传统单一监控手段无法解决大场景安防需要
在比较宽阔的大场景下，传统的视频监控无法捕捉目标物细节信息，覆盖范围都会受到光照、气候条件因素等影响，无法实现24h主动实时的目标定位、目标跟踪、目标三维信息、特征图片抓拍等要点，因此大场景安防需要引入更为智能化的科技手段。
图1 激光雷达入侵监控方案示意图
引入三维激光雷达入侵监控方案
本文将根据大型基础设施安防建设的需求，提出“雷球联动”系统的安防监控方案。采用北醒Horn系列高性能三维激光雷达为主传感器，一台可探测半径180米范围内的目标物，单个传感器的探测覆盖面积可达17000平方米以上，相当于两个足球场。该方案将激光雷达与摄像头结合，采用先进的点云分析算法和图像处理等技术，大大提高了准确度和实用性。
图2 一台Horn系列高性能激光雷达覆盖的铁路范围
本方案适用于机场、港口、铁路、电厂等大型基础设施的安防应用。
一、方案功能
1． 提高安全性，保障人员生命安全
替代人工值守实现7＊24小时无间断严密的自动化监测，系统通过触发声光报警器来减少潜在事故，保障运营人员生命安全或交通运输安全，降低对基础设施造成损害导致的误工误产。
2． 提高准确性，对误报、漏报容忍度低
集成北醒Horn系列激光雷达的方案兼具三维和二维的探测功能，集成智能点云算法，可以减少误报、漏报带来的高昂成本。加上准确的时间同步，进行统一管理，防止重复报告，优化宝贵的安全资源。
3． 防区无死角，昼夜不停歇
可以探测150米以外范围内的行人等目标物，检出率可达98％以上。北醒Horn系列激光雷达采用了1550nm光源绝对保障人眼安全，由于采用固态激光扫描，每秒获取100万个点，点云清晰度可直接形成高清三维模型。激光雷达工作不受白天黑夜影响，24小时全天候工作，解决了摄像头方案夜间不能工作或工作性能大幅下降的痛点问题。
图3 4台Horn系列激光雷达覆盖防区（俯视图）
备注：覆盖方式可根据客户需求定制
4． 实用性和创新性强，可扩展流量统计应用
除去自动识别目标物的位置、大小、尺寸等信息，动态抓取入侵物体轨迹信息，实时预警区域内人员入侵或异常事件。还可以结合场景需要作流量统计的解决方案。例如，高峰期内入口a到桥梁b的船舶流量管理或交通流量分析。
图4 通航区域内Horn系列激光雷达检测有2条船只通过桥梁
5． 总体成本比基于摄像头的同类方案低至少10％
北醒Horn系列激光雷达可以辅助用户一次性覆盖类似铁路、机场、港口等大型区域，比普通摄像头或光栅所需的数量少得多，减少了施工和布线的复杂工作带来的工程成本，总成本低至少10％。
二、方案应用
应用A：人员闯入铁路沿线轨道区域预警
图5 轨道禁行区有人员闯入的抓拍图（左）及激光雷达三维点云（右）
北醒激光雷达入侵监控系统用于检测禁入区域内的人员。当有人员进入监测范围区域，激光雷达可对其自动监测识别位置信息，并通过摄像头对其聚焦抓拍，将当时图像传输到管理中心，在管理中心输出报警信号。图5中，激光雷达通过点云分析并框出入侵人员。
应用B：人员入侵危险区域及物品掉落预警
图5 危险区域有人员闯入及物品掉落的激光雷达三维点云
北醒激光雷达入侵监控系统不仅可以检测入侵人员，且可以在大场景范围内锁定微小目标物。系统前端的智能算法，可以检测ROI区域（自定义区域）中的是否存在人员或物品。如有就立即发出警报通知。告警延迟不超过2秒。后端系统接受警报并处理，包括声光提醒，人员图片和告警视频存储等。
三、方案组成
－ 支持多类型传感器配置，如固态激光雷达、摄像头等，接入及数据融合
－ 兼容多种系统对接，将数据对接已有平台系统
图6 系统架构图
四、大型项目
图7 浙江某大型电厂项目现场
目前，方案已经成功在全国多个主要职能城市进行项目落地。
经典案例一：浙江某大型电厂，拥有3．5万吨级大型船舶，拥有燃煤发电机组容量近5000MW。北醒激光雷达入侵安防方案运行后，既保障了该发电区域12万平方米内工作人员的生命安全，又保障了基础设施的正常运行。
五、主要产品
图8 北醒Horn系列高性能激光雷达产品图
主要产品为北醒自研的Horn系列激光雷达，是一款等效线束600线的高性能产品。每秒100万个点，每个90度扇区分辨率可以达到1800×600，具有0．05°＊0．05°的角分辨率，分辨率越小，对远距离可达300米的物体越可以精准探测。
