电子围栏主要由小区周边或围墙探测装置、报警控制主机、报警联动装置和信号传输等部分构成。在前端探测装置中，以主动式红外对射探测器应用最为广泛，下面将重点进行介绍。
电子围栏通常称为小区的第一道防线。当周界有人非法入侵时，探测器便发出警示信息，通过管理中心的控制（系统管理）主机和联动设备（如启动警灯、警号、摄像和录像程序），显示非法入侵区域，提供管理人员及时获取警讯，以便第一时间赶赴现场处理。
下面主要介绍电子围栏常用的前端设备、传输形式、控制原理以及由它们构成的各种安防报警系统。
1．主动式红外对射电子围栏的设计
小区电子围栏解决方案的特点如下。
1）广泛性。要求被保护区的每个重要部位都能得到保护。
2）实用性。要求每个防范子系统在发生侵害的情况下都能得到及时报警，报警过程应环节简单，操作方便。
3）系统性。要求每个防范子系统在案情发生时，都有较好的联动性。当发生报警时，即时启动相应的报警设施，如录像机、警号和灯光等装置。
4）可靠性。要求系统设计合理、设备稳定可靠且具有较好的抗人为破坏性能。可为设备的选型和日后
5）兼容性和扩展性。现实中，较好的兼容性和扩展性很重要，维护设备更新提供较大的预留空间。
根据项目环境实际情况进行设计，具体内容包括如下。
1）平面布防图（前端设备的布局图）。
2）系统构成框图（应标明各种设备的配置数量、分布情况和传输方式等）。
3）系统功能说明（包括整个系统的功能及所用设备的功能）。
4）设备、器材配置明细栏（包括设备的型号和主要技术性能指标、数量、基本价格或估价、工程总造价等）。
2．主动式红外对射电子围栏的组成
本系统防范区域有两处，即住宅小区的周界和小区的会所。前端由主动式红外对射探测器组成，终端由宏泰HT-110报警控制器、警笛或警灯构成一个完整的红外报警系统。宏泰HT-110主动式红外对射报警系统组成框图如图所示。
宏泰HT-110主动式红外对射报警系统组成框图
该系统在小区周界防范中通常不是孤立地使用，而是与小区管理中心的其他防范系统管理主机联动，如硬盘录像机（工控机或嵌入式硬盘录像机）、警灯、警笛和探照灯，辅以防区追踪摄像、录像与存储及现场灯光照明等设备。本系统联动设备推荐表如表3-3所示。
表3-3联动设备推荐表
| 配 置 | 控制中心 | 前端报警主机 | 探测器配置 | |
| 增强型配置 |
主机：工控警用主机软件、 ADB 2000 四线卡 |
HT-110B固定点防盗报警系统 （电话联网型5.0版） |
根据需要选配 | |
| 专业配置 |
HT-110B固定点防盗报警系统 （电话联网型5.0版） |
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| 普通配置 |
HT-110B固定点防盗报警系统 （电话联网型2.0版） |
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经济 配置 |
企业型 |
HT-110B固定点防盗报警系统 （电话联网型2.0版） |
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| 家居型 |
HT-110B-1固定点防盗报警系 统（电话联网型） |
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3．防范系统设备配置
（1）前端设备
在进行配置红外对射探测器时，首先应根据工程所在的环境、气候选择相适应的探测器，对烟、雾气较多的地方，最好带有自动增益控制（AGC）装置的探测器。然后根据防范区域的特点选择红外对射的光束，一般情况下选用双光束。如遇围墙比较容易攀爬的特殊场合，可考虑采用栅栏型探测器。
在光束确定之后，根据围墙（栅栏）的特点（如墙体直线部分的长短和拐角、弯角的数量、围墙高低错落的地方有多少处等）选定探测器数量，这些因素都会影响探测器数量的选定。对上百米或更长的呈直线形的围墙，由于气候环境原因（尤其是常有浓雾的地方），不宜安装长距离的探测器，可按每30m设置一对；对围墙虽然不长，但有较多拐角或弯角的情况，每逢一个拐角就得安排一对探测器，用以防止出现盲区。
最后，根据需要将防范区域设置为若干个防区。必须注意的是，防区范围不能设定得太大（如上百米的直线围墙），把多对探测器编为一个防区就不适合，万一有非法入侵者攀爬，管理人员赶赴现场处理所在的位置可能离入侵者还有很长的距离，因为管理人员只知道该防区有警情，但不知道具体发生在哪个位置上。还有一种是围墙有多处拐角或弯角，距离却不长，对这种情况配置的探测器往往较多，把它们编为一个防区却是恰当的。可见，防区探测器的多少不是决定防区数量的主要因素。
（2）传输介质的配置
传输方式的选择要根据系统实际情况通盘考虑，可采用有线式、总线式、无线式或有线和无线兼容式。本系统采用有线传输方式，它主要负责把前端探测器的信号传递到报警控制器中。
有线传输方式最为普遍，安装简单，低成本，系统运行稳定可靠。在运用中，通常采用四芯RVV直径0.2～1.0mm（视距离而定，距离越远，线径就越粗）的铜导线。其中，两根用于电源，另外两根用于信号传输。由于在电缆敷设过程中间不得有接头，通常要一线到底，所以电缆的使用长度比实际测量的长度要长，经验值是预加20％。
电缆在敷设过程还有一个问题，就是窨井的设置。窨井犹如电缆的“交通路口”，可以避免众多防区的电缆直接进入管理中心，其示意框图如图3-36a所示；如果在防区的适当位置设置一个窨井，就可以把几个防区的电缆引入窨井，然后再从窨井中引出一条较大的PVC管把各防区的电缆集中送往管理中心，其示意框图如图3-36b所示，与图3-36a所示相比电缆并没有减少，但大大减少了进入管理中心的管道数量。对已建好的小区，采用这种方法可减少对路面的破坏，大大减少工程量，提高电缆的利用率，同时也便于电缆的维护。
设置窨井的位置应注意隐蔽，以免影响周边的景观。如其他系统同时施工窨井时，则应与其他系统统筹考虑，共同使用，节省投资。窨井可以是方形，也可以是圆形，深约600mm，直径约300mm，用砖砌成，面上用水泥板盖上，面盖应有“安防（或其他相应文字）”字样标识，以便于工程人员在日后维护时辨认。
（3）报警控制器配置
报警控制器的配置主要体现在下面几点。
首先，应根据防区的数量，选择控制器的防区路数，留有20％的余量，防止在实施过程中防区数量的增加。如果防区的实际数量超过控制器的路数，就可根据实际情况适当调整防区数量，如把原属某防区的探测器重新调整到邻近防区，以减少防区的数量。
窨井设置示意框图
然后，应选择报警控制器的传输形式。本系统由于采用有线传输形式的有线式控制器，且本系统必须与小区管理中心的其他系统联动，所以控制器要有相应的输出端口。
另外，为了保证系统安全可靠、稳定运行，控制器还必须有欠电压提示、防损坏（包括人为破坏和意外损坏）报警以及报警性质、报警地点显示、报警资料记录和保存等主要功能。
报警控制器其附带功能很多，有些功能只适用于家居户内的防范，对于小区特有的综合管理并不一定合适。在产品配置时，应符合前面设计说明中提到的原则。
（4）UPS配置
系统配置UPS（不间断电源）主要是考虑在供电中断情况下，周界防范不应出现失控。作为红外对射电子围栏，对UPS的类型（如采用在线式或后备式）要求并不是考虑的重点，而重点考虑的应是两点：一个是供电的维持时间，通常规格有24h或48h，配置24h即可；另一个是容量的大小，有厂家生产的报警控制器已内置了备用电源，可应急使用，不过其容量往往较小，仅适合小型系统。
4．设备安装
当安装探测器时，根据防范要求、安装位置和安装环境，应注意以下几点。
1）窗户入口防范。
对于窗户入口防范，一般将探测器安装在窗户外部左右两侧，如图3-37所示，此种防范方法适合二楼以上的窗户。
注意：布防时不应影响窗户的开关（指对外开关窗扇）。
2）过道防范。
在走廊过道或大门安装的探测器，可用多光東栅栏型探测器，也可配置两对双光束主动式红外对射探测器，采用叠层式安装，如图3-38所示。其中一对离地面不高于150mm，另一对离地面为700～800mm。采用叠层式安装，误报率要比多光東配置来得低，因为多光束充其量就是一套防范系统，而叠层式用的是独立的两套系统，人侵者只要遮断任意一套，都会发生报警。
3-37窗户人口防范安装法 图3-38过道防范安装法
3）围墙防范。
围墙防范的主要功能是防范人为的恶意翻越。根据安装条件，可采用墙顶安装和侧面（墙的内、外侧）安装两种方法。
①墙顶安装。
墙顶安装示意图如图3-39a所示。探头的光束应高出栅栏或围墙顶部150mm，以减少在墙上活动的小鸟、小猫等引起的误报。对墙顶上安装，可选择四光束或双光束探测器，不宜采用单光束探测器，否则误报的概率会大增。
②侧面安装。
将探头安装在栅栏、围墙靠近顶部的侧面，内、外两个侧面均可，如图3-39b所示。从防范效果上看，外侧安装可以较好地防范恶意攀爬，同时这种方式可以较好地避开小鸟、小猫的活动干扰，但涉及相邻权问题须妥善处理。
图3-39围墙安装示意图
a）墙顶安装示意图b）侧面安装示意图
③探测距离确定。
根据相关规定，室外型主动红外探测器的最大探测距离为该探测器出厂技术指标的6倍。如出厂的指标为30m，则探测距离理论上可达180m。
但在实际应用中，室外型探测器需要考虑到室外环境及天气因素（如风、霜、雨和雪等情况），也能正常工作。所以在实际使用时，按照行规和公安技防规范的婴求，实际探测使用距离≤厂方标称值的70％。例如，标称值300m的探测器，在理想环境条件下能探测的距离应是1800m（即标称值的6倍），但在实际使用时只能用于保护≤210m的围墙（栏栅）。
另外，人的截面尺寸也是主动红外对射探测器安装时要考虑的依据。如果安装在围墙顶部（如图3-39a所示），就要求光東距围墙顶端间距为（150±10）mm；如果安装在围墙外侧（如图3-39b所示），就要求光東距围墙间距为（175±25）mm。按上述间距安装，一般能保证入侵者在越墙时能有效地遮挡双光束，从而触发报警。
4）交叉防范。
在一些容易造成盲区的地方，两对相邻的主动红外入侵探测器要求交叉安装，一般要求交叉间距≥300mm，即在至少300mm以内是两对相邻探测器的公共保护区。当然两对相邻探测器光束方向要相反，如图3-40所示。
5）避免交叉干扰。
在同一直线上的两对主动式红外对射探测器最容易产生交叉干扰，可采用背靠背布防安装，其安装示意图如图3-41所示。否则，容易发生某对探测器发射器的光束进入另一对探测器的接收器，造成互扰。此外，也可以采用具有频率调制功能的探测器，只要将相邻两对探测器的频率错开，也可避免发射和接收之间的互相干扰。
图3-40交叉防范安装示意图 图3-41相邻探测器安装示意图
6）应避免接收端正对太阳光或强光源，若无法回避，则应选择将发射端的功率调大或调小发送端与接收端之间的距离。
7）管线安装。
必须将线缆埋地穿管敷设，不能明装，管道通常采用PVC塑料管。
各防区传输线采用RVV四芯铜质导线（电源和信号各用两芯），一般线径≥0.75mm。线路长短与线径息息相关，线路越长，线径要求越粗。在全路满载的情况下，一般以线路末端电压不应低于9V为参考值选配导线，以保证正常工作。
在有条件的情况下，敷设管道与穿线应同步进行，这样可降低敷线的难度。
8）支架与红外探测器安装。
支架材料通常有圆钢、角钢和方钢多种，安装高度根据探测器的尺寸而定，支架的形状因安装位置（如墙顶、围墙的内侧或外侧）而异。有的红外探测器自身已带有座脚，但要注意根据安装的位置配置，如有的探测器座脚适于墙顶安装，有的则适于墙壁安装。
在现场安装与设计时可能会有差异，经常遇到的有以下几点。
①在安装支架之前，首先应目测发射器与接收器是否处于同一水平线上，以保证红外探测器发射端与接收端轴线重合，若安装墙体无法保证，则应对安装支架进行相应调整，以满足要求。
②在主机与从机之间不应有障碍物或隐性障碍物，如刮风时，树叶和树枝会遮断光束通道。
③对围墙以弧形方式拐弯的地方需特别注意支架的布点，不要出现零覆盖或交叉干扰现象。弧形围墙的安装方法示意图如图3-42所示。
9）电路接驳。
安装探测器的电源线或信号线缆基本上大同小异，大部分设备间的线缆接驳可按下述方法进行。
①电源线连接。
探测器电源供电方式为主、从机和相邻防区之间的主、从机之间均为并联关系，按规定电源正负极连接即可。
②主动式红外对射探测器信号线连接。
图3-42弧形围墙的安装方法示意图
a）安装错误b）安装正确
主动式红外对射探测器属于开关分量型，因此可以把所有的有线探测器输出部分看成一个开关，这个开关有3个接线端子，即COM（公共）端、NC（输出常闭）端、NO（输出常开）端。选用时可以是，COM和NC或COM和NO。红外对射从机可以有两种输出方式，也没有正、负极之分，通常用的是COM和NC（输出常闭）端（视工程而定）。
本防区内在从机之间实施串接连接，探测器之间连接示意图如图3-43a所示。内部接线端子说明如图3-43b所示。
红外对射探测器属于室外安装，环境通常比较恶劣，因此在安装过程中，各个连接线的接头都需用烙铁锡焊焊牢固，并用热缩管密封，严禁采用简单的扭接，否则日久天长，导线表面氧化易造成接触不良，导致系统故障。
如果报警周界有防破坏线尾电阻，那么将接在防区的尾端从机的地方，当输出为常闭时，与从机串联；当输出为常开时，与从机并联，不允许就近接在报警主机输入端上。由图3-44所示可以看出，不管探测器的从机是常闭输出还是常开输出，在布防／撤防状态，报警主机流出的巡检电流都会通过线尾电阻，其电压降为一固定值，该值被视为系统正常值。也就是说，此时的防区安然无事。当有人故意破坏时，不管是电路被剪断或被短接，线尾电阻两端的压降都会发生很大的变化，此时，报警主机即会显示系统被人为破坏，这就是防破坏功能。但有一点必须注意的是，如电路被风刮断，或其他意外造成电路损毁，也会出现同样类型的报警，因此，系统显示的报警信息，不一定就是有人破坏。
图3-43主动式红外对射探测器连接示意图
a）探测器之间连接示意图 b）内部接线端子说明
图3-44主动式红外对射探测器探头接线法
a）常开触点b）常闭触点
在接驳探测器主、从机时，应尽量将防拆开关互相串联接驳到整个系统中。防拆卸连接示意图如图3-45所示。防拆卸报警的工作原理：在探测器盖子被拆之前，防拆输出端子为闭合状态，当探测器盖子被拆时，防拆输出端子为开路状态，报警控制器即发出报警，这样处理大大提高了整个系统的安全性。不过此时所用的电缆必须是六芯线，其中两根用于电源供电，另两根用于接驳防拆开关量信号，还有两根用于报警信号。
5．主动式红外对射探测器的调试
各防区电源、信号线在连接并检查无误之后，即可上电调试，在调试过程中出现的间题、调试顺序及解决方法大致如下。
（1）通电后某个防区故障，导致管理机指示灯闪烁
1）表示接收端与发射端对准出现误差，应重新调整发射端与接收端的对准角度。
2）发射端功率不足。如果发射端功率开关调整不当，就应将发射端功率调大，以确保系统在恶劣环境下能可靠工作。
图3-45防拆卸连接示意图
（2）投光器光轴调整
打开探头的外罩，把眼睛对准瞄准器，观察瞄准器内影像的情况，探头的光学镜片可以直接用手在180°范围内左右调整，用螺钉旋具调节镜片下方的上下调整螺钉，镜片系统有上下12°的调整范围，反复调整，使瞄准器中对方探测器的影像落入中央位置。
（3）受光器光轴调整
首先，按照“投光器光轴调整”方法对受光器的光轴进行初调。上电后若受光器上的红色警戒指示灯熄灭，绿色指示灯长亮，且无闪烁现象，则表示光轴重合，说明投光器、受光器功能正常。
之后，调试从机受光器的红外线感受强度。打开外罩，即可看到受光器上有两个标有“＋”“-”的电压测试口，用于测试受光器的受光强度，当用万用表测试时，所得值称为感光电压。调试时将万用表的测试表笔（红为＋、黑为-）插入受光器测试口，同时反复调整镜片系统，使感光电压值达到最大值，表明探头处于最佳工作状态。
此外，早期的四光束探测器两组光学系统是分开调试的，调试时两组需分别调试，未调试的一组，必须进行遮光处理，反复调整至两组感光电压一致为止。由于涉及发射器和接收器两个探头共4个光学系统的相对应关系，所以调节起来相当困难，调试不当还会出现盲区或误报。不过，目前的产品已经把这两部分光学系统的调试合二为一了，调试起来就容易多了。
（4）遮光时间调整
根据国家标准（GB10408.4-2000）规定：当探测器的光束被遮挡的持续时间≥40ms±10％时，探测器应产生报警信号；当光束被遮挡的持续时间≤20ms±10％，探测器不应产生报警信号。在红外探测器的受光器上设有遮光时间调节钮，调节的范围为50～500ms。
探头在出厂时，已将其遮光时间调节在通用标准位置上，一般环境下，无需重新调整遮光时间。确实需要重新调节遮光时间时应该注意，若遮光时间选得太短，灵敏度提高，则导致小动物穿越也会引起报警；若遮光时间过长，灵敏度降低，则又容易造成漏报。
（5）红外对射探测器与管理主机联调
经过探头调试后，即可接入防区输入回路中，此时可上电后观察。
管理主机本防区上的报警指示灯若无闪烁且不点亮，防区无报警指示输出，即表示整个防区设置正常；否则，需用排除法，按防区电路、设备分别进行检查或重新调试。待防区工作状态正常后，应根据设防的要求，持类似防范对象的物体（如大小尺寸、形状），用不同的速度、不同的方式遮挡探头的光轴，以检验系统布防是否正常。
6．故障分析与排除
（1）报警器产生误报
下面几种情况下都可能产生误报。
1）发射端发射光束强度调整不当，当太阳光直射接收端时，导致红外光衰减而引起误报。解决方法是将发射端功率调大。
2）如果主机与从机之间超过探测距离，则报警器不起作用。解决方法是将距离调近。
3）系统中使用多对栅栏时由于排列不当或周围反射引起互相干扰，导致发生误报。解决方法是重新设计主、从机的排列顺序，或者在相邻两对之间设置隔离板。
（2）主机布防即报警
这是因为与主机配套的某个探头（包括防卫栅栏）在不断发报警码，所以在主机布防后立即就会接收到报警码，从而产生报警。解决方法是逐个断开所有探头的电源，每断开一个电源，进行一次测试，在断开某一个探头电源布防后不再报警，表示该探头（或防卫栅栏）有故障，必须进行更换（如果是室外防卫栅栏接收端造成，就有可能是电源供电的问题）。
（3）主机自动不停地布防、撤防
这也是因为该系统中有个探头在不停地发报警码。解决方法是逐个断开本系统中各个探头的电源，在断开哪个探头后主机恢复正常，就表示该探头有故障，需要更换或维修。探测器长期工作在室外，不可避免地会受到大气中粉尘、微生物以及霜、雪和雾的侵蚀，长久以往，在其外壁上往往会堆积一层杂质甚至青苔，这些东西必然会影响红外射线的发射和接收，造成误报警。正常保养以一个月左右清洗主、从机一次为宜。
