多维立体安全防控方法、装置及系统与流程

本申请涉及安防技术领域，尤其涉及一种多维立体安全防控方法、装置及系统。

背景技术：

随着人们安防意识的不断提高，人们对于工作生活中的安全防控的要求越来越高，比如在人们的日常居住生活中，常见的就有对区域内车辆进出进行管理的出入口车辆管理系统，一般是功能是进行车牌识别和道闸控制，以防止外来车辆随意进入管理区域，提高管理区域的安全性，还有常见的视频监控系统，一般只是具有图像采集和存储的功能，在安全问题发生后可以进行探查。

但是，上述安防系统往往都是独立存在的，各个系统之间无法有效联动，安防系统所起到的作用有限，无法综合预防安全问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种多维立体安全防控方法、装置及系统。

根据本申请的第一方面，提供一种多维立体安全防控系统，包括：地面防护子系统、空域子系统、地下防护子系统、水域防护子系统、安防信息处理子系统、通信子系统和防控执行子系统；

所述地面防护子系统用于探测地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态；

所述空域子系统用于利用飞行器携带的探测传感器探测所述安防区域的空中可疑状态；

所述地下防护子系统用于探测所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害；

所述水域防护子系统用于探测所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

所述地面防护子系统、空域子系统、地下防护子系统、水域防护子系统、防控执行子系统通过所述通信子系统与所述安防信息处理子系统相连接，以使所述安防信息处理子系统根据所述地面可疑状态、所述进出口状态、所述空中可疑状态、所述地表空洞状态、所述表观病害和所述水面及水下可疑状态控制所述防控执行子系统执行对应的防控措施。

可选的，所述地面防护子系统至少包括周界防护单元和出入口防护单元；

所述周界防护单元包括以下装置中的至少一种：

脉冲电子围栏、张力电子围栏、振动光纤围栏、红外对射探测装置、地平暗影探测器、甚低频周界探测；

所述出入口防护单元至少包括以下装置中的至少一种：

车辆检测器、红外对射检测器、车辆视频图像获取装置、出入口通道图像获取装置、雷达测速器、音视频对讲装置。

可选的，所述空域子系统包括飞行器探测装置；

所述飞行器探测装置至少搭载以下装置中的至少一种：

雷达探测器、无线电探测器、光电识别图像装置。

可选的，所述地下防护子系统包括以下装置中的至少一种：

地下雷达探测装置、视觉图像信息获取装置。

可选的，所述水域防护子系统包括三维摄像声呐装置，用于多角度对水下静止或运动目标进行高速连续拍摄。

可选的，所述通信子系统包括移动网络传输单元、窄带物联网传输单元和网际协议网络传输单元中的至少一种。

可选的，所述防控执行子系统包括主动防护单元、报警单元和处置单元；

所述主动防护单元包括出入口路障设备和飞行器干扰设备；

所述报警单元包括设置在预设位置的报警装置；

所述处置单元包括反制设备和传输干扰设备。

可选的，所述安防信息处理子系统包括服务器数据库和行为特征判断模块；

所述服务器数据库用于储存各子系统采集的数据以及防控执行子系统的执行数据；

所述行为特征判断模块用于根据各子系统采集的数据判断是否存在入侵生物。

根据本申请的第二方面，提供一种多维立体安全防控方法，包括：

采集安防信息；所述安防信息包括地面防护子系统探测的地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态、空域子系统利用飞行器携带的探测传感器探测的所述安防区域的空中可疑状态、地下防护子系统探测的所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害、水域防护子系统探测的所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

根据所述安防信息进行行为特征比对，得到比对结果；

判断所述比对结果的威胁等级并根据所述威胁等级对应执行预设防控措施。

根据本申请的第三方面，提供一种多维立体安全防控装置，包括：

采集模块，用于采集安防信息；所述安防信息包括地面防护子系统探测的地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态、空域子系统利用飞行器携带的探测传感器探测的所述安防区域的空中可疑状态、地下防护子系统探测的所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害、水域防护子系统探测的所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

比对模块，用于根据所述安防信息进行行为特征比对，得到比对结果；

判断执行模块用于判断所述比对结果的威胁等级并根据所述威胁等级对应执行预设防控措施。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：防控系统包括地面防护子系统、空域子系统、地下防护子系统、水域防护子系统、安防信息处理子系统、通信子系统和防控执行子系统；所述地面防护子系统用于探测地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态；所述空域子系统用于利用飞行器携带的探测传感器探测所述安防区域的空中可疑状态；所述地下防护子系统用于探测所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害；所述水域防护子系统用于探测所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；所述地面防护子系统、空域子系统、地下防护子系统、水域防护子系统、防控执行子系统通过所述通信子系统与所述安防信息处理子系统相连接，以使所述安防信息处理子系统根据所述地面可疑状态、所述进出口状态、所述空中可疑状态、所述地表空洞状态、所述表观病害和所述水面及水下可疑状态控制所述防控执行子系统执行对应的防控措施。基于此，安防信息处理子系统可以综合各子系统采集的安防信息控制防控执行子系统执行对应的防控措施，使防控更加多维立体，综合性更高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的实施例一提供的一种多维立体安全防控系统的结构示意图。

图2是本申请的实施例二提供的一种多维立体安全防控方法的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

请参阅图1，图1是本申请的实施例一提供的一种多维立体安全防控系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的多维立体安全防控系统可以包括：地面防护子系统101、空域子系统102、地下防护子系统103、水域防护子系统104、安防信息处理子系统105、通信子系统106和防控执行子系统107；

所述地面防护子系统用于探测地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态；

所述空域子系统用于利用飞行器携带的探测传感器探测所述安防区域的空中可疑状态；

所述地下防护子系统用于探测所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害；

所述水域防护子系统用于探测所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

所述地面防护子系统、空域子系统、地下防护子系统、水域防护子系统、防控执行子系统通过所述通信子系统与所述安防信息处理子系统相连接，以使所述安防信息处理子系统根据所述地面可疑状态、所述进出口状态、所述空中可疑状态、所述地表空洞状态、所述表观病害和所述水面及水下可疑状态控制所述防控执行子系统执行对应的防控措施。

由于安防信息处理子系统可以综合各子系统采集的安防信息控制防控执行子系统执行对应的防控措施，使防控更加多维立体，综合性更高。

具体的，所述地面防护子系统至少包括周界防护单元和出入口防护单元；

所述周界防护单元包括以下装置中的至少一种：

脉冲电子围栏、张力电子围栏、振动光纤围栏、红外对射探测装置、地平暗影探测器、甚低频探测；

所述出入口防护单元至少包括以下装置中的至少一种：

车辆检测器、红外对射检测器、车辆视频图像获取装置、出入口通道图像获取装置、雷达测速器、音视频对讲装置。

周界防护单元中的装置工作时，当有人员、生物等进入检测区域，会触发装置进行检测，对数据进行初步判断，然后将报警信息传至安防信息处理子系统。另外，周界防护单元还可以包括周界图像采集设备，上述周界防护单元的装置发出报警信息时，启动视频摄像头对图像进行识别，具体判断是否为以下实体：物体、动物、人；当非巡检人员(非白名单人员)入侵安防区域后，同样会触发检测，上传报警信息，该信息即为视频图像信息。

对于出入口防护单元，车辆检测器可以是地感线圈，分别检测两种情况，一种为车辆驶入及驶出通道检测，用于与出入口设备进行联动控制。另一种安装在升降路障设备前后两侧，用于判断路障附近有无车辆，正常操作升降路障设备时，如有车辆在升降路障附近，则无法执行上升动作，起到安全保护的作用，当出现紧急情况时，则无需考虑安全保护，立即快速上升路障，拦截不法车辆。

红外对射检测器可以安装在出入口升降路障设备两侧，用于判断路障附近有无人员，正常操作升降路障设备时，如有人员在升降路障附近，则无法执行上升动作，起到安全保护的作用，当出现紧急情况时，则无需考虑安全保护，立即快速上升路障，拦截不法车辆。

车辆视频图像获取装置可以设置在出入口通道，一方面获取车辆视频图像信息，以分析车型特征、颜色、车牌信息、车底扫描图像信息，将以上信息与数据库中数据进行比对后，可进行放行，另一方面获取驾驶员视频图像信息，以分析驾驶员人脸特征信息，将信息与数据库中数据进行比对后，可进行放行。

出入口通道图像获取装置实时储存出入口通道场景的视频录像，当出现紧急情况(触发报警)后，可通过服务器调取事发视频，包括报警前后各若干分钟的视频(具体时间可设置)。

雷达测速器检测出入口车辆行驶速度，当车辆行驶速度超过一定阈值后，进行报警提示，如继续输入，则立即上升路障，拦截不法车辆。

音视频对讲装置可以设置在出入口岗亭，其中可以单独设置一键报警按钮，遇到紧急情况时，启动一键报警，可与服务器接警中心进行语音视频对讲。

而空域子系统可以但不仅限于包括飞行器探测装置；所述飞行器探测装置至少搭载以下装置中的至少一种：

雷达探测器、无线电探测器、光电识别图像装置。

雷达探测其可以获取雷达探测数据，通过向空中四周发射无线电波，利用多普勒频移原理，通过分析从发射到接收电波的时间差、反射波的频率和相位偏移，从而可以推算出飞行目标的位置、航向、速度。这样通过多次探测目标，累积目标点迹，就可以得到目标的飞行轨迹。

无线电探测器可以获取无线电探测数据，实现专用跳频信号的捕获、分析与侧向，对300mhz～6ghz无人机测控频段信号进行全天候、360o无死角侦测扫描、分选、跟踪、频谱分析，及时发现作用范围内飞行或准备起飞的无人机；单个侦测设备可测出无人机的方位，如果多个(一般3～4个)侦测设备组成多站定位侦测，可准确测出无人机的经纬度。

光电识别图像装置可以获取光电识别图像数据，对于高空中肉眼难以辨识的无人机目标，通过接收侦测设备的反馈信息，找到无人机的准确位置，设备采用可见光学成像，便于操作员在视觉上判断飞行目标。同时光电还搭配红外热成像仪传感器，即使在夜间也能进行监视和跟踪。搭配昼光电视和红外热成像仪传感器，低空探测性能好、跟踪精度高、图像分辨率高，并将实时视频、图片等信息形成光电综合素材存储记录。

地下防护子系统包括以下装置中的至少一种：地下雷达探测装置、视觉图像信息获取装置。

其中，地下雷达探测装置对道路地面实施全覆盖自动数据采集，将雷达探测数据传至服务器后，通过处理后以三维图形模式展示地下空洞情况。视觉图像信息获取装置对道路地面表面进行拍摄，将图像数据传至安防信息处理子系统，通过算法处理判断路面是否存在裂痕等表观病害。

进一步地，水域防护子系统包括三维摄像声呐装置，用于多角度对水下静止或运动目标进行高速连续拍摄。具体的，三维摄像声呐装置能对两百米以内、开角50°×50°范围内的水下静止和运动目标进行高速连续拍摄，并提供多个视角供用户观察水下目标，具有类似于视频的成像效果，具备对运动目标的实时检测、动态分类和三维识别的能力，可用于水域过往船只底部可疑物的检测，实现对蛙人、水下无人航行器的自动探测、跟踪、识别和报警。

为了满足多种数据传输的需求，本实施例中的通信子系统包括移动网络传输单元、窄带物联网传输单元和网际协议网络传输单元中的至少一种。

另外，本实施例中，防控执行子系统包括主动防护单元、报警单元和处置单元；所述主动防护单元包括出入口路障设备和飞行器干扰设备；所述报警单元包括设置在预设位置的报警装置；所述处置单元包括反制设备和传输干扰设备。

需要说明的是，对于反制设备，当前端信息采集模块将数据传至安防信息处理子系统，安防信息处理子系统判断为入侵对象后，启动反制设备，包括gps导航诱骗，通过设置电磁信号屏障、对无人机导航部件发射虚假的卫星导航信号，致使无人机无法接收真正的导航信号，诱骗无人机无法飞临敏感区域、沿着设定好的虚假航线飞行，从而达到管制黑飞无人机的目的。

而对于传输干扰设备，则可以对无人机遥控、图传和卫星导航信号进行有效干扰，使无人机的遥控信号(上行链路信号)、无人机图传信号(下行链路信号)以及导航信号淹没在干扰信号中，致使被干扰无人机无法接受遥控信号、图传信号和导航信号，迫使无人机返航或迫降，从而达到压制效果。

另外，安防信息处理子系统包括服务器数据库和行为特征判断模块；所述服务器数据库用于储存各子系统采集的数据以及防控执行子系统的执行数据；所述行为特征判断模块用于根据各子系统采集的数据判断是否存在入侵生物。

为了更好地对本实施例进行说明，下面举出三个具体示例进行说明：

比如无人机与车行通道的结合：无人机进行警戒区域外巡逻，实时采集视频图像，将视频图像通过传输模块传输至服务器数据库，行为特征判断模块可根据视频信息，识别出车辆行驶速度及方向，如车辆速度大于系统预设安全速度，且行驶方向指向出入口车道，则判断为危险，通过信息传输模块告知防控执行模块，出入口升降路障立即升起阻拦车辆前进，同时巡逻无人机发出声光警报告知车辆立即减速。

再比如周界防护系统与地下空洞扫描系统结合：周界防护系统中有振动探测传感器，当检测到振动数据后，服务器结合周界视频图像信息进行判断，是否有人员或车辆接近，如地面未有人、车靠近，则发送检测指令至地下空洞扫描机器人，机器人执行命令去往振动地点进行地下雷达探测，将地下雷达数据返回服务器，服务器再进行判断是否有异常，如有异常数据则报警提示。

再比如无人机巡逻系统与近水岸防护系统结合：无人机沿水岸巡逻，通过采集视频信息反馈至服务器，服务器分析是否有水面航行器，发现航行器后，无人机前往目标地点进行警告驱离

实施例二

请参阅图2，图2是本申请的实施例二提供的一种多维立体安全防控方法的流程示意图。

如图2所示，本实施例提供的多维立体安全防控方法可以包括：

步骤s201、采集安防信息；所述安防信息包括地面防护子系统探测的地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态、空域子系统利用飞行器携带的探测传感器探测的所述安防区域的空中可疑状态、地下防护子系统探测的所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害、水域防护子系统探测的所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

步骤s202、根据所述安防信息进行行为特征比对，得到比对结果；

步骤s203、判断所述比对结果的威胁等级并根据所述威胁等级对应执行预设防控措施。

其中，本实施例中的威胁等级可以有三种：

低威胁等级：意味着攻击是不可能的

中威胁等级：意味着攻击是可能的，但不太可能

高威胁等级：意味着即将发生攻击

更具体的，低威胁等级：陌生人员误入周界警戒区域，周界报警器进行声光语音报警提示后，人员撤离警戒区；陌生车辆超速驶入出入口道路，出入口红灯警戒提示超速后，车辆恢复正常速度行驶。

中威胁等级：陌生车辆驶入出入口道路，车辆视频信息及驾驶员图形信息与数据库中数据不匹配，未放行，工作人员进行核实信息后，允许通行；低小慢飞行器反制系统检测到有飞行器入侵警戒区域后，通过巡逻无人机对操作人员进行语音警告，飞行器离开警戒区域。

高威胁等级：出入口雷达速度检测车辆超速行驶，且警告后继续行驶，通过视频信息分析判断车辆特征，如与数据库中信息不匹配，即为高威胁等级，此时立即升起路障设备，并自动进行报警；陌生车辆驶入出入口道路，车辆视频信息及驾驶员图形信息与数据库中数据不匹配，未放行，车辆尝试强行冲卡，此时立即升起路障设备，并自动进行报警；低小慢飞行器反制系统检测到有飞行器入侵警戒区域后，通过巡逻无人机对操作人员进行语音警告，无人机继续向核心防护区域内飞行，此时执行反制系统，干扰无人机降落。

另外，本申请还提供一种多维立体安全防控装置，包括：采集模块，用于采集安防信息；所述安防信息包括地面防护子系统探测的地面可疑状态以及探测安防区域进出口状态、空域子系统利用飞行器携带的探测传感器探测的所述安防区域的空中可疑状态、地下防护子系统探测的所述安防区域地表空洞状态以及探测是否存在表观病害、水域防护子系统探测的所述安防区域周围水域中的水面及水下可疑状态；

比对模块，用于根据所述安防信息进行行为特征比对，得到比对结果；

判断执行模块用于判断所述比对结果的威胁等级并根据所述威胁等级对应执行预设防控措施。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。