一、概念
脈沖式電子圍欄是通過提高電壓值(范圍值:5000-10000V),像脈搏一樣間斷通電,達到不傷人的防盜圍欄。脈沖式電子圍欄以“阻擋威懾為主,報警為輔”為基準,是目前國際上最實用最先進的周界防范報警系統。
脈沖電子圍欄周界報警系統由脈沖主機(能量控制器)、前端探測圍欄及報警信號的傳輸和顯示等三部分組成。脈沖主機產生脈沖高壓供給前端圍欄,探測入侵者,并能發出報警信號;前端圍欄附件包括:受力柱、中間柱、電子線(合金線)、緊線器、線夾、警示牌、固定件等。
脈沖式電子圍欄最先使用于歐洲畜牧業,修建圍欄,方便管理和圈養,隨后運用到電力、風力系統、機場、住宅小區、工廠、重要倉庫、博物館、賓館、政府、監獄等。中國首度由歐脈引進英國羅特蘭脈沖式電子圍欄,往后國內脈沖式電子圍欄有了日新月異的變化。
二、脈沖式電子圍欄的主要優勢
脈沖電子圍欄秉承了電子圍欄有形可見、警示阻攔的特點,在技術上又汲取了報警系統的相關理念,使之成為一種集阻擋、威懾和報警為一體的有形的周界防護產品。與以往周界防護產品相比,脈沖電子圍欄具有以下幾點優勢:
(一)使用安全,不會造成人身傷亡,能起到很好的威懾作用
通常電子圍欄上所帶的是5000V~10000V脈沖電壓,雖然電壓值很高,但由于采用的是脈沖方式,具有突變性和不連續性,類似于人的脈搏跳動,是有間歇的;因此觸網后僅僅只會有電擊感,不致造成人身傷亡,能起到很好的威懾作用。
(二)“物防”和“技防”于一身,提高了安全防范等級
脈沖電子圍欄可以依附于原有周界安裝使用,也可以獨自形成周界使用,前端的電子圍欄本身就是有形的屏障,不僅有一定的高度,安裝時還可以使之傾斜一定的角度,加大了攀越的難度,延長了翻越的時間,如果強行入侵或破壞,系統將會發出報警,并與其他技術防范系統聯動,提高了安全防范等級。
(三)可區分事件性質,誤報率低
脈沖電子圍欄周界防范系統具有區分偶然觸及和強行入侵事件性質的功能,工作時不受環境(如樹木、小動物、震動等)與氣候的影響,如果有無意觸及到圍欄,或者其它物體(如樹枝)瞬間碰及圍欄,系統不報警;而只有當入侵者強行入侵、攀越電子圍欄造成系統斷線(開路)或持續碰線(短路)時,才會發出報警。因此,脈沖電子圍欄系統的報警具有智能功能,誤報率極低。
(四)環境適應性強,使用受限因素少
電子圍欄前端結構由金屬桿和導線構成,安裝時不受地形、地貌(高低和曲折程度)的限制,可根據各種基礎、地質、地形環境,靈活地設計結構、配置材料和組織施工,解決了主動紅外探測器、微波探測器僅適合直線或平坦區域容易構成封閉的無防范死角的應用局限。鑒于安全性方面的優勢,脈沖電子圍欄目前正全面的應用在監獄看守所的周界防護中,逐步取代以往有可能致人傷亡的高壓電網,使得監獄看守所周界防范更加科學化、人性化。另外由于脈沖電子圍欄具有很好的環境適應性、誤報率低等特點,又可對企圖入侵者進行警示,已廣泛應用于如通信、電力、軍事、交通等大型基礎設施領域,以及高檔別墅、住宅小區等民用市場。
三、脈沖電子圍欄主機的主要技術及特點
脈沖電子圍欄系統通常由脈沖電子圍欄主機、脈沖電子圍欄前端組成。脈沖電子圍欄主機的基本功能是發出安全的高壓脈沖電,并輸送到脈沖電子圍欄前端,同時監測脈沖電路,一旦有入侵行為,則發出報警信號;脈沖電子圍欄前端的作用是形成現場的防護周界,主要由特殊合金經特殊工藝加工而制成的導線構成,還有用于安裝固定導線的終端桿、承力桿、絕緣子、固定件和起警示作用的警示牌等。
脈沖電子圍欄主機是構成系統的核心,決定著系統工作的安全性、警情探測的準確性和事件報警的及時性,所以為了滿足各種周界防范的需要,主機產品不斷引入先進技術,推陳出新,其性能更加穩定,功能也日趨完善。
(一)Bi-Polar雙極性技術脈沖電子圍欄前端導線的電壓是由電子圍欄主機提供的。普通產品的電子圍欄只有一半的導電線上通有脈沖高壓,具有電擊能力,另一半沒有高壓,不具備電擊能力。而增加Bi-Polar雙極性技術后,電子圍欄前端的每根導電線上都帶有脈沖高壓,每根導線均可實現5000V~10000V脈沖電壓穩定運行,相連兩線之間及每根導線與地之間均能產生電擊,并可實現剪斷、短路任意一根線或者觸網都能報警,提供更全面的防護。
(二)SoftMega數控高能技術最高輸出能量是脈沖電子圍欄主機的核心指標之一,決定著電擊強度和報警精度,能量越高,電擊效果越明顯,越能體現電子圍欄本身的主動防御作用。如果輸出能量低至不足1焦耳時,除了阻隔、報警作用外,威懾作用極低,身體接觸和觸摸亦感覺不到麻木;當輸出能量高過5焦耳以上,那么既可保證攀爬時的電擊強度,又可精確識別天氣、小動物等因素導致的能量泄露,可很好地識別入侵和誤報警問題。為保證電擊時人身不受傷害,國家標準GB/T7946中規定脈沖電子圍欄主機最高輸出能量不大于5焦耳。在高端脈沖電子圍欄主機產品中應用SoftMega數控高能技術軟件適應精確控制,在任何使用環境和圍欄結構中實現精準輸出設定電壓和能量,確保安全防范標準。
(三)計算機芯片控制技術在脈沖電子圍欄主機中采用CPU控制芯片,用戶可以根據需要,自行設定諸如電壓、報警條件等各項參數,如可根據實際的環境條件設置“延時三秒鐘和在電壓變化超出規定值后才會引起報警”的報警條件,有效解決目前主動紅外探測器誤報率高的問題,比如小動物觸碰、樹葉觸碰而引起的報警。
(四)報警模式智能切換當在高壓狀態時,為了避免誤報,對警情脈沖進行計數分析。比如第一個脈沖偵測到警情時現場警號觸發,但報警信息不傳到報警中心,直至第三個脈沖信號依然檢測到警情時脈沖主機才將警情發送到報警中心,如果第四個脈沖和第五個脈沖仍然檢測到警情時在第六個脈沖發出后主機自動切換到低壓模式,避免不必要的傷害,一旦警情解除后主機立即恢復到高壓狀態,這樣設計不僅起到了現場的威懾作用,還充分保證了觸網人的生命安全。此外,大多數脈沖電子圍欄主機均基本具備高低壓切換、電子圍欄上電壓值的實時顯示功能;很多的電子圍欄前端導線及配件在材料上、工藝上也有相當的技術性改進,使得產品在安全性、可靠性以及警情探測的準確性等方面進一步得到保證。
四、脈沖電子圍欄前端設備的選擇
當今電子圍欄已經在中國部分城市廣泛應用,但對于選擇什么樣的產品,什么樣的材料才能更好的發揮電子圍欄的周界防盜功能,能夠使設備的壽命更長,大多數人都不是很清楚,筆者就各類前端設備所使用的材料做一下對比分析,供大家參考:
脈沖前端的支架主要有:終端桿和承力桿兩種,而終端桿和承力桿材料主要有熱鍍鋅涂塑材質、不銹鋼材質、玻璃纖維三種。
(一)熱鍍鋅涂塑材質
熱鍍鋅管,耐腐蝕,而且結實,表面涂塑后更美觀,可與底座焊接,裝到圍墻上更牢固,不會出現歪斜等情況,也可以使用萬向調整角度,安裝方便。優點是安裝牢固,耐用,但美觀方面稍不及不銹鋼管。
(二)不銹鋼材質
不銹鋼管,通常用做裝飾管。所謂裝飾管,市場上通常最厚的也就2mm,一般都是1mm左右的壁厚,作為受力桿一般選用較好的不銹鋼材質,能保證幾年內不銹,但缺點是牢固度不好,而較好的不銹鋼材質價格可能通常也比較高。
(三)玻璃纖維材質
玻璃纖維材質,是一種性能優異的無機非金屬材料,通常用作復合材料中的增強材料,也是極好的電絕緣材料和絕熱保溫材料。不過雖然它的性能良好,價格也比較便宜,但如果裝在室外經不起風化,不耐腐蝕,不能與金屬底座焊接,裝圍墻上不牢固。
所以分析總結,不同的環境下廠家可以選擇不同的材質作為圍欄的前端。行業中做得較好的幾個廠家,如廣拓、萊克米、堅盾、炎榮等基本上選用熱鍍鋅材質。
五、優秀產品推薦
(一)國產產品
上海歐脈電子科技發展有限公司今年推出一款新產品BIP200S,該產品是自主研發的;產品的所有功能都可以根據客戶的需要選擇性使用。
產品型號:BIP200S
品牌:Oumai
BIP200S脈沖主機優勢:
☆高速RISC處理器:采用工業級高速RISC處理器,輕松應對各種指令和信號傳輸,數據處理瞬間完成;
★無級調壓:對圍欄輸出的高壓可在300-5000伏之間隨意調整;
☆遠程監控:配合歐脈專利技術的OM485D接力式光端機,可實現中心軟件的遠程控制;
★Wi-Fi監控:使用歐脈獨家技術打造的手機軟件,通過WiFi模塊對脈沖主機進行監控;
☆手機測高壓:一部普通手機就能測量圍欄高壓數值,無需再攀爬圍墻;
★超低功耗:通過全電壓同步整流和低功耗次級開關穩壓,降低功耗,待機狀態更達到綠色能源之星標準;
☆觸網報警:歐脈自主研發,可實現人體觸摸電子圍欄報警。
BIP200S脈沖主機功能特點:
1、無級調壓技術:對圍欄輸出的脈沖高壓可在300-5000伏之間隨意(連續)調整,手機軟件、平板電腦PC軟件、脈沖主機本身都可操作;高低壓也可以直接切換;
2、短路、斷路、人體觸網報警識別;
3、靜音報警功能:脈沖主機通過液晶屏閃爍和LED閃爍提示報警,夜間不擾民;
4、報警觸發靈敏度可調,降低誤報率;
5、實時狀態顯示:LCD顯示實時電壓、報警等信息,LED指示電源、蓄電池狀態、通訊狀態等,脈沖主機工作狀態一目了然;
6、歐脈獨家Double-IP技術,實現圍欄上每根線都有脈沖高壓;
7、多信號輸出接口:RS485總線、NO/NC、DC12V輸出及歐脈獨有的光纖模塊,遠近皆宜;
8、歐脈中心控制軟件:顯示報警的防區、調整脈沖電壓、高低壓切換、布/撤防、報警靈敏度調節、IP地址設定;存儲、打印報警記錄;
9、Wi-Fi監控:使用歐脈獨家技術打造的手機軟件,通過手機或平板電腦監控脈沖主機工作狀態;
10、使用方便:保安人員巡邏時,只需一部普通手機就能測出圍欄電壓,隨時掌握圍欄是否處于警戒狀態;
11、維護方便:檢修人員巡檢時,只需一部普通手機就能檢測出脈沖主機所有工作參數,如有故障,無需判斷查找便可及時準確處理;
12、工作狀態記憶功能,主機自帶壽命達100萬次以上的非易失性存儲器,即使UPS斷電,也能自動存儲原有數據;
13、主機內置脈沖調制式蓄電池充放電管理電路,LED充放電狀態顯示,留有蓄電池接口;
14、超低功耗:12V/2.6AH蓄電池,斷電后可連續工作24小時;
15、電源寬電壓:AC100-240V50-60Hz或AC18-36V或DC12V10W16、防水等級:IP65。
(二)進口產品
產品型號:ESB275
品牌:羅特蘭
系統組成:
脈沖式電子圍欄周界報警系統由能量控制器(脈沖主機)、帶脈沖高壓的電子圍欄、報警信號的傳輸和顯示等三部分組成。脈沖主機產生脈沖高壓供給電子圍欄,探測入侵者,并能發出報警信號;電子圍欄附件包括:受力柱、中間柱、電子線、緊線器、線夾、警示牌、固定件等。
功能和特點:
1、電子圍欄采用高、低壓探測相結合的原理,相鄰兩線之間有較高的電位差,觸碰時加大打擊力度,具有威懾、報警功能,阻擋作用、誤報率極低;
2、不受自然環境地勢及周界彎度的影響;
3、有多組報警輸出接口,能與聲光報警器等其它設備聯動;
4、外形美觀,與周圍環境融為一體;
5、圍欄立柱使用新型復合材料,可耐酸(除強氧化性酸)、堿、污水、海水等,不會生銹,-40~120℃不變形,使用壽命長;
6、絕緣性能良好,擊穿強度20kV/mm,體積電阻率1千萬MΩ.cm,圍欄附件少,簡捷便于安裝;
脈沖主機英國原裝進口,經歐洲、公安部3C認證。
工作原理:
脈沖主機發出的高壓脈沖信號經過圍欄電子線(合金線)組成的回路后,要以高于限定報警電壓的電壓值回到脈沖主機,若脈沖主機不能收到返回的高壓信號,或者返回的脈沖信號低于限定報警值,則脈沖主機報警。高壓信號不能返回的情形,如圍欄線斷開、相鄰兩線短路、雨天植被覆蓋等。
技術參數:
防區數量 1、2、4、8防區
存儲能量 2.0J
輸出電壓 約5000v-9900V
脈沖間隔 1.28S
脈沖持續時間 3.12MS
電源 12VDC 最大耗電量400mA
12V直流電壓 7A/h電池可提供約6小時的備用電源
功率 5W
報警輸出 NO、NC
應用范圍:
廣泛應用于電力、電信、住宅小區、工廠、重要倉庫、軍事設施、博物館、機場、政府機關、看守所等處。
責任編輯:gt
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