围栏报警系统设计论文

【摘要】电子围栏安防综合监控系统可对电子防护墙的单个或多个防区进行操控，实时监控现场实况和设备状态，提高系统的灵活性和可扩充性，它使得整个周界防护系统具备多重报警、自动记录、远程传输和信息中央处理的功能。下面是小编精心推荐的《围栏报警系统设计论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

围栏报警系统设计论文 篇1：

基于Android平台的电子围栏设计与实现

【摘要】 安防领域顺应网络发展趋势，利用互联网实现电子围栏产品的网络化，必将成为周界安全防护系统的新潮流。本系统基于Android平台，建立一个电子围栏系统。该系统可以实时将电子围栏的当前状态通过网络发送到Android终端，让电子围栏管理者或用户通过了解电子围栏的状态，来了解当前需要保护的对象的状态。

【关键词】 Android平台 电子围栏 远程控制

一、电子围栏系统组成

电子围栏行业的市场前景广阔，不仅住宅小区和场馆安装了电子围栏系统，诸如智能建筑、金融、工厂、政府机构、道路交通、学校、机场、海关、石化等多种场所都安装了电子围栏系统。

但是个人居所会存在没有人在家的情况，此时若报警器在家里，即便是报警也是无济于事的。因此，人们对能够将警报信息传输到移动终端的技术设备的需求越来越强烈[1]。

二、电子围栏系统组成

电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，主要由前端围栏、电子围栏主机和控制中心三大部分组成[2]。通常，前端围栏和电子围栏主机均安装在室外。

三、电子围栏系统方案设计

3.1 系统框架

本系统通过单片机模拟电子围栏主机，中心控制计算机由服务器组成，系统框图如下：

系统流程为如果电子围栏正常工作，单片机不发出信号，如果电子围栏被破坏，那么单片机发出信号。服务器每隔一定时间扫描一次串口，如果有信号则处理，没有信号则继续扫描。Android终端每隔3秒向服务器请求一次数据，并做相应的动作。

3.2 中间转发端的选择

中间转发端可以采用的三种方式分别是：GSM通信[3]、GPRS[4]和服务器。

本项目选择服务器作为中间转发端。服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，并且多种多样。有一类入门级服务器，这类服务器主要采用Windows或者 NetWare网络操作系统，可以充分中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。

3.3 电子围栏系统的选择

电子围栏种类繁多，不可能找各种各样的电子围栏来分别来完成本课题的功能。在查找很多资料的情况下，根据各种电子围栏的工作状态和工作结果，将电子围栏系统进行抽象。

我们可以将电子围栏抽象成为一个信号发生器，可以用单片机完成信号的发出工作。如果电子围栏正常工作，单片机不发出信号，如果电子围栏被破坏，那么单片机发出信号。

3.4 Android终端的选择

Android终端在本课题中只起到一个平台作用，而且并不需要区分硬件平台，手机和平板电脑等都是可以的，因此就是用Android[5]终端这个名称。

四、基于Android的电子围栏系统的具体实现与成果

4.1 单片机部分功能的实现

单片机部分只有一个功能，即通过串口发送一个脉冲信号。监听单片机上的矩阵键盘上的某一个键，如果这个键被按下，则向串口发送数据，如果这个键没有被按下，则不发送数据。发送数据表示电子围栏状态异常。

4.2 服务器功能的实现

服务器主要功能是处理接收到的串口数据，并将相应的处理数据发送给Android终端APP。服务器每隔3秒就扫描一次串口，如果检测到数据，那么将标记改成true，Servlet每隔3秒时间会自动刷新JSP并读取该标记变量，如果标记变成了true，那么当Android终端请求数据时，将“电子围栏被破坏”发给它，如果标记是false，不作处理。

4.3 Android终端APP的实现

Android平台APP的功能主要是： Android终端APP每隔3秒会向服务器请求一次数据，如果数据包含字符串“被破坏”，那么Android终端启动报警，告诉用户，电子围栏有异常状况。

4.4 成果展示

完整系统的对接和测试后，下面是设计的界面和成果。

图3是电子围栏正常工作时，Android终端APP上显示电子围栏正常工作。图4是电子围栏异常时显示的信息，同时会出现音频信号提醒用户电子围栏出现问题。图5是对电子围栏系统进行复位操作时显示的“复位成功”，之后会跳转到正常工作的界面。

五、总结

本文针对电子围栏系统的现状，提出了基于Android平台的电子围栏系统。本系统设计界面友好、操作简单；系统经过测试，可以稳定运行，实现了基本功能。本文中的设计并没有设定在手机上，而是所有的Android终端在联网的状态下都可以使用，这使该平台有很好的移植性。

参 考 文 献

[1] 唐新叶.浅谈电子围栏在住宅小区中的应用与市场发展[J].中国住宅设施，2012（2）：16-18.

[2] 张建国，曹银杰.智能化电子围栏系统的设计研究[J].科技信息，2009（35）：21-404.

[3] 袁小玲.基于GSM短消息的公交查询系统的研究与设计：硕士学位论文[D].四川：四川大学.2006：9-1.

[4] http：//baike.baidu.com/view/1307.htm.

[5] 面向英特尔架构的 Android虚拟设备模拟[EB/OL]. http：//software.intel.com/zh-cn/articles/android-virtual-device-emulation-for-ia/，2011-10-15.

作者：李洋 肖雪露 江雪

围栏报警系统设计论文 篇2：

基于脉冲的电子围栏安防综合监控系统设计研究

【摘要】电子围栏安防综合监控系统可对电子防护墙的单个或多个防区进行操控，实时监控现场实况和设备状态，提高系统的灵活性和可扩充性，它使得整个周界防护系统具备多重报警、自动记录、远程传输和信息中央处理的功能。在各种系统庞大、设备数量多的地方，如油井分区、高压变电站等地的周界防护系统配置这样的监控平台后，监控中心的办公室即能及时准确了解现场的异常状况和电子防护墙的异常状态，真正做到无人值守现场、减少安全隐患、提高工作效率。

【关键词】电子围栏；脉冲；监控系统

1.引言

随着无线局安全传输发射工作的地位、性质、任务、作用的不断提高，安全防范、企事业单位安全越来越凸现其极端重要性。我们过去采取的安防措施主要是建设围墙，进而安装了摄像监控系统，这些措施的实施都起到一定的防范作用，但是，却存在一定缺陷。利用围墙防范，入侵者照样可以越墙来达到其目的，摄像监控系统只能监控而不能阻挡，而且还存在盲区，如果加装远红外系统会由于动物、静电等外界因素产生干扰而发生误报警，特别是夜间监控效果更不理想。鉴于以上原因，脉冲电子围栏安防综合监控系统应运而生。

2.工作原理

脉冲电子围栏安防综合监控系统由本地电子围栏系统和远程监控系统构成。

2.1 电子围栏系统

电子围栏系统主要由电子围栏能量控制器（脉冲主机）和带电脉冲的电子缆线组成，能量控制器的发射端可以产生高压脉冲或低压脉冲，此脉冲经过缆线传到前端围墙的电子围栏上。电子围栏根据安全防范的要求及围墙和周边建筑、环境、地形等情况，在现有的围墙上安装由电子缆线组成的脉冲电子围栏，一般两根电子缆线的间隔为15cm至20cm，围栏总高度为60cm到80cm，可有效实现阻挡。

前端电子围栏上接收到能量控制器发出的电脉冲形成回路后，把脉冲回传到控制器的接收端，电子缆线产生的非致命脉冲电压能有效阻挡入侵者非法入侵。入侵者越墙碰触或剪断电子缆线时，能量控制器都会立刻实施声、光报警，并把入侵信号发送到安全监控系统值班室，即远程监控系统。为了鉴别发生报警的区域，根据实际需要可随意设置防范区域，并将各区域进行编号、命名，发现哪个防区发生报警，立刻实施本防区的防范。电子围栏原理图如图1所示。

2.2 远程监控系统

远程监控系统具有通用性，主要由计算机、硬盘录像机、视频光端机、监视器、控制桌、接口模块等组成。硬盘录像机功能强大，可实现视频输出监看、录像、多路回放、多工处理、传感器/报警、摄像机云台镜头控制、硬盘空间管理和数据备份、网络功能等，不仅实现传统意义上图像监控、语音监控，还能实现数据量的遥测、遥信。独特的分布式技术和多级网络拓扑结构，适合大规模应用，进而提高了系统可靠性、安全性，可对整个系统进行有效管理。具体描述如下：

2.2.1 预览模式图像

监控可设置为：1画面、4画面、9画面、16画面等；图像未经压缩，因此监控画面完全无滞后，无拖尾，不失真。

2.2.2 录像支持

最大200帧/秒的录像；录像方式：循环被盖记录或非循环记录（硬盘满报警）；录像模式：系统可设置常年录像、定时录像，手动录像，报警触发录像，动态感知录像；回放模式：多路回放（通过本地的监视器或VGA接口显示设备），支持时间定位回放，有快放、慢放、倒放、暂停、单帧等回放模式；回放和预览可以同时进行。

2.2.3 视频输出方式

监视器及VGA接口的显示设备，显示模式有1路/4路/9路/16路等；使用遥控器和控制面板，可实现多画面任意分割显示或轮流切换显示、单画面手动或自动切换显示、重点画面固定显示、动态感知和报警画面自动切换显示，数字矩阵功能大大节省投资造价。

2.2.4 多工处理

可同时进行监控、录像、回放、备份、远程同步监控、远程回放、远程下载，多任务并发处理。

2.2.5 传感器/报警功能

可连接多路报警输入和多路报警输出；开关量、异常、移动侦测报警联动输出。

2.2.6 云台镜头控制

通过RS-232端口连接云台解码器或快球，可用遥控器、专用键盘或在网络上进行云台、光圈、变焦、聚焦等控制，控制速度可调整。

2.2.7 硬盘空间管理和数据备份

可以接八个IDE硬盘，被支持的每个IDE硬盘的容量可达2000GB，或为非循环记录（硬盘满报警）。为了对前端电子围栏周边环境及警情进行监控，根据实际情况沿围栏合理设置摄像机。配制摄像机要具备预设位功能，平时摄像机可以监看围栏周边的整个情况，一旦有情况报警，摄像机立刻调整到预设位进行最佳状态的跟踪监看。夜间可以加装远红外灯，也可加装射灯，射灯可以设置为平时处于关闭状态，一旦有情况时立刻跟踪打开，确保晚上有情况时有效监控并及时录像。

3.脉冲电子围栏综合安防监控

电子围栏能量控制器输出的数个防区报警信息通过光缆、光端设备或屏蔽电缆，直接与安防监控中心的网络硬盘录像机报警输入端子Dl连接。电子围栏能量控制器（主机）收到前端探测器的报警信息后，在本地发出声光报警信号，开启现场灯光，同时将报警信号输出到安防监控中心的网络硬盘录像机，主控室发出声光报警信号，提醒值班人员及时处理。同时发出控制信号，控制相关联的摄像机自动转动到预定位置进行有效监控，启动录像，立刻监控现场的情况，从而，实现阻挡、报警、视频监控联动的综合效应。

4.系统特点

（l）系统采用了先进的“阻挡为主，报警、 监控为辅”，的周界安防理念，带有高压脉冲电的前端围栏给入侵者极大的威慑感阻挡，有形围栏给入侵者设置了很多障碍，5000V～8000V电子缆线产生的脉冲电压能有效阻挡入侵者，主动对入侵企图作出反击，延迟入侵时间，并不伤害人的生命，并且在围栏上设有明显的警示标志。如强行入侵，则系统自动发出声、光报警，并可以与其他安防系统联动（如：防盗报警主机、视频监控系统、110报警等）。

（2）误报率极低。系统报警原理先进，克服了传统的红外、微波、静电感应等技术的缺陷，报等基本不受气候、地形、树木、小动物等影响，能维持最高报警值。

（3）无盲区、无死角。前端围栏是有形的围栏，可以随着地形高低起伏任意架设。

（4）安全可靠。与传统电网相比，从脉冲主机传出的高压脉冲能量非常小，电流为60mA，频率低（60次/分，占空比1/10），有人一旦触碰，犹如电棍触击，不会造成生命伤害。一旦系统短路或断路时，监控器及时发出报警信号。安全可靠的依据描述：电流通过人体会引起麻感、针刺感、疼痛、心颤动等症状，心室颤动是小电流电击使人致命最多见和最危险的原因，人体遭电击引起心室颇动受电流持续时间、电流途径等因素影响，依据国家安全工程师手册）中50hz～100hz交流电流对人体作用的标准规定，当通过人体电流持续时间超过心脏搏动周期时，人的心室颇动电流约为50mA，当电流持续时间短于心脏搏动周期时，人的心室颤动电流约为数百mA，当通过人体的电流大于10mA时，根据人的生理特征会自动摆脱带电体，而本脉冲发生器的输出电流是占空比为1/10的60mA脉冲电流，电流持续时间为100ms，可见遭电击后电流持续时间不可能超过人体脉动周期，因此不会造成生命伤害。

（5）设置灵活。重点部位可以设摄像机监控，其它部位仅设报警，如果过去安装了监控系统，可以有效的加以利用，经过局部调整将原监控系统和电子围栏系统有机的实现联动，能节约大量资金。

参考文献

[1]严天峰.基于数字信号处理的感应式电子围栏系统设计[J].自动化与仪器仪表，2009（02）.

[2]王庆纲，阮永华，张磊.对上海世博会安防系统的应用研究[J].交通与运输，2009（02）.

[3]汪煜.电子围栏入侵报警防护技术的解析与应用[J].中国安防，2009（07）.

[4]张建国，曹银杰.智能化电子围栏系统的设计研究[J].科技信息，2009（35）.

[5]姜仕庆.电子围栏周界防范报警系统设计方案[J].数字社区&智能家居，2007（02）.

[6]樊治敏.一种新型周界防入侵报警设施——张力式电子围栏[J].智能建筑与城市信息，2007（11）.

[7]周亮，蔡君辉.拉力式周界防范电子围栏报警系统解决方案[J].中国公共安全（市场版），2007（12）.

[8]樊治敏.张力式电子围栏周界防范报警系统设计原理及应用现状[J].中国安防，2008（03）.

[9]伍永忠.电子安全围栏系统发展现状和市场前景及在国内送变电站的应用[J].中国安防，2008（03）.

作者：吕道兰

围栏报警系统设计论文 篇3：

铁路沿线长距离主动阻挡防护系统设计

【摘要】针对铁路沿线日趋严峻的安全防护现状，提出一种基于高压脉冲探测器的长距离主动阻挡防护系统设计。系统采用模块化设计，可组网运行，可实现远程监控，主动阻挡报警，实时监测铁路沿线报警信息及设备运行情况，实时长距离数据传输，并能与原有的监控设备联动。

【关键词】铁路；长距离；主动阻挡；高压脉冲探测器

近年来，随着我国铁路建设的快速发展，铁路改造提速，高速铁路里程不断增加，铁路沿线的安全防护成为一个急待解决的重要问题。人员及大型牲畜非法穿越铁路、在轨道上放置异物等等危险行为，都会给列车安全运营造成严重事故隐患。

近年来，铁路部门选择在车站周围，岔道口，隧道的出/入口及桥梁安装监控摄像机，通过铁路沿线铺设的光纤或以无线方式将视频信号传输到最近的站点监控中心，或者直传到铁路局监控中心，以便发现停留在铁轨上的人或动物，同时在部分路段架设防护栏，以阻挡人畜穿越。

但传统的视频监控存在以下弊端：

（1）若有人或大型牲畜非法穿越铁路，监控系统只能被动记录，无主动阻挡或延缓非法穿越功能；

（2）需要人工实时监视视频信息，难免遗漏非法入侵事件；

（3）视频监控设备故障率高，日常维护工作量大。

同样，传统的防护栏易被损毁和翻越。

由此可见，传统的防护手段已经无法满足铁路发展的需要。本文提出的基于高压脉冲探测器的长距离主动阻挡防护系统有效的解决了上述问题，系统采用模块化设计，可组网运行，可实现远程监视，主动阻挡报警，实时监测铁路沿线报警信息及设备运行情况，实时长距离数据传输，并能与原有的监控设备联动。

1.系统结构

铁路沿线长距离主动阻挡防护系统由硬件和软件两部分组成。系统架构如图1所示。

1.1 硬件结构

系统硬件包括：前端防护栏、高压脉冲探测器、中继器、集控器（报警接收机）、声光报警器、服务器、客户终端、打印机等设备。

（1）前端防护栏

前端防护栏包括：支撑杆、绝缘子、合金线、警示牌、万能固定底座、避雷器等设备。前端防护栏可根据现场情况选择合适的架设方式，既可架设在铁路沿线原有防护栏的上端，如图2所示。又可以落地架设。

（2）高压脉冲探测器

探测器安装在前端防护栏附近，每个探测器防护区域最大为1km。

内部RS485模块传输距离8km，可接收/发送远程设置数据、该终端探测器下辖的防区报警数据、设备运行实时监测数据。

（3）中继器

长距离铁路沿线防护，超过8km需增加1台中继器，起到数据传输中继作用。相邻的2台中继器之间可挂接8台高压脉冲探测器。

（4）集控器（报警接收机）

1台集控器最多可管理60台中继器，480台探测器，系统最大防护距离496km。

（5）声光报警器

配置在现场或各个监控中心，实现实时报警信息声光提示。

（6）服务器

服务器用来构建Internet网络，实现终端数据共享。

（7）客户终端

可用GIS地图方式远程查询现场每个防区实时动态信息，通过权限设置进行远程操作、查询历史报警事件记录、查询设备故障信息、查询现场人员巡检记录等。

1.2 软件配置

系统软件包括：服务器软件、客户端软件。

2.系统设计

2.1 高压脉冲探测器

（1）探测器工作原理

探测器内部包括：高压发生模块、探测报警事件反馈模块、巡检考核模块、RS485总线模块、电源模块、显示模块等。探测器产生的高压输出为低频脉冲信号，通过高压绝缘导线与铁路沿线的前端防护栏连接。探测器将产生的高压脉冲信号施加于前端防护栏的起始端，高压脉冲信号沿前端防护栏的金属导线由起始端传向终端。再通过高压绝缘导线施加到探测器的高压输入端。

探测器为双防区防护，每个防区由发射和接收两部分组成，其工作原理如图3所示。每个防区的高压脉冲信号从发射端“TOx”传到前端防护栏上，然后回到主机的接收端“INx”例如第一防区：一路高压脉冲信号从发射端“TO1”传到前端防护栏上，然后回到探测器的接收端“IN1”，另一路高压脉冲信号从发射端“TO2”传到前端防护栏上，然后回到探测器的接收端“IN2”，从而在前端防护栏第一防区形成两个回路。

（2）报警触发原理

当前端防护栏的防区内某处发生短路、断路或触网时，探测器触发报警设备发出报警信号；探测器AC220V电源断电或外置备用电源能量不足时也会触发报警。

探测器探测前端防护栏信号时，默认设定为连续3个脉冲信号不正常时，才输出报警信号，可避免动植物、人等偶然触及前端防护栏引起的虚假报警。

（3）数据传输

每台探测器最大防护距离为1km；每台探测器在系统中都有预先设置好的唯一ID号；探测器实时监视下辖的防区内短路/触网/开路报警信息，并形成报警事件数据帧，等待集控器轮询上传数据。

（4）巡检考核

探测器内置无线刷卡模块（RFID），日常巡检人员只要随身携带工号卡，进入现场探测器30米范围内即可录入该人员工号，作为巡更考核数据。

2.2 中继器

每台中继器在系统中有唯一的组别号；每台中继器下端挂接8个探测器，中继器管理着8个探测器的数据交换，数据交换物理传输接口为RS485总线。

每台中继器与相邻的中继器之间最大距离为8km，当接收到集控器发送的数据上传请求后，中继器将对应ID号的探测器报警事件数据、巡检考核数据、设备运行状态数据帧上传至集控器。

2.3 集控器

集控器将收集到的各个探测器的数据信息，经过处理后通过RS232接口上传至本地监控中心，本地监控中心根据接收到的数据将报警信息显示在显示屏的GIS地图上，并能触发监控中心内的声光报警设备。

2.4 后台软件

后台软件通过接收和处理现场数据，将防区内的布防及报警信息直观地显示在上位机界面上。同时，通过服务器软件进行数据交换，实现远程监视现场情况。

3.系统功能

（1）系统具有威慑、阻挡、报警三重功能。

（2）系统实现触网、短路、断路三种报警模式。

（3）系统防护距离及数据传输距离长，最远防护及数据传输距离496km。

（4）系统通过RS485总线可远程设置探测器布防/撤防，并设置不同的工作电压等级。

（5）系统具有现场巡检考核功能，可记录人员巡检时间，地点等信息。

（6）系统不受气候、植物、小动物等因素影响，误报率低。

（7）系统可实现组网运行，通过权限设置进行远程操作，可随时查看现场运行及报警信息。

（8）系统具有可扩充性，RS485总线或开关量信号可以与其他安防设备联动（如与110或固定电话实现联动报警）。

（9）系统可以配备DC12V，4AH蓄电池，能够在220V断电后自动启动蓄电池，并触发断电报警。

4.技术指标

目前国内铁路沿线的安全防护手段还是以人工巡防为主，高科技的技术与产品应用的较少。本文提出的基于高压脉冲探测器的长距离主动阻挡报警系统可以部署在铁路全线路段，不受地形，环境，气候，光线等影响，克服了传统视频监控系统及传统防护栏的弊端，能有效地减少入侵事件的发生，该系统为铁路沿线的安全防范提供了一套全新的，完整的解决方案。

参考文献

[1]肖儿良.一种智能化的高压脉冲电子围栏主机的设计[J].计算机系统应用，2012（02）.

[2]张平.基于ARM的新型高压脉冲电子围栏系统的设计[J].测控技术，2010（12）.

[3]任志杰.脉冲电子围栏综合安防系统应用时效性分析[J].广播电视信息（下半月刊），2007（06）.

[4]伍永忠.电子安全围栏系统发展现状和市场前景及在国内送变电站的应用[J].中国安防，2008（03）.

[5]林凯.张力式电子围栏周界防范报警系统设计原理及应用现状[J].中国高新技术企业，2011（02）.

[6]胡麟荪.隐蔽式周界防范系统的应用[J].安防科技，2006（07）.

[7]许军峰，史燕，范俊波.联网型周界防越报警系统[J].工业控制计算机，2003（04）.

基金项目：2011年杭州市信息服务业产业发展资助项目（杭财企〔2012〕573号）。

作者简介：陆杭（1965—），男，浙江杭州人，工程师，浙江亚卫通科技有限公司研发中心副主任，主要负责公司硬件产品的研发与系统集成工作。

作者：陆杭