防盜報(bào)警探測(cè)器的工作原理
在安防領(lǐng)域里，入侵探測(cè)器作為防盜報(bào)警系統(tǒng)的“眼睛”，其作用至關(guān)重要，探測(cè)器的選用、安裝正確與否，將會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)能否正常、有效地發(fā)揮作用。在報(bào)警系統(tǒng)工程安裝、調(diào)試過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)各類誤報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象都是由于探測(cè)器的安裝問(wèn)題所致，或者由于設(shè)計(jì)人員沒(méi)有按應(yīng)用環(huán)境正確地選用探測(cè)器而造成，從而不能有效地滿足其安裝點(diǎn)的要求。因此往往會(huì)出現(xiàn)將不恰當(dāng)?shù)念愋汀⑿吞?hào)的探測(cè)器使用在不恰當(dāng)?shù)膱?chǎng)合。
為了確保防盜報(bào)警系統(tǒng)的可*、有效，盡可能減少誤報(bào)、漏報(bào)的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)對(duì)探測(cè)器的選用、安裝過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的一些要點(diǎn)有充分的認(rèn)識(shí)，并且了解各種不同性質(zhì)的探測(cè)器，由于其工作原理不同，所使用的環(huán)境要求也不盡相同。
下面以各類探測(cè)器的原理為切入點(diǎn)，來(lái)簡(jiǎn)述如何選用各類探測(cè)器以及安裝探測(cè)器應(yīng)該注意的要點(diǎn)。
被動(dòng)紅外探測(cè)器
被動(dòng)式紅外探測(cè)器不向空間輻射能量，而是依*接收人體發(fā)出的紅外輻射來(lái)進(jìn)行報(bào)警。任何溫度在零攝氏度以上的物體都會(huì)不斷地向外界輻射紅外線，人體的表面溫度為36℃，其大部分輻射的能量集中在8 ~ 12μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
在探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體透過(guò)衣服的紅外輻射能量被探測(cè)器的菲涅耳透鏡聚焦于熱釋電傳感器上。當(dāng)人體（入侵者）在這一探測(cè)范圍中運(yùn)動(dòng)時(shí)，順次地進(jìn)入菲涅耳透鏡的某一視區(qū)，又走出這一視區(qū)，熱釋電傳感器對(duì)運(yùn)動(dòng)的人體一會(huì)兒“看”到，然后又“看”不到，這種人體移動(dòng)時(shí)變化的熱釋電信號(hào)就觸發(fā)探測(cè)器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。傳感器輸出信號(hào)的頻率大約為0.1~10Hz ，這一頻率范圍是由探測(cè)器中的菲涅爾透鏡、人體運(yùn)動(dòng)速度和熱釋電傳感器本身的特性決定。
被動(dòng)式紅外探測(cè)器根據(jù)視區(qū)探測(cè)模式，可直接安裝在墻上、天花板上或墻角，其布置和安裝的原則如下：
1、 安裝高度通常為2~4m，在此高度探測(cè)器可獲得zui大探測(cè)有效距離。
2、探測(cè)器對(duì)橫向切割探測(cè)視區(qū)的人體運(yùn)動(dòng)zui敏感，故安裝時(shí)應(yīng)盡量利用這個(gè)特性達(dá)到*效果。
3、應(yīng)該充分注意探測(cè)背景的紅外輻射情況，并且要求選擇的背景是不動(dòng)的。
4、警戒區(qū)內(nèi)不要有空調(diào)或熱源，如果無(wú)法避免熱源，則應(yīng)與熱源保持至少1.5m以上的間隔距離，并且探測(cè)器不要對(duì)準(zhǔn)燈泡、火爐、冰箱散熱器、空調(diào)的出風(fēng)口。
5、探測(cè)器不要對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)光源，應(yīng)避免正對(duì)陽(yáng)光或陽(yáng)光反射的地方，也應(yīng)避開(kāi)窗戶。
6、探測(cè)器視區(qū)內(nèi)不要有遮擋物和電風(fēng)扇葉片的干擾，也不要安裝在強(qiáng)電磁輻射源附近（例如無(wú)線電發(fā)射機(jī)、電動(dòng)機(jī)）。
7、被動(dòng)紅外探測(cè)器不要安裝在容易震動(dòng)的物體上，否則物體震動(dòng)將導(dǎo)致探測(cè)器震動(dòng)，相當(dāng)于背景輻射的變化，會(huì)引起誤報(bào)。
8、要注意探測(cè)器的視角范圍，防止“死角”。
主動(dòng)紅外探測(cè)器（紅外對(duì)射、紅外柵欄）
主動(dòng)式紅外探測(cè)器由發(fā)射器和接收器兩部分組成。發(fā)射器向正對(duì)向安裝的、在數(shù)米或數(shù)十米乃至數(shù)百米遠(yuǎn)的接收器發(fā)出紅外線射束，當(dāng)紅外線射束被物體遮擋時(shí)，接收器即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，因此它又被稱為紅外對(duì)射探測(cè)器或紅外柵欄。紅外對(duì)射有雙光束、三光束、四光束等，紅外柵欄一般在四光束以上，甚至有多至十幾束。
主動(dòng)紅外探測(cè)器應(yīng)安裝在固定的物體上，尤其是發(fā)射器和接收器較遠(yuǎn)時(shí)，不論是發(fā)射器是接收器，輕微的晃動(dòng)就會(huì)引起誤報(bào)，并且要極力避免樹(shù)葉、晃動(dòng)物體對(duì)紅外光束的干擾。當(dāng)使用多對(duì)紅外對(duì)射探測(cè)器或者紅外柵欄組成光墻或光網(wǎng)時(shí)，要避免消除紅外光束的交*誤射（如圖1A、B中虛線所示），方法是合理選擇發(fā)射器和接收器的安裝位置使不發(fā)生交*誤射，或選用不同頻率的紅外對(duì)射探測(cè)器，調(diào)節(jié)各探測(cè)器使在不同的頻率段工作。
雙鑒探測(cè)器
各種探測(cè)器有其優(yōu)點(diǎn)，但也各有其不足之處，單技術(shù)的微波探測(cè)器對(duì)物體的振動(dòng)（如門、窗的抖動(dòng)等）往往會(huì)發(fā)生誤報(bào)警，而被動(dòng)紅外探測(cè)器對(duì)防范區(qū)域內(nèi)任何快速的溫度變化，或溫度較高的熱對(duì)流等也會(huì)發(fā)生誤報(bào)警。為了減少探測(cè)器誤報(bào)問(wèn)題，人們提出互補(bǔ)型雙技術(shù)方法，即把兩種不同探測(cè)原理的探測(cè)器結(jié)合起來(lái)，組成雙技術(shù)的組合型探測(cè)器，又稱為雙鑒探測(cè)器。雙鑒探測(cè)器集兩者的優(yōu)點(diǎn)于一體，取長(zhǎng)補(bǔ)短，對(duì)環(huán)境干擾因素有較強(qiáng)的抑制作用。
目前雙鑒探測(cè)器主要是微波+被動(dòng)紅外探測(cè)器，微波—被動(dòng)紅外雙技術(shù)探測(cè)器實(shí)際上是將這兩種探測(cè)技術(shù)的探測(cè)器封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，并將兩個(gè)探測(cè)器的輸出信號(hào)共同送到“與門”電路，只有當(dāng)兩種探測(cè)技術(shù)的傳感器都探測(cè)到移動(dòng)的人體時(shí)，才觸發(fā)報(bào)警。其基本工作原理如圖2所示。
雙鑒探測(cè)器把微波和被動(dòng)紅外兩種探測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起，它們同時(shí)對(duì)人體的移動(dòng)和體溫進(jìn)行探測(cè)并相互鑒證之后才發(fā)出報(bào)警，由于兩種探測(cè)器的誤報(bào)基本上互相抑制了，而兩者同時(shí)發(fā)生誤報(bào)的概率又極小，所以誤報(bào)率能大大下降。
安裝雙鑒探測(cè)器時(shí)，要求在警戒范圍內(nèi)兩種探測(cè)器的靈敏度盡可能保持均衡。微波探測(cè)器一般對(duì)物體縱向移動(dòng)zui敏感，而被動(dòng)紅外探測(cè)器則對(duì)橫向切割視區(qū)的人體移動(dòng)zui敏感，因此為使這兩種探測(cè)傳感器都處于較敏感狀態(tài)，在安裝微波—被動(dòng)紅外雙鑒探測(cè)器時(shí)，宜使探測(cè)器軸線與警戒區(qū)可能的入侵方向成45°夾角為。
振動(dòng)探測(cè)器YT-JB3
振動(dòng)探測(cè)器是以探測(cè)入侵者的走動(dòng)或進(jìn)行各種破壞活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)來(lái)作為報(bào)警依據(jù)，例如，入侵者在進(jìn)行鑿墻、鉆洞、破壞門、窗、撬保險(xiǎn)柜等破壞活動(dòng)時(shí)，都會(huì)引起這些物體的振動(dòng)，以這些振動(dòng)信號(hào)來(lái)觸發(fā)報(bào)警的探測(cè)器就稱為振動(dòng)探測(cè)器。
振動(dòng)探測(cè)器的基本工作原理
振動(dòng)傳感器是振動(dòng)探測(cè)器的核心組成部件，振動(dòng)探測(cè)器的基本工作原理如圖3所示。
常用的幾種振動(dòng)探測(cè)器
根據(jù)所使用的振動(dòng)傳感器的不同，振動(dòng)探測(cè)器可分為：機(jī)械式振動(dòng)探測(cè)器、慣性棒電子式振動(dòng)探測(cè)器、電動(dòng)式振動(dòng)探測(cè)器、壓電晶體振動(dòng)探測(cè)器、電子式全面型振動(dòng)探測(cè)器等多種類型。
不同類型的振動(dòng)探測(cè)器其工作機(jī)理及安裝要求也各有差異，以遠(yuǎn)拓科技的“YT-JB3振動(dòng)探測(cè)器為例，它屬于壓電晶體振動(dòng)探測(cè)器。該型振動(dòng)探測(cè)器工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)。壓電晶體是一種特殊的晶體，它可以將施加于其上的機(jī)械作用力轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)大小的電壓，即模擬的電信號(hào)。可廣泛應(yīng)用于各種墻體、玻璃、ATM機(jī)、保險(xiǎn)柜、庫(kù)房門窗、機(jī)動(dòng)車等場(chǎng)合的防盜裝置中。特別設(shè)計(jì)作金屬和水泥墻防破壞用，適用于保險(xiǎn)箱、金屬門、密室、錢箱和銀行水泥墻、自動(dòng)柜員機(jī)、ATM取款機(jī)、保險(xiǎn)箱等防擊防敲物體等保護(hù)防盜保險(xiǎn)柜
此電信號(hào)的頻率及幅度與機(jī)械振動(dòng)的頻率及幅度成正比。利用壓電晶體的壓電效應(yīng)就可做成壓電晶體振動(dòng)探測(cè)器，其應(yīng)用范圍廣闊。
振動(dòng)探測(cè)器的安裝使用要點(diǎn)
1． 振動(dòng)探測(cè)器屬于面控制型探測(cè)器，室內(nèi)明裝、暗裝均可，通常安裝于可能入侵的墻壁、天花板、地面或保險(xiǎn)柜上；
2． 探測(cè)器安裝要牢固 ，振動(dòng)傳感器應(yīng)緊貼安裝面，安裝面應(yīng)為干燥的平面；
3． 安裝于墻體時(shí)，距地面高2-2.4ｍ為宜，探測(cè)器垂直于墻面；
4． 埋入地下使用時(shí)深度為10cm左右，不宜埋入土質(zhì)松軟地帶；
5． 振動(dòng)探測(cè)器不宜用于附近有強(qiáng)震動(dòng)干擾源的場(chǎng)所；
6． 安裝的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源（如旋轉(zhuǎn)的電機(jī)、變壓器、風(fēng)扇、空調(diào)），如無(wú)法避開(kāi)震動(dòng)源，則視振動(dòng)源震動(dòng)情況，距離振動(dòng)源1-3米；
7． 注意在振動(dòng)探測(cè)器頻率范圍內(nèi)的高頻震動(dòng)、超聲波的干擾容易引起誤報(bào)。
玻璃破碎探測(cè)器
玻璃破碎探測(cè)器是專門用來(lái)探測(cè)玻璃破碎的探測(cè)器。當(dāng)*分子打碎玻璃試圖入侵作案時(shí)，即可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
玻璃破碎探測(cè)器其是屬于次聲波—玻璃破碎高頻聲響雙技術(shù)探測(cè)器 ，因此它也是一種雙鑒探測(cè)器，此種類型的探測(cè)器比普通的聲控型單技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器或聲控—振動(dòng)型雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器的性能有了進(jìn)一步的提高，是目前較好的一種玻璃破碎探測(cè)器。
探測(cè)玻璃破碎高頻聲響的原理
參見(jiàn)圖4，玻璃破碎時(shí)發(fā)出的響亮刺耳的聲音頻率是處于大約10～15KHZ的高頻段范圍內(nèi)，將帶通放大器的帶寬選在10～15KHz的范圍內(nèi)，就可將玻璃破碎時(shí)產(chǎn)生的高頻聲音信號(hào)取出，從而觸發(fā)報(bào)警。但對(duì)人的腳步聲、說(shuō)話聲、雷雨聲等卻具有較強(qiáng)的抑制作用，從而可以降低誤報(bào)率。
次聲波的產(chǎn)生
次聲波是頻率低于20Hz的聲波，屬于不可聞聲波。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析表明：當(dāng)敲擊門、窗等處的玻璃（此時(shí)玻璃還未破碎）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)超低頻的彈性振動(dòng)波，這種機(jī)械振動(dòng)波就屬于次聲波，而當(dāng)玻璃破碎時(shí)，才會(huì)發(fā)出高頻聲音。
除此之外，以下一些原因也同樣會(huì)導(dǎo)致次聲波的產(chǎn)生。
一般的建筑物，通常其內(nèi)部的各個(gè)房間（或單元）是通過(guò)室內(nèi)的門、窗戶、墻壁、地面、天花板等物體與室外環(huán)境相互隔開(kāi)的，這就造成了房間內(nèi)部與外部的環(huán)境，在溫度、氣壓等方面存在著一定的差異。特別是對(duì)于那些門、窗緊閉、封閉性較好的房間，這種室內(nèi)外的環(huán)境差異就更大些。
當(dāng)入侵者試圖進(jìn)室作案時(shí)，必定要選擇在這個(gè)房間的某個(gè)位置打開(kāi)一個(gè)通道,如打碎玻璃，強(qiáng)行進(jìn)入。由于室內(nèi)外環(huán)境不同所造成的溫差、氣壓差，會(huì)在缺口打開(kāi)的瞬間時(shí)產(chǎn)生氣流，并伴隨產(chǎn)生超低頻的機(jī)械振動(dòng)波，即為次聲波，其頻率甚至可低于10Hz以下。
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