ANENC智能脉冲电子围栏系统设计方案

电子围栏周界防护报警系统

设计方案

2014 V3.18

结合安防设施的技术特点，并从基地智能化系统整体管理考虑，设计在基地周界建成的围墙上设置脉冲电子围栏探测器进行防护，中心设置报警接收主机等设备，构成基地的周界防越报警系统。

前端设备主要是电子围栏，电子围栏系统是一种”有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，从而把报警系统和警戒系统有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的目的。在国外已被广泛使用在周界安防领域，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。安装系统后，相当于在墙顶上形成一道”有形”的电子屏障，增加了围墙高度，使外人无法入侵，也使围墙内的人无法从墙面攀越逃离。电子脉冲每分钟60次扫描电子墙的每一根导线，每个脉冲峰值有0.2－10KV，使入侵者难以攀越。另外本系统如遇断路、短路或失电，系统都会发出报警信号。还可以与任何报警系统联网使用，便于提高防范等级。系统可以分别输出脉冲主机和前端围栏两组报警信号，方便系统报警时用户及时检查出报警原因。系统设计将防范区域进行合理划分，尽可能做到报警时准确定位，每个区域防范范围控制在人眼可视视野内。周界防区无死角、无盲区。

（智能型周界安防阻挡报警系统包括前端围栏、脉冲主机、防区现场联动监控及现场报警和控制中心接警处理机）

• 物理屏障：导电围栏可采用阻挡攀爬跨越的安全设计结构—围墙（网）上装或落装均保持2.4米以上总高，导线间距10-20厘米，端部向外侧倾斜30°，增加入侵者畏难心理和攀越难度。
  
• 电击防御：入侵者攀爬或破坏导电围栏时可产生脉冲电击，利用电击刺痛感应和肌肉痉挛反射，有效威慑或强制终止入侵行为。
  
• 探测报警：监测导电围栏在电击、短路和断路等异常情况并输出报警信号。
  
• 系统组网：备有报警输出、远程控制和计算机通讯接口，支持与其它安防系统的组网和联动摄像机等等。
  

1.2 系统组成

1.2.1电子围栏系统主要由脉冲控制器(防区控制主机)、导电围栏、高压绝缘导线和防雷接地三部分组成。

导电围栏包括上装和落装两种基本形式，其设计安装应符合相关国际标准：

• 在公众接触区域应与围墙或栅栏等物理屏障配合使用
  
• 为减小无意接触：物理屏障高度应大于1800mm，网眼最大尺寸应小于100mm
  
• 为防止钻爬跨越：围栏线缆间距150-250mm；上装采用4/6/8线围栏，高度大于800mm；落装采用12/18/24线围栏，高度大于2400mm
  
• 为防止卡入电击：电子围栏与物理屏障间距应小于200mm或大于1000mm
  

  脉冲控制器与围栏导线使用高压绝缘电缆连接，高压绝缘电缆一般埋管铺设，特殊条件可架空铺设，具体要求参照有关标准。
  

  为降低高压绝缘电缆铺设成本，建议脉冲控制器优选安装在靠近周界的室内，在最低温度高于-40℃地区大型周界项目中，多台脉冲控制器可就近安装在专用室外配电箱。脉冲控制器需接地良好，围栏按标准配置避雷器并良好接地。
  

  1.2.2中心控制部分主要由报警管理软件、报警接收机、警情打印机、报警联动电子地图
  

  
  

ANC-ACP02系列组网图

周界防范是通用安防系统的基础。与电子围栏相关的周界安防技术包括：主动防御的高压电网和被动探测的红外对射、振动电缆、感应电缆等。

其他被动探测技术产品，依赖于报警后的抢险救援，徒增安全管理的被动压力和控制风险。

电子围栏与其他周界安防技术比较具有独特的优势：

• 主动防御
  

  电子围栏有形的物理屏障和无形的电击防御功能，给任何入侵者以强烈的心理威慑和攀越阻拦，大幅减少入侵动机和闯关概率，降低安保备勤压力和冲突风险，实现从被动探测的”关门打狗”到主动防御的”拒之门外”的根本转变。
  

• 强适应性
  

  周界结构由金属杆件和线缆构成，可根据各种基础、地质、地形、气象环境，方便灵活地设计结构、配置材料和组织施工，特别是突破了红外对射、微波墙等系统仅适合视距和直线及平坦区域的应用局限，不受地形高低和边界曲折形状的限制，满足所有项目周界安防需求。
  

• 低误报率
  

  脉冲控制器采用标准高能脉冲发送和回馈智能比较技术，可准确探测电击、短路、断路等异常情况，有效规避了其他探测技术易受环境（如树木、小动物、震动等）和气候（如雨、雾、风、雪等）影响的缺陷，确保极低的误报率。
  

• 绝对安全
  

  欧美在广泛的电子围栏应用中发展和完善了标准法规，包括脉冲控制器电气特性和安装规范，严格控制脉冲的电压（0.2-10KV）、能量（50欧姆标准负载小于5焦耳）、持续时间（小于0.01 秒）和频率（大于1秒），克服了传统的高压电网（2-10KV）电击强度大且不受控、易导致接触者击伤或死亡的缺陷，确保安防所需的电击强度和避免人身安全直接或间接的伤害。
  

   

• 经济节能
  

  采用高能脉冲电击机制，每千米围栏功耗小于40瓦，比较传统的高压电网每千米围栏功耗5-12KW，可大幅较少运行费用，实现了经济节能
  

对比表如下:

ANENC电子围栏的突出特性如下:

• 系统的整体性、严密性和威慑性
  

  本系统是一种”有形”的报警系统，实实在在地给人一种威慑感觉，使入侵者增加一种心理压力，从而把报警系统和警戒系统有机地结合起来，达到以防为主，防报结合的目的。安装本系统后，相当于在墙顶上形成一道”有形”的电子屏障，增加了围墙高度，使外人无法入侵，也使围墙内的人无法从墙面攀越逃离。如有特殊需要也可将ANENC系统做成隐蔽式的。电子脉冲每分钟60次扫描电子墙的每一根导线，每个脉冲峰值有5－8千伏，使入侵者难以攀越，以此延长了翻越的时间。另外本系统如遇断路、短路或失电，系统都会发出报警信号。报警输出为两组开关量信号，可分显示前端报警还是主机报警，便于客户在报警时及时找出报警原因，还可以与任何报警系统联网使用，便于提高防范等级。
  

• 系统对环境适应性强且误报率极低
  

  由于系统结构上的特点， 该系统误报率低，不受环境（如植被，树木，小动物等）和气候（如雾，雨，风和雪等）的影响。由于误报率极低，不会由于经常误报而使保安人员产生麻痹思想，故一旦报警就会立即引起保安人员的高度重视。该系统还可以和110报警中心联网。
  

• 系统绝对安全及报警感知性
  

  本系统和交流电网具有本质的不同，它采用了高压脉冲（5000-10000V）及低能量（小于5个焦耳）脉冲电压或低压脉冲（1500v以内），每秒钟发出一个脉冲信号，因而对人不会构成生命危害，同时电子围栏的柔性PV中间过线杆和专用合金丝，不支持人体的重量，又能感知入侵者的入侵，并发出报警信号，确保系统的安全可靠。
  

• 系统适用性强
  

  统有高压、低压两种工作模式，用户可以根据不同的需求自由切换模式，高压模式可以产生峰值为5000－10000V的高压脉冲，低压模式可以产生峰值为1500v左右的脉冲电压。可以在白天或有人员在围栏附近作业进切换到脉冲峰值为1500V左右的低压模式，这使前端围栏的脉冲打击力度更小，如果夜间或安全警惕较高时，可以恢复到脉冲峰值为5000－10000V的高压脉冲模式。系统可以分别输出脉冲主机和前端围栏两组报警信号，方便系统报警时用户及时检查出报警原因。另外可以通过中心控制室内的ANC-KP-PLUS来调节前端任意一个防区的布撤防状态、电压幅值、灵敏度高低等等参数
  

• 系统的可扩容性
  

  ANENC系统具有扩容能力，可以和其他国内外现有报警监控设备兼容。有利于今后进一步提高安全等级，避免设备的重复投入。
  

• 系统的智能性
  

  ANENC专用控制键盘ANC-KP-PLUS可直接控制255个防区脉冲主机，且能对任意一个防区进行布撤防和电压调节，另外本公司的TCP/IP转换网络模块能直接和电子围栏连接组网进入控制中心专用管理软件，该软件能对前端任意一个防区进行布撤防和电压调节，且能实时检测前端工作状态。
  

国家、行业标准和地方法规

2.2 系统结构

2.2.1 项目配置：

□防区数：

本项目周界长度共2500米，200米一个防区，共13个防区，需6台四线双防区主机，1台四线单防区主机。

□产品质量保证和服务：

公司对设备实行三年免费保修；免费向用户提供技术培训；在贵司第一次设计方案时协助设计和帮助；

实行终身技术服务。

• 电子围栏系统结构示意图
  

2.2.2 脉冲控制器

□
选型：工程型/牧用型

根据用户需求、安保级别、使用环境和技术等级分为以下几类：

• 工程型：适合别墅、高档社区、电站等大型公共设施和军事基地、监狱等特保禁区
  
• 牧用性：适合畜牧养殖场、牧场、动物保护区

工程型脉冲控制器一般采用以下先进技术

• 双极性输出：可同时输出2组高压脉冲（5～10KV），实现围栏每根线缆
  

  间及对地的多重电击能力，提供更全面的防护效能。
  

• 成熟先进的通讯接口与协议：可提供通用强大的系统组网和控制能力。
  
• 隔离式反馈电路+监控软件：可动态精细监测围栏信号变化，有效提高抗
  

  干扰能力和降低误报警率。
  

  建议周界安防工程选用工程型脉冲控制器。
  

□
焦耳数

标称输出能量是脉冲控制器的核心指标，直接决定电击强度和报警精度。5焦耳以上机型因输出能量较大，既可保证攀爬电击强度，又可精确识别天气、植物、小动物等因素导致的能量泄露，几乎完全避免入侵和误报警。

安保要求低、投资能力弱的项目建议选用经济的5焦耳机型；安保要求高、投资能力强的项目建议选用10焦耳以上机型及高压机型。

2.2.3 导电围栏

□
安装形式选型：上装/落装

围墙或栅栏均可采用上装形式。

安保要求高、投资能力强的项目，建议考虑栅栏被破拆穿越的风险，采用落装形式。

• 导电围栏线数、防雷、接地选型
  

  按照相关部门的管理规定的一般项目建议选用：上装6线制（总高800mm、线间距150mm），落装12线制（总高2400mm、线间距200mm），按标准配置防雷器和接地。
  

强雷区的项目建议：每个防区从围栏最高点的最顶端引1根线接入防雷器后埋地。

• 防区设置选型
  

工程级脉冲控制器为单防区驱动型，一般按照每70M做一个防区。

• 单元配置数量
  

  按周界平面转角或垂直落差为节点划分为若干区段，每个区段按70米配置若干标准单元，不足70米部分也配置为1个标准单元，按总计配置的标准单元数计算导电围栏部分的项目报价和采购成本。
  

2.2.4 高压电缆选型

11焦耳脉冲控制器使用稀土铝芯高压电缆；5焦耳脉冲控制器在连接长度小于50米时使用镀锌铁芯高压电缆，大于50米时建议使用稀土铝芯高压电缆。

2.2.5 联网

一般电子围栏系统可接入多种设备、系统，包括警灯、警笛、监控中心计算机系统。

工程型脉冲控制器一般配置手控开关和多种输入、输出、通信接口，既可以独立运行，也支持设备联动、远程控制和组网监控。

对于脉冲控制器独立运行的项目而言，多种接口提供了设备联动、运程控制和组网监控的升级条件。对于接入监控中心计算机系统的项目，建议选用配置成熟通用通讯协议的脉冲控制器，例如CAN-BUS，以利于经济便捷地实现各种设备的自由互联和系统功能的自由定制。

3．系统功能设计

□
设备联动：在周界关键节点处设置警报器、照明灯等设备，并接入脉冲控制器报警输出接口，当脉冲控制器探测入侵报警后自动启动警报器和照明灯，强力威慑入侵者和方便现场处置。

□
远程控制：当脉冲控制器与安保值班异地设置时，可将值班控制器接入脉冲控制器远程控制接口，实现值班控制器远程控制激励布撤防。

□
组网监控：在设有应用计算机网络技术监控中心的综合安防项目中，可通过RS485通讯接口将脉冲控制器接入控制计算机系统，由监控系统软件按定制的布防计划和处警预案自动控制脉冲控制器，并实现系统各种设备互联互动。

4．主要设备选型

4.1中心管理软件(ANC-ACP02-SF)

● WINDOWS操作平台

    系统运行在WIN98、WIN2000、WIN XP等操作平台下，稳定可靠，并且有简体中文操作界面。

● 多级电子地图定位、显示

    任意多级电子地图显示，可以在地图上设置用户、报警点等，可以通过地图直观显示各种设备的状态,
纯矢量化电子地图，无级矢量缩放，任意漫游，图层数量无限制，设置及制作简单。

● 多级操作管理权限

   不同类型的操作员拥有不同的操作权限：系统管理员、报警管理员、普通用户；各级管理员只能进行相应的权限操作；如设备的配置、报警区域的设置、地图定位等操作只有系统管理员才可以进行。

●
灵活设置的分类显示板

    通过显示板技术，可以分类以列表方式显示报警点、通讯机的状态。

● 可自定义的打印、显示信息的内容和格式

    可以分类显示并打印各种报警信息，以符合不同的需求。

● 报警声音提示

    报告警情发生,提醒值班人员注意。

● 中心多功能操作

    中心管理员可通过中心对任意区域的任意防区进行布撤防、电压设置、灵敏度等功能性参数设定操作。

●
可靠的数据备份和恢复

    提供完善的数据维护工具，除了备份数据外，即使在数据库遭到意外破坏时，还可定时自动备份报警数据。

● 系统链接方式

    可直接通过RS232接口或者TCP/IP网络方式组网，最大支持1024*1024个防区。

● 超强的通讯控制功能

方便的系统集成接口，通过编程接口，警讯中心能够与其他系统无逢地集成，形成一个统一的大系统。

● 智能自检测功能

可对用户和系统设备定时检测，用户超时或设备故障时警告。直观显示用户当前状态和系统设备使用状态。

●
开放式嵌入口

可为用户提供二次开发包，方便客户整合平台。

4.2中心管理键盘(ANC-KP-PLUS)

þ
采用内嵌亚克力面板，整体美观耐用；采用树状菜单操作，简单快捷。

þ多种工作状态指示，采用高亮LED灯直观的显示出控制键盘的工作状态。

þ内置蜂鸣器和防拆开关；且带有报警输出联动，可外置高分贝警号。

þ可实时显示和控制每台高压电子脉冲式探测器的状态(如脉冲电压幅值、报警灵敏度和布防撤防状态）。

þ可通过USB接口连接电脑，使用专属的操作软件进行操控 , (在电脑屏幕上显示电子地图和报警记录）。

þ通过CAN-BUS可直接控制256台高压电子脉冲式探测器，且可直接通过CAN-BUS光端机传输信号。

þ可分用户任意控制每台探测器的线上电压；且能直接对任意一个防区进行布撤防。

þ采用FSTN的LCD液晶大屏显示，能让使用人员更直观更便捷的进行操作。

þ报警时可显示对应防区的报警类型（如触网、短路、断线）。

þ可设置操作密码，减少非使用人员的误操作，令使用者和管理者更安心。

þ可通过TCP/IP的方式双向传输数据，实现无地界的远程控制。

þ可替代传统方式的总线报警主机，能外接单防区模块，使应用面更加广泛，系统延展性更强。

4.3电子围栏防区控制主机

“ANC-ACP02”系列产品是英国ANENC安防系统公司经过多年的研发,同时也整合了目前国际上所有电子围栏脉冲主机最先进的技术,并且独家采用了目前国际上最前端的数字芯片CPU处理技术,该系列产品的具体特性如下:

*SoftMega数控高能技术

*BiPolar双极性输出技术

*具有高低压自动或人工转换

*主机每条线都带电且电压能远程任意设定

*传输灵活适用，支持光纤或TCP/IP传输

*采用开放式协议，支持与其他设备或系统兼容并用

*采用领先的CAN-BUS总线通讯方式，传输速率更高，信号传输更稳定

*脉冲主机采用高亮度低功耗超大LED显示屏实时显示主机工作中的各种状态

*支持双向定期巡检功能，实时监测前端设备，增强了设备的可靠性

*支持远程组网控制，通过远程协议对组网中的任何地方的任意防区进行各种操作

*集成型电路设计，采用本公司自主研发的CPU控制芯片

*每分钟60次的实时前端检测，实时掌握和控制前端的工作状况

*业界唯一采用通过CAN-BUS传输方式来实现控制中心与前端双向通讯

*光电隔离式反馈电路，有效的将高压信号转换成可靠的光信号，从而避免了高压对主机的干扰和损害

*主机采用先进的实时动态检测方式，主机CPU实时采样外围合金线上转换后的光信号且根据CPU内部算法计算出外围警戒的状态是属于干扰、误报还是正常报警从而实现了零误报的功能

*控制键盘采用了目前最先进的32位处理器，配合高速率的CAN-BUS总线传输，从而能高效快速的接收并处理前端脉冲主机每隔10分钟定时发送过来的实时状态数据包，且精准的校正前端脉冲主机各项参数

另外该产品还具备以下特性：

★系统采用了先进的CAN-BUS通讯协议，智能型控制功能，无需外接模块，脉冲主机可直接通过总线与控制键盘连接，一个控制键盘能连接256台脉冲主机，且能对任意一个防区进行布撤防和脉冲电压幅度的调节以及报警灵敏度的选择，还能报警灵敏度的选择，还能通过专用的报警软件实现电脑控制脉冲主机的操作且能显示电子地图。

★该系统可以通过光纤传输或者采用TCP/IP传输实现超距离超区域的管理，真正实现全球无缝连接，可通过专用管理软件实现多级管理定点控制等等功能。

★系统采用了实时动态电压采样方案，面板上所指示的电压是前端围栏上的真实电压，有别于目前市面上通用的虚拟显示电压技术，即直接由CPU发出电压信号而固定显示出来的虚拟脉冲电压值。

★采用独有的三级动态实时电压侦测平衡电路，CPU实时接收前端围栏上电压信号，从而动态调节电压，当防区距离过大时，前端线上电压的衰减值会被CPU侦测到且数字化后调节三级驱动来确保线上电压恒定不变；当防区距离过近时，该系统会动态降低电压从而延长设备的寿命，确保机器稳定持续的工作。

★报警模式智能切换功能：当在高压状态时，为了避免误报，第一个脉冲侦测到警情时现场警号触发，但报警信息不传到报警中心，直至第三个脉冲信号依然检测到警情时脉冲主机才将警情发送到报警中心，如果第四个脉冲仍然检测到警情时在第五个脉冲发出后主机自动切换到低压模式，避免不必要的伤害，一旦警情解除后主机立即恢复到高压状态。

★高低压探测模式自动切换：系统采用了可选人工或智能高低压状态自动调节技术，即在白天或光线强警戒要求低的时候脉冲主机自动将工作状态调节成低压模式，当夜晚或光线暗淡时脉冲主机自动调节成高压模式实行高警戒状态；亦可通过控制键盘或管理软件设定某一固定时间段内自动切换到设定的电压值。

★围栏控制器内置DC12V7AH 蓄电池，该系统内置两套工作程序，可以在220V掉电后设备瞬间启动蓄电池工作程序，采用线性检测值的方式实时侦测前端围栏状况，使其变化符合线性衰减的原则，故而能确保设备持续正常工作10小时以上。

★误报率极低，先进的报警原理，克服了红外、微波、静电感应等的技术缺陷，周界各种绝缘子采用专利

的均位防水设计，加大爬电距离，保证系统在能报警的同时，不受气候、地形等环境的影响。

★无盲区、无死角，周界围栏可随地形的起伏架设，大门口、拐角均可安装，使用灵活大大增加了应用性。

★安全可, 靠，系统采用高电压、低能量的设计思路，对人体不会构成生命危害。

★围栏控制器有多组常开/常闭开关量输出、DC12V恒压输出、DC12V联动输出、AC24V联动输出、CAN-BUS、报警输出延时设定等多种输出功能。

★系统采用开放式设计具有极强的可扩充性，可以与其他智能化设备整合使用。

★电池保护：电池正负极反接保护，当蓄电池正负接反，系统保护电路瞬间启动，保护CPU不被其损伤或烧坏。

★独特的双重防雨外壳保护设计，可直接安装于室外。

技术性能 Technical Performance

供电电源 Power supply

AC220V,(-20%至20%)，50Hz，25W 或AC24V / DC 24V

AC220V,(-20% to 20%)，50Hz，25W or AC24V / DC 24V

输出特性 output characteristics

脉冲幅度：5000V-10000V pulse amplitude: 5000v-10000v

脉冲持续时间 pulse duration：≤0.1S

每个脉冲最大电量 maximum electric amount per pulse：2.5mc（毫科伦）

每个脉冲最大能量maximum energy per pulse：5.0J（焦耳）

脉冲电流峰值 pulse current peak：10A

输出超过300Made 持续时间 duration for output over 300Made：≤1.5ms

使用环境 use environment

温度temperature-40～55℃

相对湿度relative humidity ≤95%

安全要求 security requirements

绝缘电阻：电源插头与外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻，在正常条件下应不小于100M欧姆。

Insulation resistance: the insulation resistance between the power plug and the exposed metal part of the housing should be no less than 100M under normal condition.

抗电强度：电源插头与外壳裸露不见之间应能承受50Hz交流电压1.5KV的抗电强度试验。

Dielectric strength: the power plug and the exposed components of the housing should be able to withstand a dielectric strength test of 50HZ1.5KV AC voltage.

泄露电流：＜5mA（交流、峰值）Leakage current: <5mA (AC. Peak)

外形尺寸38cm * 30cm*18cm Size: 38cm*30cm*18cm

5．施工安装规范

• 底座安装要坚固、水平，前后底座之间尽量保持一条直线，尽量与铁栅栏保持垂直。
  
• 底座安装固定，采用不锈钢膨胀螺栓或普通膨胀螺栓，为防锈和长期使用优先选择不锈钢螺栓。终端杆底座采用8mm的螺栓，中间杆底座采用6mm的螺栓。
  
• 围栏电线之间需保持平行等距，应为200mm±20mm。
  
• 围栏收紧器上下之间保持为一条竖直直线。
  
• 最上一根围栏与围墙顶端的距离不小于750mm，最下一根围栏与围墙顶端的距离为150mm±20mm。
  
• 线线连接器中间的高压绝缘线需穿一根平滑的PVC细管，以防老化。
  
• 排PVC管时，务必保证管管之间有接头，并且用V－PVC专用胶粘结牢固。应与甲方沟通，确认采用沿墙角边缘排管或地下排管。地下排管需挖地时，应保证一定深度（40cm左右）。
  
• 排线时，必须保证一条线走到底，中间严格避免接头情况；尤其是地下排管时，应坚决杜绝。
  
• 安装避雷器时，地桩必须打入地下80cm以下，每个避雷器应接两根地桩，地桩之间保持2m以上的距离。地桩参考规格：长1.0m，直径1－2cm。
  
• 墙墩之间（10m）应挂一块警示牌，以充分提醒警示。
  
• 485总线选用规格：RVV二芯，2*1.5mm，防水。
  
• 电源线选用规格： RVV二芯，2*2.0mm，防水。
  
• 若采用多防区系统，脉冲控制主机可以直接放于室外或者置于防水箱内均可。
  

施工中应注意的其他问题: