脈沖式電子圍欄周界報警系統

張 泉 張子敬

（1.中國人民解放軍91446部隊；2.天津工業大學 中國 天津 300387）

脈沖式電子圍欄周界報警系統是一種主動入侵防越圍欄，對入侵企圖做出反擊，擊退入侵者，延遲入侵時間，并且不威脅人的性命。電子圍欄由帶脈沖的電子纜線組成。電子纜線產生的非致命脈沖能有效擊退入侵者，并把入侵信號發送到安全部門監控設備上，以保證管理人員能及時了解報警區域的情況，快速的作出處理。

1 系統的組成及主要功能

1.1 系統組成

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

1.1.2 脈沖式電子圍欄周界報警系統由脈沖控制器、電子圍欄和報警主機三部分組成。控制器用于產生高電壓脈沖信號，把它發送到電子圍欄的高電壓回路上，高電壓電網的高電壓脈沖信號再回送到控制器；控制器檢測此發送和接收的高電壓脈沖信號，再根據檢測到的狀態在控制器上顯示和報警開關信號輸出。

1.2 系統主要功能

1.2.1 脈沖式電子圍欄周界報警系統是一種主動防范的報警系統，電子圍欄沿圍墻架設（也可無墻架設），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，會有強烈的觸電感覺迫使其離開，讓入侵者知難而退。一旦強行翻越，系統會同時發出聲光報警信號現場報警，充分體現“一阻擋，二威懾，三報警”的多重防范效果。

1.2.2 采用脈沖高壓原理，不同于傳統的交流高壓電網，脈沖電壓可實現轉換，高壓脈沖6000V，低壓脈沖低于2500V，脈沖作用時間短（≤0.1s）,脈沖能量低（≤5J），對人體不會造成傷害，相比交流高壓電網更具人性關懷。

1.2.3 前端四線中任一線開路（斷路）或與另外一根線短路，或出現其他故障時，控制器或防區模塊發出報警信號，現場發出聲光報警，警衛室電腦電子地圖相應防區閃爍并自動記錄儲存，報警接收機蜂鳴器鳴叫。

1.2.4 具有誤報率極低的智能報警功能，當某一防區前端發生案例時可通過智能化多防區主機在顯示窗迅速顯示該防區斷網、短路、指示，反映前端狀態。

1.2.5 偵察功能——電子圍欄能夠檢測各種侵擾的級別，具有區分偶然入侵還是強行闖入者的能力。偶然入侵者因見到警告或受到電刺激而離開，報警器不發出報警。強行闖入者為獲得入侵通道而破壞電子圍欄，在這種情況下，系統會發出報警。這樣，區別情況、該報則報、該不報則不報，有效地消除對偶然入侵的虛假報警。

2 脈沖式電子圍欄的工作原理和特點

2.1 脈沖式電子圍欄的工作原理

脈沖主機通電后發射端產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，脈沖主機會發出報警并把報警信號傳給其他的安防設備。探測器可立即將警情傳送到管理中心，管理中心對報警信號進行接收和處理，電腦上跳出的小區電子地圖上顯示出入侵區域；同時，外接的聲光報警器開始報警；同時，與監控系統聯動，監控屏幕上跳出入侵區域的現場實時畫面；中心值班人員通知巡邏中的保安人員立刻趕往現場處理。中心保安人員在現場處理完畢后，對報警主機及探測器的報警狀態進行恢復。現場報警同時也能警號報警，提醒附近職工注意，協助保安人員。

2.2 電子圍欄的特點

2.2.1 電子圍欄系統自動適應環境條件和現場條件的改變。根據區域條件而變化。比如在霧天、風沙天，系統能維持最高報警值。電子圍欄易于施工，不需焊接，不會受到侵蝕的威脅。

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

2.2.3 電子圍欄系統結構可靠，使用壽命特長，使用成本（每年平均成本和維護費用）低。

2.2.4 電子脈沖圍欄系統安裝調試方便，穩定可靠，基本上無需售后服務。

2.2.5 脈沖電子圍欄系統雖然脈沖電壓達6000-10000V，但是脈沖的重復頻率極低，每秒僅1次。脈沖的持續時間≤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，不會傷人，僅給予入侵者較難受的警告，動搖其攀越圍欄的能力與動機，達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，對入侵者的威懾感很強。但是，能否對入侵者造成傷害關鍵看電流和脈沖電量的，一般而言，傳統監獄用高壓電網的單個脈沖電量為40毫庫倫，而電子圍欄的單個脈沖電量只有2.5毫庫倫，相差將近20倍。同時電子圍欄的脈沖電流在一秒的脈沖周期中，峰值為300毫安，持續時間只有1.5毫秒，非常短。而傳統高壓電網的電流在10安培以上。所以就單個脈沖而言，電子圍欄的能量僅僅可以達到威懾感，而不是傷害，是安全的。同時，若有人因過度緊張而爬在電子圍欄上，會造成電子圍欄短路，此時，若是傳統高壓電網會粘住入侵者，給入侵者造成持續打擊，而電子圍欄則會在1秒鐘之內發出報警，同時電子圍欄的電壓會變為0，脈沖主機會停止電壓輸出，不會對入侵者造成持續打擊。

同時電子脈沖探測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，兩種模式都可報警。若擔心高壓模式造成誤傷，可選用低壓模式，此時是最安全的。

4 脈沖式電子圍欄的應用方向

脈沖式電子圍欄的應用方向，其實，在了解了脈沖式電子圍欄的工作原理和特點之后，應該就有了答案。

脈沖式電子圍欄兼具威懾、阻檔和報警三大功能。具有全天候的強大的高壓脈沖威懾功能，是脈沖式電子圍欄最重要的特性。那么哪些場合既需要阻檔和報警功能又需要如此強的威懾功能呢?大凡涉及到國家重大機密、國家安全、國家珍稀財產等場所，如國防研究實驗基地、軍事單位、大型電力設施、監獄、勞改場所、印鈔造幣單位、博物館、圖書館、珍稀動物繁殖基地等等，這些最能引起國際間諜或不法犯罪分子興趣和最可能光顧的場所，其周界安全防范系統毫無疑問需要具有強大的威懾力。脈沖式電子圍欄，通過發送高壓脈沖，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。因此上述場所的周界防范系統的理想選擇應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大的高壓脈沖威懾功能，在許多場合是優點，但在另外一些場合卻成了致命的缺點。比如，如果這種圍欄在中小學校、幼兒園、小區等處使用，就可能發生副作用。當然，它可以對強行入侵校園的不法分子以威懾，但同樣會傷害到誤觸圍欄的學生和幼兒。學校有兩個顯著的特點，一是人群密集度極高，在極其有限的區域范圍內，聚集著成百上千，乃至數千個未成年人;二是這些未成年人不但好動、自我約束能力弱，而且好奇心強，缺乏自我保護意識。可以想見，中小學、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隨之發生。若在暴力傷害事件減少的同時，電擊傷害事件又接踵出現，這就違背了安裝周界防犯系統的初衷，這種情況相信我們誰也不愿看到。

5 結束語

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