1、一种新型大区域周界安全防范系统设计方案探讨摘要：目前，常用的传统型周界安全防范设备（系统）在使用的过程中暴露出了很多问题和不足，尤其是在防范区域范围大、设备工作电源引入困难的工程应用中，传统型周界安防产品在设备的安装、使用、维护的各个环节都存在许多问题，本文提出一种新型的适合大防范区域范围周界安全防范系统的设计方案。 关键词：周界安全防范，大区域，传统型，新型 中图分类号：P624.8 文献标识码：A 文章编号： 0、引言 当上个世纪 90 年代初期国外的红外对射探测器一引入中国，就得到了国内广大用户的认可，与后来逐步问世的其它类型的周界防范产品一道先后安装在中国众多的需要周界安全防范的场所。
2、这些实时在线监测的周界探测报警系统，犹如一道“电子围墙” ，昼夜不停、实时地忠诚守卫着这些要害场所，一旦发现入侵者可主动发出报警，提示安保人员进行紧急防范处理，具有比诸如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等屏障物乃至现场巡逻人员高得多的智能性和实时性。然而，经过 20 多年来的应用，这些设备也暴露出不少问题和不足。 1、目前应用比较广泛的周界探测报警设备概述及问题总结 1.1 主动红外对射报警器 主动红外对射报警器由红外发射机和接收机两部分组成，相对安装在被保护的周界两端，工作时，发射机发出红外线束，与它相对的接收机收到红外光束后即处于警戒状态。当有人或物由发射机和接收机中间经过，阻断了红外光束时，报警
3、器发出报警信号。根据监测的距离及工作的红外光束（单光束、双光束及多光束）的多少分为不同型号。这种类型报警器可用于室外，也可用于室内，其目前应用广泛。 1.2 红外微波双鉴报警器 产品采用红外、微波多普勒信号双重分析技术，能自动对探测区域内人体、物体移动产生的红外光谱信号及多普勒频移信号进行运算判断，当非法入侵者进入其探测区内时，探测器的红外、微波探测同时侦测到人体、物体的移动，探测器对外发送报警信号。红外、微波的灵敏度可调，该种报警器主要应用于室内或有墙壁安装支撑的场合。 1.3 脉冲式电子围栏 脉冲式电子围栏由带电脉冲的电子缆线组成，电子缆线产生的非致命脉冲高压能有效击退入侵者，是一种主动入
4、侵防越系统，对入侵企图做出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并把入侵信号发送到监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快速地作出处理。电子围栏比较适用于室外长距离的周界防范用。 1.4 泄露电缆式周界探测报警系统 泄露电缆是一种具有特殊结构的同轴电缆，与普通的同轴电缆不同的是，泄露电缆在其外导体上沿长度方向周期性地开有一定形状的槽孔，所以又称为开槽电缆。 利用泄露电缆作为传感器组成的周界探测报警系统由两根平行埋在周界地下的泄露电缆和发射机、接收机组成。一根泄露电缆与发射机相连，向外发射能量。另一根泄露电缆与接收机相连，用来接收能量。发射机发射的高频电磁能经发射电缆向外发射，一部分能量
5、耦合到接收电缆，收发电缆之间的空间形成一个椭圆形的电磁场的探测区。 两根电缆之间的电磁耦合对扰动非常敏感。当有人、物进入此探测区时，会干扰这个耦合场，使接收电缆收到的电磁波能量发生变化。通过信号电路检测此变化量、变化率和持续时间等，就可通过电子电路触发报警。 1.5 驻极体振动电缆报警系统 驻极体振动电缆是一种经过特殊充电处理后带有永久预置电荷的介电材料。使用时，通常将驻极体电缆用塑料带固定在栅栏或钢丝网面上，其一端与报警控制电路相连，另一端与负载电阻相连。当有入侵者翻越栅栏、钢丝网或割栅栏、钢丝网时，电缆因受到振动而产生模拟信号电压，即可触发报警。 2、分布式光纤周界安全探测报警系统概述 2
6、.1 工作原理、特点 （1）由于光纤只能传输光信号，抗电磁干扰、耐腐蚀、能在恶劣的环境下工作，适于各种应用场合；可以排除因干扰造成的错误报警。 （2）光纤可环绕任意形状的警戒区域周界，也不受地形、地面不平坦等因素的限制。其探测灵敏度不受环境温度、湿度、风雨烟尘等气候环境的影响。可全天候可靠地工作。因易弯曲，布线方便灵活，特别适宜在地形复杂的周界布防。光纤传感器为无源的长线分布式，很适合在易燃易爆物品仓库、油库、武器弹药库等不宜接入电源或接入电源困难的场所安装。 （3）由于对被感测信息用波长编码，而波长是一种绝对参量，它不受光源功率波动等因素引起的系统损耗的影响，因而光纤传感器具有非常好的可靠性
7、和稳定性。 （4）可复用性强，采用多个光纤传感系统，可以构成分布式光纤传感网络；可用于大范围区域防范。 （5）安装简便，可安装在原有的防护栅网、围墙、房顶等处或沿输送管道表面敷设、掩埋。由于光纤细、软、呈线型，所以可以很方便地进行隐蔽安装，如可将光纤隐蔽在周界防御的铁丝网中，当有入侵者切断钢丝或因攀登、翻越铁网造成光纤拉伸、断裂时，通过报警主机即可发出报警。也可以把光纤埋在墙皮里，如可以把墙上刻一些凹槽，把光纤放入，外表再用灰浆抹平。同样也可以把光纤藏在房间的门板里。当入侵凿墙打洞或撕裂壁纸时，均会破坏光纤而发出报警信号。 2.2 系统组成 分布式光纤周界报警系统的组成非常简捷，主要由光纤及光
8、纤信号报警处理主机两部分组成。其中光纤作为传感器检测元件沿保护周界或被保护物体安装敷设，同时光纤也是检测信号的信息传输通道，传感光纤的始端与光纤信号报警处理主机的光纤接口相连；光纤信号报警处理主机由光源发射器、光滤波器、光电探测器、数字信号处理单元、报警输出继电器及光纤接口等组成。在较大范围的周界报警系统中，还可配置高性能的工控计算机，用以将光纤信号处理主机的信息联网上传至总监控室或其它分监控室。系统的简要结构组成图如下： 分布式光纤周界报警系统结构图 3、大区域周界安全防范系统设计方案 3.1 机场分布式光纤周界安全报警系统 （1）实现周界入侵的瞬时报警、定位，通知值班人员及时处理事故，防患
9、于未然。报警信息可以以文字、语音、警铃等方式呈现，同时这些报警信息自动记录存储。报警信号的持续时间可设定。 （2）联动现场报警喇叭、警灯，联动现场监视摄象机，启动 DVR 录像，在夜间可启动相关现场照明灯等。 （3）保存历史数据，作为日后事故分析的依据和经验的积累。 （4）具有局域网络接口，可与上级管理网络相连，实现报警信息的上传和共享。 （5）报警监视计算机画面以电子地图方式显示，方便运行值班人员随时直观地掌握情况及及时处理事故，如下所示的是一个报警时的显示画面： 报警监视画面示意图 机场分布式光纤周界安全报警系统的配置及安装示意图如下： 机场分布式光纤周界安全报警系统安装示意图 1 机场分
10、布式光纤周界安全报警系统安装示意图 2 周界报警系统后台通信组网示意图 3.2 输油、气管道分布式光纤周界安全报警系统 长距离输油、输气管道的防护性要求也很高，防管道破坏、防漏具有重要的意义，这种管道的大部分位于野外，且距离长达几十甚至上百公里，对这种管道的安全防护，我们也建议采用分布式光纤周界安全报警系统。传感光纤只需沿管道敷设或沿管道一起埋入地下即可，其实现功能同 3.1 中所述，其安装示意图如下： 输送管道分布式光纤周界安全报警系统安装示意图 4 、结语 随着科技的进步，通过相关设备开发研制厂家的不懈努力及产品在实际场合中的应用经验积累，我们相信分布式光纤周界安全报警系统会越来越成熟，成本会越来越低，设计方案会越来越优化，必将成为大区域、长距离周界安全防范的首选产品。
