Các cơ sở hạ tầng trọng yếu (Critical Infrastructure – CI) như nhà máy điện, trạm biến áp, cơ sở dầu khí, nhà máy hóa chất, nhà máy nước, trung tâm dữ liệu… là “hệ tuần hoàn” của nền kinh tế. Vì vai trò sống còn đó, chúng trở thành mục tiêu ưu tiên của phá hoại, khủng bố, trộm cắp có tổ chức và đồng thời chịu sự giám sát chặt chẽ của cơ quan quản lý, bảo hiểm.

Trong bối cảnh đó, Hệ thống Phát hiện Xâm nhập Chu vi (Perimeter Intrusion Detection System – PIDS) không còn là “tùy chọn”, mà là tuyến phòng thủ kỹ thuật số bắt buộc. PIDS Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu được thiết kế để:

• Phát hiện mọi hành vi xâm nhập hoặc tiếp cận trái phép ngay tại chu vi.
• Cung cấp cảnh báo sớm (Early Warning) để lực lượng phản ứng có đủ thời gian xử lý trước khi kẻ xâm nhập chạm tới khu vực trọng yếu (trạm biến áp, đường ống, phòng điều khiển, bể chứa hóa chất…).
• Đáp ứng yêu cầu an ninh cấp độ cao (Security Grade 3–4) và tiêu chí kiểm toán, bảo hiểm.

Các nhóm hạ tầng điển hình triển khai PIDS Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu:

• Năng lượng: Nhà máy điện, trạm biến áp, hành lang đường dây, cơ sở năng lượng tái tạo (solar farm, wind farm).
• Dầu khí & hóa chất: Bể chứa, kho nhiên liệu, đường ống (pipelines), refinery, depot.
• Viễn thông & dữ liệu: Trạm BTS, data center, trung tâm điều hành.
• Quốc phòng & chính phủ: Căn cứ quân sự, khu phi quân sự, cơ sở nhạy cảm.

Bản chất mối đe dọa tại Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu

Ở nhóm hạ tầng này, mối đe dọa không chỉ là trộm tài sản. Các kịch bản thường gặp:

• Sabotage (phá hoại có chủ đích): cắt cáp, phá hủy thiết bị, gây mất điện diện rộng.
• Tấn công khủng bố: nhắm vào nhà máy điện, cơ sở hóa chất, kho nhiên liệu.
• Tấn công hỗn hợp (Hybrid): kết hợp xâm nhập vật lý với tấn công mạng (OT/IT).
• Rò rỉ, sự cố thứ cấp: xâm nhập trái phép dẫn đến cháy nổ, tràn hóa chất, tai nạn công nghiệp.

Điểm chung:

• Chu vi rộng, tuyến tính, phần lớn là ngoài trời.
• Môi trường EMI/RFI cao (trạm biến áp, đường dây, thiết bị công suất lớn).
• Yêu cầu giám sát tầm xa 24/7, bất kể điều kiện thời tiết.

Đây là vùng “đất dụng võ” của cảm biến sợi quang DAS, PIDS đa lớp và AI giảm báo động giả – đúng ngách chuyên sâu của Peritech.

Trụ cột công nghệ – PIDS AI & DAS cho Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu

Cảm biến Sợi quang Phân tán DAS (Distributed Acoustic Sensing)

Cảm biến Sợi quang PIDS DAS (Distributed Acoustic Sensing) là công nghệ cốt lõi trong bảo vệ hạ tầng tuyến tính:

• Phạm vi tầm xa: Một đơn vị DAS như ONYX™ có thể giám sát tới ~130 km trên một tuyến cáp; cấu hình phù hợp có thể đi 50–70 km trên một lõi single-mode.
• Cáp cảm biến thụ động: Sợi quang đóng vai trò cáp cảm biến thụ động, không cần nguồn điện, không có thiết bị điện tử tại hiện trường – cực kỳ phù hợp với:
  • Trạm biến áp, hành lang đường dây (power corridors).
  • Hành lang đường ống dầu khí (pipeline), đường sắt, tuyến truyền dẫn dài.
• Miễn nhiễm EMI/RFI: Không bị ảnh hưởng bởi trường điện từ mạnh, nhiễu tần số vô tuyến – vượt trội so với cảm biến điện tử truyền thống trong môi trường năng lượng.

Cách triển khai linh hoạt:

• Fence-mounted DAS: Gắn trên hàng rào để phát hiện leo trèo (climbing), cắt (cutting), nâng rào (lifting).
• Buried DAS: Chôn ngầm để bảo vệ khu vực mở, phát hiện đào bới (digging), tunnelling, bước chân, phương tiện.
• Wall-top DAS: Bảo vệ tường rào bê tông, tường nhà máy, khu vực không lắp được cảm biến rung.

Tính phục hồi khi bị cắt (Cut Resilience):

• Cấu hình dual-channel / loop dùng 2 lõi sợi quang trong một cáp – nếu bị cắt một điểm, hệ thống vẫn phát hiện đến vị trí cắt, đảm bảo redundancy cho các tài sản “không được phép mất giám sát”.

PIDS đa lớp cho Trạm biến áp, Nhà máy điện, Kho nhiên liệu

Với hạng mục rủi ro cấp độ 4 (High Risk), Peritech không bao giờ dùng một công nghệ đơn lẻ. Thay vào đó là hệ sinh thái PIDS đa lớp:

• Lớp ngoài (Outer Layer):
  • Cảm biến Sợi quang DAS dọc hành lang / hàng rào.
  • Radar / Vi sóng (Microwave) / Lidar giám sát khu vực mở.
  • Camera nhiệt (thermal camera) cho phát hiện tầm xa cả ngày & đêm.
• Lớp chu vi cứng (Perimeter Hardening):
  • Cảm biến rung hàng rào Peridect+ (piezoelectric DSP+).
  • Rào chắn quang học (Active Infrared & Laser) tại cổng, điểm ra vào.
• Lớp bên trong (Inner Layer):
  • Cảm biến chôn ngầm (Buried & Seismic) quanh bể chứa, phòng điều khiển.
  • Cảm biến chuyển động, rung trên tường, két, cabinet điều khiển.
• Lớp trí tuệ (AI & Video Analytics):
  • Phân loại hành vi, lọc nhiễu, kết hợp với camera IP, VMS/PSIM.

AI & Machine Learning – Giảm Báo động Giả, Tăng Độ tin cậy

Thách thức lớn nhất trong PIDS Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu là báo động giả (False Alarms – FAR) do: gió mạnh, mưa, động vật, rung động từ thiết bị công nghiệp.

Phân loại hành vi xâm nhập bằng Deep Learning

Các mô hình Học sâu (Deep Learning) được huấn luyện trên bộ dữ liệu hình ảnh xâm nhập (PID intrusion image dataset) với kiến trúc như:

• InceptionV3: dùng để trích xuất đặc trưng (feature extraction) đa tỉ lệ từ khung hình.
• Sau đó áp dụng giảm chiều (dimensionality reduction) và phân cụm (clustering), rồi phân loại bằng các thuật toán như k-NN (k-Nearest Neighbors).

Kết quả điển hình:

• Phân loại 7 lớp hoạt động:
  • 6 lớp xâm nhập: Climbing (leo trèo), Crawling (bò), Tapping (gõ/chạm), Cutting (cắt), Walking (đi bộ), Animal (động vật).
  • 1 lớp Non-intrusion (không xâm nhập).
• Silhouette score ≈ 0.86 – các cụm hành vi được tách bạch tốt.
• Độ chính xác tổng thể ≈ 0.91 (91%) – cảnh báo gửi tới đội bảo vệ có khả năng “đáng tin cậy” rất cao.

Lọc nhiễu môi trường & giảm FAR

AI/ML & Digital Signal Processing (DSP) giúp:

• Bỏ qua rung động do: động vật nhỏ, thảm thực vật, gió, mưa.
• Tập trung vào signature đặc trưng của: đào bới, cắt rào, di chuyển con người / phương tiện.
• Kết hợp với Video Analytics để xác minh hình ảnh (visual verification), tránh việc đội bảo vệ phải xử lý “chuông báo ảo” cả ngày.

Tích hợp VMS/PSIM & Sensor Fusion – từ tín hiệu rời rạc thành bức tranh toàn cảnh

Cảm biến PIDS chỉ là “giác quan”. Để có tình huống nhận thức (situational awareness), cần một “bộ não” trung tâm.

VMS/PSIM – Nền tảng chỉ huy & điều phối

Các hệ thống như:

• Bosch Building Integration System (BIS)
• ACFA Intellect
• Các nền tảng VMS/PSIM khác

cho phép:

• Hiển thị vị trí xâm nhập chính xác trên bản đồ chu vi khi cảm biến Peridect+ / DAS báo động.
• Tự động kích hoạt hành động follow-up:
  • Pre-position camera PTZ đúng vùng báo động.
  • Bật pop-up video, cảnh báo âm thanh, ánh sáng.
  • Đẩy thông báo tới trung tâm, đội tuần tra, mobile app.

Sensor Fusion – hợp nhất nhiều cảm biến

Các nền tảng như SmartVision, Senstar Symphony™ có thể:

• Hợp nhất dữ liệu từ: PIDS sợi quang, cảm biến vi sóng, radar, camera, access control…
• Ánh xạ sự kiện lên bản đồ tài sản (asset view).
• Gộp nhiều tín hiệu thành một sự kiện có ngữ cảnh đầy đủ: ai, ở đâu, hành vi gì, mức độ ưu tiên.

Quy trình triển khai Peritech cho Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu & Năng lượng

Một hệ thống PIDS đúng chuẩn không bắt đầu bằng việc “chọn cảm biến”, mà bắt đầu từ chiến lược.

Bước 1 – Đánh giá Rủi ro Chu vi (Perimeter Risk Assessment)

• Xác định hồ sơ đe dọa (threat profile): vehicle breach, fence climb, tunnelling, sabotage.
• Đánh giá hậu quả nếu vi phạm: mất điện diện rộng, rò rỉ, cháy nổ, dừng nhà máy.
• Từ đó xây dựng mức bảo vệ mục tiêu (security level) và khung ngân sách hợp lý.

Bước 2 – Khảo sát Địa điểm PIDS (Site Survey)

Đo đạc & phân tích:

• Địa hình, loại đất (đối với buried system, seismic).
• Môi trường EMI/RFI (trạm biến áp, khu công nghiệp nặng).
• Vật cản, cây cối, khu vực mở, điểm mù camera.
• Khả năng tận dụng cáp quang sẵn có để kích hoạt DAS.

Bước 3 – Thiết kế kiến trúc PIDS đa lớp

Peritech đề xuất:

• Sơ đồ lớp bảo vệ (multi-layer architecture).
• Chọn công nghệ phù hợp từng đoạn chu vi: DAS, Peridect+, buried, radar, vi sóng, IR beams.
• Thiết kế vùng phát hiện (zone design) khớp với trường nhìn camera để tối ưu video verification.

Bước 4 – Triển khai, tích hợp & nghiệm thu

• Lắp đặt cảm biến, cấu hình DAS, Peridect+, buried line…
• Tích hợp VMS/PSIM, thiết lập luồng cảnh báo, workflow xử lý.
• Nghiệm thu theo các tiêu chí: Probability of Detection (Pd), Nuisance Alarm Rate (NAR), FAR, thời gian phản ứng.

Bước 5 – Vận hành, bảo trì & tối ưu vòng đời

• Hiệu chỉnh định kỳ (re-calibration), kiểm tra tuyến DAS, test zone.
• Phân tích log báo động để tinh chỉnh ngưỡng, lọc nhiễu.
• Tối ưu chi phí vòng đời (Whole Life Cost) bằng cảm biến thụ động, tuổi thọ cao (sợi quang 25+ năm).

Kết luận

PIDS Cơ sở Hạ tầng Trọng yếu không chỉ là “cảm biến quanh hàng rào”. Đó là hệ miễn dịch kỹ thuật số cho nhà máy điện, trạm biến áp, đường ống, data center và mọi tài sản có rủi ro hệ thống.

• PIDS dựa trên Cảm biến Sợi quang DAS mang lại phát hiện tầm xa, thụ động, miễn nhiễm nhiễu.
• AI & Machine Learning giúp phân loại hành vi xâm nhập với độ chính xác tới 91%, giảm mạnh báo động giả.
• Tích hợp VMS/PSIM biến tín hiệu rời rạc thành quy trình phản ứng có tổ chức.

Nếu không xây dựng lớp phòng thủ này, anh đang để một hệ thống trị giá hàng trăm – hàng nghìn tỷ đối mặt với rủi ro chỉ vì… một hàng rào cơ học và vài camera “quay cho có”.