周界安防系统选型指南.docx
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周界安防系统选型指南
物业管理前期介入之
——周界安防系统选型指南
李成义
1.周界安防报警系统简介3
2.微波墙式探测报警系统4
3.红外线探测报警系统6
4.脉冲式电子围栏报警系统10
5.光纤传感器周界报警系统12
6.泄漏电缆式周界报警系统14
7.振动电缆周界报警系统16
8.周界探测报警系统主要功能与特性对比18
9.选择周界报警产品的步骤19
1.周界报警系统简介
1.1周界探测报警简介
作为伴随建筑整个生命周期的物业管理企业，如何发挥建筑的最大价值及延长其使用周期，积极参与其产品的设计与选型是至关重要的一个环节。
周界报警系统作为建筑智能化安防系统的一个重要组成部分,其在物业的安全管理中发挥着重要的作用,是物业安全管理的技术保障,同进也是物业安全管理的第一道防线
周界报警系统是通过在封闭式管理区域设置探测器装置，将探测到的非法入侵信号传达到管理中心，通过管理主机驱动相关的报警装置，实现对非法越界者实时报警与记录的目的。
1.2周界报警的分类
目前周界报警系统产品很多，其原理与性能各有不同，按其防控类型分为点控型、线控型、面控型、空间型.按探测器与被探测物的信号传输形式分为主动式与被动式.按探测器的原理又分为红外线探测器、微波探测器、电场探测器、光纤探测器、激光探测器、视频探测器、超声波探测器等.
目前技术相对比较成熟及常用的周界报警产品有如下几种：
a.微波墙式探测报警系统；
b.红外线探测报警系统；
c.脉冲式电子围栏报警系统；
d.光纤探测周界报警系统；
e.泄漏电缆式周界报警系统；
f.振动电缆报警系统.
2.微波墙式探测报警系统
2.1工作原理：
微波墙式报警系统分为微波发射单元和微波接收单元两部分组成。
安装时，发射机和接收机分开相对而立其间形成一个稳定的微波场，用来警戒所要防范的周界地带，微波墙式报警器利用场干扰原理或波束阻断式原理来探测入侵者，当发射机和接收机之间无阻挡物时，接收机可收到微波发射机发送的稳定的微波信号；一旦有人闯入这个微波建立起来的警戒区，微波场受到干扰，微波接收机就会探测到一种异常信息，当这个异常信息超过事先设定值时，便会发出报警信号。
原理示意图
布控示意图
应用实例
墙式微波探测器在发射机与接收机之间的微波电磁场形成了一道看不见的警戒线，酷似一道围墙，因此称为微波墙或微波栅栏。
2.2产品特点：
2.2.1适宜安装于室外；
2.2.2安装对准容易；
2.2.3发射与接收部分是分开的；
2.2.4防范区内不能有无关的运动物体；
2.2.5同区域安装多个时，易产生干扰.
2.3适用场所：
2.3.1适用于露天仓库、施工现场、飞机场、监狱、劳改场或博物馆等大楼墙外的室外周界场所；
2.3.2当防护区的外周界线平直度较差、曲折过多或地面高低起伏不平时，则不宜采用微波墙；
2.3.3防范范围内有运动物体时不易采用.
3．红外线探测报警系统
目前红外线探测报警系统所选用的探测器分为主动式红外探测器与被动式红外探测器两种产品。
主动红外技术一般使用在周界红外对射系统中，有多种距离规格的。
而被动红外探测器，又可分双鉴、三鉴，多使用在室内报警系统中。
红外对射系统是由发射和接收设备构成，发射端主动发射红外波，在接收端接收！
被动红外是被动感应人体所发出的红外波！
也就是说：
能发射红外信号的称为主动红外，本身不发射红外信号而是探测人体或物体的红外波成为被动红外。
3.1被动式红外探测器
3.1.1工作原理
世界上任何物体都存在红外线，只不过红外线的频段是用人眼看不到的，只要物体的温度高于绝对零度，就会不停地向四周辐射红外线，被动式红外探测器就是通过采用对人体体温辐射的红外线频段敏感的元件为核心,利用移动目标（如人、畜、车）自身辐射的红外线进行探测。
当移动目标在探测范围内移动，引起接收到的红外辐射电平变化而能产生报警状态的探测装置。
布控示意图
被动式探测器
3.1.2产品特点
3.1.2.1容易受到动物体温辐射、阳光照射、热气流温度辐射等多种因素干扰而引发误报警；
3.1.2.2当气温与人体温度接近或高于人体温度时，这一类探测器将根本无法正常工作;
3.1.2.3因被动式红外探测器不具有防水设计，故只能安装于室内，并进行室内立体型防范;
3.1.2.4当有人在室内时不能进行布防，否则就会产生误报；因此这就要求每天都要有人进行布/撒防；
3.1.2.5因被动式红外探测器安装在室内，在入侵者进入房屋后才能触发报警，这个缺陷既制约了用户在室内自由活动，又不能禁止入侵者入室内，且如入侵者入侵后知道室内有人还可能会狗急跳墙，做出伤害人身安全的事件，这种防范显然已不符合现代建筑防盗的要求。
3.1.2.6容易破解：
因被动式红外探测器是靠人体体温辐射来感应的，天气热时不但容易产生误报且如入侵者背上厚重的衣物后被动式红外探测器感应不到温度时可能不会产生报警，至使业主受损。
3.1.3适用场所
3.1.3.1适用于家庭、办公区、仓库、博物馆等室内无人时采用;
3.1.3.2布防区内需无小动物活动;
3.1.3.3面防区内要无温度变化大的物品.
3.2主动式红外探测器
3.2.1工作原理
主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。
分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。
红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。
接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号.
主动式红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。
以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式安装方式，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。
当反射面的位置与方向发生变化或红外发射光束和反射光束之一被阻挡而使接收机无法接收到红外反射光束时发出报警信号.
原理图
3.2.2产品特点
3.2.2.1相对被动式红外探测器其安全系数全面提高。
入侵者在准备进入室内时就报警了，不但阻吓了入侵者更重要的是保护了室内业主的人身安全，避免了以上被动式红外探测器安装在室内的各种不利因素；
3.2.2.2操作简单、方便，可全天候布防，探测器全天都可处于探测状态，不须专人进行布/撒防的繁锁工作；
3.2.2.3准确性高。
因是对一个平面进行防范，免除了人为的误报（人员或宠物的走动），防范的窗户、阳台及围墙一般只有盗贼才会去跨越或攀爬。
3.2.2.4防剪、防破坏功能。
当入侵者试图进行碰触和破坏时都可发生报警信号，使其无法进行非法行为。
3.2.2.5良好的防雷特性，不受阳光及其它电磁波干扰，不受震动及噪声等环境因素干扰，同时遮断任意相邻两条射线才产生报警，有效防止落叶、飞鸟等引发的误报警——产品性能稳定！
3.2.2.6.天气恶劣时,如下雨雪,及刮风时树枝阴挡等对其会产生误报现象.
3.2.3适用场所
3.2.3.1适用于各类住宅、工厂等各类建筑外围与室内防控;
3.2.3.2适用对警戒距离较长、警戒范围平直的场所;
3.2.3.3多用于门窗、围墙等场所警戒.
4.脉冲式电子围栏报警系统
脉冲电子围栏是智能型脉冲电子周界阻挡防范报警系统的简称，是基于“阻挡威慑为主，报警为辅”的目前国际最新周界安防理念的新一代周界防范报警系统。
脉冲电子围栏相对于传统周界安防产品，它具有更多的优越性：
如传统的红外对射对外来入侵者起不到阻挡作用，而高压电网虽然能起到强力阻挡作用，但由于强大的交流电作用会导致人的伤害甚至死亡，十分危险，而脉冲电子围栏在起到阻挡作用的同时，对人体无伤害，能够真正实现阻挡、威慑和报警。
4.1工作原理:
脉冲发生器（主机）通电后发射端口向前端围栏发出脉冲电压，时间间隔大约1.5秒发射1次，脉冲在围栏上停留的时间大约0.1秒，前端围栏上形成回路后把脉冲回到主机的接收端口，此端口接收反馈回来的脉冲信号；同时主机还会探测两个发射端之间的电阻值。
如果前端围栏遭到破坏造成断路或短路，脉冲主机的接收端口接收不到脉冲信号或两个发射端之间的电阻太小，主机都会发出报警。
原理图
应用图例
4.2产品特点:
4.2.1报警与阻挡相结合，阻挡为主，报警为辅;
4.2.2无生命危害，安全性高;
4.2.3防破坏能力强,靠近,断线,翻越都能角发报警;
4.2.4不受天气、地形、小动特的影响,误报率低.
4.2.5该系统属于有源传感，具有一定的功耗;
4.2.6无盲区，无死角，是有形的防护产品.
4.3适用场所:
4.3.1适用于高安全性要求的别墅、住宅、工厂、部队等场所；
4.3.2能适用于复杂的地形;
4.3.3其造价相对红外线报警要高，但其电子围栏可节约围墙的造价成本.
5.光纤传感器周界报警系统
5.1工作原理
作光纤围栏的Sagnac干涉传感的原理图如图所示。
其基本原理是，激光器发出的光经3dB耦合器分成两束相同的光，分别耦合进由同一光纤构成的光纤环中，形成沿相反方向前进的两光波，此两路光符合频率相同，振动方向相同，相位差不变的干涉条件，因此在耦合器处发生干涉。
当传感光纤没有受到干扰时，此干涉现象趋于稳定，光强变化率为零；当这两束光在外界因素干扰下产生不同的相移，则两束光回到耦合器处的干涉发生变化，而这种变化就可被光电探测器监测到，它将这种变化转变为电信号后，即送到信号处理系统处理
Sagnac干涉型光纤传感系统，由光源及其组件、隔离器、光纤耦合器、传感光纤、光电探测器、信号处理器和光纤环行器构成。
其中，光源为单纵模或纵模数较少的半导体激光器，光纤耦合器的分束比为１：
１，传感光纤的两端分别同光纤耦合器的两个同向端口相连接，以构成一个Sagnac环。
实际上，基于Sagnac干涉型光纤传感周界围栏报警系统，基本上是按照上图所示的Sagnac光纤干涉原理图来布置的：
即将光纤环固定在铁丝网上，当触动铁丝网就会引起光纤扰动。
将耦合器的输出端用单模光纤相连，形成光学闭合环路，经耦合器分出来的两束光，分别在光纤环中顺时针，逆时针方向传播。
利用这种光纤环臂作为传感器，当传感光纤的某处受到触动干扰时，根据Sagnac干涉原理，就使得两束光相位差的大小与扰动点位置、扰动噪声引起的光波相位变化速率成正比。
由前述介绍的原理可知，这种相位的变化，就会引起到耦合器的总光强的变化。
传输光纤将这一变化长距离地引入到监控室的光电探测器，探测器检测到这一变化，并转换为电信号输入到信号处理系统，经过处理分析与比较，即可实现对扰动点的分析判断，从而智能识别是否有人入侵，当判定是人入侵，即可进行声光报警。
5.2产品特点
5.2.1抗电磁干扰，电绝缘性好、安全可靠，耐腐蚀、化学性能稳定，因而完全
5.2.2体积小、重量轻，几何形状可塑，传输损耗小，传输容量大，具有非常好的可靠性和稳定性；
5.2.3不仅能发现外界扰动，而且可确定外界扰动的位置，系统具有成本低、结构简单、便于扩展与安装容易；
5.2.4无辐射、无易燃易爆材料，既防水又环保；
5.2.5能源依赖性低，可大大节省供电设备与线路的成本.
5.3适用场所
5.3.1适用于别墅、住宅、工厂、部队等各类建筑外围警戒;
5.3.2能适用较复杂环境下的工作;
5.3.3适合长距离警戒使用.
6.泄漏电缆式周界报警系统
6.1工作原理
泄漏电缆探测器属于隐蔽式的周界入侵探测器，其特有的隐蔽性，可随地形走势铺设，不受气候花草树木的影响的特性，而应用于许多重要的周界防护中。
泄漏电缆周界报警探测器的发射电缆向周围发射电磁场，接收电缆接收电磁场，当入侵者进入射频电磁场区域内时，电磁场平衡遭到破坏，引起接收信号的变化，通过对接收信号的智能化处理，判断是否应该触发报警。
工作原理图
应用图例
6.2产品特点
6.2.1探测率高，对入侵的人或车辆等目标反应灵敏。
6.2.2误报率低：
探测器软件采用自适应补偿算法，可排除小动物、树枝、草丛的干扰。
6.2.3安装方式灵活：
安装在围墙上、围栏上、屋顶上、空中悬挂及地埋等地方。
6.2.4灵敏度调节：
探测器的灵敏度可根据现场情况调节。
6.2.5系统性价比高，完全可以替代同类进口产品。
6.2.6不破坏周围环境,隐蔽性强;
6.3适用场所
6.3.1适用于政府机关大院、高档别墅、高档小区、工厂、监狱、银行、煤矿、博物馆、电站、金矿、油库、军械库、核电站、飞机场、石油钻井保护、军事基地和重要保密场所等。
6.3.2适合各种复杂的环境.
7.振动电缆报警系统
7.1工作原理
振动电缆报警系统主要是由程序处理单元、微点电缆和软件组成的。
该震动电缆以“微点”电缆技术为基础，可探测和定位入侵地点精确到3米。
专门的数字信号处理算法可以探测到任何剪断或翻越铁丝网的震动，并精确定位入侵地点，而忽略风、雨或重型车辆等背景噪声的干扰，保证探测的可靠性。
微点电缆将报警信号和系统状态传输到每个“无畏”模块上，并为周界上的“无畏”模块及辅助探测器供电，而不需其他设备或线缆。
无畏系统的软件介面可直接接入个人计算机，因此个人微机可以作为安装调试设备、周界地图绘制和报警终端，因此节省设备成本费用。
处理模块沿着震动电缆发送脉冲信号，当有入侵发生时，含有入侵具体位置和形状的脉冲信号被反射回来，接受到的信号被创制为一个标签来描述反射回的脉冲。
数字信号处理器（DSP）让微点传感器来测量反馈信号的位置和特征。
微处理器根据点目标（切割或攀爬）来识别该反馈信号的特征，并与干扰反馈信号，如下雨、刮风和车辆通行等加以区别.
工作原理图
7.2产品特点
7.2.1探测并定位入侵地点精确到3米，可联动CCTV、灯光、广播等系统；
7.2.2通过软件完全任意定义防区的大小和数量，不受系统硬件设备的制约，为用户提供完善的动态管理手段；
7.2.3震动电缆灵敏度可根据围网的实际机械特性建立一条随位置变化的曲线，使报警值与实际现场环境高度吻合，最大限度避免误报和漏报；
7.2.4震动电缆具有自动探测识别功能，发生一个震动事件时，能以震动点为中心对左右以每8米为一个单位连续监测，识别是只有一点振动，还是持续多点振动，从而排除风、雨、雷电和车辆通行等分布式干扰信号造成的环境震动干扰；
7.2.5可通过设定时间窗口、震动次数、震动强度定义报警事件，从而排除小动物造成的误报；
7.2.6一根电缆完成探测、数据通讯、系统供电，降低了安装成本；
7.2.6可通过电子地图进行设置，可准确显示报警位置.
7.3适用场所
7.3.1适用于银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站（包括核电站）、军事机关及设施、基地、油田、文物保护和其它需要室外周界防护的报警场所;
7.3.2可铺设于各种类型的铁艺、铁丝网、栅栏、围墙表面,也可埋设于草坪、砂砾层、土壤之下;
7.3.3能适合野外地形较为复杂的地方.
8.几种探测报警系统主要功能与特性对比
根据周界报警系统所用的探测器的类型，现将各类周界探测报警系统的特性与功能对比如下：
威慑性能
无
有
无
无
无
无
阴挡作用
无
有
无
无
无
无
报警功能
有
有
有
有
有
有
防范形式
线（空间）型
线型
空间型
面型
空间型
空间型
误报率
高
极低
低
高
低
低
阻挡作用
无
有
无
无
无
无
耐候性
受恶劣天气影响
不受恶劣天气影响
不受恶劣天气影响
受恶劣天气影响
受恶劣天气影响
不受恶劣天气影响
现场环境
受地形影响
不受地形影响
不受地形影响
受环境影响
不受地形影响
有受地形影响
安装成本
较低
较高
较高
较低
较高
较高
维护成本
高
低
低
低
低
低
使用寿命
一般
较长
较长
较长
较长
较长
9.选择周界报警产品的步骤
虽然周界报警产品五花八门，进口的、国产的、室内的、室外的、主动的、被动的、红外的、微波的、广角的、幕帘的、对射的、感应的等等.其实，您只需对这些产品的功能及作用作简单的了解，按照下面的步骤确定您的周界安防方案及产品。
9.1首先确定需要防范的空间和位置,确定最容易受到侵犯的位置，比如阳台、窗户等等，最好能画出简单的平面图，以方便设备类型的选择和防盗方式的选择；
9.2根据确定的空间与位置大小,以及防范的重要性及经济实力,确定基本预算;
9.3明白每个防范位置的作用，确定每个防范位置的产品数量和类型；
9.4根据所选定的防范点数、设备、结构，确定系统的主机的防区数量、传输方式、报警方式，进一步确定控制主机的型号;
9.5根据以上选择，配套周边附件，列出大致价格范围，根据具体情况进行科学的调整，确定系统方案及产品配置。
产品的选型要考虑多方面的因素,不但要考虑需求特性、费用预算、产品性能,还要考虑产品的使用运营成本与维修成本,以发挥产品的最大价值.在产品的选型上应遵循如下几个原则:
1.技术性原则:
尽量选择技术较先进、成熟的产品,淘汰技术落后的产品;
2.适用性原则:
要根据项目需求及定位等实际情况,选择适合本项目的产品;
3.经济性原则:
即产品的价格要合理,产品的运行、维护成本要低;
4.方便性原则:
产品使用操作要方便,售后维修服务快捷,产品零部件具有可替代性;
总之,产品的选型不能只考虑技术先进或经济指标,要根据项目的实际需求,结合产品的性能特点,遵循以上四个原则来做出最佳的选择方案.
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