CN111901217A - 一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒*** - Google Patents

一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒*** Download PDF

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Abstract

一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***。属于陆空一体监控警戒技术领域。本发明包括：前置感知***、陆空一体警戒控制终端***、视频监控***、警戒***云端服务器、警戒态势显示***和无人机***，所述前置感知***和陆空一体警戒控制终端***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和视频监控***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒***云端服务器双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒态势显示***双向连接，所述警戒***云端服务器与无人机***双向连接。本发明本发明实现了重点区域全时段无间断的智能监测，降低了震动感知的误报率和漏报率，延长了无人状态下整个***的有效工作时间，解决了入侵的定位问题。

Description

一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***
技术领域
本发明涉及一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，属于陆空一体监控警戒技术领域。
背景技术
近年来，随着我国政治、经济、文化、科技的发展，重要物资仓库、核电站、高新技术研发基地等重点区域遭遇入侵的突发情况时有发生，这类事件的发生使重大的设备、人员、保密存在安全隐患，目前人防安保与视频监控相结合的传统警戒措施已经不能满足重点区域的安防需求。同时野外科考营地、考古现场、军事临时驻地等重点区域也存在无法快速、有效的构建警戒***用来保护重要物资和人员安全的问题。
基于振动感知的目标检测装置具备设备体积小、功耗低、隐蔽性强、便于安装等优势，广泛应用在周界、边防安全领域。单一的振动感知警戒***针对入侵情况存在后续处置措施无力的缺点，而无人机***能够实现重点区域全方位无死角的立体监控，对入侵目标实施密切跟踪和有效干涉，但是也由于续航问题无法做到实时全时段的监控。
为了解决上述问题，我们研发一种便于部署同时能够针对入侵事件进行实时、准确、有效遏制的智能警戒***用来满足各类重点区域的安全防护需求。
发明内容
本发明根据重点区域安防警戒需求，提出了一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，不受地形、地域、空间的影响，结合蚁群算法充分考虑入侵目标的威胁系数、移动能力和无人机***反应时间实现了警戒方案的实时优化，完成了对入侵目标的有效识别、跟踪、驱离和管控，延长了无人状态下整个***的有效工作时间，实现对重点区域的全时段无间断的智能监测，可利用原有的有线视频监控***增强重点区域的监控能力，节省了大量的人力、物力、财力。同时本发明也适用于临时动态重点区域的安防警戒，具备良好的适应性、准确性和实效性。
本发明研究的基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***具备适应性、准确性和实效性，能够针对重点区域的入侵提供预警、识别、驱离、追踪、管控一体化解决措施。
实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，包括：前置感知***、陆空一体警戒控制终端***、视频监控***、警戒***云端服务器、警戒态势显示***和无人机***，所述前置感知***和陆空一体警戒控制终端***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和视频监控***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒***云端服务器双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒态势显示***双向连接，所述警戒***云端服务器与无人机***双向连接。
本发明的主要优点是：本发明实现了重点区域全时段无间断的智能监测，降低了震动感知的误报率和漏报率，延长了无人状态下整个***的有效工作时间，解决了入侵的定位问题，实现了常态化警戒和精准警戒的有机融合和监控数据的云端实时共享，极大的增强了重点区域的监控能力，并节省了大量的人力、物力、财力。同时本***还适用于动态重点区域的安防警戒，具备适应性、实效性和准确性。
附图说明
图1是本发明的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***整体架构图；
图2是本发明的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***结构示意图；
图3是本发明的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***部署示意图；
图4是本发明的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***工作流程图；
图5是本发明的一种基于蚁群智能算法的陆空一体警戒路径规划算法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一：本实施方式披露了一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，包括：前置感知***、陆空一体警戒控制终端***、视频监控***、警戒***云端服务器、警戒态势显示***和无人机***，所述前置感知***和陆空一体警戒控制终端***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和视频监控***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒***云端服务器双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒态势显示***双向连接，所述警戒***云端服务器与无人机***双向连接。
具体的，本发明的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***除视频监控***外，其余组成部分均具备便携式模块化属性，当重点区域不具备安装有线视频监控***条件时，可对警戒策略进行调整，如图4所示，直接启用二级响应，并通过部署多处无人机无线充电停载平台的方式，解决无人机的续航持续性问题。这种策略同样适用于地面环境复杂的动态重点区域，能够在短时间内形成较高级别的动态警戒能力。
进一步的是，本实施方式的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，所述前置感知***，包括多个高灵敏度前置感知节点和多个普通感知节点，其中，每个高灵敏度前置感知节点均设有各不相同的感知节点标识码，且均包括振动传感器、供电模块、信号处理模块、值守模块、GPS模块和前置感知无线通信模块，
所述供电模块，用于为所述信号处理模块、值守模块和无线通信模块供电；
所述振动传感器，用于在入侵发生时，产生并发送振动信号至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于对所述振动信号进行判定，当判定为所述入侵发生时，则通知所述值守模块产生唤醒信号；
所述值守模块，用于通过所述唤醒信号唤醒所述前置感知无线通信模块；
所述GPS模块，用于定位所在感知节点的位置；
所述前置感知无线通信模块，用于将带有感知节点标识码的入侵告警信号上传至所述陆空一体警戒控制终端***。
具体的，所述的前置感知***是震动感知的的信号采集及入侵预判定装备，由多组感知节点组成，包括高灵敏度前置感知节点N1和普通感知节点N2。所述前置感知节点N1以陆空一体警戒控制终端***为中心组成星状拓扑结构自组网，网络中每个前置感知节点具备自身标示码。每个前置感知节点用于重点区域的震动信号采集及入侵预判定，供电模块分别为信号处理模块、值守模块和无线通信模块提供电源供应，振动传感器、信号处理模块、值守模块、无线通信模块通过串口进行信息交互，平常状态下无线通信模块待机，值守模块可唤醒无线通信模块。当入侵发生时，振动传感器将振动信号传递给信号处理模块，经信号处理模块对震动信号进行判定，判定为入侵信号后，通过值守模块唤醒无线通信模块，前置感知无线通信模块将带有前置感知节点标识码的入侵告警信号上传至陆空一体警戒控制终端***。无入侵状态下，前置感知节点值守模块每12小时唤醒前置感知无线通信模块一次，发送一次仅带有感知节点标识码的***状态确认信息。
在本部分优选实施例中，前置感知***为通过LORA自组网形成星状拓扑结构的震动感知无线网络。
具体的，本发明前置***通过LORA自组网形成星状拓扑结构的震动感知无线网络，可利用中继模式扩大网络范围。前置感知节点在硬件上通过低噪声调理电路和低噪声电源设计降低***本身的噪声，软件方面利用机器学习的方法将在重点区域所在地实地采集的环境低噪导入入侵检测模型进行优化更新，极大提高了前置感知***的预告警的准确率，降低了误报率和漏报率。其中高灵敏度感知节点电路采用低功耗设计和***值守设计，前置中继***采用太阳能供电电源和***值守设计，能有效降低前置***(前置感知***和前置中继***)的功耗，极大的延长前置***的有效工作时间。前置***和陆空一体警戒控制终端***通过LORA实现了入侵告警信息和定位信息的传输；陆空一体警戒控制终端***与视频监控***通过数据交互单元相连，实现重点区域的日常监控及入侵确认的初级确认；陆空一体警戒控制终端***、警戒态势显示***和无人机***通过云端服务器实现了数据的超距互联和实时共享，实现了入侵事件的精准确认并形成了对入侵事件的预警、识别、处理、追踪一体化的智能警戒。陆空一体警戒控制终端***、警戒态势显示***、视频监控***和无人机***实现实时信息交互，当出现告警信息时，陆空一体警戒控制终端***将入侵预判定信息传递视频监控***、警戒态势显示***和无人机***，由视频监控***首先对告警区域进行初步确认，同时启动无人机***对入侵目标进行精准确认，并将确认结果上传至警戒***云端服务器，陆空一体警戒控制终端***通过警戒态势显示***的固定式显示单元投影视频监控***视频信息、控制终端的告警信息、入侵态势、数据分析结果、解决方案、及无人机定位信息和实时视频等信息，辅助安防人员根据实时入侵态势优化解决方案并进行决策，同时安防人员利用手持式显示单元通过云端服务器获得无人机的实时视频和定位，针对入侵目标采取精准的追踪和处理，防止入侵目标对重点区域造成危害。
在本部分优选实施例中，陆空一体警戒控制终端***，包括控制单元与数据交互单元，控制单元与数据交互单元通过串口进行数据交互，其中：
控制单元，用于负责入侵态势及***状态监测、***信息交互及决策辅助；
数据交互单元，包括云端数传模块、接口模块和数据交互无线通信模块，云端数传模块用于与警戒***云端服务器进行信息交互，接口模块用于使陆空一体警戒控制终端***分别与视频监控***和警戒态势显示***进行信息交互，数据交互无线通信模块用于与前置感知***进行信息交互。
在本部分优选实施例中，陆空一体警戒控制终端***还包括智能化人机交互界面，智能化人机交互界面包括：
地图模块，用于将获取的前置感知***的感知节点定位信息和无人机定位信息转换为地图信息并显示在地图上；
数据分析模块，用于根据感知节点提供的入侵判定结果分析入侵人数、方位和路径，形成警戒态势；
自检模块，用于在无入侵状态下，值守模块每12小时唤醒无线通信模块一次，发送一次仅带有感知节点标识码的状态正常确认信息，***通过各感知节点的状态正常确认信息判断各前置感知***故障情况；
数据存储模块，用于通过警戒***云端服务器实现实时数据记录和历史数据查询；
***参数管理模块，用于设置用户信息和感知节点参数信息；
数据同步模块，用于前置感知***定位信息同步、无人机定位信息同步、无人机影像信息同步和视频监控***数据同步；
数据决策模块，用于数据整理归类、警戒态势分析和警戒方案制定。
具体的，陆空一体警戒控制终端***搭载陆空一体警戒控制终端***控制程序，该程序通过C#程序开发，建立智能化人机交互界面，包括地图模块(将获取的前置节点定位信息和无人机定位信息转换为地图信息并显示在地图上)、数据分析模块(根据感知节点提供的入侵判定结果分析入侵人数、方位、路径形成警戒态势)、自检模块(无入侵状态下，感知节点值守模块每12小时唤醒无线通信模块一次，发送一次仅带有感觉节点标识码的状态正常确认信息，***通过各感知节点的状态正常确认信息判断各前置***故障情况)、数据存储模块(通过云端服务器实现实时数据记录、历史数据查询)、***参数管理模块(包括用户信息、感知节点参数信息)、数据同步模块(包括前置***定位信息同步、无人机定位信息同步、无人机影像信息同步、视频***数据同步等)、数据决策模块(包括数据整理归类、警戒态势分析、警戒方案等)，控制单元负责入侵态势及***状态监测、***信息交互及决策辅助。数据交互单元，包括云端数传模块(云端服务器间的信息交互)、接口模块(包括网口、视频转接口、串口等接口，用来控制终端与其他***间的信息交互)、无线通信模块(与前置感知***间的信息交互)。针对多点同时入侵的情况，要求无人机要遍历所有告警的感知节点，数据分析决策模块结合蚁群算法和***警戒策略，给出安防人员和无人机的最优警戒路径。数据交互单元负责陆空一体警戒控制终端***与前置***、云端服务器、警戒态势显示***的互联。
在本部分优选实施例中，视频监视***，包括高清摄像头和视频传输单元，用于日常监控。
具体的，操作人员通过陆空一体警戒控制终端***控制视频监控***对重点区域进行监控，同时可接入陆空一体警戒控制终端***。
在本部分优选实施例中，警戒***云端服务器，用于实现陆空一体警戒控制终端***、无人机***、警戒态势显示***的数据存储及交互，同时具备***历史数据的存储及调用功能。
在本部分优选实施例中，警戒态势显示***包括固定显示单元和手持式显示单元，
固定显示单元，用于通过数据交互单元分屏投影陆空一体警戒控制终端***的告警信息、数据分析结果、告警确认证明信息、辅助决策和实时视频信息；
手持式显示单元包括显示模块、控制模块和显示单元无线通信模块，用于通过警戒***云端服务器获得无人机实时视频画面及定位信息，对入侵目标进行追踪、控制和处理。
在本部分优选实施例中，无人机***，包括无人机控制单元、多个无线充电停载平台和无人机，
多个无线充电停载平台，用于保证无人机的续航可持续性；
无人机，挂在高清云台摄像机、5G通信模块和语音模块，高清云台摄像机用于拍摄高清照片和视频对入侵情况进行确认；5G通信模块用于将高清照片和视频通过无人机控制单元上传至警戒***云端服务器；语音模块用于在入侵事件过程中进行语音驱离；
无人机控制单元，用于控制无人机引导安防人员对入侵目标开展追踪、控制和处理。
具体的，在本实施例中，所述无人机***为可定制的民用无人机，无人机***配备四架无人机，根据重点区域面积可选配多个无线充电停载平台，用于保证无人机的续航可持续性。
下面给出本发明的一个具体实施例：
如图1所示，本发明提出一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，包括：前置感知***、陆空一体警戒控制终端***、视频监控***(可选)、警戒***云端服务器、警戒态势显示***(包括固定显示端和手持显示端)及无人机***组成。
如图3所示，监控区域分为重点区域、内层感知区域、***感知区域，并分为1-4个分区。***部署按照高灵敏度感知节点N2***感知区域部署，部署间隔为100米；普通感知节点N1在内层感知区域部署，部署间隔为50米。四部无人机***部署在四个区域的重点区域内，分别负责自己所在区域的警戒任务，同时可根据实际情况适情部署多个无线充电停载平台。***其他组成部分部署在控制中心。
如图2所示，所述的前置感知***是震动感知的信号采集及入侵预判定装备，由多组感知节点组成，包括高灵敏度前置感觉节点N1和普通感知节点N2。前置感知节点N1以陆空一体警戒控制终端***为中心组成星状拓扑结构自组网，网络中每个前置感知节点具备自身标示码，每个前置感知节点包括振动传感器、供电模块、信号处理模块、值守模块、GPS模块、无线通信模块等，用于重点区域的震动信号采集及入侵预判定，供电模块分别为信号处理模块、值守模块和无线通信模块提供电源供应，振动传感器、信号处理模块、值守模块、无线通信模块通过串口进行信息交互，平常状态下无线通信模块待机，值守模块可唤醒无线通信模块。当入侵发生时，如图4中S1所示，振动传感器将振动信号传递给信号处理模块，经信号处理模块对震动信号进行判定，判定为入侵信号后，如图4中S2所示，通过值守模块唤醒GPS模块和无线通信模块，无线通信模块将带有感知节点标识码和定位信息的入侵告警信号上传至陆空一体警戒控制终端***。无入侵状态下，感知节点值守模块每12小时唤醒GPS模块和无线通信模块一次，发送一次带有感知节点标识码和定位信息的***状态确认信息。
如图1所示，所述的陆空一体警戒控制终端***，包括控制单元与数据交互单元，控制单元与数据交互单元通过串口进行数据交互。控制终端搭载陆空一体警戒控制终端***控制程序，该程序通过C#程序开发，建立智能化人机交互界面，包括地图模块(将获取的前置节点定位信息和无人机定位信息转换为地图信息并显示在地图上)、数据分析模块(根据感知节点提供的入侵判定结果分析入侵人数、方位、路径形成警戒态势)、自检模块(无入侵状态下，感知节点值守模块每12小时唤醒无线通信模块一次，发送一次仅带有感觉节点标识码的状态正常确认信息，***通过各感知节点的状态正常确认信息判断各前置***故障情况)、数据存储模块(通过云端服务器实现实时数据记录、历史数据查询)、***参数管理模块(包括用户信息、感知节点参数信息)、数据同步模块(包括前置***定位信息同步、无人机定位信息同步、无人机影像信息同步、视频***数据同步等)、数据决策模块(包括数据整理归类、警戒态势分析、警戒方案等)，控制单元负责入侵态势及***状态监测、***信息交互及决策辅助。数据交互单元，包括云端数传模块(云端服务器间的信息交互)、接口模块(包括网口、视频转接口、串口等接口，用来控制终端与其他***间的信息交互)、无线通信模块(与前置感知***间的信息交互)。数据交互单元负责陆空一体警戒控制终端***与前置***、云端服务器、警戒态势显示***的互联。如图4中S3所示，陆空一体警戒控制终端***收到告警信息后，通过数据交互单元控制视频监控***，调整入侵区域监控视频对入侵情况进行确认。如图4中S5所示，若入侵态势继续发展,启动二级响应，陆空一体警戒控制终端***根据入侵所属区域向所在区域内的无人机***发送任务指令，无人机启动后对入侵情况进行进一步确认并通过云端服务获取无人机实时视频并同步投影到警戒态势显示***的固定显示单元，同时利用无人机语音模块对入侵目标进行语音驱离。如图4中S6所示，当多个普通感知节点N2检测到入侵信号，启动一级响应，陆空一体警戒控制终端***对普通感知节点N2上报的入侵信息进行分析并给出最优解决方案，最优解决方案是指无人机在最优飞行速度的情况下，充分考虑入侵目标的威胁系数、移动能力和无人机***反应时间，在最短的时间内，依次最快获得所有报警点的准确确认信息并引导安防人员进行处理的最优解决方案。具体原理如下：1、每个普通感知节点N2会提取入侵目标的特征值进行运算与判断，当入侵目标振动强烈的情况下，说明入侵目标数量多，重量大的可能性较大，即威胁性系数。将此参数引入蚁群算法，与蚁群算法中的启发函数参数相结合，将威胁性较大的振动传感器目标区域作为首要确认和处理目标，平衡警戒最优路径和安防目标区域威胁性因素。2、由于周界入侵目标具有移动性，而无人机调度飞行需要时间成本，越早发生的入侵地区，入侵目标的移动距离越远，当无人机赶到时，入侵目标可能已经进入另一个振动传感器值守区域，引发另一个振动传感器报警，所以对于发生于时间点靠前的振动传感器值守区域我们会增大其信息素挥发浓度参数，平衡警戒巡航最佳路径，避免无人机飞行与安防人员与入侵目标前后错过的情况。3、在无人机飞行过程中，新增报警坐标更新超过设定值5个时，将新增的报警坐标加入移除已排查过的告警坐标，更新蚁群算法参数重新进行算法运算，得到更新后的无人机巡航最优路径。如图5所示，蚁群算法流程如下：
1、设置初始参数，K为蚁群规模(蚂蚁数量)；α为信息素因子；
Figure BDA0002526660260000081
为启发函数,其中：
η(i,j)为启发函数，D(i,j)为报警传感器之间的距离，M_coe为模型振动传感器模型参数；β为启发函数重要因子；
Figure BDA0002526660260000082
为j≠1时信息素挥发因子，tj为第j个传感器的报警发生时间,t1为第1个传感器的报警发生时间，
Figure BDA0002526660260000083
为j＝1时信息素挥发因子，ρmax为j≠1时ρj的最大信息素挥发因子，G为报警传感器的数量，tall为总时间差，
ρ0为初始信息素挥发因子；tall＝(t2-t1)+...+(tG-t1)为总时间差，tk为第k个传感器报警发生时间；Q为信息素释放总量；τ(i,j)为信息素浓度，初始时刻各报警传感器之间的信息素浓度是相同的τ(i,j)(0)＝τ(0)；Mmax为最大迭代次数；
2、获取报警传感器坐标X(i,j)(GPS模块定位)，报警传感器数量G，报警传感器之间的距离D(i,j)；
3、随机将蚂蚁置于所有报警传感器，蚂蚁按规则访问所有传感器节点访问规则：一只蚂蚁从节点i到节点j的转移概率为
Figure BDA0002526660260000091
S∈allowk表示蚂蚁k剩余待访问节点的集合；α为信息素因子；β为启发函数重要因子；η(i,j)为启发函数；τ(i,j)为信息素浓度；
4、信息素浓度更新采取蚁密模型即每段路的信息素释放量τ(i,j)(t+1)＝(1-ρj)*(1-ρ0)*τ(i,j)(t)+Δτ(i,j)，其中(1-ρj)*(1-ρ0)*τ(i,j)(t)为信息素的挥发，
Figure BDA0002526660260000092
为信息素挥发因子，ρ0为初始信息素挥发因子；
Figure BDA0002526660260000093
为每只蚂蚁在这一段路上新产生的信息素，Qk为信息素释放总量。
最优解决方案和分析结果通过数据交互单元和云端服务器实时发送给警戒态势显示***和无人机***，无人机与携带警戒控制终端手持单元的安防人员按照方案对入侵事件进行处理，警戒控制终端手持单元通过云端服务与无人机实时共享视频及定位信息。
如图1所示，所述视频监视***(可选)包括高清摄像头和视频传输单元，主要用于日常监控。如图4中S3、S4所示，通过有线视频监控***对***感知区域进行监控，可通过陆空一体警戒控制终端***进行控制并投影在警戒态势显示***的固定显示单元上。
如图1所示，所述警戒***云端服务器用来实现陆空一体警戒控制终端***、无人机***、警戒态势显示***的数据存储及实时交互，同时具备***历史数据的存储及调用功能。如图4中S5-S7所示，当发生入侵事件时，警戒***云端服务器作为数据中转中心，将控制中心、无人机、安防人员紧密相连，建立了完善的数据共享体系，提高了入侵事件处理的实时性和准确性。
如图1所示，所述警戒态势显示***包括固定显示单元和手持式显示单元。如图4中S3、S5、S6、S7所示，固定显示单元投影视频监控***视频信息、控制终端的告警信息、入侵态势、数据分析结果、解决方案、及无人机定位信息和实时视频等信息，协助安防人员根据实际情况完善解决方案。如图4中S6、S7所示，手持式显示单元通过云端服务器获得无人机实时视频画面及定位信息，协助安防人员对入侵目标进行追踪、控制、处理。
如图1所示，所述无人机***为可定制的民用无人机，主要由无人机控制单元、无线充电停载平台和无人机组成。如图3所示，无人机***配备四套无人机，根据重点区域面积可选配多个无线充电停载平台，用于保证无人机的续航可持续性。无人机挂载高清云台摄像机、5G通信模块、语音模块，高清云台摄像机拍摄高清照片和视频对入侵情况进行确认，5G通信模块将数据实时上传至云端服务器，语音模块在入侵事件过程中进行语音驱离。如图4中S5所示，无人机***通过高清照片和视频对入侵目标进行精准确认并利用语音驱离入侵目标。如图4中S6、S7所示，无人机***通过实时视频和定位信息引导安防人员对入侵目标进行追踪、控制和处理。
图4公布了基于本装置的运行方法流程，其中：
S1、前置感知***高敏感度感知节点N1检测到震动入侵信号；
S2、高灵敏度前置感知节点值守模块唤醒GSP模块和无线通信模块，向陆空一体警戒控制终端***上传带有本节点标示码和定位信息的的告警信息；
S3、陆空一体警戒控制终端***接收到高灵敏度感知节点的告警信息后，调用视频监视***视频查看感知节点所在区域入侵情况，若视频显示有人员活动，则执行S4；若视频无人员活动，则执行S8；
S4、紧密监视该范围内人员后续活动，若远离重点区域，则执行S41,否则，执行S5；
S41、持续观察10分钟，若无后续告警信息，则执行S8；
S5、启动二级响应机制，启动无人机，无人机通过云端服务器实现视频的实时共享。操控无人机向入侵区域飞行，拍摄高清照片和视频对入侵情况进一步精准确认。同时利用无人机广播单元对入侵人员开展口头驱离。在警戒态势显示***的固定显示单元同步显示无人机同步视频，紧密观察入侵后续情况，若驱离成功，则返回S41；若驱离未成功，则执行S6；
S6、感知节点N2检测到振动入侵信号，前置感知节点N2值守模块唤醒GPS模块和无线通信模块，向陆空一体警戒控制终端***上传带有本节点标示码和定位信息的的告警信息。启动一级响应机制，安防人员携带警戒控制终端手持单元，通过云端服务器同步显示无人机监控视频，前往入侵区域对入侵事件进行处理。警戒态势显示***固定显示单元同步显示入侵态势、无人机同步视频；
S7、安防人员根据无人机同步视频和定位对入侵人员进行追踪和解决。入侵事件处理完毕后，无人机返回停机处充电维护，安防人员返回控制中心；
S8、严格确认无其他人员入侵情况，***恢复值守状态。

Claims (9)

1.一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，包括：前置感知***、陆空一体警戒控制终端***、视频监控***、警戒***云端服务器、警戒态势显示***和无人机***，所述前置感知***和陆空一体警戒控制终端***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和视频监控***双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒***云端服务器双向连接，所述陆空一体警戒控制终端***和警戒态势显示***双向连接，所述警戒***云端服务器与无人机***双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述前置感知***，包括多个高灵敏度前置感知节点和多个普通感知节点，其中，每个高灵敏度前置感知节点均设有各不相同的感知节点标识码，且均包括振动传感器、供电模块、信号处理模块、值守模块、GPS模块和前置感知无线通信模块，
所述供电模块，用于为所述信号处理模块、值守模块和无线通信模块供电；
所述振动传感器，用于在入侵发生时，产生并发送振动信号至所述信号处理模块；
所述信号处理模块，用于对所述振动信号进行判定，当判定为所述入侵发生时，则通知所述值守模块产生唤醒信号；
所述值守模块，用于通过所述唤醒信号唤醒所述前置感知无线通信模块；
所述GPS模块，用于定位所在感知节点的位置；
所述前置感知无线通信模块，用于将带有感知节点标识码的入侵告警信号上传至所述陆空一体警戒控制终端***。
3.根据权利要求2所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述前置感知***为通过LORA自组网形成星状拓扑结构的震动感知无线网络。
4.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述陆空一体警戒控制终端***，包括控制单元与数据交互单元，所述控制单元与数据交互单元通过串口进行数据交互，其中：
所述控制单元，用于负责入侵态势及基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***状态监测、基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***信息交互及决策辅助；
所述数据交互单元，包括云端数传模块、接口模块和数据交互无线通信模块，所述云端数传模块用于与所述警戒***云端服务器进行信息交互，所述接口模块用于使所述陆空一体警戒控制终端***分别与所述视频监控***和警戒态势显示***进行信息交互，所述数据交互无线通信模块用于与所述前置感知***进行信息交互。
5.根据权利要求4所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述陆空一体警戒控制终端***还包括智能化人机交互界面，所述智能化人机交互界面包括：
地图模块，用于将获取的前置感知***的感知节点定位信息和无人机定位信息转换为地图信息并显示在地图上；
数据分析模块，用于根据感知节点提供的入侵判定结果分析入侵人数、方位和路径，形成警戒态势；
自检模块，用于在无入侵状态下，所述值守模块每12小时唤醒所述无线通信模块一次，发送一次仅带有感知节点标识码的状态正常确认信息，陆空一体警戒控制终端***通过各感知节点的状态正常确认信息判断各前置感知***故障情况；
数据存储模块，用于通过所述警戒***云端服务器实现实时数据记录和历史数据查询；
***参数管理模块，用于设置用户信息和感知节点参数信息；
数据同步模块，用于前置感知***定位信息同步、无人机定位信息同步、无人机影像信息同步和视频监控***数据同步；
数据决策模块，用于数据整理归类、警戒态势分析和警戒方案制定。
6.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述视频监视***，包括高清摄像头和视频传输单元，用于日常监控。
7.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述警戒***云端服务器，用于实现所述陆空一体警戒控制终端***、无人机***、警戒态势显示***的数据存储及交互，同时具备基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***历史数据的存储及调用功能。
8.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述警戒态势显示***包括固定显示单元和手持式显示单元，
所述固定显示单元，用于通过所述数据交互单元分屏投影所述陆空一体警戒控制终端***的告警信息、数据分析结果、告警确认证明信息、辅助决策和实时视频信息；
所述手持式显示单元，用于通过所述警戒***云端服务器获得无人机实时视频画面及定位信息，对入侵目标进行追踪、控制和处理。
9.根据权利要求1所述的一种基于微振感知的重点区域陆空一体警戒***，其特征在于，所述无人机***，包括无人机控制单元、多个无线充电停载平台和无人机，
所述多个无线充电停载平台，用于保证无人机的续航可持续性；
所述无人机，挂载高清云台摄像机、5G通信模块和语音模块，所述高清云台摄像机用于拍摄高清照片和视频对入侵情况进行确认；所述5G通信模块用于将高清照片和视频通过所述无人机控制单元上传至所述警戒***云端服务器；所述语音模块用于在入侵事件过程中进行语音驱离；
所述无人机控制单元，用于控制无人机引导安防人员对入侵目标开展追踪、控制和处理。
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