小伙伴们反映都在为论文烦恼，小编为大家精选了《围栏报警系统设计论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！【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。
围栏报警系统设计论文 篇1：
核电站保护区双围栏电视监控系统设计与实施
【摘要】根据核电站实物保护系统的具体特点，介绍了电视监控系统在保护区双围栏上运用视野覆盖图的方法进行摄像机布置设计及工程实施措施，确保在双围栏内视频信号无盲区且正常运行，为其它类相似工程设计提供借鉴。
【关键词】核电站；实物保护系统；电视监控系统；视野覆盖图；保护区双围栏；盲区
1、引言
随着越来越多的核电站投入使用，核材料的安全愈来愈引起人们的重视。核电站实物保护系统主要是针对核材料以及核电站安全运行服务的。实物保护系统是按照法规要求针对确定的设计基准威胁设置适当有效的探测、延迟和响应的功能，确保核设施及核材料的安全。
核电站实物保护系统由集成控制及管理系统、出入口控制系统、周界探测报警系统、电视监控系统、供电系统等系统组成。
电视监控系统作为实物保护系统重要的组成部分，它担负着监控、录像、报警复核以及应急响应等方面的工作。根据《核设施实物保护 HAD501/02》的要求：不论在白天、黑夜或其他自然环境不利的条件下都能正常运行；图像应能覆盖到整个受保护的区域，不出现盲区和死角；图像质量应清晰到可以对报警部位作出正确评估，可以辨认出入侵者的基本特征；在发生系统失效、受外界搅扰等事件时，迅速发出报警信号。
在核电站监控区域中，最容易出现盲区和死角的部位是保护区双围栏，该区域形状不规则，且围栏长度较长，摄像机位置设置不合理或镜头选择不合适，都将产生盲区，或是造成远处的物体图像不清晰，不能满足规范要求。如果在施工图设计阶段未将盲区问题考虑周全，在施工检验阶段发现问题后，修补极为困难。在长期工程实践中总结出采用摄像机视野覆盖图的方法解决盲区问题.
双围栏摄像机图像受环境影响较大，为了确保图像的稳定性还需要从安装工艺、BNC焊接、线缆敷设以及防雷等各方面进行综合考虑。
2、保护区双围栏
核电站防护区区域分为控制区、保护区、要害区和要害部位。核电站实物保护电视监视系统用于监视区域分布为：各区域出入口、保护区双围栏、要害区围栏以及重要部位。
保护区双围栏一般是由间隔6米的实体屏障围成，围栏高度为3.5米，围栏上以及围栏内设置多种报警探测装置，该区域的摄像机用于复核围栏内报警系统，同时进行24小时的录像。围栏内设置照明灯，夜晚地面为20lux的照度，保证摄像机在夜晚工作时图像要求。
保护区双围栏长度大约1600米，围栏上设置若干出入口，围栏呈不规则状。
规范要求摄像机能够满足从监视器上判断在观察区内任何位置的人的姿势、人员数量及其运动方向；同时消除相邻摄像机对重要区域监视的盲区。保护区双围栏摄像机的布置设计比较其他区域难度较大，不仅需要考虑技术因素还需考虑环境因素。
3、保护区双围栏摄像机布置原则
保护区双围栏摄像机布置应遵循以下原则：保护区双围栏摄像机监控距离小于100米；区段宽度最大15米（区段长度100米时）。沿栅栏等距离或均匀布置。内层和外层栅栏均在视场中。保护区双围专门为电视监控系统配置了照明系统，照明灯杆应高于摄像机高度，否则会在摄像机图像上留下光斑，影响图像的清晰度。一般双围栏灯杆高度为10米，摄像机杆高度为4.5米-6米。
4、摄像机的布置设计
一般摄像机在靠近镜头附近有一定的盲区，根据每个摄像机的安装方式不同，也会造成一定范围的盲区。因为保护区双围栏形状不规则，并且是封闭双道围栏，所以需要考虑盲区覆盖问题。
盲区的大小与周界安装在高度、镜头的型号以及成像要求有关。
4.1确定摄像机安装高度
由于双围栏的高度为大约3.5米，摄像机安装高度需大于围栏高度，所以摄像机的安装高度需要大于3.5米，理论上摄像机安装高度越高，视角范围越好，但是盲区也越大，同时给日后设备检修造成一定的困难，所以一般安装在4.5米～5米的位置上。
4.2确定成像要求
目前核设施成像要求是根据IEEE标准692规定，0.3米的被观察的物体在监视器里的显像水平不少于屏幕的1%宽，也就是30米宽度的物体需要占满监视器的屏幕。在各个核电站及核设施摄像机的成像要求均高于此项标准，有些核电站的要求是1.2%～1.6%。确定成像要求才能确定镜头参数。
4.3选择镜头类型
镜头的种类根据CCD靶面规格分为1/3〃、1/2〃、2/3〃和1〃等，由于其靶面尺寸不同，镜头的垂直视角角度和水平视角均不同，造成不同型号镜头的摄像机在相同安装条件下盲区大小不一致。以下是各种镜头的CCD靶面规格尺寸图。设计需要根据监控区域、目标尺寸，结合各镜头的靶面尺寸，选择所需要的镜头。如果监视的物体距离摄像机很近，且物体较长或较宽，就需要选择靶面大的摄像机。
核电站保护区双围栏宽度6米，每段监视区域不超过100米，所以目前核电站常用镜头为1/3〃。
为了便于现场施工，目前工程均采用自动光圈手动变焦镜头，调试时可以根据现场实际情况调整到所需的焦距上。
4.4镜头焦距计算
依据镜头焦距计算公式：F=wD/W
其中：F为镜头焦距，w为图像宽度（被摄物体在CCD靶面上成像宽度），D为被摄物体至镜头的距离，W为被摄物体的宽度。
如果采用0.3米的被观察的物体在监视器里的显像水平不少于屏幕的1.2%宽的标准，那么25米宽的物体需要占满整个屏幕。根据焦距计算公式，在周界地带若选用的1/3〃CCD摄像机，观察100米远距离，则：
4.5盲区计算
图二为盲区计算示意图。如图所示，β角为摄像机的垂直视角，β= 2arc tg（h/2f），β为垂直视场角，f 为镜头的焦距，w为摄像机靶面的水平宽度，h为摄像机靶面的垂直高度。
盲区q=摄像机安装高度/tg（β）
例如，1/3〃焦距为20mm的摄像机，式中α为水平视场角
垂直视场角为：β= 2arc tg（h/2f）=2arctg（3.6/40）=10.290
水平视场角为：α= 2arctg（w/2f）=2arctg（4.8/40）=13.70
当摄像机安装高度为4.5米时，盲区q=4.5/tg（10.29O）=30.3米
4.6绘制摄像机视野图
根据以上计算出数据，绘制出摄像机视野图，以20mm摄像机为例，如图所示：视野长度为100米，水平视场为13.700，盲区为30米。
在AUTOCAD上以实际的监视区域长度、水平视场角度和盲区长度，绘制出镜头视野图。
4.7绘制保护区双围栏视野覆盖图
在双围栏建筑图上，确定好部点起始地点、布点顺序；因摄像机靶面长时间受到强光的照射，会降级摄像机的清晰度，所以布点时需要考虑到摄像机朝向，南北方向上，摄像机尽量朝北；东西方向上，摄像机尽量朝西。
从围栏起点开始，将20mm镜头的视野图布置在图上，后面的摄像机将前面的盲区进行覆盖，在最后的一个摄像机或转角处前加一个摄像机，对转角一个摄像机进行盲区覆盖，要求每个摄像机的盲区都能被下一个摄像机覆盖。
在布点过程中会发现监视区域只有几十米的区域，需要根据以上步骤计算出镜头的焦距、盲区和水平视角，绘制这种型号的镜头得视野图。在双围栏图纸上进行布置。
绘制围栏视野覆盖图时，需要注意拐角处摄像机的盲区，这些拐角处都需要加盲区覆盖摄像机。
当双围栏为不规则形状时，把围栏分成不同的段，每个段加一对摄像机进行盲区覆盖，摄像机的参数根据每段的长度进行计算，进行视野覆盖时，转动摄像机视野图角度，检查是否能将所监控的区域覆盖。
当双围栏视野覆盖图完成后，逐个检查每个监视区域，确定每个区域均被监控，每个摄像机盲区均被覆盖。这样所有的摄像机布点位置即可确定。运用视野覆盖图可以在部点过程中考虑到盲区的消除问题，并能确定每个摄像机监视范围，为摄像机调试工作打下基础。图四为双围栏视野覆盖图布点示意图。
5、摄像机的防雷设计
室外摄像机防雷一般需要对直击雷和感应雷进行防护。在保护区双围均安装了照明灯杆，灯杆高度一般为10米，摄像机位于照明灯杆下面，所以在双围栏摄像机设计中无须考虑直击雷。只需要对感应雷进行防护。
双围栏上摄像机信号通过铜轴电缆引到位于双围栏的光端机箱，通过光端机将视频信号传到保安控制中心。所以需要分别在光端机箱体和摄像机杆（防护罩内）安装铜轴+电源二合一防雷模块，防雷模块距离设备的距离不能超过1.5米。
结束语
通过以上采用摄像机视野覆该法对核电站双围栏电视监控系统进行设计有效地消除了盲区，同时按照现场实际情况进行实施，取得良好的效果，希望能够给其他设计者以借鉴。
参考文献
[1]《核动力厂实物保护导则》.HAD501/02
作者简介
侯莉茜.女（1968--）陕西蓝田县人.学历：本科，专业：计算机及应用，研究方向：智能建筑、系统集成、实物保护及安全防范系统设计等.
作者：侯莉茜 孙立力
围栏报警系统设计论文 篇2：
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