在不同的國家，不同類型的場所，經常使用不同結構的圍欄，用于符合特別的外觀要求或安防等級，達到延緩入侵（阻擋入侵）或探測的效果。因此，有必要簡要地說明如何在不同類型的圍欄上安裝光纖振動探測系統，并且進行功能介紹。例如，在某些國家使用的是術語所稱的“鐵藝”或裝飾性金屬圍欄的圍界，上面帶有方型或管狀圍欄橫桿和立柱。我們發(fā)現這種圍欄被廣泛應用在VIP住宅和工業(yè)、企業(yè)總部等地，保證了外部的美觀。還有一種圍欄類型，術語稱作“木柵式”的圍欄，組成部分一般含有垂直或拱形軋制鋼板條。這樣的圍欄多用在英聯邦國家的從管道站到工業(yè)區(qū)。另外一種圍欄，主要部分是金屬網面板，多見于歐洲的工業(yè)場區(qū)和北美國家。為了應對新式的入侵威脅，更有特制的結構和變形圍欄來達到較高的安防等級，例如嵌入式車輛防撞欄，尖頂圍欄。這些都需要特別加以考慮。

在布設光纖振動探測系統時，除了區(qū)分圍欄類型外還要注意光纜的安裝方式。例如，光纜一定要完全且服帖地固定在圍欄上，防止被輕易破壞，同時還要注意不能影響圍欄的美感。

系統的設計
以新近發(fā)布的基于光纖傳導的傳感器產品Intelli-FIBERTM光纖振動探測系統為例，它是獨特的光纖探測技術的升級版本，全絕緣、非傳導，使用最新的技術，防雷擊、防電磁干擾，并且沿周界進行高靈敏度的探測。感應光纜與數字處理器連接。

產品硬件設計為該系統的上一代產品Intelli-FLEXTM處理器模塊的改進型設備，其可以非常容易地把原有的基于靜電的系統升級為光纖系統。圖示1是該系統的光纖探測原理的簡單示意，其以Rowe的論著為基礎。

本系統采用偏振探測方法，與過去的相位探測、光束以及圖形等探測方法相比，這種方法即使在低光能的情況下也可以保證高探測靈敏度的一致性。系統中使用的是多元傳感光纖，能夠保證整個周界探測的可靠性和均一性。Leach在已發(fā)表的論文中對重要目標進行了討論，并且提供了全光纖圍界的選擇方案。

技術特點
該系統包括可獨立安裝的傳感器系統，使用DC電源工作，以及可以繼電器觸點方式提供報警信號輸出；或者可通過并行通信方式進行聯網工作，然后輸出的報警信號被連接到控制中心和中控室的顯示設備上。系統還能提供可選的輔助音頻輸出卡，對特定的防區(qū)進行音頻監(jiān)控響應；系統還可配置氣象模塊，支持自適應的探測運算法則，以補償本地區(qū)風力等氣候因素的影響。

在信號的處理過程中，接收的信號要通過傳輸頻帶的過濾，有條件地對入侵信號進行數字分析，能夠區(qū)分剪切或攀爬圍欄行為的不同特征。剪切和攀爬的門限值可以分別設置，這樣可更加降低環(huán)境影響造成誤報的可能性。此外，自適應算法不停地分析背景“噪音”的性質和等級，隨時調整門限值以保證在不同環(huán)境條件下靈敏度的一致性。高級算法也可以自動分析圍欄傳感系統的潛在弱點，指出其具體位置以防被攻破。

運行和安裝
該系統的安裝可將單防區(qū)或雙防區(qū)處理器置于戶外機箱中。傳感光纖被配置在一根光纜中一般每隔30厘米用扎帶固定在圍欄上。備選的音頻卡也可以被安裝在處理器機箱內。傳感器的現場調試有專用的便攜式測試器，其可以和防區(qū)處理器內置的光學接收分析器直接連接，并可按要求設置調整測試的參數。另外一種遠程網絡式測試方式，使用StarNeTTM測試工具，即可通過網絡進行遠程校準，測試結果同時將修整的參數記載在各個防區(qū)的處理器中。探測光纜有多種不同類型，在同一護套中的多根光纖可以有能力同時提供周界探測和數據傳輸。[nextpage]

圍欄應用
應用光纖技術對入侵者進行探測，在大多數情況下是考慮其與鏈節(jié)式圍欄相結合，因為此類圍欄較為常見，且成本低，相關描述見以往論文。但是，除美國以外的其它國家所常用的圍欄類型多種多樣，還有其它新型柵欄。

例如，在某些國家使用的是術語所稱的“鐵藝”或裝飾性金屬圍欄的圍界，其上面帶有方型或管狀圍欄橫桿和立柱。我們發(fā)現這種圍欄被廣泛地應用在VIP住宅和工業(yè)、企業(yè)總部等地，保證了外部圍界的美觀。對于安防等級要求極高的場所，圍欄都加強了安全性，如加高，增加橫桿密度；或者在圍欄頂部加刺和以傾斜拱形來達到阻止和延緩攀爬的目的?，F在出現一類更加特別的圍欄，橫桿里內置了機動車止動纜，既能夠阻止入侵者，也可以阻擋車輛闖入。

還有一種圍欄類型，術語稱“木柵式”圍欄，其一般由垂直或拱形軋制鋼板條組成。這樣的圍欄多用在英聯邦國家和其它歐洲國家。

還有另外一種圍欄，其主要部分是金屬網面板，多見于歐洲的工業(yè)場區(qū)和北美國家。這類金屬圍欄的成本要比鏈節(jié)式圍欄高得多，但是由于連接處非常堅固（像焊接網），入侵者試圖破壞就要花費更多的時間。還有頂部加裝了刺圈的歐式金屬網圍欄。

每一種圍欄都有相應的感應光纜的布設方式，探測性能也可能會不同。

傳感器的設置
必須強調的是，在進行周界安防設計的時候最好兼顧到安防探測需求和阻擋需求，因為這兩者息息相關。一般人們都希望盡可能延緩入侵，這一延緩可以為探測到入侵行為后爭取到更長的響應時間，同時不引起錯報或誤報。例如，在一個極端的設計案例中，使用的是2.4米高的松散鏈節(jié)式圍欄，無頂部防護。這樣的圍欄延緩入侵時間很短，松散的結構也會對聲學探測傳感器造成誤報影響，而且對于攀爬者腳步聲的記錄時間也很短。較好的方案是：使用3.7米拉緊的鏈節(jié)式圍欄，并加裝頂刺圈。將一道或兩道感應光纜平行布設在圍欄上。這樣的設置可以在入侵者攀上刺頂之前就觸發(fā)報警，而且沒有多余的噪音。當然，延緩時間應當根據評估時間和響應時間來確定，確保響應時間不會過短，也不會有太長的延緩（例如，有效撞擊）。

對于聲學傳感探測和視頻評估來說，理想的圍欄狀況是整個圍欄平面一致。例如，在圍欄網面之間設置大型的石制立柱可能比較美觀，但是入侵者可以借助它來躲避攝像機的監(jiān)控，同時也會影響到探測光纜的探測效果。

圍欄的類型決定了安裝探測光纜的方式。在鏈節(jié)式圍欄上，最簡單、最標準的固定方式是用扎帶直接將光纜布設成一道直線，也可將光纜套上套管再固定。直線布設的單根探測光纜就可以控制標準的2.5米高的鏈節(jié)式圍欄，這是光纖振動探測系統的技術優(yōu)勢，目前無其它方式可比。這種固定方式在金屬網圍欄上也同樣適用。在裝飾性金屬圍欄和木柵式圍欄上一般會有橫桿，可以直接將感應光纜固定在一條橫桿上，既不破壞外觀，也保證了探測效果。同樣的固定方式也可以應用在阻越圍欄上。對于裝飾性金屬圍欄，如果橫桿是管狀的，可以把光纜直接穿入布設。在某些應用中，一般要求根據入侵威脅的大小來決定安裝方式，在圍欄上將光纜呈波浪型或脈沖方波型布設更為實用。當然，這樣的安裝方式需要更長的感應光纜，也使光纜在圍欄上更明顯，在設計過程中還要考慮圍界大門的存在。

測試經驗
下列關于安裝、觀測和性能的描述是在Senstar-Stellar公司（SSC）測試場SITE進行的。[nextpage]

Senstar-Stellar公司的傳感器集成測試環(huán)境（SITE）臨近公司廠區(qū)，位于加拿大安大略湖的Carp。場地面積4公頃，在加拿大東部嚴酷的溫度條件下，以整年為一基本測試周期進行Senstar-Stellar公司戶外周界傳感設備的設計定型測試和演示。SITE測試場已運行了13年以上，是渥太華早期測試場“ITRAPS”的擴建場。在以往其它的文章中都曾對SITE測試場有過描述。

經全面測試，提示注意如下：盡管木柵式圍欄或類似的圍欄本身很堅固，但是在立柱和橫桿的連接處常會有松動，我們發(fā)現這些松動處在有風的時候會相互撞擊，發(fā)出的噪音將影響傳感器的探測。對松動的連接處進行妥善處理，能夠顯著提高傳感器的探測性能，因此在向圍欄廠家采購前，應當提出對修正響應的要求。

我們?yōu)樘綔y每一種攀爬企圖而對圍欄進行校準，另外還有多種校準“測試”工具，用于模擬圍欄撞擊，例如擺錘或自動沖子，以檢查整個傳感探測系統的性能。

我們也發(fā)現木柵式圍欄有其獨特優(yōu)勢，即在板條平滑的一面很難攀爬。從結構上講，如果板條的距離太遠，就非常容易攀上橫桿；如果像阻越圍欄一樣在橫桿上有突起的結，它的威懾作用甚微，入侵者就可以借力攀爬。同樣的，與鏈節(jié)式圍欄相比，焊接網面就不易踏足或用手握住。

阻越式圍欄，這只是一小段測試圍欄，包括三個8 x 8的底面板，四個橫桿，全長24米設置了Intelli-FIBER系統，固定在上下橫桿上。橫桿中的止動電纜不屬于探測系統的一部分。Intelli-FIBER的目標是探測任何一種攀爬企圖，同時也評估其它類型的威脅，例如用鋸破壞圍欄，用力拉開圍欄架構和使用梯子翻越。

為獲得精確的測試結果，使用的是一段很短的圍欄。攀爬測試在每個立柱和每塊圍欄網面上進行，測試結果顯示出了一致的探測長度。

通常的攀爬探測都與我們在測試圍欄上的結果相比較，測試圍欄是100米長3.7米高的鏈節(jié)式圍欄。測試時間為5個月，僅發(fā)生7起誤報，3起是鏈節(jié)引起的。這些誤報都非常典型，是前文提到的由于風吹鏈節(jié)引起振動而觸發(fā)的報警。對于拉開圍欄桿的入侵方式，由于桿之間有距離限制，不弄斷很難形成一個足夠鉆入的洞，因此而產生的聲響必然觸發(fā)報警。類似地，用鋸破壞圍欄也很容易被探測到。這種破壞性的測試也模擬了金屬夾鉗對圍欄桿的作用。入侵者以梯子為輔助工具翻越圍欄也會被探測到，若圍欄頂部安裝了支架和附加感應光纜則效果更好。

木柵式圍欄
測試圍欄的長度是50米，高度2.4米，雙橫桿，豎直桿之間的距離是15厘米。光纖振動探測系統的感應光纜固定在上下兩條橫桿上。測試時，入侵者攀爬立柱和圍網，測試目的是測試系統的持續(xù)探測能力。入侵者再敲擊圍欄，測試目的是測試探測的一致性。

經長期性能的測試，木柵式圍欄與3.7米鏈節(jié)式圍欄相比，在超過5個月的測試時間時報警是18次。典型的誤報仍舊是風吹引起的松動連接處相互撞擊發(fā)出的噪音。但這樣高度的圍欄用于安全防范顯然不夠，但卻是最常見的一種，但已可證明系統測試的效果。若3.7米高的圍欄上有三根橫桿，可以達到更好的探測效果，并起到更好的延緩作用。拉開圍欄的行為也可以探測到，但是由于橫桿之間的距離寬，拉開足夠大的洞所用時間很短。相比攀爬，對探測借助梯子翻越的行為有一定的挑戰(zhàn)性。 [nextpage]

金屬網圍欄
SITE測試場的圍欄長130米，由2.4 x 2.4米的網面組成，其中一段的高度達到4.2米，在圍欄中部設置單纜探測，靈敏度的設定以探測攀爬刺絲頂和剪切為標準。此類圍欄有非常好的均一性，而且本身不產生噪音擾動。沒有在圍欄頂上進行攀爬測試，那樣可能會造成更多的噪聲和延緩，測試人員用手觸及網面的頂部。測試進行了7周，只有3次誤報發(fā)生，而引起誤報的原因是嚴重的風暴。

結語
光纖振動探測系統可以安裝在多種類型的圍欄上，探測效果均比較理想。把傳感器的安裝設計與圍欄類型結合起來考慮，作為整體周界安防解決方案，可以達到最好的阻擋、延緩、探測和評估等綜合效果。