周界报警系统大全
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周界报警系统
一、概述
预防非法侵入的系统,根据不同场所和需求,有门窗通道类的、有户
外区域类的,就有不同的配置方式。为了防止户外非法的入侵和各种破坏
活动,传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些(如铁栅栏、
围墙、钢丝篱笆网等)屏障或阻挡物,安排人员加强巡逻。周界报警系统
是指对一个区域周围的边界进行防范,当该边界被外来事物侵入后报警的
系统。“周界”有可能是围墙、天然的河道,也有可能只是人为划分的某
个特定的区域或界限。周界报警系统使用电、光、声、磁等多种探测技术
实现外物入侵目标防御区域时的及时探测与报警,周界报警系统是电子安
全防范系统的一部分,周界安防作为安防系统的第一道防线,一旦发现入
侵者可立即发出报警,好像在重要区域的周界处墙筑起一道“电子围墙”
忠诚地守卫着要害目标,作用十分重要。
当探头探测到入侵等危险信息后,向主机发出信号,主机接到信号后
发出报警信号、通过拨号器拨通预定的电话或者短信报警,如果是出现火
情信号,安防报警系统还会开动自动灭火装置进行灭火。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。随着安防监控技术的发
展和安防市场的成熟,数字化、集成化、网络化将成为周界防范报警系统
发展的必然趋势。已从单体的报警再确认,发展成威慑、阻挡加报警。二、系统组成
1.架构
周界防范子系统由前端报警、传输网络、管理中心组成。其中前端报
警部分包括周界入侵探测器和防区脉冲主机以及报警主机。报警主机到管
理中心的传输网络可以是公共电话交换网(PSTN)、无线信道(CDMA/GSM)、
Internet网络等。管理中心则有管理计算机以及相应软件组成。整体架构如下图所示:
2.流程
周界防范的业务流程分为:当有活动目标进入布防区域时,检测设备
开始检测活动目标,产生周界防范报警事件,并将事件上报给后中心平台;
综合安防管理平台报警系统接收到事件后,可进行事件查看,并通过平台的联动模块配置不同的联动方式。其中,视频周界防范会将报警事件发到智能分析设备进行分析,判断是否有人后再上报给平台。
三、前端探测器
周界防范产品主要部署在室外周界,整个报警系统给的最外层防护
圈,当有人员从外部闯入时,周界防范探测器将报警信号通过报警主机上
传到监控中心,便于中心管理人员迅速处警。目前,周界产品主要类型有
光线对射、电子围栏、线缆防御、可见光视频相机、热成像相机、安防雷
达、激光扫描等。
1、红外探测
A、被动红外
被动式红外探测器就是通过采用对人体体温(一般在37度左右)辐
射的红外线频段敏感的元件为核心,在感应到立体空间内的热源时产生报
警。人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警。
被动式红外探测器容易受到动物体温、光线照辐射、热气流辐射等多
种因素干扰而引发误报与漏报警,一般辅助微波探测技术、微处理器信号
分析技术一起使用,多用于防盗报警。
B、主动红外
红外对射是技术最成熟、使用也最广泛的周界探测技术之一。一对对
射由一个红外发射机和一个红外接收机组成,当发射机和接收机之间的红
外光束被完全或部分遮断时产生报警信号。为了减少落叶、小鸟等外界干
扰造成的误报,一般使用双光束、三光束、四光束的对射探测器来减少误
报。常用的有50米-250米,实际距离受环境影响会略小(一般按80%,距离越远故障误报率越高)。
该产品价格低、施工成本低、性价比高,适用于分界线清晰、周界平
直的使用场景,但由于红外技术本身的瓶颈,容易被环境所干扰(雾、雪、
雨天气、强光、树木枝叶),而造成误报,需要视频系统进行复核判断。
2、激光对射
和红外对射一样,一对激光对射是由一个激光发射机和一个激光接收
机组成,由于激光本身的穿透性非常高,很难被雾霾、雨雪天气干扰,不
受光线影响,所以这种周界技术的环境适应性很强,相对红外技术误报率低,照射距离可以达到5km。同样,激光对射的使用场景和红外对射一样,
局限于分界线清晰、周界平直的使用场景。周边没有树木等遮挡物时,推荐使用,其它不建议使用,特别是防范级别比较高的项目。
3、电子围栏
在周界防范的应用中,电子围栏是常见的方案,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,增加威慑、
报警功能。误报率低,抗干扰能力强,报警准确,克服了红外、微波、静
电感应等的技术缺陷;可随地形的起伏架设,墙头、大门口、拐角均可安
装。其缺点在于外观不隐蔽,美观性依赖于施工管控。电子围栏有张力电
子围栏和脉冲电子围栏两种。
A、张力电子围栏
张力电子围栏的张力线受到外力作用被拉紧或被剪断时,会使得张力
线的张力值发生变化,当变化量达到或超过设定的阀值时,立即输出报警
信号。张力电子围栏支持255个防区,单个防区防区警戒距离≤60m。张力
线需要通过紧线器预先拉直,再调节紧线器来调节张力值,调试有些费事,对安装基础的强度要求较高。张力电子围栏报警时不仅能区分是哪一个防
区的哪能一道钢绳,并能判断区分出防区的攀爬报警、剪断报警还是松弛
报警。外露的机械部分不带电,不会对人体产生直接或间接的伤害,用户使用更安全可靠,是一种绿色电子围栏。
张力围栏系统具有自平衡、连续设防状态特点,当周界拉紧铁线被破
坏之后,系统在修复前,在新的自身平衡状态下仍能对下一次破坏进行报
警。这个特性可防止夜间因铁丝破坏而不能及时维修使整个系统瘫痪。张
力电子围栏主要应用于校园、变电站、石油石化、仓库、电力、金融、博
物馆、国防等需要实时防护的场景。
当季节变化、气温变化较大时,前端钢丝因为热胀冷缩的原理而发生
形变,当超过一定范围后则会引起误报,同时麻雀等小型鸟类在围栏钢丝
上的短暂停留也会对钢丝张力值的大小产生直接影响,因此张力式电子围
栏的调节及其对应各类情况的算法及经验公式还有很多方面需要改进。
B、脉冲电子围栏
脉冲电子围栏由脉冲主机+合金线组成,脉冲主机向围栏合金线输出
大约0.1秒的高压脉冲电压,有低压700-1000V、高压5000V-10000V切换,时间间隔大约1秒输出1次。当前端围栏合金线出现被剪断、短接、触摸等
行为时,电流完整的回路中断(短路或开路),脉冲主机探查到这种变化,
便会立即报警。脉冲电子围栏支持255个防区,单个防区警戒距离≤300m。
脉冲主机发出的非致命脉冲高压信号,利用电击刺痛感应和人体肌肉
痉挛反射,具有威慑入侵者的作用,使其望而生畏。脉冲电子围栏具有主
动反击、延迟入侵、准确报警等特性。但是,若误触到围栏有可能间接从
墙上摔下来受伤,有时会产生电火花,不宜在有可燃气体的环境或注重人
员安全的场合下使用,与电力线路也应保持足够的距离。当入侵人员隔着
衣服或戴着手套翻越护栏时就没有任何报警反应,再有案犯用软护套线将
围栏左右或上下隔行短接,然后剪断原有电子围栏翻越进去也毫无报警反
应,这样大大危及了防区安全。脉冲围栏全天候工作、误报低、主要应用
于政府单位、企业园区、公安部门、监狱、银行、军队、高中低档社区、电力、机场等防范要求高的场景。
4、线缆防御
线缆防御主要有电网、泄露电缆、振动电缆与振动光纤四种,泄露电缆和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的,系统功耗很大;
电子围栏、电网等方案又有一定危害性,所以振动光纤应用较多。
A、泄漏电缆
它是一种埋地泄漏电缆周界报警系统,系统由探测器和两根按设计要
求特殊加工的泄漏电缆两部分组成。在敷设的两个泄漏电缆之间形成了一
个看不见的柱形电磁场防护区域,当人体、动物和金属体在这个区域移动
时,就引起了电磁场扰动而被探测器检测到,产生报警信号。常用于银行、
金库、高级住宅、博物馆、电站(包括核电站)、军事机关等需要室外周边防护的报警场所,不过也可作为室内各种防护报警使用。
泄漏电缆系统中涉及到的核心装置是一种电缆地表浅埋式入侵探测
器,和电子围栏不同的是,它不仅适用于地表安装,也适用在墙体平行安
装方式,完全可以在野外地形较为复杂的地方(如高低不平的山区及周界
转角等)使用。而对于非金属体或非人体(比如树枝等),由于它们对电
磁场的干扰极弱,虽然在该防护区域移动,却不能引起电磁场的扰动,因
此不会报警。并且,通过对探测器灵敏度的调整,可以将小动物,如小狗、小猫等在防护区域移动的干扰滤掉,达到有效安全防范的目的。
泄漏电缆不适合大范围使用,长度约100m;需供电,功耗大;土壤湿
度也会影响报警准确性,会因地面积水或金属移动产生误报。
B、振动电缆
电磁感应式振动电缆探测器,也是俗称的振动电缆(也有人称之为震
动电缆),由于是受到物理变化(挤压)产生了波动,所以叫振动电缆。振
动电缆由芯线、压敏膜、屏蔽层、外套组成。这种电缆的特性是感测压力
和形变,产生电压信号,能感测任何真正的企图攀爬,切割,掀起或打破
围墙的行为,都将会被探测并且被激活报警。地形不受影响,安装简单,
它可铺设在各种铁艺、围栏、围网、甚至嵌入墙体中。缺点是:必须依附的振动体上,恶劣天气或鸟类等可造成误报,可以被翻越。
振动电缆周界由控制器、电缆组成,
防区大小10m-400m。控制器可以连接1-2
线,振动电缆的传输介质是内部具有五芯
结构的电缆。原理是在是在中心导线的圆
周附近有两根感应电缆。感应电缆悬浮在
由聚乙烯制成的实心键槽内。
电缆的物理变形导致感应电缆产生相对于中心同轴电缆和外部电缆的运动,运动将会被探测到并精确定位。
C、振动光纤
振动光纤,俗称“光纤围栏”,有防区型、定位型两种,安装方式为
挂网或埋地两种。振动光纤是一种新型的智能型周界报警防范产品,体积
小,重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性。主要原理是通过震动、压力
导致光纤形态被干扰而产生光信号的相位改变来达到报警的目的。原理是
利用对外界振动和压力敏感并具有感测功能的光纤作传感介质,将“传”
和“感”合为一体,传感光纤在外界物理因素(如运动、振动和压力)的
作用下,改变光纤中光的传输参数(相位,波长,功率等),从而对外界振动和压力进行探测报警。
为周界入侵提供了早期预警而设计,可以有效的探知周界围栏防护网
被剪切以及围栏被攀爬的入侵企图,是一种高效的探知周界入侵的方法。
由于是通过检测激光光束在光纤中的传播轨迹变化来感知入侵,所以不会
受到任何辐射、电磁干扰的影响,非常适用于安装在易燃、易爆等高危险
的应用场景。振动光纤在周界的布防有埋地式、贴墙式、挂网式等多重安