电子围栏设计方案.docx
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电子围栏设计方案
徐轮橡胶厂区安防系统
设
计
方
案
2012年2月27日
第一章总体设计
经过现场勘察测量厂区项目周界总长约为850米。
为了保障正常的日常生产工作，打击犯罪分子的非法行为，提高安保人员的工作效率，现根据公安部技防办及有关规定和周界围墙实际状况及周界防范的要求，在现有人防、物防的基础上，增设视频监控和周界脉冲电网探测报警系统，以提高防范区域的综合防范能力。
系统采用大华视频监控系统和兰星脉冲电子围栏探测报警系统，在厂区及厂房重要位置安装实时视频监控，围墙上部安装脉冲电网，共设6个防区。
根据企业的环境状态，综合现代化管理要求，我们将充分发挥智能化系统领域的专业技能来合理的设计电子围栏方案。
并且按照政府主管部门的有关技术标准、法规要求，以及企业发展的需求，精心打造“厂区安防”的技防工程，提供成熟、实用、完备的系统设计方案。
1.1、系统设计原则
为了本安防系统的要求，达到对监控点进行全方位的监控以及对安防信息的及时反应，在一定范围内联动警示，通知有关人员做出反应，采取措施，并对相关设备进行集中监控、集中维护和集中管理。
本安防系统设计遵循以下原则：
标准化：
整个视频监控系统的设计符合国家标准或国际标准。
系统软件、硬件均采用标准化设计，提供开放的接口，可与不同供应商的设备及软件系统互联互通。
先进性：
所有设备均采用国际上先进的45nm技术的主处理芯片以及自主知识产权的先进的H264压缩技术，保证系统建成后整体达到国际先进、国内领先水平。
另外本系统还采用三项关键技术：
H.264超低码流视频压缩技术、专有的信道动态适配技术、针对无线信道设计的可靠传输纠错技术；增加了双通道自动平衡协调传输功能。
可靠性：
采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构，性能稳定可靠，保证系统整体的稳定，尤其适合在环境比较复杂、可靠性要求较高的环境中运行。
经济性：
系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具，充分利用了我们在其他监控领域中成功应用的中间件和模块，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性价比。
扩展性：
系统软、硬件系统采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器。
整个系统具有进一步扩展功能的能力，可以很好的适应现代智能管控的需求。
保证用户在系统上进行有效的开发和使用，并为今后的发展提供一个良好的环境。
实用性：
系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求。
灵活性：
系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；多个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统。
1.2、系统设计依据
根据贵方项目的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。
该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。
为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。
依据的相关规范包括：
《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）
《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）
《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）
《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）
《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408－1994
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232－90、92）
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663－2001
《工业企业通讯接地设计规范》GBJ79-85
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93－86）
《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GYT253-88
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
《民用建筑电气设计规范》（JCJ／T16－92）
《入侵报警系统技术要求》GA/T368－2001
《入侵探测器第1部分通用要求》GB10408.1－2000
《智能建筑弱电工程设计施工图集》GJBT-471
《智能建筑设计标准》（EBD－031－95）
《中华人民共和国安全行业标准》GAT70－94GAT75－94
1.3、电子围栏周界系统概述
当今世界安全防范技术现代化发展的方向是将视频监控、周界报警、门禁系统、入侵探测、出入口控制、巡更系统等，与电脑数码控制系统集成在一起，形成一个现代化、多功能、全天候的动态综合安全管理系统。
周界安防作为安防系统的第一道防线，作用十分重要，已从单体的报警再确认，发展成威慑阻挡加报警。
但国内目前在技术和应用水平上与国外相比相差甚远，所使用的产品只能报警，无阻挡功能。
智能型周界安防阻挡报警系统，应采用特有的BI-polar设计，前端围栏每根线都有带电，使入侵者没有可乘之机，在国外已被广泛使用在周界安防领域，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。
该系统和交流电网有本质的不同，它采用了高压脉冲（5000-10000V）及低能量（小于5个焦耳），因而对人不会构成生命危害，同时电子围栏的柔性PV中间过线杆和专用合金丝，不支持人体的重量，又能感知入侵者的入侵，并发出报警信号，确保系统的安全可靠。
电子围栏周界防护是在发达国家广泛应用的高安保周界安防理念和技术系统，形成完善的技术标准和全球的制造工程产业。
该系统基于激励脉冲、导电子围栏和探测报警，构建“电击阻拦为主，报警处置为辅”的主动安防理念。
近年在国内逐步推广应用在机场、电站、军事、监狱、工厂、社区等高安保项目，获得良好的防护效果和客户评价。
电子围栏系统，就是在基地的非出入通道的周边区域设置脉冲电子围栏探测器，形成一道电子围墙进行防范和管理。
电子围栏系统是第一道防线，也是最重要的一道防线。
担负着基地的安全与保卫工作。
当有人非法翻越围墙或破坏，探测器可立即将警情传送到管理中心，管理中心对报警信号进行接收和处理，电脑上跳出的基地电子地图上显示出入侵区域；同时，外接的声光报警器开始报警；中心值班人员通知巡逻中的保安人员立刻赶往现场处理。
中心保安人员在现场处理完毕后，对报警主机及探测器的报警状态进行恢复。
现场报警同时也能警号报警，提醒附近职工注意，协助保安人员。
结合安防设施的技术特点，并从基地智能化系统整体管理考虑，设计在基地周界建成的围墙上设置脉冲电子围栏探测器进行防护，中心设置报警接收主机等设备，构成基地的周界防越报警系统。
前端设备主要是电子围栏，电子围栏系统是一种“有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，从而把报警系统和警戒系统有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的目的。
在国外已被广泛使用在周界安防领域，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。
安装系统后，相当于在墙顶上形成一道“有形”的电子屏障，增加了围墙高度，使外人无法入侵，也使围墙内的人无法从墙面攀越逃离。
另外本系统如遇断路、短路或失电，系统都会发出报警信号。
还可以与任何报警系统联网使用，便于提高防范等级。
系统可以分别输出脉冲主机和前端围栏两组报警信号，方便系统报警时用户及时检查出报警原因。
系统设计将防范区域进行合理划分，尽可能做到报警时准确定位，每个区域防范范围控制在人眼可视视野内。
周界防区无死角、无盲区。
1.4、主要功能
✓物理屏障：
导电围栏可采用阻挡攀爬跨越的安全设计结构--围墙（网）上装或落装均保持2.4米以上总高，导线间距10-20厘米，端部向外侧倾斜30°，增加入侵者畏难心理和攀越难度。
✓电击防御：
入侵者攀爬或破坏导电围栏时可产生脉冲电击，利用电击刺痛感应和肌肉痉挛反射，有效威慑或强制终止入侵行为。
✓探测报警：
监测导电围栏在电击、短路和断路等异常情况并输出报警信号。
✓系统组网：
备有报警输出、远程控制和计算机通讯接口，支持与其它安防系统的组网和联动摄像机等等。
1.5、系统组成
电子围栏系统主要由激励器（防区控制主机）、导电围栏、高压绝缘导线和防雷接地三部分组成。
导电围栏包括上装和落装两种基本形式，其设计安装应符合相关国际标准：
1.6、电子围栏周界系统的优越性
周界防范是通用安防系统的基础。
与电子围栏相关的周界安防技术包括：
主动防御的高压电网和被动探测的红外对射、振动电缆、感应电缆等。
其他被动探测技术产品，依赖于报警后的抢险救援，徒增安全管理的被动压力和控制风险。
电子围栏与其他周界安防技术比较具有独特的优势：
主动防御
电子围栏有形的物理屏障和无形的电击防御功能，给任何入侵者以强烈的心理威慑和攀越阻拦，大幅减少入侵动机和闯关概率，降低安保备勤压力和冲突风险，实现从被动探测的“关门打狗”到主动防御的“拒之门外”的根本转变。
强适应性
周界结构由金属杆件和线缆构成，可根据各种基础、地质、地形、气象环境，方便灵活地设计结构、配置材料和组织施工，特别是突破了红外对射、微波墙等系统仅适合视距和直线及平坦区域的应用局限，不受地形高低和边界曲折形状的限制，满足所有项目周界安防需求。
低误报率
激励器采用标准高能脉冲发送和回馈智能比较技术，可准确探测电击、短路、断路等异常情况，有效规避了其他探测技术易受环境（如树木、小动物、震动等）和气候（如雨、雾、风、雪等）影响的缺陷，确保极低的误报率。
绝对安全
欧美在广泛的电子围栏应用中发展和完善了标准法规，包括激励器电气特性和安装规范，严格控制脉冲的电压（5-10KV）、能量（50欧姆标准负载小于5焦耳）、持续时间（小于0.01秒）和频率（大于1秒），克服了传统的高压电网（2-10KV）电击强度大且不受控、易导致接触者击伤或死亡的缺陷，确保安防所需的电击强度和避免人身安全直接或间接的伤害。
经济节能
采用高能脉冲电击机制，每千米围栏功耗小于40瓦，比较传统的高压电网每千米围栏功耗5-12KW，可大幅较少运行费用，实现了经济节能
对比表如下:
功能
红外
张力网
高压交流电网
智能型电子围栏
威慑感
无
稍有
有
有
阻挡作用
无
有
有（交流电，能使人、畜死亡）
有（会给翻越的人以电击，但对人体无伤害）
报警
有
有
无
有
误报率
高
有一定误报率
无
低
安装调试
易安装
很难安装调试
一般
容易安装
可靠性
低
较低
较高
高
直接成本
低（地形简单）
高（地形复杂）
很高
一般
稍高
综合成本
高
高
一般
低（维护、安装及使用的成本低、使用寿命长）
1.6.1、系统的总体结构和组成
1.6.1.1、方案的总体设计情况
本方案的设计理念：
在工厂区域的周界围墙设一道防线，采用周界报警系统（电子围栏方式），以起到安全防范作用。
1.6.1.2、方案的结构和组成
①系统的组成
A、前端电子围栏部分
B、信号传输部分
C、中心接警部分
②系统的结构
前端：
采用脉冲方式的电子围栏
防区：
工厂周界周长为600米，共设置4个报警防区（电子围栏防区）
显示：
系统配置工作站，报警的信号及系统的布撤防状态可在工作站查询。
1.6.2、系统建成后的预期效果和作用
系统建成后形成防线，即：
工厂的周界报警系统是对入侵情况的发生进行预警，以配合人防（保安人员）根据预设的防区及时到位进行巡逻。
以达到在第一时间发现警情。
系统建成后具有以下特性：
1系统的可靠性：
选用的设备在其他类似的项目中被使用，且口碑良好，并运行稳定和可靠。
2系统的先进性：
系统的设计应尽可能考虑前瞻性，与发展的主流思路相一致。
选用设备的品牌公司具有不断创新趋势，一旦有成熟新产品上市，可随意更新换代，以提高系统的先进性。
3系统的实用性：
系统的设计应充分考虑项目的性质，系统框架结构应合理，功能实用，操作简便，应体现人性化的特点。
4系统的可扩展性：
系统应采用单元化设计，在有需求时可通过扩展模块来解决系统的容量。
第二章系统设计方案
2.1、系统技术指标
系统主机为进口品牌
高压达到10000v
脉冲高低压可调
可以反低压和高压报警
报警可以12v输出
报警响应时间：
小于2秒
探测器报警持续时间：
大于2秒
报警存储时间：
大于30天
2.1.1、前端设备设置
前端设备简易图示
2.1.2、防区设置
防区长度距离及防区分布如下表
防区名称
防区预算长度（米）
脉冲主机编号
F1
150
1
F2
150
2
F3
150
2
F4
150
1
2.2、电子围栏的结构安装
机械部件包括合金线和安装、固定、支撑以及收紧合金线的装置，如中间受力杆、终端承力杆等。
在中间受力杆、终端承力杆之间有规则地安装和固定多条合金线，每条合金线与终端承力杆相连接的一端连接一个报警主机，另一端与终端承力杆相连接，即可构成脉冲式电子围栏。
本方案采用6道合金线的脉冲式电子围栏。
中间受力杆、终端承力杆杆间距不大于5m,前端探测围栏的防区划分应有利于报警时准确定位，脉冲式电子围栏的总高度不小于3m。
2.2.1、探测器的安装
A、前端探测围栏最上一根金属导线与附属物的间距不应小于750mm；B、前端探测围栏最下一根金属导线与附属物的间距为120mm±10mm；
C、前端探测围栏底部三根金属导线，相邻二根的垂直距离为120mm±10mm；其它相邻二根的垂直距离为150mm±10mm；
D、每个防区的中间应安装防区中间受力杆，防区中间受力杆间或防区终端受力杆间距不大于40m；
E、防区内有拐角地方应安装防区终端受力杆；拐角角度小于120°时，应使用防区终端受力杆。
2.3、系统的组成及主要设备
系统由前端设备、防区设置设备、报警管理设备、中心机房所组成。
2.3.1、系统的组成
2.3.1.1、前端设备
系统前端选用脉冲式电子围栏，脉冲式电子围栏是一种集预防人体逾越障碍物和感知攀爬、拉压、剪断障碍物企图入侵的安防产品。
由合金线、防区终端受力杆、防区中间受力杆、绝缘导线，脉冲主机和报警模块等组成。
详细设备如下：
终端承力杆：
是不锈钢管，主要用于承受拉力，外径为32mm，壁厚为2.0mm，高度750mm，平均40米左右可设置一根终端杆。
终端杆绝缘子：
为抗高压、抗氧化、耐腐蚀塑料材质，用于连接终端杆和合金线。
中间过线杆：
是玻璃钢实心杆，直径为12.7mm，高度为750mm主要用于支撑合金线，系统平均按4米左右设置一根中间杆。
中间杆绝缘子：
具有抗高压、抗污，设计理念先进，能防止冬天冰凌、下雨短路情况的发生，全面受力结构，避免了传统楔型结构的易脱落问题，而且绝缘子后端有活口挡片，方便维护时拆卸绝缘子。
专业铝镁合金导线：
抗氧化耐腐蚀不生锈，导电率、阻值极低，每45米1欧姆，阻值为同类产品的十七分之一，高弹性，抗氧化，耐腐蚀，直径为1.8mm，张力为70KG左右。
线-线连接器：
连接高压绝缘线和合金线的，材料和高压绝缘线和合金丝是同种材质，双螺纹结构把两种金属紧紧结合在一起，不会发生脱落情况。
高压绝缘线：
由围栏合金导线做内芯，防止两种金属导线接触，不同的金属发生化学反应，抗20KV电压。
收紧器：
用于合金线的收紧，由于天气等原因，合金线出现松弛现象时候，用它来收紧围栏。
警示牌：
在铝镁合金线上平均按10米左右设置一块。
避雷器：
区别于普通的物理间隙避雷器，当感应雷电压超过额定值时，避雷器内部电阻变为零，直接把雷引入大地，更好地起到避雷作用；系统每防区配置一只，与主机接地严格分开，两接地极间距要求≥10米。
声光报警器：
安装于终端控制部分,报警时发出声光报警信号
2.3.1.2、防区设置设备
对电子围栏的报警设置防区编码，以识别报警的区域。
并以总线的方式传输，这类系统框架的特点是系统可根据实际情况作灵活调整，对情况复杂的地段合理增加防区。
2.3.1.3、报警管理设备（集中控制器）
接收防区设置设备的编码信号，并对信息进行有效处理，并将处理后的信号提供至系统工作站
2.3.1.4、中心机房
对报警信息进行管理，包括系统的布撤防状态的查询和报警信息的历史查询，信息管理的内容包含报警发生的区域（通过防区识别）和发生的时间。
系统一旦接收到信号，即时响应报警，并蜂鸣提示。
2.4、主要设备的技术参数
2.4.1、脉冲主机
●脉冲峰值：
5000-8000V
●低压模式脉冲峰值：
1000V左右
●脉冲周期：
≥1S
●脉冲电流超过300mA的持续时间＜1.5ms
●脉冲持续时间≤0.1s
●脉冲电流峰值≤10A
●脉冲最大电量≤2.5mc
●脉冲最大能量≤5J
●外形尺寸35×21×15cm
●重量：
10KG
●特有技术性能：
SoftMega数控高能技术/BiPolar双极性输出技术/光电隔离式反馈电路/真正每条线都带电5KV-1OKV/具有高低压转换/可单机分别布撤防/多种延时报警输出模式/内置12V7Ah蓄电池,断电后能正常工作10小时以上/采用双层防水设计，可直接放在室外，且机箱为铁质，能适应条件极差的环境对于电站等有电磁干扰的环境能形成独特的屏蔽效果，从而确保了机器不受外界干扰大大的提高了机器的稳定性/自带日夜LED警示转换功能/实时前端侦测技术，根据警情自动智能切换高低压状态/单个防区有效工作范围2000米。
2.4.2、合金线（见右图）
材质：
铝、镁、锰、锌等多种合金；
特性：
100米电阻值＜2.5Ω、抗拉力500N；
用途：
利用各绝缘子布置于前端，为防范区域提供有形的高电压载体；
2.4.3、高压线（见右图）
材质：
铝合金内芯、双层绝缘护套；
特性：
2.5mm2铝合金导线（与前端合金线同材质）、高分子聚乙烯双层绝缘护套、耐脉冲高压＞15kv；
用途：
连接围栏主机与前端合金线、前端围栏跳线；
2.4.4、终端杆绝缘子、承力杆绝缘子、中间杆绝缘子
图片
名称
终端杆绝缘子
承力杆绝子
中间杆绝缘子
用途
与固定夹成套使用，连接终端杆与合金线，承受线材张力，并与终端杆保持良好的绝缘性
安装于承力杆上，承受前端线材重量，保持线与线间距均匀，并与承力杆保持良好绝缘
安装于承力杆上，承受前端线材重量，保持线与线间距均匀，并与承力杆保持良好绝缘
特性
ABS工程塑料、抗高压15kv
ABS工程塑料、抗高压15kv
ABS工程塑料、抗高压15kv
2.4.5、高音喇叭
用途：
使用高分贝警告音提示警情；
2.4.6、声光报警器
2.4.7、键盘功能
右图为LX-2008系列脉冲电子围栏系统的专用控制键盘，型号为LX-M4J，其主要功能如下：
a）多控制端联机控制功能，最多可以有4
个控制键盘或者一台PC+4个控制键盘
联机；
b）最多可控制32个防区；
c）修改防区号时可以读出旧防区；
d）报警延迟可以设置为：
快、正常、慢三
种状态；
e）可设置警号延迟为1-9分钟；
f）可设置两路定时布撤防功能；
g）一键快速布撤防功能，并且可以开启快
速布撤防密码。
2.4.8、总线联动板
右图为总线联动板，型号为LX-LD，其在围栏系统的实际应用中通常放置在报警主机、视频矩阵（或带联动输入的硬盘录像机）、以及电子地图等设备附近，通过RS-485总线与所有围栏主机实时保持通讯，并将对应防区围栏主机的报警信号转换为开关量信号，并通过此开关量信号联动报警主机、视频矩阵或带联动输入的硬盘录像机）、以及电子地图等设备作出同步报警动作。
产品特性：
a）1～8路常开/常闭开关输出；
b）将RS485总线上的报警信号转换为开关信号；
c）有LED电源指示、485信号指示。
产品技术参数：
a）供电电源：
DC12V；
b）使用环境：
温度：
-40~+50℃湿度：
≤95%。
2.4.9、网络转换器
右图为网络转换器，型号为LX-C2000，其一般应用在围栏系统的计算机局域网远程控制方案中，网络转换器将基于TCP/IP协议的网络信号与基于RS-485协议的总线信号进行双向转换，使围栏系统中的RS-485总线信号可以通过远程局域网网络的连接实现远距离通讯，在保证远程局域网网络连接正常的前提下，通讯距离不受限制。
产品特性：
a）用于计算机局域网远程控制系统；
b）将TCP/IP信号转换为RS485信号；
c）电源指示；
d）控制信号收/发指示；
2.4.10、RS-232转RS-485串口转换器
右图为无源串口转换器（无源是指不需外部电源，另还有有源串口转换器，此处不做列举）。
RS-232转RS-485串口转换器应用在计算机软件直控方案中，它将计算机基于RS-232协议的串口信号与基于RS-485协议的围栏系统总线信号进行双向转换，实现计算机软件与围栏系统的信号通讯。
2.4.11、海康威视红外防水枪型摄像机DS-2CC172P-IR5
采用高性能SONYCCD
分辨率高，图像清晰、细腻
低照度，0.1Lux/F1.2，支持自动彩转黑功能，实现昼夜监控
支持背光补偿功能
支持自动白平衡功能，色彩还原度高，图像逼真
信噪比高，图像画面干净、悦目
支持自动电子快门功能，适应不同监控环境
支持自动电子增益功能，亮度自适应
工程设计先进，可靠性高
DC12V±10%
应用场景
适用于金融ATM取款机等隐蔽场所。
型号
DS-2CC172P（N）-IR1（IR3）（IR5）
名称
540TVL1/3"CCD红外防水枪型摄像机
传感器类型
1/3"SONYCCD
信号系统
PAL/NTSC
有效像素
PAL:
752（水平）×582（垂直）
NTSC:
768（水平）×494（垂直）
最小照度
0.1Lux@（F1.2，AGCON），0LUXwithIR
0.2Lux@（F1.8，AGCON），0LUXwithIR
快门
1/50（1/60）秒至1/100,000秒
镜头
“IR1”：
6mm@F1.8（2.8mm，3.6mm可选），水平视场角：
47°（6mm）
“IR3”：
12mm@F1.8（3.6mm，6mm，8mm，16mm可选），水平视场角：
22.72°（12mm）
“IR5”：
16mm@F1.8（3.6mm，6mm，8mm，12mm可选），水平视场角：
16.4°（16mm）
镜头接口类型
M12
日夜转换模式
电子彩转黑
水平解析度
540TVL
同步方式
内同步
视频输出
1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）
信噪比
大于48dB
工作温度和湿度
—10℃~60℃，湿度小于90%（无凝结）
电源供应
DC12V±10%
功耗
“IR1”：
3WMAX
“IR3”：
6WMAX
“IR5”：
8WMAX
防护等级
IP66
红外照射距离
“IR1”：
10-20米
“IR3”：
30-40米
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