LX-2010高压电网系统设计方案（看守所、监狱）

1、LX-2010高压电网系统设计方案深圳市兰星科技有限公司2011-11-11目 录第一章 概 述- 3 -一、需求分析- 3 -二、设计思想- 3 -三、设计依据- 4 -四、设计目的- 4 -第二章 系统选用及介绍- 5 -一、系统选用- 5 -二、系统简介- 5 -三、电网主机- 5 -1、系统特性- 5 -2、技术指标- 6 -3、工作原理- 6 -4、工作波形图- 6 -5、前后面板图- 7 -6、外形尺寸图- 7 -四、电网系统控制键盘- 8 -五、电网系统配件- 10 -第三章 高压电网系统组成及实施- 12 -一、电网系统组成- 12 -1、系统结构图- 12 -2、系统说明-

2、12 -二、电网系统施工- 13 -1、前端线网施工（以4线制安装为例）- 13 -2、电网主机安装及接线- 16 -3、系统接地- 18 -4、系统布线施工- 18 -5、警示灯及警示牌安装- 19 -三、高压电网装置平面示意图- 20 -四、系统测试- 21 -五、系统设备清单及概算- 21 -第一章 概 述一、需求分析看守所对罪犯和重大犯罪嫌疑分子临时羁押的重要场所，为了有效地防止羁押人非法翻越围墙，除了建筑高围墙，加强人防外，还应采用其它物防、技防手段。物防：指物理防范或称实体防范、它主要是由能保护被防护目标的物理设施，主要作用是阻挡和推迟罪犯作案时间。技防：安全技术措施防范，它是由探

3、测、识别、报警信号传输、控制、显示、声光电提示等技术设施组成，其功能是发现罪犯，迅速将信息通过网络传送到指定地点。人防：即人力防范。因此，完整的周界高压电网系统具有重要的作用，根据要求，在看守所围墙安装“高压电网系统”，使周界围墙上形成又一条警戒防线，满足了物防和技防的需求，防止在押人员及外人非法越墙入侵或越墙脱逃的事件发生，为保卫人员提供早期报警，以便用最短时间作出最快的应变措施。高压电网系统是看守所安全防范系统的一个重要组成部分，其总体目标是在看守所周界建立一套先进、成熟、完善、可靠的高压电网，通过高压电击、报警系统对周界围墙进行全天候24小时不间断的防范监视，有效防止在押人员脱逃和外界非

4、法入侵，而且为日后并入看守所安防系统提供接入方式和硬件基础。系统结合脉冲调制技术、数据采集技术、高压技术、采用微处理器分析,集防范、报警、监控于一体。值班人员可以通过主机上的界面清楚掌握电网的运行情况。一旦发生警情，系统立即显示报警区域，并发出声光报警。从而使干警做出快速反应，抓捕欲逃人员。二、设计思想现代电子技术的高速发展，为现代监管系统的科技管理开拓了广阔前景，其中防盗报警、电视监控、周界高压脉冲电网系统已广泛应用于冶金、石化、矿产、金融、水利、交通、军事、看守所、看守所等行业，为企、事业单位的现代化管理提供了科技手段，并收到了直接或间接的经济效益，得到了社会各界的普遍认可。我公司根据项目

5、要求以及现场实际情况，设计了本套安全防范系统。建设本系统的目的和意义在于加强看守所的安全管理，完善防范措施，变以往人员值班、巡回检查的传统方式为利用现代高科技电子产品，施行技术防范，这样不但避免了由人为因素造成的缺陷，提高了看守所的安全性，减少了不必要的损失，而且降低了看守所的运行管理费用。我公司根据看守所情况及相应的管理要求，本着系统技术先进，安全可靠，操作方便，运作灵活，节约投资的指导原则，设计了本套方案，供参考。三、设计依据依 据 名 称编 号安全防范系统验收规则GA308-2001周界防范高压电网装置GB25287-2010带电铁丝网和电围栏的安装和安全运用GB7946-87军工产品储

6、存库风险等级和安全防护级别的规定 GA 26-1992安全防范工程费用概预算编制办法GA/T 70-1994安全防范系统通用图形符号（代替GA/T 741994）GA/T 74-2000安全防范工程程序与要求GA/T 75-1994安全防范系统验收规则GA 308-2001视频安防监控系统技术要求GA/T 367-2001入侵报警系统技术要求GA/T 368-2001民用建筑电气设计规范JGJ-T16-92有线电视系统工程技术规范GB50200-94工业企业通信接地设计规范GBJ779-85四、设计目的1、提供现代化的安全管理手段值班人员在控制室可监控所有安装电网的围墙，一旦有犯人企图翻爬或破

7、坏电网，就会触发报警，监控中心可准确显示报警区域。节省了值班人员的数量，减轻了保卫强度。2、强大的威慑力通过警示牌、信号灯及翻爬电网时产生的高压打击力，对犯人在心理上产生强大的威慑力，并起到实际意义上的拦截作用，有效地防止犯人外逃。 第二章 系统选用及介绍一、系统选用本方案中，设计选用深圳市兰星科技有限公司研发生产的Lanstar® LX-2010智能型高压电网系统。Lanstar®是周界安防系统的专业品牌,LX-2010智能型高压电网是该品牌下的代表产品，兰星科技根据多年从事监狱、看守所及军事武器库安全防范的专业工作经验，借鉴国内外先进的周界防范技术，自主开发的高科技数字

8、化产品。经公安部指定的国家级专业试验室测试，及公安部型式检测，该产品完全符合新国家标准GB25287-2010周界防范高压电网装置的指标要求，其先进的设计思路，精良的制作工艺得到了专家的认可，并成为公安部指定推广产品。LX-2010智能型高压脉冲电网系统适用于看守所、看守所、军械弹药库、金库、转播台、保密工厂等强制性场所。二、系统简介在技术防范能力上，Lanstar® LX-2010智能型高压脉冲电网系统中的电网主机具有高电压差分输出功能，可以在前端钢芯铝绞线上加载5K-10KV交流高压脉冲（线-地 5KV，线-线 10KV），且打击能力按照国家GB 25287-2010 周界防范高

9、压电网装置之规定提升到40-60mc，这将更有效的起到警戒防范区域、打击意图攀越的能力。然而，在高电压差分输出、脉冲电压翻倍、打击量增大的功能提升上，我公司研发人员智慧结晶产品的Lanstar® LX-2010智能型高压脉冲电网系统却具有相当低的功耗表现，符合国家乃至世界的绿色环保要求，非打击测试状态（待机）功耗10W（仍保持有一定能量高压打击），仅在监测感知到有人为攀越行为时，该系统将在瞬间恢复于额定打击状态。三、电网主机LX-2010智能型高压脉冲电网系统是深圳市兰星科技有限公司依照中华人民共和国国家标准GB25287-2010周界防范高压电网装置自主开发的新型高压电网产品。该系

10、统通过RS-485总线信号进行通讯，并具有开关量、DC12V等报警信号输出端口，可通过联动其他相关系统，形成一套多功能的现代化强制性周界防范系统。1、系统特性 符合国家新标准GB25287-2010周界防范高压电网装置； 具有触网、短路、断线、防拆、通讯失败等五种报警检测； 采用RS-485总线通信，减少了布线施工强度，提高了通信效率； 具有DC12V、常开/常闭等联动输出信号，联动其他技防系统，提高防范效率； 通过计算机软件直观控制，并可增加4个控制键盘作为分控； 可查阅100条历史报警信息（报警时间、报警防区、报警类别），并可打印； 可利用远程局域网控制功能实现大型看守所多个监区电网系统的

11、集中管理； 各防区设置警灯或警号输出接口，警情发生时可使用高分贝警告音对翻越者形成心理打击；2、技术指标a) 输出电压范围: 4500V±200V(误差); b) 输入电压范围: AC 180V240V 50Hz; c) 正常状态周期: 1S; d) 打击状态周期: 3S; e) 最大打击电流: 500mA; f) 最小探测电流: 40mA; g) 打击力度: 30mC - 60mC; h) 具有断线、短路、触网、防拆、通讯失败等报警功能； 3、工作原理AC 220V市电经正弦UPS电源(备用电源，本身具有稳压功能)稳压后，通过电源电缆输送到各个电网主机，各电网主机根据最近一次关机前

12、所保存的状态执行相同的布防或撤防动作。当电网主机被设置为布防时，会通过高压线向高压瓷瓶上的钢芯铝绞线加载探测脉冲，以检测前端线网的状态。如果有人试图翻越，并触碰到前端线网时，电网主机会检测到电网电流的变化，并与精确数据进行比对分析，排除误报后触发报警，同时输出打击脉冲进行打击，直到符合预订的打击电量为止。在报警的同时，电网主机会通过RS-485总线反馈报警信号到控制端，并通过声光报警通知执勤人员迅速处理警情，及时高效的提高了执勤力度。4、工作波形图5、前后面板图6、外形尺寸图四、电网系统控制键盘1、键盘功能右图为LX-2010系列高压电网系统的专用控制键盘，其主要功能如下：a）多控制端联机控制

13、功能，最多可以有4个控制键盘或者一台PC + 4个控制键盘联机（误区：勿将键盘称为键盘主机）；b）最多可控制32个防区；c）修改防区号时可以读出旧防区；d）报警延迟可以设置为：快、正常、慢 三种状态；e）可设置警号延迟为 1-9分钟；f）可设置两路定时布撤防功能；g）一键快速布撤防功能，并且可以开启快速布撤防密码。2、键盘接线端子右图为键盘接线端子图，其对应端子作用如下：a）485+、485-为RS-485总线通讯接口；b）+12V、GND为键盘电源；c）OUT1、GND为警号输出接口，报警输出DC12V。3、键盘操作a） 开关机：用12V/1.5A直流适配器给键盘供电，再把所有键盘的RS-4

14、85接口接入高压电网的RS-485网络接好并上电，高压电网显示“欢迎使用键盘主机”，大概5秒钟后进入轮询状态；b） 布撤防设置：在轮询界面按F4键并输入密码，可以进入设置界面，设置界面第一项即为“布撤防设置”，按F1键进入设置，总共有32个防区可以设置，每个防区有四种状态，分别H、L、C、关，对应高压电网的布防、撤防、关闭状态。按*键与#键来切换防区，按1、2、3、0来设置相应防区的布防、撤防、关闭三种状态，设置好后按F1键保存并下发到高压电网，若按F4键则返回并且不会保存设置；c） 时钟设置：设置界面的第二项为“时钟设置”，可通过按键*或按键#来切换到时钟项，并按F1键进入时钟设置，按数字键

15、进行设置，最小可设置到分钟，按F1键保存；d） 防区号设置：主要用来修改高压电网的防区号，必须每台高压电网单独设置，按F1进入防区号设置，键盘会把电网现在的防区号读出，显示在旧防区号中，只要修改新防区号，则表示要把旧的防区号修改为新的防区号，修改完按F1下发到电网同时键盘提示修改成功。如果所修改的防区已经存在，键盘会提示防区冲突，如果所修改的防区不存在，则会提示修改失败；e） 报警延迟设置：设置高压电网的报警灵敏度，报警延迟分为三个等级：快、正常、慢，通过按键*、#来切换；f） 警号延迟设置：设置键盘外接警号延迟时间，可设置1-9分钟；g） 密码设置：设置键盘操作密码，为4位数的密码；h） 定

16、时布撤防设置：可以设置两条定时布撤防记录，每条记录包含三项内容，分别为：打开状态、布防状态、定时时间，如：“ 开：H 08 : 23”表示第一条记录，打开定时布撤防，布防状态为高压，定时时间为每天 08时23分；i） 快捷键密码开关设置：可以设置快速布撤防或者报警复位是要不要输入密码，按F1进入设置，对应的选项按0为关闭密码，1-9键为打开密码，按#、*键选择要设置的选项；j） 本机地址设置：主要是多台键盘主机联机使用时要设置，单独一个键盘时可不设置，范围为1-4；k） 快速布撤防、警号复位：在设置界面按F3键进入轮询界面，在轮询界面可进行快速操作：按F1快速布防，F2快速撤防 *报警复位，操

17、作时是否需要输入密码由快捷键密码开关设置；l） 报警记录查询：在轮询状态按F3键，键盘会显示报警记录数量，（键盘最多可记录8条报警记录），然后再按#键查询每条报警记录的详细信息。在用户查看报警记录的过程中,按 0 LCD 显示 " 删除所有记录? "提示用户是否删除报警记录,若按 F1 则表示确认删除报警记录；若按 F3 或者 F4 则表示放弃删除报警记录. m） 轮询状态：在轮询状态下，键盘主机会根据自己的布撤防状态列表来轮询已经打开的防区，轮询到的防区会相应防区的电压，如果是撤防则显示撤防，如果有防区发生报警，则键盘主机会把发生报警的防区显示在LCD的第一行，其他防区的

18、轮询改在第二行进行。另外，如果有防区失败，键盘也会发出报警，但是不会记录报警信息，也不会把报警提示在第一行；n） 另外，在多键盘联机时，要求每个键盘或者电脑主机打开的防区数量与防区号要一样，否则会有一些防区轮询不到的情况发生； 按键说明: 轮询界面：F1：快速布防 F2：快速撤防 F3：报警记录查询 F4：进入设置界面 *： 警号复位 设置界面：F1：确认键 F2：无 F3：进入轮询界面 F4：返回上一层菜单 *，#： 向上、向下键 0-9: 数字输入（或者0表示关闭，1-9表示布防）五、电网系统配件1、标准45°支架（见右图，侧视图）规格：50*50*5；材料：热镀锌角钢；安装位置

19、：墙面平直、无拐角位置；作用：构成前端线网的主要支撑，固定和均匀排列钢芯铝绞线； 配置数量：4-6米/根、分区点/1根（带避雷器安装孔）； 注：不建议在有巡视道的围墙上安 装此角度支架；2、标准90°支架（见右图，侧视图）规格：50*50*5；材料：热镀锌角钢；安装位置：墙面平直、无拐角位置；作用：构成前端线网的主要支撑，固定和均匀排列钢芯铝绞线； 配置数量：4-6米/根、分区点/1根；2、转角支架（见右图，俯视图）规格：50*50*5；材料：热镀锌角钢；安装位置：墙面平直、无拐角位置；作用：构成前端线网的主要支撑，固定和均匀排列钢芯铝绞线；配置数量：5、高压瓷瓶（见右图）型号：P-

20、10T（耐压10KV）；作用：支撑钢芯铝绞线、并与支架保持绝缘；安装位置：安装于各支架固定孔；配置数量:支架数量×N; 注：“N”为平行线数；6、钢芯铝绞线（见右图）规格：16-25 mm2；作用：依赖于支架及瓷瓶的支撑，构成前端线网，形成高电压载体；材料：铝合金（多芯铝股线绞合在镀锌钢芯线外的加强型导线）；配置数量：周界周长×（N + 1） 注：“N”为平行线数，“1”为绕围墙一周的地线；7、高压避雷器（见右图）用途：防止电网系统中设备免受雷击过电压、过电流冲击而损坏；配置数量：2个/防区；8、高压线（见右图）材质：铝合金内芯、双层绝缘护套；特性：2.5mm2铝合金导线（

21、与前端合金线同材质）、高分子聚乙烯双层绝缘护套、耐脉冲高压15kv；用途：连接电网主机与前端钢芯铝绞线；配置数量： 10米/防区；9、高音喇叭（见右图）用途：使用高分贝警告音提示警情；配置数量：防区/个；10、警示灯（见右图）用途：整合光线与声音两种形式的报警设备；配置数量：5根支架/个或20-30m/个；11、警示牌（见右图）用途：警示靠近或意图翻越的人；配置数量：防区/个；第三章 高压电网系统组成及实施一、电网系统组成1、系统结构图2、系统说明LX-2010高压电网系统主要特性为：a） 差分电压输出，线-地脉冲电压为AC 4500V，线-线脉冲电压为AC 9000；b） 单个高压电网系统最

22、大可管理32个防区；c） 可通过1台计算机 + 4个控制键盘协同控制；d） 每个防区最长距离为250米（4线制）；e） 各主机通过RS-485总线手拉手连接通信；f） 每个防区配置2只100K线末电阻；g） 每个防区配置1只警号；h） 每个防区配置高压避雷器2只。二、电网系统施工1、前端线网施工（以4线制安装为例）a）电网支架安装按照GA247-2000监所周界高压电网装置中4.4.6项以及GB25287-2010周界防范高压电网装置中4.5.6项规定：网架底部离地面的高度应4m； 无巡视道的，网架顶端与墙体距离应0.6m； 有巡视道的，网架顶端与墙体距离应0.7m；每个支架用12×

23、120mm膨胀螺栓固定于墙面，支架间距为46米，且所有支架必须保持在同一平面；注：标准支架配置3个膨胀螺栓、阳角或阴角支架配置6个膨胀螺栓； 安装示意图如下：b）高压瓷瓶安装每个支架上安装4个P-10T瓷瓶（几线制安装配置几个瓷瓶），瓶体要求与水平垂直，瓶头向上且要求瓶头上的防水槽沟与墙面平行。根据25287-2010周界防范高压电网装置中4.5.4项规定：铝绞线与线之间距离应200mm，铝绞线与墙体之间距离也应200mm。c）钢芯铝绞线固定及绑扎首先要选好分区点的位置，从此点开始向下一分区点的位置放出5根同长度的铝绞线（包含地线）； 先将钢芯铝绞线的一端固定于支架的瓷瓶上，然后使用铝绞线专用

24、紧线器在另一端将钢芯铝绞线收紧，在保持铝绞线拉直并保持一定强度的张力后，将铝绞线固定于对应瓷瓶上，重复以上步骤，将其他的铝绞线依次拉紧固定；置于支架与墙面角落的铝绞线（地线）两端固定受力于支架，同样需要拉紧。每个支架底部预留有绑扎孔，需将此铝绞线可靠绑扎于支架；最后将所有瓷瓶上的线放置在每个相应瓷瓶的中间凹槽内，用扎线扎紧扎好； 扎线方法： 瓷瓶起始端和末端固定绑扎示意图： 瓷瓶顶端凹槽绑扎示意图：瓷瓶侧面凹槽绑扎示意图： （a） (b) (c) (d)- 23 -2、电网主机安装及接线a）电网主机安装及接线电网主机外壳自带防雨防晒防尘功能，无需防护装置，电网主机由挂件安装，首先使用1012m

25、m的膨胀螺栓固定挂件底板，每只挂件底板4个，然后直接将电网主机背部挂扣挂装在底板上，并用顶杆螺丝固定；根据GB25287-2010周界防范高压电网装置中4.5.2项规定：电网主机底部距离地面高度应3.5m，电网主机顶部距离钢芯铝绞线距离以40cm为最佳b）前端线网接线图前端线网线路连接详见下图：定义：分区段安装电网主机的一端称为“始端”，区段内另一端则称为“末端”，铝绞线线号从墙面最远到最近排列依次为1、2、3、4。用铝绞线作为跳线，分别将1号和3号、2号和4号铝绞线末端连接起来，使4根铝绞线形成两组独立的回路； 使用高压线将1号、2号铝绞线靠近始端处可靠连接到避雷器（垂直固定于分区支架，注意

26、防水方向）后，再连接至电网主机高压输出接口； 在3号、4号铝绞线靠近始端处与支架墙脚处地线之间各串联一只100K线末电阻； 电网主机高压接地与前端地线可靠连接，前端地线应每100米通过接地体做可靠接地c）电网主机接线端口图3、系统接地 LX-2010高压电网系统中存在着4种接地： 电网主机高压接地（主机箱内黑色接线柱，与前端线网环形接地铝绞线连接）；前端线网环形接地（绕围墙一周，与各个支架可靠绑扎），每隔100m做一个接地体，接地电阻10；前端避雷接地（避雷器底部接地端固定于支架）；电网主机弱电保护接地（主机箱箱体接地螺丝，静电保护、防干扰等）；根据系统中各接地作用的不同，可将项可靠连接，并共

27、用接地体（接地电阻10）；第项连接单独接地体（接地电阻10），且与其他接地保持10m直线距离，以保证设备安全运行。4、系统布线施工a）系统线路选用线材类型：LX-2010高压电网系统共需要布置三种线路，其作用及线材如下： RS-485总线通信线路，应使用国标RVSP 2*1.0 mm2（双绞屏蔽护套线）； AC 220V市电电源线路，应使用国标RVV 2*2.5 mm2（平行护套线）； AC 220V警示灯电源线路，应使用国标RVV 2*1.5 mm2（平行护套线）；b）施工细则：从控制键盘（或控制用计算机）所在的控制室沿围墙一周敷设RVSP2×1.0mm²（屏蔽双绞线，R

28、S485信号线）以及RVV2×2.5 mm²（平行护套线，电源线）各一条，采用套管线施工，导管敷设可分为明配线管及埋地敷设。另外还需要从控制室沿围墙一周敷设RVV 2*1.5 mm2（平行护套线，警示灯电源），也需要采用穿管线施工。根据GB 506062010智能建筑工程施工规范中规定：明配线管：明配线管应横平竖直、排列整齐应设管卡固定，在终端、弯头中点处的150mm500mm范围内应设管卡；在距离盒、箱、柜等边缘的150mm500mm范围内应设管卡；线管转弯的弯曲半径不应小于所穿入线缆的最小允许弯曲半径，且不应小于该管外径的6倍；当暗管外径大于50mm时，不应小于10倍；

29、埋地敷设：室外埋地敷设的线管，埋深不宜小于0.7m，壁厚应大于等于2mm；埋设于硬质路面下时，应加钢套管；进出建筑物线管应做防水坡度，坡度不宜大于15；线缆敷设：线缆两端应有防水、耐摩擦的永久性标签，标签书写应清晰、准确；管内线缆间不应拧绞，不得有接头；c）布线注意事项：高压电网系统通过RS-485总线进行数据通信，由多个节点构成网络，使用一条双绞线电缆将各个节点串接起来。 单个LX-2010电网系统可通过RS-485总线信号控制32台主机，网络拓扑结构采用总线型结构（即手拉手），不支持环形或星形网络。在构建控制网络时，应注意如下几点：a）采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到

30、每个主机的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。下图所示为实际应用中常见的一些错误连接方式（a、b、c）和正确的连接方式（d、e、f）。a、b、c这三种连接方式尽管不正确，在短距离、低速率下仍可能正常工作，但是随着通信距离的延长或通信速率的提高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，造成了信号质量下降； b）应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆，或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装，再者是过长的分支线引出到总线。 总之，应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。 5、警示灯及警示牌安装根据GB25287-2010周界防范高压电网装置4.5.6项规定，每间隔5根支架应安装一盏警示灯（或称为频闪灯）和一块“高压危险”警示牌，警示灯与警示牌的位置应错开。注：警示灯安装于支架时，应对应警示灯数量配置带警示灯安装孔的支架；因支架与支架间隔距离为4-6米，所以在墙面安装警示灯及警示牌时，安装间隔在2