自八十年代中期伊始,歐洲、美洲、澳洲、亞洲、非洲等世界各國均將人體科學(xué)電擊效應(yīng)的研究成果應(yīng)用于電柵欄上，形成了電子圍欄產(chǎn)品。電子圍欄在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，多年以前已遍布世界各地。而我國民用領(lǐng)域應(yīng)用的年代雖然比不上國外，但中國是一個(gè)大國，人口眾多，近年來安防產(chǎn)品在民用領(lǐng)域的迅速發(fā)展，已經(jīng)向我們展示了一個(gè)令人十分欣慰的憧憬。

電子圍欄的起源

電子圍欄最早起源于歐洲的流動(dòng)牧場,牧人為了放牧的需要,栓幾根導(dǎo)線通上直流電,加上簡單的通、斷開關(guān)，就形成了最早的電子圍欄，使牲畜在固定的圍欄內(nèi)活動(dòng)。由于人們在摸索中發(fā)現(xiàn)，時(shí)續(xù)、時(shí)斷的直流高壓，可以使牲畜觸電感到害怕，由于電擊的時(shí)間在通、斷中被減少，電擊能量變小，牲畜電擊后的死亡率就大大地減少了。于是這種直流通斷脈沖式高壓電子圍欄——第一代電子圍欄，開始被廣泛應(yīng)用于歐洲、澳洲等世界各地的流動(dòng)牧場。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，人們對電的思考卻一直沒有停止過，人們經(jīng)過人性化的思考，將第一代電子圍欄經(jīng)過改進(jìn)后用于監(jiān)獄、軍事設(shè)施。當(dāng)它擔(dān)任警戒時(shí)，入侵者或犯人逃跑觸網(wǎng)，均會(huì)被電擊傷，卻不會(huì)致死。從人性化的角度看，改進(jìn)的電子圍欄可以避免觸網(wǎng)者死亡，又能起到阻攔、報(bào)警和威懾作用，這使得電子圍欄前進(jìn)了一大步。于是，二十世紀(jì)九十年代，產(chǎn)生了“周界高壓電網(wǎng)裝置”——第二代電子圍欄，由于采用了可控的高壓脈沖電壓和通電時(shí)間周期，它比第一代電子圍欄先進(jìn)了許多，最根本的特點(diǎn)是完全避免了將人擊死的缺陷。

電子圍欄的作用和科學(xué)原理

那么，高壓電網(wǎng)裝置，這種第二代電子圍欄究竟依據(jù)什么原理，當(dāng)人觸及高壓電網(wǎng)時(shí)，至多會(huì)被電擊傷，卻避免人致死呢？這是世界各國科學(xué)界，對人體科學(xué)中的電擊效應(yīng)，深入研究后得到的成果。

經(jīng)過對人體持續(xù)多年的科學(xué)研究，人們發(fā)現(xiàn)通過人體的電流才是決定電對人體安全的主要原因。原來，當(dāng)人的身體觸電時(shí)，隨著通過人體的電流增加，會(huì)有刺痛，灼傷，肌肉痙攣收縮等癥狀，隨后發(fā)展到呼吸困難，引起心室纖維性顫動(dòng)，最后心臟停跳，呼吸停止，同時(shí)對人體產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)齻炔±硇?yīng)。同時(shí)觸電的時(shí)間也是造成上述生理效應(yīng)的又一主要因素，觸電時(shí)間越短，對人體造成的危害越小，觸電時(shí)間越長，危害就增加，直到致人死亡。

將通過人體的電流和通電時(shí)間歸結(jié)到一點(diǎn)，就是觸電的瞬時(shí)，流過人體的電量或電的能量的大小，決定了對人體的傷害程度（電量等于電流對通電時(shí)間的積分：Q（電量）=idt）。

國際電工委員會(huì)1984年發(fā)布了iEC479-1（1984）《電流通過人體的效應(yīng)第一部分》，其中詳細(xì)列出了流過人身電流的強(qiáng)弱，以及電流持續(xù)的時(shí)間對人體產(chǎn)生的生理效應(yīng)，人體的阻抗及其分區(qū)的數(shù)據(jù)和圖表。我國1992年參照iEC479-1（1984）標(biāo)準(zhǔn)，也發(fā)布了“GB/T13870，1-92電流通過人體的效應(yīng)，第一部分：常用部分的標(biāo)準(zhǔn)，其中及分區(qū)的數(shù)據(jù)和圖表……”等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)原理、數(shù)據(jù)就是世界上電子圍欄所應(yīng)用的科學(xué)依據(jù)。

同時(shí)，隨著安防電子圍欄在世界各地的普遍應(yīng)用，也促使世界各國及國際電工委員會(huì)制定了嚴(yán)格的電子圍欄的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)對國內(nèi)外此類產(chǎn)品的生產(chǎn)、驗(yàn)收、應(yīng)用、監(jiān)管、引導(dǎo)起了重要而積極的作用。

相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：

1、 CEi.iEC1011-198-12 Electric fence energizers《電子圍欄能量激發(fā)器標(biāo)準(zhǔn)》

2、 CEi.iEC1011-1991-09 Electric fence energizers《電子圍欄能量激發(fā)器標(biāo)準(zhǔn)-修改版本》

3、 EN 61011-1992-08 Electric fence energizers《電子圍欄能量激發(fā)器歐洲標(biāo)準(zhǔn)》

4、 iEC 60335-2-76-2002 household and similar electrical applicances-safety《家用和類似用途電器的安全——第2-76部分：電柵欄激發(fā)器的特殊要求》

5、 iEC 60335-2-76-2006-04 household and similar electrical applicances-safety《家用和類似用途電器的安全——第2-76部分：電柵欄激發(fā)器的特殊要求》版本2：2002與修訂版1：2006統(tǒng)一。

另外，我國在2008年9月也發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)——《脈沖電子圍欄及其安裝和安全運(yùn)行》。將該標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)比較，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)目前還是簡略的，關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)與國際標(biāo)準(zhǔn)比較，略顯差距。隨著電子圍欄的更大發(fā)展，今后，國標(biāo)還會(huì)有進(jìn)一步的修改和完善的余地。

由于電子圍欄產(chǎn)品，屬國家公安部管理的強(qiáng)制檢驗(yàn)產(chǎn)品，相信今后還會(huì)看到公安部關(guān)于電子圍欄產(chǎn)品，更具代表性、更科學(xué)、更嚴(yán)格的公安部標(biāo)準(zhǔn)。

電子圍欄的構(gòu)成和分類

電子圍欄是一個(gè)帶有每秒一個(gè)高電壓脈沖的，由金屬絲組成的圍欄網(wǎng)。電子圍欄的主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示：

表1：電子圍欄技術(shù)指標(biāo)表

通常，電子圍欄由脈沖探測器、圍欄和脈沖接收器三部分組成。探測器和接收器可以分別獨(dú)立組成，也可以和在一個(gè)殼體內(nèi)組成一個(gè)控制主機(jī)。圍欄部分分別主要有鋁合金導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線、絕緣子、承重支架等組成。避雷器則安裝在靠近主機(jī)或探測器附近的圍欄上。圍欄上還應(yīng)懸掛有“電子圍欄，禁止攀越”的夜光警示牌。

脈沖探測器和脈沖接收器組成的控制主機(jī)主要用以產(chǎn)生和調(diào)控高壓脈沖，檢測相關(guān)的脈沖信號，設(shè)定相關(guān)功能參數(shù)以及通訊地址。

控制主機(jī)產(chǎn)生的高壓脈沖主要用以對入侵者進(jìn)行高壓打擊，高壓脈沖可以使入侵者產(chǎn)生類似觸碰到高壓強(qiáng)電時(shí)的強(qiáng)烈震顫和刺痛，威懾和阻嚇入侵者，使入侵者不敢貿(mào)然入侵。脈沖探測器同時(shí)通過入侵者在觸碰圍欄時(shí)產(chǎn)生的電壓、電流信號，由主機(jī)及時(shí)報(bào)警，告知值班的安防人員馬上前往出事點(diǎn)處理。

智能的控制主機(jī)，還設(shè)有功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)微處理器。由控制軟件組成一個(gè)集程度非常高的系統(tǒng)控制平臺(tái)。對機(jī)內(nèi)和機(jī)外進(jìn)行集中管理，并顯示和設(shè)定各種參數(shù)，顯示不同的報(bào)警區(qū)域，對分設(shè)的脈沖探測器進(jìn)行遙控、遙設(shè)。對不同的報(bào)警信號和時(shí)間儲(chǔ)存、調(diào)用，還可以對報(bào)警系統(tǒng)中不同的管理者級別、分設(shè)權(quán)重和不同的訪問權(quán)限。更可以和具有其他綜合報(bào)警功能的局域網(wǎng)連接，進(jìn)入更高的安防系統(tǒng)平臺(tái)，接受控制和管理。

安全防范的需求，遍布各行各業(yè)，遍布全國。根據(jù)不同的行業(yè)和需求，電子圍欄大致可以分成民用的、單位使用的和特殊使用的三大類。

民用的電子圍欄主要包括農(nóng)場、牧區(qū)、魚塘、果林、飼養(yǎng)場、野生動(dòng)物園及別墅、民居大樓、小區(qū)等。

單位用的電子圍欄包括學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)、工廠、倉庫、電站等電力部門，甚至無人值守的部門、基站、變電所、高壓輸電鐵塔等。

特殊需要的地方有部隊(duì)駐地、軍火庫、軍事設(shè)施與部門、監(jiān)獄以及鹽堿地域及多雷地域等。特殊的區(qū)域要求具有特殊功能的電子圍欄主機(jī)和不同的圍欄材質(zhì)。例如，鹽堿地域的電子圍欄不能使用通常的鋁合金絲，必須使用專用不銹鋼絲。因?yàn)殇X合金絲不能抗鹽堿的侵蝕，表面會(huì)出現(xiàn)粉狀氧化物，產(chǎn)生絕緣效應(yīng)，減弱電子圍欄的高壓脈沖的電擊。

再細(xì)分，電子圍欄還可分在高溫和低溫野外使用的場合，必須具有特殊的耐溫和抗嚴(yán)寒的功能；圍欄的形狀和材質(zhì)也有不同，可有承力桿等采用角鋼的“強(qiáng)力型”，采用不銹鋼管優(yōu)美造型的“豪華型”，甚至適用于北方地區(qū)的“北方型”和適用于南方潮濕地區(qū)的“南方型”電子圍欄等等。

集威懾、阻擋、報(bào)警于一身

市場上安防產(chǎn)品種類繁多，微波、紅外、振動(dòng)、靜電、泄漏電纜等不勝枚舉。但是，這些產(chǎn)品都有一個(gè)弱點(diǎn)，即入侵者突破安防警戒系統(tǒng)后，安防系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，告知警衛(wèi)人員前往突破地點(diǎn)搜尋入侵者，但是這些產(chǎn)品都缺少有對入侵者的明顯的威懾、警告，更缺少具有使入侵者感到害怕有生命之虞的高壓電擊，電擊恰恰是具有使侵入者不敢進(jìn)入的巨大威懾作用。而威懾、阻擋、報(bào)警的突出點(diǎn)，正是電子圍欄所特有的。這也正是居民小區(qū)對裝置電子圍欄更青睞有加的主要原因。試想，居民家、別墅內(nèi)發(fā)現(xiàn)入侵者進(jìn)入后，敢于冒生命危險(xiǎn)上前與之驅(qū)趕、搏斗者終究為數(shù)寥寥，安防系統(tǒng)如能“不戰(zhàn)而屈人之兵”，并能“御敵于國門之外”可以避免許多貿(mào)然入侵。沒有入侵者入侵的安防系統(tǒng)，自然是最佳和最理想的安防系統(tǒng)。

電子圍欄就是這種新一代的安防系統(tǒng)。對人，具有十分的安全性，它外形象金屬裸線組成的“電網(wǎng)”，對罪犯具有巨大的威懾作用，卻又設(shè)計(jì)得十分“人性化”。罪犯觸電后，會(huì)有觸電的強(qiáng)烈刺痛感，使人體肌肉產(chǎn)生“強(qiáng)烈的痙攣、收縮和震顫”，從而使罪犯精神崩潰，感到害怕而逃跑。由于通常不會(huì)發(fā)生器質(zhì)損傷，完全摒棄了電擊后使罪犯癱倒的可怕現(xiàn)象。因此，電子圍欄是一種十分安全可靠、誤報(bào)率極低，集威懾、阻擋、報(bào)警于一身，性能先進(jìn)的安防產(chǎn)品，也是一種具有完全人性理念的安防產(chǎn)品。

電子圍欄集威懾、阻擋與智能報(bào)警于一體。一般安裝在室外，沿著原有圍墻（例如磚墻，水泥墻和鐵柵欄）安裝，近端連接探測器，遠(yuǎn)端連接接收器。如果罪犯企圖入侵，首先會(huì)看到掛在圍欄上的“電子圍欄，禁止攀越”警示牌，它給予人心理上的威懾。如果企圖跨越，觸及圍欄金屬線，便給予電擊，使之退縮離開，不敢再次觸及。如果強(qiáng)行攀登，則系統(tǒng)立即報(bào)警。另一方面，電子圍欄采用了帶有彈性的掛線桿，當(dāng)罪犯企圖跨越時(shí)，撓性的圍欄不給予支持力，使罪犯無法跨越。這就是電子圍欄的有效阻緩功能。

在安全方面，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)，電子圍欄應(yīng)用了新的工作原理：采用極低的脈沖重復(fù)頻率，每秒1次，脈沖的持續(xù)時(shí)間≤0.1秒。脈沖最大能量5焦耳（脈沖最大電量2.5毫庫倫），由于其能量和電量很小，不會(huì)傷人，僅給予人非常難受的高壓觸電感和震顫，使入侵者精神和肉體受到嚴(yán)重打擊，動(dòng)搖其攀越圍欄入侵的能力與動(dòng)機(jī)，達(dá)到安全阻擋的目的。

正是由于集威懾、阻擋，及時(shí)報(bào)警于一體的優(yōu)異功能，可以拒止罪犯入侵，使電子圍欄成了全國安防系統(tǒng)的首選。

聯(lián)網(wǎng)智能化發(fā)展趨勢

隨著電子圍欄的大量使用，廣大用戶對電子圍欄的要求也在日益提高。

二十世紀(jì)九十年代末，國外的電子圍欄產(chǎn)品進(jìn)入中國市場。機(jī)型主要是由探測器和接收器合一的單防區(qū)主機(jī)。即只能管一個(gè)防區(qū)的電子圍欄主機(jī)。由于是進(jìn)口機(jī)，其成本和單價(jià)均比較高，電子圍欄的應(yīng)用和推廣受到了不少限制。

二十世紀(jì)末，電子圍欄逐漸被用戶所接受，國內(nèi)的電子圍欄廠家也逐步地發(fā)展起來，電子圍欄的應(yīng)用面也大了，單防區(qū)的電子圍欄已不能滿足用戶，于是國內(nèi)廠家就研發(fā)了雙防區(qū)電子圍欄。使應(yīng)用單位可以區(qū)分報(bào)警區(qū)域，及時(shí)防止入侵者的入侵。此后又因此發(fā)展了單機(jī)多防區(qū)的電子圍欄主機(jī)，這樣一個(gè)控制主機(jī)同時(shí)可以控制多個(gè)探測器分機(jī)，又解決了防區(qū)的區(qū)分。這是電子圍欄開始應(yīng)用單片計(jì)算機(jī)的結(jié)果，單片機(jī)的應(yīng)用使電子圍欄具有了多防區(qū)的布防、撤防、數(shù)據(jù)通訊儲(chǔ)存和報(bào)警區(qū)域的區(qū)分等智能功能，也逐步進(jìn)入了數(shù)字化的歷史發(fā)展階段。

當(dāng)前，電子圍欄還有多線全帶高壓脈沖的產(chǎn)品，如六線全帶高壓脈沖的電子圍欄。傳統(tǒng)的電子圍欄是一根高壓線，一根接地線相間的連接方式，而其中的地線并不具有高壓脈沖，對人不具有高壓威懾。把地線改成帶高壓脈沖的高壓線，可以使防范功能更趨完善。

目前，根據(jù)市場需求，智能化的電子圍欄，也具備了進(jìn)入，包括有其他多功能安防的大系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)的控制平臺(tái)，接受主控計(jì)算機(jī)的控制，操作和數(shù)據(jù)傳送。例如進(jìn)入機(jī)場，會(huì)展和大型企業(yè)等具備微波、紅外、振動(dòng)……等多種安防系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)，成為安防系統(tǒng)中的重要一員。

隨著電信、移動(dòng)通信、電纜網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，“三網(wǎng)融合”的工作正在展開，同時(shí)，“物聯(lián)網(wǎng)”也在迅速普及，當(dāng)電子圍欄和上述的網(wǎng)絡(luò)相連接的時(shí)候，電子圍欄的控制、設(shè)置和報(bào)警的地點(diǎn)等信息都可以在網(wǎng)上、手機(jī)、“物聯(lián)網(wǎng)”上隨時(shí)調(diào)用、操作和顯示。這樣，對電子圍欄的要求會(huì)更高，作用也會(huì)更大，具有新技術(shù)含量的電子圍欄會(huì)層出不窮，人們在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，對電子圍欄的需求量會(huì)越來越大、要求更高，電子圍欄的產(chǎn)業(yè)也會(huì)越做越大。

結(jié)束語

進(jìn)入了二十一世紀(jì)，電子圍欄的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸被人們所了解。當(dāng)電子圍欄從眾多的其他微波、紅外、視頻監(jiān)控、激光、振動(dòng)、靜電、泄漏電纜等安防產(chǎn)品中脫穎而出時(shí)，國內(nèi)的廠商已相繼進(jìn)入了電子圍欄領(lǐng)域，國產(chǎn)電子圍欄產(chǎn)品的成本低，性能好的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來，進(jìn)而導(dǎo)致國外的產(chǎn)品和性價(jià)比較高的國內(nèi)產(chǎn)品，百花齊放、爭奇斗艷的局面。電子圍欄的應(yīng)用面越來越廣，需求量急劇增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前電子圍欄的生產(chǎn)廠家，全國有近百家。銷售量每年遞增50%。全國電子圍欄產(chǎn)品銷售總額達(dá)5億元之多。

目前階段，電子圍欄產(chǎn)品的應(yīng)用正處在上升期，全國的電子圍欄產(chǎn)品銷售額將會(huì)逐步達(dá)到30到50億元。電子圍欄的美好春天，已經(jīng)不遠(yuǎn)了。