安防無人機應用及標準化趨勢研究

摘要：無人機在安防領域的應用主要以視頻監控和巡檢、巡邏為主。隨著無人機小型化和機載攝像設備的多功能化發展趨勢，使得無人機可以進行高空監控、實時追蹤、巡查巡檢等業務。安防無人機因其部署快、成本低、易操作的特點被廣泛應用，相關標準建設也越來越受到關注，但目前專用與安防無人機的標準匱乏。本文從安防無人機的功能需求和產業鏈需求兩個角度，嘗試探討安防無人機標準化的需求趨勢。

關鍵詞：安防;無人機;標準

引言

安防指的是安全防范，從廣義上來講包含了預防損失和預防犯罪兩個范疇。預防損失屬于保安行業范疇，預防犯罪則屬于公共安全的范疇。因此，安防既包括了社會經濟事務又包含了公共安全業務。常見的安防系統主要包括：入侵報警系統、視頻監控系統、門禁系統、巡邏系統等。無人機在安防領域的應用主要以視頻監控和巡檢、巡邏為主。

隨著無人機小型化和機載攝像設備的多功能化發展趨勢，例如30倍變焦相機、目標跟蹤云臺和紅外熱成像儀在無人機的裝備，使得無人機可以進行高空監控、實時追蹤、巡查巡檢等業務。憑借著部署快、效果好、成本低、易操作、靈活度較高等優勢，安防無人機被廣泛應用。無人機不僅可以用于在工業生產領域的巡查，交通部門可以采用無人機對交通進行實時監控和管理，警察部門可以利用無人機偵察和跟蹤工作。

一、安防無人機應用

（1）安防無人機在工業生產領域的應用

在工業生產過程中，部署在室外的生產設備有可能人為或自然因素的意外損壞。例如在光伏發電領域，我國光伏發電量已經超過2000億千瓦時，光伏并網裝機規模接近300吉瓦，如此規模的光伏電站巡檢是目前的一大難題。光伏電站主要依靠太陽能板進行發電，太陽能板經常因異物撞擊、地面震動或自身穩定性等原因短路，短路的太陽能板將會發熱引發安全事故。光伏電站數以萬計的太陽能發電板，給安全巡檢帶來極大挑戰。

通過無人機技術的應用，及時高效的定位故障，提升光伏電站運維效率、減少故障停機、保障安全運行，是目前需要解決的重要問題。利用無人機裝載小型的紅外攝像機，就可以輕易的尋找出短路發熱的太陽能板。無人機從空中俯視，單詞可巡查的面積比人工使用手持紅外相機要大的多。而利用與太陽能板安裝位置匹配的預設飛行線路進行巡檢，可以有效地降低漏檢率。使用無人機進行高頻次的巡檢，可以及時發現故障，有效保障工業生產的安全。

（2）安防無人機在公共安全領域的應用

無人機與傳統的安防模式相比而言，其具有的優勢可以有效改善諸如監控視角低、不能跟蹤目標移動等問題。無人機可以通過自身位置的移動并結合跟蹤云臺技術，可以使相機始終跟隨目標移動。使用無人機也可以顯著減少安保人員的危險。

2018年，大疆與美國警用安防設備公司達成合作意向，將監控設備掛載到經緯M200無人機上，在飛行過程中可以將無人機采集到的執法信息上傳至當地執法機構的數據庫。據稱這種方法有效降低了墨西哥恩森地區的犯罪率。類似公共安全領域內的無人機安防應用，其在國內也逐年增多。2019年我國青島在安防無人機上搭載低延時5G通信系統、360度環景攝像機和人臉識別技術，建立CBD商務區域內的城市立體安防?？梢詫⒉杉降膶崟r人臉信息與安防數據庫進行對比，實現對重點人群的防控。

安防無人機可以在災害天氣或者污染環境中，執行較高危險性的任務，例如在沙塵天氣、化學物質污染環境、放射性污染環境下工作。當遇到自然災害，如地震、海嘯等情況，可以使用無人機前往現場進行勘察、搜索、建立通信，空投急救藥品等工作。

（3）安防無人機在交通管理領域的應用

對于交通管理部門，安防無人機可以鳥瞰整個地面的是情況，便于交通部門全民掌握車流情況，可以對交通進行合理的指揮以及疏通。且與載人直升機等方式相比，無人機可以飛行更低的領域，更加靠近肇事的車輛以及人員，對其進行詳細的觀察。

而無人機與警車地面勘查相比而言，具有的路徑短、速度快、視角靈活、活動范圍大等優勢，可以幫助指揮人員迅速、高效掌控局面。另外，無人機與載人直升機相比機動性更強，可以隨時出動。無人機可以在城市內進行巡邏飛行，或針對鎖定的區域進行搜索工作。無人機不僅可以在高速公路和橋梁附近飛行、在高樓大廈間穿梭，甚至可以穿過隧道直接到達現場勘查取證，其具有較強的靈活性以及機動性。相比于載人直升機，無人機在參與城市交通管理的過程中還可以有效節省人力并降低成本。

二、安防無人機標準化趨勢

安防無人機已經開始成為國內無人機廠商的發力方向之一，估算隨著安防無人機市場的逐步形成，有預測顯示會成長至百億規模，亟需相關標準出臺來保障行業健康有序發展。從整個無人機行業來看，最近幾年標準化工作也才剛剛起步，相關的生產制造、銷售、使用、運行的標準都不完善。而專用與安防無人機的標準更是匱乏。從安防無人機的標準化需求來看，可以從其功能需求和產業鏈需求兩個角度來探討對于標準化的需求。

安防無人機考慮到城市內飛行和安防任務的特點，應重點關注飛行安全、無人機可靠性、云臺穩定性、監控相機成像質量、信息傳輸安全性方面的標準建設。從飛行環境角度看，在城市內飛行的安防無人機，如果失控墜落將傷害到地面建筑或人群，安防無人機需要更加嚴格的安全標準。包括可靠性標準、飛行穩定性標準、坑風性標準和機場保護區電子圍欄標準等。從任務角度看，用于視頻監控的安防無人機，需要在云臺的防抖、精度、穩定性，以及相機的成像質量方面制定相關標準，才能保障監控視頻的質量和可用性。通常民用安防無人機捕捉的實時視頻或照片都會通過公共網絡傳輸至相應的監管平臺，需要數據安全、數據完整性、防篡改方面的標準來保障所拍攝內容的安全，以保護公民的隱私或安防任務的執行。

隨著無人機產業分工越來越細化，單個無人機企業很難覆蓋到安防無人機所需的所有零部件，無人機產業鏈的協同勢在必行。研究顯示，最近幾年無人機整機企業，采購零部件的比例逐年增加，尤其一些零部件企業在單獨的領域內具有較大的領先優勢，這表示無人機行業以及進入來深度分工的階段。深度分工的就要求零部件要兼具適配性和通用性。從產業鏈角度來看制定行業標準應提上日程。針對一些基礎技術、模塊、零部件等形成統一的標準，不僅能匯聚各個企業的優勢，更能夠減少產業資源浪費。制定飛行控制系統標準、電池接口標準、掛載設備和云臺標準、可見光相機或紅外相機標準、地面軟件接口標準勢在必行。

結語

隨著安防無人機在工業巡檢、緊急救援、偵察搜捕等領域的廣泛應用，標準建設也越來越受到關注。一些社會團體組織從前幾年開始陸續制定了一些相關團體標準，在安防無人機發展初期助力了產業的良性發展。還有一些企業自發形成了小型的“協同聯盟”，有效促進來產業鏈各環節企業之間的合作，在新品研發、成本分推、標準制定等方面實現來互惠共利。未來，安防無人機將成為城市中應用必不可少的工具，需要制定相關行業標準和規范，為實現無人機大規模城市應用、準入、運營管理提供明確的支撐和引導。

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楊旸，男，漢族 ?廣東深圳，1986-，碩士，工程師 ， 美團科技有限公司（518057）研究方向：無人機、標準化