一、项目背景
许多安全防护要求级别高的场所，例如油库、管线、高铁、机场、监狱和文博场馆等，大多处于城郊结合部，周边城乡结合、周界漫长、地形复杂，虽然在场站区周围设立了围墙、铁艺和视频监控 ，但是由于周界较长，人员侵入无法知晓，这样就给这些场所的安全带来了重大的安全隐患。
为满足实时安全报警，及时发现非法闯入或试图非法进入安防场所的行为，发现入侵行为和事件，提高安防场所的安全防护能力，需要建立完备的监管安全防范体系，搭建和完善覆盖面广、资源共享、综合应用的功能强大周界防范系统，为安全防范设置一道无形屏障。
二、总体设计
应安防场所需求，该项目主要采用的技术有：技术物联网技术、图像识别分析技术、运动模式识别技术和机器人先进制造技术，所研发的安防场所周界巡检机器人系统主要由智能分析系统的智能分析视频采集、网络传输和存储实现等组成，针对目前市场上的核心部分智能分析模块的背景更新、前景提取、光流计算、能量计算、步态识别、危险动作识别、可以人员跟踪等技术难点进行详细介绍，同时以这些实现方案为基础，突出分析设计警戒线检测模块、快速移动检测模块以及暴力事件检测模块的实现方案，从而克服了技术局限性，解决了智能分析系统在安防场所部署使用问题。
三、系统架构
周界巡视警戒机器人整体系统由本地安防场所控制中心、相关部门远程控制中心、网络层和巡检机器人组成。
1. 本地安防场所控制中心
本地安防场所控制中心是周界巡检机器人系统的主控室，也是该系统的直接控制中心。它能在狱警或其他管理人员的管控下实现对巡检机器人的一切操控性控制，包括控制巡检机器人的运动、监控、工作模式切换、重启、充电等功能，本地安防场所控制中心中的监控电脑中安装有专用的周界巡检机器人系统操控软件，本地安防场所控制中心可以通过网络接口与远程相关部门控制中心通信。
2. 远程相关部门控制中心
远程相关部门控制中心是本地安防场所控制中心的上级部门或者其他功能性部门，它可以是武警指挥中心，消防部门，公安部门，外医院等。遇到火情、犯人外逃、紧急病情等可以与这些部门联动，远程相关部门控制中心同样装有专用软件。
3. 网络层
它是整个周界巡检机器人系统的重要传输媒介，网络层由服务器，中继器和路由器组成，可以进行本地局域网通讯和通过 ADSL接入 Internet。
4. 巡检机器人
它是周界巡检机器人系统的基层执行机构，是这个系统的核心感知机构，它的性能直接影响这个系统的执行能力，具有强大的图像、语音识别功能、远程传输各类数据的功能，远程控制，以及感知所处环境，装载功能其他功能。
四、系统功能
我公司研制的周界巡视警戒机器人系统是专门针对监狱、看守所、机场、国土边界等安防场所设计研发的智能一体化巡检方案，周界巡视警戒机器人具有周界自动巡视警戒、目标辨识 跟踪、现场互动警告、异常行为警告、周界系统联动、动态电子地图监控、环境感知及火情预警等功能，可实现对监控环境与设备的不间断的工作状态监控。
1.周界自动巡视警戒
该功能主要是基于巡检机器人运动控制技术和视频监控技术实现的，通过 在指挥中心的工控机上设置巡检周期，巡检范围，巡检速度等参数，可以控制巡检机器人在轨道附近进行自动巡检。巡检时采集被测环境或被测目标的图像，包括照片和视频。搭载的高清摄像头（包括红外摄像头）通常能够360°多维度拍摄，自动变焦，自动对焦。巡检机器人可以在到达控制端设定好的地址，按程序 自动完成拍摄，也可以有控制端的工作人员自行操作，在认为关键部位手动拍摄，拍摄的图像信息从通信线路传送给控制终端。
2.目标辨识跟踪
该功能主要是基于人脸识别+步态识别算法实现的。现今步态识别是全世界主流的人员身份识别技术之一，该功能能够实时锁定嫌疑人，并对其进行实时跟踪。在相机变焦跟踪的同时，巡检机器人也会配合相应的运动转移，将目标跟踪的优先级提到最高位置。该功能能在白天使用正常摄像头进行跟踪，在光线较暗的情况下也能够在红外摄像头下进行识别与跟踪，性能可靠。
3.现场互动警告、打击
一旦巡检机器人发现可疑目标，将对可以人员发出警告。同时，安防人员得到报警信号后，可以通过机器人上搭载的扬声器与嫌疑人进行对话。巡检机器人将会对通话实时录音，通过网络传入控制控制中心存储。如遇到突发情况，机器人可发射自身捕捉网进行打击。
4.异常行为警告
一旦巡检机器人发现有人员在安防区域打架斗殴，将对可以发出警告，同时通知安防人员出动，在第一时间内控制住，保证安防区域的人身安全，维持安防区域的秩序。
5.周界系统联动
一旦某处巡检机器人发现突发情况，但自身功能有限，可以联动其他附近的巡检机器人联动工作。如：在跟踪目标时，巡检机器人的轨道有限，一旦有嫌疑人脱离了一个巡检机器人的运动范围，其他巡检机器人可以继续跟踪。再如一旦周界附近发生火情，巡检机器人可以联动灭火机器人进行灭火，根据实际需要，可以联动周界安防的武器、电网或其他设备。
6.动态电子地图监控
该功能是利用 BIM&GIS 技术在控制中心实时显示安防场所的地理位置信息，该信息是以三维图像形式显示的，各类人员的身份和行动状态也能在图像中实时显示。
7.环境感知及火情预警
巡检机器人搭载了温湿度、噪音和气体传感器，能对附近的环境进行综合感知，环境数据会实时通过网络传输到控制中心，一旦有异常立即报警，一旦有火势发生，还会及时通知附近的火警。
8.其他功能
除以上功能外，该系统还有实时自检测功能，如有系统故障会立即报警，通知相关人员进行修复，如自身电力不足会自动充电。每天自动生成报表等。
五、应用场景
