电子围栏市场：前景广阔百花齐放

2013-12-22

中国公共安全 2013年18期

自八十年代中期伊始,欧洲、美洲、澳洲、亚洲、非洲等世界各国均将人体科学电击效应的研究成果应用于电栅栏上，形成了电子围栏产品。电子围栏在民用领域的应用，多年以前已遍布世界各地。而我国民用领域应用的年代虽然比不上国外，但中国是一个大国，人口众多，近年来安防产品在民用领域的迅速发展，已经向我们展示了一个令人十分欣慰的憧憬。

电子围栏的起源

电子围栏最早起源于欧洲的流动牧场,牧人为了放牧的需要,栓几根导线通上直流电,加上简单的通、断开关，就形成了最早的电子围栏，使牲畜在固定的围栏内活动。由于人们在摸索中发现，时续、时断的直流高压，可以使牲畜触电感到害怕，由于电击的时间在通、断中被减少，电击能量变小，牲畜电击后的死亡率就大大地减少了。于是这种直流通断脉冲式高压电子围栏——第一代电子围栏，开始被广泛应用于欧洲、澳洲等世界各地的流动牧场。

随着经济的发展，时代的进步，人们对电的思考却一直没有停止过，人们经过人性化的思考，将第一代电子围栏经过改进后用于监狱、军事设施。当它担任警戒时，入侵者或犯人逃跑触网，均会被电击伤，却不会致死。从人性化的角度看，改进的电子围栏可以避免触网者死亡，又能起到阻拦、报警和威慑作用，这使得电子围栏前进了一大步。于是，二十世纪九十年代，产生了“周界高压电网装置”——第二代电子围栏，由于采用了可控的高压脉冲电压和通电时间周期，它比第一代电子围栏先进了许多，最根本的特点是完全避免了将人击死的缺陷。

电子围栏的作用和科学原理

那么，高压电网装置，这种第二代电子围栏究竟依据什么原理，当人触及高压电网时，至多会被电击伤，却避免人致死呢？这是世界各国科学界，对人体科学中的电击效应，深入研究后得到的成果。

经过对人体持续多年的科学研究，人们发现通过人体的电流才是决定电对人体安全的主要原因。原来，当人的身体触电时，随着通过人体的电流增加，会有刺痛，灼伤，肌肉痉挛收缩等症状，随后发展到呼吸困难，引起心室纤维性颤动，最后心脏停跳，呼吸停止，同时对人体产生严重烧伤等病理效应。同时触电的时间也是造成上述生理效应的又一主要因素，触电时间越短，对人体造成的危害越小，触电时间越长，危害就增加，直到致人死亡。

将通过人体的电流和通电时间归结到一点，就是触电的瞬时，流过人体的电量或电的能量的大小，决定了对人体的伤害程度（电量等于电流对通电时间的积分：Q（电量）=idt）。

国际电工委员会1984年发布了iEC479-1（1984）《电流通过人体的效应第一部分》，其中详细列出了流过人身电流的强弱，以及电流持续的时间对人体产生的生理效应，人体的阻抗及其分区的数据和图表。我国1992年参照iEC479-1（1984）标准，也发布了“GB/T13870，1-92电流通过人体的效应，第一部分：常用部分的标准，其中及分区的数据和图表……”等标准。这些标准中的科学原理、数据就是世界上电子围栏所应用的科学依据。

同时，随着安防电子围栏在世界各地的普遍应用，也促使世界各国及国际电工委员会制定了严格的电子围栏的相关标准。这些标准对国内外此类产品的生产、验收、应用、监管、引导起了重要而积极的作用。

电子围栏的构成和分类

电子围栏是一个带有每秒一个高电压脉冲的，由金属丝组成的围栏网。电子围栏的主要技术指标如表1所示：

表1：电子围栏技术指标表

通常，电子围栏由脉冲探测器、围栏和脉冲接收器三部分组成。探测器和接收器可以分别独立组成，也可以和在一个壳体内组成一个控制主机。围栏部分分别主要有铝合金导线、绝缘导线、绝缘子、承重支架等组成。避雷器则安装在靠近主机或探测器附近的围栏上。围栏上还应悬挂有“电子围栏，禁止攀越”的夜光警示牌。

脉冲探测器和脉冲接收器组成的控制主机主要用以产生和调控高压脉冲，检测相关的脉冲信号，设定相关功能参数以及通讯地址。

控制主机产生的高压脉冲主要用以对入侵者进行高压打击，高压脉冲可以使入侵者产生类似触碰到高压强电时的强烈震颤和刺痛，威慑和阻吓入侵者，使入侵者不敢贸然入侵。脉冲探测器同时通过入侵者在触碰围栏时产生的电压、电流信号，由主机及时报警，告知值班的安防人员马上前往出事点处理。

智能的控制主机，还设有功能强大的计算机微处理器。由控制软件组成一个集程度非常高的系统控制平台。对机内和机外进行集中管理，并显示和设定各种参数，显示不同的报警区域，对分设的脉冲探测器进行遥控、遥设。对不同的报警信号和时间储存、调用，还可以对报警系统中不同的管理者级别、分设权重和不同的访问权限。更可以和具有其他综合报警功能的局域网连接，进入更高的安防系统平台，接受控制和管理。

安全防范的需求，遍布各行各业，遍布全国。根据不同的行业和需求，电子围栏大致可以分成民用的、单位使用的和特殊使用的三大类。

民用的电子围栏主要包括农场、牧区、鱼塘、果林、饲养场、野生动物园及别墅、民居大楼、小区等。

单位用的电子围栏包括学校、政府机构、企业、工厂、仓库、电站等电力部门，甚至无人值守的部门、基站、变电所、高压输电铁塔等。

特殊需要的地方有部队驻地、军火库、军事设施与部门、监狱以及盐碱地域及多雷地域等。特殊的区域要求具有特殊功能的电子围栏主机和不同的围栏材质。例如，盐碱地域的电子围栏不能使用通常的铝合金丝，必须使用专用不锈钢丝。因为铝合金丝不能抗盐碱的侵蚀，表面会出现粉状氧化物，产生绝缘效应，减弱电子围栏的高压脉冲的电击。

再细分，电子围栏还可分在高温和低温野外使用的场合，必须具有特殊的耐温和抗严寒的功能；围栏的形状和材质也有不同，可有承力杆等采用角钢的“强力型”，采用不锈钢管优美造型的“豪华型”，甚至适用于北方地区的“北方型”和适用于南方潮湿地区的“南方型”电子围栏等等。

集威慑、阻挡、报警于一身

市场上安防产品种类繁多，微波、红外、振动、静电、泄漏电缆等不胜枚举。但是，这些产品都有一个弱点，即入侵者突破安防警戒系统后，安防系统会及时报警，告知警卫人员前往突破地点搜寻入侵者，但是这些产品都缺少有对入侵者的明显的威慑、警告，更缺少具有使入侵者感到害怕有生命之虞的高压电击，电击恰恰是具有使侵入者不敢进入的巨大威慑作用。而威慑、阻挡、报警的突出点，正是电子围栏所特有的。这也正是居民小区对装置电子围栏更青睐有加的主要原因。试想，居民家、别墅内发现入侵者进入后，敢于冒生命危险上前与之驱赶、搏斗者终究为数寥寥，安防系统如能“不战而屈人之兵”，并能“御敌于国门之外”可以避免许多贸然入侵。没有入侵者入侵的安防系统，自然是最佳和最理想的安防系统。

电子围栏就是这种新一代的安防系统。对人，具有十分的安全性，它外形象金属裸线组成的“电网”，对罪犯具有巨大的威慑作用，却又设计得十分“人性化”。罪犯触电后，会有触电的强烈刺痛感，使人体肌肉产生“强烈的痉挛、收缩和震颤”，从而使罪犯精神崩溃，感到害怕而逃跑。由于通常不会发生器质损伤，完全摒弃了电击后使罪犯瘫倒的可怕现象。因此，电子围栏是一种十分安全可靠、误报率极低，集威慑、阻挡、报警于一身，性能先进的安防产品，也是一种具有完全人性理念的安防产品。

电子围栏集威慑、阻挡与智能报警于一体。一般安装在室外，沿着原有围墙（例如砖墙，水泥墙和铁栅栏）安装，近端连接探测器，远端连接接收器。如果罪犯企图入侵，首先会看到挂在围栏上的“电子围栏，禁止攀越”警示牌，它给予人心理上的威慑。如果企图跨越，触及围栏金属线，便给予电击，使之退缩离开，不敢再次触及。如果强行攀登，则系统立即报警。另一方面，电子围栏采用了带有弹性的挂线杆，当罪犯企图跨越时，挠性的围栏不给予支持力，使罪犯无法跨越。这就是电子围栏的有效阻缓功能。

在安全方面，根据国际标准、国家标准，电子围栏应用了新的工作原理：采用极低的脉冲重复频率，每秒1次，脉冲的持续时间≤0.1秒。脉冲最大能量5焦耳（脉冲最大电量2.5毫库伦），由于其能量和电量很小，不会伤人，仅给予人非常难受的高压触电感和震颤，使入侵者精神和肉体受到严重打击，动摇其攀越围栏入侵的能力与动机，达到安全阻挡的目的。

正是由于集威慑、阻挡，及时报警于一体的优异功能，可以拒止罪犯入侵，使电子围栏成了全国安防系统的首选。

联网智能化发展趋势

随着电子围栏的大量使用，广大用户对电子围栏的要求也在日益提高。

二十世纪九十年代末，国外的电子围栏产品进入中国市场。机型主要是由探测器和接收器合一的单防区主机。即只能管一个防区的电子围栏主机。由于是进口机，其成本和单价均比较高，电子围栏的应用和推广受到了不少限制。

二十世纪末，电子围栏逐渐被用户所接受，国内的电子围栏厂家也逐步地发展起来，电子围栏的应用面也大了，单防区的电子围栏已不能满足用户，于是国内厂家就研发了双防区电子围栏。使应用单位可以区分报警区域，及时防止入侵者的入侵。此后又因此发展了单机多防区的电子围栏主机，这样一个控制主机同时可以控制多个探测器分机，又解决了防区的区分。这是电子围栏开始应用单片计算机的结果，单片机的应用使电子围栏具有了多防区的布防、撤防、数据通讯储存和报警区域的区分等智能功能，也逐步进入了数字化的历史发展阶段。

当前，电子围栏还有多线全带高压脉冲的产品，如六线全带高压脉冲的电子围栏。传统的电子围栏是一根高压线，一根接地线相间的连接方式，而其中的地线并不具有高压脉冲，对人不具有高压威慑。把地线改成带高压脉冲的高压线，可以使防范功能更趋完善。

目前，根据市场需求，智能化的电子围栏，也具备了进入，包括有其他多功能安防的大系统主控计算机的控制平台，接受主控计算机的控制，操作和数据传送。例如进入机场，会展和大型企业等具备微波、红外、振动……等多种安防系统的计算机控制平台，成为安防系统中的重要一员。

随着电信、移动通信、电缆网络飞速发展，“三网融合”的工作正在展开，同时，“物联网”也在迅速普及，当电子围栏和上述的网络相连接的时候，电子围栏的控制、设置和报警的地点等信息都可以在网上、手机、“物联网”上随时调用、操作和显示。这样，对电子围栏的要求会更高，作用也会更大，具有新技术含量的电子围栏会层出不穷，人们在经济不断发展的过程中，对电子围栏的需求量会越来越大、要求更高，电子围栏的产业也会越做越大。

结束语

进入了二十一世纪，电子围栏的优点已经逐渐被人们所了解。当电子围栏从众多的其他微波、红外、视频监控、激光、振动、静电、泄漏电缆等安防产品中脱颖而出时，国内的厂商已相继进入了电子围栏领域，国产电子围栏产品的成本低，性能好的优势逐渐体现出来，进而导致国外的产品和性价比较高的国内产品，百花齐放、争奇斗艳的局面。电子围栏的应用面越来越广，需求量急剧增加，据统计，目前电子围栏的生产厂家，全国有近百家。销售量每年递增50%。全国电子围栏产品销售总额达5亿元之多。

目前阶段，电子围栏产品的应用正处在上升期，全国的电子围栏产品销售额将会逐步达到30到50亿元。电子围栏的美好春天，已经不远了。