(1)高壓控制箱：
| （3 ）大功率總線制低壓控制箱： ●6000VA大功率變壓器給高壓控制箱提供獨立隔離的電源。 ●接收前端分機傳輸來的檢測信號并決定是否報警，如出現警情以聲光形式進行分段報式語音報讀。 ●通過CAN總線向分機發送控制打擊指令。 ●顯示各個分機實時電壓電流值。 ●提供多路開關信號與其他設備聯動。 ●顯示電子地圖及報警日志查詢。 ●記錄高壓電網布防撤防時間。 ●隨時巡檢監測各個分機運行情況。 ●通過計算機與局域網連接其他計算機顯示電網信息。 ●通過CAN總線帶若干個有語音報讀顯示報警方位的分機。 ●控制各個前端分機工作狀態。 ●可通過計算機遙控任意一路高壓分機，使其停止輸出或開啟 輸出，方便設備維修和故障處理。 ●高壓控制分機可實現聲光報警，也可以采用220伏告警輸出 便于實現各種聯動功能。 ●具有備機控制單元，可替代工控機對各分機進行控制、對各 分機的輸出高壓電壓、電流進行循環顯示，當有某分機有觸網、 斷網發生時，可語音報讀、LED顯示報警位置。 |  |
高壓電網控制系統，不但是對在押人員的一種震懾，同時也是對一些企圖越獄脫逃的，死不改悔的犯罪分子，一個嚴厲的打擊手段。因此可以說高壓電網控制系統是保障羈押場所~，防止犯罪分子再次對社會造成危害的必不可少的技術裝備。制定該方案主導思想必須首先考慮他的可靠性、合理性、科學性、先進性、可操作性及與各子系統的聯動性等。我廠堅決不搞那些華而不實，嘩眾取寵，存在大量~隱患的設計方案。
*章高壓電網系統
一、概述
按照公安部、司法部共同參與制定的國標GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞的要求，我們制定了該實施方案。高壓電網主要功能：一是防止在押人員從監墻上脫逃，二是形成一個威懾力量讓在押人員望而卻步。因此高壓電網工程必須以這些原則進行設計。當然還必須考慮他的實用性、可靠性、合理性、科學性、先進性、擴展性等。但不能吹噓所謂的“先進性”“華麗性”而忽略了高壓電網的較主要的功能。
二、主要設備的設計思想
1、合理性、科學性
總體設計原則不能離開GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞。
該標準中，提到的*電工標準中，時間電流曲線更是高壓電網設計的主要依據。
1.電量值的確定
時間—電流曲線簡單分析：
此曲線的每個坐標點對應一個電流、一個時間，因此，此曲線的坐標點可以是電量值大小的集合。
什么是電量？
電量C=∫idt。i是觸電時流過人體的電流，t電流流過人體的時間。通過人體電量的大小直接決定對人體的傷害程度，當電流為一常量時，時間越長電量越大，當時間為常量時，電流值越大電量越大。
AC?—1區，電量值對人無感覺即無生理反應也無病理反應。
AC?—2，電量值對人生理反應但無病理反應。
AC?—3，通常不會發生器質性損傷?？赡馨l~痙攣似的收縮，當通電超過2s時呼吸困難。隨著電流量和通電時間增加，使心臟內心電沖動的形式和傳導有可以恢復的紊亂，包括心房纖維性顫動和心臟短暫停搏。但不發生心室纖維性顫動。
AC?—4，電流量和通電時間再增加，除出現區域3效應外，還可出現如心室纖維性顫動、心跳停止、呼吸停止、嚴重~等危險的病理生理效應。
圖中的C1、C2、C3曲線是電擊時的等效應生理曲線，即在同一曲線上的任一點從電擊對人體所產生的生理效果而言是相等的。而且從概率統計學的觀點，C1曲線左面的電擊區域不會產生心室纖顫（電擊死亡的主要原因）。因此，確定C1曲線為電擊強度區域的上限。選擇具有與C1曲線相似，但位于C1曲線左邊的D1曲線為電擊強度區域的下線。D1曲線的起始電流為25mA。
因此，我們認為規定電網的打擊電量，應規定在D1與C1包圍的值域。
產品出廠時我們把電量值定為60ｍｃ（毫庫侖）可調。
ＫＷ111型高壓電網裝置起首進之處就在于，不管觸電時電流多大，也不管觸電時間長短，只要時間和電流的積分，達到設定的毫庫侖值，設備就自動完成*次打擊，一秒后（掙脫時間，可調。）重復第二、第三………次打擊，直到觸網者離開電網為止。此項技術為我廠首創到目前仍處于國內先進水平。
2.電網輸出電流的確定
根據中華人民共和國*標準GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞采用的，交流15～100Hz正弦交流電的時間—電流效應曲線，可以看出，打擊電量的區域如果規定為D1和C1曲線之間，那么從圖示分析，電網的輸出電流必須在25mA—500mA之間，否則將進入AC—4區（見圖）。
如果電流選擇在10mA～500mA之間，為了使電網打擊區域控制在AC?—3區內，那么，對時間的要求應在10ms～10000ms之間。C1曲線是引起心室纖維性顫動的分界線（見圖）。
打擊電量一旦確定，那么，對電流I和時間t的要求也即確定。電量隨電流I和時間t的增長而增長。所以，電量達到你設計的數值后，電流和時間必需一項為零。否則，電量值會繼續增長，直到進入AC—4區（見圖）。
眾所周知，使電流I=0的較有效辦法是切斷電源。據查證，如果切斷電源采用交流接觸器的話，那么就有一個切斷時間的問題。國產交流接觸器觸點斷開的時間為0.32s～0.38s，進口交流接觸器的啟動時間為0.30s～0.35s。就國產觸發器而言，理論上對電網輸出電流的限制為30mA～200mA之間。
根據以上所述，再加上其他因素的考慮所以*標準中，明確增加了“高壓電網裝置較大輸出電流應在40mA-500mA之間。
監獄用ＫＷ111型高壓電網裝置較大輸出電流定在500mA以下。為提高打擊強度如果需要，我們采取的措施是：提高較大輸出電流的數值、提高對打擊目標的打擊時間、縮短兩次打擊之間的時間間隔。
2、實用性、可靠性
GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞中4.1.3電網的高壓和低壓控制部分，分別安裝于高壓控制箱和低壓控制箱中，控制箱面板設計應便于操作和維護。
根據標準的要求，ＫＷ111型高壓電網裝置嚴格地把電網的高壓和低壓控制部分，分別安裝于高壓控制箱和低壓控制箱中兩者用電纜完成模擬信號的傳輸，主機將模擬信號轉換成數字信號后再通過總線把報警信號傳輸給計算機進行數字化處理，這樣的設計從可靠性角度看是較合理的。根據各個羈押場所的情況ＫＷ111型高壓電網裝置可分為線纜連接及總線連接兩種方式，此兩種方式談不到那種是老電網，那種是新電網之分。不管那種連接方式其可靠性都應放在*位。
為使設備便于操作必須進行優化設計，語音報讀更使得報警方位清晰明了。設備具有記錄系統，能記錄近萬條即時及歷史信息。記錄布防及撤防的時間。并能繪制現場的電子地圖。
3、可擴展性、可維護性
系統充分考慮到與監所其他技術系統集成需要，設置了相應輸入/輸出接口，完成對設備的遠程控制，系統也可以方便的通過組態設置與周界預警、視頻監控、等其他安防系統實現邏輯層或物理層的綜合聯動及聯動解除，以倍增系統的綜合安防能力。本系統通過485接口、局域網、CAN總線具有強大的網絡功能，可上傳高壓電網分段報警等系統運行中的各種技術參數及報警情況，傳送至各個主管部門及需要得到信息的5公里范圍內的哨位。根據未來發展需要，系統對硬件擴容、系統升級都可平滑過渡。
周界高壓電網分段報警系統性質，決定了系統的不間斷運行的要求，系統采用技術創新的措施，使得系統基本可以實現不停電維護，必須的停電維護也是低級的簡約化維護，有效降低了系統的維護復雜度和維護時間和成本。
三、設計依據
GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞
GB/T 775.1 絕緣子試驗方法 第1部分：一般試驗方法
GB/T 775.2 絕緣子試驗方法 第２部分：電氣試驗方法
GB/T 2423.1—2008 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗A：低溫（IEC 60068-2-1：2007，IDT）
GB/T 2423.2—2008 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗B：高溫（IEC 60068-2-2：2007，IDT）
GB/T 2423.3—2006 電工電子產品環境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Cab：恒定濕熱試驗（IEC 60068-2-78：2001，IDT）
GB/T 3482 電子設備雷擊試驗方法
GB 4208 外殼防護等級（IP代碼）（GB 4208—2008，IEC 60529：2001，IDT）
GB 4343.1—2003 電磁兼容 家用電器、電動工具和類似的要求 第1部分：發射（IEC/CISPR 14-1：2000，IDT）
GB 4343.2—1999 電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第2部分：抗擾度 產品類標準（IEC/CISPR 14-2：1997）
GB 17625.1—2003 電磁兼容 限值 諧波電流發射限值（設備每相輸入電流≤16A）（IEC 61000-3-2：2001，IDT）。
四、設備的功能及特點
周界高壓電網裝置作為周界防范的較后一道屏障，應具有良好的可靠性和穩定性。結合周界防范特點，有機結合數據采集技術、控制技術、高壓技術和遠距離通訊技術，采用微處理器分析，單片機控制，集防范、報警、監控于一體，是警戒、~保衛工作的可靠保障和支撐系統。
本系統符合公安部、司法部共同參與制定的國標（GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞）及《司法監獄周界控制系統建設管理規定（暫行）》的要求。
功能及特點
1、系統功能
實時顯示網上電壓及電流值，發生警情方位。
自動記錄電網記錄電壓、電流值及布、撤防時間、報警時間、報警區段情況，每天定時巡查電網工作情況并能夠隨時調看運行記錄。
警示燈與高壓電網系統多種連接方式。
電網系統特設雨天檔，減少系統誤報。
電網輸出額定電壓為交流4000-10000V（有效值）之間。
電網系統輸入電壓為220V +10%。
電網系統在報警狀態時，仍保持高壓輸出具有打擊力。
電網打擊強度出廠時按GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞調為固定值。布防后不受打擊電流、打擊時間大小的限制
運行可靠：系統可全天候運行，觸網、短路情況的發生不影響電網運行情況。系統在觸網、短路狀態可保持30分鐘高壓輸出，便于干警、武警處理警情。
2、系統特點：
●網上出現警情，電網控制主機顯示警發地段并伴有聲光報警及語音報讀, 必須在處理報警后，系統才能自動恢復正常警戒狀態。
●本系統與其他系統實行聯動，形成綜合周界智能~防范系統。
●電網系統可實現遠程狀態監視。電網控制主機具有強大的網絡功能，可通過合聯動及聯動解除，以倍增系統的綜合安防能力。本系統通過485接口、局域網、CAN總線具有強大的網絡功能，可上傳高壓電網分段報警等系統運行中的各種技術參數及報警情況，傳送至各個主管部門及需要得到信息的5公里范圍內的哨位。將電網的電壓、電流信號及報警情況上傳，以便上級單位、領導實時監督檢查工作。
●可提供多種外網電壓選擇?？商峁┟織l火線對地4000-10000V（交流50赫茲有效值）等壓連接方式；也可提供每條火線對地5000V兩線間10000V的差壓連接方式。
第二章高壓電網系統施工設計
一、高壓電網系統組成
A、線纜連接方式
系統由高壓控制箱和低壓控制箱，高壓金屬網及記錄器、總線、計算機、分控機等組成。
1.高壓控制箱主要作用是：
●給高壓金屬網提供交流6000-10000V高壓
●將高壓電網前端的檢測信號傳輸到低壓控制箱
2.低壓控制箱主要作用是：
低壓控制箱
●給高壓控制箱提供電壓信號
●接受高壓控制箱傳輸來的前端檢測信號并決定是否報警，如出現警情將向前端提供預設的打擊電量并以聲光形式進行分段報警及語音報讀
●提供多路開關信號與其他設備聯動
●提供相關信號與記錄器連接
●顯示：本地市電電壓、外網火線對地電壓、系統耗電值。
3.記錄器的主要作用：
記錄器
●有485輸出與計算機連接顯示電子地圖及報警信號查詢
●記錄高壓電網布防撤防時間，每天定時巡檢。
●通過計算機與局域網連接其他計算機顯示電網信息
●通過CAN總線帶若干個有語音報讀顯示報警方位的分機
●有遠程控制功能
B、總線連接方式
系統主要由相位相反的兩個高壓箱、高壓控制分機、低壓控制箱（主機）、報警分機、總線等構成。
1.高壓控制箱主要作用是：
●給高壓金屬網兩線間提供交流8200-12000V高壓
●將高壓電網前端的檢測信號通過6*0.5電纜（RVVP6*0.5）傳輸到高壓控制分機
2.總線制高壓控制分機的作用是：
●把高壓控制箱送來的模擬信號進行處理。
●根據處理結果對高壓控制箱進行打擊控制（根據低壓控制箱指令數據控制）。
●對電網運行信號和高壓電壓、電流信號進行數字化處理。
●通過CAN總線（RVVP2*1）把處理結果及報警信號傳輸至低壓控制中心、同時通過CAN總線接收低壓控制中心發送的指令。
●有警示燈及警號輸出接口，220V或開關量可選。
●給高壓控制箱提供戒備電壓，打擊時自動轉換成主電源供電。
3.總線制低壓控制箱主要作用是：
低壓控制箱
●給高壓控制箱提供獨立隔離的電壓信號。
●接收前端分機傳輸來的檢測信號并決定是否報警，如出現警情以聲光形式進行分段報警及語音報讀。
●通過CAN總線向分機發送控制打擊指令。
●顯示各個分機實時電壓電流值。
●提供多路開關信號與其他設備聯動。
●顯示電子地圖及報警日志查詢。
●隨時巡檢監測各個分機運行情況。
●通過計算機與局域網連接其他計算機顯示電網信息。
●通過CAN總線帶若干個有語音報讀顯示報警方位的分機。
●控制各個前端分機開關。
●雨霧天降低電壓控制。
二、設備主要技術指標
1.輸出電壓：
戒備時輸出交流4000伏（或甲方協議要求設定），目標物觸網后小于0.5S電壓自動上升為6000伏（10000伏）。如果目標物脫網，6000伏（10000伏）電壓維持 一段時間，時間大于1秒 ，小于10分，后自動回到戒備狀態。
2.門限電流（報警電流）： 100ma
3.短網電流： 大于100ma （可調）
4.較大輸出電流：500ma左右
5.一次打擊電量：60mc可調
6.一次打擊時間（可調）： 0.4—2.1S
7.相鄰兩次打擊時間間隔（掙脫時間）：1秒（可調）
8.報警方式：設備本身分段聲光報警，及語音報讀。反應時間0.5秒。
9.連網方式：可根據用戶需要，提供多路開關報警信號或提供232、485接口及軟件，供計算機繪制電子地圖完成屏幕報警及報警時間查詢。通過CAN總線完成5公里范圍內的主機、分機的連接。
10.設備輸入電壓：AC220V，輸入電壓變化，輸出高壓按1：27比例變化。
11.功耗：整個設備，戒備時小于200W， 觸網打擊時2000W， 連續打擊時1500W
三、 電網主體設計、施工
電網主體施工必須嚴格按照公安部、司法部共同參與制定的國標（GB25287-2010＜周界防范高壓電網裝置＞進行。甲乙方確定合作簽定合同前甲方必須將需求講清乙方必須按甲方要求仔細勘察現場畫出施工圖，做出預算并與甲方協商后簽定合同乙方做好施工準備。
1、施工
1.高壓金屬網的安裝
依據新*標準GB25287-2010的以下各條：
按4.5.6金屬線網架安裝于圍墻內側，為內倒式，見圖5。相鄰網架間隔距離應不大于6m，網架下端與地面的距離不應小于4m。每間隔5根網架，應安裝一盞警示燈和一塊“高壓危險”警示牌，警示燈與警示牌的位置應錯開，警示牌上的漢字為標準宋體，每個漢字尺寸不小于200mm×200mm。的要求。
按 4.5.7金屬線網布設應呈現閉合狀態，其內部為防范區。的要求：
每個支架間隔為4-6米；支架采用國標50×50×5角鐵加工成型并經過防銹處理（熱度鋅）；支架角度采用120度。
每個支架安裝P10耐壓10KV高壓瓷瓶5個，，瓷瓶應于地面垂直安裝；
金屬網線采用LGJ-16鋼芯鋁絞線，兩線間隔20cm，與墻間隔小于30cm；
警示燈、牌每隔五個支架安裝一套.
金屬網分段處，二支架間隔小于25cm；
整個金屬網不留可鉆人空擋，嚴格按照GB25287-2010標準施工
差壓型五棵金屬線中的四棵火線每兩棵之間電壓為10000伏每棵火線對地電壓均為5000伏。等壓型五棵金屬線中的四棵火線對地電壓為4000-6000伏
2.電網主機設備的安裝
1. 主機及控制部分安裝在武警24小時有人值班的地方
2.配電箱安裝在靠近主機位置的墻面上；
3.配電箱設有空氣開關多個、及備用多用處組合插座一個；
4.高壓箱及高壓控制分機安裝在監墻內墻距地3.5處（分段處）。
四、系統的調試
測試各段觸網、短網、斷網時，主機與記錄器必需有相應的反應，各項電參數必需達到標準的要求，即電壓在3000V-10000V之間，打擊 電量在30-60mc可調，電網較大輸出電流小于500mA，具備達到500ma的能力，電子地圖報警信息顯示無誤，語音報讀清晰，報警記錄完整
五、系統連接圖
