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入侵探测器产品的应用与发展  

2007-12-08 12:44:33|  分类: 防盗报警系统 |  标签: |举报 |字号 订阅

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入侵探测器是用来探测入侵者的移动或其他动作的电子及机械部件所组成的装置。包括主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、超声波入侵探测器、振动入侵探测器、音响入侵探测器、磁开关入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器等。

入侵探测器是用来探测入侵者的移动或其他动作的电子及机械部件所组成的装置。包括主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、超声波入侵探测器、振动入侵探测器、音响入侵探测器、磁开关入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器等。

1、入侵探测器的功能原理

每一种入侵探测器都具有在保安区域内探测出入员存在的一定手段,装置中执行这种任务的部件称为探测器或传感器。

理想的入侵探测器仅仅响应人员的存在,而不响应如狗、猫及老鼠等动物的活动,也不响应室内环境的变化,如温度、湿度的变化及风、雨声音和振动等。要做到这一点不很容易,大多数装置不但响应了人的存在,而且.对一些无关因素的影响也产生响应。对报警器的选择和安装也要考虑使它对无关因素不作响应,同时信号的重复性要好。

设计报警装置时首先要掌握和分析各种入侵行动的特点。入侵者在进入室内时首先要排除障碍,他必须打开门窗,或在墙上、地板和顶棚上开洞。因此可以安装一些开关报警器,使入侵者刚开始行动时就触发开关。另一个应考虑的特点是光和红外线不能透过人体,因此可以利用安装光电装置的方法来探测入侵活动。

还有一个十分重要的特点是人体正常体温能发射红外线,利用红外线传感器就可探测出人体辐射的热量。此外,入侵者在行窃时不可避免的要发出声响,使用声控传感器便可探测室内发出的异常声响。利用超声波和微波入侵探测器是根据人体的移动会干扰超声波或电磁场的原理而工作的。

各种探测器有各自不同的工作原理,它们各有优缺点。要使探测器在任何场合都能有效地发挥作用,就应该进行精心选择、精心安装,安装时应尽可能考虑到对探测器的保护措施。

由于家庭、商店、团体和企业等部门各自的情况不同,使用的入侵探测器也不尽相同。为了获得最佳保安效果,通常需要根据用户的实际情况对报警系统进行裁剪,这样才能使探测器更好地发挥作用。

没有入侵行为时发出的报警叫做误报。误报可能由于元件故障或某些外界影响而造成,它所产生的恶劣后果是 不堪设想的,最轻的后果是因为增加了许多不必要的麻烦而使人感到厌烦,从而大大降低报警器的可信度。可以设想,如果商店和库房管理人员经常由于误报而被从床上叫起,他们就不会愿意使用这种报警装置。最坏的后果是它使警察或保安人员毫无必要地火速赶到现场,这样他们本身的安全和周围人们的安全都会受到危害。因此,误报是报警器的致命弱点。

2、各种类型的探测器

1)微波多普勒入侵探测器

常常被称为雷达报警器,因为它实际上是一种多普勒雷达。是应用多普勒原理,辐射一定频率的电磁波,覆盖一定范围,并能探测到在该范围内移动的人体而产生报警信号的装置。

从技术上讲,一般要求探测器应由一个或多个传感器和信号处理器组成,探测器应具有能改变探测范围的方法。

微波多普勒入侵探测器如果安装恰当就很难被破坏。利用微波探测器还可以用一台设施来保护两个以上的房间。微波入侵探测器对于捕获躲藏起来的窃贼非常有效,只要躲藏的人进入保安区域就会触发报警器。

微波入侵探测器的主要缺点是安装要求较高,如果安装不当,微波信号就会穿透装有许多窗户的墙壁而导致频繁的误报。另一个缺点是它会发出对人体有害的微量能量,因此必须将能量控制在对人体无害的水平。此外,微波报警装置会受到空中交通和国防部门所用的高能量雷达的干扰。

2)超声波入侵探测器

超声波入侵探测器与微波入侵探测器原理一样,也是应用多普勒原理,通过对移动人体反射的超声波产生响应,从而引起报警,超声波入侵探测器利用超声波的波束探测入侵行为,与微波入侵探测器一样是最有效的保安设施之一。超声波报警器必须对保安区域内微小运动非常敏感,同时又不会受气流的影响。

超声波报警装置的有效性取决于能量在保安区域内多次反射。像墙壁、桌子和文件柜这样的硬表面对声波具有很好的反射作用,而地毯、窗帘和布等软质材料则是声波的不良反射体。因此,具有坚硬墙壁这样反射表面的小区域,比装有壁毯和许多窗帘的办公室所需的传感器少。充满软质材料的区域最好使用其他保安方法。

另外,如果房间里通风很好,或是房间的某个部位在加温,使空气流动较大,就会使相对安装的超声波报警器发生误报。因为在空气流动较大的情况下,如果发射信号顺风时,发出的超声波到达接收机的速度就会较静止时快,这样一来,驻波波形就会被破坏,从而触发报警器。

3)主动红外入侵探测器

发射机与接收机之间的红外辐射光束,完全或大于给定的百分比部分被遮断能产生报警状态的探测装置。

主动红外入侵探测器一般由单独的发射机和接收机组成,收、发机分置安装,性能上要求发射机的红外辐射光谱应在可见光光谱之外。为防止外界干扰,发射机所发出的红外辐射必须经过调制,这样当接收机收到接近辐射波长的不同调制频率的信号,或者是无调制的信号后,就不会影响报警状态的产生和干扰产生的报警状态。

4)被动红外入侵探测器

当人体在探测范围内移动,引起接收到的红外辐射电平变化而能产生报警状态的探测装置。

对灵敏度的要求是,当人体正常着装,以每秒一步的速度,在探测范围内任意作横向运动,连续步行不到3米,探测器便能产生报警状态。

被动红外入侵探测器采用热释电红外探测元件来探测路动目标。只要物体的温度高于绝对零度,就会不停地向四周辐射红外线,利用移动目标(如人、畜、车)自身辐射的红外线进行探测。

与其他类型的保安设备比较,被动红外入侵探测器具有如下特点:1、不需要在保安区域内安装任何设备,可实现远距离控制;2、由于是被动式工作,不产生任何类型的辐射,保密性强,能有效地执行保安任务;3、不必考虑照度条件,昼夜均可用,特别适宜在夜间或黑暗条件下工作;4、由于无能量发射,没有容易磨损的活动部件,因而功耗低、结构牢固、寿命长、维护简便、可靠性高。

5)微波和被动红外复合入侵探测器

将微波和被动红外两种单元组合于一体,且当两者都处于报警状态才发出报警的装置。这种复合探测器由微波单元、被动红外单元和信号处理器组成,并装在同一机壳内。微波和红外探测范围大小相当且重叠,在机壳内有调节两者重叠的装置。

6)机电探测器

最简单的入侵探测器,由围绕保护区域的闭合电路所组成,一旦入侵者进入该区域,即会破坏电路而触发报警。

机电探测器包括:1、金属箔探测器。最常用的机电探测器是将金属箔或金属带装在门窗上形成探测电路的组成部分,由于入侵行为而损坏金属箔时就会触发报警;2、门窗开关。门窗开关可用于机电入侵报警器;3、玻璃破碎探测器。在各类偷盗案件中,案犯以暴力手段打破玻璃门窗而侵入室内作案的案例占有相当大的比例,因此玻璃破碎探测器在防盗报警中具有很大的使用价值;4、倾斜与振动开关。顾名思义,所谓倾斜开关或振动开关就是能敏感倾斜或振动而进行开、关的器件。

机电探测器最基本的优点是它的工作原理简单,电路元件很少,因此可靠性相对较高。只要安装与维护得当,再加装备份的隐蔽开关,报警器可具有较好的保安性能,它可作为较高级报警系统的极好后备系统;另外,由于机电探测器可以看得见并易于识别,所以对大多数“业余”窃贼和破坏分子有一定的威慑作用,对于惯犯也有一定迷惑作用。比如说,当他发现机电报警器后,便会信心十足地先设法损坏报警器,然后放心地开始作案,这时他就可能触发更高级的报警系统。

但是机电探测器不可能保护所有可能进入保护区的通道,即使所有的门窗都装上这种探测器,入侵者仍可穿过墙壁、顶棚或地板而侵入室内。机电探测器的另一缺点是它的安装问题,如果缺乏想象力和安装经验,就不易取得好的效果。它的敏感元件十分暴露,容易被案犯处理后失效。
7)光电探测器
  光电探测器利用光线具有直线传播的特点,因此它适合于探测出入口或较开阔而没有物体阻挡光束的区域。如果区域较大,可以使用镜子来反射光。光电探测器的主要缺点是,它不适用于短而又不直的通道。若用于短而不直的通道,则需使用多面镜子,而每面镜子的安装位置不准或被沾染污物都会造成误报。另外入侵者还可能利用镜子反射光束,使光束不被阻断的方法潜入保安区内而不被探测出来。

8)光探测器

光探测器是一种不用光源驱动的光探测器。这种装置可自动测出保安区内的光线强度,并能对突然的变化作出反应。

9)红外体温探测器

红外体温探测器是光探测器的另一种形式,它可由入侵者身体发出的热能触发。这种探测器不会响应室温上升或下降的变化。但是当温度约等于人体温度的目标(如入侵者)从敏感区域进入非敏感区域时,报警器就能检测出辐射的差别,并触发报警。红外体温探测器的灵敏度很高,而且不容易被破坏。但如果入侵者的体温与室内环境的温度一致,那么报警器就会失效,实际上这是很难实现的。

10)接近探测器

接近探测器是一种当入侵者接近它(但还未碰到它)时能触发报警的探测装置。在室外应用接近探测器时很容易发生误报,必须在应用时采取特殊的措施。最常见的影响是温度和湿度的变化,下雨时,影响就更大了,要采用高级的绝缘材料来支承放感导线,以便将雨水的影响减小到最低限度。

接近探测器更适用于室内,如对写字台、文件柜等一些特殊物件提供保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分。敏感导线接到柜子的框架上,作为敏感电路中电容器的一个极板。

接近探测器非常适合于对特定物件的保护。它的最突出优点是可以很方便地将被保护物体当作电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。

接近探测系统的主要优点是多用性和通用性,它几乎可用来保护任何物体,而且不会被几米以外的干扰所激发。一旦有人靠近珠宝箱、文件柜行窃时,便会触发报警,但在附近的正常业务工作可以照常进行。

接近探测系统的主要缺点是太灵敏,如果为了适应某一种应用而把灵敏度调得太高时,容易造成频繁的误报。与其他系统不同,它不可能将电源插头一插就能使系统正常工作,而必须进行一定的调整,使误报的概率降低到最低限度。

11)音响入侵探测器

除了可用于门户的入口控制以外,还可用来监控入侵者出现的区域,但这时警卫人员必须一直监听着是否有入侵行动所发出的声音。但另一方面,入侵者一般又都是尽可能地不出声的,尤其是一个警卫要监控几个不同的区域时困难就更大了。增加一个触发电路便可克服上述缺点。

音响入侵探测器材有许多局限性。在正常条件下,当背景噪声在很宽的范围内变化时,这种探测器很容易造成误报。对于门窗上挂有较厚的帘子、地面铺有厚地毯的场合也不适用。此外,有的部门机械设备昼夜自动地接通断开会产生不停的声音,这时也不宜使用上述探测器。音响入侵探侧器的突出优点是,它可用来鉴别引起报警的原因。

12)振动入侵探测器

振动探测器与音响入侵探测器实质上是相同的。振动系统的传感器是一个振动探测器,这种探测器必须要有机械位移才能产生信号;振动探测器材最适合于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。振动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。

3、关于对入侵探测器的强制性认证

为了适应WTO/TBT(技术性贸易壁垒协定)协议的要求,顺应国务院转变政府职能、改革行政审批制度的方针,完善和规范安防产品的市场准入制度,我国积极推进安防产品认证制度。自2002年5月1日起,对入侵探测器这一类安全技术防范产品中的室内用微波多普勒探测器、主动红外入侵探测器、室内用被动红外探测器和微波与被动红外复合入侵探测器等四种产品实施强制性产品认证制度。上述产品不再适用生产登记批准制度。

安防产品强制性认证的实施由国家认证监督管理委员会授权中国安全技术防范认证中心进行。认证实施的依据为《安全技术防范产品强制性认证实施规则(入侵探测器)》;认证模式采用型式试验+初始工厂审查+获证后监督。

自2003年8月1日起,列入实施强制性产品认证目录的技防产品须获得强制性产品认证证书,并加施强制性产品认证标志,方可出厂、进口、销售;并从同日起,经销商、进口商不得再购进、进口和销售未获得强制性产品认证证书及未加施新标志的入侵探测器(四种)。

根据中国安全技术防范认证中心公布的“入侵探测器3C认证获证企业及产品名录”,截止2003年10月28日,我国已有37家中外安防产品制造商生产的114项入侵探测器产品获颁3C认证证书。

值得一提的是,当前入侵探测器市场存在的主要问题是前端探测产品的市场被国外产品占领;部分国产探测器欠稳定、可靠性差、使用寿命短;品种少、批量小、工艺水平低;企业技术创新能力弱,市场应变能力差、企业发展后劲不足;市场管理欠规范,地方保护严重等。这是需要我们加以重视的。

编辑整理:张新房 www.zhangxinfang.com

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