局对飞行区的安防制定了更加具体和细致的规定，如《民用航空运输机场安全保卫设施建设标准》、《民用机场运行安全管理规定》等，详细地规定了有关飞行区围界、通道、监控和报警系统等民用机场安保设施的建设标准。

2010年7月1日《民用机场管理条例》正式实施，新条例对机场的安全运营提出了更高的要求。而作为机场安全的一道重要防线——围界防入侵系统，也越来越受重视。

机场围界防入侵系统解决方案，是一套基于物联网概念，综合利用计算机技术、网络技术、数字技术，集闭路电视监控、图形智能化处理、声光报警于一体的机场飞行区安防周界报警系统。担负着机场周界的安全防范重任，通过多种感知手段的协同，对翻越和破坏围界等入侵行为及时发出报警和警告，实现对入侵目标的监测和预警，以达到及时处置和防范的目的，全天候、全天时确保飞行区安全，是机场控制区内飞行区封闭管理、安全保卫工作中的一种技术防范措施。

系统概述

此解决方案的亮点在于其前端分布式智能探测器节点组成，形成传感网型入侵报警探测，结合多种感知手段，以现场传感器信号为基础进行数学建模，利用空间、时间域融合分析方法，采用三级事件滤网技术，将整个系统做到无漏报前提下误报率几乎为零，并可联动视频监控、夜间辅助灯光、自动广播等系统实现对机场飞行区周界可视化、全方位、全天候、全天时的动态智能感知，同时具备很强的环境适应性和智能性。具体分布示意如图1、2、3。

多感知手段融合;不是简单的联合判断，而是在系统围界前端进行联合分析，融合，使判断更加准确，零漏警和超低误报率;

多层次融合，从前端探测设备到融合处理中心，分三级进行信息融合分析，实现空间域融合，时间域融合;是一种分布式的模式识别系统;

更注重报警中心的业务处理流程;系统与用户的业务系统紧密结合，用户界面更加贴近客户的业务需求;

系统各设备设计与网络设计均考虑低功耗，节能设计。

系统架构

物联网机场围界防入侵系统由五部分组成，分别为前端探测分系统、联动控制分系统、网络传输分系统、控制中心分系统(系统集成平台)、供电分系统,如(图4)。

前端探测分系统

前端探测分系统主要负责入侵信息的分析，入侵事件的感知判断，通过对围栏振动信号的采集、分析、融合，完成基于振动的报警输出，并在控制中心报警管理主服务器实现第三级算法融合，最终输出报警事件，完成报警联动。由壁挂式智能探测器、智能融合处理器组成。

智能探测器通过RS-485总线与智能融合处理器通信，实时上传围栏振动数据，并由智能融合处理器完成多探测器数据的融合分析处理，最终实现报警事件的判断及上报。

智能融合处理器接收智能探测器上传的实时振动数据，通过对多探测器数据的融合分析处理，完成报警事件的判断及上报。同时可接第三方传感设备，包括环境感知探测器及视觉传感器等装置。

联动控制分系统

联动控制分系统主要负责报警信息整合，展示，与声光电和视频系统联动等报警处理，进行整个系统设备的维护，故障报警，系统配置等操作维护;报警处理流程和业务的管理，现场报警联动可通过联动数据库进行预设，结合用户对现场响应和指挥调度的要求，每个防区的联动动作都可实现客户化定制，可以和用户原有的安防系统进行整合，使围界防入侵系统平滑的融入客户的业务管理流程。由控制箱内的I/O量控制器、视频监控系统接口及数字广播系统接口等组成。

网络传输分系统

系统中485协议转换器(连接智能探测主机)、I/O量控制器等设备均通过控制箱内的光收发器接入岗亭的网络交换机。各岗亭网络交换机通过星型网络连接主设备机房的核心交换机。

监控中心分系统

监控中心分系统(系统集成平台)由控制器综合处理主机软件、数据处理及网管软件、坐席综合处理平台软件、数据库等组成。通过报警软件客户端，用户可订阅各防区的报警、故障及状态事件，并设置、复核、手动控制相关的联动设备，完成报警响应。

功能实现

系统平台能提供包括信息采集、信息融合与决策处理、多级报警处理与显示、数据库以及电子地图等功能指标;同时满足系统正确性、可恢复性、交互性、易用性、稳定性和容错性等性能指标

应用管理软件总体功能

系统集成平台中各功能模块均具有开放的通讯接口，可通过TCP/IP、API协议接口、数据库共享等方式互相通信，并完成分布式部署。每个分系统以各自的主控系统为中心，独立工作，同时通过集成与其它分系统有机地协同工作、联动防范，构成一个完整的防区安全技术防范体系。本系统是 “目标驱动”型的新型周界安防系统，以多种探测手段组成协同感知的网络，实现全新的目标识别、多点融合和协同感知。系统集成平台主要功能模块。

系统集成平台软件实现机场围界入侵目标检测、识别、定位分析的第三级融合功能，并能配合第三方系统，如视频、广播等实现报警联动。各智能探测器通过探测器总线与智能融合处理器相连，每个智能融合处理器可连接两条探测器总线。智能融合处理器输出为RS485总线信号，通过串口服务器可将RS485信号转换为以太网信号，经RJ45网线接入控制箱内的光收发器，数据各岗亭的网络交换机到达控制中心的报警管理主服务器，完成算法的第三级算法融合，最终输出报警。

视频联动动作包括报警防区的实时视频浏览、相邻防区的实时视频浏览、报警防区的历史视频即时回放、摄像机预置点控制等。视频联动通过视频监控系统的SDK接口实现。

现场音频联动包含自动语音喊话及人工喊话，数据处理及网管平台在接受到相应报警事件后，将自动按照预设逻辑调用数字广播系统中的自动语音喊话功能，以实现现场报警音的循环播放，同时操作员亦可通过客户端进行人工喊话。当入侵行为触发报警时，系统立即与视频分系统进行联动，在调出的视频图像里值班人员可迅速直观的看到现场的实际情况;与此同时，系统集成平台联动数字广播发送音频信号至现场的音频设备，向现场进行声音告警;值班人员亦可通过麦克风设备向现场通话告警，警告可疑人员。系统报警流程如(图7)所示。

报警管理主服务器：主要完成智能探测主机的联网数据的收集及数据融合处理;

数据处理及网管平台：系统提供了多达30种的联动动作，内容覆盖报警事件自动分配及响应机制、实时视频浏览、视频回放、视频录像、语音对讲、E-MAIL通知、本机语音提示、短消息等等联动模块。用户可以根据自身的业务流程进行编程，为不同的联动动作定义前后顺序、因果关系以及紧急处理方案，使系统无缝的接入到现有的业务流程之中。网管部分实现对现场所有设备工作状态的监控，针对设备的故障及时告警;保持系统的正常运转;实现的设备参数的配置;实现网络拓扑管理;

坐席综合处理平台：值班员可通过客户端完成报警事件的处理、分发及历史记录管理等工作。同时对整个系统的运行情况进行监控。

接口软件总体功能

飞行区安防周界报警系统的报警和视频监控、数字广播部分采用SDK方式完成交互，当数据处理及网管平台收到系统报警后，系统将自动调用联动脚本，进行联动动作。利用SDK函数调用，可实现实时视频浏览、历史视频回放、报警录像、本地录像、自动喊话、人工喊话、PTZ控制、球机预置点/轨迹巡航调用等功能。

数据处理及网管平台联动接口同时包含I/O量控制器通信接口，利用API实现远程设备控制，同时可扩展接入任意开关量报警设备。

对于模拟矩阵或其它串口设备的控制，系统预留了RS232口及串口服务器驱动模块，可通过脚本配置，实现近距离或远程的串口控制。

报警管理主服务器软件支持振动报警数据的串口服务器接入，同时可接收智能视频服务器API接口报警，实现第三级报警融合;报警管理主服务器预留第三方报警、门禁、消防系统的报警、故障及状态事件上报接口，方便软件升级及二次开发。

报警系统应用软件

控制器综合处理软件

报警管理主服务器安装控制器综合处理软件，接收来自前端探测主机的报警事件;同时实现对第三方数据进行融合处理，成为报警数据的底层支持平台。报警管理主服务器利用分布在围界不同位置的多种传感器信息进行联合分析，实现空间域的融合;同时利用感知信息的时间关系，建立时间域的融合;真正实现一个会记忆，会思考的感知网络。并利用后台强大的数据融合分析系统，进而实现全网级的融合感知与探测提高了整个系统的稳定性和可靠性。

数据处理及网管平台

数据处理及网管平台提供多种联动选项，覆盖报警事件自动分配及响应机制、实时视频浏览、视频回放、语音对讲、本机语音提示等功能。用户可以根据自身的业务流程进行编程，为不同的联动动作定义前后顺序、因果关系以及紧急处理方案，使报警软件无缝的接入到现有的业务流程之中。报警信息显示以拓扑、电子地图、列表等方式实时呈现，支持按防区、报警类型和报警级别等条件订阅事件。

网管部分可实现现场设备的统一配置，即添加、删除和修改设备配置信息，并与现场设备配置信息保持同步;用户可远程操作现场设备，包括启动、停止、复位等业务操作。

坐席综合处理平台支持用户组权限管理;支持事件显示及报警视频联动;完成系统第三方实时视频及历史视频调用;支持GIS地址及防区设备管理;具有联动功能配置界面;支持系统撤布防;界面友好、操作简便。

方案实施

每60-120米周界作为1个防区，共由若干个报警防区组成，每个防区设一套设备箱。

围栏立柱间隔3米，每2个立柱布设一个探测器(即每3~6米布设一个探测器)，安装在钢筋网围栏立柱距离地面1.5米处，防区的探测器通过RS485总线串联接入探测处理器。

结语

物联网机场围界防入侵系统是机场安全运行的保障性系统，具备很好的应对突发入侵事件的能力。可以将报警信息第一时间发送到相关领导和上级管理平台上，对于应对特殊时间、重大节庆日、重大接待活动等事项，具有提高指挥效率、加强机场与上级主管领导实时沟通的特点，形成了一个良好的管理决策机制。

同时实现智能管理，具有能耗低、维护成本小的特点，所具备的低功耗特点响应了国家要求的节能减排的政策号召。