本发明涉及安防，具体为一种机场围界入侵探测报警联动的系统。
背景技术：
1、随着航空业的快速发展，机场的安全管理成为了一个至关重要的环节，机场围界作为保护机场安全的第一道防线，其入侵探测与报警系统的有效性直接关系到机场的整体安全水，然而，机场围界周边环境复杂多变，天气、光照、季节变化因素均可能对探测器的性能产生影响，导致误报和漏报的情况时有发生，此外，机场围界周边的场景也多种多样，如草地、道路、建筑物，不同场景下的入侵行为特征各异，传统的探测方法难以做到精准识别与高效应对。
2、传统系统在智能环境自适应技术动态环境校准方面，往往缺乏实时性和动态性，它们通常依赖于预设的固定参数进行探测，无法根据环境变化自动调整探测器的灵敏度和参数设置，从而在面对复杂多变的环境时，容易出现误报和漏报的情况，此外，传统系统在智能场景识别方面也存在明显不足，它们往往采用简单的图像识别技术，无法对机场围界周边的不同场景进行智能识别，更无法根据场景特点调整探测策略，导致探测的准确性和效率均难以达到理想水平。
3、因此，开发一种机场围界入侵探测报警联动的系统，该系统通过动态环境校准模块能够实时分析环境数据，自动调整探测器的灵敏度和参数设置，以减少误报和漏报，通过智能场景识别模块则利用机器学习技术，对机场围界周边的不同场景进行智能识别，并根据场景特点调整探测策略，提高探测的准确性和效率。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种机场围界入侵探测报警联动的系统，集成动态环境校准、智能场景识别、多源数据融合分析、报警联动与应急响应及远程监控与管理模块，通过实时校准探测器性能、智能识别场景并调整探测策略、融合多源数据识别入侵事件，实现高效准确的入侵探测与应急响应，系统支持远程监控与管理，确保机场围界安全。
2、本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种机场围界入侵探测报警联动的系统，该系统包括动态环境校准模块、智能场景识别模块、多源数据融合分析模块、报警联动与应急响应模块以及远程监控与管理模块：
3、所述动态环境校准模块：集成多种环境传感器实时采集机场围界周边的温度、湿度、风向、风速、光照强度的数据并进行预处理，采用算法公式对预处理后的数据进行实时分析，并根据分析结果自动调整探测器的灵敏度、信号处理参数及报警阈值，持续监控调整后探测器性能，根据反馈数据，定期对算法公式进行训练和优化；
4、所述动态环境校准模块中通过公式对预处理后的数据进行趋势分析、异常检测、相关性分析：通过动态趋势指数进行趋势分析，定义环境参数序列为，其中表示在时间点的环境参数值，计算环境参数的一阶差分序列，其中，计算一阶差分序列的均值和标准差，对于给定的时间点，计算其前个时间点的一阶差分的均值为：，动态趋势指数计算公式为：；通过环境参数异常值检测指数进行异常检测，对于给定的环境参数序列，计算其均值和标准差，设加权因子为，计算其异常值检测指数：，当的值超过一个预设的阈值时，认为数据点是异常值；利用环境参数相关性强度指数进行相关性分析：有两个环境参数序列和，计算两个序列的均值分别为：，计算两个序列的标准差分别为：，计算两个序列的协方差：，相关性强度指数计算公式为：；
5、所述智能场景识别模块：创建存储机场围界周边典型场景图像的数据库，并对数据库中的图像进行筛选和标注，选择算法公式构建场景识别模型，在机场围界周边部署智能摄像头并实时传输画面至智能场景识别模块，利用训练好的模型进行实时识别与分类，根据识别结果调整探测策略，实时监控模块运行状态，并根据结果和反馈定期再训练模型；
6、所述智能场景识别模块中场景识别模型的选择与训练的具体步骤为：
7、（1）明确任务需求为场景识别，并分析应用场景特点；
8、（2）调研现有模型的优缺点后，根据任务和场景选择场景识别融合指数模型；
9、（3）对数据预处理后按比例将数据集划分为训练集、验证集和测试集；
10、（4）配置训练环境并初始化模型，使用训练集训练，通过前向传播和反向传播更新参数；
11、（5）用验证集评估模型性能，根据结果调优模型结构、超参数和训练策略，复此过程直至达到满意水平；
12、（6）用测试集最终测试后部署模型，持续监控性能并进行优化调整；
13、所述多源数据融合分析模块：接收来自动态环境校准模块、智能场景识别模块及其他数据源的数据，对数据进行预处理，提取关键特征并筛选有效特征子集，将来自不同数据源的特征信息进行融合处理，基于历史数据和专家知识，定义一系列入侵模式，将融合后的数据与定义的入侵模式进行匹配，识别出潜在的入侵事件，引入算法公式对融合后的数据进行深入分析，识别潜在的入侵事件；
14、所述报警联动与应急响应模块：一旦确认发生入侵事件，立即触发报警信号，并通过声光报警、短信通知、电子邮件警报的方式向相关人员发送警报信息，与机场的cctv系统、门禁系统、广播系统实现联动，根据入侵事件的性质和严重程度，自动启动应急预案；
15、所述远程监控与管理模块：提供远程监控界面，允许安保人员通过网络远程查看机场围界的实时画面和报警信息，支持对系统参数进行远程配置和调整，提供历史数据查询和报表生成功能。
16、进一步地，所述动态环境校准模块中安装的传感器有温度传感器、湿度传感器、风向风速传感器、光照强度传感器和红外探测器。
17、更进一步地，所述动态环境校准模块接收环境传感器数据并预处理，自动调整光照强度、环境噪声和环境参数变化以调整探测器灵敏度、滤波器参数和报警阈值，持续监控探测器性能并反馈数据以迭代优化模型，形成闭环机制。
18、更进一步地，所述动态环境校准模块中根据光照强度变化调整传感器灵敏度，光照强度传感器实时采集数据并发送至数据处理中心，进行预处理和分析光照强度变化趋势，结合分析结果、预设阈值和历史经验制定调整策略，考虑其他环境因素后转化为指令发送给控制单元执行，持续监测探测器性能并评估调整效果，根据结果优化策略，不断依据光照强度和其他环境参数变化迭代优化灵敏度调整策略。
19、更进一步地，所述动态环境校准模块中信号处理参数调整，探测器采集原始信号并预处理，分析预处理后信号的噪声，根据结果选择合适滤波器类型和阶数，配置关键参数，试验确定最优参数组合并设置，应用滤波器处理信号，评估并对比信号质量，微调参数，持续监测信号质量并收集反馈数据以迭代优化。
20、更进一步地，所述动态环境校准模块中报警阈值设定，环境传感器采集温度、湿度的数据并发送至数据处理中心，进行预处理和分析识别环境状态，依据分析结果和探测器性能要求制定策略，计算并发送报警阈值至控制单元实现动态调整，持续监测报警情况并评估效果，根据结果优化策略，随环境参数变化迭代优化报警阈值设定策略。
21、更进一步地，所述智能场景识别模块中场景识别融合指数模型构建，设从图像中提取出种不同类型的特征，分别表示为，对于每种特征，计算其在不同场景类别中的特征中心向量，通过对属于每个场景类别的图像特征进行平均得到，对于输入图像的特征向量集合，计算其与每个场景类别的融合距离：，其中表示特征向量与场景类别的特征中心向量的某种距离度量，是一个权重系数，将输入图像判定为具有最小融合距离的场景类别。
22、更进一步地，所述智能场景识别模块中根据通过距离度量公式计算，已知特征向量为，场景类别的特征中心向量为，其中表示特征向量的维度，通过距离度量公式计算，计算公式为：，其中，是每个维度的权重系数根据不同特征维度的重要性进行设定，是一个调整参数，根据实际数据的分布特点进行调整。
23、更进一步地，所述智能场景识别模块中实时识别与策略调整，摄像头实时采集图像数据并通过无线网络传输至中央处理单元预处理，预处理后的图像输入模型进行智能识别和分类并输出结果，根据预先定义的多种探测策略，依据场景识别结果在策略库中查找匹配策略并执行，执行后持续监控效果、收集数据进行评估，若效果不佳则返回调整。
24、更进一步地，所述多源数据融合分析模块中通过入侵可能性指数识别潜在的入侵事件，设融合后的数据表示为向量，对于每种入侵行为，定义特征权重向量为，计算每个入侵行为的特征匹配度向量，其中表示数据特征与入侵行为在该特征上的匹配程度，特征是数值型，使用公式计算，公式为：，其中和是入侵行为在特征上的均值和标准差，特征是离散型，使用匹配函数，函数为：和，计算入侵可能性指数公式为：，将数据判定为具有最高入侵可能性指数的入侵行为，所有的都低于预设的阈值，认为没有入侵事件发生。
25、与现有技术相比，该一种机场围界入侵探测报警联动的系统具备如下有益效果：
26、一、本发明通过集成动态环境校准模块，能够实时采集并分析机场围界周边的环境数据，如温度、湿度、风向、风速及光照强度，并据此自动调整探测器的灵敏度、信号处理参数及报警阈值，这种自适应校准机制确保了探测器在不同环境条件下的稳定性和准确性，有效降低了误报和漏报率，提升了系统的整体性能，同时，通过持续监控和反馈优化，系统能够不断迭代升级，以应对复杂多变的环境变化，为机场安全提供了坚实的技术保障。
27、二、本发明通过智能场景识别模块的引入，使得系统能够实时识别机场围界周边的典型场景，并根据识别结果动态调整探测策略，这一功能不仅提高了系统的智能化水平，还显著增强了其应对不同场景下的入侵探测能力，通过构建存储典型场景图像的数据库，并利用先进的算法模型进行实时识别与分类，系统能够迅速响应并准确判断潜在的入侵行为，为安保人员提供了及时、准确的预警信息，此外，智能场景识别模块还具备自我学习和优化能力，能够随着数据积累和经验积累不断提升识别精度和效率，为机场安全提供了更加可靠的保障。
28、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
1.一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，该系统包括动态环境校准模块、智能场景识别模块、多源数据融合分析模块、报警联动与应急响应模块以及远程监控与管理模块：
2.根据权利要求1所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述动态环境校准模块中安装的传感器有温度传感器、湿度传感器、风向风速传感器、光照强度传感器和红外探测器。
3.根据权利要求1所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述动态环境校准模块接收环境传感器数据并预处理，自动调整光照强度、环境噪声和环境参数变化以调整探测器灵敏度、滤波器参数和报警阈值，持续监控探测器性能并反馈数据以迭代优化模型，形成闭环机制。
4.根据权利要求3所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述动态环境校准模块中根据光照强度变化调整传感器灵敏度，光照强度传感器实时采集数据并发送至数据处理中心，进行预处理和分析光照强度变化趋势，结合分析结果、预设阈值和历史经验制定调整策略，考虑其他环境因素后转化为指令发送给控制单元执行，持续监测探测器性能并评估调整效果，根据结果优化策略，不断依据光照强度和其他环境参数变化迭代优化灵敏度调整策略。
5.根据权利要求3所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述动态环境校准模块中信号处理参数调整，探测器采集原始信号并预处理，分析预处理后信号的噪声，根据结果选择合适滤波器类型和阶数，配置关键参数，试验确定最优参数组合并设置，应用滤波器处理信号，评估并对比信号质量，微调参数，持续监测信号质量并收集反馈数据以迭代优化。
6.根据权利要求3所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述动态环境校准模块中报警阈值设定，环境传感器采集温度、湿度的数据并发送至数据处理中心，进行预处理和分析识别环境状态，依据分析结果和探测器性能要求制定策略，计算并发送报警阈值至控制单元实现动态调整，持续监测报警情况并评估效果，根据结果优化策略，随环境参数变化迭代优化报警阈值设定策略。
7.根据权利要求1所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述所述智能场景识别模块中场景识别融合指数模型构建，设从图像中提取出种不同类型的特征，分别表示为，对于每种特征，计算其在不同场景类别中的特征中心向量，通过对属于每个场景类别的图像特征进行平均得到，对于输入图像的特征向量集合，计算其与每个场景类别的融合距离：，其中表示特征向量与场景类别的特征中心向量的某种距离度量，是一个权重系数，将输入图像判定为具有最小融合距离的场景类别。
8.根据权利要求7所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述智能场景识别模块中根据通过距离度量公式计算，已知特征向量为，场景类别的特征中心向量为，其中表示特征向量的维度，通过距离度量公式计算，计算公式为：，其中，是每个维度的权重系数根据不同特征维度的重要性进行设定，是一个调整参数，根据实际数据的分布特点进行调整。
9.根据权利要求1所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述智能场景识别模块中实时识别与策略调整，摄像头实时采集图像数据并通过无线网络传输至中央处理单元预处理，预处理后的图像输入模型进行智能识别和分类并输出结果，根据预先定义的多种探测策略，依据场景识别结果在策略库中查找匹配策略并执行，执行后持续监控效果、收集数据进行评估，若效果不佳则返回调整。
10.根据权利要求1所述的一种机场围界入侵探测报警联动的系统，其特征在于，所述多源数据融合分析模块中通过入侵可能性指数识别潜在的入侵事件，设融合后的数据表示为向量，对于每种入侵行为，定义特征权重向量为，计算每个入侵行为的特征匹配度向量，其中表示数据特征与入侵行为在该特征上的匹配程度，特征是数值型，使用公式计算，公式为：，其中和是入侵行为在特征上的均值和标准差，特征是离散型，使用匹配函数，函数为：和，计算入侵可能性指数公式为：，将数据判定为具有最高入侵可能性指数的入侵行为，所有的都低于预设的阈值，认为没有入侵事件发生。
