[发明专利]一种监狱周界巡视警戒机器人系统及其方法

说明书

本发明公开了一种监狱周界巡视警戒机器人系统及其方法，系统包括轨道、警戒机器人、姿态感知传感器、微波相控阵雷达模块和上位机，轨道沿狱墙内侧进行吊挂或地面铺设，所述轨道上设置有若干供给警戒机器人自动充电的充电站，警戒机器人沿轨道运行，实时监测隔离墙、警戒区，姿态感知传感器安装在监狱隔离网上，对监狱隔离墙震动监测，微波相控阵雷达模块安装在监狱隔离墙上，检测翻过隔离墙进入警戒区的目标，上位机接收警戒机器人、姿态感知传感器和微波相控阵雷达模块的监测结果，进行多目标监测与预警调度，本发明可以实现监狱周界防区巡视警戒，监狱周界目标辨识跟踪，监狱现场互动警示，监狱防范指挥调度，周界系统的联动，动态电子地图监控。

技术领域

本发明涉及一种监狱周界巡视警戒机器人系统及其方法。

背景技术

监狱作为国家的刑罚执行机关，担负着维护社会安宁和稳定，预防和减少犯罪的重要职能。监狱是社会的窗口，反映了一个国家文明进步的程度，监狱事业作为我国现代化建设事业不可分割的组成部分，必须与整个国家的现代化建设同步、与社会文明同步。因此，运用现代科技手段来保证职能的履行，把监狱各项纷繁复杂的管理工作与当代高科技紧密结合，促进监狱事业的不断发展，是历史和社会发展的必然。监狱在经历了几十年的发展之后，已进入全新的数字化、信息化时代，在安全防范方面报警、监控、监听、对讲、广播、门禁等建设已相当完善，但在周界隔离墙、警戒区和狱墙监控方面除传统的电网、刺网、定点视频、武警巡逻以外，后期新增的还有红外对射、超声雷达、微波对射、震动光纤等方式都不理想，受光线、雨雾、冰雪、沙尘、电磁等环境因素影响较大，且布点密度低、漏报、误报率较高、目标辨识能力差。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种监狱周界巡视警戒机器人系统及其方法，本发明集自动巡视、自动辨识、智能跟踪、智能调度、高速移动为一体，实现对监狱周界全天候、全自动、全智能的巡视警戒，同时结合姿态感知传感器、警戒区微波相控阵雷达实现三为一体，目标高度融合，高速跟踪的周界巡视警戒。在有多目标同时入侵警戒区时，可以自动调度多个机器人跨防区，对多目标分别进行跟踪监视，有效的提高了跟踪能力和威慑能力，相较之定点视频等技术优势明显。通过上述技术手段和系统可以大幅提高对监狱外围周界的监视防范能力，为监狱的数字化、信息化建设做出贡献。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种监狱周界巡视警戒机器人系统，包括轨道、警戒机器人、姿态感知传感器、微波相控阵雷达模块和上位机，其中：所述轨道沿狱墙内侧进行吊挂或地面铺设，所述轨道上设置有若干供给警戒机器人自动充电的充电站，所述警戒机器人沿轨道运行，实时监测隔离墙、警戒区，所述姿态感知传感器安装在监狱隔离网上，对监狱隔离墙震动监测，所述微波相控阵雷达模块安装在监狱隔离墙上，检测翻过隔离墙进入警戒区的目标，所述上位机接收警戒机器人、姿态感知传感器和微波相控阵雷达模块的监测结果，进行多目标监测与预警调度。

所述姿态感知传感器通过数据总线接入监控中心，与上位机进行通信，监控中心一旦收到报警定位信息，调度周界巡视警戒机器人快速到目标位置进行现场侦察确认；若为区域误报，经人工确认后消除报警信息，若禁区确实出现非法入侵人员，机器人直接发出报警广播信息，警示犯人提醒狱警及时妥善处置。

所述微波相控阵雷达模块通过数据总线直接与监控中心的上位机通信，上报设备状态及报警信息；一旦产生报警信息，监控中心上位机直接调度周界巡视警戒机器人到报警区域进行音视频及热像信息确认是否为有效报警。

所述警戒机器人包括中央控制器模块，所述中央控制器模块连接有伺服驱动模块、辅助定位模块、无线通信模块、电池管理模块、高清视频模块、红外热像模块、语音对讲广播模块和激光测距模块，所述无线通信模块连接有扫描雷达模块和辅助照明模块。

所述伺服驱动模块，被配置为实现机器人行走轮的驱动控制，使其以轨道为载体，沿轨道运动。

所述辅助定位模块被配置为实现机器人行走的移动定位功能，采用高速RFID卡定位技术，辅助机器人路完成径规划及路径自学习。