韓冬冬，劉汝梅

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

引 言

天津港東疆保稅港區(qū)集保稅區(qū)、出口加工區(qū)、保稅物流園區(qū)、港口的政策功能優(yōu)勢于一體，是濱海新區(qū)對(duì)外開放的最前沿，也是國家稅收的邊境線。切實(shí)做好保稅港區(qū)的周界防護(hù)是國家稅收，國家安全，社會(huì)治安工作的前提條件。

目前，我國港口周界安防技術(shù)普遍采用紅外對(duì)射方式，設(shè)備可靠性差，誤漏報(bào)率較高，采用何種安防技術(shù)以降低誤漏報(bào)率是一個(gè)亟待解決的問題。

本文從造成誤漏報(bào)率高的因素著手分析，逐步分析出重要因素并提出解決辦法，從而降低東疆保稅港周界安防系統(tǒng)誤漏報(bào)率。

1 工程及前期安防概況

東疆保稅港工程位于天津港東疆港區(qū)，為海關(guān)監(jiān)管場所，全部采用圍網(wǎng)進(jìn)行封閉，圍網(wǎng)長度共約2 000 m。

由于工程的重要性，海關(guān)對(duì)安防系統(tǒng)提出了很高的要求。為落實(shí)海關(guān)要求及安防系統(tǒng)的需要，在工程建設(shè)時(shí)采用了在圍網(wǎng)邊安裝紅外對(duì)射裝置及監(jiān)控?cái)z像機(jī)的方式。

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)安防系統(tǒng)時(shí)有發(fā)生誤報(bào)、漏報(bào)情況。2年后安防系統(tǒng)誤漏報(bào)頻發(fā)，使得海關(guān)監(jiān)管場所安全性大大降低，對(duì)海關(guān)及客戶都造成了極大的安全風(fēng)險(xiǎn)，安防系統(tǒng)的誤漏報(bào)情況亟待解決。

2 原因調(diào)查

針對(duì)東疆保稅港周界安防系統(tǒng)誤漏報(bào)率高的問題，對(duì)造成誤漏報(bào)率高的主要因素進(jìn)行了調(diào)查分析，見表1。

表1 安防系統(tǒng)誤漏報(bào)因素

從表1中可以看到，安防系統(tǒng)技術(shù)滯后是造成誤漏報(bào)率高的主要因素，且會(huì)導(dǎo)致其它因素的發(fā)生，故找到一種安全可靠的安防系統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品是保證監(jiān)管場所安全的重要原因。

3 要因分析

3.1 原因分析

針對(duì)安防系統(tǒng)技術(shù)滯后所產(chǎn)生的一系列問題進(jìn)行原因分析，見圖1。

圖1 原因分析

通過對(duì)系統(tǒng)的分析得到了7個(gè)末端因素，從7個(gè)末端因素中我們可以看出“系統(tǒng)供電無法保障”、“強(qiáng)弱電纜相互干擾”以及“電纜材質(zhì)差”這3個(gè)因素都可以通過現(xiàn)場施工及項(xiàng)目管理進(jìn)行解決，非重要因素。

“入侵行為判斷能力差”、“信號(hào)衰減嚴(yán)重”、“物體遮擋引起誤報(bào)”以及“震動(dòng)干擾嚴(yán)重”這4個(gè)因素是安防系統(tǒng)技術(shù)滯后所帶來的4個(gè)重要問題，繼而是造成誤漏報(bào)率高的主要因素。

3.2 入侵行為判斷能力分析

對(duì)動(dòng)物入侵引起誤漏報(bào)的情況進(jìn)行了調(diào)查，見圖2。

(2)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)。該種技術(shù)是有效控制網(wǎng)絡(luò)訪問安全性的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)，其可以確保計(jì)算機(jī)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。防火墻技術(shù)主要是基于網(wǎng)絡(luò)交互性，通過借助既定程序來檢查網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，看其是否滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸要求或標(biāo)準(zhǔn)，借此來阻止或允許網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通行。

圖2 動(dòng)物入侵引起系統(tǒng)誤漏報(bào)情況

對(duì)于動(dòng)物體較大的，通過裝有紅外對(duì)射的周界時(shí)，就會(huì)引發(fā)誤報(bào)警；對(duì)于動(dòng)物體較小的，通過裝有紅外對(duì)射的周界時(shí)，就會(huì)引發(fā)報(bào)警。東疆保稅港紅外對(duì)射方式無法對(duì)動(dòng)物體侵入進(jìn)行判斷。

3.2 信號(hào)分析

對(duì)東疆保稅港紅外對(duì)射發(fā)射方式進(jìn)行分析，見圖3。

圖3 紅外對(duì)射發(fā)射方式示意

下雨、下雪、揚(yáng)塵等天氣里，紅外光的信號(hào)從發(fā)射端到接收端強(qiáng)度衰減很大，使得接收端信號(hào)過低，經(jīng)常引起報(bào)警。因此，惡劣天氣下，紅外對(duì)射可能一天到晚都在報(bào)警。

3.3 環(huán)境分析

對(duì)遮擋引起誤報(bào)的物體進(jìn)行了調(diào)查，見圖4。

圖4 遮擋引起誤報(bào)的物體

通過使用方的介紹和了解，包括樹木及飛鳥等的物體遮擋會(huì)造成紅外對(duì)射裝置的報(bào)警，從而干擾了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。保安人員要不時(shí)地分析引起報(bào)警的原因及物體，從而會(huì)造成誤出警。

另外在樹木生長季節(jié)要定期清理樹木，造成環(huán)境影響及人員工時(shí)浪費(fèi)。

3.4 震動(dòng)干擾分析

對(duì)周界安防系統(tǒng)安裝方式進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，見圖5。

圖5 安裝周界安防系統(tǒng)方式

經(jīng)過對(duì)已建周界安防系統(tǒng)調(diào)查，立桿安裝的紅外對(duì)射傳感器的發(fā)射端和接收端一旦受到車輛、大風(fēng)等震動(dòng)因素的影響，位置稍有偏離，就會(huì)使接收端收不到發(fā)射端的紅外信號(hào)，從而頻頻發(fā)生誤報(bào)。

4 對(duì)策實(shí)施

4.1 攝像機(jī)智能跟蹤技術(shù)

攝像機(jī)智能跟蹤技術(shù)是近年來發(fā)展的最新安防技術(shù)，它通過先進(jìn)的圖像處理，模式識(shí)別技術(shù)對(duì)監(jiān)控對(duì)象實(shí)時(shí)報(bào)警。該技術(shù)利用前端攝像機(jī)采集圖像，后端服務(wù)器及軟件進(jìn)行圖像的分析及研究，系統(tǒng)組成如圖6。

圖6 智能跟蹤系統(tǒng)

智能分析需具備人臉識(shí)別、移動(dòng)分析、入侵檢測、重點(diǎn)區(qū)域保護(hù)、拋物檢測功能的同時(shí)，系統(tǒng)可以對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的屬性，例如人、汽車、自行車（摩托車）、人群等進(jìn)行分類檢測，減少誤報(bào)。

系統(tǒng)可通過固定相機(jī)與一臺(tái)或多臺(tái)云臺(tái)相機(jī)間相互配合，對(duì)感興趣目標(biāo)進(jìn)行放大顯示并自動(dòng)持續(xù)跟蹤。對(duì)于較大的開闊場景非常實(shí)用，有助于監(jiān)控人員保持清楚的全局概念。

實(shí)現(xiàn)前端監(jiān)控設(shè)備“透明化”。用戶無需牢記各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的位置、編號(hào)等信息。系統(tǒng)可呈現(xiàn)用戶手動(dòng)選擇或算法自動(dòng)預(yù)警對(duì)應(yīng)的物理區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像。用戶發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)后，手動(dòng)框選目標(biāo)對(duì)應(yīng)區(qū)域。系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用臨近球機(jī)對(duì)該區(qū)域目標(biāo)進(jìn)行放大呈現(xiàn)。搜索對(duì)應(yīng)目標(biāo)并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤。

安裝智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)以后，監(jiān)控系統(tǒng)的使用模式將由被動(dòng)的事后調(diào)查轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的事中甚至事前報(bào)警?？梢砸勒沼脩舻陌脖Ｐ枨笸ㄟ^軟件迅速更換安防策略?？梢詫?duì)報(bào)警事件進(jìn)行檢索、回放。

具體功能如下：

1）對(duì)接近周界的人員，車輛，正在攀爬圍網(wǎng)的人員等運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、報(bào)警。

2）對(duì)視頻信號(hào)異常（中斷、模糊、遮擋、干擾等）進(jìn)行報(bào)警。

3）指定報(bào)警區(qū)域、時(shí)間等觸發(fā)條件。

4）自動(dòng)彈出報(bào)警畫面，人工語音提示報(bào)警內(nèi)容。

5）檢索報(bào)警內(nèi)容，回放報(bào)警錄像。

6）自動(dòng)輪巡監(jiān)控畫面，用戶管理等傳統(tǒng)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能。

經(jīng)過對(duì)目前周界安防系統(tǒng)的各種技術(shù)進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)和比較，最終選取了智能視頻跟蹤技術(shù)作為東疆保稅港周界安防系統(tǒng)入侵行為準(zhǔn)確識(shí)別方案。視頻跟蹤技術(shù)內(nèi)置高級(jí)的探測能力和高速視頻處理能力組合起來確保在任何天氣及對(duì)任何物體都能可靠探測。由于是攝像機(jī)的視頻圖像采集，故無信號(hào)衰減問題。從而解決了“入侵行為判斷能力差”、“信號(hào)衰減嚴(yán)重”以及“物體遮擋引起誤報(bào)”這3個(gè)重要因素所導(dǎo)致的問題。

4.2 減少振動(dòng)干擾

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，東疆保稅港周界安防系統(tǒng)安裝在立桿上，外界干擾立桿容易晃動(dòng)。從目前港口應(yīng)用來看，塔架無論從結(jié)構(gòu)組成，還是受力方面來看，都是比較穩(wěn)定的安裝母體。從而解決了“震動(dòng)干擾嚴(yán)重”這個(gè)重要因素所導(dǎo)致的問題。

由于東疆保稅港兩個(gè)塔架距離遠(yuǎn)，視頻跟蹤攝像機(jī)的有效距離短，每個(gè)塔架需架設(shè)3臺(tái)攝像機(jī)。為防止震動(dòng)對(duì)攝像機(jī)的干擾，我們?cè)谒苌霞友b穩(wěn)定橫梁，平衡安裝攝像機(jī)。

6 結(jié) 語

1）原有的紅外對(duì)射安防方式誤漏報(bào)率很高，且設(shè)備本身容易發(fā)生故障，維修頻率及成本較高。

2）攝像機(jī)智能跟蹤技術(shù)作為先進(jìn)的安防技術(shù)大大降低了誤漏報(bào)率，設(shè)備可靠性較高，非常適合周界安防監(jiān)控。

3）最終東疆保稅港拆除了原有紅外對(duì)射裝置，對(duì)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級(jí)改造，采用了攝像機(jī)智能跟蹤技術(shù)，保證了生產(chǎn)的安全可靠運(yùn)行。二期周界安防系統(tǒng)也最終選擇采用了攝像機(jī)智能跟蹤技術(shù)。

4）經(jīng)過實(shí)際使用，入侵行為判斷能力、抗干擾能力、抗遮擋能力大大提高?？紤]到施工時(shí)電纜挖斷、設(shè)備老化未及時(shí)維修等因素，安防系統(tǒng)誤漏報(bào)率降低至3%以下。