浅谈大型活动周界防范报警系统的应用

2022-12-25张东

大科技 2022年48期

张东

（广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州 510000）

0 引言

大型庆典活动的占地面积普遍都比较大，再加上安保级别高，往往需要把活动场所封闭控制，才能有效地使整个庆典活动区域不受入侵，特别是在我们所说的核心区。说到封闭某一区域，我们常见的做法就是建护栏网，也是我们的物防措施之一。但护栏不免还是能被人翻越，于是我们有技防措施--周界防范报警技术来协助。因此，活动场所封闭控制的安保措施一般为实体围墙+周界防范报警系统方式。

但大型庆典活动的特点，使得其对活动场所封闭控制的安保措施有其特殊的要求。

大型庆典活动具有临时性强的特点，使得护栏不可能采用永久建筑的形式。又由于围墙对封闭区内居民生活的妨碍，使得安保部门在部署围墙时，一般只是在临近活动举行时才围起护栏，活动结束后立即拆除，这就要求实体围墙具有建设时间短，方便安装和拆卸。

大型庆典活动中对活动场所的周界封闭范围一般较广，涉及的地理环境情况复杂，可能包括江边、桥梁、公路、水面、绿化丛林等，这就要求实体围墙和周界防范报警系统都能够良好地适应各种地理环境，有效地发挥这些封闭控制安保措施的作用。

大型庆典活动的安保级别较高，因此要求周界防范报警系统运行可靠，报警迅速、准确，并能和其他系统进行联动。

1 物理护栏

大型庆典活动临时隔离/封闭用的护栏要求灵活、轻便，易于安装和拆卸，并能在护栏上加装电子围栏和振动光缆。根据北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、青岛世园会、杭州G20 峰会的经验，一般采用高度在2.5～3m 的物理护栏[1]。

护栏网的表面编织采用低碳钢丝点焊而成，网格结构简练、护栏网表面处理可以采用电镀、热镀、喷塑、浸塑等工艺。护栏网支柱采用钢管。

这种形式的护栏网坚固耐用、便于运输、安装和拆卸，适合大面积采用。其顶部外倾，能阻碍逾越。如上图所见，顶部安装电子围栏也十分容易。网状的表面利于安装固定振动光缆。

2 周界防范报警系统

众所周知，大型庆典活动的第一道安防防线与最重要的一道安全防线就是周界防范报警系统。当出现入侵行为时，周界防范报警系统能够发出警报信号，信号能够及时传输至系统控制中心内，系统控制中心能做出开启警号、开启警灯、报警区域提示等行为。此外，系统控制中心还与监控系统相连接，监控系统能够及时实施录像及录音。

目前市面上周界防范系统中位于最前端的入侵探测器种类多样，其中红外对射探测装置应用最为广泛。但该种探测装置在应用过程中极易受到环境因素影响，这是红外探测器最致命的缺点，使红外报警系统在某些应用场所形同虚设。周界防范报警系统硬件设施涵盖脉冲电子围栏、振动电缆、振动光缆等探测器技术，各种探测器技术的分析比较如表1 所示。

表1 各种探测技术分析对比

从以上对比来看，脉冲电子围栏是比较适合大型庆典活动的周界报警技术。北京08 奥运、上海世博、广州亚运的周界报警都不约而同地选用了脉冲电子围栏技术，也证明了脉冲电子围栏是适合大型庆典活动的。

2.1 脉冲电子围栏

脉冲电子围栏的出现彻底改变了人们对安全防护工作理念的认识。原有的安防措施，主要靠值班人员看护，红外监测等。属于人防。误报率高，维护费用大，人为因素多，防护效果不明显。都是以案件发生后，报案，抓捕为主。事件已发生，已造成经济损失，造成社会影响，并很难破案。新的安防构思，是以阻挡为主，报警为辅。以阻挡、报警、监控为一体，使入侵者被脉冲电子围栏系统瞬间脉冲电击。具有极强的威慑作用。防止事件的发生，减少事件后处理工作量，减少社会犯罪率。

2.2 系统构成

脉冲电子围栏系统由两部分组成：电子脉冲式探测器和电子围栏前端。一般情况下，探测器输出的脉冲电频信号可被传递及接收，围栏上方能够形成正负回路，脉冲电频信号能够通过绝缘导线由脉冲器始端发出，沿电子脉冲探测器导线传入至终端，再通过绝缘导线形成回路，传输至接收端当入侵者触到破坏围栏导致某处发生短路或断路，探测器会发出报警信号，犯罪嫌疑人，电源或电池能量不足时，探测器也会发出报警信号，监控室中的控制系统均能够接收到控制装置传出的警报信息。

设计上可将周界的电子脉冲式探测器分为多组（防区），合理划分，以此使报警定位更加准确，确保各区域的防范范围均能够在可控条件之下，避免周界防区出现死角及盲区。各防区采用总线传送至管理中心报警主机，每条总线上的距离需满足系统信号传输要求，充分保证系统稳定性。

对于电源部分，由于大型庆典活动的封闭区周界较长，管理中心可统一提供AC220 伏电源，以此满足探测器工作用电需求，确保电源整体同步。如图1 所示。

图1 电子脉冲系统安装

2.3 系统功能

脉冲电子围栏系统在运行过程中能够给予入侵人员脉冲电击，避免出现跨越围栏的行为，具有显著的事故预防作用。如入侵者执意破坏，脉冲电子围栏将会发出警报，给予入侵者电击，以此降低入侵速度，为安保人员的到来提供更多时间，及时制止犯罪。

2.3.1 具有强大的威慑作用，有效阻退入侵者，防护周界区域，及时提供报警

脉冲电子围栏系统是一种立体的报警系统，能够给入侵者施加心理压力，使其受到威慑。将警戒系统与报警系统相互结合，既能够实现防范功能，又能够实现报警功能。在系统安装完成后，墙顶上方会形成一道电子屏障，外墙高度也会有所上升，这使得入侵难度大大增加。电磁脉冲会以每秒一次的频率扫描电子墙中的各个导线，每个脉冲峰值有5～8kV（还可根据实际需求将脉冲电压调低），使入侵者难以攀越，通过这种方式大大延长入侵时间。此外，当脉冲电子围栏系统在运行过程中出现短路、断路等现象时，系统也会发出警告信息。报警输出由两组开关量信号共同组成，能够显示前端报警及主机报警，便于客户在报警时及时找出报警原因，还能够与报警系统联网组合，以提高防范效果[2]。

2.3.2 系统对环境适应性强且误报率极低

由于系统结构上的特点，脉冲电子围栏系统误报率低，不易受客观事物影响，例如植物、动物等。也不受气候变化影响，例如雨天、降雪、大风、冰雹等。由于误报率极低，误报现象很少出现，保安人员不会产生麻痹思想，日常工作注意力十分集中。当出现报警信号时，保安人员能够给予足够的重视程度。

2.3.3 系统绝对安全性能

脉冲电子围栏装置与交流电本质存在着显著的差异，该装置应用脉冲及低能量，每秒就能够发出一个脉冲信号，对人不会造成生命健康的危害。此外，电子围栏装置材料是特殊的专用合金丝，好处就是：无论入侵者重量如何，均能够做出入侵反应，而且可以作出报警行为，这使得系统安全性及可靠性大大增加。

2.3.4 系统的可扩容功能

脉冲电子围栏系统能实现扩容，且与国内外现有的报警监控设备可实现兼容，这使得安全等级得到了有效的提升，设备可避免出现重复使用，设备利用效率显著提高。

2.3.5 报警联动功能

脉冲电子围栏系统接收到报警信息后将报警信号与前端摄像机进行联动对应，根据得到的对应信息，进行联动对应的视频，同时将报警图像显示在监视器上。供安保人员及时通过视频对报警进行复核和处置。

2.4 振动光纤报警系统

大型庆典活动在用物理护栏和脉冲电子围栏封闭活动场所后，但仍留有漏洞，就是护栏网的网面，涉及护栏网网面的入侵行为就包括攀爬围栏行为、趴靠围栏、破坏围栏、从围栏底部穿越等行为。要堵住这个漏洞，就需要一种先进、可靠的报警技术。

对这种面上的报警检测，在对比红外对射，声探测、泄漏探测，振动探测等传感技术后，在护栏网这种形式上的报警检测，振动探测无疑是最适合的。

北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、青岛世园会、杭州G20 峰会在这方面均采用了振动光纤报警系统，这也算是大型庆典活动中一种必然的选择。振动光纤报警系统是在护栏网上布设振动传感光缆，同时两端安装无源的前、末端传感器，能够动态实时地掌握受保护光缆是否受到的各种入侵行为，根据不同入侵行为发出相应的警报信号[3]。

2.4.1 工作原理

振动光纤报警系统是采用光纤干涉和光纤传感的原理进行设计的。光纤不仅可以用于信号传输，还可以作为安全防范应用中的传感器。外界干扰使光纤传感器受到影响时，光纤内传输光的部分特性会出现改变，特殊的感测设备能够利用信号分析与采集的方式，掌握检测光的相位、极化、传播时间等变化特征，利用检测光特性变化特征，完成事件及状态的监控，其中包括损坏事件、震动事件、张力事件及声波事件等。在报警控制器计算分析后，判断事件属正常干扰或第三方入侵，再展开报警及定位。

2.4.2 系统构成

振动光纤报警系统是基于光纤传感技术的周界安全监控系统，是当前最先进的技术，也是今后周界安全防范发展的主流方向，系统由两个子系统组成：传感系统和控制系统。传感系统由前端传感设施、传感光缆及末端传感设施组成，控制系统涵盖报警单元、接收单元及信号处理单元，传感系统与控制系统由引导光缆连接，其主要优势如下。

（1）抗干扰能力强：不受电磁或各种光线的干扰。室外部分全部为无源器件。

（2）响应时间短；事件定位精度好；检测距离远，受监测光缆最远支持60km。

（3）实时动态监测，不受天气等自然环境的影响；无盲区；系统提供网络接口，可与局域网进行连接，实现远程监控。

（4）操作简洁：具有图形化操作界面，国语显示，易于掌握，易于操作。