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| 机场围界防入侵报警系统研究 摘 要 空防安全是当今民航运输工作的首要任务，而机场围界是防止侵入飞行区的关键保障设施，因此，机场围界防侵入安防成为保障民航安全的关键环节之一。民航安全机场安全控制区通常面积较大，特别是其与外界边界较长，这造成围界防侵入的安防任务十分艰巨；为实现机场围界的全天候全方位监控与及时驱逐侵入物，需要敏感可靠的报警系统。 本文通过对红外监测报警、磁敏报警、热敏报警和振动报警在机场围界安防过程中的可靠性与可行性分析，重点探讨了振动报警系统原理，以及振动报警系统在围界安防设施系统中的功能实现技术要求，分析了各种排除干扰源的技术方法，提出了系列技术措施。研究结果表明在围界监控报警方面，振动传感器结合传感网技术、围界防入侵技术、嵌入式技术和虚拟仪器技术具有较好的可靠性与可行性。基于振动传感器原理的报警系统可以获得适用于机场周界的安防功能，且具备较高的集成扩展性，以及良好的可兼容性和可拓展性。考虑机场区域大量电器设备，建议机场入侵报警系统还应当具备强大的抗电磁干扰能力，以保证在工作时不受无线电的影响，保证飞机与指挥台之间的通信畅通。为保证机场能够有效应对破坏者以及非法入侵者，周界防范系统设计过程中，还应当对周界防范系统及声音警告系统、灯光系统以及视频监控系统，从而形成立体交叉有机配合的防范网络。 关键词：空防安全；围界报警；民用航空 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1研究背景 1 1.1.1国内外社会安全形势 1 1.1.2机场空防安全的要求 1 1.2 研究意义 2 1.3机场安全防范现状 2 1.3.1人防 2 1.3.2物防 2 1.3.3技防 2 1.3.4 周界探测方法综述 3 1.4 本文主要研究内容 4 1.5 本章小结 4 第二章 振动报警器组成及原理 6 2.1振动信号与振动传感器 6 2.1.1振动信号的产生 6 2.1.2振动信号的分类 7 2.1.3振动信号的采集 7 2.1.4振动信号的测试方法 9 2.2电信号测量系统 10 2.2.1压电传感器振动测试 10 2.2.2系统原理 10 2.2.3核心硬件电路系统 11 2.2.4软件系统 12 2.2.5振动信号检测系统实验 13 2.3本章小节 13 第三章 振动信号的报警算法 15 3.1信号的预处理 15 3.1.1平滑处理采样数据 15 3.1.2采样数据零均值化 16 3.1.3采样数据多项式趋势的去除 17 3.2信号的特征提取 20 3.2.1信号频域特征提取 20 图3-5信号的功率谱图 22 3.2.2信号时域特征提取 22 3.3系统要求与算法设计 24 3.3.1系统防入侵检测的要求 24 3.3.2系统防入侵检测方案的根据 24 3.3.3系统防入侵检测的算法原理 24 3.4本章小结 26 第四章 防入侵系统功能分析 27 4.1 系统概述 27 4.2前端探测子系统 27 4.2.1探测器布设方式 27 4.3视频监控子系统 28 4.3.1系统功能 28 4.3.2固定摄像机 28 4.3.3云台摄像机 28 4.3.4智能视频 28 4.4联动控制子系统 29 4.5网络传输子系统（含供电、防雷） 29 4.6供电及照明子系统 29 4.7防雷子系统 30 4.8监控中心子系统 30 4.8.1智能安防集成管理平台概述 30 4.8.2系统集成及外部接口 30 4.8.3软件功能列表 30 4.9系统部署及管理模式 31 4.9.1 系统部署模式 31 4.9.2分域管理模式 31 4.10本章小结 31 第五章 飞行区周界报警系统的联动效应 33 5.1视频联动 33 5.1.1监控系统工作流程 33 5.1.2智能视频分析 34 5.1.3系统网络拓扑结构及组成 36 5.1.4复杂气候环境对监控系统的影响 36 5.2灯光联动 37 5.2.1供配电与辅助照明设计 37 5.3广播联动 42 5.3.1周界广播系统 42 5.4桌面联动 43 5.5本章小结 43 第六章 RS485总线通信系统功能实现 44 6.1概述 44 6.2 RS485介绍 44 6.3 RS485总线组网方式 45 6.4 RS485总线通信协议设计 45 6.4.1帧结构设计 46 6.4.2寻址和流量控制 47 6.4.3数据通信流程 47 6.4.4冲突处理方法 47 6.4.5通信协议的实现与测试 48 6.5 RS485总线在机场周界防越系统的设计 49 6.5.1报警信息传输协议 49 6.5.2设计思路 49 6.5.3后端显示扩展 50 6.5.4报警信息处理中心模拟地图设计 50 6.5.5具体的实现电路 50 6.5.6通讯模式 51 6.6本章小节 51 第七章 重庆江北国际机场飞行区周界安防报警系统实例研究 53 7.1实例概述 53 7.1.1项目背景 53 7.1.2项目需求 53 7.2系统方案设计 53 7.2.1系统设计概述 54 7.2.2系统详细设计 54 7.3施工组织设计 56 7.3.1工程概况 56 7.3.2设计依据 57 7.3.3设计原则 57 7.3.4功能需求 58 7.4系统运行状况 58 7.4.1报警系统运行状况调查 58 7.4.2系统集成平台运行状况调查 59 7.5本章小结 59 第八章 结论与展望 60 8.1结论 60 8.2展望 61 参考文献 62 |
