红色警戒无人值守安防系统、边境海岛、监狱外围、

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• 制造商：沈阳远大装备科技有限公司
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公司率先推出了新一代振动传感网安防系统，公司拥有独立的低频振动传感技术、微 弱信号检测技术和超低功耗设计与电源平衡技术，采用模块设计和标准的接口，结合 目前主流的多种周界探测手段，可对开阔区域（边界）、封闭区域（围界）、地下管 线/电缆、重要建筑物等不同警戒目标实现立体的（地面、地下及低空入侵行为）、全 天候（严寒、酷暑、大风、暴雨等）、全天时的实时主动监控，并可通过大数据分析 功能，对自动  预警模式库进行更新，提高识别率，降低误报率和虚警率。

振动传感节点全部采用地埋式安装，安装隐蔽，不易被发现； 振动节点采用低功耗设计，使用蓄电池供电，更换一次电池可保证工作一年以上； 结构小巧，便于集成，容易形成有效的传感器探测阵列； 振动传感节点采用一体化设计，采用无线传输，不需铺设电缆； 可对地上，地下等多种入侵方式进行预警； 应用灵活，可单只振动传感节点工作也可以多只组网工作。

满足边境线、边境海岛、监狱外围、重要特殊区域外围等重要偏远区域，要求防入侵 系统隐蔽、无外部电源供电、远距离无线传输、稳定工作故障率低等要求，而研发了 基于振动探测的周界防入侵系统。

针对某些繁华地区的重要区域（如银行、博物馆、珠宝店等重要区域），白昼外部噪 声差异大，周围人员车辆流动大等特点，系统振动节点阈值可调，外部供电，采用有 线传输等，以满足这类区域的实际情况。

振动传感节点全部采用地埋式安装，安全隐蔽，不易被发现； 振动节点采用低功耗设计，维护周期一年以上； 结构小巧，便于集成，容易形成有效的传感器探测阵列； 振动传感节点采用一体化设计，采用无线传输，无需铺设电缆； 可对地上，地下等多种入侵方式进行预警； 应用灵活，可单只振动传感节点工作，也可以多只组网工作； 无雷击风险，可靠性高，稳定性好，故障率低。

无人值守，实时自动报警； 适合偏远地区，无需外接电源24小时无间断监控； 入侵轨迹记录，简单分析，预测，引导抓捕； 性能稳定，超长维护周期； 无天气影响，全天候工作；与视频监控联动； 为无人机提供GPS坐标。

公司率先推出了新一代振动传感网安防系统，公司拥有独立的低频振动传感技术、微 弱信号检测技术和超低功耗设计与电源平衡技术，采用模块设计和标准的接口，结合 目前主流的多种周界探测手段，可对开阔区域（边界）、封闭区域（围界）、地下管 线/电缆、重要建筑物等不同警戒目标实现立体的（地面、地下及低空入侵行为）、全 天候（严寒、酷暑、大风、暴雨等）、全天时的实时主动监控，并可通过大数据分析 功能，对自动预警模式库进行更新，提高识别率，降低误报率和虚警率。

振动传感节点全部采用地埋式安装，安装隐蔽，不易被发现； 振动节点采用低功耗设计，使用蓄电池供电，更换一次电池可保证工作一年以上； 结构小巧，便于集成，容易形成有效的传感器探测阵列； 振动传感节点采用一体化设计，采用无线传输，不需铺设电缆； 可对地上，地下等多种入侵方式进行预警； 应用灵活，可单只振动传感节点工作也可以多只组网工作。

产品案例与功能
无人值守地面传感网或称 UGS 可应用于战场侦察传感器系统。在国内最早称为战场 传感侦察系统，在国外称之为 UGS。其主要分为两类：一类是长时间无人值守的地面隐 蔽监视传感器或网络，一类以振动传感为主监测地表的微小振动。
UGS 系统具有监控范围广，不受地形和天气气候条件影响，隐蔽性好，抗干扰能力 和破坏能力强。真正做到“既能有效的、实时的监控入侵者的活动，而又不为入侵者 所探查到”。
尤其战场环境下，地面和水下传感器可以充当现代战场的隐形侦察兵，将传感器专门植入地面和水下固定区域，通过对地面和水中目标运动所引起的电磁、声、微震动等物理量的变化进行探测，并转化成电信号后对目标进行侦查与识别的探测设备。特别的，在防御探测网低功耗及无源设计方面的需求更是越来越高，构建网络化、立体化防入侵体系，是陆地和海洋战区设防、边境敏感区域、大型机场和后方仓库、等重要区域布防必备系统之一。
无人值守地面传感网 UGS 的雏形最早出现于 19 世纪 60 年代，美军首先在越南战场 将一种被称为“热带树”的传感器用于地面战场情报侦察，之后各国军队竞相研究自 己的地面传感防入侵系统，如英国的“赫尔墨斯”、“克拉西克”，美国的“米达斯/ 埃米达斯”，以色列的“盖默”。随着物联网浪潮的推进，军用的防入侵系统现在已 经开始部分转入民用。
19世纪60年代，美国在越南战场感受到传感器应用的巨大作用以后，在地面战场 传感技术上更是先行一步，同时在传感器震动信号检测分类问题更加重视，投入了更 多的研究力量。
英国、前苏联、法国、德国、瑞典等国家也分别对地面传感网进行了深入研究，

在地面传感和侦查系统的研制与开发中发展相当迅速，可见地面传感网在军事上具有 十分广阔的应用前景。
国内基于无线传感网的防入侵技术研究开始的也比较早。南京理工大学“十五” 期间开展了地面目标识别系统的研究；中北大学在这方面也进行了相关的研究，在网 络识别系统上已经取得了一定的研究成果。“十五”期间所开始的分布式无人值守单 元研究，以及地面可移动平台研究都是相关识别系统的应用研究。北京邮电大学和南 京邮电大学等一批重点高校也在进行相关技术的研究。目前，国内其他院所该领域内 在低功耗和无源系统特性等方面还并无重要突破。本项目已经在技术上突破上述瓶 颈，技术具有领先性。
有别于传统的视频监视系统依靠“看”来识别入侵者，本系统依靠“听”来识别 入侵者，因此名为电子耳侦测系统。侦测系统宏观结构主要由多个节点、数个分基 站、一个主基站和一台计算机组成，如图 2 所示。监控节点是整个监控网络最为核心 的部分，负责信号的监测与输出；分基站连接数个节点，其负责接收节点所发出的信 号并将其再次输出，起中转作用；主基站与所有分基站连接，负责接收并整合所有信 号，并将其传输至计算机；信号的分析与处理由计算机完成，最后的监控情况便可在 计算机上直观显示出来。

监控节点






分基站







基站



计算机


图 2 电子耳侦测系统宏观构成示意图

图 3 为 监控节点系统组成框图。能量收集器在该系统中作为振动能量收集装置的 同时亦作为振动信号收集装置，其收集的能量传输至储能元件为系统供能，所收集到 的振动信号传入检测模块以判定振源的强弱及类型。若振动信号达到检测强度，则微

控制器控制收发器经由天线发出入侵信号。系统中，微控制器与收发器由储能元件供 能。
能量收集器 检测模块 储能元件 天线


收发器



微控制器

图 3 监控节点系统组成 振动能量收集装置使得节点在监测振动的同时可通过收集周围环境中的振动能实
现自供电，这一点可以大大减少系统的维护费用。当大型车辆通过时，振动信号达到
监控临界值，信号发射装置发出入侵信号，实现监控的第一步。由于无线传输距离有 限，因此分基站的设立必不可少。分基站接收并识别来自叶节点的信号，随后将对应 信号发射至基站，完成信号的中转。基站为树型网络拓扑结构的根，其接收并整理来 自所有分基站的信号，与计算机相连接。计算机主要负责信号处理，通过显示器，节 点覆盖区域的监控情况可以有一个直观明了的展示。

















图 4 陆地边境无人值守电子耳侦测系统

图 4 为陆地边境无人值守电子耳侦测系统原理图。平常状态下，节点以及基站系统 中的能量收集装置能够将周围环境中的振动能量转换为电能并以化学能的形式储存于 储能元件之中，如此便可为微控制器的再编程提供能源。在有大型机动车辆通过时， 振动式能量收集装置探测到其振动，检测装置通过判断信号的强弱以及频率特性来判 断通过车辆的类型等情况并将信号通过天线经由分基站传输至基站，最终通过计算机

确定入侵位置、发出警报并将其显示于地图之中。