论文部分内容阅读
摘要：文章论述了安全防范周界防护系统设计的设计原则及实现方式。主要从现场勘察，系统的可靠性、安全性、电磁兼容性，防护的纵深性、均衡性，技防探测手段的选择及人防、物防、技防相结合等方面对周界防护系统设计进行了全面阐述。
关键词：安全防范系统 ， 周界，纵深性，均衡性，基准威胁
Abstract: the article discusses the safety perimeter protection system design of the design principle and realization. Mainly from the field survey, system reliability, safety, the electromagnetic compatibility, protection of the depth and balanced, safety detection means and the selection of civil air defence, such as combination, attacking technology dimension of perimeter protection system design for a full explanation.
Keywords: safe guard system, perimeter, depth, balanced, benchmark threat
中图分类号： TU714文献标识码：A 文章编号
引言：为了保障社会公共安全，防止非法的入侵和各种破坏活动，在一些重要的区域，如机场、军事基地、仓储重地、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库等处需要设置安全防范措施，尤其是周界防护系统。由于犯罪分子的犯罪手段越来越复杂化、智能化，传统的实体屏障显然已经难以适应安全保卫工作的需要。单纯依赖人力巡逻，同样也难免会出现漏洞和失误。因此，安装安全防范系统，尤其是周界探测防护系统就成为一种必要的措施。周界探测防护系统能够在入侵行为发生时及时发出报警，就像一道看不见的“电子围栏”，保卫着目标对象。那么，在具体的工程中如何进行周界防护系统设计，设计中应遵循哪些原则，应注意哪些问题，如何解决设计中的问题，怎样选择合理的技防探测手段？下面就周界防护系统设计进行探讨。
1、设计基准威胁确定
要对目标对象进行安全防范周界防护系统的设计，首先应确定其基准威胁及破坏方式，基准威胁随目标对象的不同而异，准确确定系统基准威胁是安防系统设计的重要因素，从而保证系统防护的有效性。
常见的影响周界安全的威胁因素有：
以非法窃取为目的的盗窃活动；
内外敌对势力的破坏活动；
刑事犯罪；
有组织的过激冲击行动。
2、现场勘查
在安全防范系统设计得过程中，现场勘查是一项非常重要的内容，它是设计的基础，更是设计有效可靠的防范系统的必要条件。因此在设计前，必须对被保护对象的相关情况进行深入调查、了解。那么对于周界防护系统来说，现场勘查尤为重要，它是选择合理的技防探测手段及合理划分防区的前提。现场勘查的主要内容包括以下几个方面：
全面调查、了解目标对象自身的情况，目的在于确定其风险等级、防护级别以及将采取的技防手段。
熟悉目标对象所在地及周边的环境情况，目的在于确定探测手段。
了解当地地理、气候和雷电灾害情况，目的在于确定探测手段，并为可靠性设计作准备。
分析当地的电磁环境，目的是为了便于进行电磁兼容性设计。
测量和分析周界形状、长度，以便于确定周界、划分防区。
研究周界内外地形地物状况，进而完成探测器选型、防区划分等。
在设计前的现场勘查中，切忌走形式，要带着问题去勘查，这样才能起到勘查的作用，为设计工作提供有效资料。
3、安全防范周界防护系统设计的基本原则
在周界防护系统设计中，应遵循以下基本原则：
人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则；
满足防护的纵深性、均衡性要求；
满足系统的安全性、电磁兼容性要求；
满足系统的可靠性、维修性与维护保障性要求；
满足系统的先进性、兼容性、可扩展性要求；
3.1人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则
关于技防、人防及物防
为了实现周界防护系统的整体功能，完整意义上的周界防护系统应包括人防、物防、技防三部分，三个部分互为补充。技防手段无论多严密，只要是可以设置的，都可以用一定的方法破坏掉，还没有一种方法是真正牢不可破的，因此在方案设计中要考虑系统合理的性价比。技防系统能否有效，关键在于其能否迅速判断警情并发出报警信号。物防起到屏障和延迟作用，给人防响应提供必要的响应时间。技防、物防与人防都是周界防护系统的重要组成部分。只有将技防与人防、物防有机的结合，构成有效的防护体系，才能充分发挥各自的功能，提高整个周界防护系统的安全防范水平。
关于探测、延迟和响应
在安全防范周界防护系统设计中，一定要合理的选择探测器及系统，确定合理的周界防区范围，选择合适的物防手段，配备高素质的人防组织及人员，使得探测、延迟和响应相互协调，使系统满足：Ｔ探测＋Ｔ反应≤Ｔ延迟的要求，才能真正起到安全防范系统应有的作用。
3.2满足防护的纵深性、均衡性要求
防护的纵深性
为了达到系统的防护目的，在重要设施的周界防护设计中，应采用纵深防护，对对象设置层次性的周界（例如警戒区、控制区、保护区、要害区等）。依据防护等级及要求选择不同的防护手段，通常是采用场式与线性的相结合的方式，实现对目标对象的分层防护、立体防护，以提高系统防护水平，提高系统的探测、响应及延迟能力，从而达到安全防护的目的。
防护的均衡性
周界防护系统的防护水平不取决于单个设备、系统及部位的防护能力，相反防护均衡性才是重中之重。因为系统的防护级别是由其最薄弱的环节决定的，所以周界防护系统一定要做到均衡防护，不留盲区和死角。常常采用的盲区补偿的方法有盲区交叉覆盖，拐角补偿等方法。比如在主动红外、微波防区结合区域应做到盲区交叉覆盖，在围栏的拐角和端头处应采用多普勒、双鉴探测等手段对盲区及探测薄弱区域进行补充。
3.3 满足系统的安全性、电磁兼容性要求
系统的安全性
系统的安全性包括系统对环境及人的安全和设备自身安全两个方面，在此，主要介绍系统本身的安全性。安全防范周界防护系统要起到防范的作用，自身的安全是前提。在系统设计中，主要從设备的选型上保障系统的安全性，一般情况下选择的系统应具有如下基本功能。
报警管理系统应具有分级密码保护及操作记录功能。采取网路（非专网）传输时应对数据采取加密技术。
报警控制器应具有防拆、故障等报警功能，应具有现场总线及探测线缆的四态报警功能。
系统应具有雷电保护功能，没有的应采用分级防雷及可靠接地来实现系统的防雷保护。
电磁兼容性要求
系统的电磁兼容性体现在系统对外界的电磁干扰及系统抗外界电磁干扰两方面，在工程中我们通过采用屏蔽线，动力及信号线缆分管敷设、设备屏蔽罩等手段来满足系统的电磁兼容性要求。
3.4 满足系统的可靠性、维修性与维护保障性要求
系统可靠性要求的实现
所谓可靠性，是指系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。最常用的衡量系统可靠性的指标是平均无故障工作时间MTBF。在系统设计时要综合考虑系统功能、性能、可靠性指标的相容问题，避免盲目追求过多功能、过高的指标而牺牲系统可靠性的问题。
在工程设计中应将根据系统可靠性的总要求，将可靠性指标进行分配，然后选择适合的系统或设备使得各子系统或设备的MTBF不小于其分配指标从而实现系统总的可靠性要求。
可维护性要求
周界防护系统不可能一劳永逸，在使用中必须进行定期的维护保养，因此系统的可维护性也是安全防范系统设计的重要内容。在工程设计中，我们主要通过以下方式实现此要求：
采用模块化的设计
尽量采用标准化、通用化设备
备品备件
设置测试点
线缆冗余备份
作永久标记
3.5 满足系统得先进性、兼容性、可扩展性要求
对用户来说，安全防范周界系统由于受资金、项目建设等因素的影响，往往需要分期、分区域施工和验收。因此在设计中还要考虑系统的先进性、兼容性及可扩展性。
4、探测器的分类及选择
4.1探测器的分类
主动或被动——主动传感器可发射某种形式的能量，探测目标的存在或运动所引起的接收能量的变化；被动传感器探测关注的是目标发出的某种形式的能量，或者探测由此类目标引起的某种天然能量场的变化。与主动传感器相比，被动传感器的存在或放置位置更难以被测定，这可以使闯入者处于不利的境地；主动传感器由于信号较强，因此能更有效的抑制噪扰报警。
隐蔽或可见——隐蔽式传感器是藏起来不让人看见的；可见式传感器是指闯入者能清晰看得见的传感器。隐蔽式使闯入者较难察觉，也不易测定其位置，因此，这类传感器的有效性更高，而且不改变周围环境的外貌；当然，可见式对闯入者有威慑作用，安装较隐蔽式简单，并且易于维护。
视线或地形跟随——视线传感器只有安装在其探测空间内无视线障碍的地方才能令人满意地工作。地形跟随传感器在平坦地形与不规则地形上都可以使用。
空间探测或线性探测——空间探测能探测某一空间内的闯入，这种空间通常是看不见的；线性探测沿着一条直线进行探测，线性探测器一般容易被人发现。
周界传感器的类型（按应用场合分组）
4.2 探测器选型
探测器选型是周界防护系统设计的主要内容，在探测器选型时，在现场勘察的基础上，要综合考虑系统的性价比、可靠性、安全性、环境适应性、先进性、可维护性、防护的纵深性及防护手段的多样性等方面的因素。比如：在监狱、边界线等工程中宜选用带有威慑作用的脉冲电网、带刺的张力铁丝探测等探测手段。智能小区宜选用主动红外、栅栏扰动等探测手段。在隐蔽性要求高的场合宜选用泄漏式埋地电缆探测或光缆探测手段，在隔离带宜选用线性和场式相结合的纵深防护措施。在仓储里或房间里宜选用双鑒、被动红外及电视运动等探测手段。又如，在多雨雾的地方不宜选用红外探测，在地形复杂的地方不宜用线性探测，在靠近车站码头处不宜用震动探测等。
结束语：周界防护工程涉及面广，技术性、针对性强。在工程设计中，一定要做细致的现场勘查，要运用人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则，充分考虑系统防护的纵深性、均衡性、安全性、电磁兼容性、可靠性、可维护性、先进性、兼容性、可扩展性等要求。只有这样，才能提高系统的整体功能，做出的工程才能满足安全防范要求。
参考文献：
GB50348-2004 《安全防范工程技术规范》
GB50394-2007 《入侵报警系统工程设计规范》
GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》及局部修改
GB/T50314-2000 《智能建筑设计标准》
作者简介：梁建华（1971-），女，汉族，山西大同人，高级工程师，学士，主要从事智能建筑、系统集成、实物保护及安全防范系统设计等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：安全防范系统 ， 周界，纵深性，均衡性，基准威胁
Abstract: the article discusses the safety perimeter protection system design of the design principle and realization. Mainly from the field survey, system reliability, safety, the electromagnetic compatibility, protection of the depth and balanced, safety detection means and the selection of civil air defence, such as combination, attacking technology dimension of perimeter protection system design for a full explanation.
Keywords: safe guard system, perimeter, depth, balanced, benchmark threat
中图分类号： TU714文献标识码：A 文章编号
引言：为了保障社会公共安全，防止非法的入侵和各种破坏活动，在一些重要的区域，如机场、军事基地、仓储重地、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库等处需要设置安全防范措施，尤其是周界防护系统。由于犯罪分子的犯罪手段越来越复杂化、智能化，传统的实体屏障显然已经难以适应安全保卫工作的需要。单纯依赖人力巡逻，同样也难免会出现漏洞和失误。因此，安装安全防范系统，尤其是周界探测防护系统就成为一种必要的措施。周界探测防护系统能够在入侵行为发生时及时发出报警，就像一道看不见的“电子围栏”，保卫着目标对象。那么，在具体的工程中如何进行周界防护系统设计，设计中应遵循哪些原则，应注意哪些问题，如何解决设计中的问题，怎样选择合理的技防探测手段？下面就周界防护系统设计进行探讨。
1、设计基准威胁确定
要对目标对象进行安全防范周界防护系统的设计，首先应确定其基准威胁及破坏方式，基准威胁随目标对象的不同而异，准确确定系统基准威胁是安防系统设计的重要因素，从而保证系统防护的有效性。
常见的影响周界安全的威胁因素有：
以非法窃取为目的的盗窃活动；
内外敌对势力的破坏活动；
刑事犯罪；
有组织的过激冲击行动。
2、现场勘查
在安全防范系统设计得过程中，现场勘查是一项非常重要的内容，它是设计的基础，更是设计有效可靠的防范系统的必要条件。因此在设计前，必须对被保护对象的相关情况进行深入调查、了解。那么对于周界防护系统来说，现场勘查尤为重要，它是选择合理的技防探测手段及合理划分防区的前提。现场勘查的主要内容包括以下几个方面：
全面调查、了解目标对象自身的情况，目的在于确定其风险等级、防护级别以及将采取的技防手段。
熟悉目标对象所在地及周边的环境情况，目的在于确定探测手段。
了解当地地理、气候和雷电灾害情况，目的在于确定探测手段，并为可靠性设计作准备。
分析当地的电磁环境，目的是为了便于进行电磁兼容性设计。
测量和分析周界形状、长度，以便于确定周界、划分防区。
研究周界内外地形地物状况，进而完成探测器选型、防区划分等。
在设计前的现场勘查中，切忌走形式，要带着问题去勘查，这样才能起到勘查的作用，为设计工作提供有效资料。
3、安全防范周界防护系统设计的基本原则
在周界防护系统设计中，应遵循以下基本原则：
人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则；
满足防护的纵深性、均衡性要求；
满足系统的安全性、电磁兼容性要求；
满足系统的可靠性、维修性与维护保障性要求；
满足系统的先进性、兼容性、可扩展性要求；
3.1人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则
关于技防、人防及物防
为了实现周界防护系统的整体功能，完整意义上的周界防护系统应包括人防、物防、技防三部分，三个部分互为补充。技防手段无论多严密，只要是可以设置的，都可以用一定的方法破坏掉，还没有一种方法是真正牢不可破的，因此在方案设计中要考虑系统合理的性价比。技防系统能否有效，关键在于其能否迅速判断警情并发出报警信号。物防起到屏障和延迟作用，给人防响应提供必要的响应时间。技防、物防与人防都是周界防护系统的重要组成部分。只有将技防与人防、物防有机的结合，构成有效的防护体系，才能充分发挥各自的功能，提高整个周界防护系统的安全防范水平。
关于探测、延迟和响应
在安全防范周界防护系统设计中，一定要合理的选择探测器及系统，确定合理的周界防区范围，选择合适的物防手段，配备高素质的人防组织及人员，使得探测、延迟和响应相互协调，使系统满足：Ｔ探测＋Ｔ反应≤Ｔ延迟的要求，才能真正起到安全防范系统应有的作用。
3.2满足防护的纵深性、均衡性要求
防护的纵深性
为了达到系统的防护目的，在重要设施的周界防护设计中，应采用纵深防护，对对象设置层次性的周界（例如警戒区、控制区、保护区、要害区等）。依据防护等级及要求选择不同的防护手段，通常是采用场式与线性的相结合的方式，实现对目标对象的分层防护、立体防护，以提高系统防护水平，提高系统的探测、响应及延迟能力，从而达到安全防护的目的。
防护的均衡性
周界防护系统的防护水平不取决于单个设备、系统及部位的防护能力，相反防护均衡性才是重中之重。因为系统的防护级别是由其最薄弱的环节决定的，所以周界防护系统一定要做到均衡防护，不留盲区和死角。常常采用的盲区补偿的方法有盲区交叉覆盖，拐角补偿等方法。比如在主动红外、微波防区结合区域应做到盲区交叉覆盖，在围栏的拐角和端头处应采用多普勒、双鉴探测等手段对盲区及探测薄弱区域进行补充。
3.3 满足系统的安全性、电磁兼容性要求
系统的安全性
系统的安全性包括系统对环境及人的安全和设备自身安全两个方面，在此，主要介绍系统本身的安全性。安全防范周界防护系统要起到防范的作用，自身的安全是前提。在系统设计中，主要從设备的选型上保障系统的安全性，一般情况下选择的系统应具有如下基本功能。
报警管理系统应具有分级密码保护及操作记录功能。采取网路（非专网）传输时应对数据采取加密技术。
报警控制器应具有防拆、故障等报警功能，应具有现场总线及探测线缆的四态报警功能。
系统应具有雷电保护功能，没有的应采用分级防雷及可靠接地来实现系统的防雷保护。
电磁兼容性要求
系统的电磁兼容性体现在系统对外界的电磁干扰及系统抗外界电磁干扰两方面，在工程中我们通过采用屏蔽线，动力及信号线缆分管敷设、设备屏蔽罩等手段来满足系统的电磁兼容性要求。
3.4 满足系统的可靠性、维修性与维护保障性要求
系统可靠性要求的实现
所谓可靠性，是指系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。最常用的衡量系统可靠性的指标是平均无故障工作时间MTBF。在系统设计时要综合考虑系统功能、性能、可靠性指标的相容问题，避免盲目追求过多功能、过高的指标而牺牲系统可靠性的问题。
在工程设计中应将根据系统可靠性的总要求，将可靠性指标进行分配，然后选择适合的系统或设备使得各子系统或设备的MTBF不小于其分配指标从而实现系统总的可靠性要求。
可维护性要求
周界防护系统不可能一劳永逸，在使用中必须进行定期的维护保养，因此系统的可维护性也是安全防范系统设计的重要内容。在工程设计中，我们主要通过以下方式实现此要求：
采用模块化的设计
尽量采用标准化、通用化设备
备品备件
设置测试点
线缆冗余备份
作永久标记
3.5 满足系统得先进性、兼容性、可扩展性要求
对用户来说，安全防范周界系统由于受资金、项目建设等因素的影响，往往需要分期、分区域施工和验收。因此在设计中还要考虑系统的先进性、兼容性及可扩展性。
4、探测器的分类及选择
4.1探测器的分类
主动或被动——主动传感器可发射某种形式的能量，探测目标的存在或运动所引起的接收能量的变化；被动传感器探测关注的是目标发出的某种形式的能量，或者探测由此类目标引起的某种天然能量场的变化。与主动传感器相比，被动传感器的存在或放置位置更难以被测定，这可以使闯入者处于不利的境地；主动传感器由于信号较强，因此能更有效的抑制噪扰报警。
隐蔽或可见——隐蔽式传感器是藏起来不让人看见的；可见式传感器是指闯入者能清晰看得见的传感器。隐蔽式使闯入者较难察觉，也不易测定其位置，因此，这类传感器的有效性更高，而且不改变周围环境的外貌；当然，可见式对闯入者有威慑作用，安装较隐蔽式简单，并且易于维护。
视线或地形跟随——视线传感器只有安装在其探测空间内无视线障碍的地方才能令人满意地工作。地形跟随传感器在平坦地形与不规则地形上都可以使用。
空间探测或线性探测——空间探测能探测某一空间内的闯入，这种空间通常是看不见的；线性探测沿着一条直线进行探测，线性探测器一般容易被人发现。
周界传感器的类型（按应用场合分组）
4.2 探测器选型
探测器选型是周界防护系统设计的主要内容，在探测器选型时，在现场勘察的基础上，要综合考虑系统的性价比、可靠性、安全性、环境适应性、先进性、可维护性、防护的纵深性及防护手段的多样性等方面的因素。比如：在监狱、边界线等工程中宜选用带有威慑作用的脉冲电网、带刺的张力铁丝探测等探测手段。智能小区宜选用主动红外、栅栏扰动等探测手段。在隐蔽性要求高的场合宜选用泄漏式埋地电缆探测或光缆探测手段，在隔离带宜选用线性和场式相结合的纵深防护措施。在仓储里或房间里宜选用双鑒、被动红外及电视运动等探测手段。又如，在多雨雾的地方不宜选用红外探测，在地形复杂的地方不宜用线性探测，在靠近车站码头处不宜用震动探测等。
结束语：周界防护工程涉及面广，技术性、针对性强。在工程设计中，一定要做细致的现场勘查，要运用人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则，充分考虑系统防护的纵深性、均衡性、安全性、电磁兼容性、可靠性、可维护性、先进性、兼容性、可扩展性等要求。只有这样，才能提高系统的整体功能，做出的工程才能满足安全防范要求。
参考文献：
GB50348-2004 《安全防范工程技术规范》
GB50394-2007 《入侵报警系统工程设计规范》
GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》
GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》及局部修改
GB/T50314-2000 《智能建筑设计标准》
作者简介：梁建华（1971-），女，汉族，山西大同人，高级工程师，学士，主要从事智能建筑、系统集成、实物保护及安全防范系统设计等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。