□方红光

周界是实物保护系统防止入侵者非法转移核材料和破坏核设施的第一道防线，是周界入侵探测系统的控制边界。对于外界非法入侵的防御开始于探测设备的检测，它是防止非法入侵的关键。因此，周界入侵探测设备设计是否合理、选型是否正确、安装是否规范，直接关系到设备正常运行和实物保护系统有效性，关系到核设施的安全。室外的周界入侵探测设备因受到自然、地理环境、人文社会、现场使用环境、场地形态、气候等条件的制约，选型更加困难，也使周界入侵探测设备衍生出许多种类。因此，在周界入侵探测设备选型时，要根据设计基准原则、风险等级、现场环境、设备有效可靠等原则来选择，这对周界入侵探测设备的设计选型、现场使用和运行管理提出了更高的要求。

一、周界入侵探测设备所面临的环境

任何一种周界入侵探测设备都有其适合的运行环境，不可能单独有效地运行在所有环境下。周界入侵探测设备受自然、地理环境、人文社会环境、场地环境、气候等条件的制约，影响到周界入侵探测设备设计、安装和使用效果。

(一)自然环境。植被、小动物。

(二)地理环境。山地、丘陵、平原、沿海。

(三)人文社会环境。车流量、人流量、电磁环境。

(四)现场使用环境。探测段段数、探测段长度、隔离带宽度、附近电磁干扰。

(五)场地环境。场地形态、附近交通情况、周界排水沟、公用设施、野生动物。

(六)气候条件。雾霾天气、雷电暴雨、温湿度、最大风力、盐雾度、冰冻。

二、周界入侵探测设备的特点和分类

周界入侵探测设备的探测效果受到上述诸多干扰因素的影响。在对周界进行防护时，使用部门，运行管理单位一般都会碰到周界入侵探测设备的选型问题。

目前作为周界入侵探测的设备，从技术特点上主要有以下几大类：一是接触式入侵探测设备，如：振动电缆、振动光缆、张力围栏、高压脉冲电网等，这类设备的共同特点是能够沿地形敷设与实体围栏(或围墙)相结合，通过探测非法攀爬围栏，当振动(或形变)达到一定阈值，而触发报警；二是非接触式入侵探测设备，如：静电场、微波阵列、远距离被动式红外、泄漏电缆等；这类设备为三维立体探测，不依赖其它物防设施，只要入侵者进入探测区域，不必触碰或破坏探测设备前就能发出报警；三是光电式入侵探测设备，如：激光对射探测器、主动红外对射探测器；这两个设备单独分成一类，主要是因为它们不具备非接触式入侵探测设备三维立体探测的重要特点，但也不像接触式入侵探测设备那样依赖于围栏(或围墙)才能完成探测，只要入侵者这段光栅，不必触碰或破坏探测设备前就能发出报警。

以上的传感器因其不同的探测方式，具有不同的适用性和性价比，每种设备的适用范围和特点请见主要设备的文字描述。

(一)接触式入侵探测设备-振动电缆。振动电缆属于接触式探测设备，可全天24小时不间断工作，每段电缆采用同一个报警阈值，不能很好地适应围栏的不同状况，不具备“点冲击”识别能力，在较为恶劣的天气和环境下，如(风、雨、雪及大型车辆和小动物干扰)无法分辨入侵目标，误报警较多。对于多边形不规格的周界会大幅增加设计量、工程量和工程造价。该设备适合用于居民小区、商业设施等安保要求低可靠性的项目。

(二)接触式入侵探测设备-高压脉冲电网。高压脉冲电网属于接触式探测设备，触碰电网即触发报警。设备造价较低，同时有很强的威慑作用，探测和延迟融为一体，在产品形态上，实现了物防与技防相结合。由于人员接触设备后被电击，可能因此诱发入侵者其他疾病，甚至死亡，从而招致法律纠纷。设备安装后应做好防雷措施，最好在避雷器能够覆盖的区域内工作，安装位置适当，避免电击伤人。该设备适合于监狱等法律明确允许的、并有良好避雷设施的场所。

(三)接触式入侵探测设备-可精准定位的振动光缆。振动光缆是目前较先进的接触式探测设备，可精准定位。设备主要由处理模块、微点光缆及管理软件组成。当产生非法活动时，被标定报警地点和报警阈值的脉冲信号沿着振动光缆传送到处理模块中，处理模块经过标记，将脉冲信号传送至微处理器。微处理器进行非法入侵活动的识别，经过算法优化，把它与由雨、风和车辆等环境引起的噪扰报警区分开，触发报警。

设备具有识别“点冲击”的功能，经过算法优化、过滤干扰，有效地排除下雨、刮风及重型车辆等因素的干扰，同时能够提高探测器的灵敏度和精准度，将报警目标地的位置精准定位在3米以内。振动光缆具有报警信号和电源共缆传输、软件划分防区、手动调节报警阈值等功能，在实际使用中，设备安装较简单，降低了安装难度，但光缆绑扎带需定期更换，增加了维护的工作量。该设备性价比较高，适用于石化企业、铁路民航、科研单位、发电厂等高可靠性、高安保要求的项目。

(四)非接触式入侵探测设备-静电场。静电场是一种地形跟随、空间型、非接触式入侵探测设备。一套静电场设备通常包括：传感线(感应线和静电场线)、非感应性同轴电缆、处理器、终端器、隔离变换器以及装配硬件。根据不同的安装环境，可以将传感线安装在围栏、建筑物，也可以作为独立系统单独使用。

处理器传输低频信号(9KHz)，并在两感应线之间形成探测场，感应线将探测场的信号进行数据处理。当发生非法入侵时，设备处理器进行分析处理，达到一定阈值从而触发警报。同时，静电场自动适应在探测场内静止不动的物体；例如：车辆停在能够干扰静电场的位置。当车辆首次进入探测区域时触发一次报警，车驶离时触发第二次报警。但在车停泊的过程中，由于位置未发生变化，静电场自主校准车辆带来的干扰，并不会减弱对周界的探测能力。该设备具有高探测概率、空间型的特点，在户外探测设备中具有较高的探测灵敏度，但设备安装、调试需专业人员、易受环境气候影响。该设备适合于气候条件良好、低安保要求的项目。

(五)非接触式入侵探测设备-微波阵列入侵探测器。微波阵列入侵探测设备的探测原理类似于微波，当非法入侵者穿越围栏，遮挡微波信号的传输、反射而触发报警。设备可主动感知探测区域内微波感应场波形变化，为核设施响应力量争取响应时间。探测线缆内部的芯片可在周围形成一道立体探测、地形跟随的微波探测场，非法入侵人员改变探测场固有特定并达到一定阈值，从而触发报警。该设备具有较强的环境适应性和智能性，可根据环境气候进行建模并迭代学习，相比于传统周界探测设备，具有干扰叠加过滤、多点入侵联合检测、数据交互等优势，同时易安装、调试、可精准定位入侵目标，但在雨雾天气下，受影响较大，误报稍多，该设备适合于绝大多数的较高安保要求的项目。

(六)非接触式入侵探测设备-远距离被动式红外探测器。被动红外探测器是面型、非接触式、报警探测设备。被动式红外探测器主要由报警控制器、传感器及光学部件等组成。设备可根据现场使用要求形成一个长约100米，宽约2米的探测带，在无人进入探测区域时，感应器感应到的只是外界温度，有效地消除散射杂波的影响不会触发报警，一旦有人体红外线辐射进来，感应器感应到的是人体温度与环境温度的差异，发出骤变的电信号，从而触发报警。该设备性价比高、安装简便、保密性好，在较高安保防护要求项目中，需要与其它探测器配合使用。

(七)非接触式入侵探测设备-主动式红外对射探测器。主动红外对射探测器由多个红外发射机发射光束，遮挡红外光速即触发报警。周界的主动红外对射探测器采用多组红外发射和接收器组成红外墙。当非法入侵遮挡红外光束，接收机收到的电信号发生变化，当达到一定阈值时，触发报警。该设备性价比一般，安装调试方便，易受雨、雾、烟、沙尘、盐雾等外界环境的影响，安装在环境气候较差的场所、需定期清理防护罩，维护工作量较大。在较高安保防护要求项目中，需要与其它探测器配合使用。

(八)光电式入侵探测设备-激光对射探测器。激光对射探测器是视线式、面型的探测设备。设备沿周界安装，光线穿透力较强，受恶劣气候影响较小，功耗较低；调试、安装、维护方便；可以识别移动物体的大小，探测具有高可靠性；可以通过自动扫描和软件调节自定义防护区域形状与大小。激光对射探测器运行相对可靠，受天气变化和现场环境影响相对较小，但在探测区域内不能有树木等植被，也会受到较大的雨、雾、沙、尘的影响。该设备因没有防御纵深，翻越者很容易跨越防御带，在较高安全防范要求的场合不建议使用。

三、周界入侵探测设备的选择运用

由此可见,周界入侵探测设备应根据现场的使用环境，选用合适的探测器并考虑可实施性、技术特点、安装维护的工作量等各种因素。因此，在实物保护系统中同一段防范区域对几种周界入侵探测设备组合运用时，应尽量选用不同探测原理、互补性较强的探测设备,使整个周界得到均一的探测保护、使多种探测设备发挥纵深防御的功能，并与视频监控系统相结合、与周界屏障延迟相匹配，形成可靠、稳定、有效的周界入侵探测系统。

通过上述对周界环境和周界入侵探测技术的阐述以及长期实践使用经验，可以总结出如下设备选型原则供参考：一是充分了解明确项目需求；二是重点考虑该项目的地理环境、气候特征和社会活动的影响；三是评价准备选用设备可实施性、安装、调试、维护难度；四是评价方案的完整性(包括视频复核、报警录像和远程管理)；五是评价方案的灵活性，在同一保护区采用多种探测方式，是否能够灵活设置逻辑关系；六是平衡项目造价，在以上各条均满足的情况下，尽量采用非接触式探测技术。

四、结语

文章通过阐述周界入侵探测设备的技术特点和总结实践应用经验，对周界入侵探测设备的应用提出了建议，针对不同的技术特点、使用环境、风险等级、性价比，通过采用不同的探测设备，能够弥补不足应对复杂气象条件，提高系统的报警检测率，充分发挥周界入侵探测设备的有效性，确保核设施、核材料处于相对安全的保护监控下。