當一個人行走時，每一步都會從地面接觸發出小的但是可以探測到的地震波向各個方向擴散，用來探測入侵者地震波的探測器稱為地音探測器或地震式周界報警探測器。埋在地下的鑑別和探測感測器分別將探測到的地震波信號傳送到處理器，處理器可以鑑別防護區外的車輛、聲震、地震及人走路等地震干擾，只有真正發生入侵時，處理器才會啟動報警裝置。
基本介紹
- 中文名：地音周界報警探測器
- 外文名：rock noise perimeter alarm detector
- 類型：探測器
- 檢測範圍：地震波
- 處理器作用：鑑別防護區外的車輛、聲震
工作原理,電路分析,周界防範技術的現狀,報警探測器的選擇,常用的入侵探測器,周界防範技術的發展趨勢及展望,
工作原理
地音探測器是用來探測人侵者由地面人侵所產生的地震波的裝置。人行走時, 每一步都會從地面接觸點發出小的、可以測及到的地震波向各方向擴散, 無淪走在土路、混凝土路、柏油路等都會產生這種低頻地震波。將地震波轉變成電信號, 由感測器實現, 進而控制發出報警信號。
電路分析
(1) 地音探測器系統
數字檢波器SN 一4 給出的信號為阻尼振盪信號。帶通濾波器的作用是提取人侵者運動而產生的頻率波, 帶通濾波器的頻寬頻率根據實測而定。可以通過改變RF 和RL 的比例來改變頻寬, 這樣既、靈活又不影響中心頻率f0.
帶通濾波器
帶通濾波器(2)信號處理電路
峰值檢波電路可提取正向信一號也可提取負向信號。積分電路是達到調節時間, 使它必須經過一定的時間才會有效. 比較電路基準信號的確定要經過反覆實測而定, 只有當信號電壓達到一定的閡值時才能觸發報警。各種振動探測器都有一個環境干擾問題,這是由於非入侵活動造成的振動而導致的誤報。對此, 在信號處理上採用了三種方法: 一是採用帶通濾波技術, 將非人侵運動造成的頻率波濾去。二是調節時間, 使它經過一定的時間才算有效。三是採用比較電路。這樣可使大部分的誤報消除掉, 但有些入侵和非入侵活動造成的振動頻率類似時則較難解決。
周界防範技術的現狀
作為現代的周界防範技術,從前端探測器的工作方式上大體可分為六類:第一類是以微波牆為代表的,進行面的防範的報帶技術,類似於現在人們還在使用的牆體,只不過它只起報警作用,不能起到阻擋作用。第二類是以紅外、雷射為代表的對射線型的防範報警技術,該技術是指在前端探測器的兩端構成一種看不見、摸不著的無形警戒線,當這條警戒線上任意處的警戒狀態被破壞時,即發出報警信號。第三類是以振動感測電纜、振動光纖、泄露電纜、駐極體電纜、電場感應電纜以及其它各種線纜式感測器的報警技術,該技術的特點是探測器均為線纜或線纜形狀,較適合不規則形狀地形、地貌使用。第四類是高壓脈衝電網報警技術,該技術集碰觸報警、短路報警、斷路報警、瞬間高壓電擊為一身,是報警器中為數不多的帶有制約能力的報警器,因其具有電擊能力,一般只在特殊場合使用。第五類是地下周界壓力差分探測技術,該技術是基於兩個管子在同一探測區域而感受到不同的壓力,將這種壓力轉換成報警信號。第六類是視頻報警技術,它是一種把攝像機的監視技術同報警技術相結合的新型監控報警技術,其直觀、易操作的特點也被廣泛地套用在周界防護中。
這六類技術在人們的周界防範中被廣泛的採用。有些點位報警設備也用於周界防範中的某一部位,如門磁開關等。
報警探測器的選擇
周界安防中,入侵探測器的選擇很重要,選擇的正確與否直接關係到該項報警系統能否發揮作用和能發揮到什麼樣的作用,關係到施工單位能否順利交工,關係到業主或投資人的投資收效,關係到使用者的預期安全能否得到有效保障。
首先,設計人員要做到兩清一明確:兩清,一是對各種周界入侵報警探測器的適用性即性能特點、各種技術指標、適用範圍、安裝方式特別是局限性搞清楚;二是對入侵探測器的使用環境搞清楚,包括當地的社會治安狀況,人防物防情況、氣候環境的影響、設備的電磁兼容影響、周圍是否有干擾源、信號傳輸方式、安裝點位的地形地貌等。一明確是指設計者一定要非常明確該設備的防範目標,防範對象。兩清一明確以後,做到正確的選擇入侵探測器是不難的。
常用的入侵探測器
1、對射型微波入侵探測器
這種探測器主要用於室外周界防護,採用場干擾原理。安裝時,發射機與接收機分開相對而立,其間形成一個穩定的微波場,用來警戒所要防範的場所。一旦有人闖入這個微波建立起來的警戒區,微波場就受到干擾,微波接收機就會探測到一種異常信息,當這個異常信息超過事先設定的閨值時,便會觸發報警。它的優點是不需要精確校準,安裝簡便;缺點是電磁波長期輻射對人體有傷害,價格較高。
2、主動紅外入侵探測器
這種探測器是通過光線直射原理判別有無阻擋,當有阻礙時,接收端接收不到光信號,即產生報警信號,光源為非可見的紅外光。這種探測器優點是價格較低,安裝簡單。它的缺點是受周圍環境和天氣狀況影響教大。室外用時,警戒範圍周圍的所有千擾物,如紙張、樹葉等都必須及時清除,以免被風吹起遮擋光束,引起誤報警。室外用時要充分考慮自然條件的影響,由於此波段的紅外線,抗自然環境干擾能力低,如雨、雪、風沙等尤是霧天氣,由乾彌散作用,能見度下降,控制距離將會縮短。因此設計工程時,必須適當縮短使用距離,留有餘地,以便在當地一般自然條件下均能正常工作。如在特殊惡劣天氣不能適用,必須對使用者說明,以採取其它警戒手段保證安全。由此可見,此種探測器適用於建築物內的周界防護。
3、雷射對射探測器
這種探測器與主動紅外入侵探測器類似,但發射的是無害雷射,優點是防護距離較長,可高達數公里。缺點是需要精確校準,環境衰減很大,受周界安裝區地形限制可能無法完全發揮其長距離防護的優勢,同時價格較高。雷射探測器由於也是視距型的探測器,所以在光路傳播的路線上不允許有任何障礙物,並且最好不要在崎嶇的地段使用。由於所用的此種雷射波長也是處於近紅外波段,受氣候的干擾較大,如風、雨、雪、霧等的影響會使雷射探測的距離縮短,所以在室外用時要考慮這些因素。
4、振動感測電纜探測器
這種探測器是靠線纜收集振動信號,當探測電纜振動時即產生報警信號。其優點是較隱蔽,不受安裝地形限制適合鐵絲網,鐵制硬柵欄上敷設,也可埋入牆體內起到防鑿的作用,價格適中。缺點是非入侵振動會產生誤報。
5、泄漏電纜入侵探測器
這種探測器的工作原理是將兩根探測電纜平行埋入地下,兩根電纜間形成無形的電磁場探測區。泄漏電纜原來主要套用於坑道通訊,現在泄漏電纜在入侵探測方面的套用已逐漸增加。泄漏電纜是掩埋在地下使用的,因而它不受外界影響,基本上可以說是全天候的。儘管它的價格較貴,但它仍然適合用戶的需要。此設備優點是隱蔽,不受地形限制,可以在綠化帶、水泥地面等多種地形安裝。缺點是場噪聲會產生誤報,價格較高。
6、高壓脈衝電子圍欄
這種探測器是在多根平行導線上加脈衝高壓電形成防護,高壓電可以對人體造成瞬時電擊,使人有刺痛感,脈衝發射可以使人體不會持續受到電擊傷害。優點是物理防禦和技術防禦相結合,在入侵時不僅給入侵者身體上的警告,同時也給監控室發出報警信號。它是一種新穎、廉價、適用性強的周界防護報警裝置。在採用了微電腦等多項先進技術後,解決了系統中的抗干擾、人為破壞、誤傷、誤報等一系列技術難題。它的缺點是不夠隱蔽。
7、振動光纖探測器
這種探測器靠光纖振動,收集分析後形成防護報警信號。優點是光纖報警抗干擾性能很好,不受雷、電、磁、風、雪、雨、霧等自然條件和環境的影響,特別適用於有強電磁干擾和環境條件惡劣的場合。而且它很隱蔽,適合各種圍欄,誤報率低。缺點是無法避免非入侵的振動產生的誤報,而且價格偏高。
8、視頻移動偵測
這種探測器是以視頻監控為依託,將攝像機拍攝的圖像比對形成防護面,當有入侵者進入時,通過疊加圖像可以產生報警信號輸出。由於各種報警系統(或報警器)很難做到絕對沒誤報,而誤報往往使巡查力量疲於奔波,所以,人們往往把閉路電視系統作為檢驗報警情況的驗證系統。一旦報警系統報警時,工作人員可以通過該報警現場的攝像機先看一看是否真的有人入侵,如果是誤報,那就不用派遣巡查力量前去現場,這樣,人們就不必為誤報所擾。人們又把閉路電視發展成為視頻報警器,在監視功能之上又加上一個報警功能,把監視與報警功能合二為一,這實在是一個較快的發展,因為它減輕了工作人員的勞動強度。原來工作人員必須在眾多的監視器上來回不停地巡視,以求發現有什麼異常的情況,眼睛容易疲勞。現在有了視頻報警器,就用不著再不停地來回去看眾多的監視器,而只要在相應的報警監視器上觀看情況就可以了。這樣,就自然大大減輕了勞動強度。所以視頻報警器很受人們的歡迎。它的優點是防護面較大,直觀,容易記錄。缺點是不隱蔽,易被視覺欺騙,分析效果不好,而且價格高。
當然,除上所述,還有其它入侵探測器,各有特點。這些產品只有滿足人們精確化和人性化的要求,才能在市場上贏得更多親睞。
著眼於周界防範技術的現狀,我們期待著更多以新技術為依託的新產品的問世,周界防範技術發展也將擁有自己良好的發展空間和廣闊的前景。
周界防範技術的發展趨勢及展望
由於周界報警對設備的環境要求較高。比如,氣候環境,雨、雪、風、霧、溫度等,比如地形地貌,在一個高低不平和曲曲折折的場所就無法使用對射類的報警設備;在一個物體移動頻繁和車輛經常通過的場所也無法使用振動式和感應式探測設備。
由於以上原因,在周界防範技術上近幾年除視頻報警以外,其它方面沒有什重大突破。所以目前市場上可用於周界報警的設備種類並不是很多,迫切需要一種可以不受環境影響,適合多種場合的周界防範設備。由於周界防範技術是集電子技術、感測技術、精密技術、光學技術、計算機及其軟體技術、視頻技術、通訊技術、以及正在密切結合的網路技術的綜合性的防範套用技術。所以,周界防範技術的發展還要寄希望於新技術、新材料的突破,寄希望於周界報警軟體技術的提升和支持。
在近期有較大發展的可能是報警軟體技術和視頻技術:
1、軟體技術的提升將會是推動周界防範的強大動力。
軟體技術的提升將使周界報警適用的範圍有了更大的發展,它不僅加強了周界防範器材的集成,還與硬體一起實現了周界防範的智慧型化,減少誤報、漏報,將這一重要的周界防範效果考查指標提高。
2、視頻報警技術在軟體技術的推進下將有很大的潛力。
視頻報警存在需要夜間光源、被動紅外攝像機的造價高、防範距離較近和在夜間靈敏度不高等缺陷.在軟體技術的推動下就能更好地彌補視頻報警技術的這些缺陷。同時在軟體技術的支持下,視頻報警將上升到周界報警家族中的重要地位。
綜上總述,科技的發展與進步將是周界防範乃致整個安防業發展的不竭動力。我們期待著周界防範技術的進步為人們帶來更安全、更舒適、更美好的生活空間。
