电子围栏系统在赵山渡渠系闸站中的应用

白美娥　徐顺放

(浙江珊溪经济发展有限责任公司， 浙江 温州　325000)



电子围栏系统在赵山渡渠系闸站中的应用

白美娥徐顺放

(浙江珊溪经济发展有限责任公司， 浙江 温州325000)

本文以脉冲式电子围栏系统在赵山渡引水工程各闸站的应用为例，详细介绍了脉冲式电子围栏系统的组成、控制和工作原理，分析了电子围栏系统的优点，以及对系统的应用领域进行了研究和探索。项目的实际运行数据表明，安装脉冲式电子围栏系统可解决水利电力项目场地复杂、人员短缺、安防等级高等诸多问题， 对类似工程有一定的借鉴意义。

电子围栏系统； 渠系闸站； 技术应用

随着社会的快速发展和人民生活水平的日益提高，中国人均用水量逐年增多，水污染与水资源短缺问题更加突出，对供水系统的安防工作也提出了更高的要求。为了保障城市供水系统的安全，在赵山渡引水工程的各闸站选用了先进的脉冲式电子围栏系统。

1　工程概况

赵山渡引水工程位于瑞安市龙湖镇晴岙村，是珊溪水利枢纽工程的重要组成部分，总库容为3414万m3,以供水、灌溉、防洪、发电于一体的综合利用大(2)型水利工程项目。赵山渡引水工程于2001年5月31日渠系试通水成功，2002年4月完工。加大引水流量39m3/s,设计流量36m3/s，年供水量7.30亿m3,担负着向温州市区、瑞安、平阳、苍南、洞头等地生活用水、工业用水、农业灌溉、生态用水等任务，直接受益人口约500多万。赵山渡引水工程输水渠系总长62.85km,由总干渠、南干渠、北干渠、温州分渠和瑞北分渠5部分组成，总干渠设有进水口闸站、林宅闸站、马路坑闸站、梅底闸站、井头闸站、桐溪闸站；南干渠设有泛浦闸站、曹村闸站、西岙闸站；北干渠设湾前闸站、岘下闸站、盖竹闸站、山根闸站；温州分渠设有陈岙闸站。渠系沿途共有13座节制闸和1个分水闸，8座退水闸，18条隧洞，10座渡槽，9处倒虹吸，6条暗渠；分别由节制闸门、分水闸门、退水闸门来调节控制水量。整个渠系闸站除了林宅闸站、曹村闸站、马路坑闸站、井头闸站、岘下闸站外，其他闸站都已实现计算机远程集中控制，沿途闸站实现无人值班或少人值守。

2　各闸站安防现状与存在问题

赵山渡引水渠系共13个闸站和1处分水闸，沿途分布在温州、瑞安、平阳等各地，闸站面广、点多、区域分散，独立于偏僻的山野中，四周空旷，人烟稀少，周边环境复杂，极易受不法分子入侵，严重威胁闸站设备及水源安全。各闸站围墙形状极不规则、周边树木杂草丛生，并存在垂直落差等问题，不适合安装传统的红外对射周界报警系统。同时传统的红外线对射报警监测系统有较大的局限性，只具有报警功能，而没有阻挡功能，入侵者容易跨越、攀爬，误报率较高，并且容易受气候影响，如：暴风雨、浓雾天气，红外线系统探测距离缩短会造成报警功能失效。飞鸟、猫狗、树枝等对红外线造成干扰，也会产生报警，防盗发射器遭到人为干扰或反报警行动时同样会失去防范能力。有些无线智能报警器采用人体热释电红外线或微波传感器，在高热强光和热气流靠近及环境相对温度与人体温度接近时可能发生误报、漏报；运动人体如果被玻璃或者板材遮挡时感应不到，很容易被入侵。其设计理念落后，很难与人防工作有效结合起来。红外线误报率高，且维修费用极高，对人们的生命和财产安全存在一定的隐患，再加上水电行业作为民生的重要保证行业，要时刻保证系统的正常运行，水电站和引水闸站作为一个重要的场所，严禁闲杂人员进入，所以不适合安装红外线对射报警系统。

根据赵山渡引水工程情况，各闸站分布在比较偏僻的地方，远离人群，入侵者很容易藏匿，偷盗者很容易攀爬入侵，非常容易引发安全生产事故，给整个社会生产和群众生活带来恶劣影响。

3　电子围栏系统的工作原理

电子围栏系统由脉冲式电子围栏主机、电子围栏、报警主机三个部分组成。脉冲电子围栏主机产生高压脉冲信号，发送到电子围栏的高电压回路上，大约1.5s发射1次，高电压电网的高电压脉冲信号再回馈到控制器，控制器检测发送和接收的高电压脉冲信号，再根据检测到的情况在控制器上显示和报警开关信号输出。

脉冲电子围栏前端由金属导体、承力杆绝缘子、挂线杆、避雷器、U形槽、承重支架等十几种配件组成，报警主机是实现报警管理、系统联动等功能的装置。脉冲式电子围栏系统和传统的高压电网不一样，它可以识别有意入侵者和无意入侵者，并能智能识别出入侵位置给予有效阻拦，脉冲电压作用时间极短，对身体没有损害。

电子围栏沿着原有围墙安装，一般安装在室外，在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号。脉冲主机通过信号传输设备将报警信号传至后端控制中心(见图1)。

图1　电子围栏系统设计效果

前端设备主要是电子围栏(见图2)，电子围栏系统是一种“有形”的报警系统，每根线都带电，给人一种威慑感觉，使入侵者增加心理压力，把报警和警戒系统有机地结合起来，可做到事前威慑，事发时阻挡并报警，还能延缓外界的入侵时间,具有较强的安全可靠性。

图2　前端围栏

安装电子围栏系统后，相当于在各闸站围墙顶上形成一道“有形”的屏障，使外人无法从墙面攀越入侵或逃离。电子脉冲每分钟60次扫描电子墙的每一根导线，每个脉冲峰值有700～5000V，入侵者难以攀越。电子围栏系统如遇断路、短路、触网都会发出报警信号。还可以与外界报警系统联网使用，更加提高防范等级。

脉冲电子系统有高、低压两种运行模式，可以根据不同的需求自由切换模式，高压模式可以产生峰值为5000～10000V的高压脉冲，低压脉冲模式可以产生峰值为700～1500V左右的脉冲电压。白天或有人员在围栏附近作业时切换到低压模式，这使前端围栏的脉冲打击力度更小，如果夜间或安全警惕较高时，可以恢复到脉冲峰值为5000～10000V的高压脉冲模式。

4　电子围栏系统的优点

智能型脉冲式电子围栏是专门应对各种复杂环境、无人值守站等开发设计的一种更先进、稳定的新型周界报警系统。主要优点有：

a.有形围栏给入侵者带来很多阻碍报警，围栏上的每根线都带有电击，给入侵者以有力震慑，不敢靠近，望而却步，无从下手。

b. LED显示功能，实际电压值和电子围栏上的工作状态在主机面板上显示。

c.具有高、低压自由切换功能，白天可以启用低压模式，晚上启用高压模式，也可根据天气情况智能切换。

d.主机内部可直接配备蓄电池，方便管理，当外接220V市电停电后，电池续航能达到8h。

e.可远程设置并调控主机的工作状态。

f.误报率低，可靠性高，基本不受气候、植物、小动物等因素的影响，克服了传统的技术缺陷。

g.系统结构简洁，安装简单方便，适应任何引水闸站的复杂地形及环境。

h.维护费用低，基本不需要再投入维护，使用寿命长。

i.防范严密无漏洞、无死角、无盲区，消除安全盲点，还能与安防、IT系统联网，与监控联动、报警时，摄像机转向相应位置录像，也能融入IT系统。

5　电子围栏系统的应用

脉冲电子围栏是目前世界上流行的周界防盗报警设备，围栏带有非致命的高压脉冲电，具有报警、威慑、阻挡三大功能，降低了作案欲望，制造入侵阻碍，克服了交流电网致命和影响美观的缺点。

a.形状不太规则，周界非常长，可在渠系各闸站围墙的顶端架设脉冲电子围栏探测器，很好地防范不法分子入侵。

b.防范区域要合理划分，与前端相对应，当不法分子入侵时，能做到报警时准确定位，并通过控制中心输出报警信息。

c.脉冲式电子围栏系统在线路信号传输上将不同部位的探测器分为多组，采用总线传送至管理中心报警主机。电源由管理中心统一供给220V电源，供电再由现场变为探测器工作电压提供，既解决了设备供电问题，又能保证整体的电源同步，充分保证系统稳定性。

d.采用总线传输方式，减少了系统的管线敷设，避免中心和前端管线繁多、杂乱，减轻后期的管理维护。

e.前端探测器均通过总线式报警输入模块接入周界报警系统总线，在控制中心通过总线制报警接收设备、系统管理计算机及管理软件对报警信号进行接收和处理，并外接声光报警器，在报警 时实现声光提示和电脑显示。

f.前端围栏直接安装在闸站围墙顶部上方，围墙的高度应在1.8m以上。电子围栏的高度为0.8m左右。导线数按高度分为4线、6线、8线， 线距大约140～190mm，线张力在20～60kg之间， 线径约φ1.8～2.5mm，导线应采用高强度、低电阻、抗腐蚀的专用合金导线。中间过线杆间距大约3～6m左右。

6　结　语

赵山渡引水渠系各个闸站安装上脉冲式电子围栏系统，投入使用3年多来，系统运行可靠，功能全，性能优，得到了实践的检验，总体运行情况良好，没有发生过安全问题，有效解决了人员短缺问题。安全有保障，在水利水电行业有推广应用意义，对其他类似行业也有一定的借鉴意义。

[1]浙江省水利水电勘测设计院.赵山渡引水工程初步设计报告[R].1996.

[2]王定一.水电厂计算机监视与控制[M].北京：中国电力出版社，2001.

Application of electronic fence system in Zhaoshan canal system gate station

BAI Mei’e, XU Shunfang

(ZhejiangShanxiEconomicDevelopmentCo.,Ltd.,Wenzhou325000,China)

In the paper, the application of pulse type electronic fence system in all gate stations of Zhaoshandu water diversion project is adopted as an example. Composition, control and work principles of pulse type electronic fence system are introduced in detail. Advantages of electronic fence system are analyzed. System application field is studied and explored. Actual operation data of the project show that the installation of pulse type electronic fence system can solve many problems of water resources power projects, such as complex site, staff shortage, security grade, etc., and it has certain

ignificance for similar projects.

electronic fence system; canal system gate station; technology application

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.10.019

TV698

B

1005-4774(2016)10- 0064- 03