入侵报警探测器的工作原理及应用场合

入侵报警探测器的工作原理及应用场合入侵探测器用来探测入侵者的入侵行为。

需要防范入侵的地方许多，它可以是某些特定的点，如门、窗、柜台和展览厅的展柜；或是条线，如边防线、警戒线和边界线；有时要求防范范围是个面，如仓库、农场的周界围网（铁丝网或其他掌握导线组成的网）；有时又要求防范的是个空间，如档案室、资料室和武器库等，它不允许入侵者进人其空间的任何地方。

因此设计、安装人员就应当依据防范场所的不同地理特征、外部环境及警戒要求，选用适当的探测器，达到平安防范的目的。

入侵报警系统应对下列可能的入侵行为进行精确、实时的探测并产生报警状态：（1）进入警戒或设防区域；（2）打开门、窗、空调百叶窗等；（3）用暴力通过门、窗、天花板、墙及其他建筑结构；（4）破裂玻璃；（5）在建筑物内部移动；（6）接触或接近保险柜或重要物品；（7）紧急报警装置的触发。

入侵探测器应有防拆爱护、防破坏爱护。

当入侵探测器受到破坏，拆开外壳或信号传输线短路、断路及并接其他负载时，探测器应能发出报警信号。

入侵探测器应有抗小动物干扰的力量。

在探测范围内，如有直径30mm，长度为150mm的具有与小动物类似的红外辐射特性的圆筒大小物体，探测器不应产生报替。

入侵探测器应有抗外界干扰的力量，探测器对干扰信号，应不产生误报。

探测器应有承受常温气流的干扰，不产生误报。

探测器应能承受电火花干扰的力量。

探测器宜在下列条件下工作：室内，－10℃~55℃，相对湿度≤95%；室外，－20℃~75℃，相对湿度≤95％。

在各种入侵报警系统中，主要差别在于探测器的应用，而探测器的选用主要依据是：（1）爱护对象的重要程度。

例如对于爱护对象特殊重要的应加多重爱护等。

（2）爱护范围的大小。

例如，小范围可采纳感应式报警装置或反射式红外线报警装置；要防止人从窗门进入，可采纳电磁式探测报警装置；大范围可采纳遮断式红外报警器等。

（3）防预对象的特点和性质。

例如，主要是防人进入某区域的活动，则可采纳移动探测防入侵装置，可考虑微波防入侵报警装置或被动式红外线报警装置，或者同时采纳两者作用兼有的混合式探测防入侵报警装置（常称双鉴或三鉴器）等。

没有入侵行为时发出的报警叫做误报。

人侵探测器误报可能由于元件故障或受环境因素的影响而引起。

误报所产生的后果是严峻的，它大大降低报警器的可信度，增加无效的现场介入。

所以，对于风险等级和防护级别较高的场合，报警系统必需采纳多种不同探测技术组成人侵探测系统来克服或减小由于某些意外的状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。

依据所要防范的场所和区域，选择不同的报警探测器。

一般来说，门窗可以安装门磁开关，卧房、客厅安装红外微波探测器和紧急按钮，窗户安装玻璃破裂传感器，厨房安装烟雾报警器，报警掌握主机安装在房间隐藏的地方以便布防和撤防。

报警主机可以进行编程，对报警单元的常开、常闭输出信号进行判别，确认相应区域是否有报警发生。

入侵报警探测器用来探测入侵者的入侵行为,并产生相应的电信号送往报警掌握器，输出报警信号。

入侵报警探测器可分为以下几种类型。

（1）点型报警探测器点型报警探测器是全部报警装置中最简洁，进展最早的一种报警装置。

由于它简洁，或许有人怀疑它的效果。

事实上，这种装置与其他形式的装置具有同样的效果，且因简洁，所以它就更牢靠。

这种入侵探测器的报警范围仅是一个点，例如门、窗、柜台、保险柜等。

当这些警戒部位的状态被破坏时，即能发出报警信号，其原理相当于闭合（或断开）一个无源触点开关。

紧急按钮、微动开关、门磁开关等是常见的点型探测器（见图1）图1常见点型探测器1）紧急按钮紧急按钮是金融柜台常用的在紧急状况下报警的装置。

它们安装在柜台隐藏处，当消失特别状况时，由柜台操作人员人工报警。

紧急按钮有常闭式和常开式两种，一般为无源开关。

有的开关带有按下锁紧装置，当开关被按下后，只有用专用钥匙才能使其复位。

2）微动开关微动开关与报警电路接在一起，在压力作用下开关接通，无压力作用时，开关为断开状态，从而发出（或不发出）报警信号。

此类开关通常用在某些点入侵探测器中，以监视门、窗、柜台等特别部位。

把微动开关或金属弹簧片组成的接触开关分别安在窗框上和门窗扇上，当门窗关闭时，开关被压下，触点接上，报警器不发出报警信号；当门窗被打开时，开关弹簧弹开，触点被断开，报警器发出报警信号。

3）门磁开关门磁开关主要利用磁簧开关、霍尔开关等磁性探测器件作为探测体。

在磁场范围内，门磁开关保持吸合状态，当离开磁场时则断开，从而触发报警输出。

门磁开关是一种广泛使用，成本低，安装便利，而且不需要调整和修理的探测器。

门磁开关分为可移动部件和输出部件。

可移动部件安装在活动的门窗上；输出部件安装在相应的门窗上，两者安装距离不超过10毫米。

门磁开关可分为常开式和常闭式两种。

常开式门磁开关正常时处于开路状态，当有状况（如门、窗被推开）时，开关就闭合，使电路导通启动报警。

这种方式平常开关不耗电，但假如电线被剪断或接触不良，将使其失效。

常闭式门磁开关则相反，正常时开关处于闭合状态，状况特别时断开，使电路断路而报警。

这种方式与常开式相比，在线路被剪断或线路有故障时会启动报警，但假如罪犯在断开回路之前，先选用导线将其短路也会使其失效。

一般在门磁探测器中，大多数采纳磁簧开关，用常闭方式。

其它的一些点型探测器有：拉线开关、活销开关、张力开关、压力开关、水银开关、磁控开关、霍尔效应开关等，这些探测器运用在报警的各种场合，其应用的形式有时要与一些电子线路相协作，总之它只是用来掌握一个点的报警，与常见的触点开关类似。

除以上所谈的几种常见的开关之外，依据实际状况需要，还可以设计出一些触点开关，例如，快动作的簧片开关、按钮开关、脚踢开关、微动开关等。

在不经组合的状况下，它们的掌握范围只是一个点，当这个点的警戒状态被破坏时，它就产生报警信号。

例如，装在门或窗上的磁控开关，当有人推开门（或窗）时，它就产生报警信号。

当然在集中掌握的系统中使用时，此信号就传输到集中掌握器中而被显示出来。

（2）直线型报警探测器直线型入侵探测器也称周界入侵探测器。

直线型报警探测器的警戒范围是一条线、两条线或更多条线，都是线状的掌握形式。

当在这条警戒线上的警戒状态被破坏时，发出报警信号。

最常用的直线型入侵探测器为对射型微波入侵探测器，主动红外入侵探测器，激光入侵探测器，双技术周界入侵探测器，电场感应周界入侵探测器等。

常见的线型探测器（主动式红外探测器）如图2。

(a) 主动式红外探测器外观(b)拆去外壳后的放射机(c)拆去外壳后的接收机图2 常见线型探测器（主动式红外探测器）对一些常见的线型报警探测器简洁介绍如下：1）对射型微波入侵探测器此种探测器主要用于室外周界防护，采纳场干扰原理。

安装时，放射机与接收机是分开相对而立的，其间形成一个稳定的微波场，用来警戒所要防范的场所。

一旦有人闯入这个微波建立起来的警戒区，微波场就受到干扰，微波接收机就会探测到一种特别信息。

当这个特别信息超过事先设置的阀值时，便会触发报警，2）主、被动红外入侵探测器① 主动红外入侵探测器主动式红外探测器由放射机和接收器两部分组成。

常用于室外围墙报警，它总是成对使用：一个放射，一个接收。

放射机放射出一束不行见的红外线，由被安装在防护区另一端的接收器所接收，这样就形成一道红外警戒线。

当被探测目标入侵警戒线时，红外光束被部分或全部遮挡，接收机接收信号发生变化，经放大处理后发出报警信号，即触发红外探测器产生报警输出。

为提高发送的红外线束的抗干扰力量，一般采纳信号调制的方式，如脉冲调制和双射束放射，这样可以避开太阳光、小鸟、落叶和小动物等产生的干扰。

双射束采纳不同的调制频率，可以进一步提高牢靠性。

此外，红外对射探头还要选择合适的最短遮光时间，时间太短简单引起不必要的干扰，太长又会发生漏报。

通常以10m/s的速度来确定最短遮光时间。

一般人体的厚度为20cm,则20cm/(10m/s)=20ms ,遮光时间超过20ms则系统报警，少于20ms不报警。

主动式红外报警探测器有较远的传输距离，因红外线属于非可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防备界线明确，简洁牢靠，尤其适用于在室内防范。

主动红外探测器由于体积小、重量轻、便于隐藏，采纳双光路的主动红外探测器可大大提高其抗噪声误报的力量；而且主动红外探测器寿命长、价格低、易调整，因此，被广泛使用在平安技术防范工程中。

② 被动红外探测器被动式红外探测器实际上是空间型报警探测器，被动式红外探测器的基本工作原理是：人体表面温度与四周环境温度存在差别，因而人体的红外辐射强度和环境的红外辐射强度也存在着差异。

在人体穿越所设防区时，红外敏感元件检测到一系列的信号变化从而触发报警。

被动式红外探测器安装环境中的全部物体都会产生红外线和热辐射，但在正常状况下，它们产生的辐射一般比较稳定。

空气的流淌和温度的变化等也能产生红外线辐射的微小变化，但一般状况下较人体移动产生的红外线辐射变化要小。

为了防止这些变化影响被动式红外探测器的牢靠性，现在的被动式红外探测器采纳了多种抗干扰技术。

被动式红外探测器有其独特的特点：● 由于它是被动的，不主动放射红外线，因此其功耗微小，尤其适用于要求低功耗的场合。

● 与微波探测器相比，红外波长不能穿越砖头水泥等一般建筑物，在室内使用时不必担忧由于室外的运动目标而造成误报。

● 在较大面积的室内安装多个被动红外报警探测器时，由于它是被动的，所以不会产生系统互扰问题。

● 工作不受噪声的影响，声音不会使它产生误报。

实际应用中，把探测器放在所要防范的区域内。

当背景辐射发生微小信号变化，被探测器接收后转换成背景信号，这些信号是噪声。

噪声不发生报警信号。

只有当稳定不变的热辐射被破坏，产生一个变化的新的热辐射时才发出报警信号。

3）激光入侵探测器激光探测器和主动式红外探测器一样，都是由放射机和接收机组成的，都属于距离遮挡型探测器。

放射机放射一束近红外激光光束，由接收机接收，在收发机之间构成一条看不见的激光光束警戒线。

当有目标入侵警戒线时，激光光束被遮挡，接收机接收到的光信号发生突变。

光电传感器提取这一变化信号，经放大并作适当处理后，发出报警信号。

激光探测器采纳半导体激光器的波长，属于红外线波长，处于不行见范围，便于隐藏，不易被犯罪分子所发觉。

激光探测器采纳脉冲调制，抗干扰力量较强，稳定性好，一般不会因机器本身的问题产生误报警。

假如采纳双光路系统，牢靠性会更高。

激光具有亮度高、方向性强的特点，所以激光探测器非常适合于远距离的线控报警检测。

由于能量集中，可以在光路上加反射镜。

通过反射镜光，围成光墙，从而用一套激光探测器封锁一个场地的四周，或封锁几个主要通道路口。