任务描述
认识电子围栏系统的组成、原理、部署方式。
学习目标
（1）认识什么是电子围栏。
（2）电子围栏系统的组成。
（3）整个系统的工作原理。
【建议学时】1学时
知识准备
一、什么是电子围栏系统
电子围栏系统，指的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实施破坏，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。现场报警同时也能触发警号报警，提醒附近职工注意，协助保安人员。
二、系统组成
电子围栏主要三大部分组成，如图2-27所示。
（1）前端围栏：前端围栏包含终端杆、中间杆、承力杆，这是常用的三种杆子组成的支撑部分。电子围栏防护阻挡的重要部分就是合金裸导线，它高压脉冲传输的载体。而高压绝缘导线是将脉冲电压从脉冲主机输送到合金裸导上，起到电子围栏主机与合金线裸导线的桥接作用。
（2）电子围栏主机：主要负责产生脉冲电子信号，发射到前端围栏合金裸线上，并接收返回信号，形成一个封闭回路。电子围栏主机有单防区、双防区之分，但功能都一样。每个电子围栏厂家主机功能有差别，如有的厂家电子围栏主机联动声光报警器及喇叭时，需要加电源或继电器。
（3）电子围栏后端：主要是由报警主机、键盘和控制软件组成，有特殊要求的会加上模拟电子地图以及监控联动等功能。
图2-27 电子围栏系统图
三、系统工作原理
电子围栏系统主要由高压电子脉冲式探测器和电子围栏前端两部分组成，探测器输出脉冲电频信号，分别有发射和接收两部分，从而在围栏上形成正、负两个回路。当入侵者破坏围栏导致某处发生短路或断路时，探测器会发出报警信号；电源或电池能量不足时，探测器也会发出报警信号，如图2-28、图2-29所示。
图2-28 系统工作原理图1
图2-29 系统工作原理图2
四、系统功能特点
（1）有强大的威慑作用，能有效阻退入侵者，防护周界区域，对翻越行为提供及时的报警；当有人试探接触脉冲电子围栏时，就会被脉冲电子围栏上的高压脉冲击退。
（2）能够对所有防区进行控制管理。
（3）若有人破坏或强行入侵，探测器探测到电子围栏被破坏或有人非法翻越造成的电子围栏线短路、接地或断路时，探测器发出报警信号，并通过报警线路传输至管理中心。
（4）管理中心的保安人员通过电子地图，可以迅速确定非法翻越的具体位置。
（5）同时通过视频联动，使相应摄像机的图像画面在监视器上弹出，使管理中心的保安人员能观察到现场情况。
（6）探测器报警信号也会触发现场警号发出报警声，夜间还会触发现场灯光给摄像机补光。适用性强，抗误报性能较好，防范效果佳安全可靠，对人体无直接伤害。
五、电子脉冲围栏系统的优越性
1.威慑感
这是新概念的周边报警系统，即“有形”报警系统，实实在在给入侵者一种威慑感觉和阻挡作用，使之在作案前便增加心理负担，不敢轻举妄动，达到防范作用，减少作案次数，提高系统的可靠性。
2.误报率低和适应性强
由于电子脉冲围栏系统采用了全新的报警检测和控制体系，确保了极低的误报率，如表2-2所示。因为它不像其他周边设备受环境（如树木、小动物、震动等）和气候（如雨、雾、风、雪等）的影响，也不受地形高和边界曲折形状的限制，还不像红外线、微波墙等系统那样，局限于视距，只能在直线及平坦区域的周界环境中使用。
表2-2 误报率低和适应性强
3.绝对安全及报警检测功能
传统的电围栏警戒系统没有报警检测功能，它仅仅以高压、大电流的方式阻止入侵者，极易造成入侵者伤残，甚至死亡等严重后果。
电子脉冲围栏系统采用了低能量的脉冲高压（5 000 V）。由于能量极低且作用时间极短，因而对人体不会构成伤害。一旦触及，也只会因有触电感而离开。同时电子围栏又能检测非正常的状况而报警。
4.电子脉冲围栏系统的阻挡功能
传统的红外对射、泄漏电缆或微波等系统，只具有报警功能，而没有阻挡功能。入侵者往往能毫无阻挡地跨越警戒线。也就是说，当有人入侵时，在系统发出报警之前，入侵者就可能已进入安防区域之内，这可能使事件处理复杂化。
电子脉冲围栏系统在防区的周边架设了一道电子围栏。如果有人企图入侵，首先挂在围栏上的“脉冲高压禁止攀爬”警示牌会给予他心理上的威慑感。如果企图跨越并触及围栏时，便给予电击，使之退缩离开，且不敢再次触及。而对于强行攀登者，则系统发出报警。再则，电子围栏采用了带有弹性的挂线杆。当入侵者企图跨越时，挠性的围栏不给予支持力，使入侵者无法跨越。这就是电子围栏的有效阻挡功能。
5.电子脉冲围栏系统的电脉冲对人身安全的保障
虽然电子脉冲围栏系统脉冲电压达5 000 V，但是脉冲的释放频率极低，每秒仅1次。脉冲的持续时间≤0.1 s。脉冲最大能量为5 J，脉冲最大电量为2.5 mC。由此可见，其能量很小，不会伤人，仅给予入侵者较难受的刺激，动摇其攀越围栏的心理动机，达到安全阻挡的目的。
操作指引
1.参照GB 12663—2001《防盗报警控制器通用技术条件》、GB 50254—2014《电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范》标准实施。
2.操作要点
（1）作业人员必须戴安全帽、绝缘手套，穿绝缘鞋和使用绝缘工具。
（2）在通信线路附近有其他线缆时，在没有辨清该线缆使用性质前，一律按电力线处理。
（3）新旧缆做好明确标识，待割接缆时必须两人现场核实、确认无误。
（4）尽量避免触碰和踩踏现有线缆，视情况需要，用保护材料对现有线缆进行包裹保护。
任务实施
一、电子围栏前端安装
安装原则：先将终端杆、承力杆、中间杆分别组装好；然后在墙上选择相应位置打眼，将三种杆分别固定；最后挂合金线，安装主机，通电调试。
1.前端安装方式
（1）墙顶式安装。
墙顶式电子围栏可以直接安装在围墙的顶部上方或是倾斜安装。围墙高度应在1.8 m以上。线杆的安装，可以有焊接、卡箍或预埋三种方式，视围墙结构状况选择较合适的方式。例如，在铁栅围墙上，可采用焊接法；在混凝土围墙上，可采用预埋方式；在砖墙上可采用卡箍方式。只要能保证稳固、美观，也可以采用别的方法，如图2-30、图2-31所示。
图2-30 墙顶式安装1
图2-31 墙顶式安装2(www.xing528.com)
（2）附属式安装。
附属式电子围栏附加在围墙和栅栏上部或者内侧，围墙直接承受电子围栏的压力和导线张力，所以在安装之前必须保证墙体的结构强度，如果不牢固，应预先加固。电子围栏前端最上面一根金属导体线离墙顶或者栅栏顶部的距离应不小于700 mm，如图2-32、图2-33所示。
图2-32 附属式安装1
图2-33 附属式安装2
（3）独立式电子围栏。
将电子围栏独立安装在建筑物的周围。由于其高度不小于1 800 mm，导线数达8～20条，所以，导线对终端杆和承力杆的张力较大，因此，终端杆和承力杆必须有足够的强度，且埋设必须稳固。如果土质坚实，可直接将终端杆和承力杆的下端埋入地下60 cm固定。如果终端杆的刚性不够，应增加支撑。中间承力杆虽不承受导线的张力作用，但必须支持多线的压力，因此也需要安装稳固，可采用埋入法安装。如下图2-34所示8线独立式安装。
图2-34 8线独立式电子围栏
2.前端围栏安装角度
（1）根据现场的情况及甲方要求确定周围栏角度（0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°、180°）和倾斜方向（内倾式、外倾式、垂直式或水平式安装），见下图2-35所示。
图2-35 前端围栏安装角度
（2）根据周界环境：居民区、学校附近建议为内倾或垂直安装，空旷地带建议为外倾，围墙高于2.5 m时可以采用水平安装。
（3）根据保护对象：防止外界入侵时建议为外倾式安装，防止内部翻越时建议为内倾式。
3.终端杆及终端杆绝缘子安装
用终端绝缘子固定夹把终端绝缘子挂在终端杆上，考虑到距离越长，拉力越大，终端杆一般每70 m或者大的拐角和分区的需安装，见下图2-36所示。
图2-36 终端杆及终端杆绝缘子安装
4.承力杆及承力杆绝缘子安装
承力杆绝缘子可以用抽芯铆钉或者承力杆绝缘子固定螺丝安装到承力杆上面，应注意承力杆绝缘子的安装方向，中间承力杆一般每20 m安装一根，如图2-37所示。
图2-37 承力杆及承力杆绝缘子安装
5.中间杆及中间杆绝缘子安装
中间杆绝缘子是螺纹式的绝缘子，分为螺杆和螺帽两部分，先把螺杆套入过线杆，再把螺帽拧上，当螺帽没拧紧时，调整好方向和距离（要求每根杆子的方向和距离保持一致，可参照承力杆的间距），拧紧固定好即可。中间杆一般4～5 m安装一根，如图2-38所示。
图2-38 中间杆及中间杆绝缘子安装
6.紧线器安装
紧线器挂在前端围栏上，安装合金导线时，把导线从中间收紧器侧面的圆孔穿入，再对准并穿过中间的中缝，最后通过另一侧面的圆孔穿出，如图2-39所示。注意：紧线时切勿紧过头，如果紧线过紧，因为热胀冷缩，冬天可能会发生断裂。
图2-39 紧线器安装
7.避雷器安装
首先将避雷器固定件固定在终端杆顶端，再将避雷器通过自身的螺母固定在避雷器安装支架上面，避雷器通常安装在脉冲主机的上方，每一个防区都必须安装两支避雷器。
8.合金线之间的连接
用导线连接器连接，先将需连接的两导线头穿入连接器中，再用螺母将导线压紧在连接器中，如图2-40所示。
9.终端杆固定夹的安装
首先将终端杆固定夹固定在终端杆绝缘子上，再将固定夹固定在终端杆上，如图2-41所示。
图2-40 合金线之间的连接
图2-41 终端杆固定夹的安装
10.围栏警示牌的安装
警示牌固定在最上面一根合金线上，需靠杆安装，根据实际情况决定距离，一般每 10 m一块。
11.接地
接地要求：依据GB/T 7946—2008的接地原则与电力弱电接地分开。此电子围栏系统有：主机高压输出接地、避雷器接地、保护接地（主机主板、键盘主板和信号线屏蔽层）输出三种接地，高压接地与避雷接地可以共用，但必须与保护接地分开，而且两个接地桩之间的距离不小于4 m，接地桩埋地深度不小于1.5 m，弱电接地电阻值应小于4 Ω，高压电接地电阻值应小于10 Ω。避雷接地用16～25 mm2的铜导线可靠连接。
12.常用连线方式
根据不同的线制其连线方式各不相同，如图2-42所示。
图2-42 常用连线方式
二、电子围栏主机安装与连线
1.电子围栏主机安装
将主机牢固地固定在靠近防区起始点或防区分区处，也可以放在控制中心或门卫室。安装在室外时需配备相应的防雨箱，其连接方式如图2-43所示。
图2-43 电子围栏主机安装
2.电子围栏主机与电子围栏前端连接图
将周界围栏用高压绝缘线分别连接至控制器底端的高压接线柱上，其中最上面两条线必须经过避雷器后接入“1路输出”和“2路输出”两个发射端子，围栏末端1与3、2与4需用高压绝缘线短接，其他接线方式依情况而定。
任务小结
（1）小组讨论实训场地中电子围栏报警系统的使用方法及注意事项。
（2）小组讨论电子围栏报警系统实训存在的问题及解决办法等。
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