电子围栏（Electronic Fence）实质是真实世界地理区域上的虚拟边界，是一种周界报警系统，可以在定位源进入或离开时触发围栏事件，具有"防御为主，报警为辅"的显著特点。
电子围栏最早起源于英国英格兰的流动牧场，牧人为了放牧的需要，拉一根导线，通上直流电，就形成简单的电子围栏。90年代中后期，具有阻挡和报警功能的智能型周界安防报警系统，开始被用于社会公共安全领域。随着市场对产品性能、人性化功能的追求，以及安防行业物联网的逐步发展，电子围栏发展衍生出智能电子围栏、网络电子围栏、脉冲电子围栏等。
电子围栏系统主要由主机、前端配件、后端控制系统三大部分组成。通常主机在室外沿着原有围墙(例如砖墙等)安装，脉冲电子围栏主机亦通常在室外，通过信号传输设备将报警信号传至后端控制中心的控制键盘上，显示防区工作状态，并远程对外部脉冲主机进行布撤防控制等操作。主要应用于农业围栏、动物管理、军事设施、监狱和其他安全敏感地点等。可对入侵企图做出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并把入侵信号发送到安全部门监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，并快速做出处理。
电子围栏有脉冲式电子围栏、张力式电子围栏、振动光缆式电子围栏、视觉识别式电子围栏。电子围栏系统以其独特的性能，广泛应用于工业重地、物资仓库、住宅区、学校、政府机构、重点文物场所、军事设施、监狱、看守所等有围墙及需要围墙的场所。
名词定义
电子围栏，实质是真实世界地理区域上的虚拟边界，可以在定位源进入或离开时触发围栏事件。是一种周界报警系统，分为脉冲式电子围栏、张力式电子围栏和红外对射式电子围栏等几种类型。
技术沿革
牧场电子围栏
电子围栏最早起源于英国英格兰的流动牧场，牧人为了放牧的需要，拉一根导线，通上直流电，就形成简单的电子围栏，使牲畜在一定范围内活动。战后在欧洲，牧业在农业中的比重是很高的，大量的牧业市场需求促进了“电子围栏”的开发和推广。牛羊等遇到“电子围栏”的电击阻挡而退回，很好地起到“牧羊人”的作用，同时也防止圈外的大型动物或食肉目跑进来，对当时的牧业发展起到了较大的促进，在一些畜牧业比较发达的国家仍然在发挥着较大的作用。
报警电子围栏
90年代中后期具有阻挡和报警功能的智能型周界安防报警系统，开始专业用于社会公共安全领域，它具有断路、短路、失电报警功能同时又秉承了电子围栏的安全阻挡功能。该产品充分考虑了人的主动性和智慧性，能准确判断出无意触摸、蓄意破坏、非法闯入等各种情况，是现周界安防项目的比较好的选择。
智能电子围栏
随着人们对产品性能和功能的要求越来越高，产品需要更加人性化，具有更多功能的产品开始出现。第二阶段的产品输出脉冲电压恒定，这样当周界的长短出现变化时，前端的电压会随着周界的长度出现过高或过低的现象；同时当产品安装在围墙较低的别墅或小区时，白天会出现误击到小孩或附近工作人员的现象。基于以上问题，现出现了可以调节输出 电压和可以设定高压模式、安全模式切换功能的更先进的产品，当切换到安全模式时，手触摸电子线缆无电击感觉，但如果被破坏，仍然会发出报警信号。同时，这一阶段的产品还有的具有遥控操作、远距离操作等功能，为产品大规模地应用于别墅、小区提供了更好的产品。
网络电子围栏
随着安防行业物联网的逐步深入，绝大部分周界报警系统仍停留在前端报警和单一设备的控制管理之上，存在无法进行联动的缺陷，致使安防系统处于“分散管理”的状态。由此网络电子围栏应运而生，其主要节点设备全网络电子围栏主机、智能控制终端和管理软件都可直接接入以太网，用户通过网络即可监管电子围栏，实现信息实时传递、数据交互和远程监管的功能需求。第四阶段产品的网络化与集成化程度达到了较为成熟水平，且具有方案灵活、施工简便、成本节省、传输稳定的特点。
脉冲电子围栏
在脉冲电子围栏行业蓬勃发展的当下，却有着两个致命的技术弊端困扰着行业从业人员多年：单线触网不报警和旁路跨接不报警，为用户带来了安全隐患。市场需求催生了创新的周界安防产品，第五阶段脉冲电子围栏产品在全网络基础上，采用Smart DEC智能算法（全称“防等电位破解技术”），解决了市场上电子围栏产品旁路不报警的技术漏洞。实现了单线触网报警、旁路报警、短路报警、断线报警4种报警模式，全面提升了电子围栏的安全性能，电子围栏技术发展及应用进入了下一个里程碑时代。
主要分类
电子围栏一般可以分为传统电子围栏和网络电子围栏两大类。
传统电子围栏
传统电子栏主要包括以下四种：①电子脉冲式电子围栏，由带脉冲的电子线缆构成，电子围栏触发时，电子线缆可以产生非致命脉冲高压来击退入侵者，同时将侵信号发送到终端，提醒工作人员。②)张力式电子围栏，由金属丝线和张力测器组成。当外力作用时，围栏将力大小的差异转换成电信号，发出告警息。③振动式电子围栏，由振动感应线缆和振动感应器组成，当设备有外力用时，振动感应器会接收到振动传感，发出告警信号，因其感应设备对不同的感应十分敏感，因此其监督十分高效、灵敏。④埋地式感应设备，由埋式电缆和人侵探测器组成，通过埋藏在地下的探测传感器形成的磁场来实现警功能。
脉冲电子围栏通过入侵者碰触合金线引起高压放电触发报警，将报警探测和入侵阻止功能融为一体，具有较强的威慑作用。张力电子围栏通过入侵者攀爬围栏改变钢丝张力，引发电压探测器做出反应触发报警这类设备主要是安装在公跨铁桥梁两侧，用来检测及阻拦公路桥上的汽车、货物及行人等大型物体坠落到铁路上危及行车安全。
网络电子围栏
网络电子围栏由电子围栏主机、智能控制键盘和管理软件构成，是络电子围栏技术与网络技术相结合的电子围栏产品。
传统电子围主要应用：传统周界防范报警系统当中，而网络电子围栏则越来越多的应用到伴随虚拟界的场景当中，如基于移动终端的电子围栏系统、共享单车电子围栏系统、人机电子围栏系统等。
技术特点
设计原理
电子围栏的硬件设计包括电源设计、电容选型、反馈ADC控制设计及脉冲升压电路设计。其中控制器MCU采用STM32F103C8T6，并采用反激拓扑方式进行升压设计和对应的脉冲电压的产生，且周期式的脉冲电压通过分压反馈判断系统是否发生入侵状态。反馈电压低于设定电压时，说明系统电路中出现断路现象，并进行断路报警。反之当ADC反馈电路采样电压高于设定电压的最大值时，证明系统电路存在短路状态，并进行短路报警，报警信号通过声光报警器进行报警，并通过OLED显示。
电子围栏的软件设计包括对第一级电源控制及PWM对电容充电；第二级升压电路的开启控制，和对应反馈ADC的采样判断、报警判断；通过SPI控制OLED显示器显示，以及状态机的运行和延时设计、报警处理等。
张力式电子围栏
张力式电子围栏周界报警系统（以下简称张力式电子围栏）是防止非法逾越的障碍物和感应、传输（报警）拉压、剪断障碍物信息的机电装置集合体，是安全、可靠和经济而且数字智能化的周界防入侵报警系统。
张力式电子安全围栏周界报警系统由报警控制器（主机）和电子围栏两部分组成。主机探测入侵者，并能发出报警信号；电子围栏附件包括：拉力探测器、控制杆、承力杆、中间柱、合金线、线夹、警示牌（选购）、固定件等。由于其采用全新的探测方式和特殊的信号处理方法，确保环境的变化不会引起张力报警阈值（张力报警门限值）的变化，彻底改变了以往周界报警探测器环境适应性差、易误报的缺点。
（1）张力式周界防范电子围栏报警系统设有应力检测装置与防破坏报警装置。
（2）围栏正常工作状态下，供电系统处于常闭状态，只有警情发生时才接通报警电源，该电源使用低压电源，是一个节能又保证人身安全的系统。
（3） 产品采用的是开关（上端）和断线（下端）报警信号，属于物理机械性能原理，故不受外界因素及碰撞产生误报警。只有有意破坏和入侵时才会产生报警信号，故漏报率为零。
（4）拉力探测器具有防拆卸功能。且产品设有隐蔽维修点，在围栏遭破坏后可以方便、快捷的进行维修和维护。
（5） 报警信号传到控制中心，输入到报警主机或DVR系统，实现和视频及其他系统的联动。
脉冲电子围栏
脉冲电子围栏由脉冲主机和前端围栏(合金线)组成(见图)。脉冲主机通电后发射端口向前端围栏发出脉冲电压，时间间隔大约1.5秒发射1次，脉冲在围栏上停留的时间大约0.1秒，前端围栏上形成回路后脉冲回到主机的接收端口，此端口接收反馈回来的脉冲信号；同时主机还会探测两个发射端之间的电阻值。如果前端围栏遭到破坏造成开路或短路，脉冲主机的接收端口接收不到脉冲信号或两个发射端之间的电阻太小，主机都会发出报警。脉冲的能量控制在一定范围内，当动物或人触及围栏时，会有触电的强烈刺痛感，通常不会发生器质性损伤。
脉冲式电子围栏系统是一种主动周界防入侵报警系统，对入侵企图作出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并且不威胁人的生命。该系统主要由集脉冲发射与报警为一体的控制器和电子围栏两大部分组成。通常电子围栏在室外，沿着原有围墙(例如砖墙、水泥墙或铁栅栏)安装，近端连接探测器。这样如果有入侵者，电子缆线产生的非致命脉冲高压能有效击退入侵者，并把入侵信号发送到监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快速地作出处理。
脉冲式电子围栏具有以下有特点:①具有完整的有明确分界的电子围栏；②具有强大的阻挡和威慑作用；③具有误报率极低的智能报警功能；④备有报警接口，能与别的安防系统联动，提高系统的安全防范等级。
设备组成
电子围栏由前端探测设备、电子围栏主机和终端控制平台三部分组成。前端探测设备由杆、合金线和拉力传感器等组成，系统能否正常运行及其使用寿命的长短与前端探测设备的环境适应能力密切相关，要保障系统长时间正常运行，通常要求前端探测设备具备抗高压、防氧化、耐腐蚀等基本特征。电子围栏主机负责接收来自前端设备的信号，判断张力线是否处在合理的受力范围，如果超出预先设定的值，电子围主机就会发出报警信号，并将信号发送到终端控制平台。终端控制平台处理报警信号，并对电子围前端设备进行控制，实现布防、撤防等操作。
管理系统
将物联网与电子围档系统相结合，可以使电子围系统朝着网络化、智能化方向发展，使电子围栏可以连接其他外部设备和系统。例如，将电子围与视频监控系统相连当出现异常情况时，结合视频监控信息有利于及时排查异常情况，采取恰当处理措施，也将进一步提高报警的准确性。电子围栏系统管理平台则对电子围栏及其连接的视频监控等系统实行联动监测和管理，前端系统获取的所有信息都可以通过无线网络接入电子围栏系统管理平台，由此构成完善的管理体系，管理人员可以根据实际需求随时随地查看数据或发出指令，实行全方位的管理。
电子围栏系统管理平台功能界面，在“电子围栏”界面中，可以查看电子围栏设备所在的具体位置、设备号、报警次数、最后报警时间、状态；管理人员登录系统即可实现对接入平台的电子围栏设备的统一管理，选择“设备”和“状态”也可以查询出所有符合筛选条件的设备。
“视频监控”界面，通过红外摄像机可监控电子围栏及其周边情况，点击监控视频可以放大视频播放界面，点击抓拍的图片也可以对图片进行放大，在操作栏可以下载视频和图片或者删除对应的视频监控信息。
“报警信息”界面，报警信息包含设备、位置、设备号、报警时间、状态处理时间和情况备注，选择报警时间、位置和状态，可以获取相应的报警信息。
“报警信息”界面的“快速处理”则进人报警信息处理界面，管理人员可以对引起报警的具体情况进行备注，如“动物攀爬”“张力线松弛"等，这些备注可以作为后期评估电子围栏环境适应性、误报率等性能的依据。
检测系统
检测系统主要是由金属网及支架、双电网传感器、现场控制器和传输线缆组成，其中防护网主要是由若干个水平金属防护网单元组成，被安装于公路跨铁路桥梁的左右两侧，双电网传感器则在金属网上呈之字形布置，当物体掉落到防护网上造成电网短路时启动落物报警程序。现场传感器检测电信号并做出判断，将报警信息传送至列控中心，为调度人员采取应对措施提供支持。
应用领域
电子围栏系统以其独特的性能，广泛应用于工业重地、物资仓库、住宅区、学校、政府机构、牧区/重点文物场所、军事设施、监狱、看守所等有围墙及需要围墙的场所。
采矿权超电子围栏
超层越界开采指超出采矿许可证载明的矿区范围的开采行为。包括两种情形，一是超出拐点坐标所限定的平面范围开采矿产资源;二是超出开采高程上、下限。引入电子围栏技术来防范超层越界开采矿产资源，那么围栏应沿矿区范围线布置，防范的主体显然是不断扩展的采空区范围线。
电子界桩围栏归属一种特殊的实体电子围栏。前端设置有电子界桩，通过法律效应对越界开采行为产生阻挡威慑作用，界桩本身通过虚拟电子围栏技术进行管理。分为智能界桩电子围栏与电子标签界桩电子围栏两种技术方案。显然电子界桩围栏属于实体电子围栏，是自然保护区、水源地、重要军事区等重点保护区采用较多的一种电子围栏。
智能界桩电子围栏，电子围栏前端系统由智能界桩构成，即在普通界桩内安装了智能传感器;后端系统为管理平台系统，两者通过移动互联网联系。智能传感器采集的数据通过移动互联网及时上传到管理平台，管理平台对数据进行分析并做出判断。
该电子围栏的原理是利用高分辨率相机作为电子围栏的前端设备，采集矿区范围全景图像，并通过通信单元以及微处理器发送给后台管理终端，由后端识别单元辨识出实际开采范围，用于和电子围栏单元预设的管控范围进行比对，判定开采区域是否存在超出预设管控范围的情况，从而有利于对开采区域进行可视化的监控，提高工作效率。
牧区电子围栏
在牧区使用的电子围栏需要具备威慑、阻挡、报警等基本功能，起到较为明显的防范效果，并应具有优良的环境适应性能，能够适应雨雪、风沙等自然环境，确保性能稳定，且保证较低的维护成本。考虑到畜禽会触碰、攀爬围栏，所以应选择不会对畜禽造成伤害的电子围栏产品，保障畜禽安全的同时也能将异常报警信号发送至终端控制平台，让养殖人员及时了解情况并做出处理。
张力式电子围栏由于前端不带电常被用于配合放牧管理，其前端由探测控制杆、中间支撑杆、终端受力杆、张力线、张力弹簧、紧线器、万向底座等组成，如图7-5所示。当前端的张力线、控制杆、支撑杆或受力杆感知到压力值产生变化时，电子围栏会识别异常及其所在位置，自动发出报警信息。如果预先设定拉紧和松弛报警值，则会在超出值范围时自动报警。张力线还会根据外界温度、湿度等环境变化调整自身张力，进而调整警戒张力值，由此降低误报率。
海上风场电子围栏
海上风场电子围栏系统通过AIS 等系统感知船舶的位置，根据水域和船舶航行特征，实时分析船舶运动态势。当出现危险局面时，及时发出电子信息和声光报警信息，警示危险船舶，从而起到保护围栏内的设施和船舶的作用，同时系统可提供VHF 人工值守功能，方便值班人员对现场船舶实时监管。
海上风电场作为电子围栏系统应用最为广泛的场景之一，在风电场施工期及营运期均能起到非常好的警示效果。在风电场施工期阶段，电子围栏系统可设置一个按照危险程度分为“提醒”“警示”“驱离”3 个等级围栏的海上作业区域，保障风电场施工期作业船舶、设施安全及附近水域船舶航行安全；在营运期,电子围栏系统可设置一个场区警戒线，同时可叠加声、光、CCTV、小目标雷达等技术提供更为精准的预警服务，同时后台管理人员还可通过该系统进行人工干预。
海底管道场景主要是禁止航经船舶在管道附近锚泊，当电子围栏系统通过程序运算检测到航经船舶非正常减速时，系统将通过AIS 报文信息和VHF16 频道语音报警方式提醒船舶禁止锚泊，可有效保护管道安全。
施工水域“导流”预警，施工水域周边通航环境复杂，船舶航行安全风险压力大，电子围栏系统保障策略可疏导船舶有序航行，避免在施工水域发生交叉、追越等危险行为。
桥区水域“纠偏”预警，对于复杂桥区水域，电子围栏系统可有效发出预警，纠正船舶航向，避免船舶误入桥梁禁航桥孔或触碰桥墩风险，对防止船舶触碰桥梁有着重要作用。
岛礁区“危险”预警，船舶航行于岛礁区风险极高，稍有不慎，船舶有可能触碰礁石发生触礁沉没事故，电子围栏系统可以有效标识岛礁水域，并设置报警区域，船舶一旦误入触发报警阀值，系统可及时发出预警信息，提醒船舶谨慎航行，远离岛礁水域。
发展趋势
网络化应用
基于物联网的渗入，未来周界安防的发展趋势，必然是以用户为核心而设计网络化数据化等特征的综合信息操作系统。作为安防系统的第一道屏障，电子围需要一个数据化的系统操作从而更有效的来判断系统的稳定性及安全性。业内专家普遍认为，T6/T8系列触网防旁路型脉冲电子围栏主机采用独创的Smart DEC技术，智能识别入侵者触碰电子围栏前端的多种报警类型，其技术设计理念在周界的前端入侵探测领域具有显著创新性和先进性。
数据化应用
电子围栏主机入侵探测传感模式与触发判断的技术革新仍不能完全满足日益增长的用户需求，周界安防解决方案更需要拥有强大的网络系统集成平台，这使得电子围栏主机在设计上考虑多种通信方式。以T6/T8系列主机为例，产品内置以太网，RS485丰富接口，最大程度提高了产品通讯连接能力和稳定性，适应用户与视频监控系统、语音对讲系统、灯光控制系统有效集成需求。便捷的通过智能键盘或控制软件调控用户服务器结构，如远程防区布撤防、模式切换、输出电压调整、灵敏度调节、报警响应时间调节等功能，顺利实现跨地区远程移动的安全警戒和管理。
当有人非法翻越围墙或破坏围栏时，脉冲电子围栏具有阻挡作用，联动视频监控系统弹出报警点视频画面，进行视频复核。通过智能控制终端配套的移动云警APP管理前端电子围栏防区信息一目了然，推送机制保障报警信息即时送达，报警信息列表轻松查看报警详情，随时随地处理警情。
电子围栏系统采用的全网络化架构，和MK智能控制终端、SMC3000管理平台组成三级网络结构，只需简单的将网线插入主机和光纤收发器，施工费用至少减少30%，降低了工程施工的复杂程度及成本。
典型设计事项
电子围栏一般安装在室外，沿着原有围墙、铁栅栏部署，是通过信号传输设备将报警信号传至后端中心的系统，作为周界安防被广泛使用。
安全等级
电子围栏的设计根据不同的安全等级，配置合适的能满足要求的电子围栏。通常把安全等级分为三级：
1、具有威慑性，整个周界设一个防区，如安装在墙顶上的4线系统。具有阻挡报警和威慑作用。
2、中等安全级，每一防区长度不大于300米，大于300米的应分成多个防区。
3、高等安全级，每一防区长度定在100米之间，整个围栏分成多个防区。每个防区都具有各自独立的触发报警器，可指示报警所在防区。报警输出通常和CCTV、红外对射、射灯，报警器等其他安防系统联动。
在实际使用时，每一防区的长度应根据长度、地形和预算来进行电子围栏的设计。
安装位置
电子围栏的安装按照安装位置分为独立式、附属式和墙顶式三种基本安装形式。
1、独立式电子围栏，直接架设在地面上。其高度约2米左右，一般安装10-12根线缆。考虑到设备和人身安全，要求在独立式电子围栏的一侧或两侧，安装不低于1.2m的防护墙或围墙。其间的净空距离应不小于1m。使独立式电子围栏正常工作部位处于一个公众通常难以接近的封闭区域内。
2、附属式电子围栏附属在围墙上，附属式电子围栏主要用在有较高安全级要求而不占用外围土地的场合。围墙要满足有足够的牢度，能承受电子围栏的张力和压力。围墙的高度应不低于2m。围墙的网孔必须小于50mm，以免人手伸入，触及附属在墙内侧的电子围栏。
3、墙顶式电子围栏，在国内应用较多，架设在现有围墙的顶部上方或侧方。可以垂直安装或倾斜一定的角度安装。电子围栏的高度为0.8m左右。
参考资料
电子围栏.电子围栏.2025-02-23
浅析脉冲电子围栏技术发展及应用_前沿技术.中安网.2021-06-23
电子围栏的技术特点及功能介绍.腾讯云.2025-04-28
张力电子围栏报警系统组成和工作原理.ttznkj.2025-02-24
脉冲电子围栏.中国大百科全书.2025-02-24
浅析脉冲电子围栏技术发展及应用.浅析脉冲电子围栏技术发展及应用.2025-02-23
电子围栏应该怎么设计安装?.电子围栏应该怎么设计安装?.2025-02-24