脈沖式電子圍欄周界報(bào)警系統(tǒng)

張 泉 張子敬

（1.中國(guó)人民解放軍91446部隊(duì)；2.天津工業(yè)大學(xué) 中國(guó) 天津 300387）

脈沖式電子圍欄周界報(bào)警系統(tǒng)是一種主動(dòng)入侵防越圍欄，對(duì)入侵企圖做出反擊，擊退入侵者，延遲入侵時(shí)間，并且不威脅人的性命。電子圍欄由帶脈沖的電子纜線組成。電子纜線產(chǎn)生的非致命脈沖能有效擊退入侵者，并把入侵信號(hào)發(fā)送到安全部門監(jiān)控設(shè)備上，以保證管理人員能及時(shí)了解報(bào)警區(qū)域的情況，快速的作出處理。

1 系統(tǒng)的組成及主要功能

1.1 系統(tǒng)組成

1.1.1 電子圍欄由前端、聲光報(bào)警燈、高壓絕緣線、避雷器、電子圍欄控制器、報(bào)警主機(jī)、電腦及軟件等組成。

1.1.2 脈沖式電子圍欄周界報(bào)警系統(tǒng)由脈沖控制器、電子圍欄和報(bào)警主機(jī)三部分組成?？刂破饔糜诋a(chǎn)生高電壓脈沖信號(hào)，把它發(fā)送到電子圍欄的高電壓回路上，高電壓電網(wǎng)的高電壓脈沖信號(hào)再回送到控制器；控制器檢測(cè)此發(fā)送和接收的高電壓脈沖信號(hào)，再根據(jù)檢測(cè)到的狀態(tài)在控制器上顯示和報(bào)警開關(guān)信號(hào)輸出。

1.2 系統(tǒng)主要功能

1.2.1 脈沖式電子圍欄周界報(bào)警系統(tǒng)是一種主動(dòng)防范的報(bào)警系統(tǒng)，電子圍欄沿圍墻架設(shè)（也可無墻架設(shè)），懸掛警示牌，將入侵者阻擋在周界之外，觸及電子圍攔的高電壓電網(wǎng)，會(huì)有強(qiáng)烈的觸電感覺迫使其離開，讓入侵者知難而退。一旦強(qiáng)行翻越，系統(tǒng)會(huì)同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，充分體現(xiàn)“一阻擋，二威懾，三報(bào)警”的多重防范效果。

1.2.2 采用脈沖高壓原理，不同于傳統(tǒng)的交流高壓電網(wǎng)，脈沖電壓可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，高壓脈沖6000V，低壓脈沖低于2500V，脈沖作用時(shí)間短（≤0.1s）,脈沖能量低（≤5J），對(duì)人體不會(huì)造成傷害，相比交流高壓電網(wǎng)更具人性關(guān)懷。

1.2.3 前端四線中任一線開路（斷路）或與另外一根線短路，或出現(xiàn)其他故障時(shí)，控制器或防區(qū)模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出聲光報(bào)警，警衛(wèi)室電腦電子地圖相應(yīng)防區(qū)閃爍并自動(dòng)記錄儲(chǔ)存，報(bào)警接收機(jī)蜂鳴器鳴叫。

1.2.4 具有誤報(bào)率極低的智能報(bào)警功能，當(dāng)某一防區(qū)前端發(fā)生案例時(shí)可通過智能化多防區(qū)主機(jī)在顯示窗迅速顯示該防區(qū)斷網(wǎng)、短路、指示，反映前端狀態(tài)。

1.2.5 偵察功能——電子圍欄能夠檢測(cè)各種侵?jǐn)_的級(jí)別，具有區(qū)分偶然入侵還是強(qiáng)行闖入者的能力。偶然入侵者因見到警告或受到電刺激而離開，報(bào)警器不發(fā)出報(bào)警。強(qiáng)行闖入者為獲得入侵通道而破壞電子圍欄，在這種情況下，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警。這樣，區(qū)別情況、該報(bào)則報(bào)、該不報(bào)則不報(bào)，有效地消除對(duì)偶然入侵的虛假報(bào)警。

2 脈沖式電子圍欄的工作原理和特點(diǎn)

2.1 脈沖式電子圍欄的工作原理

脈沖主機(jī)通電后發(fā)射端產(chǎn)生高壓脈沖或低壓脈沖傳到前端圍欄上，前端圍欄上形成回路后把脈沖回傳到脈沖主機(jī)的接收端，如果有人入侵或破壞前端圍欄，或切斷供電電源，脈沖主機(jī)會(huì)發(fā)出報(bào)警并把報(bào)警信號(hào)傳給其他的安防設(shè)備。探測(cè)器可立即將警情傳送到管理中心，管理中心對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行接收和處理，電腦上跳出的小區(qū)電子地圖上顯示出入侵區(qū)域；同時(shí)，外接的聲光報(bào)警器開始報(bào)警；同時(shí)，與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，監(jiān)控屏幕上跳出入侵區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫面；中心值班人員通知巡邏中的保安人員立刻趕往現(xiàn)場(chǎng)處理。中心保安人員在現(xiàn)場(chǎng)處理完畢后，對(duì)報(bào)警主機(jī)及探測(cè)器的報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行恢復(fù)?，F(xiàn)場(chǎng)報(bào)警同時(shí)也能警號(hào)報(bào)警，提醒附近職工注意，協(xié)助保安人員。

2.2 電子圍欄的特點(diǎn)

2.2.1 電子圍欄系統(tǒng)自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境條件和現(xiàn)場(chǎng)條件的改變。根據(jù)區(qū)域條件而變化。比如在霧天、風(fēng)沙天，系統(tǒng)能維持最高報(bào)警值。電子圍欄易于施工，不需焊接，不會(huì)受到侵蝕的威脅。

2.2.2 電子脈沖圍欄系統(tǒng)引入了“阻擋為主”的智能化防范的新概念，在技術(shù)上和功能上取得了根本性的突破。

2.2.3 電子圍欄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠，使用壽命特長(zhǎng)，使用成本（每年平均成本和維護(hù)費(fèi)用）低。

2.2.4 電子脈沖圍欄系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，穩(wěn)定可靠，基本上無需售后服務(wù)。

2.2.5 脈沖電子圍欄系統(tǒng)雖然脈沖電壓達(dá)6000-10000V，但是脈沖的重復(fù)頻率極低，每秒僅1次。脈沖的持續(xù)時(shí)間≤0.1秒。脈沖最大能量5焦耳，脈沖最大電量2.5毫科倫。由此可見，其能量很小，不會(huì)傷人，僅給予入侵者較難受的警告，動(dòng)搖其攀越圍欄的能力與動(dòng)機(jī)，達(dá)到了安全阻擋的目的。

3 電子圍欄安全性能分析

雖然電子圍欄的電壓在6000V至10000V，對(duì)入侵者的威懾感很強(qiáng)。但是，能否對(duì)入侵者造成傷害關(guān)鍵看電流和脈沖電量的，一般而言，傳統(tǒng)監(jiān)獄用高壓電網(wǎng)的單個(gè)脈沖電量為40毫庫倫，而電子圍欄的單個(gè)脈沖電量只有2.5毫庫倫，相差將近20倍。同時(shí)電子圍欄的脈沖電流在一秒的脈沖周期中，峰值為300毫安，持續(xù)時(shí)間只有1.5毫秒，非常短。而傳統(tǒng)高壓電網(wǎng)的電流在10安培以上。所以就單個(gè)脈沖而言，電子圍欄的能量?jī)H僅可以達(dá)到威懾感，而不是傷害，是安全的。同時(shí)，若有人因過度緊張而爬在電子圍欄上，會(huì)造成電子圍欄短路，此時(shí)，若是傳統(tǒng)高壓電網(wǎng)會(huì)粘住入侵者，給入侵者造成持續(xù)打擊，而電子圍欄則會(huì)在1秒鐘之內(nèi)發(fā)出報(bào)警，同時(shí)電子圍欄的電壓會(huì)變?yōu)?，脈沖主機(jī)會(huì)停止電壓輸出，不會(huì)對(duì)入侵者造成持續(xù)打擊。

同時(shí)電子脈沖探測(cè)器有高壓和低壓兩種輸出模式，高壓有電擊感，低壓沒有電擊威懾感，兩種模式都可報(bào)警。若擔(dān)心高壓模式造成誤傷，可選用低壓模式，此時(shí)是最安全的。

4 脈沖式電子圍欄的應(yīng)用方向

脈沖式電子圍欄的應(yīng)用方向，其實(shí)，在了解了脈沖式電子圍欄的工作原理和特點(diǎn)之后，應(yīng)該就有了答案。

脈沖式電子圍欄兼具威懾、阻檔和報(bào)警三大功能。具有全天候的強(qiáng)大的高壓脈沖威懾功能，是脈沖式電子圍欄最重要的特性。那么哪些場(chǎng)合既需要阻檔和報(bào)警功能又需要如此強(qiáng)的威懾功能呢?大凡涉及到國(guó)家重大機(jī)密、國(guó)家安全、國(guó)家珍稀財(cái)產(chǎn)等場(chǎng)所，如國(guó)防研究實(shí)驗(yàn)基地、軍事單位、大型電力設(shè)施、監(jiān)獄、勞改場(chǎng)所、印鈔造幣單位、博物館、圖書館、珍稀動(dòng)物繁殖基地等等，這些最能引起國(guó)際間諜或不法犯罪分子興趣和最可能光顧的場(chǎng)所，其周界安全防范系統(tǒng)毫無疑問需要具有強(qiáng)大的威懾力。脈沖式電子圍欄，通過發(fā)送高壓脈沖，給不法分子以震懾，能令其望而卻步，或延緩作案，給處警提供便利。因此上述場(chǎng)所的周界防范系統(tǒng)的理想選擇應(yīng)該是脈沖式電子圍欄。

不過，事物總有兩重性，有利亦有弊。脈沖式電子圍欄所具有的全天候的強(qiáng)大的高壓脈沖威懾功能，在許多場(chǎng)合是優(yōu)點(diǎn)，但在另外一些場(chǎng)合卻成了致命的缺點(diǎn)。比如，如果這種圍欄在中小學(xué)校、幼兒園、小區(qū)等處使用，就可能發(fā)生副作用。當(dāng)然，它可以對(duì)強(qiáng)行入侵校園的不法分子以威懾，但同樣會(huì)傷害到誤觸圍欄的學(xué)生和幼兒。學(xué)校有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，一是人群密集度極高，在極其有限的區(qū)域范圍內(nèi)，聚集著成百上千，乃至數(shù)千個(gè)未成年人;二是這些未成年人不但好動(dòng)、自我約束能力弱，而且好奇心強(qiáng)，缺乏自我保護(hù)意識(shí)。可以想見，中小學(xué)、幼兒園一旦安裝了脈沖式電子圍欄，孩子因誤觸圍欄而受到傷害的事件必會(huì)隨之發(fā)生。若在暴力傷害事件減少的同時(shí)，電擊傷害事件又接踵出現(xiàn)，這就違背了安裝周界防犯系統(tǒng)的初衷，這種情況相信我們誰也不愿看到。

5 結(jié)束語

從以上分析可以看出脈沖式電子圍欄的應(yīng)用方向應(yīng)是那些最易被各種犯罪分子所關(guān)注、且極可能光顧，又沒有密集的人群、特別是孩子的場(chǎng)所。