雷达探测报警器系统在监狱安防中的作用

    监狱周界防逃跑系统需求分析

    世界上没有完美的、一步到位的周界报警技术，各种周界报警技术有着各自的应用环境和系统缺陷。只有对应用需求进行详细的了解和有针对性的设计，才能设计出一套最低误报率、最高识别率的周界报警系统。

    监狱行业更是有着其特殊的环境和应用特点，总结起来，我们可以归纳为以下几点：

    监狱是防止犯人逃跑，探测目的是“靠近围墙”；监狱是在保持尽可能高的识别率条件下，保证尽可能低的误报率，与普通周界相比优先级、侧重点不同；监狱主要解决猫(地面)、小鸟(空中)的误报，与普通周界相比误报源出现的频率不同；普通周界内部往往没有严格的界限划分，监狱狱墙和钢网墙之间为境界隔离带，禁止任何人进入，而钢网墙外则是巡逻区，干警会开着电动巡逻车巡逻，狱墙外往往是道路，有社会车辆经过。前者可以由设备探测范围来定义防区宽度，后者是由物理区域来定义设备探测范围；监狱探测设备需要考虑高压电网的工况干扰影响(高压放电导致的电磁脉冲)，狱墙上的钢网墙是良好的引雷导体，监狱往往位于郊区，需要考虑单独的防雷。

    以上这些限制条件，决定了我们无法依赖于一种周界技术就可以高枕无忧，必须选择两种甚至两种以上的技术，并且将这些技术进行有机的数据融合，才能设计一套有效的监狱周界防逃跑系统。具体说来，我们需要考虑以下4个方面。

    闯入5米警戒带行为：

    隐患：传统周界报警技术一般采用对射或泄漏场技术，要么误报过高，要么容易被嫌犯欺骗或大步跨过，幷且根本没有目标定位能力，只能输出干节点信号。很多XX监狱用户为了节省成本，往往每100米配置一个防区，这样造成单个防区过长，一旦报警，摄像机基本上无法看清楚100米防区的情况，容易造成误判。

    设计要求：全天候640x960时间段(干警可重新自定义时间段)，当嫌犯进入围墙5米警戒区域时：自动检测任何闯入行为；自动定位入侵者闯入的位置(精度50厘米)；自动在电子地图上显示入侵者的位置；自动弹出和雷达联动的摄像机画面；自动记录警情信息；自动联动现场警号；自动控制高速球指向入侵者，幷自动变倍显示、跟踪入侵者；实时录像及录像检索回放。

    攀爬狱墙行为

    隐患：传统周界报警一般检测从墙外向里的翻越动作，所以翻越围墙为第一道关口，翻越围墙的动作一般只会持续1-5秒钟，一旦探测到翻越动作，在值班人员来得及进行图像复核的同时，保安人工有效辨别入侵地点和目标有可能隐藏在什么位置。

    但是监狱周界安防要求恰恰相反，翻越围墙是犯人最后的动作，一旦犯人翻过围墙，几秒钟内进入到社会区域，武警便来不及实施抓捕，从而错失良机。所以最后探测关口其实是围墙墙面，一旦发现有人试图向上攀爬，能够迅速检测其行为，幷能够连续跟踪目标的运动，从而为值班武警赢得宝贵的时间。

    设计要求：全天候640x960时间段(干警可重新自定义时间段)，当嫌犯靠近墙体，幷向上攀爬墙体时，其余设计要求同上。

    高空绳索逃跑

    隐患：按照司法部要求，大部分监狱在现有狱墙上加高了一道钢网墙，但是这带来一个新的隐患，即：当嫌犯从临近建筑物或制高点搭设高空绳索、竹竿，就可以躲过高压电网，直接滑到加高钢网墙顶，从而更容易逃脱。设计要求同上。

    武警岗下盲区探测

    隐患：武警岗下拐角为90度角圆弧，普通周界报警设备很难实现无缝保护。岗上武警难以观察脚下情况，对面的武警也难以200米外看清楚对方拐角处的情况，在夜间或轻雾时，容易成为布防漏洞。设计要求同上。

    监狱雷达立体周界防逃跑设计

    监狱立体周界防逃跑设计，顾名思义，就是要建设一套立体防御体系，点、线、面三者结合，不仅能够保护地面区域，还能保护围墙垂直区域，更能够保护空中逃脱，更为甚者，可以编制一道天罗地网，防止犯人从上至空中、下至地洞逃跑，真正成为监狱干警的护法使者。

    同时，这套系统还不受外界环境(风、雨、雷、电、雾、沙尘暴)的影响和电磁等因素的干扰。系统既先进科学又可靠实用，要本着高质量、高技术、高标准、高性价比的原则，在重点区域重点防范的思想前提下，对系统进行优化设计，使整个系统能发挥最大的功效。

    前端探测器选择

    周界报警技术已经存在了40多年，不同的报警传感器具有不同的探测特性。总体来说主要分为围界型传感器、空间探测传感器。

    一般来讲，任何高安全要求项目都至少需要2种以上的传感器，实现传感器数据与/或组合，从而获得高识别率、低误报率。物联网防入侵技术将传统的周界报警技术做了质的飞跃，首次实现了传感器报警探测、目标定位、目标跟踪、多传感器数据融合等技术，对于监狱这种高安全要求的项目而言，向着零误报、零漏报的目标大大的迈进了一步。

    根据笔者多年的防入侵技术研究和现场测试经验，不同的项目有不同级别的防入侵探测要求，但在技术选型时一般评比以下4个主要参数，才能真正确定哪种产品是最适合我们的项目。

    ·识别率(ProbabilityofDetection)：一般来说，就是要求识别到可疑的入侵目标(人)，在禁止停留的区域滞留、禁止进入的区域闯入、禁止跨越的区域翻越。

    ·误报率(FalseAlarmRate)：对于所有的传感器技术来讲，高误报率是最无法忍受的，尤其是对于天气如日照、温度变化、刮风、下雨、下雪、沙尘、大雾、这种日常无法回避的干扰。另外其他的干扰源包括电磁波、人工光源(车灯、路灯、城市美化用灯)、各种阴影等。

    ·虚警率/伪报率(NuisanceAlarmRate)：对于爬行动物、小鸟等生物体产生的报警，原则上需要尽可能的判别出来。

    ·目标定位精度：由于入侵目标的运动速度是很快的，目标可能会在几秒钟之内快速的移动到遮挡处，值班人员无法观察到目标，可能会被判断为误报。所以米级的定位精度在某些环境中是必须的。以下是市场上常见的3种监狱周界报警技术的主要技术特点分：

    经过以上对比选择后，笔者推荐采用微波雷达和激光雷达作为前端探测设备，也是最适合我们要建设的“雷达立体周界放逃跑系统”的基本模块。

微波雷达作为大区域空间探测、定位技术，将应用于5米警戒隔离区，探测任何闯入目标，幷定位其坐标。

    激光雷达作为大区域2维平面探测、定位技术，将平行于墙面20厘米处构建一道虚拟的激光墙体，任何目标试图攀爬围墙，都将被激光雷达探测到，幷提示入侵位置。两种雷达技术输出的目标坐标传递给PTZ摄像机，可以持续追踪入侵目标。

    5米警戒带：微波雷达

    24G微波雷达作为军用级产品，不仅支持大区域监视，目标识别率达到100%，还能定位目标的位置，定位分辨率为25厘米，这样配合PTZ摄像机，可以持续追踪入侵目标。