网络电子围栏解决电力安防难题

文/贺琰旻

电能是国民经济和人民生活所不可或缺的基础能源，电力工业所承担的职责就是制造电能并将之输送到国家的各个角落,因此电力行业中的支柱企业如变电站、供电所、发电厂等场所的运营和维稳变得尤为重要。随着城市的不断发展，城市中心用电密度的逐年增强，人们对发电厂、供电所和变电站的运行提出了更高的要求。如何有效地保障变电站及电厂的人身和财产安全是安防企业一直在探索的重要课题。

距离隔阂带来安防困难重重

近年来，经济快速发展导致对电力需求的不断增加，电力工业得到了迅速发展，电力网络的覆盖范围也相应扩大。但许多电站都建设在地理位置比较偏僻的区域，有些山区的电站距离市区多达几十公里甚至上百公里，远离人群，给处理警情带来了困难。一些位于远郊区的电厂由于建厂规模庞大等必然因素，其周界长度也会相应增加，防护面积的扩大造成了危险分子易于藏匿的天然劣势；另一方面为了能够减少电流传输时发生的线损，降低成本，有很多变电站必须建立在深入市区的位置，这些位置的人员、物品流动非常频繁，加上需要管控的物品丰富，普通的单一安防产品厂商很难提供全面系统的防护；另外，各大电厂及其各自电力设施分布分散，市区县镇各个行政级别都有不同级别的电站，控制中心想要实现统一的集中化管控比较困难，信息收集及报警处理程序缓慢为电力行业的安全防护造成了极大的困难。但无论怎样，电力设施内安装有重要且价值不菲的设备，保障它们的安全运作至关重要，因为它们的运作正常与否直接关系到企业或整个行业能否正常运作，甚至会对民生产生重大影响。

在这样的情况之下，想要安排充足人手来值守所有变电站、变电所、通讯站等设施显而易见是不现实的。如何充分利用技防手段来消除距离隔阂，保证电网设施安全运行，保障人民群众安居乐业，这是电网企业及安防行业一直都在思索的问题。

网络电子围栏对电力行业周界安防起到了重要作用。它具有远程监控、多级联网、设备联动三大优势，可以解决电力行业安防设施偏远、布局分散的两大难题，保障电力设施的安全运行，从而保证人民生产、生活的稳定和谐。

网络电子围栏助力坚强电网

从现在的实际使用情况来看，电子围栏是适用于电力行业周界安防的首选产品。电子围栏采用了先进的“阻挡为主，辅助报警”的周界安防理念，集“威慑、阻挡、报警”于一身，非常适合应用在偏远地区的电力行业设施。电子围栏前端的高压导线及醒目的警示标志能够对犯罪分子起到威慑作用，有效降低他们的犯罪动机。安装了电子围栏的围墙高度明显提升，不法分子触碰线缆即会遭受到高压电打击，能有效起到阻挡入侵的作用。如果系统发生异常，如触碰、被剪断或设备故障等，主机便会发出报警信息至控制中心。传统的电子围栏对实现电力设施的本地化防范有极大的帮助，但是却并不能解决电网扩散带来的远距离管理问题。

广拓结合多年为电力设施安全防范管理的实际经验，提出新一代网络电子围栏系统，以全面提高电力设施设备的安全性及操作的便利性。网络电子围栏是新一代的电子围栏产品，在原有电子围栏优势的基础上，融合了现代网络双向通讯技术，为客户实现远程控制奠定基础。网络电子围栏具有远程监控、多级联网、设备联动三大优势，能够解决电力行业安防受制于发展带来的偏远、分散等问题，满足电力行业的实际安防需求。

五层构架实现远程监控

网络电子围栏系统从下往上的总体架构体系可分为物理层、传感层、控制层、网络层、应用层共五层结构。

物理层。随着社会的发展，传统以“报警为主”的理念已经逐渐被颠覆，取而代之的是“阻挡为主，报警为辅”的最新理念。监控摄像头、被动红外探测、主动红外对射等设施都可以记录犯罪行为，发出报警信号，但却不能有效制止违法犯罪行为。采用电子围栏前端系统做为物理层首先能够有效增加围墙高度，非致命高压脉冲能对入侵者形成物理阻挡和电打击，有效地威慑入侵者，阻止入侵行为的发生。

传感层。由电子围栏控制主机构成网络电子围栏系统传感层。当脉冲电子围栏前端处于触网、短路、断路状态时，主机马上产生报警信号，并把入侵信号发送到网络电子围栏控制层。通过Bi-polar两极化专利设计，广拓的电子围栏控制主机可输出到围栏前端的全部导线都带有高压脉冲输出和报警检测功能。

控制层。周界安防系统往往需要管理很大的范围，这就需要管理许多的前端报警设备。为了提高系统的工作效率，集中化管理势在必行。广拓优先采用Modbus数据总线技术，对前端传感器层设备进行整合和管理控制，实现布撤防、工作模式调节、报警信号分析处理、管理控制和信号网络上传等功能。

图1：网络电子围栏主机图

网络层。随着“平安城市”和“智慧城市”理念的提出，具有网络管理功能的电子围栏系统越来越受用户的青睐。对应用户的不同需求，系统必须支持局域网、广域网、internet等多种网络结构。

应用层。系统业务应用层主要是提供功能模块，如电子围栏远程控制、报警联动处理和其他安防系统接入功能等。通过与其他系统的整合，可以对监控现场的周界、楼宇、消防设备进行实时监控及处理。如有入侵行为发生，系统联动视频设备进行录像抓拍取证，并进行声光警示，同时提醒远程工作人员进行处理，以保障前端监控现场安全。此外系统应提供开放式的系统接口，可实现与其他安防系统的扩展。

多级联网构架完整体系

针对电力行业的网络电子围栏系统的三级平台设立场所及各自功能有：监控现场：设在电厂、变电站等前端场所和通信机房，收集现场第一手数据，实时传输；监控中心：设在电力企业指定安全控制中心，实现统一指挥与应急指挥；区域协管部门：设在监控中心以外的协管部门，按权限分配协管区域，实现分级管理。

监控现场的电子围栏系统、视频监控系统、门禁系统、火警系统信息传送至监控中心；监控中心拥有最高权限，可以集中管理与应急指挥所有终端监控现场设备；区域协管系统可通过主控中心分配管理权限，负责管理所辖区域内的终端现场系统，实现分级管理。

图2：电力行业三级平台结构

由于前文提到的位置偏远，分布分散的问题，电力公司已经成功开发了的电力专网以实现网络化安全防护，这已经成为电力行业安防技术的发展趋势。利用网络，控制中心可以对下属各个分控站实现远程监视、远程控制、远程管理、远程记录的自动化管理。通过客户现有通信网络，用户可以在监控中心或任意授权计算机上随时远程实时查看监控现场的视频信息，还可以对现场的电子围栏、视频设备实现布防、撤防、功能调节和运行状态监控等操作。由于整合的dVR及NVR的功能，网络电子围栏系统还支持按摄像机、时间段查询前端视频设备和中心存储的录像文件，并提供回放速度控制功能。

设备联动真实还原现场实景

网络电子围栏系统能够将各电力设施视频监控系统、周界报警系统、电子巡更系统、门禁系统、短信报警控制系统联动整合，把变电站内的音/视频画面、人员出入的状况、变电站内的报警信号等数据及时地传回监控中心，方便建立长效监管机制。如果一旦发现设备报警，系统会在第一时间将报警信号通过网络按权限范围直接告知预设的各级部门，可以在最大程度上提高用户警情响应速度。在管控中心的电子地图上可以明示出报警防区，方便用户分析报警原因。与此同时系统启动报警/视频联动、报警信号量输出、短信报警等多种报警联动功能。在客户端自动弹出预置的联动控制界面，提示用户立即监察报警防区情况。事后管理人员能够按站点、防区、报警原因和报警时间查询自动产生的报警记录及分析处理结果，还可以远程调看防区关联视频录像，使警情记录及分析更完善，为制定未来预防措施提供客观依据。

广拓所开发的网络电子围栏系统采用第三代网络监控技术，不仅适用单个电力设施的独立监控管理、实时监控，更适合多个电力设施的远程集中管理。系统可以实现跨平台操作，只要能上网的地方就可以实时监测设备工作情况。

图3：网络电子围栏系统构架

网络电子围栏系统能够充分利用电力设施现有的网络环境，直接将视频服务器接入网络即可，不影响原有网络结构。丰富的接口可以实现各种报警器材、红外感应等设备接入，充分满足电力企业用户对各种指标的监测要求。核心设备采用采用嵌入式操作系统，便于安装，无需人员管理，适于多种恶劣环境应用。

另外，网络电子围栏系统安装操作简单、维护方便。只需要一套软件、一台主机，就可以实现对平台内所有设备的监控管理，无须重复投资，也降低了使用者操作和管理的难度，其开放性、可扩性、兼容性和灵活性的特点，能使产品的升级换代平稳过渡。系统还可提供sdK开发包和软件接口，方便软件集成到相关办公自动化管理系统。

未来之路依然任重道远

自从2011年起，全国各地各级电力单位都发布了不少通知要求，为电力设施的安全防范系统做出了更科学细致的规定。国内一些知名的网络电子围栏厂商，如广拓依照要求规定，为全国多家变电站的安全防范系统进行了改造，增加了视频监控、灯光联动设备，实现变电站安防系统联动。

例如在湖北某变电站安全防范系统中，该变电站已经安装有高压脉冲电子围栏系统、视频监控系统、灯光系统，但各系统相互独立，且部分区域缺少必要的视频监控点位和灯光系统，会严重影响站内安全运行的需求，并且不满足要求的规定。广拓为其拟定了包括前端安装、线路敷设、设备安装、中心机房设备安装等总体施工流程，严格按照相关规定实施安装，最终顺利完成了成功验收。经过改造后的该变电站的周界安全防范系统符合国家规定，设计更全面，操作更简便，运行更稳定。

现任国家电网董事长的刘振亚先生在《建设坚强智能电网推动21世纪能源可持续发展》的论坛主旨演讲中也着重强调了“坚强”和“智能”是现代电网不可或缺的两大特征。其中“坚强”要求电网结构合理、运行安全，具有强大的资源配置能力和风险抵御能力，是智能电网的基础。

随着防范技术的发展，变电站无人值守的应用日渐增多。从功能性上来说，无人值守需要多系统联动，如周界防盗报警系统和110报警通信系统联动、视频监控系统联动、紧急广播系统联动、电子巡更系统联动等。另一方面远程监测与控制也将继续是电力行业的安防诉求。这就对新时代电力行业的安全防范工作提出了新的要求及期待，安防产品在构建坚强电网的过程中依然将持续不断地扮演着重要角色。时代发展的车轮一刻都不停歇，这也促使安防企业不断革新核心技术，进行产品及应用的转型，仔细研究用户实际需求，开发相适应的产品。