脉冲电子围栏的原理及使用设计

摘要：脉冲电子围栏是应用于周界报警的安防系统。它由带电脉冲的电子缆线组成，脉冲主机通电后发射端产生高压脉冲或低压脉冲传到前端围栏上，前端围栏上形成回路后把脉冲回传到脉冲主机的接收端，电子缆线产生的脉冲电压能有效阻挡周界非法入侵。同时，把入侵信号发送到系统监控中心进行监控、录像等。系统一般由电子围栏、脉冲主机、摄像机、传感器和后端设备等几部分组成，将阻挡、报警，和视频监控三大功能有机地结合在一起，是有效的综合安防系统。

关键词：脉冲电子围栏；远程监控；综合联动

中图分类号：TP84 文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

为保证企事业单位、居住小区和谐安全的工作生活环境，安全防范越来越凸现其极端重要性。我们过去采取的安防措施主要是建设围墙，安装了视频摄像监控系统，这些措施的实施都起到一定的防范作用，但是，却存在一定缺陷。利用围墙防范，非法入侵者照样可以越墙来达到其目的，摄像监控系统只能监控而不能阻挡，而且还存在盲区，加装远红外对射系统会由于动物、静电等外界因素产生干扰而发生误报警，特别是夜间防范效果更不理想。鉴于以上原因，先进、实用的脉冲电子围栏安防综合监控系统应运而生。

2.工作原理

脉冲电子围栏安防综合监控系统由本地电子围栏系统和远程监控系统构成。

2.1电子围栏系统

电子围栏系统主要由电子围栏能量控制器(脉冲主机)和带电脉冲的电子缆线组成，能量控制器的发射端可以产生高压脉冲或低压脉冲，此脉冲经过缆线传到前端围墙的电子围栏上。电子围栏根据安全防范的要求及围墙和周边建筑、环境、地形等情况，在现有的围墙上安装由电子缆线组成的脉冲电子围栏，一般两根电子缆线的间隔为15cm至20cm，围栏总高度为60cm到80cm，可有效实现周界防范。

前端电子围栏上接收到能量控制器发出的电脉冲形成回路后，把脉冲回传到控制器的接收端，电子缆线产生的非致命脉冲电压能有效阻挡入侵者非法入侵。入侵者越界碰触或剪断电子缆线时，能量控制器都会立刻实施声、光报警，并把入侵信号发送到安全监控系统值班室，即远程监控系统。为了鉴别发生报警的区域，根据实际需要可随意设置防范区域，并将各区域进行位置防区编码、命名，发现哪个防区发生报警，立刻实施本防区的防范。电子围栏原理图如图1所示。

图1 电子围栏原理图

2.2 远程监控系统

远程监控系统具有通用性，主要由计算机、硬盘录像机、视频光端机、监视器、控制台、接口模块等组成。硬盘录像机功能强大，可实现视频输出监看、录像、多路回放、多工处理、传感器/报警、摄像机云台镜头控制、硬盘空间管理和数据备份、网络功能等，不仅实现传统意义上图像监控、语音监控，还能实现数据量的遥测、遥信。独特的分布式技术和多级网络拓扑结构，适合大规模应用，进而提高了系统可靠性、安全性，可对整个系统进行有效管理。具体描述如下:

2.2.1预览模式图像

监控可设置为:1画面、4画面、9画面、16画面等;图像未经压缩，因此监控画面完全无滞后，无拖尾，不失真。

2.2.2录像支持

最大200帧/秒的录像;录像方式:循环被盖记录或非循环记录(硬盘满报警);录像模式:系统可设置常年录像、定时录像，手动录像，报警触发录像，动态感知录像;回放模式:多路回放(通过本地的监视器或VGA接口显示设备)，支持时间定位回放，有快放、慢放、倒放、暂停、单帧等回放模式;回放和预览可以同时进行。

2.2.3多工处理

可同时进行监控、录像、回放、备份、远程同步监控、远程回放、远程下载，多任务并发处理。

2.2.4传感器/报警功能

可连接多路报警输入和多路报警输出;开关量、异常、移动侦测报警联动输出。

2.2.5云台镜头控制

通过RS-232端口连接云台解码器或快球，可用遥控器、专用键盘或在网络上进行云台、光圈、变焦、聚焦等控制，控制速度可调整。

2.2.6硬盘空间管理和数据备份

可以接多个IDE硬盘，被支持的每个IDE硬盘的容量可达2000GB，或为非循环记录(硬盘满报警)。为了对前端电子围栏周边环境及警情进行监控，根据实际情况沿围栏合理设置摄像机。配制摄像机要具备预设位功能，平时摄像机可以监看围栏周边的整个情况，一旦有情况报警，摄像机立刻调整到预设位进行最佳状态的跟踪监看。夜间可以加装远红外灯，也可加装射灯，射灯可以设置为平时处于关闭状态，一旦有情况时立刻跟踪打开，确保晚上有情况时有效监控并及时录像。

3．脉冲电子围栏综合安防监控

电子围栏能量控制器输出的数个防区报警信息通过光缆、光端设备或屏蔽电缆，直接与安防监控中心的网络硬盘录像机报警输入端子Dl连接。电子围栏能量控制器(主机)收到前端探测器的报警信息后，在本地发出声光报警信号，开启现场灯光，同时将报警信号输出到安防监控中心的网络硬盘录像机，主控室发出声光报警信号，提醒值班人员及时处理。同时发出控制信号，控制相关联的摄像机自动转动到预定位置进行有效监控，启动录像，立刻监控现场的情况，从而，实现阻挡、报警、视频监控联动的综合效应。

4. 系统特点

(l)系统采用了先进的“阻挡威慑为主，报警监控为辅”的周界安防理念，带有高压脉冲电的前端围栏给入侵者极大的威慑感阻挡，有形围栏给入侵者设置了障碍，5000V~8000V电子缆线产生的脉冲电压能有效阻挡入侵者，主动对入侵企图作出反击，延迟入侵时间，并不伤害人的生命，并且在围栏上设有明显的警示标志。如强行入侵，则系统自动发出声、光报警，并可以与其他安防系统联动(如:防盗报警主机、视频监控系统、110报警等)

(2)误报率极低。系统报警原理先进，克服了传统的红外、微波、静电感应等技术的缺陷，报等基本不受气候、地形、树木、小动物等影响，能维持最高报警值。

(3)无盲区、无死角。前端围栏是有形的围栏，可以随着地形高低起伏任意架设。

(4)安全可靠。与传统电网相比，从脉冲主机传出的高压脉冲能量非常小，电流为60mA，频率低(60次/分，占空比1/10)，有人一旦触碰，犹如电棍触击，不会造成生命伤害。一旦系统短路或断路时，监控器及时发出报警信号。安全可靠的依据描述:电流通过人体会引起麻感、针刺感、疼痛、心颤动等症状，心室颤动是小电流电击使人致命最多见和最危险的原因，人体遭电击引起心室颇动受电流持续时间、电流途径等因素影响，依据国家安全工程师手册)中50hz~100hz交流电流对人体作用的标准规定，当通过人体电流持续时间超过心脏搏动周期时，人的心室颇动电流约为50mA，当电流持续时间短于心脏搏动周期时，人的心室颤动电流约为数百mA，当通过人体的电流大于10mA时，根据人的生理特征会自动摆脱带电体，而本脉冲发生器的输出电流是占空比为1/10的60mA脉冲电流，电流持续时间为100ms，可见遭电击后电流持续时间不可能超过人体脉动周期，因此不会造成生命伤害。

(5)设置灵活。重点部位可以设摄像机监控，其它部位仅设报警，如果已经安装了监控系统，可以有效的加以利用，经过局部调整将原监控系统和电子围栏系统有机的实现联动，能节约大量资金。

参考文献:

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