《入侵探测技术分析及市场发展》 内容 1、振动入侵探测器的原理及其应用解析 GB/T10488-1997振动入侵探测器作为国家标准已实施三年,振动入侵探测器作为技防手段已逐步被人们认识和应用。为了更好地贯彻GB/T10488-1997振动入侵探测器的国家标准顺利实施,使更多的人了解振动入侵探测器的原理和应用,现结合本公司研制生产的振动入侵探测器介绍一下有关振动入侵探测器原理和应用的基本知识。 1|振动入侵探测器在预防犯罪中的作用 改革开放以来,随着人、财、物大流动,犯罪形势也发生了很大变化。不少犯罪分子把罪恶的手伸向银行、博物馆、古墓和枪支弹药库,屡屡得手。如黑龙江省、吉林省、山西省、广西省等几十起案件,不仅造成巨大的经济损失,枪支弹药的失窃,对社会治安也构成重大威胁。对这些案例进行分析,我们发现其中有不少起案件是挖地道和破墙而入的。银行的保卫成员对门窗的守卫极为严密,企图从门窗进入金库的犯罪分子有百分之八十未能得逞。在正面不得而入的情况下,他们就在地下管道、通风处、地下室等能够接近金库的薄弱环节上打主意。为了对付这种犯罪,银行对金库墙壁进行一次次的加固。在采用密集钢筋和高标号水泥筑成五十公分厚度时,挖墙入室案件明显减少。但是贼心不死,利用普通的工具挖不开,就采用一种可以贴在墙上的可塑性浓缩炸药进行定向爆炸。这种新型炸药爆炸的声音虽小,但威力极强。守库人员只感到轻微震感,作案时不易被发现。有的犯罪分子还与金库设计施工人员相互勾结,专门寻找最薄弱部位进行小剂量爆破,便作案成功率更高。为了对付这种犯罪,守库人员进一步加强了周界的防护。于是一些犯罪分子又采取远距离挖地道的办法来接近金库。振动入侵探测器正是在这种情况下应运而生的。银行金库采用这种探测器后,破墙而入的案件确实明显减少,因此这种探测器得以迅速推广。 我公司在汲取国外经验教训的基础上,为了防患于未然,早在84年就开始了振动入侵探测器的研究,于86年投入市场。产品一经问世,立即得到社会各界的公认。先后在银行、文物博物馆、部队等系统广泛应用。几年来预防了多起重大案件的发生,发挥了很大的社会效益,无疑又为我国的防范犯罪增加了一个新的哨兵。为了对它有所了解,我们必须知道它的原理、结构、安装及使用方法。 2|振动入侵探没器原理分析振动入侵探测器,又称振动测量。振动测量是一间极其复杂的技术。因为我们处的环境时刻都在振动之中。有来自地球本身的变动,如火山爆发、地震;有来自人为的机械振动,如汽车火车运动、机床开动振动等,这就给振动测量带来很大的麻烦。振动入侵探测器是门检测人为对墙、地面、保险柜的机械冲击引起的振动信号。为此,在分析振动入侵探测器之前,首先要弄清以下几个问题。 2.1振动是什么当一个物体相对一个参考位置作出振荡运动时,这个物体便被称为振动。在一秒钟的时间内,发生完整运动循环的次数叫做频率。振动幅度是用来描述振动强度的特性,振动幅度大,振动强度也大。振动参数一加速度、速度及位移,表示测量单位。 2.2振动入侵探测器术语①振动入侵探测器-在警戒区内能对入侵者引起的机械振动(冲击)而发出报警的探测装置。②振动传感器-振动入侵探测器中,能敏感振动冲击并将其转换成电信号的部件。③适调放大器-振动入侵探测器中,能将传感器输出的电信号变换并放大到触发器所需电平的部件。④触发器-在振动入侵探测器中,能将适调放大器输出电平转换成继电器开关状态的部件。 2.3振动入侵探测器分类 按警戒对象可分为三种:①建筑物振动入侵探测器-当入侵者对建筑物进行打击时,能够响应其引起的机械冲击并产生报警信号的探测装置。②地音振动入侵探测器-对入侵者在探测范围内的地面行走或车辆行驶产生的机械冲击引起的振动信号能产生报警的探测装置。③保险柜振动入侵探测器-当保险柜受到打击或正常开启时能响应其引起的冲击并产生报警信号的探测装置。 2.4振动入侵探测器的原理分析 1.振动入侵探测器的组成 振动入侵探测器是由振动传感器、适调放大器、触发器、电源四部分组成。 振动入侵探测器其原理并不复杂,但在电路设计上必须采取一定的措施来减少误报:使非人为冲击振动不报警,人为对建筑物冲击振动必须报警。这部分一般比较容易理解,所以不作重点介绍。重点介绍传感器,因为它是振动入侵探测器的核心。 2.传感器是振动入侵探测器的关键部件 振动传感器是发现入侵行为的关键部件。 振动传感器有如下分类:传感器种类较多,用于振动入侵探测器的传感器有位移式传感器、速度传感器、加速度传感器。 振动入侵探测器出厂前均进行了检测,由于运输等原因也可能会出现一些偏差,最好再复查一下。复查的办法有两种。一种是在办公室检查,另一种方法是实际安装好检查。 2、基于视频运动分析检测的入侵探测应用 入侵探测从探测的目标来区分,通常可分为区域入侵探测和周界入侵探测,前者是指对某一目标区域进行有效监测,发现侵入该区域的入侵行为时产生报警,提醒监管人员注意,而周界入侵探测则通常指对某一线状边界(如重要区域的围墙)进行监测,当发现有非法通过该边界的行为时产生报警。由于区域入侵探测需要同时顾及一个整体的平面,具有一定的难度,因此实际应用中往往多采用周界入侵探测来代替区域入侵探测,即在目标区域的边界上使用周界入侵探测,并假设进入目标区域的行为首先会触动周界入侵报警(在绝大部分情况下这一假设都是成立的),以实现对目标区域的监测保护,但这一假设在某些特殊情况下也是并不成立的,这一点在稍后将有所提及。 由于大部分情况下使用的都是周界入侵报警形式,因此以周界入侵探测为例来说明一下目前市场上使用的一些技术。首先,目前市场上最为常用的入侵探测器莫过于红外对射探测器。随便在一些重要的区域转一转,往往都能发现围墙或护栏上端都会有一些黑色的盒子,特别是在拐角处,这便是红外对射探测器。红外对射探测器设备通常成对出现,一个发一个收,互相对应,安装时收发装置需要互相对准,以便接收盒能够接收到由发送盒发送的红外射线。 红外对射探测器具有技术成熟、成本低、不受环境光照影响、抗风性好、抗震动性较好等特点,在雾、雨、雪等气候条件下也能保持较好的性能。其缺陷在于设备易老化,使用寿命短等方面,同时,对于安装在墙上或护栏上的红外对射探测器来说,由于鸟类在墙头上的停留也往往会阻断射线从而产生误报警(通常也称为虚警)。此外,红外对射探测器还有一个特点,即其作为报警触发感应头的红外对射线只能直线传播,因此如果某一区域的周界是一个不规则多边形,则只能是一条直线边安装一对探测器,这样会导致成本的增加,如果周界是一条弧形的曲线,则更难以决定使用多少对探测器以及应该安装在何处了。 震动电缆是另一种常见的入侵探测器。它采用的是一根特殊的电缆,这根电缆能感应到外界触碰而产生的震动,并电缆内电流的变化,从而触发报警。与红外对射探测器相类似的是,它同样作为一种周界入侵报警装置也通常安装在围墙或护栏的上方,当有人翻越周界时触动震动电缆便会触发报警感应。震动电缆的使用寿命相对于红外对射探测器来说较长一些,而且对于风、雾、雨、雪、温度等外界环境条件有很好的适应性,但同样容易被鸟类等动物造成误触发。同时,由于震动电缆内随时通有电流,因此耗电量相对略高些,而且也会在电缆周围形成电场。 与震动电缆相类似的是泄露电缆,其工作原理不同但使用方式却类似。泄露电缆感应的并不是电缆所受的触摸震动,而是由于触摸而造成的电容效应,形成电流波动,从而触发报警机制。泄露电缆的使用寿命也较长,同时对于风、雾、雨、雪等气候条件以及温度、湿度等适应性也较强,而对于动物引起的虚警则性能较差。 震动电缆和泄露电缆同属于感应电缆,与红外对射报警器相比成本较高一些,但可以适应较为复杂的多边形或弧形边界。激光对射探测器的报警原理与红外对射探测完全一致,同样也是采用阻断式报警机能,但成本更高一些,设备工作稳定性也更好一些,然而也是属于直线阻断报警,多边形周界同样存在成本增加的问题。 3、主动红外入侵探测器使用方法和安装要点 主动红外入侵探测器(ActiveInfraredIntrsionDetector)是由发射机与接收机配对组成,发射机发出红外光束,同时接收机接收发射机发出的红外光束。当发射机发出的红外光束被完全遮断或按给定的百分比部分被遮断时,则接收机因接收不到红外光束即会产生报警信号。 主动红外入侵探测器分类 按光束数分类:单光束、双光束、四光束、光束反射型栅式、多光束栅式;按安装环境分类:室内型、室外型;按工作方式分类:调制型、非调制型。 主动红外入侵探测器的探测距离各个品牌都有不同型号,一般会有10米、20米、30米、40米、60米、80米、100米、150米、200米、300米等。 使用实例 小超市、便利店客人进出口 在进出门口内侧安装一对室内型短距离(≤10米)主动红外入侵探测器,当客人进出时主动红外探测器会发出“报警”信号,该“报警”信号联动叮咚门铃,这样对小超市、便利店的营业员是一个提示,还体现了对客人的迎送之礼,活跃了小超市、便利店的气氛。 窗户入口防范 在窗户外侧安装室外型双光束主动红外入侵探测器,一般安装在窗外墙、近窗下沿,该类安装方式比较适合于二楼以上的窗户,以防范爬上来的入侵者,但其安装要求不会影响开窗(指对外开窗,对平移窗和内开窗不会影响。 内侧安装室内型双光束主动红外入侵探测器。安装在室内窗侧墙面、窗框下沿上方,距窗框下沿80毫米至100毫米效果较好。但对开窗不要产生影响(指对内开窗,对平移窗和外开窗不会影响)。 用主动红外入侵探测器代替被动红外入侵探测器 某计算机机房安装了被动红外入侵探测器后,由于空调间隔启动经常发生误报警,改用主动红外入侵探测器后就消除了误报警现象。 封门:二对双光束主动红外探测器,一对离地150毫米,另一对离地700~800毫米。封窗:二对双光束主动红外探测器,一对离窗下沿100毫米,另一对离窗下沿600毫米。 住宅小区和单位周界防范 由于主动红外入侵探测器具有性能好、安装方便、价格低廉等优点,所以近年来被广泛选用安装于机关、工厂、住宅小区等处的围墙、栏栅上,以对周界侵入进行防范。 探测器选用原则是根据围墙、栏栅二拐点间的直线长度选择相应有效探测距离的主动红外探测器,探测器被安装在围墙、栏栅的上端或外侧,并要使被保护的周界没有探测盲区。 但由于主动红外探测器易受环境、气候等因素的影响,所以一些非常重要的场合,如部队、军队仓库、机场、监狱、重要居所等处不选用安装主动红外探测器,而选用其它探测技术,或多重探测技术,甚至加装栏栅。 主动红外探测器选用及安装注意事项适用环境要求 室外与室内主动红外探测器对应用环境有较高的要求,根据国家标准(GB10408.4.-2000),主动红外探测器在选用时,对所适用的环境,其性能上要达到如下要求: ●承受高低温性能:室内型-10℃~+55℃、室外型-25℃~+70℃、相对湿度≤95%; ●抗恒定湿热要求:+40±2℃、RH(93±2.3)%; ●抗振动要求:10Hz~55Hz正弦振动、振幅0.75mm、一倍频程/1分钟; ●抗冲击要求:室内型15g、11ms;室外型30g、18ms。 总之,室外型的要求等级要明显高于室内型的。 探测距离要求 室外型主动红外探测器的最大探测距离按探测器技术要求规定一般应是其标称探测距离的6倍。室外型探测器需要考虑到室外环境及天气因素,也就是指在室外遇到风、雪、雨、风沙等情况也要能正常工作。所以在实际使用时,按照行规和公安技防规范要求还常常再增加余量,现在约定的共识是:“实际探测使用距离≤厂方标称值的70%”。例如:标称值300米的探测器,在理想环境条件下能探测的距离应是1800米(即标称值的六倍),但在实际使用时只能用于保护≤240米的围墙(栏栅)。 光束选择要求 关于单光束、双光束、四光束探测器的选用,常规情况都选用双光束主动红外入侵探测器。因为一般来说,正常人体截面积大致在为500mm(身宽)x200mm(身厚)左右,如选用四光束主动红外入侵探测器可能会发生不能遮挡上部某条红外射线,而漏报警,当然选用四光束主动红外入侵探测器则误报较少。但一般仍建议在周界围墙上选用双光束主动入侵探测器为宜。(从经济角度考虑也选用双光束主动红外探测器为好),不过某些特殊应用场合还会选用四光束主动红外入侵探测器。 一般安装双光束主动入侵探测器时要求探测器下光束离墙顶端在150mm左右,这样能确保入侵者在越墙时会正好遮挡住二根红外光束,而引发报警。 但选用双光束探测器(与单光束比较)不会因为由于小动物、树叶等遮挡一根光束而产生误报,这样在一定程度上提高了探测器的可靠和稳定性。 因此从可靠性、稳定性以及经济性等因素考虑,在一般室外应用场合选择双光束探测器还是比较合理的。 另外,长距探测器一般要求选用标称值≤100米(按探测距离70米使用)的,这样使探测防区总是≤70米,使得有利于报警定位。 安装位置要求 主动红外入侵探测器响应时间在安装使用中应要加以特别注意。根据国家标准(GB10408.4.-2000),一般探测器的光束被遮挡的持续时间≥(40±10%)ms时,探测器应产生报警信号;光束被遮挡的持续时间≤(20±10%)ms,探测器不应产生报警信号。这就说明(20±10%)ms<遮挡时间<(40±10%)ms时,有一个报警与否的不确定时间域。遮挡时间是由遮挡物体的运动速度和它的遮挡体积决定的。所以为了避免(20±10%)ms<遮挡时间<(40±10%)ms(报警与否的不确定时间域),一般要求周界探测器安装在围墙顶部或略靠外侧,因为上爬的速度要远低于下跳的速度,所以上爬时间要多于下跳时间(人下跳时,遮挡时间有可能小于20ms),以延缓遮挡时间。如图4所示,A、B安装位置比较合理,而C位置决不建议。 另外,人的截面尺寸也是主动红外入侵探测器安装时要考虑的依据。比如参照上海地方标准(DB31/294-2003)要求,如安装在围墙顶部(B位置),则要求下光束距围墙顶端间距保持(150±10)mm;如安装在围墙外侧(A位置),则要求光束距围墙间距保持(175±25)mm。按上述间距一般能保证入侵者在越墙时能有效地遮挡双光束,而使正常触发报警。 避免盲区要求 二对相邻的主动红外入侵探测器要求交叉安装,一般要求交叉间距要≥300mm,即在至少300mm以内是二对相邻探测器的公共保护区。当然二对相邻探测器光束方向要相反。 如果是立柱加栏栅形围墙,一般两根立柱的间距远大于300mm,而在3~5m,此时交叉保护在立柱之间是最理想的选择。 其它安装要求 应注意周界探测器安装要与周界实体、绿化等合理协调,若不事前协调,容易出死角和漏洞,致使周界防范设备无法合理安装,造成达不到探测效果。例如,有些小区为了美化,立柱很大很高、立柱灯具过大、栅栏顶部波浪型或距立柱顶端过远、树枝茂密遮挡探测器射线等等,都将极大地影响周界探测器的效果。 安装在同一直线上的两对主动红外入侵探测器,应该使发射机或接收机相背安装。否则,会发生某对探测器的发射机的射线射入另一对探测器的接收机,而使探测器不能正常工作。 所以实际安装时,采用在相同直线上的两对主动红外入侵探测器应发射端或接收端相背,或采用具有频率调制功能的探测器,也可避免发射接收互相干扰。 多重交叉立体防范实例 在博物馆等重要部位经常采用多对主动红外探测器及其它多种技术的探测器,如压力探测器、振动探测器、玻璃破碎探测器、光罩等,共同组成多重交叉立体防范体系。还采用了多对主动红外入侵探测器和压力探测器组成交叉立体防护,有的还采用电视摄像监控技术和声音复合技术以形成多重立体保护。当然物防措施也是不可缺少,它是延长阻止罪犯作案时间,为制止犯罪和擒拿罪犯赢得充裕的时间。 结语 由于主动红外入侵探测器是一种性能可靠稳定、安装方便、价格低廉的技防设备,所以在近些年得到广泛应用。为了使用好该技防器材,应了解它的技术性能和安装要点,在实际应用时才能扬长避短,为我所用,使它发挥出最佳的效果。 4、浅谈入侵探测器的组成、分类及主要特点 一、入侵探测器的组成 入侵探测器(Intrusiondetector)是安防报警系统的输入部分,是用来探测入侵者入侵时所发生的移动或其它动作的装置。 入侵探测器通常由传感器(Sensor)、信号处理器和输出接口组成,简单的入侵探测器可以没有信号处理器和输出接口。 传感器是一种物理量的探测、转换装置。它就像入侵探测器的眼睛、鼻子、耳朵一样,入侵者在实施入侵时总是要发出声响、振动、阻断光路,对地面或某些物体产生压力,破坏原有温度场发出红外光等物理现象,传感器则是利用某些材料对这些物理现象的敏感性而将其感知并转换为相应的电信号和电参量(电压、电流、电阻、电容等)。处理器则对电信号放大、滤波、整形后成为有效的报警信号。输出接口使入侵探测器的输出呈现两种输出状态,即警戒状态为无电位的常闭触点或导通电阻不大于100Ω。报警状态和未加电时为常闭触点开路或开路电阻不小于1MΩ。 二、入侵探测器的分类 入侵探测器有多种多样,进行分类将有助于从总体上对入侵探测器的认识和掌握 入侵探测器通常可按传感器的种类、工作方式、警戒范围、传输方式、应用场合来区分。 1.按传感器种类分类 按传感器的种类,即按传感器探测的物理量来区分,通常有:磁控开关探测器、振动探测器、超声入侵探测器、次声入侵探测器、红外入侵探测器、微波入侵探测器和视频移动探测器等等 探测器的名称大多是按传感器的种类来称呼的。 2.按入侵探测器工作方式来分类 按入侵探测器工作方式分类,有:主动式入侵探测器和被动式入侵探测器两种。 被动入侵探测器在工作时不需向探测现场发出信号,而依靠对被测物体自身存在的能量进行检测。平时,在传感器上输出一个稳定的信号,当出现入侵情况时,稳定信号被破坏,输出带有报警信息,经处理发出报警信号。例如,被动红外入侵探测器利用了热电传感器能检测被测物体发射的红外线能量的原理。当被测物体移动时,把周围环境温度与移动被测物体表面温度差的变化检测出来,从而触发探测器的报警输出。所以,被动红外入侵探测器是被动式入侵探测器. 主动式探测器是在工作时,探测器要向探测现场发出某种形式的能量,经反射或直射在接收传感器上形成一个稳定信号,当出现入侵情况时,稳定信号被破坏,输出带有报警信息,经处理发出报警信号。例如,微波入侵探测器,由微波发射器发射微波能量,在探测现场形成稳定的微波场,一旦移动的被测物体入侵时,稳定的微波场便遭到破坏,微波接收机接收这一变化后,即输出报警信号。所以,微波入侵探测器是主动式探测器。主动式探测器其发射装置和接收传感器可以在同一位置,如,微波入侵探测器。也可以在不同位置,如,对射式主动红外入侵探测器 被动式入侵探测器有:被动红外入侵探测器、振动入侵探测器、声控入侵探测器、视频移动探测器等等。主动式入侵探测器有:微波入侵探测器、主动红外入侵探测器、超声波入侵探测器等等 3.按警戒范围分类 按警戒范围可分成点控制探测器、线控制探测器、面控制探测器和空间控制探测器. 点控制探测器是指警戒范围仅是一个点的探测器。当这个警戒点的警戒状态被破坏时,即发出报警信号。如安装在门窗、柜台、保险柜的磁控开关探测器,当这一警戒点出现危险情况时,即发出报警信号。磁控开关和微动开关探测器、压力传感器常用作点控制探测器. 线控制探测器警戒的是一条直线范围,当这条警戒线上出现危险情况时,发出报警信号。如主动红外入侵探测器或激光入侵探测器,先由红外源或激光器发出一束红外光或激光,被接收器接收,当红外光和激光被遮断,探测器即发出报警信号。主动红外、激光和感应式入侵探测器常用作线控制式探测器。 面控制探测器警戒范围为一个面,如仓库、农场的周界围网等。当警戒面上出现危害时,即发出报警信号。如振动入侵探测器装在一面墙上,当这个墙面上任何一点受到振动时,即发出报警信号。振动入侵探测器、栅栏式被动红外入侵探测器、平行线电场畸变探测器等常用做面控制式探测器。 空间控制探测器警戒的范围是一个空间,如档案室、资料室、武器库等。当这个警戒空间内的任意处出现入侵危害时,即发出报警信号。如在微波入侵探测器所警戒的空间内,入侵者从门窗、天花板或地板的任何一处入侵其中,都会产生报警信号。声控入侵探测器、超声波入侵探测器、微波入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波红外复合探测器等探测器,常用作空间防范控制探测器。 4.按探测信号传输方式来分类 按探测信号传输方式来划分,探测器可分为有线探测器和无线探测器两类。探测信号由传输线(如双绞线、多芯线、电话线、电缆等等)来传输的探测器,称为有线传输探测器。这是目前大量采用的方式。探测信号经调制后由空间电磁波来传输的探测器,称为无线传输探测器。在防范现场很分散或不便架设传输线的情况下,无线传输探测器有它独特的作用。为实现无线传输,在报警控制器上必需增加无线接收机。 5.按应用场合分类 按应用场合分,入侵探测器可分为室外探测器和室内探测器两种。 室外入侵探测器又可分为建筑物外围探测器和周界探测器。周界探测器用于防范区域的周界警戒,是防范者的第一道防线,如泄漏电缆探测器、电子围栏式周界探测器等。建筑物外围探测器用于防范区域内建筑物的外围警戒,是防范者的第二道防线,如主动红外入侵探测器、室外微波入侵探测器、振动探测器等。 室内入侵探测器是防范入侵者的最后防线。如微动开关探测器、振动探测器、被动红外入侵探测器等。 三、入侵探测器的主要性能要求 入侵探测器的灵敏度和探测范围应符合产品标准的规定。 1.电源适应范围 当入侵探测器的电源电压在额定值的85%~110%范围内变化时,入侵探测器应不需调整而能正常工作,且性能指标应符合要求。 2.过压状态运行 入侵探测器在电源电压为额定值的115%时,以每分钟不大于15次的报警速率循环50次,每次均应完成警戒、报警的功能。 3.备用电源 ①使用交流电源供电的入侵探测器应有直流备用电源,并能在交流电源断电时自动切换到备用电源。 ②备用电源使用时间:银行、仓库、文物单位用的入侵探测器为24小时,商业用的入侵探测器为16小时。交流电源恢复时应对备用电源自动充电。 4.接口 入侵探测器的接口:警戒状态为无电位的常闭触点或导通电阻不大于100Ω。报警状态和未加电时为常闭触点开路或开路电阻不小于1MΩ 5.稳定性要求 入侵探测器在正常气候环境下,连续工作7天不应出现误报警和漏报警,其灵敏度或探测范围的变化不应超过±10%。 6.耐久性要求 入侵探测器在额定电压和额定负载电流下进行警戒、报警和复位,循环6000次,应无电的或机械的故障,也不应有器件损坏或触点粘连 7.抗干扰要求 ①入侵探测器应符合GB6833.1中规定的静电放电敏感度试验、电源瞬态敏感度试验、辐射敏感度试验的要求,不应出现误报警和漏报警 ②抗热气流干扰 入侵探测器在警戒状态下受热气流干扰时应能正常工作,不应出现误报警和漏报警。 8.绝缘电阻 入侵探测器电源插头或电源引入端子与外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻在正常环境条件下应不小于10MΩ(直流电压小于36v,且一端接地者除外)。 四、入侵探测器的弊端及其对策 目前,在安防报警系统中所使用的探测器的弊端,其探测方式主要是探测环境物理量和状态的变化,这种探测方式从本质上不具备识别探测目标的能力。因此,安防报警系统会因为某些意外的情况或受环境因素的影响而触发,从而发生误报警。为此,安防报警系统的入侵探测器采用了多个探测元、多技术复合探测以及智能化的数据分析等方法,这些,确使探测器的性能和功能有了很大的提高,也降低了误报警,但这并未从根本上解决问题。所以,对于风险等级和防护级别较高的场合,安防报警系统必须采用多种不同探测技术组成入侵探测系统来克服或减小由于某些意外的情况或受环境因素的影响而发生误报警,同时加装音频和视频复核装置,当系统报警时,启动音频和视频复核装置工作,对报警防区进行声音和视频图像的复核。 5、数字化:入侵探测器的下一个步伐 入侵探测器经过了20多年的发展,可以说是市面上相当成熟的安防产品。目前各家的产品差异性不大;在技术上也没有很大的突破,基本上还是沿用90年代的技术,厂商们一直前进的方向只是在原有技术积累上,努力地将产品的误、漏报率降到最低,从而提高探测器的稳定性、可靠性。 首先是在硬件改进上,即传感器与透镜两种关键元器件的提升。据了解,传感器负责对收集信号进行分析,传感器分析的程度越准确,就越能将各种误报的信号排除在外;透镜主要起红外线聚焦的作用,聚焦能力越强,产品探测距离就越远,灵敏度就越高。 其次,是通过使用一些先进的技术来提高测器的抗干扰能力,如区域成形技术、四分区逻辑、数字化处理技术等等。不过,从总的趋势来看,入侵探测器亦在不断向数字化技术迈进,并成为一种主流趋势。 豪恩时志杰表示:“以前探测器重点是在硬件,而现在数字化的技术越来越偏重于软件,即把一些产生误报、漏报的可能情况,比如热气流、风、小动物等干扰信号进行量化,然后编到软件里去,让软件识别出各种误报信号,这样就可以减少误报的情况发生机率。” 对于以软件技术为主的数字化处理技术,中国科学院成都计算应用研究所总工程师进一步解释:“直观地说,就是把实践中已经发现可能导致探测器误报或漏报的主、客观因素归纳成可作逻辑判别的不同信号的组合,包括对时间、速度和时延的识别;对点、线、面、空间的综合;以及对个体大小、形状特征,或者行为规律的判识等等。” “以软件为核心的数字化技术扩展性非常强大,即不会造成成本的增加,又能增加产品的功能,因此软件技术发展必将成为未来发展的主流趋势;但这种方法需要收集大量的原始数据进行分析,尽可能模似更多现实环境中可能引起误报的情况。”豪恩时志杰还提到。 青嵘合李晓勇表示:“数字化会成为未来的一个趋势,但是短时间内还不能成为主流,举个例子:如何让探测器通过对周围环境如温度、湿度、刮风、打雷等变化做一个自适应的调节以减小误报率,这不仅需要前端探测器的传感技术的更新,更需要建立在后端主机系统的大量数学模型对系统误差做分析的基础上的技术革新,而且这些新技术的应用必须从高端市场着手,而整个验证的周期将会是个很长的时间。” 另一方面,对于数字化技术在主动对射产品的表现,据OPTEX(奥泰斯)日本总部的亚洲区负责人前田润一朗介绍道:“原来对射产品是用模似方式,即一个发送与接收,数据只有1BIT,而采用数字技术的对射产品,发射器与接收器之间能交换大批量的信息包,数据有23BIT,使得探测器在恶劣的室外环境下也能保持稳定探测性,同时,还能消除来自其它光束或外部来源的可能干扰,并且能自动控制、调整和优化光束能量并维持最佳的性能。” 可见,数字化技术处理可以极大地提高产品的稳定性,其虽然不是很新的技术,但应用在探测器有限的价格范围内,还是值得期侍的。 6、入侵探测器的多重发展之路 安全防范系统庞大复杂,其子系统也有很多,虽然与安防系统中的绝对统治者视频监控系统相比,防盗报警系统在市场和产值上不能相提并论,但由于其独特的作用,在技防建设中举足轻重,特别是对防止盗窃犯罪而言,更是不二之选。而作为防盗报警系统的关键组成部分,入侵探测器被形象地称为防盗报警系统的“眼睛”。那么,如果把安防行业比作一块大蛋糕,则防盗报警系统就是其上薄薄的一层奶油,而入侵探测器就是奶油上面的一颗“草莓”了,虽然所占的份额不多,但是其作用不可小视。经过多年的发展,入侵探测器产品又有了一些新的发展与变化,静观其市场同样既存在机遇,也面临着诸多挑战…… 入侵探测器市场的成长与我国的安防事业的发展并驾齐驱,伴随着安防事业如火如荼的发展,入侵探测器的市场也在风风火火的扩大。因生产入侵探测器而被人们熟知的企业也有很多家。其中目前市场上被用户广泛认可的国际知名品牌主要有:美国Honeywell、德国BOSCH、日本OPTEX、以色列VISONIC、美国GE、日本ALEPH、日本SELCO、日本PULNIX、加拿大枫叶、以色列ROKONET、以色列EL3000等;而国内较有影响力的品牌企业主要有:豪恩、慑力、美安、艾礼安、运筹、派尔多斯、鑫安鑫、科立信、隆泰、泉州发达、上海顺泰、洛阳康联等。 根据一些专家测算:在全国已初步形成的珠江三角洲、长江三角洲、京津冀环渤海地区三大安防产业集群中,截至2006年年底,安防整体市场达到1200亿元(设备市场+工程市场有部分重复计算),其中产品市场700亿元、工程市场420亿元、服务市场80亿元。根据安防产品市场700亿元、报警产品在这里的比例按5-10%计算,大约在35-70亿元,探测器在报警产品中大约占50%以上,那么产值大约是在20-35亿元。多家企业对过去一年探测器的市场也作了估计,总结2006年一年中入侵探测器的市场情况,据豪恩安全科技有限公司的产品总监时志杰介绍,2006年我国市场上对于入侵探测器的需求比2004、2005年翻了几番,近几年市场每年大约能够达到20-40%的增长。深圳市美安科技有限公司的皮幼林总经理也对记者作了一个保守的估计:“2006年国内市场上的流通量约为200万只,市场规模已经超过10个亿”。多家企业的相关负责人都认同年增长量约为30%的数值。 入侵探测器产品与市场现状 目前我国市场上的入侵探测器具有明显的市场细分特征。各个种类的入侵探测器都具有高、中、低端产品,市场格局大致为国际品牌产品主要针对高、中端市场,国内品牌主攻中、低端市场、但是国内厂商的优势在逐渐增强。技术与生产能力有明显改善,开始得到最终用户和工程商认同,在中、低端市场的占有率越来越高。价格成为其主要的竞争优势,但与国外产品相比还存在一定技术、品牌差距。国外的厂商品牌主要来自日本、北美、欧洲、韩国等国家和地区,他们的优势巨大。目前,在大部分细分市场竞争中,国外厂商仍占据有利地位。去年国产产品在市场数量上能达到70%,但产值却只占50%。 Honeywell安防事业部中国区技术工程师赵亚平这样评价市场:“由于国外产品拥有全球知名安防品牌和技术,因此其产品往往定位于高端市场;同时,国内非正规生产企业占据低端市场;而传统的安防制造企业其产品多定位于中端市场”。深圳市慑力实业有限公司策划部经理吴超坦诚:“专业领域如银行等,国外企业把持着优势,像奥运、军火库、银行都是由国外品牌占据,并且处于很稳定的状态,只有家庭领域才是国内品牌跟国外企业竞争的唯一突破口”。像迪卫智能系统有限公司的产品采用以色列的技术,一向以高可靠性著称,其有一款产品具有两个独立红外源,两个独立探头,安装时一个靠近窗的空间,一个对着室内,当由外入内时,就会报警。该产品已经研发有4、5年时间了,依然保持高技术性能,但由于其相当于两个立体空间探测器的成本,所以造价成本高,主要用于商业。 为何国内厂商的竞争力不及国外品牌?美安皮幼林总经理分析认为:“探测器的最关键部分是透镜,它决定了一个探测器性能的好坏,而透镜的好坏又受制于加工精度、透镜表面和棱角的处理等,而这些工艺大陆是做不来的。如一个菲涅尔透镜,采用正交法的设计,大约为2万美金,这样加工一个单面大概是20万元人民币,全部则要50万元人民币,所以很多企业显得财力不够”。优质的镜片可以过滤干扰红外源,并将发射的红外线聚焦后平行发出,以提高红外发射管的发射距离和效率,而接收端的镜片将发射过来的平行红外源聚焦到接收二极管上采集红外信号。性能良好的外罩能进一步过滤外界的白光干扰源,提高探测器的稳定性和可靠性。日本的菲涅尔镜片光学系统设计可以最大限度地过滤干扰光源,但用以过滤白光的外罩原材料由日本垄断,导致优质的主动式红外入侵探测器基本上都是日本技术制造的。 另一方面,国外企业产品对于技术的研发与应用,以及产品品质稳定性的保持,都是国内企业无法逾越的。像专门生产探头的OPTEX,其产品一直具有很高的工艺和技术水平,加之采用了数字技术、多种探测模式技术、双重感光屏蔽技术等,产品性能一直处于领先地位,其研发的SX-360Z具有三组探头,三组高质量焦电素子,针对不同的安装高度,变焦透镜可以构成精确的探测区域。西荣公司研发的SP-215系列被动红外探测器,其设计一改传统的被动红外探测器热释电传感器的电路设计,使探测器在不用运算放大器的情况下做到输出信号是传统被动红外探测器信号的十到一百倍;高信噪比信号的输出解决了传统被动红外探测器在为防止误报而造成漏报、为防止漏报而造成误报的两难问题。该技术的革新使该系列探测器克服了传统被动红外探测器在高温环境下的大范围缩距问题,电路中由于取消了滤波电路使整个电路没有电解电容,取消电解电容的使用不仅使探测器的电路减小了受外界电磁干扰而造成的误报问题,且在低温(-40℃)下也能正常工作。 原因之三就是国内市场发展时间短,市场不成熟。慑力策划部经理吴超举例说:“入侵探测器的市场才经过十几年发展,真正的发展也就是近几年,被中国人接受、消化、再研发、做市场都不足十年,行业还是很嫩。现在购买时首先想到的还是产品会不会坏,但在购买电视就不会想这个问题。只有经过时间的沉淀,产品质量、稳定性有保障,市场才能达到成熟”。 目前各企业研发的方向为:国外品牌追求产品的高可靠性和稳定性,电子技术更加先进,整体的智能化程度比较高;中国企业则更多追求产品的多功能发展,注重软件的开发、使用的便利性或者是外观的设计等。BOSCH销售经理王斌说:“专业来讲,新的突破很少,大都还是在原有技术上的改进”。 入侵探测器想做到不漏报容易达到,关键就是如何防误报。一般来讲,企业都是通过对硬件和软件的改进来实现的,对产品多加红外、微波,采用人工智能、微处理器技术,增加智能判断的功能等,把一些干扰处理掉,提高产品性能。入侵探测器种类繁多,目前市场上产品的技术基本还是以红外单技术、红外微波双技术(双鉴)为主,所谓的三鉴甚至四鉴可以说是在双鉴基础上加入的电路智能技术,也可以叫做微处理技术,新的发展正是这种技术的发展。比如:Honeywell的防宠物技术——减少因为宠物引起的误报、K波段微波——减少微波泄漏引起的误报、双内核微处理技术——加快探测器反应速度。其他一些公司也是在电路技术上改进。这些改进的目的就是减少误报、漏报,增加可靠性。各个大的生产厂家都在研究和提高探测器的性能,目前主要集中在智能技术的运用,比如:对于红外探测器的温度补偿、运动曲线分析、提高信噪比、运动方向控制等;对于微波红外双技术探测器的微波方面的防泄漏方面、方向性等。BOSCH在下半年就会向市场推出一款具有三聚焦技术的室内探测器产品。之前的探测器一般都比较注意防止小宠物引起的误报,但当宠物距离探测器很近时却依旧会误报成有人闯入,所以其特点就是能够有效降低宠物引起的误报率。其原理是通过多数据分析来提高准确率,减少误报。产品在硬件上安装了三个镜片,能够实现分三个区域探测,远区、中区、近区,所以除了能感应物体外还能够感应距离;在软件上是通过对微处理器设置,能够采集和分析更多数据。 豪恩安全科技有限公司的产品总监时志杰介绍:“通过收集大量的原始数据进行分析、模拟更多真实环境中可能发生的情况,如行走模式、大小、形状等,来设置软件的算法,能大大提高产品的功能,且不会增加成本预算,从而实现信号识别的智能化。所以对软件技术的改革成为重点趋势”。Honeywell赵亚平认为:“对于探测器来说,还远远没有达到人们所期待的效果,因此探测器的发展是有足够的空间和课题供研究,比如:对各种宠物与人的区分和判断;对温度接近人体温度时的灵敏度;如何克服来自空调、暖气的影响;如何克服强光、白光、电磁干扰等。另外,传送方式也有发展的空间,如果能从开关量转为数字量就是探测器的质的飞跃”。 早几年的入侵探测器市场主要以被动红外为主,后来金融、军方、高档小区慢慢使用双鉴产品,随着小区的发展,双鉴使用率逐渐增多,产品种类也日趋繁多。OPTEX中国深圳公司的销售经理刘哲喜介绍说:“我们所提供的探头防范是由内到外、由外而内,包括室内、室外、纵深等全系列产品来供业界使用”。“其实单红外的防护已经够用,但要求产品一定做得好。比如目前所有中国的报警中心不敢用仿冒品,就是因为之前产品性能不够标准,经常误报,所以110频繁出警造成很多不必要的浪费和麻烦,报警中心已经用到怕了。基本从去年开始这一情况有所改观,已经使用比较正宗的品牌了”。 目前红外和双鉴由于误报低、可靠性高一直占据着主导地位,从比例看大致红外占60%左右,双鉴大约占40%,这主要是价格因素决定的,一般双鉴探测器是单红外的3倍。单微波探测器由于使用条件限制(容易误报)目前应用面减少到可以忽略不计。迪卫智能系统有限公司北京办事处销售经理黄萍介绍说屋里用微波很难,现在主要用于监狱的第一个门后,由于微波穿透性强,门外有动静则报警,实现高等级防护。 室外型探测器份额增长 目前市场上90%为室内型探测器,在使用数量和应用范围上占有绝对优势,分析其中原因,Honeywell赵亚平介绍:“从使用情况看室内探测器要比室外型探测器多。第一,这是需求决定的;第二,室外型探测器一般以红外对射为主,安装需要具备条件;第三,室外型探测器一般使用在重点防范部位,而且是作为室内探测器的扩展和补充”。但目前一些企业已经提出室外型探测器将成为新的发展趋势。 如OPTEX从2004年开始就提出了“纵深防范”的概念,成为第一家做室外探测器的企业,并且从2006年开始面向中国市场。在今年下半年企业重点应用主动红外原理做产品,主力产品线集中在纵深防御这一块,正准备对目前的室外型探测器4个系列再做补充,加强阳台、周边、门外部分的防范。谈到其中原因时刘哲喜经理解释道:“当歹徒打破窗户或破门而入时已经对主人构成威胁,此时报警也很被动,可能室内安装再多的探测器都为时已晚了”。迪卫智能黄萍经理强调:“现在人们安防的理念已经发生转变,由过去重视财物的保障转为主要是人身安全,这是市场成熟的标志之一”。美安皮幼林总经理就介绍说国外的理念是,相对于摄像头,人们会更加重视探测器的作用,看到并赶走才是最重要的。所以,传统的室内立体空间必须让探头不工作,而实际上主人想全方位保护,因此有效的将不法分子阻吓在外是十分必要的。 另一方面原因就是安防级别较高的专业领域对外围的环境要求必须使用高质量的探测器。如BOSCH三年前推出的OD-850被动红外+微波探测器,用于室外的钻井平台、移动、联通等通讯公司的基站等这类无人职守的区域范围,采用被动感应技术防护。青嵘科技一款意大利产室外双鉴对射产品由于性能稳定、可靠,可专门用于军事、文博等高端领域。 但是要想把室外型探测器做得像室内型那样好并不容易,它会受到更多室外环境因素的干扰。慑力策划部经理吴超说:“由于室外环境变化颇多,不像室内稳定恒温,经常会经历风吹雨打、暴晒等情况,这样红外技术不能有效发挥作用,产品难稳定,所以要求产品技术高,环境适应能力较强,并且防水性很重要,还要防拆、防破坏,能排除窗帘摆动、树叶飘落等的干扰,所以目前生产室外的很少”。迪卫智能黄萍经理还补充说:“车过、气流扰动、阳光变化……任何东西都有红外源,这样产品达不到精确判断,对于水、电、气、天气变化、雷击等,产品只能起到突发因素的过滤。更重要的是室外探测器无法分清责任人,比如主人若忘记带钥匙时是必须爬墙的,这一情况就无法避免”。 豪恩时志杰提到:“室外探测器是新兴起来的产品类型,在民用中比较适用于独门独院、别墅,目前用量并不多。还有就是技术上的原因,因为户外主要还是使用主动红外探测器,而室外主动的弊端是,周界的一个平面需要用4对对射,有些浪费,不像被动造价低,在立体的区域灵活、无限制”。 所以为了研发与生产稳定、可靠的室外型探测器,就需要对产品的透镜、逻辑电路、软件等方面进行改进,来抗白光干扰、强光反射、自然光直射、防宠物、温差变化、高低温的干扰等,让产品具有带方向选择,延时等功能,降低产品误报率。生产对射产品的世界第一家企业OPTEX,又最新研发了数字化对射产品,一改传统对射中一个发射,一个接收的限制,可发射25位数据包,把太阳光、下雨、下雪、打雷有效屏蔽掉,并且双向数字式。利用数字式原理,增强对射的防范功能,降低误报、漏报。其公司的新数字化AX系列不仅可抵抗阳光或白光的干扰,而且也可以抵抗外界因素中红外线的干扰,这些产品都具有经过国际认证的防水、防尘IP等级认证。 无线技术日益成熟 入侵探测器与报警主机相连的方式有两种:有线和无线。市场最初是以有线方式为主,随着家庭安装普及率提高,兼具使用方便和稳定性强的无线产品在该领域增长迅猛。另外一些高端领域使用无线的趋势在加强,室外型探测器也更倾向于无线产品。目前,依据实际使用情况选择不同,二者每年都有所发展。 迪卫智能黄萍经理预言:“借鉴网络的高速发展,无线应用的范围越来越广,市场大范围转稳,并且日趋成熟,以后有线将会被替代”。当然其中原因不只是由于一些小区施工要求高档装修、不允许布线外,工程商为了安装方便,也广泛选择无线产品。 无线产品的优势是安装灵活、方便、整体美观,但是稳定性较差,而且易受干扰和频率窜扰,在使用中还要注意无线频率匹配、编码方式匹配、硬件上元器件匹配等因素,要考虑到兼容性,在价格上也比有线产品贵40%。究竟如何选择,就看业主的实际情况需要了。 迪卫智能黄萍经理为记者介绍说:“一般无线产品存在如下问题:(1)安全性:无线易受干扰,频道容易被占据;(2)对电池技术要求高:一方面是由于无线不用交流电,而是用电池,所以要求产品能够用的时间长,另一方面就是交流电特点是频点固定,但如果电池功耗大,电池就不能保证频点固定,则导致红外发出的频率不停变化,那么就会出现接收不到的问题;(3)阻塞问题:当遇到用同频率无线发射器屏蔽信号怎么办;(4)专业罪犯会用专业截获器进行非法行为。所以,针对这些问题,迪卫智能一一采取了解决措施:(1)实现对空间信道监听,避免异常监听;(2)电池技术:研发出功耗低的电池,在报警时为10的负3次方,毫瓦级,待机时为10的负6次方,非常低,并且实现技术处理平点级,当产品无法控制平点漂移时就会给主机换电池的信息;(3)解决频道阻塞:采用FM调频技术,抗干扰能力强,信号采用32位滚码技术加密,罪犯短时间破译密码是不可能的;(4)当无法长距离传输时,利用中继器,像接力一样来延长发射距离”。 OPTEX在解决这一问题时也是独树一帜,因为无线是家用的重点,所以公司开发出在原产品的基础上加一个无线模块,使产品摇身一变成为无线探头,电池可支持5年的使用时间,功耗低,十分节电。产品甚至可以粘墙上,当重新装修或人员流动、搬家时,直接带走,使用极其方便。 入侵探测器的智能化发展 数字化、集成化、智能化不仅是安防技术总的发展趋势,也是探测器技术的发展方向,而数字化是实现这一趋势的基础。 产品的数字化如之前提到的,主要是对软件的改进,像国际品牌利用专用IC、固化模块等,开发强大的软件功能,超越了原先只针对硬件的开发,通过软件来实现特有性能。软件的大量使用减少使用硬件的数量,而且开发的功能可以实现更多,方便实际使用。 产品技术的又一主要发展方向是智能化发展,这些性能水平的开发主要是解决实际使用的多方面问题。慑力吴经理把智能化的发展分为两个走向:纵向和横向。横向如CPU的发展、DSP技术发展、微波技术发展等,这些可归类为产品的数字化趋势。而横向趋势是集成化,突破框架、与其他功能相结合,把不同内容整合一起:一方面是与门禁、楼宇对讲结合,增加产品的强大功能,如美安的产品增加单片机的互动性,实现家电控制、家政护理、照顾老人、儿童护理、叫醒功能、留言(如叫小孩起床、出门留言)、语音提示、报警、监听录音、联网等,达到操作与布防简单,高度智能;另一方面就是多种探测功能的集成,即一种产品具有多种技术,产品功能越来越全面,产品使用也越来越便利,如豪恩的设计是将红外、玻璃破碎、振动、磁开关等多种类型结合,使产品依据使用群有不同的定位。但迪卫智能黄萍经理一语中地说:“与门禁、楼宇对讲结合,实现电器操作、家政服务、联网报警等,实际都是报警主机的发展,探测器整个空间发展不大,而是主机发展的空间较多。如公司的Power-link产品把视频、联网、报警相结合,报警前后的图像发送到邮件、手机,实现电话线拨号等,都是对主机的开发”。无论国内企业还是国外品牌目前的研发都是采用多种智能化技术相结合来开发产品,像OPTEX的LX-402/40REC产品带语音,具有双焦电素子复合探测模式领先技术,产品安装双CCD、双探头,并且跟视频、门禁联动,不仅探头部分性能好,主机部分也功能强大。这种开发的好处是不仅使产品功能增多、增强,还能促成产品应用于更多的领域,比如工业石油管线、电力网线的保护等,就需要与监控系统联网等其他手段才能完美实现。 而总结探头的智能化开发就可以归结为防遮挡、防破坏、设备自检、电压不稳定时可以警告提示等功能。 BOSCH销售经理王斌在预测未来发展时还提到:“像闭路监控是从模拟到网络,防盗报警虽然也走网络,但其是入侵探测器连接到主机,再由主机连接到网络。未来可能出现将探测器的信号直接传输到网络上,小区就可通过网络直接报警、管理。目前在技术上没有问题,但是在几十到几百元的探测器上加网络端口、实现上网的功能,势必导致成本的增加,所以是否有开发的必要还是未知。 入侵探测器市场激烈的竞争 目前中国市场的竞争可以形容为“异常激烈”,特别是国内市场的特殊性——国外是只有自己的品牌,我国是既有外来知名品牌,又有众多的本土企业。加上国内报警市场发展很快,由15年前基本没有生产到现在每年都有新产品,且国内越做越好,价格竞争也很有优势。 当然市场上也存在国产仿冒、贴牌、制假的行为,价格战风起云涌,一方面它符合中国目前市场大环境和人们安防知识不够的现实,另一方面也有行业规范管理和门槛较低的问题,有些通信、手机、相机厂商都开始入行,所以价格战还是比较普遍,尤其是低端市场。 对此,迪卫智能黄萍经理说:“抄袭是不尊重知识产权,正规企业都比较反感,但是要直面竞争,迎接挑战才会给企业带来动力,而且当百姓知道入侵探测器的用处、了解了市场的情况时,随着经济发展和需求变化,一旦产生依赖性,就会诉诸高端产品。同时,低端产品若能保持稳定性,尤其服务跟上,也是对市场的补充,虽然技术性能不是很高,但产品够用,价格也合理”。 一个市场中,竞争是必要的,一定的竞争才有发展,良性的真正的价格战还可以清洗垄断的、不合理的利益,但无序的价格战就是对市场的破坏。在最初的原始积累阶段,不得已的行为可以理解,但不是长久发展之计,必须要尽快超越无序的原始积累的状态,树立真正的核心竞争力——品牌,它不仅是宣传的一个符号,还含有技术、研发、售后等多方面因素的整体提高。 OPTEX刘哲喜经理还提出市场“扁平化”的概念:“中国市场的大变革衍生了地区总代理,他们会慢慢接工程,以厂商来主导市场,而不是之前的代理商、经销商,其中的环节就会减少,这种代理、经销制度的改变有利于规范市场”。 入侵探测器市场的发展契机 众所周知,入侵探测器的市场增长率已经远远超出了我国经济的发展速度,表现出了强劲的势头。那么是什么原因在刺激着市场的快速发展呢? 入侵探测器在系统中的作用是探测非法入侵防范保护区的人或者管理区域内避免闲人的进入,目前其应用的领域非常广泛,在银行业、博物馆、电信营业厅和无人值守机站、公司单位财务、办公写字楼、商业商户、住宅小区、重要仓库、工厂车间、机场、车站、电力机站、工业石油管线、电力线等多类专业市场和民用市场都有深入应用。 中国的入侵探测器市场需求和比例目前正经历着一个动态的变化,比如一开始的需求和比例是银行业老大,差不多占市场份额80%以上,目前这个比例随着其他领域安装的普及在下降,并且值得注意的是现在商业和住宅小区的需求和比例在上升,各领域的份额比例大致达到银行业30%、博物馆、办公写字楼、商业商户40%、其他30%。 从以上数字来看,专业领域还占领着大部分市场,虽然有人认为经过近20年的发展,入侵探测器在专业领域的市场已经接近饱和,目前做的只是对设备进行部分更换、维修,但实际上文博领域一直以来的高要求和厂矿对防盗防窃的日益重视,以及新的商店增加安装数量等因素,这些都促成了传统市场的稳步增长,令人对入侵探测器未来市场空间充满信心。迪卫智能黄萍经理认为:“平安建设已深入人心,但目前国内已建成的只是视频联网,报警联网还没动,所以未来此类项目的实施,会使入侵探测器的市场有大的飞跃”。除此之外,社会的发展使得学校越来越重视安全保护工作,入侵探测器由于其实用性,颇受相关部门的青睐。我国拥有数以万计的学校,不难想象,这必将是入侵探测器厂商竞技的又一舞台。可见,未来几年内不仅是安防工程实施的关键年,也是探测器专业市场大力发展的重要时机。 除了商业领域的继续普及以外,民用市场的应用也成为入侵探测器市场新的增长点。因为入侵探测器在发展之初都是应用于专业领域,民用的份额是零,但随着居民安全意识增强、安防技术的不断更新与发展,住宅市场将成为入侵探测器产品市场的新贵。目前入侵探测器在住宅中的使用还集中在高档住宅,但面对民用市场呈现出的一片活跃态势,无疑,民用即将成为安防市场发展的重点,这也是所有的企业所公认的。很多有着传统历史的大公司,都从很早开始重视民用领域的发展势头,尤其是近5年,民用领域逐步成为各企业竞争的重点,在一些经济领先的城市,民用市场已经渐渐取代专业领域成为发展的着力点。专业市场经过20多年的发展目前还占据大约75%左右的份额,但随着专业市场的饱和以及民用市场需求的扩大,民用市场占据的份额将会有很快的发展。 迪卫智能销售经理黄萍认为民用市场增长的原因主要来自两个方面:“第一,随着国民经济的发展,生活条件改善,人们对安防的需求有了一定程度的认识,潜在的需求逐步呈现出来,安全的严重性日益被人们重视。健康已经成为最基础的、最潜在的安全;第二是来自政府方面的规定。国务院已经明文规定,住宅不允许安装防盗网,一方面是因为其不美观,4至5年后就会开始生锈,更重要的原因是这种看着让人有些安全感的防护网恰恰是人们逃生时的最大障碍,并不能让你安心。所以规定要求,新楼盘要安装防盗报警系统,这使家庭成为市场的最快增长点。特别在去年,老百姓需求和房地产热等因素推动下,家庭市场所占的比重更大一些”。小区的主流需求有两方面:一方面是用于真正的防盗报警,另一个方面就是与可视报警、门禁相结合。另外BOSCH销售经理王斌补充道:“小区市场的增长在上一年确实超过了商用领域,一方面是由于国家要求小区有防盗报警系统,如上海曾出台政策要求住宅楼的一层、二层、顶层必须装探测器;还有就是商用领域安装并不密集,比如办公室安装一个被动红外就行,而民用领域在一个房间就要装很多探测器,如房间内的门、窗,并且室内空间大小不同安装的数量也不一,加上民用领域五年以前没有涉及,而现在都开始在安装,这都大大的促进了市场的发展。但其实不管国家是否要求,随着经济的发展、人们安全意识的提高,民用领域也都会大量的普及”。 众所周知,误报率、漏报率是评价入侵探测器性能的两个重要指标,各个厂家每年研发的方向就是达到少误报不漏报。但是具体到商用、民用领域,人们又会对于入侵探测器使用的不同要求而对产品的功能有不同的要求:产品的稳定性是专业市场和民用市场对入侵探测器基本的要求,另外专业市场尤其关注的是产品的功能性,功能是否完善,产品的兼容性如何,要求一定要有很好的性能;而民用市场更多关注实用功能是否多,安装是否便利,操作是否简单,外型是否美观,是否符合家庭内的装修风格等情况,并且要求省电。 据Honeywell工程师赵亚平介绍说,“从使用环境来看住宅小区的情况相对复杂些,比如很多住宅需要在阳台进行防护,这就对室内探测器的抗阳光干扰、雷电干扰、温度变化的要求较高。另外,在居室内幕帘式探测器的需求也在增加。使用者最关注的是减少误报和漏报,性价比也是他们关注的因素”。BOSCH销售经理王斌还提到:“室内使用的被动红外探测器对防宠物的功能要求比较高,如使用红外幕帘,并且家居所要求的探测范围不用太大,但若是商场使用就不行,必须达到一定的距离要求”。 慑力吴超经理也提到了民用领域的产品美观化的发展:“家庭用一般会注意这一点,独特的外观,能够融合家庭装饰,先进的理念与设计既能保证安全还能增添美感。但目前存在的问题是搞研发的对审美的了解不够详细、透彻,并且有些装修的风格并不是探测器能够达到的,目前实现起来还比较困难,行业内基本没人愿意冒这个险。只有入侵探测器的产品与市场发展成熟了,才会考虑这种感性需求的满足”。 除了在城市商用和民用领域探测器有了稳步发展外,农村也是一个广阔的市场。在甘肃、河南、山西、陕西、河北、吉林等北方省市,主要用于家庭、商店、农村电力变压站、铜制物品、贵重的经济作物等的户外的周界报警需求旺盛。据河南洛阳康联电子有限公司总经理康力介绍,这些环境对产品的元器件要求比较高,如西北、东北要求探测器能够在零下40度工作,必须注意产品的线路和外壳防冻裂,并能够应对风沙、暴雪等恶劣的环境。而对于产品的性能要求则比较简单,多为单红外技术,并且受到人均收入水平等经济条件的限制,产品价位的高低比较关键,产品主要以低端为主。 随着二、三线城市经济实力的提升和国家对和谐、小康社会建设的重视,入侵探测器应用的领域也会不断延伸,源源不断的市场需求保证了在未来较长一个时期内,我国的安防市场还必将保持一个比较快的增长速度,前景看好。作为安防市场增长最快的设备之一,入侵探测器的市场增长率令业内人士大受鼓舞,并将这种热情带入新一代技术的研发中,必将促成入侵探测器扩展应用到更多领域,如此形成良性循环。 中国安防市场现在可以说是各显身手,各企业的技术人员在不断努力的了解市场、研发产品,满足用户日益增长的需求。可以说正是中国经济的高速增长带来了安防市场的快速发展,伴随着北京奥运会、“和谐社会”、“平安城市”以及小区民用领域的发展,近几年将成为行业市场的“井喷”时期。那么把握好市场走向、研发出有针对性的高质量产品,则成为国内外各个公司要定位好的事情。 7、安防系统中周界入侵探测技术的发展历程 从安防市场调研与产品总结来看,主动红外对射探测器一直是周界防范系统中占据最大市场份额的主要产品,虽然容易受到地形、围墙、气候等外界因素的影响而导致有一定的误报率,但是由于它的技术已经发展得比较成熟,产品价格也相对低廉,因而使得许多用户尤其民用市场都比较乐意接受。 1、红外入侵探测技术 虽然目前主动红外对射产品具有较大市场,但是其技术缺陷导致容易误报的问题也是显而易见的。为了应对这些问题,现在已有厂商采用编码调制技术作为改良性的解决办法。该技术能解决红外线光束发散导致互相覆盖而产生误报的问题,其将原先没有信号特征的红外线光束进行编码调制,使每个发射器发射的红外线光束都有自己的信号特征,并只能由对应的接收器才能接收和解码,这样就避免无信号特征的多组光束间或环境杂光(如太阳光、车灯光等)而产生的干扰问题,由此能有效地减少误报。经用户应用后反应,编码调制解决方案确实大大提高了主动红外对射探测器探测的可靠性和稳定性,市场反响良好。 主动红外探测器较多地被应用在对室外围墙围栏或建筑物窗户外侧的防护,而具方向识别技术的探测器一般常与被动红外技术结合在一起,多用于对建筑物向外通道的保护,比如住宅的阳台门处,该技术可以自动辨别用户从室内向外穿过防区并从室外又返回室内,还是直接从室外进入到室内。如用户从室内向室外运动的情况则不会报警,反之有人从室外进入室内则会报警,而且还能给出一个允许返回的时间长度设定,在设定时间内的往返不会报警,一过设定的时限便自动回复到警戒状态,从而使得周界防范更凸显人性化。 2、脉冲电子围栏入侵探测 脉冲电子围栏是欧洲国家广泛流行的主动防御型周界报警系统,是新的周界安防理念,即阻挡、威慑和报警。前端导线借鉴高压电网优点,以有形导线和警示牌为主,对入侵者心里有震慑效果,在能量控制上,采取脉冲式电压,脉冲周期长,能量低,不会致人伤亡。 脉冲式电子围栏报警系统由前端围栏、电子围栏控制器和报警主机组成。电子围栏控制器负责向前端电子围栏输出高压脉冲并检测围栏报警状态,报警主机接收围栏控制器信号,实现警示、设撤防和联动控制,报警主机可选配任何品牌的报警控制器。 围栏部分由特制合金导线、绝缘子、承力杆、中间杆和警示牌等零件组成,特制合金导线以有形前端、带电阻挡入侵,绝缘子固定在承力杆、中间杆上负责支撑起合金导线,警示牌给入侵者最直观的威慑。 脉冲式电子围栏系统具有区分偶然触及和强行侵入的功能,如果有人不当心而触及围栏,或其它物体(如树枝)瞬间碰及围栏,这并不属于真正的入侵,系统具有鉴别能力而不报警。只有当入侵者强行入侵,攀越电子围栏时,造成系统断线(开路)或持续碰线(短路)时才会发出报警。因此,脉冲电子围栏系统的报警具有一定智能功能,误报率极低。脉冲式电子围栏技术在国内应用发展迅速,并已被广泛应用于政府单位、公安部门、北京奥运会(上海奥运村)、各类高中低档住宅小区、监狱、电力、石化、机场等领域。 3、振动传感光缆入侵探测 振动传感光缆探测系统是通过安装在围栏上的光纤传感电缆来探测围栏的振动, 从而探测因有人攀爬而引起围栏的振动,光纤传感电缆能将围栏上的微小振动转化成电信号传给数字信号处理器,将振动信号转换成电信号,处理器通过对信号进行分析能够区分出是有人剪断围栏还是攀爬围栏或是抬起围栏,从而产生报警。信号处理器是可编程的,可对每个区域的工作参数进行设置,设置不同的探测参数使各自的报警处理过程得到最佳效果。 这种独特的光缆入侵探测系统应用在围栏上来保护周界的安全。然而这种探测系统也比较容易受住户、车辆噪音、树枝摆动以及天气变化的影响而产生误报。对此,以色列迈高的IntelliFIBER光纤传感系统特别研究了一套稳定的自适应算法。这套算法具有对信号进行独特处理的功能,使得系统可以补偿外界环境干扰的影响,消除由于环境因素造成的误报。 该系统也具有报警联动功能,其信号处理器可以输出继电器信号,也可以通过内置的电路接口与监视系统相连接实现报警联动。 此光纤传感系统还可以选择安装气象探测设备,并连接到气象信号处理器,即将当前的天气状况参数反馈给光纤振动探测系统,其在专用分析软件的控制下便能自动适应天气变化影响,在不牺牲系统探测灵敏度的前提下,既极大地降低了误报率,又确保了报警的灵敏度。 4、泄漏电缆入侵探测 泄漏电缆周界警戒系统是通过检测发射与接收单元的高频能量耦合来判定系统是否有人入侵,一旦电磁能量受到外来的干扰,比如有人侵入到感应区,便会引发接收信号出现变化,从而产生报警。但是由于泄漏电缆系统警戒防区的长度会受泄漏电缆长度限制的制约,一般泄漏电缆不宜太长,因而不能覆盖更多更长的防范范围,从而给大范围应用用户带来了难题。为了应对这种情况,泄漏电缆周界系统也在技术上出现了创新与突破。据了解,北京安警技术工程有限公司推出的AJ200I系列泄漏电缆警戒系统就能很好地满足用户需求,该系统避免了以往探测防区小(短)的问题,其能探测较长的周界防区,它的特点是能将单防区周界长度扩大到200米的范围,这样它就不仅仅是只能在短距离周界的场合被使用,还能应用于长距离大范围的场合。 泄漏电缆警戒系统由探测电缆、泄漏电缆控制器和报警主机等三部分组成。泄漏电缆控制器由供电、发射、接收、信号检测处理、显示、加热和防拆七个单元组成。为了确保系统在低温零下25度的环境下正常工作,且增设了恒温器。报警主机可选配各类控制器,如美国霍尼韦尔、博世或国产品牌。 系统的特点是可全天候工作、隐蔽性好、感应报警、功耗小、安全可靠。泄漏电缆警戒系统能适用于如银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站、军事机关、油田、文物保护和其它需要室外周边防护的各类应用领域,解决了一些用户对周界长度的特殊要求,具有很高的性价比。 5、埋地电缆入侵探测 由于埋地感应电缆不影响整个建筑物的美观,且探测区不可直观可见,所以入侵者感觉不到埋地电缆的存在,且不知具体位置,所以无法绕过或破坏。这种探测方式能够得到众多用户的喜爱。但是埋地电缆容易受其他外界非入侵物体的影响而产生误报。且由于防护区域较大,一旦报警时用户较难得知准确的警情所在地,因而对用户及时处警也存在一定难度。 为此,以色列迈高安全系统有限公司特别研究了OmniTrax?第五代隐蔽式户外周界安防入侵探测传感器,该传感器采用隐蔽式户外设计,能够在埋地感应电缆的周围产生一个无形的雷达探测场,一旦入侵者进入探测场,系统就会发出警报,并能精确地指示出入侵者的位置。另外,由于该系统是基于目标的导电性、体积大小和移动速度三个特征进行探测分析的,所以小型目标(例如小动物),因为无法满足最小探测条件,所以不会触发报警。而且,该探测系统特别设计了数字信号处理器,它可以有效滤除环境因素所引发的误报警,例如风、雨、雪或风吹动的杂物等。因此,使得埋地电缆周界系统在保证高探测概率的同时,却具有极低了漏报率和误报率。 OmniTrax埋地感应电缆可以在草地、灌木和树丛等植被中工作,探测场可以依地形起伏,标准范围是高度1米,宽度3米,系统可以独立应用,也可以联网工作,只要将感应电缆连接在一起就可以覆盖更长的连续的周界区域。感应电缆不但传送本防区的报警信息,同时还承载着整个周界探测系统的报警信息传输和低压电源供电,既节省安装时间,又节省安装成本。电缆提供的双向供电和双向通讯,使得电缆被剪切或破坏的情况下为系统提供完全的冗余性。电缆坚固耐用,能在大部分介质中直埋。 6、微波传感入侵探测 微波传感探测既是周界防范系统也是其它有线和无线防盗报警系统中不可缺少的一种探测技术。它在防范时所铸起的微波非实体防护网可有效地防止外来者的入侵。不过有用户反馈,微波墙并不能长期保持信号的稳定,容易受环境因素干扰导致信号不稳定。再者,微波信号在受到干扰时,易导致误报。 而以色列迈高的Intelli-WAVE微波传感器由发射器和接收器组成,发射器采用了非导电性的晶振作为频率源,增加了频率的稳定性,其10GHz信号被从六个现场可选的频率中选出的一个进行幅度调制,在发射器和接收器之间建立一个不可见的微波能量场,从而使得信号得以增强。另外,接收器采用了更宽范围的信号处理技术,提高了对目标的分析能力,它能将外界的干扰降到最低。又由于接收器分析的信号幅度的变化直接与入侵者的大小、密度、速度有关,所以接收器还特别采用了前置放大器,有效地保证了当有人穿越围栏时信号衰减很严重的情况下仍有足够的信号到达处理器,这样就减少了误报和干扰。 Intelli-WAVE微波传感器的覆盖宽度随距离增加而增加。覆盖的高度随宽度的变化而变化。天线的极化平面可选,提高了相邻微波传感器之间的信号隔离使之互不干扰。 Intelli-WAVE微波接收机检测到报警即发送到控制中心。控制中心可以通过干触点方式或通过安装专用软件的上位管理机来实现,无论哪种方式,入侵报警和防拆报警都可以由不同的声音来区分。微波传感探测系统可应用在多种领域,并能保持提供可靠的入侵探测。 8、浅析入侵探测技术与防误报的解决方法 跟着防盗报警行业对探测技术的不时研讨创新与开展,很多探测技术都相比照较成熟了。诸如防宠物探测、多频声波玻璃破裂探测和微波抗噪等已成为业界经常见的探测技术,并有效地进步了探测器探测和防误报功能。本文将引见几种新的入侵探测、防误报技术,展现新的具有创新技术的防盗报警探测器,给读者一些参考。 六年前发作的一同惊动一时的特大珠宝掳掠案,假如那时装置了新型反屏障入侵探测器,那么这场掳掠案就可以防止发作。据警方查询人员发现,掳掠分子只是将发胶喷到银行保险库装置的被动式红外线挪动探测器上就使探测器长工夫失效,借机毁坏了保险库中的其它保安系统,然后携带价值数百万欧元的珠宝和宝贵物品逃逸。该案件令人幸亏的是主要掳掠分子最终被抓捕归案,那么让人忧心的是什么呢?大局部失贼财物未能找回来。这真实是价值昂扬的经验。 上述案例充沛阐明了应用最新入侵探测技术的主要性,特殊对银行和珠宝店等高风险机构的维护尤为主要。 以前,挪动探测器凡间基于探测入侵者辐射热量的被动红外线(PIR)技术,往往只需隐瞒住探测器就能随便骗过探测器。防遮挡系统就是在探测器镜头被掩盖或被盖住时触发警报,而今日的防遮挡探测器的先历程度进一步进步,即便将通明发胶喷到镜头上也会触发警报。例如,一种被称之为“多点防遮挡和集成喷涂检测”技术就能充沛保证探测器的探测牢靠性。它包括镜后测光功用、红外线发射器反射功用和集成喷涂检测等功用,镜后测光功用可避免物质流过探测器正面;红外线发射器反射功用可避免物体接近探测器。勿庸置疑,如前文中所述的案例,如在保险库中装置了具有防遮挡技术的探测器,掳掠分子就不会随便到手。 进步探测功能避免误报 多点防遮挡和集成喷涂检测是针对加强探测器的探测功能而运用的创新技术之一。而既要进步探测功能,又要避免误报则是报警器材研发厂商长时间面对的应战。 长时间以来,传统的办法老是力争在探测功能和防误报警两方面获得均衡。后果往往是防止了误报警却严重影响了探测功能;而进步灵敏度来改善探测功能又会添加误报率。这方面的典型例子就是惯例型的PIR挪动探测器。这种探测器是靠探测室温与入侵者体温之间的差别来触发报警,因而假如室温与人体温度一样,那么关于探测器来说入侵者就是隐形的。探测器制造商的处理办法是使探测器灵敏度随室温上升而进步,如许即使室温与体温有些微差别也能检测到。而如许做的负面后果是大多数PIR探测器跟着室温的上升而愈加灵敏,即使室温高于体温时也是如斯,后果形成误报机率添加。 目前有“动态温度赔偿”技术便能根本处理这一问题,该功用采用高级算法,在室温高于体温时能渐进式降低灵敏性。如许一来探测器就可以在任何温度下探测到入侵者,还尽量将误报率坚持在最低程度。另外,形成误报的外部缘由包括:空调通风管道、窗户、直接热源和白光源、挪动及静止物体、动物、虫豸和气流。明显,相似书本下落的挪动物体能够会触发微波多普勒雷达系统,但PIR系统却毫不为所动。因而,只要将多种探测技术集于一体并在一切技术均探测到入侵者时方触发报警才是降低误报的有效办法。 当前,采用多种技术且集于一体的探测器曾经呈现,比方博世的Professional系列探测器便成功地运用了“传感器数据交融”技术。该技术采用一组复杂的算法来搜集以下五种传感器检测的信号:长距和中短距防区PIR(供应双倍的检测信号,探测才能更强)、自顺应微波多普勒雷达系统、白光强度传感器和室温传感器(供应“动态温度赔偿”功用)。该探测器会处置来自一切传感器的数据,然后进步探测器的功能。 该探测器经过搜集长距、中短距PIR传感器的信息,系统可以确定目的的间隔,进而调整多普勒雷达系统的灵敏度以减少误报。因而该系列探测器可以轻松地域分出5米处的老鼠或15米外的人。此外,白光强度传感器探测可见光强度,避免因过往车头灯等光源而形成误报,还又不影响系统对红外线信号探测的灵敏度。相比来说,惯例型探测器采用的是滤镜来盖住光线,但这还也减少了传入PIR传感器的红外线信号,因而辨认入侵者的功能也会随之下降。 Professional系列探测器的“传感器数据交融”系统基于较复杂的算法,能将人的特征(体温特点、电磁反射特征)和虫豸及小型动物(如猫狗等)的特征区别开来,还还具有防虫、防宠物的才能。除此之外,该系列探测器全体地充沛应用了“数据交融”算法,其多普勒雷达系统采用的微波模块是经由特殊设计的,具有精确掩盖所需区域的定制微波能量场和所需灵敏度,使探测有效性获得了加强。这一点与很多惯例型探测器构成光鲜对照,后者采用现成的微波模块,无法定制微波能量场和灵敏度。 此外,该系统探测器为了优化PIR传感器的功能,采用了新型光学系统,该光学系统采用三种专门设计的镜头,能掩盖短距、中距和长距局限,掩盖局限从装置墙面到探测的最远间隔,不再有探测盲区。经过将探测任务分派给三种镜头并运用多个PIR传感器,每个防区局限的光信号质量有了大幅提拔,分辨率加强,区分入侵者和误报源的才能获得进步。经过这种获得专利的“三核心光学”技术,在整个掩盖区域最多可还监控86个探测区,并能将这些探测区组合组成11个固定的探测幕墙。先进的三核心光学系统的“菲涅耳”镜头成像质量优于传统的系统,后者运用的是传统上以为功能超卓的反射镜光学技术的镜头。 装置速度更快、更方便 权衡一个探测器功能的好坏不只仅集中在进步探测功能的先进技术方面,探测器的装置与调试也是一项十分主要的评定目标。 当前,行业界较为抢先的厂家经由研讨在装置调试上也获得了打破,例如:采用专用的功用部件,使装置工夫比传统探测器装置缩短了25%。借助专利光学技术并运用可自力调整的长距和中短距PIR传感器,可以调理探测器的检测局限和报警阈值,答应探测器装置在距地上2至3米的任何地位,定位方便,装置后无需调整。探测器全体构造设计契合工效学的两件式外壳只需滑动到位即自动锁定,几秒钟就能完成装置,锁定后只能运用专用工具才干翻开。 另外,对探测器接线、装置校准、LED灯也都有创新设计,譬如外壳留有更大的布线空间,供应一个非凡设计的、具有一定角度的接线口以方便接线,减少了接线出错机率;还供应一个内置水准仪,无需额定工具就能进行精确的程度和垂直校准。探测器还有一个可自行调理亮度的LED灯,确保了在任何室内照明下都能明晰指示报警形态,防止了在阴郁房间里显得扎眼。 最终一点设计细节,即“Screwforlockdownzone”功用螺丝,运用时只需拧动一下螺丝,即可禁用和从新启用“仰望”镜头,防止了运用不牢靠的屏障胶带而带来的费事。此功用小部件关于装置难度大且不确定能否需求“仰望”功用的使用来说有特殊的效果 入侵者无处遁形 入侵探测器功能评价是检验探测器好坏的有效办法,探测器检验实行室能有效检测探测技术的使用结果,有助于厂商对探测器功能做进一步改良,确保探测器契合国际规范。 一个好的检测实行室应该包括:专用“防区模仿室”,用以模仿入侵探测器能够使用到的各类情况。模仿室最好有两个专用的自力大容量加热、通风和空调系统,使室温节制在0-46℃、节制精度为0.5℃。这一精度程度关于温度赔偿算法的开拓至关主要。模仿室地板上有网格图案,在进行国际规范要求的一切间隔和一切角度的严厉步行实验中,能精确测出探测器的探测间隔和局限 除了用人作为主体进行上述步行实验外,还可采用模仿步行实验的“机械人”,机械人的头部、躯干、腿和脚的温度都可自力进行节制,能最真实地模仿人体温度特征。测试设备还可用于进行防遮挡测试,以及防虫、防小型动物的测试,包括远程节制电子鼠,电子鼠的温度可以准确节制。另外实行室还能对探测器抗各类搅扰功能进行测试,包括来自白光、气流和装置在天花板上的电扇宣布的噪声组成的搅扰。 现实上,实行室对一切探测器的测试都是依据各规范中最严厉的测试要求进行的。因此设计的各项测试规范需求严厉标准,包括定制的EMI和射频实验,然后使探测器真正能禁受住情况搅扰。只要如许探测器在防误报和探测功能方面才干处于抢先位置,方可保证探测器能在各类情况中的使用。因而,拥有优越的检测实行室是保证研宣布优异探测器的前提,如许才干确保入侵者无处遁形。 9、移动入侵探测器的安装应用要点 入侵探测器的选型 报警系统中选用何种探测器,主要是根据实际应用中可预见的入侵方式、防护范围、安装方式以及功能要求及性价比这几点去考虑。 根据入侵方式,可以选择移动入侵探测器(被动红外探测器或者被动红外与微波复合探测器)、震动探测器、玻璃破碎探测器、光电对射探测器或者其他类型的探测器。有时候也会在一个区域内同时选用不同类型的探测器以满足较高的安全等级,关键在于入侵风险和手段的评估。 根据防护范围,可以按照防范区域面积,选用符合探测范围的探测器。不能选用探测范围达不到防范区域要求的探测器,但也不需要选用探测范围过大的探测器,比如房间范围10mX10m,此时选用长距离的探测器就不合时宜。所有正规的探测器都会有相应的探测范围指标,这点在选型时必须要明确。 安装方式主要考虑防范空间内探测器的可能安装方式。对于移动入侵探测器,绝大部分采用的是壁挂式安装,但在某些特殊场合,比如大厅等,没有办法采用壁挂式安装,此时可以考虑采用吸顶式安装探测器,当然也可以采用普通壁挂式探测器配置吸顶式支架来实现。 功能要求方面,应该根据环境要求以及用户的实际需求来选定,比如用户提出防范空间内可能会有宠物,此时应该选用带防宠物功能的探测器。另外我国东南沿海等地区夏季闷热潮湿,影响探测器的探测性能,此时应该选用带有较好的温度补偿特性的移动探测器。 最佳的安装位置 选择合适的安装位置是使移动入侵探测器发挥最佳效能的关键点,而往往这一点最容易被初次涉及防盗报警系统安装的技术人员所忽略或者误解。 所有的被动红外入侵探测器其探测范围从俯视图看都是一个扇形,要使探测器有最佳的捕捉信号能力,最简单的方法就是必须使入侵的路径横切该扇形的半径,这个往往是初次接触报警系统的安装人员最容易忽略的,而且有很多安装人员往往以为将被动红外探测器正对侵入路径犹如摄像机对着出入口是理所当然的安装方式,这是最大的误解,这样安装的探测器其效能是最差的。 如图一所示,该探测器对于这样的入侵将会有最灵敏的探测性能。如图二所示,入侵路径不横切扇形区域将不会有良好的探测器性能。图三所示的是为了减少盲区并最大化的提高探测性能,可以在同一个区域内安装多个探测器来实现。 下面是一个实例,来具体了解安装位置的实际应用。如图四所示,是一个简单的临街铺面,其最容易受入侵的位置应该是其玻璃门、临街橱窗铺面以及后墙窗户。 在这个实例中我们选用BOSCH的蓝色系列被动红外探测器BLP1进行设计,其探测范围是11mX11m,可以满足距离上的要求。那该探测器安装在哪个位置才会获得最佳的探测性能呢? 先看一下图五中探测器的安装位置,此时从玻璃门入侵的路径横切扇形相当一般,而且探测器正对着玻璃橱窗铺面,很容易引起误报,这是一个错误的安装方式。 让我们再看一下图六中探测器的安装位置,此时入侵路径横切扇形也很一般,且给临街大门及橱窗入侵留下了不少探测器盲区,这也是一个错误的安装方式。 同样道理,图七和图八没有很好的实现入侵路径横切扇形,也没有很好解决正对玻璃的问题,因此也不是正确的选择。 在图九种,探测器已经能够很好的实现入侵路径横切扇形,美中不足之处是大门入口处有一些盲区,尽管盲区范围不算太大。应该说该安装位置已经能够基本满足防范的技术要求。 图十是探测器的最佳安装位置,入侵路径完全横切扇形,且没有正对玻璃,基本没有盲区,如果该位置允许安装的话,这是最佳答案。 有时候我们没有办法安装壁挂式探测器,此时会选用吸顶式的被动红外探测器,同样在上例中,如果选用的是BOSCH的DS938Z吸顶式被动红外探测器,该探测器在安装高度3米至4米区间内其探测直径是18米,此时又该如何选择安装点呢? 安装人员最容易犯的错误就是将吸顶探测器安装在区域中心点,仿佛此时探测器会360度面面俱到,如图十一所示。其实这是错误的安装方式。吸顶式探测器的探测范围可以看作是一个360度的扇形,安装在中间位置往往会使侵入路径不能横切扇形,且直对玻璃,这样探测器对入侵信号捕捉不灵敏,且对防范区域外的误报信号又很敏感。 正确的安装方式应该如图十二所示,在该案例中还必须将该探测器的镜片靠玻璃橱窗一侧的180度用随机附带的黑纸贴掉,这样确保该探测器只对防护范围内的区域进行监测。 用一句话简单总结一下如何选择探测器的安装位置,就是:让入侵路径横切扇形面。 合理的安装高度 如果忽视了探测器的安装高度对探测器性能的影响,那后果将是可怕的。移动探测器应都标明合适的安装高度,只有探测器固定在相应的高度内,才能保证探测器拥有最佳的探测性能以及最有效的避免盲区。可以从侧视图看被动红外探测器的探测区域,非常类似于一组具有等高度的直角三角形,要使探测器具有良好的信号捕捉能力,可以想象成要确保侵入探测区域的人体不断接触直角斜边,如图十三所示,该探测器的标称高度为2米到2.6米,安装在这个高度范围内,探测器拥有很好的探测性能。如果将探测器安装在3米高度处,如图十四所示,此时探测器的盲区将大量增加,探测器将会变得很不灵敏。 安装高度决定了被动红外探测器的探测性能以及探测范围,如果探测器安装过高,那将会增加盲区,探测器的灵敏度下降。如果探测器安装过低,那将会达不到探测范围要求。因此必须按照探测器标定的安装高度进行安装才能符合要求。 避免干扰源 对于被动红外探测器或者双鉴(三技术)探测器来讲,在温度有可能急剧变化的区域以及电磁干扰强烈的场合,都会影响其正常工作。所以我们在安装探测器时应尽量避免接近诸如移动的物体(风扇/窗帘等)、出风口、空调、热源(壁炉等)以及窗户或者半封闭的墙等,移动入侵探测器大部分的误报信号都是由环境造成的。 三技术探测器更是有着相当优越的防误报能力,可以很好地适应各种恶劣环境,但我们同样建议尽量避免接近上述干扰源,以使探测器工作在最佳的状态。 维护和管理 所有的移动入侵探测器都会有其自己的技术指标,有时同一厂家的不同型号的探测器其技术指标和安装方法都会有很大不同,所以在安装前仔细阅读理解安装手册是必须的。根据上述的要点安装完成后,还需要进一步的步行测试来确定探测器的真实探测范围,对于被动红外与微波复合的探测器绝大多数情况下都需要调整微波的探测范围,以保证微波的探测范围与被动红外的探测范围尽量接近。 一个报警系统正式移交使用后,其维护和管理制度是非常必要的。对于移动入侵探测器,一般要求每个月都要对其至少做一次步行测试来确定该探测器是否还能达到设计要求,移动探测器的镜片大多有塑料制成,在空气环境中会自然老化,此时也会影响探测性能,对于长年使用镜片已老化的探测器应考虑更换。 维护和管理制度是保证防盗报警系统能否起到作用的关键之处,特别是对于移动探测器的定期测试,在一些有实力的保安联网服务公司,一般都会有定期巡检的制度。但目前对于大多数独立使用用户,由于对于防盗报警系统认识程度不够,往往会忽略对于探测器的定期测试,为整个报警系统的正常工作留下了隐患。 以上五点是笔者的一些浅见,希望能够给读者带来一些帮助。需要注意的是,目前在国内销售的移动入侵探测器必须具有国家的3C强制性认证,用户在选购探测器时除了考虑价格因素外还必须要确定其是否具有3C认证以及完善的售后服务。 10、入侵探测器技术与市场发展趋势 防盗报警系统主要是由主机和探测器等组成,而探测器在防盗报警系统中又发挥着前端探测的作用;因此,探测器的性能稳定与否将直接关系到整个防盗报警系统能否正常的运行。在多年的研究和发展过程中,由于误报、漏报、干扰等问题一直是防盗报警系统行业需要攻克的技术难题。所以厂家们只能尽最大的努力,通过自身的技术创新尽可能地降低这些问题发生的几率,以获得用户的认可。 据某些专业人士介绍,在防盗报警系统中,报警主机在技术上已经相对比较成熟,今后会向集成更多路数,结合网络化、有线无线整合等方向延伸,在技术上并没有太大的变化。而探测器技术五花八门,技术的研究与发展的空间比较大,因而防盗报警系统的创新都集中体现在探测器的技术变革之上,所以,厂家们将会把探测器的技术研究作为防盗报警技术的重心。而经过厂家们长期的技术研发与整合,市场上的探测器技术呈多元化方向发展。 多元化的探测新技术 多光束技术 在众多的探测技术中,红外探测是最常见的一种探测技术;而在主动式红外探测器中,单光束技术发展至今已经难以满足人们对探测器的要求。据HoneywellSecurity有关人士表示,主动红外探测器技术主要采用一发一收,属于线形防范,目前已经从最初的单束发展到了多束,这样能有效减少误报,加强防范的可靠性。为了扩大防范范围,克服普通主动红外对射防范范围不足的缺点,很多厂家研制出了多束光栅式主动红外对射,它实际上是单光束主动红外技术的延伸。 据了解,探测器的红外光束一发一收,筑起了一个安全防护区域,而一旦有物体遮挡住了红外光束,探测器便会反应出红外线信号中断从而报警,起到防盗作用。而单光束的红外对射只有一组对射线,这使得探测器的覆盖范围只有很小区域,因而给小偷等犯罪分子有机可乘,因此,具有多组光束、可从不同方向和角度交叉对射的多光束技术被催生出来。这种技术使得光束覆盖范围增大且变的更为复杂,大大增强了防范的安全性,有效地降低了误报、漏报的发生。 防遮挡、喷涂和宠物检测技术 探测器在工作的时候经常会受到一些人为的故意破坏或者其他物体不慎进入的干扰,从而发生误报或漏报的情况,而针对于此,各种避免的探测措施也随之不断被研究出来,那么最主要的几种技术是防遮挡、防喷涂和防宠物技术。 据Bosch相关人士介绍,由于移动探测器通常基于探测入侵者辐射热量的被动红外线(PIR)技术,往往只要遮盖住探测器就能轻易骗过。防遮挡系统就是在探测器镜头被覆盖或被挡住时触发警报,而今天的防遮挡探测器的先进程度进一步提高,即使将透明发胶喷到镜头上也会触发警报。因此,一种被称之为“多点防遮挡和集成喷涂检测”技术就能充分保证探测器的探测可靠性。它包括镜后测光功能、红外线接收器反射功能和集成喷涂检测等功能,镜后测光功能可防止物质流过探测器正面;红外线接收器反射功能可防止物体接近或遮挡探测器。若在金库、保险库等场所中安装了具有防遮挡技术的探测器,抢劫分子就不会轻易得手。 猫、狗、鸟等动物(甚至包括小孩)无意识进入探测区域造成的误报情况时常发生,而为了避免这种情况的发生,防宠物入侵探测技术就是专门针对小动物而研究设计的。例如,HoneywellSecurity就专门针对这种情况研究了“运动曲线分析”防宠物探测技术,该技术主要根据人(包括大人、小孩)与小动物的运动方式不同,进而由计算机软件进行分析,采用微处理技术融入到探测器里,这样宠物(40kg以下)不论在什么区域活动,探测器都不会报警。这样探测技术便为特殊情况做出了特殊处理,从而防止了误报的发生。 微波墙技术 在科学技术日新月异的发展环境下,许多新的探测技术不断地涌现出来,而为了更好地适应各种安防等级不同的应用场所,厂家们也是尽显浑身解数,不断创新和改良自己的探测技术,以满足应用的需求。 对于电站、监狱、军事设施、高风险工业区域等高风险等级的防护场所,探测器需要有高稳定性和高抗漏报功能,因此,微波墙探测器是其最好的选择。深圳市华际电子系统有限公司的总经理余刚谈到,微波墙包含了独立的发射器单元和接收器单元,面对面安装,防护范围最远不超过允许长度,微波形成一个实体的栅栏,能有效地防止非法入侵。它能对低于200米的探测范围进行数字信号分析;降低如恶劣天气等干扰因素,以及环境改变等引发误报的可能,因而是高防护场所的有效保障。 太阳能全无线对射探测技术 太阳能全无线红外探测技术的兴起与应用是探测技术发展的又一亮点。太阳能无线对射利用太阳能供电,信号通过无线发送,不必再敷电源线和信号线,真正做到全无线工作,较大程度地解决了施工维护麻烦的难题,它的工作原理与传统的有线对射基本相同,但探测器功率必须降低,否则太阳能板面积过大不利于生产和使用。 据宁波恒博通讯设备有限公司的市场部经理史敬介绍,太阳能红外对射探测器内置了可充电锂电池,供电部分采用太阳能板供电,这样就可以循环利用太阳能,无需敷设电源线缆。一般来说太阳能板为非晶硅,不需要太阳直射就能产生电能,安装环境大大扩展。另外,太阳能板的供电能力要远大于对射的功耗,保证晚上无光线和连续阴雨天也能照常工作。并且,对射内置了无线发送模块,报警信号用无线传输,在符合国家相关政策法规的前提下,尽可能用大功率的发射模块,以保证对射探测器与主机间的有效无线传输距离。因此,太阳能红外探测器的出现为用户提供了不同的选择。 探测灵敏度的大大提高 探测器的前端透镜直接影响到探测的角度和距离。以往的红外探测器主要采用传统的单波束PIR反射聚焦式光学系统和多波束型透镜聚焦式光学系统,这些镜片经常会产生在探测范围内红外探测不均匀而引起误报的问题。而目前出现了基于“均匀一致的红外透镜”技术以解决上述问题。例如,半球面透镜的使用大大改善了前两者焦距变化而造成的灵敏度不均衡的缺陷,是一种新型的探测镜片。 单波束反射聚焦系统是利用曲面反射镜将来自目标的红外辐射汇聚在红外传感器上;这种方式的探测器境界视场角较窄,一般在5°以下,但作用距离较远,可长达百米。而多波束型菲涅尔透镜则为多层光束结构,这种透镜是用特殊塑料一次成型,若干个小透镜排列在一个弧面上。警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成立体扇形感热区域,构成立体警戒。该菲涅尔透镜自上而下分为几排,上面透镜较多,下面较少。其水平可以大于90°,垂直视场角最大也可以达到90°,在探测灵敏度上已经大大高于单波束反射镜片的技术。虽然如此,但是菲涅尔透镜由于焦距的不同在探测灵敏度上还是存在着不均匀的问题。 对此,华际余刚表示,传统的菲涅尔透镜采用的是“标准镜头,广角部分镜头看远处,变焦部分看近处”,因而安装高度、探测距离的远近对灵敏度影响大,并且探测器正下方容易有死角,需要带支架安装或配置下视窗防护,而半球面镜头的使用则可以有效地解决灵敏度的均衡问题,其优越性主要表现在:半球面镜头结构不同距离的探测物体焦距相等,这便改善了传统标准镜头由于焦距变化引起灵敏度不均衡的问题。另外,在一定半径范围,相同焦距的球面镜头比标准菲涅尔镜头覆盖的面积更大,探测角度可达到大约110°(而非传统探测器的90°),并可以完全避免探测器在安装正下方的死角。因此,半球面镜的使用使得探测器的覆盖范围、灵敏度和可靠性都有较大的提升。 红外感应单元的有效改进 在探测器的探测过程中,被动红外感应单元的工作稳定性是衡量探测器好坏的主要标准之一。在室内的防盗报警系统中,经常遇到由于探测器易受气流等各种风源的变化而造成误报,或者又因为夏季的高温及环境的封闭造成探测范围缩短而形成的漏报,这两种情况都是探测器不稳定的表现。 由于长期以来,防盗报警行业总是力图在探测性能和防误报警两方面取得平衡,结果是往往避免了误报警却严重影响了探测性能,例如,PIR移动探测器就是靠室内温度与人体温度的差异来区分入侵报警的,因而它主要是以室温为标准,一旦有入侵,因人体温度而使防区发生温差,探测器就能检测到,这便很容易使得误报几率增加。而目前,一种“动态温度补偿”技术能基本解决这一问题,它采用高级算法,在室温高于或接近人体体温时能渐进式地降低灵敏性。这样一来探测器就可以在任何温度下探测到入侵者,同时尽量将误报率保持在最低水平。深圳市豪恩科技股份有限公司报警产品研发经理郭志华表示,温度补偿技术有效地降低了探测器的“温度感应”,使得误报情况大大减少。不仅如此,豪恩研究的软件抗白光技术也在很大程度上避免了车灯、白炽灯及户外太阳光照射等给探测器带来的误报情况。 而华际电子的余刚则表示,为了解决环境影响探测器的问题,其代理的以色列科隆公司就特别设计了“四源热释红外传感器”,这种传感器与传统的“双源热释红外传感器”不同。它能实现对探测区域被动红外探测的高灵敏度和各种干扰源信号进行分析。当“四源热释电元件”感应到恶劣环境中的热运动变化后,系统会将这些包含了被探测物体的形状、持续时间、速度、大小的信号送入到“ASIC芯片”中进行处理分析,从而实现对红外感应源是否应该触发报警作出正确判断。因此,这使得红外探测器的准确度有了较大的提高,减少了误报。 综上所述,为了减少探测器误报、漏报的问题,许多行业人士将红外感应单元进行大幅度改进以适应灯光、温度等环境的影响,这使探测器技术的进一步提升又向前迈出了成功的一步。 微处理芯片的不断升级 微处理芯片是探测器的又一核心部件;由于技术的不断发展与进步,智能、三鉴等升级型探测器上都集成了微处理器芯片,当红外或微波感应单元被触发后需要将这些相关信息送入到微处理器中进行分析,但由于微处理器芯片的功能有限、只能进行一些基本信息和算法的判断,同时探测器主板上的元器件配置也比较多,因而探测器的微处理芯片所承受的压力也随之不断提高。 而为了更好地保证探测器稳定安全的运行,厂家们也纷纷开始开拓新的集成芯片,而探测器的“大脑-智能分析单元”技术的研发就是一个新的亮点,华际电子的余刚介绍,为了面向行业应用,以色列科隆专门研究了专门应用于探测器的专用集成电路即ASIC芯片。随着现代科技的发展,ASIC芯片设计的复杂程度已经从5000个与非门增至1亿个,新一代ASIC芯片已经包含了“存储器和信号处理器单元”,从而能够对红外或微波感应单元被触发后送来的相关信息进行全面快速的分析,这为探测器镜片和升级的传感器单元发挥出最大的效能提供了一个强大的功能支持,从而使得探测器本身因为元器件问题出现故障的机率进一步降低。通过该芯片的使用,探测器的信号处理能力、光学设计、温度补偿、防干扰、探测区域的均衡灵敏度和捕捉性能都得到了有效的提升,大大改善了探测性能。 多种技术集于一身 由于探测器的技术种类非常多样,探测器技术已经开始向集中化方向迈进。Bosch的技术人员就表示,Professional系列探测器便是成功运用“传感器数据融合”技术的探测设备。该技术采用一组复杂的算法来收集以下五种传感器检测的信号:长距和中短距防区PIR(提供双倍的检测信号,探测能力更强)、自适应微波多普勒雷达系统、白光强度传感器和室温传感器(提供“动态温度补偿”功能)。该探测器会处理来自所有传感器的数据,从而提高探测器的性能。 该系列探测器的“传感器数据融合”系统基于较复杂的算法,能将人的特征(体温特点、电磁反射特征)和昆虫及小型动物(如猫狗等)的特征区别开来,同时还具备防虫、防宠物的能力。除此之外,该系列探测器整体地充分利用了“数据融合”算法,其多普勒雷达系统采用的微波模块是经过特别设计的,具有准确覆盖所需区域的定制微波能量场和所需灵敏度,使探测有效性得到了增强。此外,Professional系列探测器还优化了PIR传感器的性能,并采用了“三焦点光学”技术。该种探测器成功地将多种技术集于一身,实现了一个强大的功能整合,给未来的探测器技术方向发展作出了示范。 产品形态的多样化设计 随着用户们的需求不断变化,许多厂家在探测器技术不断改进的前提下,纷纷将目光投向了研究新的探测器产品形态上,以满足人们对不同类型产品的特殊需求。 据迪卫智能中国区总经理张英勇介绍,Visonic最新研发的TOWER-20“灯塔”型室外多元反射式被动红外探测器就是一种基于特殊用户需求的探测器产品,该探测器集合了超黑晶反射式光学系统、主动红外防遮盖技术、阵列式八红外感应元处理技术以及窄视窗技术。该探测器采用了八个独立的四元红外传感器,阵列式排列,中央处理器利用全新TMRTM(上标)数字算法,综合分析探测目标的累积时间、幅度、形状、大小、移动速度和方向,以及背景温度等,可有效地将移动人体与树木、灌木丛及小动物等区分开来。在雨、雪、雾、强风、强光等条件下也可以正常工作。该探测器采用了穹顶状的透镜安装区域和内嵌式设计方式,可有效地减少光线等环境因素的干扰,并保证了主动红外防遮盖技术所必须的角度和方向的稳定性,同时具有更高的抗破坏强度。此外,该机还具有防遮挡和喷涂技术,并且镜片上的黑色镍涂层可有效抵抗白光干扰,在日光及车灯等强光直射时也不会误报。该探测器的探测距离远且覆盖区域广,为智能化小区的使用带来了方便。 除此之外,豪恩的郭志华也表示,一种类似于“灯柱型”的探测器也能很好地保护业主的防盗报警防护的需要,该种探测器外型酷似圆形灯柱,外观十分漂亮且隐蔽性好,它不仅可以用于照明还可以用于安全防护。这种探测器可以根据用户需要自行选择高度,探测器采用的是多光束防护设计,用户只要在别墅四周各装一个这种探测器,便能有效地交织起一道隐形的交叉红外防护网,使得小偷等犯罪分子无机可乘;而且这种灯柱型探测器还可设计成支持太阳能的防护探测器,设计非常贴近用户。 智能化探测技术尚不成熟 奥泰斯电子(东莞)有限公司的产品经理杨永雄表示,目前探测器的智能化的功能尚不成熟,许多厂家所说的智能化探测实际上只是实现了一些智能化功能,例如,市场上出现了一些能分辨小动物和人的智能光模块,只是探测器把一些模块集成了进来,而真正智能化的探测器产品还是没有出现。 另外,HoenywellSecurity的相关人士也表示,智能化探测器应该说已经出现,不过距离我们希望的效果还相差很远,这主要是探测器的技术和成本之间的矛盾,未来如果在系统内部综合考虑,突破这个瓶颈,相信安防系统将有一个突破。 对于智能化(采用芯片技术)探测器,尽管它的技术有所提升,但我们仍然需要认真按照安装要求去做,例如,避开各种干扰源,安装高度、位置,这些都会影响探测器的工作可靠性和稳定性,才能更好的发挥它的特点。因而智能化的探测技术还有一段路需要走。 结语 防盗报警系统的探测器技术丰富多样,技术实现方式层出不穷,能为广大用户编织出一道无形的安全防护网,用户在选择上也具有很强的弹性。而这恰恰是厂家们所希望见到的。随着科技的不断深入和发展,探测器技术的多元化还将会不断地延伸。相信在未来,多样化的探测技术会更加紧密地结合起来,还会向更多技术集于一身的方向迈进。
|