当今智能小区周界报警系统的应用
近些年，随着社会经济的发展，大量配套齐全环境优美的住宅小区涌现，人们的居住环境也发生了巨大变化，生活质量也有了很大提高，但在对各类罪案的调查中发现，偷盗最为猖獗，其中，又以入室盗窃的事件占了很高的比重。一些高档的住宅区、生产工厂、办公区域、学校等设施健全且物值不菲的封闭场所成为偷盗者垂涎、光顾的首要目标。这些场所虽都配备了安保队伍和物理防范措施（如安装防盗门窗，加锁等），但人力防范毕竟控制面不全，难免存在防范盲区，物理防范有时也会给人们生活带来不方便，稍有疏忽极易被行窃者钻漏洞，以致财物甚至人员受损，同时也造成不良的社会影响，破坏社会和谐大环境。
安全防范的定义就是局域性生命财产的保卫，安防系统的关键技术就是探测、监控和出入管理。最经典的安防系统就是入侵探测系统；入侵报警系统的建设包括住户入侵报警系统和周界入侵报警系统的建设成为小区安防系统的重要一环，不少地区管理部门对新建住宅小区的安防系统的建设标准做出了实施指导意见，对老小区的改造也有相应的规定。也有部分地方政府发文，明确规定周界报警防范为新建小区交房前必须要验收的项目。
本文试就小区周界入侵报警系统的现状和需求从安防系统设计施工单位的角度作一些阐述。
一、关于住宅小区周界防范报警定位的探讨
周界，顾名思义就是周围的边界。周界的直接词义是区域最外围的集合。住宅小区的周界包括小区边界的所有要素，如实体围墙、栅栏、河道、消防通道、临街商铺和出入口等等；
报警系统又称入侵报警系统，它是安全防范系统的主要组成部分，其基本功能是（异常情况的）探测。周界报警系统，就是周界入侵报警系统，又称周界防范系统或周界防越报警系统，是俗称的居民小区五大安全防范系统的重要组成部分（小区安防五大系统一般指：视频监控、楼宇对讲、住户入侵报警、周界报警、出入口管理，近年来又增加了中心机房、车辆管理系统等，变为小区安防七大系统），小区周界报警系统是小区安全防范的第一道屏障。
前些年人们都讲究防护室内，一般在室内（如客厅处）安装空间型的红外探测器，当产生非法入侵时必定产生报警。但入侵行为已经产生，对人身和财产安全都会造成较大威胁。同时因布防状态下主人活动范围受限，只有在主人外出或休息时才能布防。而现在，大家都希望将不法分子阻挡在外围，阻挡在户外甚至在小区外，周界防范的重要性又重新显现出来。随着当今安全形势的变化和人们对居住安全观念的改变，人们对小区周界防范的需求越来越明显。作为住宅小区安全防范系统的重要组成部分，周界报警系统正越来越受到人们的重视。
周界防范（系统）的定义应该是：沿着周界形成的防范。建立周界防范的目的就是为了形成安全区域：确保该区域内人员、财产等处于保护和控制之中，对于进（出）此区域的行为进行限制；一旦有目标经由被禁止通过的区段进（出）安全区域时，能够及时探测发现、并准确提示事件发生的具体区位；对于上述事件过程予以记录；必要时对于目标实施有限度的警示或打击。
二、关于住宅小区周界防范报警现状的探讨
人们对外围防御的重视由来已久，护城河便是早期周界防范的一种方式。而回到当今，即使从整个报警体系来看，周界防范也是较早引入到国内的，主动红外对射设备也是目前小区周界报警系统中使用量最多的产品。
传统小区为了防止非法的入侵和各种破坏活动，一般在小区的外围周界处除了设置主动红外对射报警系统外还设置一些（如铁栅栏、围墙上方的玻璃、铁丝等）屏蔽或障碍物，安排人员加强巡逻。主动红外对射探测器也经历了从分线制到总线制，从二束到四束，从固定频率到编码调频，技术已趋于成熟。但是，由于红外对射探测器本身的技术缺陷，将其用于室外很容易受到其它介质的影响而产生报警，如下雨、大雾、强风等自然环境都可能导致报警，误报率极高。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段已难以适应安全保卫工作的需要。因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。近年来应用在小区周界系统的电子围栏技术就是其中之一。
目前周界防范系统基本采用检测物理介质的变化实现入侵探测，应用中主要涉及的物理量有：红外线（主动红外入侵探测器）、微波（遮挡式微波入侵探测器）、激光（阻挡式激光入侵探测器、光纤传感器安全防护网络）、静电场（驻极体麦克风电缆）、电磁场（泄漏电缆、感应电缆）、机械力（张力式电子线缆）等。主动红外以外的这些系统经原创开发或引进技术、产品，国内已有一些供应厂家和成功案例。
三、关于住宅小区周界报警技术应用的探讨
目前适合应用于小区的周界探测报警器材及系统主要有以下几种：
（一）主动红外报警器
主动红外等传统方案，比较适合用于有实体围墙的小区周界。优点是成本低，施工容易；但易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制，防护等级较低，不适合恶劣气候，容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响，误报率高；
（二）微波墙式报警器
微波墙式探测器是在微波接收机与发射机之间形成一道无形的"墙"，抗干扰性较强。与主动红外系统同样属于视距内的防范措施，当防范区具有比较开阔、平坦和直线性较好的外周界线时，适宜采用两个相对方向发射的微波射束组成一个警戒墙。当防护区的外周界线平直度较差、曲折过多或地面高低起伏不平时，则不宜采用微波墙。小区内适合用于开阔的河边驳岸等处，但与小区景观植物的布置会形成矛盾。
（三）电缆传感式：
1.泄漏电缆式周界探测报警系统
泄露电缆和振动电缆报警属于电缆传感，传感部分都是有源的，系统功耗大，上述方案可监测的距离较短，单位距离成本高，在需要进行长距离监测的情况下，系统造价高昂。传感器单元的寿命较短，长时间连续使用，干扰机会增多（电磁干扰、信号干扰、串扰、地下水浸泡，植物栽植作业等），维护成本较高；灵敏性下降，误报率、漏报率上升等；
2.驻极体振动电缆报警系统
3.电磁感应式振动电缆报警系统
上述主动红外、微波墙、电缆传感式周界报警系统都是被动防范，只有在入侵发生后才报警，对入侵者没有威慑和阻挡作用。误报率较高。
（四）电子围栏式：
1.高压脉冲和智能高压脉冲式
脉冲式电子围栏的共同特点是兼具威慑、阻档和报警三大功能，张力式、平衡式电子围栏则兼具阻档和报警二大功能，电子围栏的特点是主动防范，环境适应性强，不受温度气候变化的影响，不受绿化、树木和小动物等环境因素的影响，也不受地形高低和曲折程度的限制。
智能高压脉冲电子围栏兼具威慑、阻档和报警三大功能。具有很强的威慑力，一旦触及，有非常强烈的触电感。采用高电压、低能量的脉冲，不会对人体造成直接伤害。能探测到钢丝绳上的短路、断路信号并发出报警，并能区分是哪一个防区的哪一组钢绳。智能高压脉冲电子围栏的缺点之一是如不慎触及，有可能因直接有强烈的触电感而造成失足摔落的伤害，若小孩或学生顽皮，误触到围栏，也有可能受到电击。
2.平衡式和平衡式脉冲
平衡式电子围栏采用平衡式张力探测技术，是一种阻挡报警并重的电子围栏。外露的机械部分不带电，不会对人体造成直接或间接的伤害。能探测到钢丝绳上的报警信号并准确定位报警。但平衡式电子围栏威慑力不及高压脉冲围栏，对安装基础的强度要求比较高，报警时不能区分是攀爬报警、剪断报警还是松弛报警。
3.张力式和张力脉冲式
张力式电子围栏采用张力探测技术，是一种阻挡报警并重的电子围栏。能探测到钢丝绳上的多种不同类型的报警信号并准确定位报警。外露的机械部分不带电，不会对人体产生直接或间接的伤害，用户使用更安全可靠，是一种绿色电子围栏。张力式电子围栏的缺点是威慑力不及高压脉冲围栏，对安装基础的强度要求比较高。张力式电子围栏的安装调试和维护也较脉冲式电子围栏更复杂。
张力式脉冲电子围栏是将张力式探测技术和高压脉冲发送及控制技术有机的结合。是一种阻挡报警并重的电子围栏。兼具阻档、报警和威慑三大功能，具较强的威慑力。通常情况下外露的机械部分不带电，不会对人体造成直接或间接的伤害。当张力探测器探测到入侵者强行闯入并发出报警时，系统即控制高压输出，入侵者有非常强烈的触电感。能探测到钢丝绳上的攀爬、短路、松弛或断路信号并发出报警。报警定位准确，能区分是报警的是哪一个防区的哪一道钢丝绳。优点是有较强的威慑力，若触发报警，仍想强行入侵，系统将回敬以强烈的触电感受。缺点是系统价格相对较高，对安装基础的强度要求比较高，对安装调试要求也高。
电子围栏的共同缺点是外观不够雅观，再加上导线上或带有高压，在人们传统观念下，电子围栏的外观总给人有一种似乎是看守所和监狱的电网感觉，特别是在一些生活或工作环境较优雅、温馨地方，似乎与环境不协调。但是电子围栏的有效的防范作用是有目共睹的，近来有一种现象，业主在入住前对小区电子围栏的外观有反感，但在发生入室偷盗案件后，小区业主要求安装兼具威慑、阻档和报警功能的电子围栏的愿望也很强烈。
（五）光纤传感器周界报警系统
全光纤周界监控预警系统是利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的安全报警系统，是一种对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系，它是基于分布式光纤传感技术应用于周界监控防护的新系统。该系统利用单根光纤（光缆）作为传感传输二合一的器件，通过对直接触及光纤（缆）或通过承载物，如覆土、铁丝网、围栏、管道等，传递给光纤（缆）的各种扰动，进行持续和实时的监控。采集扰动数据，经过后端分析处理和智能识别，判断出不同的外部干扰类型，如攀爬铁丝网、按压围墙、禁行区域的奔跑或行走，以及可能威胁周界建筑物的机械施工等，实现系统预警或实时告警，从而达到对侵入设防区域周界的威胁行为进行预警监测的目的。为了精确定位，只需获取光纤的准确长度，再根据现场情况将光纤长度距离换算为实际距离，在报警信息中得到准确可靠的定位精度，从而实现远距离安全保障系统的定位报警功能，通过系统提供的入侵地点的位置，可以联动CCTV监控或派遣人员到达现场。系统可根据各种周界的不同需要而采用不同的光缆敷设方式：隐蔽地埋、围栏、围墙敷设，明敷、隐蔽敷设皆可。
全光纤周界监控预警系统用于严禁人员进入的区域防卫相当有效，目前的问题是软件的分析功能还有待加强，但对于一般住宅小区而言，成本太高和提高系统的适应性是一大难题。但是随着技术的发展和产品的应用范围扩大，系统成本必然会下降到可接受程度，系统对环境的分析能力也会有质的变化。
（六）周界智能视频探测技术
周界视频侦测技术：智能型的视频移动侦测跟踪系统应用在周界报警，充分运用数字视频图像分析处理技术，对周界现场的监控图像画面进行数字化处理，并对人的行为进行分析，是正常运动还是准备翻越周界，或在周界边上抛物或遗留货物等，当确认入侵行为发生时，启动系统进行报警和各种联动，图像直观地显现周界报警现场情况，改变了传统周界非可视的状况。视频监控系统具有可视化、自动跟踪以及记录回放等显著优势，但缺点也比较明显，如在雾霾天气或夜晚监控效果很差，存在监控死角、无法主动预警以及易老化损坏等。
四、关于住宅小区周界报警系统设计施工要求的探讨
上述入侵探测技术都是通过对单一物理量变化的测量来实现的，任何一种报警介质都有其自身无法规避的缺陷；入侵者入侵的整个事件所包含的信息，决不是上述任何一种单一物理量所能对应的。室外环境非常复杂，单由某一类周界探测器不能达到最佳的防护效果。所以目前所有入侵探测器的检测结果，都不可能完全准确，单一的入侵探测器产生误报警与漏报警是必然的。只有同时利用多种周界探测技术，才能将优缺点进行互补和综合，达到最佳防范效果。两种以上的周界探测技术结合可以减少误报率，提高稳定性，这两种探测技术的技术领域隔得越远，效果越好。这一方面需要周界报警产品的厂家的技术攻关，也需要安防系统集成施工单位利用自己的优势的积极配合。
小区的周边环境也越来越漂亮，围墙变矮了，实体围墙也改为栅栏了，小区中还会有幼儿园、会所、超市、商业街等，有景观河道，通道也多了，小区的周边环境越发复杂，小区周界的范围更广。小区周界报警系统也就不可能只用一种防范技术，在小区周界系统设计时要充分考虑各种因素，一定要全封闭设计，包括小区围墙、栅栏、河岸、消防通道等处，分期交房时包括临时围墙，做到全面设防，无盲区、无死角。同时，小区周界采取适当的物理设施可提高周界整体的防范水平。
小区包括周界报警系统在内的安防系统的防范等级和成本预算也是用户和工程商需要考虑的因素之一。周界报警系统设计时需考虑：防范的严密性、地形的适应性、目标和环境因素的不相干性（附近是否有电流、水管经过）、景观的匹配性（跟周围环境协调）、施工的便利性、对人体的无伤害性、功能的多样性、价格的合理性等因素。
周界报警装置不宜使用一种模式。任何一种周界报警形式都有其优点和缺点，就高压脉冲式电子围栏而言，它特别适合用于一些重要场所和单位的周界防护，如电厂、水厂，重要基地、高档别墅等，但如果全市所有场合都用电子围栏作为周界防护就显得不够雅观。主动红外式周界报警模式，固然其存在误报多的问题，但是也应看到其中相当部分是由于使用的是低劣产品，以及系统建成后维护保养工作不到位所造成的，如果能够很好地解决了这些问题，主动红外式也应是一种有效的周界报警模式。应将不同的产品用于不同的场所，只有这样，各种周界报警装置才能发挥各自的优势，避免或者减少各自的劣势，做到物尽其用。小区周边的环境改善包括在小区外道路安装的视频监控设备对小区周界的安全也有帮助。
周界防范报警系统作为安全防范的第一道防护屏障，也是最直接的起到监视和防范财产和人身安全、防止非法入侵的警戒系统。就现有的周界防范即探测报警设备来看都存在着一定的局限性，如红外对射的误报、错报；高压脉冲系统的安全性和电子围栏的美观问题、周界智能视频技术与常用模拟监控系统的整合、周界智能视频技术系统分析的完善和提高等等，均是业内人士面临的技术瓶颈问题，亟待克服和彻底解决。当下，在物联网概念下以新传感、网络化为基础，集探测、识别、定位、监控为一体的住宅小区周界安全防范系统正在不断发展和完善之中。
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