标准的电子围栏系统方案.docx
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标准的电子围栏系统方案
脉冲电子围栏周界报警系统
解
决
方
案
2010年10月
1、系统概述
脉冲电子围栏是传统的普通围墙与报警系统的完美结合，在具有普通围墙的阻挡作用的基础上，增加报警功能，误报率极低，同时又具有威慑入侵者的作用，因此，脉冲电子围栏系统弥补了传统周界防护报警系统的弱点，具有物理屏障、主动反击、延迟入侵、准确报警、安全防护等特性。
脉冲电子围栏系统具有：
威慑功能、阻挡功能和报警功能。
电子围栏首先给企图入侵者一种威慑感觉；其次增加了围墙的高度，使入侵者难以攀越，延长了翻越的时间；如果强行入侵或破坏系统，系统便能发出报警，而且系统还有报警输出，能与其他的安防系统联动，提高了系统的安全防范等级。
脉冲电子围栏系统广泛应用于各类工矿企业、仓库、变电站、停车场、养殖场、机场、监狱、农场、军事设施、住宅小区、别墅、国境线、军事基地等。
2、系统设计依据
《脉冲电子围栏安装及其安全运行》GB/T7946-2008
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001
《入侵探测器第4部分：
主动红外入侵探测器》 GB10408.4－2000
《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408-1994
《安全防盗报警设备安全要求和试验方法》GB/T16796-1997
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-2001
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《入侵报警系统技术要求》GA/T368-2001
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB6510-92
《工业企业通讯接地设计规范》GBJ79-85
《智能建筑弱电工程设计施工图集》GJBT-471
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000
《弱电工程通用技术标书》DG/TJ08-603-2002
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《入侵探测器第1部分：
通用要求》 GB10408.1－2000
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《建筑电气安装工程质量检验评定标准》GYT253-88
3、脉冲电子围栏系统组成
脉冲电子围栏系统由脉冲电子围栏主机、脉冲电子围栏前端和报警中心报警信号管理设备三部分组成。
脉冲电子围栏主机的作用是产生脉冲高压信号、探测入侵行为、发出报警信号。
脉冲电子围栏前端指安装在外围防区的围栏部分，主要包括：
受力柱、承力柱、中间柱、受力柱绝缘子、承力柱绝缘子、中间柱绝缘子、多股合金线、线线连接器、紧线器、警示牌、避雷器、声光报警灯、高压绝缘线、万向底座等组成，电子围栏前端起到阻挡、安全电压电击和威慑等作用。
报警中心报警信号管理设备有：
报警管理控制主机、声光报警装置、电脑管理软件、周界地形电子地图显示、
报警中心还有跟视频监控系统自动联动的设备，以及周界防区模拟沙盘等指示装置。
下图是脉冲电子围栏组成报警系统的图例。
4、脉冲电子围栏系统功能
4.1阻挡功能
在原有围墙上安装4道或者6道电子围栏，增加了原有围墙的高度，加大了翻越的难度，同时，电子围栏的合金线上有高压脉冲，可以对攀爬者给予安全电击（此电压安全可靠对人体无直接伤害），逼迫攀爬者放弃入侵的想法，从而起到防护的效果。
4.2威慑功能
在围栏线上每隔10米安装一块黄色醒目标志的警示牌“高压危险请勿攀爬”，告诫企图入侵者，让入侵者心理上产生恐惧，打消入侵行为。
警示牌在夜间也有夜光功能，同样起到警示和威慑作用。
4.3报警功能
当入侵者执意要攀爬进入时，电子围栏会遭到破坏，造成合金线断路或者短路，此时，脉冲电子围栏主机就会发出报警信号。
安装在现场围界的声光报警装置会发出声光，使入侵者产生慌乱，而且，提醒周围的值班巡逻人员快速赶到报警地点。
另一方面，报警中心的管理设备也会立即发出报警声音提示和现场电子地图准确方位提示，通知值班人员前去处理警情。
报警发生的地点、时间都会电脑记录下来，存储1个月，用于日后备查。
4.4联动功能
当脉冲电子围栏主机发出报警信号的同时，为了能够快速看到入侵的现场情况，方便对现场情况处理，以及做到对报警现场情况进行快速录像，作为事故证据备用。
脉冲电子围栏系统可以实现跟视频监控的联动功能，当某一个防区报警后，立即自动联动本防区的摄像机转移到报警发生地点，方便值班人及时查看现场视频图像。
如果报警发生在夜间，还可以自动联动报警防区的灯光，即立即打开灯光，使入侵者暴露在灯光之下，难以逃脱。
5、脉冲电子围栏系统特点
5.1电子围栏主机差电压输出：
周界的每条合金线上都有电击，相邻线之间有压差，使周界电子围栏无懈可击。
5.2远程控制：
使用安装在监控中心的多功能报警控制主机（或报警管理软件），通过RS485总线控制安装在周界防区内的多个电子围栏主机，用户可在监控中心直接控制前端电子围栏主机的布防/撤防等相关参数。
5.3误报率极低：
脉冲电子围栏系统克服了红外对射、微波探测器等的技术缺陷，使用各种防水设计的绝缘子，加大爬电距离，保证系统在能够报警的同时，免受各种气候条件的影响。
5.4无盲区、无死角——脉冲电子围栏可随地形的起伏拐弯进行安装，没有防范盲区和死角。
5.5系统绝对安全以及报警感知性：
脉冲电子围栏系统和高压电网具有本质的区别，它采用了脉冲高电压（脉冲峰值5KV-10KV）低能量（小于5个焦耳）的打击方式，每秒钟发出一个高压脉冲信号，因而不会对人构成任何伤害。
同时，脉冲电子围栏的柔性玻璃纤维中间杆和专用合金线，不支持人体的重量，又能感知入侵者的入侵行为，并发出报警信号，确保了系统的安全可靠。
5.6高低压工作模式转换：
用户可以根据不同的需求自由切换工作模式。
白天或有人在电子围栏附近作业时切换到低压工作模式，可使前端电子围栏的脉冲打击力度降低；在夜间或高警戒时段，可以恢复到高压脉冲工作模式，打击力度加强，防护效果最佳。
5.7具有主电/备电工作方式：
在市电停电的情况下，脉冲电子围栏主机自动转换到备电工作方式，可以继续正常工作8小时，市电恢复后，又自动转换成主电工作方式。
6、脉冲电子围栏系统跟其他报警系统的比较
项 目
红外对射
张力网
高压电网
脉冲电子围栏
报警功能
有
有
有
有
误报率
高
有一定误报率
无
低
气候
易受气候影响
受气候影响
不受气候影响
不受影响
环境适应性
受地形地势影响
不受地形影响
不受地形影响
不受地形影响
威慑性
无
稍有
有
有
阻挡作用
无
有
有
有
安装调试
易安装
很难安装调试
一般
容易安装
直接成本
低（地形简单）
高（地形复杂）
很高
稍高
稍高
综合成本
较高
高
高
低
7、脉冲电子围栏系统主要设备和组网方式
7.1单个防区的脉冲电子围栏设备
脉冲电子围栏主机输出瞬间高压脉冲信号，脉冲电子围栏主机分为单防区和双防区，定压型和调压型，脉冲电子围栏主机安装在室内时，可以壁挂式安装，安装在室外时，一定要外加防雨箱，安装位置在周界防区内，壁挂或者落地式安装，电子围栏主机连接电子围栏前端，连接声光报警灯，通过RS485通讯接口连接报警中心的报警控制主机。
单个防区的电子围栏所有设备连接图如下。
7.2脉冲电子围栏主机的技术参数
◆供电电源：
交流220V±10%，50HZ
◆输出电压：
高压5KV到8KV，低压700到2000伏。
◆最大能量：
5J
◆脉冲间隔：
≥1.0s
◆脉冲持续时间：
≤0.1s
◆脉冲最大电量≤2.5mc
◆脉冲电流峰值≤10A
◆脉冲超过300mA的持续时间＜1.5ms
◆后备电池：
12V4AH
◆使用温度：
-25℃～+55℃
◆电子围栏主机的功耗：
单防区≤10瓦，双防区≤15瓦。
◆电子围栏主机外型尺寸：
320*220*120
◆电子围栏主机重量：
3公斤
◆电子围栏主机报警条件：
电子围栏前端合金线发生断线或短路或搭地时，电子围栏主机报警。
以下是两款脉冲电子围栏主机的实物图，可以分为单防区电子围栏主机和双防区电子围栏主机。
7.3脉冲电子围栏主机指示灯说明
◆交流220伏电源供电正常时，“电源指示灯”点亮。
◆电子围栏主机处于布防状态时，“布防指示灯”点亮。
◆电子围栏主机处于撤防状态下，“撤防指示灯”点亮。
◆电子围栏前端的合金线断线时，“断线指示灯”点亮。
◆电子围栏前端的合金线短路时，“短路指示灯”点亮。
7.4脉冲电子围栏前端设备明细
脉冲电子围栏前端可以安装在围墙或围栏上，也可以落地式安装。
当电子围栏前端安装在围墙上或者围栏上时，可以采用4线制、5线制或者6线制，安装方式可以垂直安装，也可以向外倾斜15度或者30度角安装。
当电子围栏落地式安装时，可以采用8线制、10线制、12线制、14线制、16线制、18线制或者20线制。
合金线线距：
12～20mm。
合金线张力：
30-80kg。
合金线：
线径1.8mm（或2.0mm），高强度，低电阻，抗腐蚀专用合金线。
绝缘子：
防水设计、复合材料、耐腐蚀、高强度，用于高压绝缘。
紧线器：
复合材料、耐腐蚀、高强度，用于拉紧电子围栏合金线。
避雷器：
防止电子围栏主机遭到雷击。
线线连接器：
用于合金线之间的固定连接。
中间杆底座固定夹：
用于连接中间杆和中间杆底座。
中间杆万向底座：
可以调节中间杆的倾斜角度。
高压绝缘线：
用于电子围栏主机和电子围栏前端之间的线路连接。
电子围栏警示牌：
每10米安装一只，有普通型和夜光型。
用于警示提醒作用。
声光报警器：
安装在防区内脉冲电子围栏主机附近，用于防区报警后，声光报警提示。
受力柱：
用于每个防区的首位处，以及直角拐弯处，起固定拉紧合金线的作用。
承力柱：
用于直线段每50米1只承力柱或者钝角处1只承力柱，起加固电子围栏的作用。
中间柱：
当安装在围墙或围栏上时，中间柱间距一般不超过5米；当落地式安装时，中间过线杆间距一般不超过1.5米。
7.5脉冲电子围栏系统的组网方式
脉冲电子围栏报警系统根据周界长度和划分防区多少的不同，可分为：
小型脉冲电子围栏报警系统、中型电子围栏报警系统和大型脉冲电子围栏报警系统。
不同类型的脉冲电子围栏报警系统，在组成整个报警系统时，会有几种不同形式的组成方式。
可以根据实际工程情况，合理地选用组网方式，一般有3种组网方式可供选择使用。
7.5.1采用通用报警主机组网方式
采用通用报警主机进行组网时，可以把每个单防区脉冲电子围栏看做一个前端的报警器。
当周界长度小于600米时，一般情况下，采用分线型的通用报警主机（比如6防区的报警主机）进行组网；
如果周界长度超过600米小于2500米时，一般情况下，采用总线制通用报警主机（比如VISTA-120）进行组网；
当超过2500米时，一般情况下，采用光纤作为报警信号的传输介质，然后采用总线型通用报警主机组网。
此时，可以利用脉冲电子围栏主机的报警常开/常闭输出触点。
7.5.2采用专用报警控制主机组网方式
报警中心采用专用报警控制主机XB-200LZ（或者XB-200DZ、WIZORD-200IZ）,跟各个防区的脉冲电子围栏主机进行组网。
每台报警控制主机XB-200LZ（或者XB-200DZ、WIZORD-200IZ）最多连接16个报警防区（每台单防区电子围栏主机是一个报警防区，每台双防区电子围栏主机是2个报警防区），所以，这种联网方式适合于小型和中型规模的脉冲电子围栏系统工程，对于大型的电子围栏工程，可以采用同时使用2台报警控制主机进行组网方式，或者采用另外两种组网方式。
脉冲电子围栏主机本身带有RS485通讯接口，并有独立唯一的地址编码，可以直接跟配套的报警控制主机XB-200LZ（或者XB-200DZ、WIZORD-200IZ）连接。
报警控制主机XB-200LZ可以远程布防/撤防安装在周界防区内的电子围栏主机的工作方式，也可以远程调节脉冲电子围栏主机的高压/低压工作模式，同时，报警控制主机XB-200LZ能够显示和接收电子围栏主机的报警信号，还能够显示出报警类型：
是断线报警，还是短路报警，还是防拆报警等报警类别。
报警控制主机XB-200LZ可以更改脉冲电子围栏主机的地址编码，进行操作密码设置，报警记录查询等功能。
报警控制主机XB-200LZ可以通过连接总线联动板，实现跟视频监控系统或者其它弱电系统的联动和集成。
以下是三种报警控制主机实物图片。
以下是采用报警控制主机进行组网的连接图。
7.5.3通过报警管理软件组网方式
脉冲电子围栏系统可以通过一台电脑，利用报警管理软件（XB-1000BS报警管理软件、XB-1000ES报警管理软件或WIZORD-1000IS报警管理软件）和各个脉冲电子围栏主机进行组网。
电脑通过RS232/RS485转换模块，转换成RS485总线形式，然后，连接各个脉冲电子围栏主机。
在管理软件上可以直接控制脉冲电子围栏主机的布防/撤防，以及对前端电子围栏主机进行高压/低压转换调节，接收和处理脉冲电子围栏主机的报警信号等。
报警管理软件按顺序安装完成后，会显示以下界面。
软件可以实现功能：
添加或删除所用防区，防区高低压转换设置，可以添加新用户和修改用户密码及权限，电子地图功能，布防和撤防，报警复位等。
通过联动设备可以跟视频监控系统实现自动联动功能。
☆通过电脑控制软件可以对电子围栏系统的每个防区进行点对点的控制，通过RS232/RS485转换器最多可以控制15个报警防区。
适用于小型和中型规模的电子围栏报警工程，对于大型工程可以选择其他方式的组网方式。
☆远程对每个防区进行布防/撤防。
☆远程对每个防区进行高/低压转换（例白天设为低压，晚上设为高压）。
☆实时显示防区编号、防区状态、地理位置、防区总数、已布防数、未布防数。
☆有警情时，自动弹出电子地图，可直观的显示报警防区的准确位置，并显示报警类型。
☆报警类型、报警时间的记录可直接查询。
☆可以设置管理员与操作员多重密码，防止不必要的人操作。
8、设计要点
8.1防范等级
设计脉冲电子围栏时，通常把防范等级分为三级：
①一般防范，采用四线制，防区分段不大于400米。
②中等防范，采用四线制或者六线制，防区分段不大于200米。
③高等防范，采用四线制或六线制，防区分段不大于100米。
（注：
以上分级适合于安装在围墙上或围栏上的电子围栏系统，落地式电子围栏防范等级的设计可以参照执行）。
8.2电子围栏系统的安全和环境设计要求
★★★★★脉冲电子围栏系统是带有瞬间高压电的设备，对于电子围栏主机本身的质量要求比较严格，所以，设备选型时，一定要选择已经通过《公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心（上海）》权威检测机构的型式检验（而不是委托检验，型式检验和委托检验的区别，详见附件三），否则，产品质量得不到保证，容易诱发致人死伤的事故。
另外，用户为了保护自己的权益和安全，一定还要仔细甄别脉冲电子围栏主机型式检验报告的真伪，具体求证方法可以详见附件二。
以下是我公司脉冲电子围栏主机的《公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心》的封皮，更详细的资料，详见附件一。
★★★不准在电子围栏线缆上接入大于安全电压的交流电源，当产品失效或发生故障时，应找专业厂家进行维修。
★电子围栏应与电力线路保持足够的安全距离。
★应防止植物沿电子围栏缆线向上生长。
★电子围栏主机应就近单独接地，不得与电力线路接地共用，接地电阻应小于4Ω。
★在空旷或有一定高度的地方，在雷电多发地区应单独安装避雷设施。
9、电子围栏配件数量的标准计算方法
配件名称
作用
定货标准数量
脉冲电子围栏主机
产生高电压低能量脉冲电压，并判别报警与否。
一般，根据客户要求和防区数量决定。
受力柱
为电子线缆提供张力支撑
在电子围栏始端和末端，以及每个直角和锐角处都要使用1根，围墙落差大于0.5米处都要使用2根。
承力柱
保证长距离电子围栏使用时的强度。
直线每25米处以及每个钝角处都要使用1根，在围墙落差小于0.5米处都要使用2根。
中间柱
支撑电子缆线间保持标准间距，避免相邻两线碰触。
一般要求不超过5米使用1根，（数量按标准5米1根计算），中间柱的数量＝周界长度/中间柱间距-受力柱数量-承力柱数量。
紧线器
用于拉紧电子围栏合金线
紧线器数量=周界长度/100米*电子围栏合金线线制。
线线连接器
用于连接合金线的接头
线线连接器数量=受力柱数量*合金线线制*2
受力柱绝缘子
用于绝缘合金线和受力柱
受力柱绝缘子数量=受力柱数量*合金线线制
承力柱绝缘子
用于绝缘合金线和承力柱
承力柱绝缘子数量=承力柱数量*合金线线制
中间柱绝缘子
用于绝缘合金线和中间柱
中间柱绝缘子数量=中间柱数量*合金线线制
合金线
承载高压脉冲电压
合金线数量=周界长度*合金线线制*1.05
高压绝缘线
用于连接脉冲电子围栏主机和电子围栏前端
高压绝缘线数量=防区数量×电子围栏主机到电子围栏最上端合金线之间距离*合金线线制。
（标准方案数量=防区数量*30米）
避雷器
保护脉冲电子围栏主机免遭雷击。
避雷器数量=防区数量
警示牌
警示和告知作用。
警示牌数量=周界长度/10米。
接地桩
用于脉冲电子围栏主机接地和避雷器接地。
接地桩数量=防区数量*2
万向受力柱底座
用于把受力柱固定到围墙顶上。
万向受力柱底座数量=受力柱数量
万向承力柱底座
用于把承力柱固定到围墙顶上。
万向承力柱底座数量=承力柱数量
万向中间柱底座
用于把中间柱固定到围墙顶上。
万向中间柱底座数量=中间柱数量
中间柱底座固定夹
用于把中间柱固定到中间柱底座上。
中间柱底座固定夹数量=中间柱数量*2
终端受力柱绝缘子固定夹
用于把受力柱绝缘子连接到受力柱上。
终端受力柱绝缘子固定夹=受力柱数量*合金线线制
声光报警器
用于每个防区的报警信号声光提示。
声光报警器数量=防区数量
10、脉冲电子围栏系统设计举例
10.1周界概述：
某小区周界总长约1300米，四周实体围墙，地形基本规则，周界防范级别一般。
10.2设计初步：
防区数量：
6个防区，平均每个防区长度216米。
电子围栏线制：
4线制，安装在围墙的顶部，向外倾斜30度角。
合金线：
采用高强度低阻不锈钢专用合金线。
受力柱：
在每个防区起始端各安装1根（防区间的受力柱，相邻防区可以共用1根受力柱），在每个直角和锐角处各安装1只受力柱。
承力柱：
在防区内直线段每20米安装1只承力柱，在防区的钝角处安装1根承力柱，在高低落差处（落差小于0.5米）安装2只承力柱。
中间柱：
每5米安装1只中间柱
电子围栏主机安装位置：
安装在每个防区的起始端，围墙的内侧，必须外加防雨箱，离地面最少1米处。
电源取电：
可以从中控室分2路布设到每个防区的电子围栏主机箱内，也可以就近现场取电，电源线外必须套PVC管或者专用穿线管（铁制彩管）。
报警信号线：
从中控室使用RVVP2*1.5的线缆布设到每台电子围栏主机箱内，报警信号线外必须套PVC管或者专用穿线管（铁制彩管）。
声光报警灯和避雷器安装在距离电子围栏主机最近的受力柱上。
电子围栏系统组网方式选择：
可以选择通用报警主机/电子围栏专用报警控制主机/电脑报警软件管理，选择三者当中的任何一种方式组网，都可以。
通用报警主机组网：
在监控中心采用1台总线制的报警主机，和相对应的操作键盘，在每台电子围栏主机的防雨箱内安装1只地址编码模块（如果周界上还装用红外对射设备，可以为每对红外对射配置1只地址编码模块，接入电子围栏系统的报警信号线上，组成一个统一报警系统），通用报警主机接收、处理和显示每台电子围栏主机的报警信号，操作键盘可以撤防/布防。
专用报警控制主机组网：
在监控中心设置1台电子围栏专用报警控制主机，报警信号线的一端接入报警控制主机的RS485接线端子上，报警信号线的另一端采用手拉手的方式，依次接入每台电子围栏主机内的RS485端口上（如果周界还有红外对射，则不能接入此条报警信号线上）。
报警控制主机可以在中控室对前端的电子围栏远程控制，即：
通过可以对电子围栏主机进行撤防和布防，可以对电子围栏主机进行高/低压（例白天设为低压，晚上设为高压）工作模式的调节。
还可以显示报警类别（即断线、短路或防拆），以及报警恢复，设置密码等功能。
报警管理软件组网：
用报警管理软件实现远程管理6个电子围栏报警防区。
在电脑的RS232串口上接一只RS232/RS485转换模块，然后接入报警信号线的一端，报警信号线的另一端采用手拉手的方式，依次接入每台电子围栏主机内的RS485端口上（如果周界还有红外对射，则不能接入此条报警信号线上）。
可以通过报警管理软件设置前端电子围栏主机的高/低压（例白天设为低压，晚上设为高压）工作模式，对电子围栏主机远程进行布防/撤防操作，报警信号复位，软件内有一个巡检窗口，时时显示防区编号、防区状态、地理位置、防区总数、已布防数、未布防数；内置电子地图，有警情时自动弹出电子地图，能清楚显示防区报警情况（报警的防区，报警方式，报警时间），并带有报警声音；主机有四种报警方式：
断线、短路、防拆、通信失败；报警软件有保留信息功能，可以进行查询及打印；可设置用户名及密码，一般用户和超级用户，防止不必要的人误操作。
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