基于智慧墙的安保中心周界入侵报警应用

孙恒斌，李 进，肖巍巍，李绍爽，王维鑫

(1.辽宁红沿河核电有限公司，辽宁 大连 116001；2.苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004)

0 引言

根据公通字[1997]17号《核电厂安全保卫规定》中关于核电站实物保护等级划分条款，明确核电站为一级防护等级，须设置控制区、保护区与要害区，但基于综合因素考虑，目前大部分核电站的实物保护系统只在控制区、保护区周界设置了探测手段，而作为实物保护系统的核心敏感区域——安保中心(UG楼)因自身设计位于控制区内，仅在进出口设置了门禁，周界无任何探测手段，无法防范内部侵害，也不符合核设施实物保护“纵深防御与均衡防护”的原则，因此需通过相应技术防护措施加强该区域的安全防护水平。

1 探测技术选型

根据HAD501/03《核设施周界入侵报警系统》以及周界防护常用入侵报警设备，具体有红外对射、微波探测器、振动光纤/电缆、泄露电缆等，智慧墙入侵报警技术与之比对如表1所示。

表1 产品技术对比

核电厂区安保楼为厂区内相对独立的混凝土建筑，目前周界未布置任何探测手段，按照《核设施周界入侵报警系统》中提供的传统周界防入侵技术手段，在实际应用中存在各种限制。因此需根据实际选用适合于现场的技术手段进行布设，智慧墙入侵报警技术以其环境适应性强、误报率低、探测辨识度高、布设方便等优势成为优选。

2 智慧墙防入侵探测系统介绍

2.1 技术简介

智慧墙防入侵探测技术是近些年发展起来的防入侵传感技术，主要由智能探测线缆、控制管理平台组成。前端线缆内置大量微型自适应微波收发芯片，具备无线射频收发和有线信号传输功能，通过两条平行部署的智能探测线缆，能够形成密度高、相互交叠、立体探测的自适应微波阵列，智能感应非法入侵。

智慧墙入侵探测系统能够实现大范围的周界入侵探测，形成密不透风的防御传感网络，灵活适应周界地形的高低和曲折变化，显著降低风/雨/雪/雾/霾等气候影响以及小动物活动/树枝摇曳/树叶飘落/植物生长等干扰，更加准确地报告非法入侵行为、时间和地点，保障周界安全。

2.2 探测线缆原理

智能探测线缆是一种全新的线缆型周界探测设备，将探测信号的收发、电源供电、数字信号传输等功能全部汇聚到一条线缆中，可以如普通电缆一样剪切、连接、弯曲、分叉，铺设后快速构建无线网络。智能探测线缆内置大量射频信号收发模块作为探测器，每个探测器按照一个极短的周期间隔发射探测信号。

2.3 自适应微波阵列技术

系统通过多发多收的方式，根据发送、接收的探测信号强度建立自适应微波阵列。当没有入侵行为时，探测场处于相对稳定的状态，自适应微波阵列保持动态平稳；当有人入侵时，将对探测器的信号造成阻挡吸收和反射，使得阵列中部分元素出现大幅度的波动；信号波动可由系统实时检测并记录。

3 智慧墙防入侵探测系统实施

智慧墙防入侵探测系统从产品形态、探测原理、探测效果以及部署方式上均与传统的周界系统具有明显的区别，将探测器、信号传输和电源供电汇聚到一条智能探测线缆中，将智能探测线缆铺设到设防区域周围，即可实现均匀射频探测信号的覆盖。线缆根据区域边界的形状随意弯转、分叉，构成无盲区的隐形围墙。

3.1 系统架构

(1) 管理平台：系统顶层核心构件，技术上采用B/S架构，软件设计全部由国内自主研发，管理人员通过浏览器链接客户端监控周界运行并管理多个入侵行为智能识别软件。

(2) 入侵行为智能识别软件/NC：系统的重要智能构件，能够智能分析和定位人员入侵并过滤干扰，技术上采用软件服务器设计，管理人员通过管理平台才能对其进行配置和管理。

(3) 前端探测分站/CC：上层构件(指管理平台和NC)与底层构件(指智慧墙和智能探测线缆)的连接枢纽，能够实现IP网络与智能探测线缆之间的物理连接以及协议转换。

(4) 智能探测线缆：底层的核心物理构件，以线缆的形态实现无线传感探测，它能够按照不同的组网策略执行微波的收发工作。

(5) 智慧墙：底层的核心逻辑构件，由2条物理上平行部署的智能探测线缆组成，系统启动后其自然形成一道密不透风的“透地微波阵列”墙。

3.2 系统功能

(1) 入侵报警：当人或物进入/靠近防区时对原有的信号造成阻挡、吸收、反射等，系统通过采集探测场的扰动分析特征，依据特征判别入侵行为并发出报警。

(2) 入侵目标定位：系统发出报警的同时在平台显示入侵位置，并联动视频系统进行复核取证。

4.缺乏先天免疫力，容易得病死亡。免疫抗体是一种大分子结构的球蛋白，由于母体血管和胎儿脐血管之间被6～7层组织隔开，限制了抗体通过血液转移给胎儿，使新生仔猪缺乏先天免疫力，抗病能力低，易患各种疾病。初乳中含免疫抗体，其含量变化很大，母猪分娩24 h以后明显下降，新生仔猪对初乳中抗体的最大吸收是在24 h以内，因此，让新生仔猪尽快吃到初乳是保健的重要措施。仔猪一般在10日龄以后自体产生抗体，至21日龄仍属免疫球蛋白青黄不接阶段，35～45日龄的仔猪自体产生抗体逐步达到成熟水平。再加上新生仔猪胃液中游离的盐酸很少，抑菌作用很低，故易患病。

(3) “白名单”：配有专用的白名单卡，经过授权人员携带白名单卡在规定时间进入设定的区域，系统抑制相关报警并记录出入事件。

3.3 项目实施

探测系统安装在安保楼外墙墙体，建立均匀的三维立体空间的主动式(系统主动发射探测信号)非接触式的(入侵人员无需碰触探测设备)自适应微波阵列，从而形成入侵探测报警。系统由智能探测线缆、智慧墙分站部署在墙体构成探测网络，入侵行为智能识别(NC)服务器、管理平台(management platform，MP)服务器和联动平台(inkage platform，LP)服务器安装在监控中心的标准机房内进行集中管理。

3.4 系统测试

该系统在红沿河二期安保楼进行现场安装与调试并随二期5号机组装料联合检查前投入运行。参考HAD501/03中系统探测概率测试的要求，对安装后的安保楼进行入侵测试。标准如下。

(1) 测试区域：安保楼周界随机选址，即不指定测试区域。

(2) 测试人员：由专业人员现场随机进行选择、分配。

(3) 测试方式：入侵、白名单。

测试统计数据如表2所示。由上述测试可知，系统虽首次应用在核电安保楼，但是通行的入侵方式都能得到很好的响应(因周界为2层墙体，攀越行为无法实施)，按照HAD501/03中的要求，总测试30次内最低成功探测次数需达到30次，现有系统测试满足上述要求。

表2 测试统计数据

4 结束语

智慧墙入侵报警系统相比较于传统的周界防入侵技术具有诸多的优势，既能解决现有系统适应能力差、实施不便、抗干扰能力差等缺陷，又具备精度高、寿命长、自适应能力强、灵敏度高，安装不受限制等优势，为解决现有缺陷提供了一个较为合适的选择；同时通过新产品、新技术的引入，提高了核电安防系统的国产化率，避免了技术与服务遭受卡脖子的现状，既丰富了防入侵产品种类，又为周界安防产品选型提供了更多的选择。