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电子围栏完美解释 技术发展和广阔市场

2017-10-17 11:37:13      点击:


  自八十年代中期始,欧洲、美洲、澳洲、亚洲、非洲等世界各国均将人体科学电击效应的研究成果应用于电栅栏上,形成了电子围栏产品。电子围栏在民用领域的应用,多年以前已遍布世界各地。而我国民用领域应用的年代虽然比不上国外,但中国是一个大国,人口众多,近年来安防产品在民用领域的迅速发展,已经向我们展示了一个令人十分欣慰的憧憬。


  一.电子围栏的起源


  电子围栏最早起源于欧洲的流动牧场,牧人为了放牧的需要,栓几根导线通上直流电,加上简单的通、断开关,就形成了最早的电子围栏,使牲畜在固定的围栏内活动。由于人们在摸索中发现,时续、时断的直流高压,可以使牲畜触电感到害怕,由于电击的时间在通、断中被减少,电击能量变小,牲畜电击后的死亡率就大大地减少了。于是这种直流通断脉冲式高压电子围栏——第一代电子围栏,开始被广泛应用于欧洲、澳洲等世界各地的流动牧场。


  二.电子围栏的作用和科学原理


  随着经济的发展,时代的进步,人们对电的思考却一直没有停止过,人们经过人性化的思考,将第一代电子围栏经过改进后用于监狱、军事设施。当它担任警戒时,入侵者或犯人逃跑触网,均会被电击伤,却不会致死。从人性化的角度看,改进的电子围栏可以避免触网者死亡,又能起到阻拦、报警和威慑作用,这使得电子围栏前进了一大步。于是,二十世纪九十年代,产生了“周界高压电网装置”——第二代电子围栏,由于采用了可控的高压脉冲电压和通电时间周期,它比第一代电子围栏先进了许多,最根本的特点是完全避免了将人击死的缺陷。


  那么高压电网装置,这种第二代电子围栏究竟依据什么原理,当人触及高压电网时,至多会被电击伤,却避免人致死呢?这是世界各国科学界,对人体科学中的电击效应,深入研究后得到的成果。


  经过对人体持续多年的科学研究,人们发现通过人体的电流才是决定电对人体安全的主要原因。原来,当人的身体触电时,随着通过人体的电流增加,会有刺痛,灼伤,肌肉痉挛收缩等症状,随后发展到呼吸困难,引起心室纤维性颤动,最后心脏停跳,呼吸停止,同时对人体产生严重烧伤等病理效应。同时触电的时间也是造成上述生理效应的又一主要因素,触电时间越短,对人体造成的危害越小,触电时间越长,危害就增加,直到致人死亡。


  将通过人体的电流和通电时间归结到一点,就是触电的瞬时,流过人体的电量或电的能量的大小,决定了对人体的伤害程度(电量等于电流对通电时间的积分:Q(电量)=Idt)。


  国际电工委员会1984年发布了IEC479-1(1984)《电流通过人体的效应第一部分》,其中详细列出了流过人身电流的强弱,以及电流持续的时间对人体产生的生理效应,人体的阻抗及其分区的数据和图表。我国1992年参照IEC479-1(1984)标准,也发布了“GB/T13870,1-92电流通过人体的效应,第一部分:常用部分的标准,其中及分区的数据和图表……”等标准。这些标准中的科学原理、数据就是世界上电子围栏所应用的科学依据。


  同时,随着安防电子围栏在世界各地的普遍应用,也促使世界各国及国际电工委员会制定了严格的电子围栏的相关标准。


  这些标准对国内外此类产品的生产、验收、应用、监管、引导起了重要而积极的作用。


  相关的国际标准有:


  1、CEI.IEC1011-1989-12Electricfenceenergizers《电子围栏能量激发器标准》


  2、CEI.IEC1011-1991-09Electricfenceenergizers《电子围栏能量激发器标准-修改版本》


  3、EN61011-1992-08Electricfenceenergizers《电子围栏能量激发器欧洲标准》


  4、IEC60335-2-76-2002Householdandsimilarelectricalapplicances-safety《家用和类似用途电器的安全——第2-76部分:电栅栏激发器的特殊要求》


  5、IEC60335-2-76-2006-04Householdandsimilarelectricalapplicances-safety《家用和类似用途电器的安全——第2-76部分:电栅栏激发器的特殊要求》版本2:2002与修订版1:2006统一。


  另外,我国在2008年9月也发布了国家标准——《脉冲电子围栏及其安装和安全运行》。将该标准与国际标准仔细比较,我们会发现该标准目前还是简略的,关键的技术指标与国际标准比较,略显差距。随着电子围栏的更大发展,今后,国标还会有进一步的修改和完善的余地。


  由于电子围栏产品,属国家公安部管理的强制检验产品,相信今后还会看到公安部关于电子围栏产品,更具代表性、更科学、更严格的公安部标准。


  三.电子围栏的构成和分类


  电子围栏是一个带有每秒一个高电压脉冲的,由金属丝组成的围栏网。


  电子围栏的主要技术指标有:


  电压峰值≤10000V


  脉冲最大持续时间0.1S(秒)


  脉冲最大电量2.5mc(毫库伦)


  脉冲最大能量5.0J(焦耳)


  脉冲电流峰值10A(安培)


  输出电压瞬间超过300mA的时间1.5ms(毫秒)


  通常,电子围栏由脉冲探测器、围栏和脉冲接收器三部分组成。探测器和接收器可以分别独立组成,也可以和在一个壳体内组成一个控制主机。围栏部分分别主要有铝合金导线、绝缘导线、绝缘子、承重支架等组成。避雷器则安装在靠近主机或探测器附近的围栏上。围栏上还应悬挂有“电子围栏,禁止攀越”的橙黄色的夜光警示牌。


  脉冲探测器和脉冲接收器组成的控制主机主要用以产生和调控高压脉冲,检测相关的脉冲信号,设定相关功能参数以及通讯地址。