安全监测监控原理与仪表08.ppt

返回返回第第8 8章章入侵防范系统入侵防范系统 返回返回本 章 概 要l 在本章中，首先介绍入侵防范系统的组成，进而阐述了入侵探测器原理、入侵报警控制器原理、系统信号的传输方式。最后，介绍了入侵防范系统探测器和报警控制器的安装使用。l 要求学生基本掌握入侵防范系统的组成几个部分的功用，熟练掌握入侵探测器原理、入侵报警控制器原理，明确系统信号的传输方式。从而使学生明确可燃性气体监测原理，对入侵防范系统探测器和报警控制器熟练安装使用。返回返回8.1 8.1 概概 述述 入侵防范是指用来探测非法入侵者的移动或其他行动的报警系统。当系统运行时，只要有非法入侵行为的出现，就能发出报警信号。属于社会公共安全领域的安全防范系统的一类。入侵防范系统的组成如图8-1所示。图8-1 入侵防范系统组成框图返回返回8.1.1 探测器探测器 探探测测器器是是用用来来探探测测非非法法入入侵侵者者移移动动或或其其他他动动作作的的电电子子和和机机械械部部件件所所组组成成的的装装置置。探探测测器器通通常常由由传传感感器器和和信信号号处处理理器器组组成成。有有的的探探测测器器只只有有传传感感器器而而没有信号处理器。没有信号处理器。信信号号处处理理器器的的作作用用是是把把传传感感器器转转化化成成的的电电量量进进行行放放大大、滤滤波波、整整形形处处理理，使使它它成成为为一一种种合合适适的的信信号号，能能在在系系统统的的传传输输信信道道中中顺顺利利地地传传送送，通通常常我我们们把把这这种种信号称为探测电信号。信号称为探测电信号。传传感感器器是是一一种种物物理理量量的的转转化化装装置置，在在入入侵侵探探测测器器中中，传传感感器器通通常常把把压压力力、振振动动、声声响响、光光强强等等物物理理量，转换成易于处理的电量量，转换成易于处理的电量(电压、电流、电阻等电压、电流、电阻等)。返回返回 信道是探测电信号传送的通道。信道的种类较信道是探测电信号传送的通道。信道的种类较多，通常分有线信道和无线信道。多，通常分有线信道和无线信道。有线信道是指探测电信号通过双绞线、电话线有线信道是指探测电信号通过双绞线、电话线电缆或光缆向控制器或控制中心传输。电缆或光缆向控制器或控制中心传输。无线信道则是对探测电信号先调制到专用的无无线信道则是对探测电信号先调制到专用的无线电频道由发送天线发出，控制器或控制中心的无线电频道由发送天线发出，控制器或控制中心的无线接收机将空中的无线电波接收下来后，解调还原线接收机将空中的无线电波接收下来后，解调还原出控制报警信号。出控制报警信号。8.1.2 信信 道道返回返回8.1.3 控控 制制 器器 控制器由信号处理器和报警装置组成。报警信号控制器由信号处理器和报警装置组成。报警信号处理器是对信道中传来的探测电信号进行处理，判断处理器是对信道中传来的探测电信号进行处理，判断出探测电信号中出探测电信号中“有有”或或“无无”情况，并输出相应的情况，并输出相应的判断判断信号。信号。若探测电信号中含有入侵者入侵信号时，则信号若探测电信号中含有入侵者入侵信号时，则信号处理器发出告警信号，报警装置发出声光报，引起防处理器发出告警信号，报警装置发出声光报，引起防范工作人员的警觉。反之，若探测电信号中无入侵者范工作人员的警觉。反之，若探测电信号中无入侵者的入侵信号，则信号处理器送出的入侵信号，则信号处理器送出“无情况无情况”的信号，的信号，报报警器不发出声光报警信号。警器不发出声光报警信号。返回返回 智能型的控制器除此之外还能判断系统出现智能型的控制器除此之外还能判断系统出现的故障，如系统短路、开路、探测器故障等并能的故障，如系统短路、开路、探测器故障等并能及时报告故障性质、位置等。及时报告故障性质、位置等。返回返回 为了实现区域性防范的要求，即把几个需要为了实现区域性防范的要求，即把几个需要防范的区域，联网到一个警戒中心，一旦出现危险防范的区域，联网到一个警戒中心，一旦出现危险情况，可以集中力量及时应对。把各个区域的报警情况，可以集中力量及时应对。把各个区域的报警控制器的输出电信号，通过电话线、电缆、光缆或控制器的输出电信号，通过电话线、电缆、光缆或用无线电波传到控制中心，同样控制中心的命令或用无线电波传到控制中心，同样控制中心的命令或指令也能回送到各区域的报警值班室，以加强防范指令也能回送到各区域的报警值班室，以加强防范的力度。控制中心通常设在大型社区、企业、大型的力度。控制中心通常设在大型社区、企业、大型楼宇、高等院校的保卫部门或区、市的公安保卫部楼宇、高等院校的保卫部门或区、市的公安保卫部门。门。8.1.4 控制中心控制中心(报警中心报警中心)返回返回8.2 入入 侵侵 探探 测测 器器 入侵探测器是由传感器和信号处理器组成的用来入侵探测器是由传感器和信号处理器组成的用来探测入侵者入侵行为的电子和机械部件组成、用来探探测入侵者入侵行为的电子和机械部件组成、用来探测入侵者的入侵行为的装置。测入侵者的入侵行为的装置。入侵探测器通常由传感器和前置信号处理电路两部入侵探测器通常由传感器和前置信号处理电路两部分组成：根据不同的防范场所，选用不同的信号传感分组成：根据不同的防范场所，选用不同的信号传感器，如气压、温度、振动、幅度传感器等，来探测和预器，如气压、温度、振动、幅度传感器等，来探测和预报各种危险情况。如红外探测器中的红外传感器能探测报各种危险情况。如红外探测器中的红外传感器能探测出被测物体表面的热变化率，从而判断被测物体的运动出被测物体表面的热变化率，从而判断被测物体的运动返回返回情况而引起报警；震动电磁传感器能探测出物体的情况而引起报警；震动电磁传感器能探测出物体的震动，把它固定在地面上，保险柜上，就能探测出震动，把它固定在地面上，保险柜上，就能探测出入侵者走动或撬挖保险柜的动作。前置信号处理电入侵者走动或撬挖保险柜的动作。前置信号处理电路将传感器输出的电信号放在处理后变成信道中传路将传感器输出的电信号放在处理后变成信道中传输的电信号，此信号常称为探测电信号。输的电信号，此信号常称为探测电信号。返回返回 入侵探测器应有防拆、防破坏等保护功能。当入入侵探测器应有防拆、防破坏等保护功能。当入侵者企图拆开外壳或信号传输线断路、短路或接其他侵者企图拆开外壳或信号传输线断路、短路或接其他负载时，探测器应能发出报警信号。负载时，探测器应能发出报警信号。入侵探测器还要有较强的抗干扰能力。在探测范入侵探测器还要有较强的抗干扰能力。在探测范围内，如有长度围内，如有长度150150mmmm，直径为直径为3030mmmm的具有与小动物的具有与小动物类似的红外辐射特性的圆筒大小物体都不应使深测器类似的红外辐射特性的圆筒大小物体都不应使深测器产生报警；探测器对于与射束轴线成产生报警；探测器对于与射束轴线成1515或更大一点的或更大一点的任何外界光源的辐射干扰信号应不产生误报和漏报。任何外界光源的辐射干扰信号应不产生误报和漏报。探测器应能承受常温气流和电铃的干扰，不产生误探测器应能承受常温气流和电铃的干扰，不产生误报。报。探测器还应能承受电火花的干扰。探测器还应能承受电火花的干扰。返回返回8.2.1 入侵探测器的分类概述入侵探测器的分类概述 用于安全防范技术的产品多种多样，各种不同类用于安全防范技术的产品多种多样，各种不同类型传感器组成的探测器，应用在不同的地点、场合，型传感器组成的探测器，应用在不同的地点、场合，取得了良好的效果。入报警器材名目繁多，对报警器取得了良好的效果。入报警器材名目繁多，对报警器材进行分类，有利于掌握它的工作原理、构造和适用材进行分类，有利于掌握它的工作原理、构造和适用的场合。通常按其传感器种类、工作方式、警戒范围的场合。通常按其传感器种类、工作方式、警戒范围等来区分。等来区分。返回返回 入侵探测器的分类可按其所用传感器的特点分入侵探测器的分类可按其所用传感器的特点分为开关型入侵探测器、震动型入侵探测器、声音为开关型入侵探测器、震动型入侵探测器、声音探测器、超声波入侵探测器、次声入侵探测器、探测器、超声波入侵探测器、次声入侵探测器、主动与被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、主动与被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、激光入侵探测器、视频运动入侵探测器和多种技激光入侵探测器、视频运动入侵探测器和多种技术复合入侵探测器。术复合入侵探测器。1.按传感器种类分类按传感器种类分类返回返回 按工作方式可分为主动和被动探测报警器。被动按工作方式可分为主动和被动探测报警器。被动探测报警器，在工作时不需向探测现场发出信号，而探测报警器，在工作时不需向探测现场发出信号，而对被测物体自身存在的能量进行检测。平时在接收传对被测物体自身存在的能量进行检测。平时在接收传感路上输出一个稳定的信号，当出现情况时，稳定信感路上输出一个稳定的信号，当出现情况时，稳定信号被破坏，经处理发出报警信号。号被破坏，经处理发出报警信号。主动探测报警器工作时，探测器要向探测现场发主动探测报警器工作时，探测器要向探测现场发出某种形式的能量，经反向或直射在传感器上形成一出某种形式的能量，经反向或直射在传感器上形成一个稳定信号，当出现异常情况时，稳定信号被破坏，个稳定信号，当出现异常情况时，稳定信号被破坏，信号处理后，产生报警信号。信号处理后，产生报警信号。2.按工作方式来分类按工作方式来分类 返回返回3.按警戒范围分类按警戒范围分类 按防范警戒区域可分为按防范警戒区域可分为点型入侵探测器点型入侵探测器、直线型直线型入侵探测器入侵探测器、面型入侵探测器面型入侵探测器和和空间型入侵探测器空间型入侵探测器。点型入侵探测器警戒的仅是某一点，如门窗、柜点型入侵探测器警戒的仅是某一点，如门窗、柜台、保险柜，当这一监控点出现危险情况时，即发出台、保险柜，当这一监控点出现危险情况时，即发出报警信号，通常由微动开关方式或磁控开关方式报警报警信号，通常由微动开关方式或磁控开关方式报警控制。控制。直线型入侵探测器警戒的是一条线，当这条警戒线直线型入侵探测器警戒的是一条线，当这条警戒线上出现危险情况时，发出报警信号。如光电报警器或上出现危险情况时，发出报警信号。如光电报警器或激光报警器，先由光源或激光器发出一束光或激光，激光报警器，先由光源或激光器发出一束光或激光，被接收器接收，当光和激光被遮断，报警器即发出报被接收器接收，当光和激光被遮断，报警器即发出报警信号。警信号。返回返回面型入侵探测器警戒范围为一个面，当警戒面上出面型入侵探测器警戒范围为一个面，当警戒面上出现危害时，即发出报警信号。如震动报警器装在一面现危害时，即发出报警信号。如震动报警器装在一面墙上，当墙面上任何一点受到震动时即发出报警信墙上，当墙面上任何一点受到震动时即发出报警信号。号。空间型入侵探测器警戒的范围是一个空间的任意处空间型入侵探测器警戒的范围是一个空间的任意处出现入侵危害时，即发出报警信号。如在微波多普勒出现入侵危害时，即发出报警信号。如在微波多普勒报警器所警戒的空间内，入侵者从门窗、天花板或地报警器所警戒的空间内，入侵者从门窗、天花板或地板的任何一处进入都会产生报警信号。板的任何一处进入都会产生报警信号。返回返回 按报警信号传输方式可分为有线型和无线型。按报警信号传输方式可分为有线型和无线型。探测器在检测到法入侵者后，以导线或无线电两种探测器在检测到法入侵者后，以导线或无线电两种方式将报警信号传输给报警控制主机。有线型与无方式将报警信号传输给报警控制主机。有线型与无线型的选取由报警系统或应用环境决定。所有无线线型的选取由报警系统或应用环境决定。所有无线探测器无任何外接连线，内置电池均可正常连续上探测器无任何外接连线，内置电池均可正常连续上作作2 24 4年。年。4.4.按报警信号传输方式分类按报警信号传输方式分类返回返回5.5.按使用环境分类按使用环境分类 按使用环境分类可分为室内型和室外型。室按使用环境分类可分为室内型和室外型。室外型产品主要防范露天空间或平面周界，室内型外型产品主要防范露天空间或平面周界，室内型产品主要防范室内空间区域或平面周界。产品主要防范室内空间区域或平面周界。返回返回按探测模式分为按探测模式分为空间型空间型和和幕帘型。幕帘型。6.6.按探测模式分类按探测模式分类 空间型防范整个立体空间，幕帘型防范一个如同空间型防范整个立体空间，幕帘型防范一个如同幕帘的平面周界。幕帘的平面周界。幕帘型分为幕帘型分为单幕帘单幕帘、双幕帘双幕帘和和四幕帘四幕帘三种。三种。返回返回 单幕帘探测器单幕帘探测器只是在透镜片上与空间型探侧器有只是在透镜片上与空间型探侧器有所区别，单幕帘探测器所防范的幕帘周界不能识别入所区别，单幕帘探测器所防范的幕帘周界不能识别入侵方向且较容易误报，在以往安装单幕帘或空间型探侵方向且较容易误报，在以往安装单幕帘或空间型探测器的情况下，居住者的活动范围是受到限制的，因测器的情况下，居住者的活动范围是受到限制的，因为他们不得不避开受保护的区域，以避免触发报警。为他们不得不避开受保护的区域，以避免触发报警。返回返回 双幕帘探测器双幕帘探测器使用了全新的方向识别技术，可以使用了全新的方向识别技术，可以准确辨别出被保护区域内人体的运动方向，从而区分准确辨别出被保护区域内人体的运动方向，从而区分出是居住者还是入侵者。因此，居住者在布防情况下出是居住者还是入侵者。因此，居住者在布防情况下可以在防范区域内自由活动，不会触发警报，入侵者可以在防范区域内自由活动，不会触发警报，入侵者一旦从门窗、阳台进入，双幕帘探测器会立即报警。一旦从门窗、阳台进入，双幕帘探测器会立即报警。四幕帘探测器四幕帘探测器则比双幕帘探测器有更精确的识别则比双幕帘探测器有更精确的识别功能与更强的抗误报能力。功能与更强的抗误报能力。返回返回 还有一些其他的分类方法，市场销售上、工程还有一些其他的分类方法，市场销售上、工程应用上的分类方法也很多，不一一而论。下面主要应用上的分类方法也很多，不一一而论。下面主要以按警戒范围分类的方式对入侵探测器进行介绍。以按警戒范围分类的方式对入侵探测器进行介绍。返回返回 点型入侵探测器是指警戒范围仅是一个点的探点型入侵探测器是指警戒范围仅是一个点的探测器，如门、窗、柜台、保险柜等这些警戒的范围测器，如门、窗、柜台、保险柜等这些警戒的范围仅是某一特定部位，当这些警戒部位的状态被破仅是某一特定部位，当这些警戒部位的状态被破坏，即能发出报警信号。坏，即能发出报警信号。点型入侵探测器通常有点型入侵探测器通常有开关型开关型和和震动型震动型两种。两种。8.2.2 点型入侵探测器点型入侵探测器返回返回 开关入侵探测器是由开关型传感器与相关的开关入侵探测器是由开关型传感器与相关的电路组成的，可以是微动开关、干簧继电器、易电路组成的，可以是微动开关、干簧继电器、易断金属导线或压力垫等。不论是常开型或是常闭断金属导线或压力垫等。不论是常开型或是常闭型，当其状态改变时均可直接向报警控制器发出型，当其状态改变时均可直接向报警控制器发出报警信号，由报警控制器发出声光警报信号。通报警信号，由报警控制器发出声光警报信号。通常安装在门柜和窗框上，就能探测出入侵者的入常安装在门柜和窗框上，就能探测出入侵者的入侵行为。侵行为。8.2.2.1 开关入侵探测器开关入侵探测器返回返回 干簧继电器是门、窗等点型入侵探测器用得最干簧继电器是门、窗等点型入侵探测器用得最多的控制元件。干簧继电器由干簧管和磁铁组成，多的控制元件。干簧继电器由干簧管和磁铁组成，干簧管外壳由玻璃制成，容易碎，一般将它安装在干簧管外壳由玻璃制成，容易碎，一般将它安装在固定不动的门框或窗框上，磁铁则可安装在活动的固定不动的门框或窗框上，磁铁则可安装在活动的门扇和窗扇上。门扇和窗扇上。返回返回 在实际安装中要注意磁铁和干簧管之间的距在实际安装中要注意磁铁和干簧管之间的距离，一般二者之间的距离在离，一般二者之间的距离在8 81010mmmm范围之内就能范围之内就能可靠释放和吸合。二者之间的距离越近，释放和可靠释放和吸合。二者之间的距离越近，释放和吸合的可靠性越高，因此应尽可能地调整好二者吸合的可靠性越高，因此应尽可能地调整好二者之间的距离。通常选择释放、吸合可靠，而控制之间的距离。通常选择释放、吸合可靠，而控制距离又较大的开关组件。距离又较大的开关组件。返回返回 常开式干簧继电器，无外磁场作用时，二触点常开式干簧继电器，无外磁场作用时，二触点断开。在外磁场的作用下，二触点闭合。通常组成断开。在外磁场的作用下，二触点闭合。通常组成断路开关报警器。当门窗处于关闭状态时，磁铁和断路开关报警器。当门窗处于关闭状态时，磁铁和干簧管放置距离最近，一个在框上，一个在扇上。干簧管放置距离最近，一个在框上，一个在扇上。常开式干簧继电器在外磁场作用下触点闭合，常开式干簧继电器在外磁场作用下触点闭合，与外电路相联，报警器不报警；当入侵者入侵后，与外电路相联，报警器不报警；当入侵者入侵后，门窗被打开时，磁铁和干簧管分离，距离拉大，使门窗被打开时，磁铁和干簧管分离，距离拉大，使得磁场减弱，则干簧管的触点断开，即向外电路输得磁场减弱，则干簧管的触点断开，即向外电路输出报警信号，如图出报警信号，如图8-28-2所示。所示。返回返回 短路开关报警器则相反，电路平时呈断路状短路开关报警器则相反，电路平时呈断路状态，电路无电流流过。一旦有入侵行为，干簧管态，电路无电流流过。一旦有入侵行为，干簧管触点闭合，电路短路发出报警信号，如图触点闭合，电路短路发出报警信号，如图8-38-3所所示。选用短路报警还是断路报警主要视报警器的示。选用短路报警还是断路报警主要视报警器的触发形式。触发形式。返回返回图图8-2 8-2 开路开关控制器连接示意图开路开关控制器连接示意图返回返回图图8-3 8-3 短路开关控制器连接示意图短路开关控制器连接示意图返回返回8.2.2.2 震动入侵探测器图震动入侵探测器图 当入侵者进入设防区域，引起地面、门窗的当入侵者进入设防区域，引起地面、门窗的震动，或入侵者撞击门、窗、保险柜，引起震震动，或入侵者撞击门、窗、保险柜，引起震动，发出报警信号的探测器称震动入侵探测器。动，发出报警信号的探测器称震动入侵探测器。震动入侵探测器常用的有压电式震动入侵探测器震动入侵探测器常用的有压电式震动入侵探测器和电动式的震动入侵探测器。和电动式的震动入侵探测器。返回返回1.1.压电式震动入侵探测器压电式震动入侵探测器 使用压电式传感器组成的压电式震动入侵探测器使用压电式传感器组成的压电式震动入侵探测器可以利用非法入侵引起的震动，来探测入侵者的行为可以利用非法入侵引起的震动，来探测入侵者的行为与入侵地点。压电式传感器是利用压电材料的压电效与入侵地点。压电式传感器是利用压电材料的压电效应制成的，当压电材料受到某方向的压力时，在一特应制成的，当压电材料受到某方向的压力时，在一特定方向两个相对电极上分别感应出电荷，电荷量的大定方向两个相对电极上分别感应出电荷，电荷量的大小与压力成正比。小与压力成正比。返回返回 半导体压力传感器利用硅晶体的压电电阻效应，半导体压力传感器利用硅晶体的压电电阻效应，当半导体材料硅受外力作用时，晶体处于扭曲状态，当半导体材料硅受外力作用时，晶体处于扭曲状态，载流子的迁移率随之发生变化；迁移率的改变致使结载流子的迁移率随之发生变化；迁移率的改变致使结晶电阻阻抗发生变化；而硅膜片上结晶电阻变化使得晶电阻阻抗发生变化；而硅膜片上结晶电阻变化使得输出电压随之变化。此输出电压加到烧结在一片硅膜输出电压随之变化。此输出电压加到烧结在一片硅膜片上的三极管的输入极上，经放大、整形、输出，送片上的三极管的输入极上，经放大、整形、输出，送到信号处理电路，随之发出报警信号。因此用半导体到信号处理电路，随之发出报警信号。因此用半导体压力传感器制作的震动入侵探测器能把干扰信号控制压力传感器制作的震动入侵探测器能把干扰信号控制在最小限度内。如用硅晶体压电材料制成的玻璃破碎在最小限度内。如用硅晶体压电材料制成的玻璃破碎返回返回震震动动探探测测器器，把把压压电电材材料料贴贴在在玻玻璃璃或或玻玻璃璃附附近近的的地地方方，当当入入侵侵者者要要打打碎碎玻玻璃璃进进入入现现场场或或进进入入玻玻璃璃厨厨柜柜，玻玻璃璃破破碎碎前前，玻玻璃璃震震动动的的振振幅幅增增大大，压压电电材材料料相相应应的的两两电电极极上上感感应应出出电电荷荷，形形成成一一微微弱弱的的电电位位差差，将将此此信信号号放放大大处处理理后后，推推动动声声光光报报警警器器。如如入入侵侵者者用用玻玻璃璃刀刀刻刻划划玻玻璃璃，玻玻璃璃震震动动振振幅幅小小，但但刻刻划划时时，刻刻划划频频率率高高，而而且且固固定定，通通常常将将此此高高频频声声音音信信号号经经高高通通放放大大器器放放大大后后送到信号处理电路，经处理后也能发出报警信号。送到信号处理电路，经处理后也能发出报警信号。返回返回2.2.电动式的震动入侵探测器电动式的震动入侵探测器电动式震动入侵探测器是利用电磁感应的原理，将震动转换成线圈两端的感应电动势输出。返回返回将电动传感器和保险柜、贵重物体固定在一起，当入将电动传感器和保险柜、贵重物体固定在一起，当入侵者去搬动或触动保险柜时，柜体发生震动，电动传侵者去搬动或触动保险柜时，柜体发生震动，电动传感器也随之震动。线圈与电动传感器是固定在一起感器也随之震动。线圈与电动传感器是固定在一起的，而磁铁是通过弹簧与壳体软接在一起的，壳体振的，而磁铁是通过弹簧与壳体软接在一起的，壳体振动后，磁铁随之运动，在线圈上感应出电动势，其大动后，磁铁随之运动，在线圈上感应出电动势，其大小小E EnBLnBL，B B为磁感应强度，为磁感应强度，L L为每匝线圈的长度，为每匝线圈的长度，n n为绕组匝数，为绕组匝数，为物体的振动速度。感应电动势经放为物体的振动速度。感应电动势经放大、整形、输出，送到信号处理电路，随之发出报警大、整形、输出，送到信号处理电路，随之发出报警信号。电动传感器具有较高的灵敏度，输出电动势较信号。电动传感器具有较高的灵敏度，输出电动势较高，不需要高增益放大器，而且电动传感器输出阻抗高，不需要高增益放大器，而且电动传感器输出阻抗低，噪声干扰小，工作稳定可靠。低，噪声干扰小，工作稳定可靠。返回返回 直线型入侵探测器是指警戒范围是一条线束的直线型入侵探测器是指警戒范围是一条线束的探测器，当在这条警戒线上的警戒状态被破坏时，探测器，当在这条警戒线上的警戒状态被破坏时，能发出报警信号。最常见的直线型报警探测器为红能发出报警信号。最常见的直线型报警探测器为红外入侵探测器、激光入侵探测器。探测器分发射端外入侵探测器、激光入侵探测器。探测器分发射端和接收端。发射端发射出一串红外光或激光，经反和接收端。发射端发射出一串红外光或激光，经反射或直接射到接收端上，如中间任意处被遮断，报射或直接射到接收端上，如中间任意处被遮断，报警器即发出报警信号。警器即发出报警信号。8.2.3 直线型入侵探测器直线型入侵探测器返回返回红外入侵探测器分为被动红外探测器和主动红外探测器两种形式。8.2.3.1 红外入侵探测器红外入侵探测器返回返回1.被动红外探测器被动红外探测器 被动红外探测器本身不发射能量，它是依靠接受安被动红外探测器本身不发射能量，它是依靠接受安全防范现场的能量变化来进行探测工作的。在正常情况全防范现场的能量变化来进行探测工作的。在正常情况下，安全防范现场的所有物体都会产生一个相对恒定的下，安全防范现场的所有物体都会产生一个相对恒定的能量辐射。被动红外探测器会在现场接受到一个相对稳能量辐射。被动红外探测器会在现场接受到一个相对稳定的辐射信号。当被防范他围内有目标入侵并移动时，定的辐射信号。当被防范他围内有目标入侵并移动时，将引起该区域内红外辐射的变化，而红外探测器能探测将引起该区域内红外辐射的变化，而红外探测器能探测出这种红外辐射的变化并发出报警信号。实际上除入侵出这种红外辐射的变化并发出报警信号。实际上除入侵物体发出红外辐射外，被探测范围内的其他物体如室外物体发出红外辐射外，被探测范围内的其他物体如室外的建筑物、地形、树木、山和室内的墙壁、课桌、家具的建筑物、地形、树木、山和室内的墙壁、课桌、家具等都会发生热辐射，但因这些物体是固定不变的，其热等都会发生热辐射，但因这些物体是固定不变的，其热返回返回辐射也是稳定的，当入侵物体进入被监控区域后，稳辐射也是稳定的，当入侵物体进入被监控区域后，稳定不变的热辐射被破坏，产生了一个变化的热辐射，定不变的热辐射被破坏，产生了一个变化的热辐射，而红外探测器中的红外传感器就能收到这个变化的辐而红外探测器中的红外传感器就能收到这个变化的辐射，经放大处理后报警。在使用中，把探测器放置在射，经放大处理后报警。在使用中，把探测器放置在所要防范的区域里，那些固定的景物就成为不动的背所要防范的区域里，那些固定的景物就成为不动的背景，背景辐射的微小信号变化为噪声信号，由于探测景，背景辐射的微小信号变化为噪声信号，由于探测器的抗噪能力较强，噪声信号不会引起误报，红外探器的抗噪能力较强，噪声信号不会引起误报，红外探测器一般均在背景不动或防范区域内无活动物体的场测器一般均在背景不动或防范区域内无活动物体的场合。合。返回返回2.主动红外探测器主动红外探测器 主动红外探测器由主动红外探测器由主动红外光发射器主动红外光发射器和和接收器接收器两两个部件构成。个部件构成。主动红外发射器发出一束经调制的红外光束，主动红外发射器发出一束经调制的红外光束，投向红外接收器，形成一条警戒线。当目标侵入该投向红外接收器，形成一条警戒线。当目标侵入该警戒线时，红外光束被部分或全部遮挡，接收机接警戒线时，红外光束被部分或全部遮挡，接收机接收信号发生变化而报警。主动红外探测器的原理方收信号发生变化而报警。主动红外探测器的原理方框图如图框图如图8-48-4所示。所示。返回返回 主动红外探测器的发射光源通常为红外发光二极管。主动红外探测器的发射光源通常为红外发光二极管。其特点是体积小、重量轻、寿命长、功耗小，交直流其特点是体积小、重量轻、寿命长、功耗小，交直流供电都能工作，晶体管、集成电路都能直接驱动。主供电都能工作，晶体管、集成电路都能直接驱动。主动红外探测器的光源通常为脉冲调制的脉冲波形，发动红外探测器的光源通常为脉冲调制的脉冲波形，发射机采用自激多谐振荡器作为调制电源，产生很高占射机采用自激多谐振荡器作为调制电源，产生很高占空比的脉冲波形，去调制红外发光二极管发光，发射空比的脉冲波形，去调制红外发光二极管发光，发射出红外脉冲调制光谱。这样大大降低了电源的功耗，出红外脉冲调制光谱。这样大大降低了电源的功耗，又增加了系统抗杂散光干扰的能力。又增加了系统抗杂散光干扰的能力。返回返回图图8-48-4主动红外探测器的原理方框图主动红外探测器的原理方框图返回返回8.2.3.2 激光入侵探测器激光入侵探测器 激光入侵探测器同样分发射端和接收端。激光入侵探测器同样分发射端和接收端。当当被被探探测测目目标标侵侵入入所所防防范范的的警警戒戒线线时时，遮遮挡挡了了激激光光发发射射端端和和接接收收端端之之间间的的激激光光光光束束，能能响响应应被被遮遮挡挡激激光光光光束束，接接收收机机接接收收到到光光信信号号发发生生变变化化，变变化化的的信信号号经经放放大大、处处理后进入报警状态的电子装置称为主动激光探测器。理后进入报警状态的电子装置称为主动激光探测器。其工作原理与主动红外探测器的工作原理相似。其工作原理与主动红外探测器的工作原理相似。返回返回激光与一般光源相比有如下特点。激光与一般光源相比有如下特点。(1)(1)方方向向性性好好，亮亮度度高高 一一束束激激光光的的发发散散角角可可能能很很小小，即即使使在在几几千千米米以以外外激激光光光光束束的的直直径径也也仅仅扩扩展展到到几几毫毫米米或或几几厘厘米米。由由于于激激光光光光束束发发散散角角小小，几几乎乎是是一一束束平平行行光光束束，光光束束能能聚聚集集在在一一个个很很小小的的平平面面上上，产产生生很很大大的的光功率密度，其亮度很高。光功率密度，其亮度很高。(2)(2)激激光光的的单单色色性性和和相相干干性性好好 激激光光探探测测器器与与主主动动红红外外探探测测器器有有些些相相似似，也也是是由由发发射射器器与与接接收收器器两两部部分分构构成成。发发射射器器发发射射激激光光束束照照射射在在接接收收器器上上，当当有有入入侵侵目目标标出出现现在在警警戒戒线线上上时时，激激光光束束被被遮遮挡挡，接接收收机机接接收收状状态发生变化，从而产生报警信号。态发生变化，从而产生报警信号。返回返回 面型报警探测器警戒范围为一个面。当警戒面上面型报警探测器警戒范围为一个面。当警戒面上出现入侵行为时，即能发生报警信号。震动式或感出现入侵行为时，即能发生报警信号。震动式或感应式的报警探测器常被用作面报警探测器。例如把应式的报警探测器常被用作面报警探测器。例如把用作点报警探测器的震动探测器安装在墙面上或玻用作点报警探测器的震动探测器安装在墙面上或玻璃上，或安装在某一要求保护的铁丝网或隔离网璃上，或安装在某一要求保护的铁丝网或隔离网上，当入侵者触及墙面、玻璃、铁丝网或隔离网发上，当入侵者触及墙面、玻璃、铁丝网或隔离网发生震动，探测器即能发生报警信号。生震动，探测器即能发生报警信号。8.2.4 面型入侵探测器面型入侵探测器返回返回 主主动动红红外外入入侵侵探探测测器器、激激光光入入侵侵探探测测器器也也能能用用作作面面报报警警探探测测器器。用用几几组组红红外外或或激激光光收收、发发装装置置相相对对安安装装，一一对对收收、发发装装置置之之间间形形成成一一道道警警戒戒线线，几几对对收收发发装装置置相相隔隔安安装装，形形成成多多道道警警戒戒线线，适适当当调调整整收收、发发装装置置的的间间距距，就就能能保保护护整整个个平平面面。激激光光光光线线具具有有高高能能量量、直直射射而而不不散散射射的的特特点点，所所以以经经常常可可以以采采用用反射镜的反射组成面入侵报警系统，如图反射镜的反射组成面入侵报警系统，如图8-58-5所示。所示。玻玻璃璃破破碎碎探探测测器器保保护护的的也也是是整整个个窗窗户户、橱橱窗窗、柜柜台台的的平平面面，入入侵侵者者无无论论从从平平面面的的任任何何地地方方入入侵侵，探探测器均能报警。测器均能报警。返回返回图图8-5 8-5 激光探测器组成面入侵报警系统示意图激光探测器组成面入侵报警系统示意图返回返回8.2.4.1 光纤平面探测器光纤平面探测器 光光纤纤平平面面探探测测器器对对平平面面保保护护的的原原理理很很简简单单，用用单单模模或或多多模模光光纤纤敷敷设设在在要要保保护护的的墙墙面面、墙墙纸纸、墙墙面面的的装装饰饰层层或或门门板板内内。光光线线的的两两端端分分别别连连接接光光发发射射器器和和光光接接收收器器。红红外外发发射射器器内内的的发发光光二二极极管管发发射射脉脉冲冲调调制制的的红红外外光光，此此红红外外光光沿沿光光纤纤向向前前传传播播，最最后后到到达达光光接接收收器器，如如图图8-68-6所所示示。由由于于光光纤纤极极细细，所所以以可可以以很很方方便便地地进进行行隐隐蔽蔽安安装装。当当入入侵侵者者凿凿墙墙打打洞洞、破破门门而而入入时时，会会破破坏坏光光纤纤，使使其其断断裂裂，这这时时就就会会因因光光信信号号的的中中断断而而触触发发报报警。警。返回返回图图8-6光纤平面探测器光纤平面探测器返回返回8.2.4.2 平行线电场畸变入侵探测器平行线电场畸变入侵探测器 电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器是是一一种种电电磁磁感感应应探探测测器器，当当目目标标侵侵入入防防范范区区域域时时，引引起起传传感感器器线线路路周周围围电电磁磁场场分分布布的的变变化化，把把能能响响应应这这畸畸变变并并进进入入报报警警状状态态的的装装置置称称为为电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器。这这种种电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器有有平平行行线线电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器、泄泄漏漏电电缆缆电电场畸变入侵探测器。场畸变入侵探测器。返回返回 平平行行线线电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器是是由由传传感感器器线线支支撑撑杆杆、跨跨接接件件和和传传感感器器电电场场信信号号发发生生接接收收装装置置构构成成，如如图图8-78-7所所示示。传传感感器器由由一一组组平平行行线线(2(21010条条)构构成成，在在这这些些导导线线中中一一部部分分是是场场线线，它它们们与与振振荡荡频频率率为为1 14040kHzkHz的的信信号号发发生生器器相相连连接接，工工作作时时场场线线向向周周围围空空间间辐辐射射电电磁磁场场能能量量。另另一一部部分分线线为为感感应应线线，场场线线辐辐射射的的电电磁磁场场在在感感应应线线上上产产生生感感应应电电流流。当当入入侵侵者者靠靠近近或或穿穿越越平平行行导导线线时时，就就会会改改变变周周围围电电磁磁场场的的分分布布状状态态，使使感感应应线线中中的的感感应应电电流流发发生生变变化化，由由接接收收信信号号处处理理器器分分析析后后发发出出报报警信号。警信号。返回返回 平平行行线线电电场场畸畸变变入入侵侵探探测测器器主主要要用用于于户户外外周周界界报报警警。通通常常沿沿着着防防范范周周界界安安装装数数套套电电场场探探测测器器，组组成成周周界防范系统。界防范系统。返回返回图图8-7 8-7 平行线电场畸变入侵探测器平行线电场畸变入侵探测器返回返回 8.2.4.3 震动传感电缆型入侵探测器震动传感电缆型入侵探测器震震动动传传感感电电缆缆型型入入侵侵探探测测器器是是在在一一根根塑塑料料护护套套内内装装有有三三芯芯导导线线的的电电缆缆两两端端，分分别别接接上上发发送送装装置置与与接接收收装装置置，并并将将电电缆缆做做成成波波浪浪状状或或呈呈其其它它曲曲折折形形状状固固定定在在网网状状的的围围墙墙上，如图上，如图8-88-8所示。所示。返回返回图图8-8 振动传感电缆型入侵探测器示意图振动传感电缆型入侵探测器示意图返回返回 一一定定长长度度的的电电缆缆构构成成一一个个防防区区，每每两两个个或或四四个个、六六个个防防区区共共用用一一个个控控制制器器(称称为为多多通通道道控控制制器器)，由由控控制制器器将将各各防防区区的的报报警警信信号号传传送送至至控控制制中中心心，当当入入侵侵者者有有触触动动网网状状或或破破坏坏网网状状围围墙墙等等行行为为使使其其震震动动并并达达到到一一定定强强度度时时(安安装装时时强强度度可可调调，以以确确定定其其报报警警灵灵敏敏度度)，就就会会产产生生报报警警信信号号。这这种种入入侵侵探探测测器器精精度度极极高高，漏漏报报率率为为零零，误误报报率率几几乎乎为为零零，且且可可全全天天候候使使用用(不不受受气气候候的的影影响响)。它它特特别别适适合合围围网网状状的的周周界界围围墙墙(即采用铁网构成的围墙即采用铁网构成的围墙)使用。使用。返回返回8.2.4.4 电子围栏式入侵探测器电子围栏式入侵探测器 电电子子围围栏栏式式入入侵侵探探测测器器也也是是一一种种用用于于周周界界防防范范的的探探测测器器。它它由由三三大大部部分分组组成成，即即脉脉冲冲电电压压发发生生器器、报报警警信信号号检检测测器器以以及及前前端端的的电电围围栏栏，其其系系统统原原理理框框图图如如图图8-98-9所示。所示。当当入入侵侵者者入入侵侵时时触触碰碰到到前前端端的的电电子子围围栏栏或或试试图图剪剪断断前前端端的的电电子子围围栏栏，都都会会发发出出报报警警信信号号。这这种种探探测测器器的的电电子子围围栏栏上上的的裸裸露露导导线线，接接通通由由脉脉冲冲电电压压发发生生器器发发出的高达出的高达l万伏的脉冲电压万伏的脉冲电压(但能量很小，但能量很小，般在般在4焦耳焦耳返回返回以以下下，对对人人体体不不会会构构成成生生命命危危害害)时时，即即使使入入侵侵者者戴戴上上绝绝缘缘手手套套，也也会会产产生生脉脉冲冲感感应应信信号号，使使其其报报警警。这这种种电电子子围围栏栏如如果果使使用用在在市市区区或或来来往往人人群群多多的的场场合合时，安装前应事先征得当地公安等部门的同意。时，安装前应事先征得当地公安等部门的同意。