多种传感技术下的有线智能探测器...

多种传感技术下的有线智能探测器

 

探测器是防盗报警系统中最关键的组成部分，是整个报警系统的前端部件，如同是整个系统的“眼睛”，对报警系统起着非常重要的作用，直接决定着防盗报警系统的灵敏性和稳定性。探测器由传感器和信号处理组成，而传感器又是探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。       有线智能探测器如图 　　目前，市面上的探测器有无线和有线之分，这是按照安装方式不同的最直观的分类。按照使用环境的不同，又分为室内和室外两大类。每一类里又有小的分类，比如说主动红外、被动红外、微波、双鉴式、三鉴式、幕帘式等等，分类的细化，足以证明探测器产品线的丰富多彩和市场需求的层出不穷。在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的探测器，才能满足各种不同的要求。     　　这么多的探测器产品，在实际应用中还是有线探测器使用得最为广泛，产品相对稳定，市场反响好。今天，记者就根据采访众多探测器生产厂家所了解的信息，对有线探测器的技术趋势、产品性能、设计工艺等多方面进行介绍，希望能为您了解探测器产品和技术有一定的帮助。      红外+微波技术大行其道    　　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。由于探测器的准入门槛不高，目前各家的产品差异性并不大，在技术上也没有很大的突破，基本上还是沿用前些年的技术。对于如何提升产品技术，厂商们一直都在坚持着改良和完善的方式，努力地将产品的误报率、漏报率降到最低，从而提高探测器的稳定性、可靠性。     　　市面上的探测器产品种类繁多，应用的技术也相当多样，但红外技术（包括主动与被动红外）可以说是市面上的主流。此外，在红外技术基础上加微波技术的双鉴探测技术也是一种。因此，目前单红外与双鉴的探测器产品仍是独占市场的鳌头。     红外（PIR）技术     　　PIR技术是红外探测器的核心元件，它是把入射的红外辐射能量转换成电信号的器件。人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出特定波长10μm左右的红外线，通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。被动红外探测器就是采用这样的原理在工作着。这类产品在市场中量非常大，几乎每个做探测器的厂商都有被动红外探测器的产品。大多都采用壁挂式和吸顶式两种安装方式。     　　那么主动红外探测器呢？主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束（此光束的波长约在0.8～0.95微米之间），经过光学系统的作用变成平行光发射出去。光束被接收机接收，再由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线，从而起到防范安全的作用。主动红外探测器主要用于室外。这又以日本厂商独具优势。如日本OPTEX、PULNIX、ALEPH、SELCO等品牌在主动红外这块市场占有量居高不下。而国内的美安、康联、豪恩、艾礼安等厂商也有不俗的表现。     微波（MAST）技术     　　微波探测的原理是探测器持续发射微波，并接收反射回的微波信号。当探测区内的目标移动时，原发射信号与反射的信号之间会有频率差异，通常称为多普勒效应。微波探测器用于探测移动物体，根据频率改变的大小来生成相应强度的探测信号。一般而言，探测信号的强弱取决于目标的大小以及与探测器的距离。目标越大，距离越短，生成的探测信号就越强。如果有物体在探测区内移动，例如荧光灯和水管内流动的水，都有可能引起误报。但如果在安装时根据具体环境设置灵敏度，则可以避免误报。微波灵敏度与目标移动的速度也紧密相关，当目标缓慢移动时，微波传感设备生成低频信号; 当目标快速移动时，则生成高频信号。     　　目前使用微波技术的探测器也非常之多。但单用微波技术来做探测器的倒没有几家，都是采用和红外技术相结合的使用方式。将PIR与MAST技术相结合，并且仅在两个系统都同时探测到目标时才生成警报。PIR探测器与MAST探测器分别具有不同的物理特性。PIR探测器通过监视PIR能量水平的变化来探测目标，而MAST探测器通过监视发射的微波信号与接收到的微波信号之间的频率差异来探测目标。二者的有机结合，更好的提升了探测性的稳定性，减少了误报、漏报。  & nbsp;  寻求突破，多种技术齐上阵     　　早在2005年，豪恩安全就率先推出了三鉴式探测器，由此掀开了有线探测器多种探测方式的序幕。随着技术的不断成熟，红外、微波等多种技术的结合使用已经不是很困难的事情，而随着人们对安全要求的日渐提高，对有线探测器误报、漏报要求的提升，探测感应技术也在不断变化和发展着。在第十一届安博会上，Bosch推出了集合长距离被动红外感应单元、中短距离被动红外感应单元、反光抑制单元、温度补偿单元、微波探测单元5个内部传感器技术的探测器，从而做出最为精确的报警决策。由此掀开了探测器多种传感技术结合使用的新篇章。作为行业巨头的Bosch，多年来一直引领着市场的发展，在防盗报警市场中有着举足轻重的作用。由此我们可以看出，探测器技术正在寻找新的突破。     　　多普勒效应+能量分析技术、自动全方位立体温度补偿功能、脉冲计数功能、抗白光功能、人工智能技术、多种探测模式技术、双重感光屏蔽技术、数字技术等等也相继应用到探测器技术中来。从而对探测器产品性能稳定，产品质量提高和产品不断突破发展起到了推进 作用。  硬件选择 　　探测器的硬件关键部分即传感器与透镜两种关键元器件。各厂商们都在这方面下足功夫，不断改进，从原材料上提升硬件设备的性能。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。所以在探测器对传感器和透镜的要求历来都十分高。目前大多厂商都采用德国、日本产的传感器，就是因为他们这方面的技术力量雄厚，国产的传感器在性能和感应方面还有很大差距。这也是为什么有些安防市场里居然有二三十块钱的探测器的缘故。硬件上采用差的传感器和透镜，探测效果当然可以一想而知了。     　　至于透镜，目前多采用的是菲涅尔透镜。菲涅尔透镜的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的。透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度一般在1mm左右。菲涅尔透镜有折射式和反射式两种形式。它在被动红外探测器中起到两个作用，一是聚焦作用，将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号，从而发出报警信号。     软件设计     　　一块小小的探测器也有一个核心地带，俗称“心脏”。在有线智能探测器中，之所以称之为智能，就是离不开这个“心脏”部位，它仿佛像是一个CPU，是探测器的中枢神经。在这里，技术人员将自家特有的智能分析软件编程写入进去，从而在本质上区分于其他厂家的产品。通过使用一些先进的技术来提高探测器的抗干扰能力，如区域成形技术、四分区逻辑、数字化处理技术等等。     　　目前市面上运用最多就是红外、微波+智能分析（也有叫做微处理器）的三鉴探测器。其中这个智能分析就是加入了软件设计功能，运用人们对探测器所要达到的效果和发生误报、漏报错误的估算，提前规避，从而使探测器性能更加稳定，减少误报、漏报率。     　　豪恩安全产品总监时志杰告诉记者: “以前探测器的重点是看硬件，而现在数字化处理技术越来越偏重于软件，就是把一些产生误报、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。”     　　华昌伟业的副总经理陈素梅也十分看重这个环节。她说: “软件设计中的数字化处理技术，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、速度和延时的识别，对个体大小、形状特征或者行为规律的判识等等。”     　　因为数字化处理技术具有强大的扩展性，它既不会造成成本的增加，又能增加产品的功能，因此软件技术的数字化发展必将成为未来发展的主流趋势，也是厂商之间竞争的焦点所在。     产品性能与设计工艺     　　众所周知，目前市面上的探测器多采用红外和微波的原理设计而成的。要么是单纯的红外技术，要么是单纯的微波技术，要么是将二者结合起来使用。二者结合起来使用也就是我们常说的双鉴式探测器。红外部分采用精密菲涅尔透镜技术，提高能量接收的效率; 微波部分采用先进的平面天线微波发射。  &nbs p;  　　探测器的误报与漏报一直是厂商、工程商和终端用户最关注的问题。而有线探测器的探测距离、探测角度、探测范围、感应灵敏度、安装方式等几个方面是考量产品性能的基本指标。     　　有线探测器在检测到非法入侵者后，分为开关信号输出和电平信号输出，将报警信号传输给报警主机。有线智能探测器因为其是专线专用，所以报警信号传输相对稳定，不易受到外界因素的干扰。但由于它的施工工作量大，操作复杂、维修不便等缺憾，也受到无线探测器的冲击。     　　用户在购买有线智能探测器时，首先要关注它最远的警戒范围、警戒角度是多少，接下来就需要了解一些安装方面的要求，比如说探测器应该安装的高度是多少，探测器下视区的角度是多少等等各个方面的信息。如探测器对警戒区域内活动目标的探测范围是一个立体防范空间，范围比较大，可以覆盖110°的水平辐射角，控制面积可达几十到几百平方米。掌握了这些信息后，对正确使用有线智能探测器将有很大的帮助作用。     　　我们发现各厂商除了使产品性能进一步提升外，探测器的设计工艺也在逐渐 提升。不产生钝化现象，低功耗，寿命长成为厂家在设计产品时最先考虑的因素。对于在室外用的探测器，会考虑添加温度补偿的功能，从而减少误报、漏报的发生。有的厂商采用全密封防虫、防水设计，具有超强防淋水功能，如豪恩安全的LH-934IC户外型智能三鉴入侵探测器。     智能化、集成化将点燃有线探测器的下一个战场     　　智能化将会成为探测器的一个发展趋势。但短时间内还不能彻底实现，如何解决探测器对周围环境如温度、湿度、刮风、打雷等变化做出一个合适的调节以减小误报率，它不仅需要前端探测器传感技术的更新，更需要在后端主机系统对报警系统误差做分析的基础上进行技术革新，这将是厂家在探测器技术发展方面所要追寻的方向。     　　另外，探测器集成性的特性也越来越突出。目前防盗报警系统与监控、门禁、对讲等系统整合的趋势越来越明显了，如很多探测器与摄像机、应急灯联动，与火灾和烟雾报警器集成等等。一旦入侵者进入到被监控区域，探测器就会联动起应急灯，发出音响警告，并启动摄像机进行摄像，并将报警和摄像信息传输到远程报警中心。这种高集成化的联动效果，使得窃贼无处遁形。     我是上海金航（爱锋）电讯器材有限公司 罗利华,我公司于1993后代理日本AIPHONE爱峰内部通讯对讲的总代理，2007年成功成为日本TAKEX达凯克丝（原名帕尼克斯PULNIX）入侵探测器的中国区最大代理商  日本原装进人  官方网站：www.jinhang.com.cn（金航实业）   欢迎来电咨询13524638083 地  址：华山路1336号玉嘉大厦11楼A3室   邮  编：200052 电  话：（021）6251 8271 传  真：（021）6225 2819 E-mail：luo@jinhang.com.cn