安防无人机应用及标准化趋势研究

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摘要：摘要：无人机在安防领域的应用主要以视频监控和巡检、巡逻为主。随着无人机小型化和机载摄像设备的多功能化发展趋势，使得无人机可以进行高空监控、实时追踪、巡查巡检等业务。安防无人机因其部署快、成本低、易操作的特点被广泛应用，相关标准建设也越来越受到关注，

　　摘要：无人机在安防领域的应用主要以视频监控和巡检、巡逻为主。随着无人机小型化和机载摄像设备的多功能化发展趋势，使得无人机可以进行高空监控、实时追踪、巡查巡检等业务。安防无人机因其部署快、成本低、易操作的特点被广泛应用，相关标准建设也越来越受到关注，但目前专用与安防无人机的标准匮乏。本文从安防无人机的功能需求和产业链需求两个角度，尝试探讨安防无人机标准化的需求趋势。

　　关键词：安防;无人机;标准

　　引言

　　安防指的是安全防范，从广义上来讲包含了预防损失和预防犯罪两个范畴。预防损失属于保安行业范畴，预防犯罪则属于公共安全的范畴。因此，安防既包括了社会经济事务又包含了公共安全业务。常见的安防系统主要包括：入侵报警系统、视频监控系统、门禁系统、巡逻系统等。无人机在安防领域的应用主要以视频监控和巡检、巡逻为主。

　　随着无人机小型化和机载摄像设备的多功能化发展趋势，例如30倍变焦相机、目标跟踪云台和红外热成像仪在无人机的装备，使得无人机可以进行高空监控、实时追踪、巡查巡检等业务。凭借着部署快、效果好、成本低、易操作、灵活度较高等优势，安防无人机被广泛应用。无人机不仅可以用于在工业生产领域的巡查，交通部门可以采用无人机对交通进行实时监控和管理，警察部门可以利用无人机侦察和跟踪工作。

　　一、安防无人机应用

　　(1)安防无人机在工业生产领域的应用

　　在工业生产过程中，部署在室外的生产设备有可能人为或自然因素的意外损坏。例如在光伏发电领域，我国光伏发电量已经超过2000亿千瓦时，光伏并网装机规模接近300吉瓦，如此规模的光伏电站巡检是目前的一大难题。光伏电站主要依靠太阳能板进行发电，太阳能板经常因异物撞击、地面震动或自身稳定性等原因短路，短路的太阳能板将会发热引发安全事故。光伏电站数以万计的太阳能发电板，给安全巡检带来极大挑战。

　　通过无人机技术的应用，及时高效的定位故障，提升光伏电站运维效率、减少故障停机、保障安全运行，是目前需要解决的重要问题。利用无人机装载小型的红外摄像机，就可以轻易的寻找出短路发热的太阳能板。无人机从空中俯视，单词可巡查的面积比人工使用手持红外相机要大的多。而利用与太阳能板安装位置匹配的预设飞行线路进行巡检，可以有效地降低漏检率。使用无人机进行高频次的巡检，可以及时发现故障，有效保障工业生产的安全。

　　(2)安防无人机在公共安全领域的应用

　　无人机与传统的安防模式相比而言，其具有的优势可以有效改善诸如监控视角低、不能跟踪目标移动等问题。无人机可以通过自身位置的移动并结合跟踪云台技术，可以使相机始终跟随目标移动。使用无人机也可以显著减少安保人员的危险。

　　2018年，大疆与美国警用安防设备公司达成合作意向，将监控设备挂载到经纬M200无人机上，在飞行过程中可以将无人机采集到的执法信息上传至当地执法机构的数据库。据称这种方法有效降低了墨西哥恩森地区的犯罪率。类似公共安全领域内的无人机安防应用，其在国内也逐年增多。2019年我国青岛在安防无人机上搭载低延时5G通信系统、360度环景摄像机和人脸识别技术，建立CBD商务区域内的城市立体安防。可以将采集到的实时人脸信息与安防数据库进行对比，实现对重点人群的防控。

　　安防无人机可以在灾害天气或者污染环境中，执行较高危险性的任务，例如在沙尘天气、化学物质污染环境、放射性污染环境下工作。当遇到自然灾害，如地震、海啸等情况，可以使用无人机前往现场进行勘察、搜索、建立通信，空投急救药品等工作。

　　(3)安防无人机在交通管理领域的应用

　　对于交通管理部门，安防无人机可以鸟瞰整个地面的是情况，便于交通部门全民掌握车流情况，可以对交通进行合理的指挥以及疏通。且与载人直升机等方式相比，无人机可以飞行更低的领域，更加靠近肇事的车辆以及人员，对其进行详细的观察。

　　而无人机与警车地面勘查相比而言，具有的路径短、速度快、视角灵活、活动范围大等优势，可以帮助指挥人员迅速、高效掌控局面。另外，无人机与载人直升机相比机动性更强，可以随时出动。无人机可以在城市内进行巡逻飞行，或针对锁定的区域进行搜索工作。无人机不仅可以在高速公路和桥梁附近飞行、在高楼大厦间穿梭，甚至可以穿过隧道直接到达现场勘查取证，其具有较强的灵活性以及机动性。相比于载人直升机，无人机在参与城市交通管理的过程中还可以有效节省人力并降低成本。

　　二、安防无人机标准化趋势

　　安防无人机已经开始成为国内无人机厂商的发力方向之一，估算随着安防无人机市场的逐步形成，有预测显示会成长至百亿规模，亟需相关标准出台来保障行业健康有序发展。从整个无人机行业来看，最近几年标准化工作也才刚刚起步，相关的生产制造、销售、使用、运行的标准都不完善。而专用与安防无人机的标准更是匮乏。从安防无人机的标准化需求来看，可以从其功能需求和产业链需求两个角度来探讨对于标准化的需求。

　　安防无人机考虑到城市内飞行和安防任務的特点，应重点关注飞行安全、无人机可靠性、云台稳定性、监控相机成像质量、信息传输安全性方面的标准建设。从飞行环境角度看，在城市内飞行的安防无人机，如果失控坠落将伤害到地面建筑或人群，安防无人机需要更加严格的安全标准。包括可靠性标准、飞行稳定性标准、坑风性标准和机场保护区电子围栏标准等。从任务角度看，用于视频监控的安防无人机，需要在云台的防抖、精度、稳定性，以及相机的成像质量方面制定相关标准，才能保障监控视频的质量和可用性。通常民用安防无人机捕捉的实时视频或照片都会通过公共网络传输至相应的监管平台，需要数据安全、数据完整性、防篡改方面的标准来保障所拍摄内容的安全，以保护公民的隐私或安防任务的执行。

　　随着无人机产业分工越来越细化，单个无人机企业很难覆盖到安防无人机所需的所有零部件，无人机产业链的协同势在必行。研究显示，最近几年无人机整机企业，采购零部件的比例逐年增加，尤其一些零部件企业在单独的领域内具有较大的领先优势，这表示无人机行业以及进入来深度分工的阶段。深度分工的就要求零部件要兼具适配性和通用性。从产业链角度来看制定行业标准应提上日程。针对一些基础技术、模块、零部件等形成统一的标准，不仅能汇聚各个企业的优势，更能够减少产业资源浪费。制定飞行控制系统标准、电池接口标准、挂载设备和云台标准、可见光相机或红外相机标准、地面软件接口标准势在必行。

　　结语

　　随着安防无人机在工业巡检、紧急救援、侦察搜捕等领域的广泛应用，标准建设也越来越受到关注。一些社会团体组织从前几年开始陆续制定了一些相关团体标准，在安防无人机发展初期助力了产业的良性发展。还有一些企业自发形成了小型的“协同联盟”，有效促进来产业链各环节企业之间的合作，在新品研发、成本分推、标准制定等方面实现来互惠共利。未来，安防无人机将成为城市中应用必不可少的工具，需要制定相关行业标准和规范，为实现无人机大规模城市应用、准入、运营管理提供明确的支撑和引导。

　　参考文献

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　　[3]陈燕. 监所低空反无人机安防需求与建设路径探究[J].辽宁警察学院学报，2019，21(06)：76-80.

　　[4]姜廷刚，王宇昊，赵建芳，邢涛.关于风电场无人机智能巡检系统的应用[J].探索科学，2020，10：291.

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