文/吴康 ADD艾伦安控创新研究中心 

　　新的理念

　　“平安城市系统”建设的目的是帮助公安系统收集、鉴别和处理各类城市目标的视频图像信息，并实现信息在各警种业务实体之间的流动和共享，并最终为各类案件的侦破以及群体性事件的预防、控制等起到很好的协助作用。当今已有多种技术防范系统可以构建出平安城市系统并成为了确保社会经济顺利发展最重要的举措之一。

　　众所周知，技术防范作为安全防范的一种手段，已成为现代安全管理的一个重要部分，是体现安全保卫功能先进性的重要环节。当今国内外安全防范技术现代化发展的方向是将视频监控、周界报警、门禁系统、入侵探测、出入口控制、巡更等系统与电脑数码控制系统集成在一起，形成一个现代化、多功能、全天候的动态综合安全管理系统。

　　值此仅以智能周界防范报警系统、电子围栏系统及泄漏电缆等为典例，重点对其基本架构特征及在深化平安建设中的应用作分析说明。

　　为此，本着功能齐全、应用新颖又投资合理的宗旨提供出智能周界综合解决方案。方案充分体现出可持续发展的理念，利用管理平台软件(如SAMl00型)、NVR、电子围栏周界报警系统、报警联动和网络技术等产品与手段，在统一平台上实现多系统、集中式实时管控及综合功能服务，以实现安全防范工作新的标杆。

　　由于智能周界综合解决方案充分发挥了现代科学技术防范手段的积极作用，故大大提高安全系数。而现有周界防范报警及类似产品有电子围栏、红外对射、振动电缆、静电感应电缆、传统电网和泄漏电缆六类。凭借先进的产品、提供的安全防范服务行业遍布电力、铁路、军队、教育、机场、工厂、小区等。

　   智能周界防范报警系统架构及子系统

　　智能周界防范报警系统架构

　　智能周界防范报警系统架构是把智能电子围栏周界报警系统、视频监控系统、语音对讲系统与灯光控制系统有效集成，当有人非法翻越围墙或破坏围栏时，电子围栏主机除了高压威摄外会立即将警情传送到管理中心，管理中心对报警信号进行接收和处理，电脑上弹出入侵区域的监控画面;同时通过调整摄像机到预置位、打开探照灯、音频驱离等方式与其他系统联动。中心保安人员在现场处理完中后，对报警主机及电子围栏的报警状态进行恢复。智能周界防范报警系统快捷、实用、方便。图1为智能周界防范报警系统架构示意图。

　　图1为智能周界防范报警系统架构示意图

　　从图1可知智能周界防范报警系统主要设备是电子围栏主机及所控制型硬盘录像机、电子地图、电子地图联动模块、报警打印机及警灯。

　　智能周界防范系统的子系统

　　从系统角度智能周界防范系统包含四个子系统(见图2所示)：周界报警系统，视频监控系统，双向语音对讲系统，灯光控制系统。每个子系统之间实时联动、紧密结合。

图2所为智能周界防范系统组成方块示意图

　　方案特点与核心技术：设计符合行业标准及规范，系统设备一律选用有公安部检测报告或登记备案证明的产品;系统具有开放性、可扩充性、兼容性和灵活性，系统能适应各种规模，有很强的可扩充性，能随时适应对系统的扩容需求，同时具有较高的兼容性和灵性，适应产品的升级、换代，保持强盛的生命力;系统具有较高的安全性、可靠性、容错性。系统自身具有很高的安全性，强大的容错性和自检功能适用不同层次和素质的用户，避免误操作导致系统在使用过程中出现不稳定性。其核心技术是：其一是统一管理，安防管理平台整合各安防子系统，形成一个统一的管理平台，实现集中控制和分级化管理，使安全防范系统发挥最高的效用;其二是智能控制，对电子围栏主机可实现本地及远程控制，如布撤防、高低压切换、控制开关等;其三是动态联动，周界发生报警后，能实时联动视频监控、音频、灯光控制等报警设备;其四是跨地域管理，管理者不仅可以在本地查看、监管，也可以通过网络进行异地、跨行业管理与控制。

　　子系统一 、周界报警系统

　　其周界防范报警系统一般由探测部分、信号传输部分、报警联动部分和控制部分四大块组成。需要被保护的特定区域安装周界防护报警系统后，当有人企图穿越或翻越被保护区域四周的边界时，边界上的探测装置探测到入侵后发出入侵报警信号，同时通过传输部分将入侵报警信号发送至报警联动部分(如：声光报警、视频监控、门禁系统等)，提示相关人员。另外相关人员可通过控制部分对整个系统进行控制。周界报警系统是第一道防线，也是最重要的一道防线.担负着基地的安全与保卫工作。通过具有电子围栏控制功能的硬盘录像机可实现对电子围栏探测器的远程控制功能，如进行远程布/撤防、高低压切换、报警信息查询等。因此硬盘录像机可做为周界报警系统的控制中心。

　　子系统二、视频监控系统

　　视频监控系统可以为周界防范创造高度监督及全实时记录的环境，由此可以大大降低上层监督人员的数量及劳动强度，同时降低了防范成本。由于视频监控系统实时记录了各个监控点的全过程，当入侵者非法翻越围墙或破坏围栏时，摄像机能自动转到预先设置的拍摄角度，实时记录入侵画面。视频监控系统还可以调用以前的工作录像记录，为工作人员提供证据。其视频监控系统见图3所示图。

　　图3所示为视频监控系统图

　　而视频监控系统主要设备有：硬盘录像机、交换机、摄像机及显示器构成。

　　子系统三、双向语音对讲系统

　　双向语音对讲系统是将音频流通过局域网或广域网进行传送，由监控中心平台进行集中管理，在告警现场和事件处理人员之间快捷的建立音频对话机制，为金融行业、司法行业、平安城市或平安校园等需要应急求助的场合建立简单有效的及时沟通方案，应对各种突发事件。其线路连接图见图4所示。

　　图4所示为双向语音对讲系统构建示意图

　　将音频监控与周界报警和视频监控集成，将有助于远程用户接收交流信息，提高安全性及远程监控能力。采用双向语音对讲，用户不仅可以对区域进行侦听，还可向访问者或入侵者发送要求或命令。例如，当发现有人要进入防范区域时，从摄像机视野内看到入侵行为的远端保安人员可向其发出口头警告。音频还可以在入口处充当门禁、远程“门卫”。

　　主要设备有：硬盘录像机、扬声器、摄像机、 软件平台(如SAMl00)。

　　子系统四、 灯光控制系统

　　灯光控制系统主要由、软件平台、继电器控制模块(灯控模块)、驱动电源以及射灯组成，可通过软件平台实现对灯光联动系统的远程控制，如灯光联动的开启和关闭等。智能周界防范报警系统把灯光控制集成在一体，可设置周界防区与相应灯控模块的物理地址相互对应。当周界防区报警时，可联动相应灯控模块动作，实现对一路或者多路灯光控制。灯光控制还可以通过软件平台远程打开或关闭探照灯，为现场提供灯光补偿需求，方便工作人员夜间检修。其主要设备有灯控模块、射灯、驱动电源等。

　　独特的多系统联动

　　周界报警联动综合管理平台是一套“集成化”、 “数字化”、 “智能化”的安防综合管理集成平台，整合了周界入侵报警、视频监控、双向语音对讲、灯光控制等系统，并可实现一个平台下多个子系统的统一管理与相互之间的联动，使整个安防系统真正实现了“一体化、智能化”管理，加强管理效果。

　　具体方案为：当人为入侵时，触发报警信号，则联动录音喇叭发出警告，使相应防区报警变红、视频软件弹出联动画面，其系统自动留下报警记录，值班人员将处理情况录入电脑，相关人员根据不同限作出修改、删除。又将将信号传至调度中心，然后再送至上级管理部门。

　　极速报警联动响应 《GB50198》4秒报警视频响应，《GB50394》2秒报警响应，业内最快0.50秒。4秒足够一个成年人在触发报警后在视频联动显示前跑出20米开外。

　　周界防范报警系统的电子围栏等主要部件及应用

　　现有周界防范报警及类似产品有电子围栏、红外对射、振动电缆、静电感应电缆、传统电网和泄漏电缆六类。而电子围栏又分为脉冲电子围栏系统与张力电子围栏系统两大类，值此作分析。

　　关于电子围栏分类与应用特征

　　电子围栏是一种新型的周界防范报警系统，具有威慑、阻挡和报警三大防护特性，分为脉冲电子围栏和张力电子围栏两种。

　　·脉冲电子围栏系统 由脉冲电子围栏主机和脉冲电子围栏前端两部分组成。脉冲电子围栏主机发出安全的高压脉冲电，并输送到脉冲电子围栏前端(合金线)，脉冲电子围栏主机通过监测脉冲电流是否有短路或断路情况，来判定是否发生入侵。当有入侵时，脉冲电子围栏主机同时发出入侵报警信号至报警联动装置和控制装置;

　　·张力电子围栏系统 由张力电子围栏电子部件和张力电子围栏前端机械部件组成。张力电子围栏电子部件(探测模块)通过监测张力电子围栏前端机械部件(张力线—不带电)的张力值变化情况，来判定是否遭到入侵，当有入侵时，张力电子围栏电子部件(张力控制器)同时发出入侵报警信号至报警联动装置和控制装置。

　　电子围栏的优越性与传统周界防盗报警系(红外对射、振动电缆、静电感应电缆、传统电网)对比，从表1所示可见。

　　表1 电子围栏的优越性与传统周界防盗报警系对比

　　电子围栏特征与优势

　　·主要特点：触网模式、脉冲模式和触网加脉冲模式，三种模式可依需求灵活切换;独有的BI—polar技术，可以实现前端围栏上每根线都有高压脉冲电，让入侵者无机可乘;常闭/常开报警信号双输出，可根据不同报警联动产品对报警输入信号的要求，选择常闭报警信号输出或常开报警信号输出;可高低压转换，能联键盘、软件，同时可联报警主机和硬盘录像机;实时状态显示，液晶屏和LED灯可直观显示系统工作方式和工作状态，具备较强的人机交互功能;多电源供电方式，可选择交流或直流电源，供电灵活方便，大大提升了环境适应能力;远端控制键盘可实现防区布防、撤防、输出电压调整、报警响应时间调节、控制权限、脉冲频率调节等功能，可连接1200米或更长距离总线操作控制;远程控制软件可实现防区布防、描防、输出电压调整、报譬响应时间调节、控制权限、脉冲频率调节、报警记录存储、打印等功能;增加两路输入开关量检测，可选择连接红外探测、门禁等报警信号;可配备12v 7AH蓄电池，停电后持续工作长达24小时;

　　·核心优势为：其一是旁路报警，真正意义上解决电子围栏旁路问题，使周界防范无懈可击;其二是触网报警，独特技术实现人体触碰电子围栏时即能触发主机报警;其三是多级联网，通过网络可与智能键盘、控制软件构成多级管理体系，为客户提供整体解决方案;其四是多核科技，采用业内首创双核处理器架构，通过广拓独家技术打造而成。该系列芯片组集成度高，具备出众的杭干扰能力和信息处理能力，用户指令瞬间完成，一触即发。

　　而以G6系列脉冲电子围栏为典例的主机参数是，供电方式为AC24V(±15%)40W， DCl2V 7AH;使用环境为：温度-40°C十80°C ，相对湿度≤95%非凝露;防护等级为IP43;额定功率为40W;高压模式脉冲峰值：5000-10000V，脉冲周期：1s~1 5s，脉冲最大能量≤5.0J;脉冲电流峰值为10A;脉冲频率：信号每秒1次，空度比1/10。

　　低压模式脉冲峰值：500—1000V，脉冲持续时间≤0.1s;脉冲输出量大电量为≤2.5mc;输出超过300mA的持续时间为≤1 .5ms;报警延时为1s。

　　泄漏电缆的应用

　　泄漏电缆入侵探测系统的核心装置是一种电缆地表浅埋式入侵探测器，通过对活动金属物体或人以及动物探测报警，达到有效安全防范的目的.不仅适用地表安装，也适用在墙体平行安装方式，完全适用于野外等地形较为复杂的地方(如高低不平的山区及周界转角等)。

　　泄漏电缆入侵探测设备是种一种周界入侵探测设备。它是由主机和两根接近平行铺设于地表或墙体的泄漏电缆组成.它主要用于银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站。军事重地等重要建筑物外围的周界安全防范。图5(a)与5(b)分别为用于墙体和平行铺设于地表泄漏电缆的示意图。

　　图5(a)为用于墙体的泄漏电缆示意图

　　图5(b)为用于平行铺设于地表泄漏电缆的示意图

　　泄漏电缆可全天候工作、安全隐蔽;可按任意形状周界轮廓铺设;无工作盲点;对地下一定范围内活动目标亦有探测功能.根据特殊环境要求，亦可安装于围墙上。

　　之所以应用泄漏电缆，是因它具有如下特点：隐蔽性好，泄漏电缆安装于地面以下，外界不留痕迹，入侵者无法发现从而实现有效报警;抗干扰强，通过微处理器和独特处理方式，智能消除环境因素干扰，实现领先的报警准确率和运行效率;又具有动态显示，能实时显示主机发射和接收的信号强弱，并能显示工作和报警状态;随形安装，泄漏电缆可按任意形状周界轮廓铺设，方便实用;全天候工作，采用空间探测原理埋设安装，能轻松胜任全天候的警戒工作;全空间警戒，通常周界产品直线或障碍警戒，可以通过跃过，钻过或挖坑方式破解.而泄漏电缆采用区域探测原理，形成地面和地下的无形警戒空间，可对入侵者跃过、钻过或挖坑入侵方式有效报警，实现其它周界产品难以实现的全方位周界警戒;稳定性强，强大的冗余设计，使其抗电磁干扰和抗浪涌能力极大提升，满足户外长期运行的稳定性要求;可靠性高，是低功耗设计原则，极大降低器件的负荷应力，提高养件的使用寿命从而提升整机产品的可靠性。而典型应用的是L5系列泄漏电缆。L5系列泄漏电缆L5系列泄漏电缆警戒长度为100米，泄漏电缆安装间距为：0.55米--1 5米，工作电压为AC220V±15% 50HZ。

　　振动光纤构建及应用特征

　　振动光纤入侵探测系统是根据光的干涉原理，以振动传感光纤为感应单元，利用外界振动产生报警信号的智能型报警设备。该系列产品特别适宜在地形复杂、易燃易爆物品仓库、不规则周界区域和不宜电源进入等场所安装使用，也可作为野外工作场所、营地的警戒线使用。在此应用F3型光纤入侵探测器作典例。

　　·以振动光纤入侵探测系统(见图6所示) 由探测器和光纤传感器组成，振动光纤传感器由振动传感光览和振动光纤终端盒组成。它能够将防护区域内的微小机械振动(即侵入者带来的微小振动)传递到探测器进行信号收集和分析处理。终端盒是用于保护振动光缆末端接口实现光信号转化的设备，以保证设备在各种恶劣的自然环境下正常工作;

　　图6所示为振动光纤入侵探测系统框图

　　·光纤入侵探测器特点：稳定性高，光缆在传输过程中损耗小、稳定性高，每个防区的最大探测距离为500m;无源探测，振动传感光缆为无源探测器，不导电，可有效避免雷电袭击，适用于易燃易爆场所;布设方式，振动光缆可直接铺设在各种铁网上以防攀爬;输出信号，输出标准开关量信号可连接通用型防盗报警控制器;多路采集，双路数据采集器可采集两种不同介质的防区;抗干扰强，振动传感光缆采用无源探测原理，可排除外界强电磁场的干扰，有效避免雷电造成的设备损坏，系统可靠性高;灵敏度高，主机探测灵敏度可多级调节.适应各种复杂环境。

　　典型的F3型光纤入侵探测器系统光缆敷设温度≥-15°C，供电方式为ACl6.5v(±15%)或DCl2V,使用环境温度为-40°C ~+70°C 、相对湿度≤95%;光缆的最小弯曲半径不小于电缆外径的6倍，输出形式为常开、常闭开关量。

　　结语

　　当今平安城市系统建设的已进入城市“立体化”防控需求，而构建“立体化” 防控的领域或系统很多。除了上述智能周界防范报警系统外还需卡口防控系统、人员卡口系统、城区视频防控系统、无线监控系统、社会面资源整合接入等组合。以实现对城市人、车、物等各类目标全方位视频图像信息的采集与应用。其立体化防控系统为上层公安实战业务应用提供丰富的数据支撑。才能保证使“平安城市”系统是一套面向城市管理目标设计的全方位、立体化的视频图像数据信息防控系统。