中波广播发射台周界入侵监控报警系统设计——以贵州省广播电视局八五九台为例

管 硕

（作者单位：贵州省广播电视局八五九台）

1 基本概况

贵州省广播电视局八五九台以前的视频监控系统主要由几个成像模糊的模拟摄像头和存储容量低的硬盘录像机等设备组成，以监视台内及周边实时景象，识别效果不佳、监测预警功能不全，不能真正做到监控告警。最重要的是，一旦出现突发事件，只能通过人眼透过模糊不清的监视屏幕界面，或亲自去现场排查，以辨别或解决事件，工作效率低下。台址紧挨居民区、农田、公路、河流，周界环境异常复杂，急切需要更新智能的安防系统对周界环境进行更全面的监测和控制。

贵州省广播电视局八五九台之前没有成型的电子围栏，采用传统的围墙加碎玻璃的传统物防为主。考虑到需要应对突发事件，保证重要播出，如果有人强行翻越，强行进入，会对整个安全播出造成不可预估的影响。全台四周的围墙不到2 m高，虽然围墙外有河流阻碍，但是防护过于薄弱，台站地处郊区，附近或者外来人员很容易翻墙而入，而传统的栅栏和围墙不能做到有效阻止此类行为。传统的围栏，包括红外对射、视频监控等周界防范类产品只有报警功能，没有阻挡功能，只相当于报警器，外来者能毫无阻挡地跨越警戒线。

2 技术方案设计

2.1 系统设计必要性分析

2.1.1 实施原因

根据国家广电总局《广播电视安全播出管理规定》的相关要求，结合《广播电视设施保护条例》等相关法律法规，为切实满足广播电视技术发展的新需求，提升监视安防能力，更好地完成日常安全播出工作，结合台站的实际情况，应用了一套新的周界入侵监控报警系统。新系统结合传统的视频监控系统和脉冲电子围栏系统，集视频监测监控技术、数字图像处理技术、图像传输技术、传感技术和计算机网络技术为一体，能实现实时实地监控查看、监控视频调阅、网络传输、监视报警控制等功能。

2.1.2 实施目的

作为贵州省广播电视局直属台站，八五九台积极响应广播节目的实时转播，让党和政府的声音及时传达千家万户。安全播出工作责任重大，作为二级发射台站的安全播出单位，根据广播电视发展的实际要求，升级淘汰产能低、耗能高的设备，应用新的设备设施，以确保高效、安全地完成播出任务。

2.1.3 系统改造原则

系统的工程实施采用的技术和设备必须安全可靠，系统开放便于扩展，设施易于维护，具体遵循以下原则：一是项目采用的技术标准应满足行业内相关技术标准，设备必须有相关的检验报告和合格证；二是施工人员必须严格执行相关电气、网络施工标准操作；三是项目必须按照相关的验收标准进行验收，并写出相关的书面验收报告。

2.1.4 防雷和电磁干扰防护

考虑到八五九台所处的地理环境和广播电视信号传输的实际情况，防雷和电磁干扰防护也是系统设计需要重点考虑的因素之一。要根据发射台和日常安全播出工作的需要，以及设备所在不同区域的防雷等级差异，采取相应的防护标准。在监控主机、前端数据采集设备和数据传输设备的电源上安装单相防雷器（或防雷排）。在主机、信号处理和接收设备、监控系统数据设备之间安装信号避雷器，如串口避雷器等。为满足广播电视技术发展的需求，更好地完成播出任务，报上级部门批准后对周界入侵监控报警系统进行立项、验证、实施，以弥补台站周边环境警示的不足和滞后。

2.2 系统设计配置方案

2.2.1 周界监控部分

台站地处郊区，周界环境复杂多变，结合台站安全播出的实际情况，采用网络视频录像机（Network Video Recorder, NVR）系统对目标监控点进行24小时实时视频监控和记录存储。安防人员及相关部门可根据日期、时间点、位置随时浏览和回放摄像头监控图像，实现对特定区域的实时、有效监控。为避免系统误报，NVR会结合Smart IPC（网络摄像头）推送的报警图片，结合系统对入侵越界的具体设置要求，对目标进行二次分析和识别。如人为触发，系统将自动产生报警。同时，系统支持通过设置时间点、监控摄像头位置等方式查询报警信息，并可连续关联和回放数秒的真实镜头。

2.2.2 脉冲电子围栏部分

台站播出任务应实现整个安顺市不间断两套中波信号覆盖，因地处雷击频发区，各系统重要设备必须实现冗余。根据安全播出的实际情况，进行设备的合理配置。

贵州省广播电视局八五九台脉冲电子围栏系统主要由围栏主机、电子围栏前端配件、设备控制系统、设备通信系统等四个子系统组成。

（1）脉冲电子围栏主机。该子系统是整个系统的核心，它的作用主要包括电子围栏的实施部署、高、低电压变化值的设置、运行状态的监视和控制、开关控制命令的发布、防御区域报警的实时反馈，以及告警类型的分析和显示。

（2）电子围栏前端配件。护栏的前端是架设在护栏上方的连接线，由支撑杆及其附件支撑合金丝组成。合金线是整个电子围栏连接的主体，也是脉冲高压的载体。形成电子脉冲保护。

（3）设备控制系统。该子系统主要由控制模块和辅助设备组成，主要为脉冲电子围栏提供控制功能。

（4）设备通信系统。该子系统主要由电线、通信设备、通信控制等组成，主要为脉冲电子围栏提供及时有效的通信。系统的主要布线方式，采用传统的布线方式，通过（Controller Area Network，CAN）控制器局域网络总线进行围栏系统之间的设备通信，并通过CAN总线信号的远程传输，达到远程通信的目的。

3 系统设计、安装及施工方案

3.1 系统设计架构

3.1.1 视频侦测监控系统

值机人员通过观察视频图像，可以实时掌握重点区域的实时情况，实现移动状态监控和实时控制。

3.1.2 脉冲电子围栏系统

根据台站安全播出的实际情况，系统主要设备配置包括SC-MX4D双脉冲电子围栏主机3套，SC-MP报警主机（带遥控）2套，SC-JSP-B自挂警示牌90块，SCBJQ-B报警器（声光）6个，型号SC-LDK-A的联动模块1个，SC-DT电子地图1张等，以及其他附属设备。

贵州省广播电视局八五九台脉冲电子围栏系统采用布线系统控制方式。无须在控制室对系统进行集中管理，只需依靠脉冲电子围栏前端的报警信息。脉冲电子围栏主机监测围栏前端的状态，当出现异常，围栏主机能够在异常位点的连接端口输出DC12 V的直流电压信号，使声光报警器导通并发出报警声。

3.2 系统设施安装

全台需要做电子围栏的周界总长约600 m，为实体砖墙结构。根据安全播出的具体安全等级要求，在周界上安装智能型脉冲电子围栏报警系统，采用报警主机控制，形成更直观，集威慑、阻挡、报警等功能为一体的周界安全防范系统。

根据初步需求，前端使用技防要求的铝合金线，在砖砌实体围墙上采取4线制向外倾斜角度或是垂直安装，电子围栏的高度为0.8 m，金属导线间距离为0.1～0.2 m，每个墩柱安装一根电子围栏支撑杆。共设6个防区，采用3台双防区主机，具体防区划分根据实际情况而定，分开两套系统，一套约150 m，另一套约350 m。

若有的区域被大门隔开成不连续的两段，需要采用4条高压绝缘线把两边的每根合金线相连，外面套聚氯乙烯（Poly Vinyl Chlorid, PVC）管保护（如有必要采用镀锌管），如没有现成的管道，还需敷设PVC管；各主机的声光报警器就近安装。

电子围栏主机由安装在门卫室的报警主机远程控制，从门卫室的报警主机拉一条信号线和电源线与围墙上的脉冲主机相连，外套PVC管或镀锌管保护，中控室配联动模块一个，可提供4个防区的开关量输出与视频监控系统联动。电源采用集中供电或就近取电的原则，也可以与其他安防设备共用电源，每个脉冲主机配备蓄电池，停电后能持续供主机正常运行4～6个小时以上，主机内有信号线和电源线。围墙如有落差，则可采用U型槽，用膨胀螺丝固定在落差的侧面，替代终端杆拉线，或者直接采用终端杆斜向拉线。

脉冲电子围栏前端由高压线、不锈钢端子棒、合金线、轴承棒、避雷器、钢丝收紧器、中间棒、绝缘子等设备组成。每隔5 m安装一根承载杆，每隔10 m设置一个警示标志，在特定区域设置避雷器和接地装置，在围栏的起点、终点、拐角或直线区域每隔70 m安装一对端子杆。

3.3 系统施工方案

3.3.1 设备组装

（1）组装前端支撑杆。按照传统要求，脉冲电子围栏前端支撑杆的标准安装角度可分为0°、22.5°、45°、67.5°、90°，还可以墙体为参照，采用立式、卧式、向外、向内等多种安装方式。前端支撑杆一般采用22.5°作为角度调节底座。因此，在以接地平面为参考时，应在设备安装前根据现场条件设施确定脉冲电子围栏的安装角度。

（2）组装轴承杆。必须通过轴承杆扣件固定轴承杆，以保持各底座的固定角度与工位的实际要求相匹配。将轴承条绝缘子安装在轴承条上，但方向必须一致。

（3）组装接线杆。用系统端极绝缘子的固定夹将端极绝缘子按相同方向悬挂在不锈钢端极固定孔内。为了提高终端杆对合金丝张力的耐受力，需要对终端杆进行加固，使其符合各底座的固定角度和系统要求。

（4）组装中间杆。相邻绝缘子在中间杆之间的距离等于200 mm左右。将中间杆的绝缘子插入中间杆，拧紧，并使底部绝缘子与墙体顶部保持200 mm，同时与各底座的固定角度保持一致。

3.3.2 系统设备安装

（1）前端支撑杆安装。底座的安装位置根据支撑杆的安装角度确定，各支撑杆的间距根据工位的实际要求确定。各支杆间距按近端杆70 米/根、中杆5 米/根、承力杆25 米/根排列。当壁面角度大于120°时，采用相应的承力杆进行过渡，如壁面角度小于120°时，采用不锈钢端杆进行过渡。台站内围墙是一个大范围的混凝土和砖结构，在这种墙体上安装电子围栏，为了保留剩余空间，可以采用国家标准Φ10mm×100mm的膨胀螺栓来固定支撑杆，以确保安装的支撑杆稳固。

（2）对系统前端进行分区。根据安防广播和日常安全防范的需要，将周界入侵监控报警系统划分为全站防御区域：首先，在围栏线区域，将系统设置为同一安全防御区域；其次，在邻近区域和工作性质相同或相似的区域但不在同一直线上的多个角落，在系统设置中尽量设置相同的安全防范区域；再次，将相同的设备区域（如传输机房区域、供发电机区域、配电区域、天调网络发射塔区域）划分为相同的安全防范区域。

（3）系统防御等级划分。为了保证系统安全传输设备的正常有效运行，结合实际情况，将电子脉冲围栏系统的防御等级分为Ⅰ、Ⅱ、III三个等级：在防御段不超过500 m的区域，结合安全播出要求采用4线制，在Ⅰ中归类为中等安全防护等级；在小于250 m的区域，并结合安全播出要求采用8线制，并归类为Ⅱ级一级安全防护；100 m以内区域应采用12线制，方案应分级为III级高安全防护等级。

3.3.3 合金线安装及连接

（1）铺设合金线。尽量使用放线架或线盘的中间孔进行穿线放线。根据合金线材的材料特点，尽量避免在施工过程中出现打结或线材不均匀的现象。

（2）合金丝拧紧适当。由于合金丝是通过雨刷固定在轴承杆绝缘子上的，连接过紧或过松都可能影响系统的正常运行，因此需要保持一定的拧紧程度，卷绕张紧度通过张紧器进行调整，使各区域平行的合金丝保持基本相同的张力。所以合金线应穿过路径上各轴承杆绝缘子和中间杆绝缘子的线孔，并在每段合金线的端口适当插入一套张紧器。

3.3.4 避雷及接地

根据台站脉冲电子围栏系统设计的特殊要求，在不同等级的防御区域内应配置若干个避雷器。根据区域的不同，避雷器的设置可分为：围栏前端的高压接地；防雷接地；入侵监控报警主机及辅助设备弱电保护接地。

3.3.5 围栏系统安装及布线工程

（1）脉冲电子围栏主机的安装。根据安全区域的不同，将主机保护箱安装在每个区域端子杆下方1.4 m的地面上，并用Φ10 mm×100 mm膨胀螺栓固定在混凝土墙上；电子围栏主机的接地端子必须连接良好；主机保护盒背板由主机壁挂孔通过电子围栏固定；拧紧主机底部端子，并在合金电缆接头处加强连接。电子围栏主机的高压输出端子通过高压线与前端合金线连接，必须采用套筒管道的施工；电子围栏主机底部接线端子应按要求有效连接；高压避雷器应连接到系统围栏前端，避雷器应连接到相应的接地体上；强弱线分开布线施工，如CAN总线、RS232、RS485及报警输出线和设备供电线、高压供电线等强弱线应分开套筒管道施工。

（2）布线施工。从控制室以控制计算机显示为可视化界面，一根CAN屏蔽双绞线绕墙敷设为系统信号线，规格为RVSP2×1.0 mm²，一根电源线为平行护套线，规格为RVV2×1.0 mm²，套筒管道施工，导管敷设可分为开放式配电管和地埋敷设。

4 结语

系统自投入使用以来，大大提高了台内的安全保障。系统投入使用以来，没有发生过附近居民误闯，或者外部人员刻意闯入的事件。由于地处郊区，以往会有小动物窜入台内，甚至进入机房，影响设备正常工作。台站周界入侵监控报警系统项目的投入使用，不仅可以防止非法入侵，也防止了误闯，保护了重点区域设备的正常运行。同时，减轻了安保人员的工作量，增强了值班人员的安全感，提高了技术人员的业务水平。