1.1 系統概述

      多年前隨著我國東南部、中部的經濟的快速發展，所需的資源油、氣又大部份出產于西部，為了避免發展被制約，國家高層領導人提出了西氣東輸的宏偉規劃，到目前，已有很多途徑省份實施后得到發展所需資源有力的支撐和保障。東南部、中部地區大量的加氣站加油站在城市、鄉村、街道、高速公路邊如雨后春筍一般拔地而起。但天然氣支線的建設帶動了加氣站的興建在方便人們的同時，我們必須居安思危把不安全的因素提前做好預防。因此，強化加氣站、加油站安防工程的建設對確保人身及財產的安全有著極其重要的意義；就目前石油石化的支站的防范而言，常用的防范手段1、以消防探測為主，有各類的防天然氣泄漏的、有防火災的煙霧感應探頭等及后端控制設備做好對接控制，2、有以拉鐵絲網為代表的機械類防范和以電子圍欄、紅外對射等為代表的電子類周界防范為輔的兩大類；周界防范而言：傳統機械類防范雖然造價成本低，但也存在有礙美觀，犯罪分子易破壞而不能有效地防止壞人的入侵等缺點；而以威懾、阻擋為主要目的的電子圍欄雖能起到一定的防護作用，但因為需要供電，有電就有可能產生明火，反而帶來很大的安全隱患，同時也缺乏觀賞性等不利因素而不能普遍推廣；太陽能紅外對射作為一種成熟的電子類防范手段，雖然對安裝環境、安裝場所有一定的要求，但因其造價適中，隱形安全而備受人們關注。本方案主要正對周界防范來展開，由于天然氣支線的各站點所占地基本上在100*100米以下，呈四邊形或不規則多邊形分布，多面圍墻外加一個開放式的出入口，犯罪分子很容易從外圍進入作案，根據西氣東輸應用習慣，基本上是前端采用太陽能多光束無線光墻，通過無線轉成有線開關量方式，對接到項目的消控主控報警設備里的模式，建立一套周界安全防范設備和整個消防項目的消控報警主控中心設備做對接，通過值班人員來維護和管理，以保障作業安全、財產安全不受任何侵害。比較安全有效的方法是：1、在有圍墻的各站點在圍墻上安裝一套無盲區的紅外光墻做報警防護（沒有圍墻的在地面上立桿安裝紅外光墻做防護），它是利用人眼看不見的紅外光線相互之間構成一個光的防護“墻”,安全性極高。2、在各站點配置一個無線有線轉換器，把前端觸發的報警無線信號轉換成有線開關量對接到消控報警主控中心設備上統一管理。

1.2 設計依據

1) 《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）；
2) 《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-92）；
4) 《工業企業通信設計規范》（GBJ42-81）；
5)《主動紅外入侵探測器》GB 10408.4-89
6)《安防防范系統驗收規則》GA 308-2001
7)  工程商提供的設計圖紙及甲方提出的具體要求。

1.3 設計原則

1）先進性
      本系統設計中采用了目前世界上先進的太陽能全無線主動紅外對射裝置，按照國際上成熟的系統結構進行工程安裝。
2）擴展性
      整個系統的設計滿足目前工程所需的各方面實際要求，發展后同時可以隨時增加報警探頭滿足拓展需要，靈活簡便。
3）安全性和可靠性
      系統設備均選用技術先進、性能可靠的成熟產品，所有這些設備的技術參數均符合國家有關標準的規定。其中太陽能全無線主動紅外對射是采用成熟的太陽能光伏電池技術和已廣泛應用的調頻調幅基礎上增加了跳頻技術無線信號傳輸技術，結合主動式紅外對射原理，所研制出來的新一代周界入侵探測器。與有線的紅外對射、紅外光柵、紅外護欄、紅外光墻相比，太陽能全無線對射具有誤報率低、抗干擾性好、環境適應能力強等特點，并且可有效地防止有線報警系統因雷擊導致的全系統癱瘓。
4）實用性和經濟性
      整個系統簡單實用，用戶操作、安裝、維護都比較簡單，完全滿足用戶的實際需要，最大限度的為用戶節約投資，同時也符合國家對節能環保的產業發展需要。

1.4 系統安裝布局圖

針對實際安裝要求，現將系統安裝分布示意圖介紹如下：（略）
       
                              
1.5 系統組成

      本項目為天然氣支線工程SCADA及通信系統建設的大項目里包含的天然氣支線各站點的防外來入侵的報警的子項目。建議每個站點用紅外光墻做一個周界，確保財產不受外來者侵害，推薦使用的產品為有效紅外距離100米的“三光束、四光束或八光束太陽能全無線（HB-T001R3、HB-T001R4、HB-T001R8）。該產品不僅供電無線，信號傳輸亦無線，方便安裝維護，而且本端四光束八光束光墻均采用調頻加跳頻技術，提供可靠的抗干擾性能，空曠地觸發的無線信號推送距離可以達到3-4公里。和消控中心主控報警設備做對接的無線有線轉接器HB-ZJQ-3是采用信號無線傳輸加供電的模式。以后可以根據需求，很便捷的增加擴充的前端設備；我們將對其分別進行敘述:
1.5.1  紅外光墻部分通過無線轉成有線開關量方式，
1）工作原理
      太陽能全無線對射與普通有線對射的工作原理是相同的，需完全阻斷發送端（F端）與接收端（S端）之間的相鄰兩束或兩束以上紅外光，接收端（S端）發送報警信號產生報警。不同點在于太陽能無線對射不需要布線，以太陽能板將自然光轉化成電能進行工作，以無線調頻加跳頻技術發送信號，查找故障簡單。太陽能全無線對射的基本設計思路是這樣的：第一，對射內置可充電磷酸鐵鋰電池，供電部分采用太陽能板供電，這樣就可以循環利用太陽能，無需電源線纜。一般來說太陽能板為非晶硅，不需要太陽直射就內產生電能，安裝環境大大擴展。另外，太陽能板的供電能力要遠大于對射本身功耗，保證晚上無光線或連續陰雨天也能照常工作。第二，對射內置無線信號發送模塊，報警信號用無線傳輸，在符合國家相關政策法規的前提下，盡可能用大功率以保證對射與主機間的無線距離。我公司的太陽能無線對射的紅外光為38KHz的二次調制光（區別于太陽光中未經調制的紅外光，因此在一定程度上可防止自然光干擾、誤報等情況的發生），他是將1秒的光波截斷成10萬段，只在10萬段里取30段，每秒就發送30段，從而達到功耗的節省，30段中只有連續丟6個光波段才報警——這也就是常說的紅外脈沖。在接收端（S端）上電后，先以每秒3000次的速度采集脈沖，然后依靠接收到的脈沖信號來調整接收端的處理器時鐘，最后根據對方脈沖的頻率來設置時鐘，從而只有對方脈沖過來時接收端才接收，達到省電的目的。
      本次涉及到的產品工作狀態為：對射發射端發射三束（四束、六束、八束）或肉眼看不見的經過調制的紅外線，與之對準放置一個紅外接收端，紅外線光束構成了一道人眼看不見的封鎖線。當有人穿越時，同時完全阻擋2束紅外線時，接收端收不到紅外光波，接收端產生無線報警信號并發送到報警主機，報警主機接到報警信號后報警、電話報警等方式做出相應的報警反應。紅外線探測器有較高的抗干擾能力，大霧、暴雨、光擾、自由落體、小動物穿越或無線干擾等一系列外界因素都能有效規避，降低誤報。
紅外對射產品介紹
  幾種光墻型號及產品圖：
                                                    HB-T001R3              HB-T001R4               HB-T001R6                 HB-T001R8 
產品型號：HB-T001R3         
產品特點及功能
一、太陽能供電，無需外接電源線；
二、調頻信號報警，無需外接信號線；
三、跳頻信號報警，解決了無線信號容易被干擾和誤收誤報的問題；
四、采用數據編碼方式，做到6萬對對射不重碼；
五、抗強光干擾，并有干擾提示；
六、具有故障自檢，并向主機報告的功能；
七、具有安裝后因刮風等原因造成偏移并向主機報告的功能。
 R3技術參數
紅外距離：實用100米
無線發射距離：開闊地3公里
紅外光束數：3光束
無線發射頻率:433MHz調頻+跳頻
24小時最大觸警次數:  ≤50次    
工作電壓:3.3V
儲電類型:可充型磷酸鐵鋰電池
電池容量：發送端500mAh，接收端1500mAh
靜態工作電流：發送端≤0.6mA，接收端≤0.6mA
紅外光頻率：38KHz
紅外光波長：940nm±20nm
太陽能電板輸出電流：1800Lx光照情況下≥2mA(注：普通雨天戶外光照度約2000LX)
工作環境適應溫度：-30℃～70℃

                        安裝效果圖片：
   產品型號：HB-T001R4                             
   
產品特點及功能
◆ 太陽能供電，無需外接電源線。
◆ 無線調頻+跳頻信號報警，無需外接信號線。
◆ 無線調頻+跳頻信號報警，解決了無線信號容易被干擾和誤收誤報的問題。
◆ 采用數據編碼方式，做到6萬對光墻不重碼。
◆ 采用二次調制編碼的光信號，避免多對對射和光墻之間的紅外光相互干擾問題。
◆ 抗強光干擾，并有光擾提示。
◆ 具有故障自檢，并向主機報告的功能。
◆ 具有安裝后因刮風等原因造成偏移并向主機報告的功能。
◆ 4光束、6光束、8光束光墻帶揚聲器，具有現場報警功能。

 R4技術參數
·工作電壓：3.3V
·儲電類型：可充電磷酸鐵鋰電池
·電池容量：發送端500mA，接收端1500mA
·靜態工作電流： 發送端≤1 mA，接收端≤1mA
·紅外光頻率：38KHz
·紅外光波長：940nm±20nm
·紅外距離：實用距離100米
·紅外光束數：4光束
·無線發射頻率：調頻加跳頻433MHz
·無線發射距離：開闊地測試3公里左右
·太陽能電板輸出電流：HB-T001R4  1800Lx光照情況下≥8mA(注：普通雨天戶外光照度約2000LX)
·工作環境適應溫度：-30℃～70℃
·24小時最大觸警次數：HB-T001R4    1分鐘報警音≤3次
 ·外型尺寸：HB-T001R4：2.95（kg）: 產品尺寸：59.0×8.4×4.5(cm)

1.5.2 其他配套產品
 無線有線轉接器（HB-ZJQ-3)

工作原理：無線調頻收發器僅能與店內工程主機（HB-G250）配套使用，其他報警主機概不支持。他通過標準485協議與主機通信，主要能增強主機的無線信號接收和發射能力。該設備不防雷，不防水，安裝時禁止置于樓宇最高點。
功能簡介
◆ 無線有線轉接器的基本功能就是將433MHz無線信號轉為有線輸出的開關量報警信號， 供給第三方主機使用。從而使第三方主機能夠與本公司生產的太陽能全無線對射/探測器配套使用。
◆ 無線有線轉接器只能與公司生產的太陽能全無線對射/探測器配套使用，無法與市面上其他無線報警器配套使用。
◆ 無線有線轉接器自身并不帶有電源供給，需要第三方主機提供穩12V電源供給，需自行連接,  并注意電源正負。
◆ 無線有線轉接器都可提供8個防區，即8 個開關量報警輸出，每防區最多學習6組對射/探測器的報警碼，報警輸出默認為常閉， 與第三方主機報警接口做連接時請注意電阻連接方式為串聯。

技術參數:
工作電壓：DC 12V～13.8V
工作電流：100mA～150mA
工作頻率：433MHz調頻+跳頻
存儲容量：8×6結構，即8個開關量輸出，每防區可學習6組無線探頭
工作溫度：-30℃～60℃
產品重量：0.30 Kg
外形尺寸：158×100×55（mm）

產品名稱：太陽能全無線戶外警號(HB-JHD-3)

功能簡介
◆ 采用太陽能供電，無需外接電源線；
◆ 接收433 Mhz無線調頻信號報警，無需外接信號線；
◆ 內置揚聲器、大功率LED燈，具有現場聲光報警功能；
◆ 可單獨學習433 MHz的太陽能全無線紅外系列探測器。當探測器發
     生無線報警信號時警號會以聲光燈形式報警。
技術參數

1.6 系統優勢及特點

A、系統優勢
      1．減少安裝工程量。由于采用全無線工作方式，不用再挖溝、鋪管、布線，施工更方便，特別是在復雜的布線環境中或已做好路面的條件下，太陽能全無線對射更顯優勢。以一個工程要安裝50對對射為例，安裝傳統有線對射的話，因為要連接大量的線纜（每個對射拉1根電源線和信號線的話，一對對射就是4根線纜，50對對射需要200根線纜），先要挖鉤、鋪管和布線，然后再安裝對射，整個工程下來需要較長周期。如果安裝太陽能全無線對射，兩個人安裝的話一兩天即可，省時省材。
      2．方便維護。太陽能全無線對射在主機的顯示中每對都擁有唯一的地址代碼，某對對射發生故障或報警都會在主機上有相應提示，比如008這對對射電池低電，就會在主機顯示屏上顯示“008低電”，所以對于故障對射的維護很方便。傳統的有線對射不僅要檢查對射本身是否有異常，還要排查電纜線路方面的問題，維護起來相當煩瑣。
      3．防止全系統遭受雷擊。因為對射裝于室外，所以在夏季遭受雷擊的可能性比較大。太陽能全無線對射無金屬線連接，即使單個太陽能全無線對射遭受雷擊也只是單個損壞，不會影響整個防盜系統。
      4．節能環保。節能環保一直是國家政府是提倡的，安防工程采用太陽能全無縣對射既節省線纜的使用，同時無需消耗電能，是真正的綠色環保產品。
      5.便于拓展。產業發展很快，站區廠區擴大、搬遷，有線的就需要提前介入挖溝布線，有的地方根本就沒辦法后續布線，就會被局限，搬遷就必須重新又投入；而太陽能對射因為全無線，可以根據需要隨時增加或搬遷，不用二次投資，造成浪費。
B、系統特點:
·太陽能供電，無需外接電源線；無線信號報警，無需外接信號線，真正的全無線對射。
·安裝不用鋪管布線，維護不用查線，節省管線等材料費，減少工程量降低安裝維護成本。
·無需太陽直射，陰雨天也能把光線轉化為電能，供對射正常使用。
·具有故障自檢功能。
·太陽光干擾時能自動屏蔽，不誤報，主機有強光干擾提示。
·大功率無線信號發送，具有較強的抗干擾能力。
·完備的防衛能力：入侵者無法以快速跳躍、匍伏或其它動作通過隱形紅外防衛射束網的防范范圍。
·良好的抗干擾特性：當昆蟲或小動物等通過紅外防衛射束網時，由于不能完全遮斷紅外防衛射束,所以不會產生誤報警。
·嚴密的防破壞能力：當紅外對射被破壞或撬砸時，報警信號輸出電路將自動輸出無線報警信號。
·可全天侯工作：紅外對射探測器具有抗不良天氣環境干擾能力。
·433頻率的對射可通過轉接器、接收頭與第三方主機配套使用。
太陽能全無線對射與傳統有線對射區別對照表

    太陽能全無線對射    傳統有線對射