TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CANH
GÁC
Trong số chúng ta, ai đã sống qua thời kỳ đánh Mỹ hẳn đã từng nghe tới hàng rào (điện
tử) Mac Namara mà Mỹ đã lập ra ở phía Bắc tỉnh Quảng Trị. Với các cây nhiệt đới, các
cảm biến âm thanh, cảm biến hồng ngoại, những nhân viên thám sát ở tận Biên Hòa có
thể cảm nhận, thậm chí đếm từng đoàn xe vận tải chở vũ khí, đạn dược vào Nam, đếm
từng đoàn người (bộ đội, thanh niên xung phong) hành quân ra tiền tuyến, để rồi từ đó
đưa ra những lệnh oanh kích khốc liệt.
Ngày 13 tháng Tám năm nay, nước Đức kỷ
niệm 50 năm ngày xây bức tường rào Đông-
Tây Berlin. Bên cạnh những bức tường bằng
gạch hoặc bê tông kiên cố, hàng rào có nhiều
đoạn chỉ là những khoảng trống với các hàng
rào theo đúng nghĩa của nó (xem ảnh). Nếu ai
đó xem thường hiệu lực của những biển cảnh
báo “cố tình vượt qua hàng rào này có thể bị
bắn!” mà vượt qua khoảng trống cạnh hàng
rào thì lập tức ăn đạn được tự động bắn ra từ
nhiều phía. Những đoạn hàng rào điện-điện tử với những con mắt hồng ngoại đã thường
xuyên canh gác và giảm nhẹ sự làm việc căng thẳng của con người.
Tiếp theo là ai đã qua những khóa huấn luyện bộ binh dài ngày hẳn cũng khó quên những
đêm phải học tuần tra canh gác. Một mình căng mắt nhìn vào màn đêm, vừa sợ ma, sợ
“quân địch” và sợ chính chỉ huy của mình cải trang đi kiểm tra. Khi đó mới thấu hiểu sự
căng thẳng của công việc canh gác và thầm ước mong có cách gì thay thế được người
canh gác.
Một đoạn hàng rào Đông Tây Berlin.
Thực tế cho thấy ở đâu công việc lao động làm cho con người cảm thấy vất vả, căng
thẳng thì nơi ấy dễ trở thành mảnh đất màu mỡ cho việc áp dụng kỹ thuật tự động hóa.
Trong lĩnh vực canh gác, tự động hóa dẫn đến sự ra đời của các hàng rào điện và sau đấy
là hàng rào điện tử. Những hàng rào điện ra đời gần đây cũng chứa nhiều thành tựu của
Các bộ nạp điện hàng rào trở kháng thấp hiện đại sử dụng một dạng thiết kế khác. Một tụ
điện được nạp khi một cực của mạch điện tiếp xúc với người hoặc động vật có chân được
“tiếp đất”, sau đấy điện tích được giải phóng qua một mạch sử dụng thirixto hoặc một
linh kiện bán dẫn tương tự. Điện áp phù hợp được tạo ra bởi lối ra điều khiển điện tích
trong một giới hạn của công suất lối ra. Độ rộng xung tương đối hẹp, thường vào khoảng
10 micrô giây. Thiết kế này làm việc với nguồn nuôi từ acqui hoặc nguồn nắn từ lưới
điện.
Tùy thuộc vào từng khu vực được rào và sự cách biệt của nó, hàng rào điện có thể được
cấp điện thường xuyên hoặc gián đoạn, và thường được nuôi bằng nguồn acqui chì hoặc
pin khô hoặc là một bộ acqui nhỏ hơn được nạp điện bởi một tấm pin mặt trời. Công suất
tiêu thụ của hàng rào trong điều kiện làm việc bình thường là nhỏ, do đó một acqui chì có
thể cung cấp điện cho hàng trăm mét rào trong vài tuần. Khi thời gian sử dụng ngắn
người ta dùng acqui khô để cấp điện. Một vài hàng rào còn được bố trí một hay nhiều
nguồn dự phòng.
Vật liệu làm hàng rào
Vật liệu làm hàng rào thường dùng là dây thép một sợi hoặc nhiều sợi xoắn vào nhau
hoặc kết hợp với một cơ cấu làm căng dây. Đôi khi người ta cũng sử dụng dây kẽm gai để
tạo ra một hàng rào nguy hiểm hơn, đặc biệt nếu một người hoặc động vật vướng phải,
tuy vậy có nước quy định việc sử dụng dây kẽm gai dẫn điện là bất hợp pháp.
Hàng rào điện phải luôn được cách ly với đất và bất kỳ vật gì bởi nếu không sẽ gây ra
cháy hoặc là ngắn mạch. Khi làm hàng rào cần phải tránh xa cây cối và không để cho
hàng rào chạm trực tiếp vào gỗ hoặc các cột trụ kim loại. Khi sử dụng cần phải bọc chúng
bằng nhựa hoặc sứ, hoặc là sử dụng các cột làm bằng nhựa.
Vài nét về lịch sử
Từ năm 1870, trong cuốn sách khoa học giả tưởng “Hai vạn dặm dưới biển”, tác giả Jules
Verne đã miêu tả việc sử dụng của một cấu trúc nhiễm điện giống như một vũ khí phòng
thủ. Khái niệm hàng rào điện cũng được miêu tả trong tác phẩm “A connecticut Yankee
in King Arthur’s Court” của Mark Twain năm 1889, như một lá chắn phòng thủ.
hàng rào điện cải tiến dưới dạng giá đỡ (bracket) và đã được công nhận là sáng chế ở Mỹ
vào năm 1970. Giá đỡ này cải thiện hàng rào điện bằng việc giữ nó đủ cao so với đất và
cách xa hàng rào để cho phép cỏ có thể phát triển phía dưới dây. Giá đỡ được gắn với cột
trụ bằng các chi tiết được thiết kế đặc biệt.
Hàng rào điện được cải tiến liên tục qua năm tháng theo các hướng sau:
* Dùng nhựa cách điện polyethylene thay thế cho sứ cách điện, bắt đầu vào những năm
1960. Nhựa polyethylene có giá rẻ hơn nhiều so với sứ và ít có khả năng bị vỡ hơn.
* Sự cải thiện trong thiết kế điện của bộ phận cấp điện cho hàng rào.
* Những thay đổi trong luật pháp. Do quy định của pháp luật, một số loại hàng rào bị
xem là bất hợp pháp cho đến những năm 50 hoặc 60 của thế kỷ trước. Trong một số nước
lại đưa ra những hạn chế đã giới hạn khả năng sử dụng. Thí dụ một số thành phố ở Mỹ
đưa ra những quy định lỗi thời về hàng rào điện để ngăn chặn việc đưa những hàng rào
điện dùng trong nông nghiệp vào lắp đặt trong thành phố. Houston là một thí dụ đã thay
đổi sắc lệnh ngăn cấm hàng rào điện vào năm 2008.
* Cho ra đời hàng rào dây thép có độ căng giãn cao trong những năm 70 (của thế kỷ
trước) ở New Zealand và những năm 80 ở Mỹ. Một hàng rào điện dùng để ngăn động vật
nuôi.
Một hàng rào đi
ện ở Nam Phi bảo vệ
đường đi bộ chống động vật hoang
dã.
* Thiết kế ra những bộ phận hàng rào điện có khả năng di chuyển.
Ứng dụng trong nông nghiệp
Hàng rào điện vĩnh cửu được sử dụng trong nhiều vùng đất nông nghiệp bởi chi phí xây
dựng nó thường rẻ hơn và nhanh hơn so với những hàng rào truyền thống (hàng rào điện
sử dụng những dây kim loại đơn giản và việc xây dựng dễ dàng hơn nhiều vì nó không
cần phải trực tiếp ngăn cản động vật). Nguy cơ làm bị thương cho vật nuôi (đặc biệt là
rào để sử dụng bộ lông như một lớp chất cách điện. Một vài động vật cũng học cách nhận
ra những âm thanh lách tách được tạo ra bởi xung điện và qua đó chúng có thể cảm nhận
được khoảng thời gian dòng điện ngắt.
Trong ứng dụng để quản lý động vật hoang dã, hàng rào điện tỏ ra thực sự có ích trong
việc kiểm soát sự di chuyển của động vật hoang dã. Những thí dụ có thể kể ra là: ngăn
cản những con hươu nai xâm phạm lãnh thổ, giữ cho động vật tránh xa sân bay, hạn chế
những con lợn lòi tấn công mùa màng, ngăn chặn những con ngỗng ra khỏi những vùng
đất thuộc quyền sử dụng của một ông chủ. Ở châu Phi và châu Á, hàng rào điện cũng
được sử dụng trong bảo vệ môi trường để giảm sự giao tranh giữa voi và những động vật
khác, thậm chí cả với con người. Một đoạn hàng rào điện ở trại giam. Hàng rào điện ở một sân bay.
Ứng dụng trong an ninh
Hàng rào được phân loại theo tiêu chí gây chết hoặc không gây chết người.
Hàng rào không gây chết người (non-lethal) được sử dụng bởi cá nhân hoặc Chính phủ để
ngăn chặn sự xâm phạm các khu vực quan trọng như: kho bãi hàng hóa, bãi để ô tô, sân
bay, trại giam, ngân hàng, nhà in tiền, căn cứ quân sự và các tòa nhà Chính phủ. Nhiều
trong số đó hoạt động như một thiết bị giám sát hệ thống và gây ra choáng kết hợp với
chuông báo động. Đôi khi hàng rào điện cũng được dùng để ngăn chặn những vụ tự sát
trên các công trình cao và giảm tỷ lệ rơi của những tên trộm vặt.
Hàng rào gây chết người Hàng rào điện được thiết kế để mang dòng điện có khả năng gây
chết người có thể được sử dụng cho những mục đích an ninh. Từ năm 1915, nghĩa là
trong chiến tranh thế giới thứ nhất, Đức đã xây dựng 300 km hàng rào điện nối hai thành
phố Vaals và Scheldt để ngăn cách phần nước Bỉ bị Đức chiếm đóng với Hà Lan. Về sau,
hàng rào điện đã được sử dụng để bảo vệ ở các trại tập trung của Đức Quốc xã trong suốt
chiến tranh thế giới thứ 2, nơi mà dòng điện và điện áp ở mức gây chết người được sử
dụng liên tục chứ không phải ở chế độ xung. Ngược lại, một vài tù nhân sử dụng dây dẫn
điện ở hàng rào để tự tử.
Trong suốt chiến tranh ở Angiêri, người Pháp đã xây dựng một hàng rào điện có tên là