基于智慧墻的安保中心周界入侵報警應用

孫恒斌，李 進，肖巍巍，李紹爽，王維鑫

(1.遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧 大連 116001；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004)

0 引言

根據公通字[1997]17號《核電廠安全保衛規定》中關于核電站實物保護等級劃分條款，明確核電站為一級防護等級，須設置控制區、保護區與要害區，但基于綜合因素考慮，目前大部分核電站的實物保護系統只在控制區、保護區周界設置了探測手段，而作為實物保護系統的核心敏感區域——安保中心(UG樓)因自身設計位于控制區內，僅在進出口設置了門禁，周界無任何探測手段，無法防范內部侵害，也不符合核設施實物保護“縱深防御與均衡防護”的原則，因此需通過相應技術防護措施加強該區域的安全防護水平。

1 探測技術選型

根據HAD501/03《核設施周界入侵報警系統》以及周界防護常用入侵報警設備，具體有紅外對射、微波探測器、振動光纖/電纜、泄露電纜等，智慧墻入侵報警技術與之比對如表1所示。

表1 產品技術對比

核電廠區安保樓為廠區內相對獨立的混凝土建筑，目前周界未布置任何探測手段，按照《核設施周界入侵報警系統》中提供的傳統周界防入侵技術手段，在實際應用中存在各種限制。因此需根據實際選用適合于現場的技術手段進行布設，智慧墻入侵報警技術以其環境適應性強、誤報率低、探測辨識度高、布設方便等優勢成為優選。

2 智慧墻防入侵探測系統介紹

2.1 技術簡介

智慧墻防入侵探測技術是近些年發展起來的防入侵傳感技術，主要由智能探測線纜、控制管理平臺組成。前端線纜內置大量微型自適應微波收發芯片，具備無線射頻收發和有線信號傳輸功能，通過兩條平行部署的智能探測線纜，能夠形成密度高、相互交疊、立體探測的自適應微波陣列，智能感應非法入侵。

智慧墻入侵探測系統能夠實現大范圍的周界入侵探測，形成密不透風的防御傳感網絡，靈活適應周界地形的高低和曲折變化，顯著降低風/雨/雪/霧/霾等氣候影響以及小動物活動/樹枝搖曳/樹葉飄落/植物生長等干擾，更加準確地報告非法入侵行為、時間和地點，保障周界安全。

2.2 探測線纜原理

智能探測線纜是一種全新的線纜型周界探測設備，將探測信號的收發、電源供電、數字信號傳輸等功能全部匯聚到一條線纜中，可以如普通電纜一樣剪切、連接、彎曲、分叉，鋪設后快速構建無線網絡。智能探測線纜內置大量射頻信號收發模塊作為探測器，每個探測器按照一個極短的周期間隔發射探測信號。

2.3 自適應微波陣列技術

系統通過多發多收的方式，根據發送、接收的探測信號強度建立自適應微波陣列。當沒有入侵行為時，探測場處于相對穩定的狀態，自適應微波陣列保持動態平穩；當有人入侵時，將對探測器的信號造成阻擋吸收和反射，使得陣列中部分元素出現大幅度的波動；信號波動可由系統實時檢測并記錄。

3 智慧墻防入侵探測系統實施

智慧墻防入侵探測系統從產品形態、探測原理、探測效果以及部署方式上均與傳統的周界系統具有明顯的區別，將探測器、信號傳輸和電源供電匯聚到一條智能探測線纜中，將智能探測線纜鋪設到設防區域周圍，即可實現均勻射頻探測信號的覆蓋。線纜根據區域邊界的形狀隨意彎轉、分叉，構成無盲區的隱形圍墻。

3.1 系統架構

(1) 管理平臺：系統頂層核心構件，技術上采用B/S架構，軟件設計全部由國內自主研發，管理人員通過瀏覽器鏈接客戶端監控周界運行并管理多個入侵行為智能識別軟件。

(2) 入侵行為智能識別軟件/NC：系統的重要智能構件，能夠智能分析和定位人員入侵并過濾干擾，技術上采用軟件服務器設計，管理人員通過管理平臺才能對其進行配置和管理。

(3) 前端探測分站/CC：上層構件(指管理平臺和NC)與底層構件(指智慧墻和智能探測線纜)的連接樞紐，能夠實現IP網絡與智能探測線纜之間的物理連接以及協議轉換。

(4) 智能探測線纜：底層的核心物理構件，以線纜的形態實現無線傳感探測，它能夠按照不同的組網策略執行微波的收發工作。

(5) 智慧墻：底層的核心邏輯構件，由2條物理上平行部署的智能探測線纜組成，系統啟動后其自然形成一道密不透風的“透地微波陣列”墻。

3.2 系統功能

(1) 入侵報警：當人或物進入/靠近防區時對原有的信號造成阻擋、吸收、反射等，系統通過采集探測場的擾動分析特征，依據特征判別入侵行為并發出報警。

(2) 入侵目標定位：系統發出報警的同時在平臺顯示入侵位置，并聯動視頻系統進行復核取證。

4.缺乏先天免疫力，容易得病死亡。免疫抗體是一種大分子結構的球蛋白，由于母體血管和胎兒臍血管之間被6～7層組織隔開，限制了抗體通過血液轉移給胎兒，使新生仔豬缺乏先天免疫力，抗病能力低，易患各種疾病。初乳中含免疫抗體，其含量變化很大，母豬分娩24 h以后明顯下降，新生仔豬對初乳中抗體的最大吸收是在24 h以內，因此，讓新生仔豬盡快吃到初乳是保健的重要措施。仔豬一般在10日齡以后自體產生抗體，至21日齡仍屬免疫球蛋白青黃不接階段，35～45日齡的仔豬自體產生抗體逐步達到成熟水平。再加上新生仔豬胃液中游離的鹽酸很少，抑菌作用很低，故易患病。

(3) “白名單”：配有專用的白名單卡，經過授權人員攜帶白名單卡在規定時間進入設定的區域，系統抑制相關報警并記錄出入事件。

3.3 項目實施

探測系統安裝在安保樓外墻墻體，建立均勻的三維立體空間的主動式(系統主動發射探測信號)非接觸式的(入侵人員無需碰觸探測設備)自適應微波陣列，從而形成入侵探測報警。系統由智能探測線纜、智慧墻分站部署在墻體構成探測網絡，入侵行為智能識別(NC)服務器、管理平臺(management platform，MP)服務器和聯動平臺(inkage platform，LP)服務器安裝在監控中心的標準機房內進行集中管理。

3.4 系統測試

該系統在紅沿河二期安保樓進行現場安裝與調試并隨二期5號機組裝料聯合檢查前投入運行。參考HAD501/03中系統探測概率測試的要求，對安裝后的安保樓進行入侵測試。標準如下。

(1) 測試區域：安保樓周界隨機選址，即不指定測試區域。

(2) 測試人員：由專業人員現場隨機進行選擇、分配。

(3) 測試方式：入侵、白名單。

測試統計數據如表2所示。由上述測試可知，系統雖首次應用在核電安保樓，但是通行的入侵方式都能得到很好的響應(因周界為2層墻體，攀越行為無法實施)，按照HAD501/03中的要求，總測試30次內最低成功探測次數需達到30次，現有系統測試滿足上述要求。

表2 測試統計數據

4 結束語

智慧墻入侵報警系統相比較于傳統的周界防入侵技術具有諸多的優勢，既能解決現有系統適應能力差、實施不便、抗干擾能力差等缺陷，又具備精度高、壽命長、自適應能力強、靈敏度高，安裝不受限制等優勢，為解決現有缺陷提供了一個較為合適的選擇；同時通過新產品、新技術的引入，提高了核電安防系統的國產化率，避免了技術與服務遭受卡脖子的現狀，既豐富了防入侵產品種類，又為周界安防產品選型提供了更多的選擇。