摘要：公司研发的移动终端追踪系统，是一款融合先进无线通信与相控阵雷达技术的创新产品，专为大范围监测设计，适用于边海防、生态保护、应急救援等场景。该系统能在13-15公里范围内无感采集移动终端信息，精准定位并分析人员轨迹和行为，为公共安全和资源保护提供技术支撑，

前言

公司研发的移动终端追踪系统，是一款融合先进无线通信与相控阵雷达技术的创新产品，专为大范围监测设计，适用于边海防、生态保护、应急救援等场景。该系统能在 13-15 公里范围内无感采集移动终端信息，精准定位并分析人员轨迹和行为，为公共安全和资源保护提供技术支撑，

本项日应用移动终端追踪系统以及视频监控人体识别聚类算法实现核电厂范围内的无感人员位置服务

核电设施作为国家重点战略目标根据公安部2023年7月1日开始实施的《核设施单位反恐怖防范要求》核电站作为国家重点目标设施，需要建设周界入侵检测技术设施。

同时，根据中国核能行业协会发布的《核电智慧工地建设指南要求》，基于核电站建设及运营内部安全管理要求，需要建设核电站厂区内的人员位置服务系统。

核电站建设位置服务面临的主要问题和难点主要有以下几个方面

1、厂区面积大，长宽能达到 2-3 公里;

2、人员多，尤其是建设期，人员可达到4-5万人同时作业;

3、场景复杂，技术要求高;

4、建设和维护成本高。

基于以上两个方面的需求以及核电厂需求面临的问题和难点，经多方技术评估及实地测试，该产品技术先进能满足核电站的复杂应用场景，且单台设备覆盖范围可达 13 公里，同时利用厂区已有的视频监控系统数据部署人体识别算法，系统建设和运维成本远低于传统的位置服务系统。本项目的实施应用获得了江苏省人工智能应用场景标杆同时获得了电力行业的部级应用创新奖。

一、需求分析

目前在建的和在运营的 198 座核电站的建设和运营均面临同样的需求和问题、难点。事实上，国家重点战略目标的大型企业和建设工地均面临同样的需求、问题和难点。包括大型化工企业储油设施，等等。

传统的位置服务系统主要技术包括卫星、WIF1、蓝牙、UWB 等。

这些位置服务技术有一个基本的要求就是需要所有人员携带一个特定的卡片，且卡片成本高、功耗大，监督员工每天佩戴卡片及每天对卡片进行充电，这对于有几万人作业的工地或厂区来说，几乎是一个不可能完成的工作，这给管理带来巨大的挑战，也极大地降低了系统的使用效能。

同时，传统的 WIFI、蓝牙、UWB 位置服务系统因信号覆盖距离短，需要部署大量的信标(差不多每隔 10米需要部署一个信标)，这给系统建设和后期运维带来巨额的成本。

以上解决方案，对于大型工地、厂区来说，无论是建设成本、维护成本、使用效能来说，这些方案均存在难以解决的困难。

本系统创造性地采用全新的技术方案，采用融合先进无线通信技术和相控阵雷达技术的移动终端追踪系统对整个厂区室外及周界以无线信号扫描和雷达探测的方式周期性地对每个人身上的无线信号源(手机)进行探测追踪，计算每个人(移动终端)的精准位置信息和轨迹，在室内，可充分利用已有的摄像头网络无需额外部署大量硬件设备。通过 AI视觉智能技术，系统可在不依赖无线信号的前提下，实现对人员的精准定位、轨迹追踪与行为分析，定位精度高且覆盖范围广。同时，视频数据具备直观性与可追溯性，便于与安防、管理平台深度融合，提升整体智能化水平，形成室内外一体化的位置服务系统。

1.1系统的基本功能如下

1、设备搜索厂区内及厂区周界的移动终端信号源;

2、测量每个移动终端的精准位置信息，并在地图上标定;·将搜索到的无线信号信息与预采集的信息进行比对，识别出厂区内工作人员;检测厂区周边 30 米范围的外来入侵，并预警;

3、对视频监控抓拍数据进行人体识别;

4、将人体识别数据聚类归档，形成每个人的室内轨迹文档;

5、平台统一展现每个人的室内外完整轨迹，

6、对异常行为进行预警(周界入侵、无权限进入、危险区域)

移动终端追踪系统采用相控阵空间位置扫描技术，通过前端的相控阵天线和后端的数字分析电路完成对手机来波方向的测定，具体技术原理如下:

1、手机解调:通过 LTE 协议的解析将目标手机从公网的多用户混合信号中剥离出来，生成干净无损的信号供DOA 测向。

2、相控阵测向:通过相控阵测定技术分析给定手机信号，分析无线电信号在空间的多径传播路线

3、多径分析:通过相控阵电路测量手机信号的多个传播路径，并结合自定义的多径分析算法，精准挑选出主径并确定该 IMS| 的 DOA 角度。

该技术为无线通信技术与雷达技术的深度融合，系统搜索无线信号源、识别其信息，并锁定其精准位置并基于用户的应用需求，触发相应的预警规则、统计分析。

针对室内位置服务，本系统支持A视觉智能从 L1 到 L4的智能层级:L1 人脸抓拍、[2 人脸建模建档L3 全息建模建档、L4 为基于建模建档的视觉大数据预警分析。

L1 人脸抓拍:基于深度学习的人脸检测与定位算法，在视频流或图像中快速识别并截取人脸区域，完成高质量的人脸图像采集。

L2 人脸建模建档:利用人脸识别模型(提取人脸特征向量)生成标准化人脸特征模板，并与身份信息绑定建立结构化的人脸数据库，实现人员身份的快速识别与管理，

L3 全息建模建档:融合多模态感知技术，除人脸识别外，还结合人体姿态估计、衣着特征提取、行为识别、目标重识别等技术，构建包含外貌、行为、轨迹等多维信息的人物全息档案。

L4 视觉大数据预警分析:基于时空数据分析、轨迹挖掘、行为模式建模和图神经网络、时序模型等技术对人员活动进行智能预测与异常识别，实现跨摄像头追踪、行为预警、重点区域管控等高级应用。

二、技术创新

相较于传统的位置服务系统，本系统优势巨大，主要如下:

本系统所采用的移动终端追踪设备，其信号覆盖范围可达 13 公里，基本上一套设备就可覆盖整个厂区系统建设成本及后期的运维成本大大降低，性价比极高;

本系统利用每个人随身携带的手机进行定位，无需每个人携带特定卡片;

采用工地或厂区现有的室内视频监控数据，结合本系统的人体识别算法进行人像聚类归档，无需另外增加硬件;

本系统技术先进，定位精度可达米级

本系统将先进无线通信技术与相控阵雷达技术进行融合开发了实现了一款新型无线信号感知及测量技术并在此基础上开发实现了基于移动终端的无线信号扫描及测量技术。在用户具体应用上，结合用户已有的视频监控数据等相关数据，以自学习的方式实现人体识别归类聚档，实现大范围的人体识别、轨迹追踪本系统可广泛应用于边海防、大型湖泊、森林、草原、沙漠、自然保护区等需要大范围监测的场景。

2.1、本系统前端感知为两大技术实现:

(1)移动终端追踪技术

本系统的工作原理如下

移动终端追踪设备在安装点位形成信号覆盖区域移动终端与追踪设备进行信令交互，并获取移动终端的IMSI信息;追踪设备的雷达模块对移动终端进行测向，计算移动终端的经纬度信息，释放移动终端回公网.

本系统的核心创新点包括:以雷达技术实现无线信号的覆盖;以无线信令交互替代雷达波进行目标测距和测向，单个目标信号的分离及主径确定.

(2)人体识别聚类技术

本系统充分利用现有的视频监控数据资源，对抓拍的人像图片进行高效、精准的分析与识别，构建起一套完整的 AI 视觉智能应用体系。

系统支持从 L1 到 L4 四个层级的智能处理能力:

L1 层级实现人脸抓拍功能，通过先进的检测算法快速定位画面中的人脸区域，并提取高质量的人脸图像;

L2 层级为人脸建模建档，系统可自动提取人脸特征信息，生成标准化特征模板，并将其归档至结构化数据库中，便于后续检索与比对;

L3 层级为全息建模建档，在人脸识别基础上融合多维感知信息，如人体姿态、衣着特征、行为轨迹等构建立体化、多维度的人物画像档案;

L4 层级则为基于建模数据的视觉大数据智能预警分析，通过对海量视频数据的深度挖掘与模式学习，实现对重点人员识别、异常行为预测、跨摄像头轨迹追踪、事件关联分析等功能。系统具备良好的兼容性与扩展性，能够对接多种主流摄像设备及平台，广泛适用于公共安全、城市治理、智慧园区、交通管理等多个智能化应用场景。

2.2应用场景基本建设方案、核心平台架构和主要建设内容:

本系统拟在核电厂内网系统建设位置服务平台，提供基于移动终端无线信号的位置服务、基于人体识别聚类算法，融合应用等相关功能。本系统总体框架如下图所示。

本系统基于 SAAS 系统架构，开发建设核电厂的整体位置服务平台，前端感知设备安装部署在核电厂厂区范围内合适的高点位置，设备已信令交互的方式周期性地探测及扫描厂区内及周界区域的所有移动终端并计算每一个移动终端的精准位置信息。同时，在视频监控系统部署前端计算节点，对视频网内信息进行分析计算。

本系统建设主要内容包括:

1、位置服务平台;

2、移动终端追踪设备的安装部署，

3、视频网内前端计算节点;

4、人体识别算法的部署。

2.3实现技术融合、模式创新、数据价值创新、流程再造等方面的特色创新情况:

本项目融合了无线信号扫描数据、视频监控数据，并在视频监控数据的基础上实现了人体识别技术，创造性地将无线通信技术以及视频监控技术进行了融合应用，以极高性价比的方式实现了厂区内外及周界的无感位置服务系统，填补了相应的技术空白。

三、效益分析

该系统在经济和社会效益方面表现卓越。在核电站应用中，为核电站节省近建设及运维费用全国推广可节省 200 亿元，显著降低建设成本。系统符合国家等保要求，数据加密传输，安全投入占比15%，确保数据安全。作为人工智能创新应用典范，已在浙江上海、江苏、内蒙等地广泛应用。其示范意义显著，可在国内198 座核电站及其他领域复制推广，推动行业技术升级，助力国家重点建设，市场前景广阔。

本项目同样可应用于其它类似的国家重点战略场所，如水电站、海上风电站、太阳能发电站、炼化基地储油基地、大型矿区，等等。

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来源：中研智谷产业研究