脉冲电子围栏周界报警系统.docx
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脉冲电子围栏周界报警系统
脉冲电子围栏周界报警系统
设计方案
前言………………………………………………………………….
2
引用标准……………………………………………………………..
2
安全注意事项………………..………………………………………
2
一、功能与特点………………………………………………………..
3
二、产品优势………………………………………………………………
4
三、系统工作原理………………………………………………………
5
四、技术性能………………………………………………………………
13
五、电子围栏的设计要求……………………….…………………….
14
六、安装和连接要求………………………………………………………
16
七、使用与维护……………………………………..…………………….
24
前言
HDK-16D脉冲电子围栏周界系统（以下简称HDK-16D系统）是近年来集国际、国内周界报警领先技术研发设计制造的新一代智能型周界安防系统。
HDK-16D系统主要由多防区主机、1～16防区探测器和电子围栏三部分组成。
通常电子围栏在室外，沿着原有围墙或者地面安装，并与防区探测器、多防区主机相连接。
HDK-16D系统主要有三大功能：
1、阻挡功能，2、报警功能，3、备有报警接口，能与其它安防系统联动，提高系统的安全防范等级。
三者综合可将企图入侵者拒之于防区之外。
如果强行入侵或破坏系统，系统便能发出报警。
由此，可大大减少发案率。
HDK-16D系统主要用于周界安全防范。
适用于工矿企业、民爆仓库、变电站、停车场、养殖场、机场、监狱、农场、军事设施、住宅小区等等。
由于其极高的可靠性和极低的误报率，该产品被越来越多的周界安防系统所选用。
HDK-16D系统有别于传统的红外对射、微波和泄漏电缆等周界报警系统，有别于交流高压电网。
本产品具有安全、可靠、智能化程度高、误报率低、安装和维护方便等优点，并可和其他安防系统联动。
为确保正确安装和使用HDK-16D系统，充分发挥其功能，确保人身与设备安全，务请使用者在安装、使用本产品之前，认真仔细地阅读本说明。
引用标准
GB191-1990包装储运图示标志
GB12663-2001防盗报警控制器通用技术条件
GB7946-87带电铁丝网和电围栏的安装和安全运用
GB4208-1993外壳防务等级（IP代码）
GB16796-1997安全防范报警设备安全要求和试验方法
GB/T15211-1994报警系统环境试验
安全注意事项
●切勿在闪电期间安装电子围栏
●切勿将多防区主机、防区探测器直接安装在潮湿场所
●除非电子围栏已解除高压，否则切勿触摸系统导体部分。
●在安装使用本产品之前，对工作人员应预先做好安全教育，技术培训。
●本产品在通电状态下工作，内部带有AC220V、50Hz电压，产品的输出端和电子围栏上带有＜5KV的脉冲高压。
应避免人为触及，确保安全。
●本产品的使用者，必须具有电器安全知识，必须经过专业培训，熟悉本产品的正确使用方法。
●本产品一旦出现异常情况，应先切断电源，再作检查分析，防止故障扩大，按规定保修。
一、功能与特点
现有的周界安防产品有两大类。
一类是围墙，如传统的砖墙、水泥墙、玻璃墙、铁栅栏等等，都有明显的外形，把防区围起来，都有阻挡外来入侵作用，但是都不具有报警和监视功能。
另一类是报警系统，如红外对射报警器，泄漏电缆、CCTV等等，他们具有报警或监视作用，但是不具备阻挡作用。
HDK-16D系统把阻挡和报警二大功能有机地集成在一起。
既具有有形的电子围栏，又具有智能多防区主机，此报警系统成为一全新的周界安防系统。
1.1系统功能
1.1.1一台多防区主机可同时通过1-16台防区探测器，控制1～16个防区。
1.1.2具有完整的、有明确分界的电子围栏，具有强大的阻挡作用和威慑作用。
1.1.3具有误报率极低的智能报警功能，当某一防区前端发生案例时可通过智能化多防区主机在显示窗迅速显示该防区断网、短路、触网报警指示，反映前端状态。
1.1.4备有报警接口、开关信号输出、能与其他的安防系统联动，提高系统的安全防范等级。
1.1.5侦察功能—电子围栏能够检测各种侵扰的级别，具有区分偶然入侵还是强行闯入者的能力。
偶然入侵者因见到警告或受到电刺激而离开，报警器不发出报警。
强行闯入者为获得入侵通道而破坏电子围栏或翻越电子围栏，在这种情况下，系统会发出报警。
这样，区别情况、该报则报、该不报则不报，有效地消除对偶然入侵的虚假报警。
1.2系统特点
1.2.1绝对安全及报警感知性
传统的电子围栏警戒系统没有报警感知功能，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。
HDK-16D系统采用了低能量的脉冲高压（＜5KV）。
由于能量极低且作用时间极短暂，因而对人体不会造成伤害。
一旦触及，也会因直接有触电感而离开。
1.2.2误报率低和适应性强
HDK-16D系统基本不受环境（如树木、小动物、震动等）和气候（如风、雪、雨、雾等）的影响，不受地形高低和曲折程度的限制，误报率极低。
1.2.3阻挡和报警双重功能
周界安防系统的新概念是把企图入侵者阻挡在防区之外，不作案为目的。
而不是把入侵者在防区内抓起来。
HDK-16D系统能够实实在在给入侵者一种威慑感觉和阻挡作用，使其不敢轻举妄动，达到防范为主，减少作案次数。
1.2.4连续工作、布防/撤防，按需设定。
1.2.5可采用UPS做备用电源，以备停电时维持一段时间的工作。
1.2.6可根据用户要求和现场地理环境以及安全等级进行设计和安装。
并可和多种现代安防产品，例如电视监控系统、安防报警系统配套使用，以提高系统的安全防范等级。
二、产品优势
表2-1HDK-16D系统与同类产品相比，具有以下五大优势：
NO.
HDK-16D系统
同类产品
一
双防区探测器，一个防区探测器可以同时控制两个防区，节省了一个防区探测器和一个防水箱，接线也更加简便，大大降低了成本。
相邻的两个防区也要两个探测器，两个防水箱，接线繁琐，成本高。
二
电子围栏上每根合金导线上均有脉冲高压，威慑力大大增加。
一根高压一根零线并行，触及零线毫无反应，威慑力低。
三
白天低压，晚上高压，高低压自动切换，大大减轻了白天非故意触及造成的意外事故
白天晚上均为高压，白天容易造成非故意触及意外事故。
四
新型CAN总线传输技术，最远传输距离达10公里。
1.5公里以内普通双绞线既可传输，大大降低了传输成本。
RS485信号传输，传输距离≤1.5公里，采用带屏蔽双绞线传输，成本高昂。
五
16防区多功能主机，数码显示防区及前端电压值，人机界面友好，具有扩展功能，可直接与矩阵及硬盘录像机接口，实现与监控报警等设备联动。
8防区主机，无直观电压指示，不能直接与监控设备等联动。
三、系统工作原理
3.1HDK-16D系统主要由多防区主机、防区探测器、电子围栏三部分组成。
电子围栏是分布于周界的有形的脉冲式电子网络，其工作原理（图一）：
图一HDK-16D系统示意图
3.2多防区主机面板及功能说明（图二）：
图二多防区主机面板示意图
1、防区警戒指示灯，共对应16个防区，当所在防区布防时，对应警戒指示灯为绿色，当该防区报警时，指示灯从绿色变为红色，同时左下边的报警指示灯显示报警类别（即通讯、触网、断网、短路）；
2、防区电压指示窗口，由4位LED数码显示，显示左边防区所在防区脉冲电压；
3、防区指示窗口，由2位LED数码显示01～16个防区的防区号，它对应下面的防区选择，布防、撤防、记录操作的防区号指示；
4、防区选择键，按上为防区递增，按下为防区递减，同时上方的防区指示窗口也随其递增或递减；
5、布防按键，当选择好防区号后，可以进行布防操作，对应的防区探测器开始工作，该防区处于警戒状态；
6、撤防按键，当选择好防区号后，可以进行撤防操作，对应的防区停止工作；
7、记录按键，当某防区报警，在撤防后，先选择要查询的防区号，再按记录键，可查询该防区的报警类别（即通讯、触网、断网、短路）；
8、退出键，当进行记录查询后，按此键退出记录查询状态，方可进行其它操作；
9、通讯故障指示灯，当某防区探测器的通讯或防区探测器与多防区主机的通讯线有故障时，该灯点亮为红色且一亮一灭跳动指示；
10、触网报警指示灯，正常状态下不显示，当防区电子围栏被外界入侵碰触，达到报警条件时，触网指示灯点亮为红色；
11、断线报警指示灯，正常状态下不显示，当防区电子围栏被外界入侵破坏电子围栏，发生断线时，断网指示灯点亮为红色；
12、短路报警指示灯，正常状态下不显示，当有外界入侵采取短接方法破坏电子围栏时，短路指示灯点亮为红色；
13、主机电源输入，AC220V/50Hz，为保证停电时系统仍能工作，建议采用UPS作为备用电源；
14、通讯及报警输出接口，作为防区探测器与多防区主机的通讯接口，报警时同时输出一组开关信号；
15、扩展接口，多防区主机需要联动其它安防设备时，可由此输出开关信号。
3.3防区探测器面板（图三）：
图三防区探测器面板示意图
1.防区电压指示窗口，即时反应防区当前的脉冲电压；
2.操作状态指示窗口，分为四部份（A—D）：
A:
防区号显示，防区探测器为双防区时，可以显示两个防区，"1"为第①防区，"2"为第②防区，此显示对应防区电压指示窗口和防区状态；
B:
防区状态显示，显示①防区或②防区当前的工作状态，1为电子围栏绝缘度极差，2为电子围栏绝缘度一般，3为电子围栏绝缘度正常；
C:
①防区灵敏度指示，显示①防区当前的灵敏度；
D:
②防区灵敏度指示，显示②防区当前的灵敏度；
3.
防区灵敏度按键，调整
防区的灵敏度，由1、2、3三个数值标示，1为最低，2为中档，3为最高；
4.保存键，设置好①防区或②防区的灵敏度后，用保存键对其设置进行保存，下次通电开机，即为保存的设置；
5.②防区灵敏度按键，设置②防区的灵敏度，由1、2、3三个数值标示，1为最低，2为中档，3为最高；
6.
防区断线报警指示，当
防区电子围栏被外界入侵破坏了电子围栏，发生断线时，断线指示灯点亮为红色；
7.
防区触网报警指示，当
防区电子围栏被外界入侵碰触，达到报警条件时，触网指示灯点亮为红色；
8.
防区短路报警指示，当
防区有外界入侵采取短接方法破坏电子围栏时，短路指示灯点亮为红色；
9.②防区断线报警指示，当②防区电子围栏被外界入侵破坏了电子围栏，发生断线时，断线指示灯点亮为红色；
10.②防区触网报警指示，当②防区电子围栏被外界入侵碰触，达到报警条件时，触网指示灯点亮为红色；
11.②防区短路报警指示，当②防区有外界入侵采取短接方法破坏电子围栏时，短路指示灯点亮为红色；
12.防区探测器电源输入，AC220V/50Hz，为保证停电时系统仍能工作，建议采用UPS作为备用电源；
13.
、②防区的脉冲电压输出接线端，左边四个接线桩为
防区脉冲电压输出端子，右边四个接线桩为②防区脉冲电压输出端子；
通讯及信号输出，防区探测器与多防区主机的通讯接口，以及当防区探测器报
警时的开关信号输出接口；
14.光传感器接口，主要用于感应白天与夜晚，并在不同时段智能地改变防区电子围栏的警戒等级，实现白天稍低，夜晚加强的警戒功能；
15.
图四多防区主机接线示意图
地线接口，每个防区探测器需要正确接入大地线，以保证本系统的正常工作。
3.4主机接线示意图（图四）：
为空脚；
和
为通讯接口，是防区探测器和多防区主机的通讯线接口，实现防区探测器和多防区主机间的实时检测与控制；
图五外接报警继电器示意图
、
、
为一组开关信号输出，
、
组成常开信号，
、
组成常闭信号，当多防区主机掉电和有报警时输出相反，外接其它大功率报警设备（如射灯警号）时，由于机内继电器功率有限，须外接继电器控制，具体接线如图（图五）：
为空脚；
电源输入：
AC220V/50Hz
图六防区探测器接线示意图
多防区主机扩展接口输出孔，用于联动其它安防报警设备，有单独对应防区的报警开关信号输出；其具体接线需在机内进行，其C1与01为一组，共16组开关信号（C1、O1至C16、O16）,其中C字母打头的是信号公共端，与O字母打头的序号组成常开或常闭，改动接线座上方对应的L焊盘的焊点即改变了开关信号是常开或是常闭；中间焊盘为公共点，与左边焊盘相联是常开，与右边焊盘相联是常闭，出厂设为常开信号。
3.5防区探测器接线示意图（图六）：
1.A1、B1、C1、D1为
防区脉冲电压的输入输出接口，A1为输出，接入外部电子围栏，再绕回由B1输入防区探测器；C1也为输出，接入外部电子围栏，再绕回由D1输入防区探测器；
2．A2、B2、C2、D2为
防区脉冲电压的输入输出接口，A2为输出，接入外部电子围栏，再绕回由B2输入防区探测器；C2也为输出，接入外部电子围栏，再绕回由D2输入防区探测器；
3．
和
为空脚；
4．
和
为防区探测器与多防区主机的通讯线接口；
注意：
连接时防区探测器与多防区主机上的
和
要一致，不能接反；
5.
、
、
为
防区的报警开关信号输出，
为公共端，与
组成常开信号，与
组成常闭信号，此信号用于外接其它安防设备或现场报警；
6．
、
、
为
防区的报警开关信号输出，
为公共端，与
组成常开信号，与
组成常闭信号，此信号用于外接其它安防设备或现场报警；注：
以上两组开关信号为防区探测器通电状态下所测值，在断电时的信号状态相反，以实现断电报警功能。
图七光敏传感器接口示意图
3.6光敏传感器接口（图七）：
①和⑤为空脚；
②接大地口，出厂时配有接线铜片，请采用焊接方式；
③和④是光敏传感器输出端，外接光敏器件，放置于易受自然光且防水的地方，使其能在不同时段自动转换工作电压，可在防水箱下部钻一个φ6的孔，把光敏器件引线朝上固定好，并将引线接到防区探测器相应接口上。
3.7系统基本工作原理
HDK-16D脉冲电子围栏周界系统由多防区主机、防区探测器和电子围栏三部分组成，一台多防区主机可同时控制1～16台防区探测器。
多防区主机通常安装在值班室。
一个防区探测器可以同时接入两个防区，一般将其安装在每个防区的始端。
多防区主机与防区探测器之间通过总线制通讯线连接。
一个周界较长的围栏可分成多段防区，每个防区和一个防区探测器相连。
从多防区主机引出一组通讯线与防区探测器连接，每个防区探测器通讯线可并行连接，以减少通讯线长度。
通讯距离在1.5公里以内可采用普通双绞线，大于1.5公里建议采用带屏蔽双绞线，屏蔽层一端接地，或者采用普通双绞线加中继器传输，最远传输距离为10公里。
另外再引一根220V电源线至每个防区探测器，电源线和通讯线不能共用一根多芯线，必须单独穿管埋设。
电子围栏是分布于周界的有形的脉冲式电子网络，其工作原理见图一HDK-16D系统示意图所示。
当脉冲电子围栏周界系统完全通电后，多防区主机上两个LED数码窗口有随机的显示，其它都不点亮；防区探测器上的两个LED数码窗口也有随机显示，按动主机上的防区选择上下键，选定要布防的防区比如①防区，再按布防键，此时防区警戒指示区域的①号灯变为绿色，说明①防区已布防；重复此操作，可使其它防区也处于布防状态。
当防区探测器处于布防状态后，防区电压指示窗口会显示左边的
防区或
右边的
防区当前脉冲电压值，其下方的A、B、C、D四个LED分别显示：
A为与当前显示电压相对应的防区号；B为该防区的绝缘等级；C为
防区的当前灵敏度；D为
防区的当前灵敏度；按动下方的灵敏度操作按键可分别调整两个防区的灵敏度，按保存键保存此设置；
所有防区处于警戒状态下，当有入侵者侵入时，以①防区为例，出现断线、短路或触网报警时，防区探测器上的报警类别灯（断线报警、短路报警、触网报警）会相应的点亮变为红色，说明有相应的警情，防区探测器随即通讯主机，输出信号；
当多防区主机收到①防区探测器的报警信号后，防区警戒指示区域相应的①防区指示灯从绿色变为红色，报警指示区域相应的报警类别灯被点亮为红色，且多防区主机内发出警笛声提醒值守人员，并输出开关信号以驱动其它设备工作。
如果防区探测器故障、掉电或通讯线被破坏时，多防区主机会立即报警，通讯指示灯闪亮并显示该防区号，以提醒值守人员及时检查。
各报警类别说明：
断线报警：
当某防区电子围栏被入侵者剪断任一根，本系统便会立即发出断线报警信号，通知值班人员。
触网报警：
当电子围栏的某处发生触网时报警（触网等效电阻在5K～30K之间被视为触网，为了消除由于动、植物和人偶然触及电子围栏引起的虚假报警，本防区探测器中的检测电路设定在3个脉冲信号连续不正常时才确认报警，延迟报警时间约3秒）。
短路报警：
当某防区电子围栏线间发生短路，超出3个脉冲，本系统便发出短路报警指示。
开盖、断电报警：
防区探测器和多防区主机都设有防拆功能。
当防区探测器被人开启机盖或断电时，防区探测器的两个防区均输出开关信号，同时多防区主机显示这两个防区通讯故障；当多防区主机被人开启机盖或断电时，多防区主机会立即输出开关信号（开盖时，主机会自动发出报警提示音和开关信号；断电时，主机只输出开关信号）。
为了能实时监测本系统的正常工作，请在多防区主机的报警输出接口接入外接报警设备。
注：
如果发现电子围栏导线之间或导线与挂线杆之间的绝缘水平降低，线线连接处接触不良，应及时检查电子围栏，找出原因（外来因素或综合因素），并采取措施排除，以免造成虚假报警。
四、技术性能
4.1供电电源
多防区主机AC220V/50Hz≤15W，防区探测器AC220V/50Hz≤65W
4.2输出特性
4.2.1脉冲幅度：
＜5KV
4.2.2脉冲持续时间：
≤0.1S
4.2.3每个脉冲最大能量：
5.0J（焦耳）
4.3使用环境
4.3.1温度：
-40℃～+55℃
4.3.2相对湿度：
≤95%
4.4外形尺寸：
320×240×110
4.5重量：
多防区主机：
2.1Kg
防区探测器：
6.9Kg
五、电子围栏的设计要求
5.1根据不同的安全等级，配置合适的能满足要求的电子围栏。
通常把安全等级分为Ι、Ⅱ、Ⅲ三级。
Ι—一般安全等级，采用4线系统，防区分段不超过500米。
Ⅱ—中等安全等级，采用8线系统，防区分段不超过300米。
Ⅲ—高等安全等级，采用12线系统，防区分段不超过150米。
每个防区必须配置防区探测器，并且与多防区主机可靠通讯，这样才能正确显示报警所在防区及前端报警状态。
报警输出通常与CCTV、射灯，报警器等其他安防系统联动。
5.2安全性
5.2.1不准在电子围栏上接入交流电源。
当产品失效或发生故障时，应保证电子围栏不带交流电。
5.2.2本产品符合国家安全标准，具有能量电荷控制，不会直接造成人身伤害。
5.2.3连带因素及受电击的影响：
本产品的电子脉冲不会伤害入侵者，但应避免连带因素。
为了解决这个问题，其一，在电子围栏上醒目的位置，每隔10米，挂上专用的“电子围栏，禁止触摸”警示牌。
警告入侵者，切勿触及。
其二，电子围栏的安装高度不够高时，为避免人员无意中触及，应在电子围栏的外侧或两侧安装隔离墙或隔离网。
5.2.4危险区的隔离：
电子围栏的脉冲能量，有时会产生火花而点燃可燃气体。
为此，当有可燃气体存在时，应在电子围栏附近，竖立一道与之相同的虚拟防护墙。
该虚拟防护墙相当于一道接地网。
或者按照相关的国家标准和行业标准的安全距离要求实施。
5.2.5电子围栏不应当架设在电力线路或电信线路的同一电杆上。
5.2.6电子围栏应与电力线路保持足够的安全距离。
其间的最小距离如表5-1所示。
5.2.7在1KV及以下的架空电力线两侧2m范围内，电子围栏的高度不得超过2m。
5.2.8在1KV以上的架空电力线两侧10m范围内，电子围栏的高度不得超过1.5m。
5.2.9电子围栏与公用道路边沿的水平距离应大于5m（墙顶式电子围栏例外）。
表5-1架空电力线与电子围栏的最小距离
架空电力线
电压等级（KV）
与电子围栏的
最小水平距离（m）
与电子围栏的
最小垂直距离（m）
10及以下
2.5
2
35-110
5
3
220
7
4
330
9
5
500
9
5
5.2.10电子围栏带脉冲高压，当接点处接触不良时，或物体接近带电导体时，会发生微弱的电火花。
因此，电子围栏应架设在无可燃气体，无可燃液体的场合，或者按照有关国标、部标要求，保持足够的安全距离，或者采取保护性安全隔离措施。
5.3电子围栏的种类
电子围栏按其在现场的安装位置，主要分为独立式、墙顶式两类。
5.3.1独立式电子围栏，直接架设在地面上。
其高度达2米以上。
考虑到设备和人身安全，要求在独立式电子围栏的一侧或两侧，安装不低于1.2m的防护网或围墙。
其间的净空距离应不小于1m。
使独立式电子围栏正常工作部位处于一个公众通常难以接近的封闭区域内。
独立式电子围栏（见附图九），有钢性和软性两种结构：
钢性的电子围栏，中间杆全为钢支架；软性的电子围栏中间杆上部为软性PV杆,下部为钢支架。
导线数：
按高度分为12线、16线、20线。
线距：
1m以下部分为150mm，1m以上为220mm或稍宽一些。
线径：
φ1.6mm高强度，低电阻、抗腐蚀合金导线。
中间杆间距：
一般为3m，最大为5m。
5.3.2墙顶式电子围栏（见附图十一、十二），架设在现有围墙的顶部上方。
围墙的高度应在2m以上。
电子围栏的高度为0.8m左右。
导线数：
按高度分为4线、8线。
线距：
150—220mm。
线张力：
30—50kg。
线径：
φ1.6mm高强度，低电阻、抗腐蚀合金导线。
中间杆：
PV杆φ9mm。
中间杆的间距一般为3m，最大为5m。
承力杆：
φ32mm喷塑钢管，壁厚1.5mm。
终端杆：
φ42mm喷塑钢管，壁厚3mm。
5.4电子围栏的其他配件，包括终端绝缘子，PV杆中间绝缘子、承力杆绝缘子，终端绝缘子固定夹，螺纹式线-线连接器，警示牌，避雷器，16#合金丝，高压绝缘导线等。
六、安装和连接要求
图八电子围栏前端示意图
6.1系统前端总示意图（图八）：
如图所示，整个系统的前端由防区探测器，终端杆，中间杆（或承力杆），避雷器，终端绝缘子，中间杆绝缘子（或承力杆绝缘子），紧线器，高压绝缘导线，合金线，及电源线，通讯线等组成。
6.2独立式电子围栏（图九）：
图九独立式电子围栏示意图
6.2.1独立式电子围栏，直接安装在地面上。
由于其高度达2米以上，导线数达12-20线，所以，导线对终端杆的张力较大，因此，终端杆必须有足够的强度，终端杆的埋设必须稳固。
如果土质坚实，可直接将终端杆的下端埋入地下600mm作固定。
如果土质较松软，则应埋入混凝土基础之中，增加其稳定性。
如果终端杆的刚性不够，应增加支撑（图十）。
终端杆间最大距离：
60m。
图十终端杆支撑示意图
图十一墙顶斜装电子围栏
6.2.2中间杆，虽不承受导线的张力作用，但必须支持众多导线的压力，因此，也需要安装的稳固。
同样可采用埋入法安装。
中间杆间最大距离5m。
6.3墙顶式电子围栏（图十一、
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