探秘各种主流周界安防技术产品

2018 年 11 月 16 日 未来产业促进会

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深圳市未来产业促进会副会长单位：深圳市镭神智能系统有限公司

在科技水平还没有足够发达时，多数场所为了防止非法的入侵和各种破坏，都只是在边界设置屏障如铁栅栏、篱笆网、围墙等，但随着科技技术的进步与推动，周界安防被赋予了新的意义，出现了红外对射、微波对射、电缆（泄漏电缆和振动电缆）、电子围栏（张力式电子围栏和高压脉冲式电子围栏）、振动光纤等等技术防范手段。

红外对射

利用不可见红外光对射原理，在投光器和受光器之间形成一个肉眼看不见的多束红外光栅组成的防范护栏，只要相邻两束红外光线被遮挡，即产生报警信号并自动向外发送警报。

优点：

a.安装简便

b.当隐形防盗网接收端电源线或信号线被剪断时，报警信号输出电路将自动输出无线报警信号

缺点：

a.受天气、地形等外界影响较大，安装容易有死角

b.误报率相当高

c.使用寿命短

微波对射

由发射器和接收器构成，工作时在发射器和接收器之间形成三维立体的不可见微波探测区域，利用场干扰原理或波束阻断式原理探测入侵者。当有人闯入防护区域，遮断微波探测波束时，系统产生警报信号。

优点：

a.微波工作频率在10GHZ,远离光谱，恶劣天气条件下不受影响

b.人眼完全看不见、摸不着、保密性好

缺点：

a.受雷达干扰，不适用于使用雷达的单位

b.发射器与接收器的距离影响探测率

c.微波辐射对人体有一定伤害

d.安装要求高，要注意不应对准大型金属物体或有金属镀层的物体、不应对准日光灯等气体放电灯光源，否则容易造成误报

振动电缆

采用驻极体振动电缆作为传感器，驻极体振动电缆是一种经过特殊充电处理后带有永久预置电荷的同轴电缆。使用时，将驻极体电缆固定在栅栏或钢丝网面上，其一端与报警控制电路相连，另一端与负载电阻相连。当有入侵者翻阅栅、网或割栅、网时，电缆因受到振动而产生模拟信号电压，即可触发报警。

优点：

a.安装简便，可安装在墙顶铁丝网或栅栏上

b.由于电缆的易弯曲性，布线方便灵活，适宜地形复杂的周界布防

缺点：

a.必须有依附的振动体

b.易遭电击，严重时导致整个系统瘫痪

c.受气候影响较大，大风、雨雪等及大型车辆容易引发误报

d.易受电磁波干扰

泄漏电缆

利用泄露同轴电缆作为传感器，由两根平行埋在周界地下的泄露电缆和发射机、接收机组成。泄露电缆是一种在普通同轴电缆外导体上沿长度方向周期性地开有一定形状的槽孔的具有特殊结构的同轴电缆。两根泄露电缆之间的空间形成一个椭圆形的电磁场的探测区。当有人进入此探测区时，会干扰探测区的电磁耦合，使接收电缆收到的电磁波能量发生变化，从而产生告警信号。

优点：

a.是一种隐蔽式的周界防卫系统，一般埋地下或装入墙内，属于无形探测场，入侵者无法察觉探测系统的存在，无法避开或破坏系统

b.电缆可环绕任意形状的警戒区域周界，不受地形、地面不平坦等因素的限制

c.不受环境温度、温度、风雨烟尘等气候环境的影响

缺点：

a.泄漏电缆不适合大范围使用

b.需供电，功耗大

c.易受周围电场、磁场影响，土壤湿度也会影响报警准确性，会因地面积水或金属移动产生误报

d.由于埋于地下，故障检修较为困难

张力围栏

张力围栏系统被设计为力学感应方式，周界由按一定张力平行拉紧的铁丝及立柱网组成，一般为每60米为一个防区，在每个防区的中间探测器柱上安装垂直采集信号铁线并与探测器连接。探测器用信号导线与系统的控制中心连接。当有入侵时，其作用力使现保持的平衡被破坏并被探测器感知到。攀爬、切断、拉起以及对设备的破坏均可引发报警并经探测器通知系统控制中心。

优点：

a.不受光、电磁波和电磁场的干扰

b.张力围栏系统具有自平衡、连续设防状态特点，当周界拉紧铁线被破坏之后，系统在修复前，在新的自身平衡状态下仍能对下一次破坏进行报警。这个特性可防止夜间因铁丝破坏而不能及时维修使整个系统瘫痪。

缺点：

a.安装调试比较麻烦

b.温度变化引起的热胀冷缩会引起误报

电子脉冲围栏

主要由集脉冲发射、报警于一体的控制器和电子围栏两大部分组成，采用了极低频率的脉冲高压，在不伤害入侵者的前提下，给予入侵者较难受的短暂电击警告，动摇其攀越围栏的能力与动机。

优点：

a.具有阻挡和威慑作用

b.误报率低，抗干扰能力强

c.周界电子围栏可随地形的起伏架设，大门口、拐角均可安装

缺点：

a.易遭雷电破坏

b.能耗高，每个脉冲主机均需供电

c.阻挡为主，报警为辅

振动光纤

俗称“光纤围栏”，有防区型、定位型两种，安装方式为挂网或埋地两种。原理是利用对外界振动和压力敏感并具有感测功能的光纤作传感介质，将“传”和“感”合为一体，传感光纤在外界物理因素(如运动、振动和压力) 的作用下，改变光纤中光的传输参数(相位、波长、功率等)，从而对外界振动和压力进行探测报警。

优点：

a.对攀爬、剪切围栏等入侵企图所产生的振动频率非常敏感

b.以光纤作为传感介质，抗干扰能力强

缺点：

a.只能定位入侵点，无法追踪移动轨迹

b.无法精确区分干扰信号与入侵信号，容易误漏报

通过分析可知，目前主流的周界安防手段在某些方面都有一定的局限性，不能普遍适应周界自然环境的多样性，以及安防预警可靠性的要求。同时，不法分子的犯罪手段也在向着科技化的方向发展，传统的周界防范已经难以适应要害部门的安全保卫需要，因此安装先进的安全技术防范系统就成为一种必然的措施，而周界报警系统是安全技术防范系统的一个重要组成部分，是安全报警系统的第一道防线。

始终走在科技前沿的镭神智能，将激光雷达的多项优势与安防应用相结合，打造出周界安防智能化发展的翘楚产品！

激光雷达探测原理

镭神自主研发的TOF多线及单线激光雷达，采用时间飞行法（Time of flight）作为探测原理。激光发射器发出激光脉冲，当激光碰到物体后，部分激光反射回感光元件。通过计算发射/接收脉冲的时间差，可以计算出距离值。激光发射器连续不断的发射激光脉冲，由旋转的光学结构将激光脉冲按一定角度间隔（即角度分辨率）发射至扫描角度内的各个方向而形成扫描区域。

镭神激光雷达安防优势

全天候防卫，杜绝天气原因的误报漏报

无论是传统的周界防范系统还是近两年诞生的视频监控周界防范系统来说，其对于恶劣天气的适应性均较差。激光雷达所采用的激光束发射的功率密度大、发散角小、光束集中、方向性好，使用同等功率器件的条件下，在百米处，目标接收激光束的功率密度是红外发光二极管光束的数倍，因此穿透雨、雪、雾、风沙的能力强，完胜各种恶劣天气，极大降低了误报率。

抗干扰性强，对其他设备亦无干扰

镭神激光雷达采用905nm激光波段，自身抗电磁干扰性强，并对警戒激光束传播通路以外的区域、设备无任何电磁干扰。同时，该波段的激光既满足人眼安全，对周围环境亦无任何光散射和污染。

简易打造立体隐形防护网

在安装方面，一部雷达安装在一个点上就可以，不需要对整个围界进行大规模、大范围的施工，极大地降低了周界防范的施工成本。

镭神智能拥有CX系列多线激光雷达、LS20/LS21系列MEMS固态激光雷达、N301系列单线激光雷达、W系列激光雷达、LS30系列远距离激光雷达等等多种不同探测范围、厘米级精度的激光雷达，通过一个或多个雷达即可在周界内简单布控出一个立体的隐形保护罩，还可通过配套的软件随意设置警戒区域轮廓，满足用户任何复杂场景的安装需求，且无需改变现场环境。

提前预警，主动防范

现在应用中的大部分安防基本上都只具备被动防范的能力，往往有人闯入时才能发现，此时如果护卫人员赶到报警现场，也很可能错过了最佳的防范时机。镭神智能激光雷达，将周界安防从被动防范升级为主动防范，有效解决周界安防痛点。

镭神智能激光雷达可根据用户需求设置不同级别的预警区域。当有人或车辆靠近敏感区域时可提前预警，同时联动摄像头持续对目标进行监控关注和跟踪，从而实现在目标闯入之前获得更充足的处置时间。同时，镭神安防应用系统还可以把平台与一线巡逻人员手机客户端进行联动，当有人进入预警区域时，后端平台工作人员可以实时把报警信息推送到正在职守的安保人员手机客户端上，以便迅速进行处理，阻止入侵的进一步发生。

实时精准追踪目标移动轨迹

一旦有外部入侵时系统才会报警，这时摄像头才会转去跟进跟踪，目标会一直在摄像头的正中间而无需人工干预，如此，安保人员、监视人员不需要一直手动操作视频监控，极大提高了监控效率。

高稳定性、高可靠性

镭神安防应用方案的核心为激光雷达，其自主研发的激光雷达一直以来以高可靠性著称，不仅防护级别达到IP67，还能承受40G的重力加速度。镭神激光雷达24小时不间断的稳定运转已赢得国内外众多客户的赞誉。

镭神激光雷达安防系统解决方案

应用场景

监狱安防应用

在监狱围墙高处、警戒隔离带、武警监视盲区等进行安装设置，将所有高危区域置于镭神激光雷达这双智能“眼睛”的严密监控之下，一旦出现逃狱者，自动拉响警报，并在电子地图上即时显示目标位置和逃跑动向，为武警实施抓捕赢得宝贵时间。

监狱

机场、油库、核电站等周界安防应用

对于机场、油库（及石油管线）、核电站、变电站等等严禁随意闯入的敏感区域，基于镭神激光雷达的周界安防方案，将多传感器融合互补，24小时全天候不间断进行立体防护监测，可有效防范周边几十米到几百米的区域，及时发现和追踪入侵者，确保周界内部安全。

变电站、核电站、油库

钻井、机场

博物馆、艺术展等贵重藏品安防应用

博物馆馆藏文物和艺术品等往往价值连城，且无可替代，一旦失窃造成的损失难以衡量。镭神智能应用于安防的激光雷达，采用905nm红外激光波段，不仅符合一级人眼安全，且不会对任何材质的藏品产生影响，确保满足保护藏品的首要原则。对比博物馆常用的摄像头监视系统，激光雷达探测完全不受照明条件影响，即便在漆黑环境中亦可正常探测。镭神TOF系列激光雷达角度分辨率＜1°，扫描频率可高达20Hz，任何盗贼一旦进入预设的监视区域，不管是从地面进入或是悬于半空，都将触发报警和定位追踪系统，最大程度确保藏品免遭损失。

类似的，本方案也适用于私人建筑、金库等用于贵重物品的防盗。