安防報警系統之入侵探測器的組成與分類

　入侵探測器是安防報警系統的關鍵部分。文中討論了入侵探測器的組成、分類、主要性能要求以及其弊端與對策

    一、入侵探測器的組成

    入侵探測器（Intrusion detector）是安防報警系統的輸入部分，是用來探測入侵者入侵時所發生的移動或其它動作的裝置。

    入侵探測器通常由傳感器(Sensor)、信號處理器和輸出接口組成，簡單的入侵探測器可以沒有信號處理器和輸出接口。

    傳感器是一種物理量的探測、轉換裝置。它就像入侵探測器的眼睛、鼻子、耳朵一樣，入侵者在實施入侵時總是要發出聲響、振動、阻斷光路，對地面或某些物體產生壓力，破壞原有溫度場發出紅外光等物理現象，傳感器則是利用某些材料對這些物理現象的敏感性而將其感知并轉換為相應的電信號和電參量（電壓、電流、電阻、電容等）。處理器則對電信號放大、濾波、整形后成為有效的報警信號。輸出接口使入侵探測器的輸出呈現兩種輸出狀態，即警戒狀態為無電位的常閉觸點或導通電阻不大于100Ω。報警狀態和未加電時為常閉觸點開路或開路電阻不小于1MΩ。

    二、入侵探測器的分類

    入侵探測器有多種多樣，進行分類將有助于從總體上對入侵探測器的認識和掌握

    入侵探測器通常可按傳感器的種類、工作方式、警戒范圍、傳輸方式、應用場合來區分。

    1.按傳感器種類分類

    按傳感器的種類，即按傳感器探測的物理量來區分，通常有：磁控開關探測器、振動探測器、超聲入侵探測器、次聲入侵探測器、紅外入侵探測器、微波入侵探測器和視頻移動探測器等等

    探測器的名稱大多是按傳感器的種類來稱呼的。

    2.按入侵探測器工作方式來分類

    按入侵探測器工作方式分類，有：主動式入侵探測器和被動式入侵探測器兩種。

    被動入侵探測器在工作時不需向探測現場發出信號，而依靠對被測物體自身存在的能量進行檢測。平時，在傳感器上輸出一個穩定的信號，當出現入侵情況時，穩定信號被破壞，輸出帶有報警信息，經處理發出報警信號。例如，被動紅外入侵探測器利用了熱電傳感器能檢測被測物體發射的紅外線能量的原理。當被測物體移動時，把周圍環境溫度與移動被測物體表面溫度差的變化檢測出來，從而觸發探測器的報警輸出。所以，被動紅外入侵探測器是被動式入侵探測器.

    主動式探測器是在工作時，探測器要向探測現場發出某種形式的能量，經反射或直射在接收傳感器上形成一個穩定信號，當出現入侵情況時，穩定信號被破壞，輸出帶有報警信息，經處理發出報警信號。例如，微波入侵探測器，由微波發射器發射微波能量，在探測現場形成穩定的微波場，一旦移動的被測物體入侵時，穩定的微波場便遭到破壞，微波接收機接收這一變化后，即輸出報警信號。所以，微波入侵探測器是主動式探測器。主動式探測器其發射裝置和接收傳感器可以在同一位置，如，微波入侵探測器。也可以在不同位置，如，對射式主動紅外入侵探測器

    被動式入侵探測器有：被動紅外入侵探測器、振動入侵探測器、聲控入侵探測器、視頻移動探測器等等。主動式入侵探測器有：微波入侵探測器、主動紅外入侵探測器、超聲波入侵探測器等等

    3.按警戒范圍分類

    按警戒范圍可分成點控制探測器、線控制探測器、面控制探測器和空間控制探測器.

    點控制探測器是指警戒范圍僅是一個點的探測器。當這個警戒點的警戒狀態被破壞時，即發出報警信號。如安裝在門窗、柜臺、保險柜的磁控開關探測器，當這一警戒點出現危險情況時，即發出報警信號。磁控開關和微動開關探測器、壓力傳感器常用作點控制探測器.

    線控制探測器警戒的是一條直線范圍，當這條警戒線上出現危險情況時，發出報警信號。如主動紅外入侵探測器或激光入侵探測器，先由紅外源或激光器發出一束紅外光或激光，被接收器接收，當紅外光和激光被遮斷，探測器即發出報警信號。主動紅外、激光和感應式入侵探測器常用作線控制式探測器。

    面控制探測器警戒范圍為一個面，如倉庫、農場的周界圍網等。當警戒面上出現危害時，即發出報警信號。如振動入侵探測器裝在一面墻上，當這個墻面上任何一點受到振動時，即發出報警信號。振動入侵探測器、柵欄式被動紅外入侵探測器、平行線電場畸變探測器等常用做面控制式探測器。

    空間控制探測器警戒的范圍是一個空間，如檔案室、資料室、武器庫等。當這個警戒空間內的任意處出現入侵危害時，即發出報警信號。如在微波入侵探測器所警戒的空間內，入侵者從門窗、天花板或地板的任何一處入侵其中，都會產生報警信號。聲控入侵探測器、超聲波入侵探測器、微波入侵探測器、被動紅外入侵探測器、微波紅外復合探測器等探測器，常用作空間防范控制探測器。

    4.按探測信號傳輸方式來分類

    按探測信號傳輸方式來劃分，探測器可分為有線探測器和無線探測器兩類。探測信號由傳輸線（如雙絞線、多芯線、電話線、電纜等等）來傳輸的探測器，稱為有線傳輸探測器。這是目前大量采用的方式。探測信號經調制后由空間電磁波來傳輸的探測器，稱為無線傳輸探測器。在防范現場很分散或不便架設傳輸線的情況下，無線傳輸探測器有它獨特的作用。為實現無線傳輸，在報警控制器上必需增加無線接收機。

     5.按應用場合分類

    按應用場合分，入侵探測器可分為室外探測器和室內探測器兩種。

    室外入侵探測器又可分為建筑物外圍探測器和周界探測器。周界探測器用于防范區域的周界警戒，是防范者的第一道防線，如泄漏電纜探測器、電子圍欄式周界探測器等。建筑物外圍探測器用于防范區域內建筑物的外圍警戒，是防范者的第二道防線，如主動紅外入侵探測器、室外微波入侵探測器、振動探測器等。

    室內入侵探測器是防范入侵者的最后防線。如微動開關探測器、振動探測器、被動紅外入侵探測器等。 

    三、入侵探測器的主要性能要求

    入侵探測器的靈敏度和探測范圍應符合產品標準的規定。

    1.電源適應范圍

    當入侵探測器的電源電壓在額定值的85%～110%范圍內變化時，入侵探測器應不需調整而能正常工作，且性能指標應符合要求。

    2.過壓狀態運行

    入侵探測器在電源電壓為額定值的115%時，以每分鐘不大于15次的報警速率循環50次，每次均應完成警戒、報警的功能。

    3.備用電源

    ①使用交流電源供電的入侵探測器應有直流備用電源，并能在交流電源斷電時自動切換到備用電源。

    ②備用電源使用時間：銀行、倉庫、文物單位用的入侵探測器為24小時，商業用的入侵探測器為16小時。交流電源恢復時應對備用電源自動充電。

    4.接口

    入侵探測器的接口：警戒狀態為無電位的常閉觸點或導通電阻不大于100Ω。報警狀態和未加電時為常閉觸點開路或開路電阻不小于1MΩ

    5.穩定性要求

    入侵探測器在正常氣候環境下，連續工作7天不應出現誤報警和漏報警，其靈敏度或探測范圍的變化不應超過±10%。

    6.耐久性要求

    入侵探測器在額定電壓和額定負載電流下進行警戒、報警和復位，循環6000次，應無電的或機械的故障，也不應有器件損壞或觸點粘連

    7.抗干擾要求

    ①入侵探測器應符合GB6833.1中規定的靜電放電敏感度試驗、電源瞬態敏感度試驗、輻射敏感度試驗的要求，不應出現誤報警和漏報警

    ②抗熱氣流干擾

    入侵探測器在警戒狀態下受熱氣流干擾時應能正常工作，不應出現誤報警和漏報警。

    8.絕緣電阻

    入侵探測器電源插頭或電源引入端子與外殼裸露金屬部件之間的絕緣電阻在正常環境條件下應不小于10MΩ(直流電壓小于36v，且一端接地者除外)。

    四、入侵探測器的弊端及其對策

    目前，在安防報警系統中所使用的探測器的弊端，其探測方式主要是探測環境物理量和狀態的變化，這種探測方式從本質上不具備識別探測目標的能力。因此，安防報警系統會因為某些意外的情況或受環境因素的影響而觸發，從而發生誤報警。為此，安防報警系統的入侵探測器采用了多個探測元、多技術復合探測以及智能化的數據分析等方法，這些，確使探測器的性能和功能有了很大的提高，也降低了誤報警，但這并未從根本上解決問題。所以，對于風險等級和防護級別較高的場合，安防報警系統必須采用多種不同探測技術組成入侵探測系統來克服或減小由于某些意外的情況或受環境因素的影響而發生誤報警，同時加裝音頻和視頻復核裝置，當系統報警時，啟動音頻和視頻復核裝置工作，對報警防區進行聲音和視頻圖像的復核。