入侵报警系统工程实用技术电子教案(全)完整版课件整套教学课件.ppt

入侵报警系统工程实用技术入侵报警系统工程实用技术单元一单元一 认识入侵报警系统认识入侵报警系统1.1 入侵报警系统的基本概念1.1.1 入侵报警系统的作用1.1.2 入侵报警系统的基本概念1.1.3 入侵报警系统技术的发展1.2 入侵报警系统的基本组成和组建模式1.2.1 入侵报警系统的基本组成1.2.2 入侵报警系统的常用组建模式1.3 入侵报警系统的功能和应用1.3.1 入侵报警系统的功能1.3.2 入侵报警系统的应用1.4 典型案例1 西元科技园入侵报警系统1.1 入侵报警系统的基本概念1.1.1 1.1.1 入侵报警系统的作用入侵报警系统的作用 入侵报警系统是指当有人非法侵入防范区时引起报警的装置，它可以及时探测非法入侵，并且在探测到有非法入侵时，及时向有关人员示警。入侵报警系统通常用探测器对建筑内外重要地点和区域进行布防。一旦发生入侵行为，它能及时记录入侵的时间、地点，同时通过报警设备发出报警信号。图1-1所示为入侵报警系统示意图。1.1.2 1.1.2 入侵报警系统的基本概念入侵报警系统的基本概念 入侵报警系统是安全防范自动化系统的一个子系统，它应能根据建筑物的安全技术防范管理的需要，对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等行为，进行实时有效的探测和报警，并具有报警复核的功能。GB 503942007入侵报警系统工程设计规范国家标准中定义：入侵报警系统（Intruder alarm system，IAS）是利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。图1-1 入侵报警系统示意图1.1.31.1.3入侵报警系统技术的发展入侵报警系统技术的发展 入侵报警技术是在与犯罪分子斗争的过程中不断发展、完善起来的。早期的入侵防盗探测器主要用于室内，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的探测器，如主动红外探测器、微波探测器、电场感应探测器、数字视频探测器、泄漏电缆探测器等，它们各有特点，适合在不同环境条件下使用，对防范场所的周界起报警探测的作用。1 1开关探测器开关探测器 早期的犯罪分子直接进入盗窃或犯罪现场进行盗窃及破坏活动，针对这类盗窃破坏方式，科研人员研制出开关式探测器。这种探测器结构简单，安装使用方便，可以安装在门、窗、保险柜及抽屉或贵重物品下面，当犯罪分子打开门、窗、抽屉或者拿走贵重物品时，就会引起开关状态的改变，触发探测器发出报警信息。2 2玻璃破碎探测器和振动探测器玻璃破碎探测器和振动探测器 随着时间的推移，有些犯罪分子掌握了开关探测器的原理，作案时打碎玻璃进入，不需要触发开关。为了对付这种犯罪方式，人们研究出了玻璃破碎探测器和振动探测器。当犯罪分子打碎门窗玻璃或者在墙上挖洞进入室内时，就会触发玻璃破碎探测器或振动探测器进行报警。3 3移动探测器移动探测器 针对大型建筑物或者空间的防盗问题，科研人员研制出空间移动探测器，包括超声波探测器、微波探测器、被动红外探测器等，只要设防空间有人活动就会触发报警，防止盗利用博物馆、商店等白天开放的机会，采取白天躲在这些场所的某些隐蔽角落，在晚上闭馆关门后，再出来作案，第二天开门后再偷偷溜走。4 4双技术探测器双技术探测器 双技术探测器是将两种不同的探测技术结合在一起，当两者都感应到有目标入侵时才会发出报警信号，如果仅其中一种探测技术发现目标则不会报警。双技术探测器利用两种不同的探测技术同时对防范场所进行探测，它发挥了不同探测技术的长处，而克服了彼此的缺点，使双技术探测器的误报率大为降低，可靠性大大提高。目前应用最多的是微波/被动红外双技术探测器。5 5数字视频探测器数字视频探测器 数字视频探测器是随着数字电路技术、计算机网络技术和电视技术的发展而出现的一种新式探测器，它集电视监控与报警技术于一体，具有监视、报警、复核、图像记录、取证等多种功能，是当前最先进的一种探测器。1.2.1 1.2.1 入侵报警系统的基本组成入侵报警系统的基本组成 入侵报警系统一般由前端设备、传输设备、处理/控制/管理设备及显示记录设备四部分组成（见图1-2），比较复杂的入侵报警系统还包括验证设备。日常生活中，一般只能看到前端的各种探测器，不能全面和系统地认识入侵报警系统。西元智能报警系统实训装置搭建和集成了一个完整的入侵报警系统，能够帮助人们清楚直观地认识各部分设备和布线系统，特别方便学生实训时使用。因此，这里以图1-3所示的入侵报警系统拓扑图和图1-4所示的西元智能报警系统实训装置为例，详细介绍入侵报警系统的基本组成。1.2 入侵报警系统的基本组成和组建模式图1-2 入侵报警系统构成框图图1-3 入侵报警系统拓扑图 图1-4 智能报警实训装置 1 1前端设备前端设备 前端设备主要包括各种探测器和紧急报警装置。（1）探测器。探测器是对入侵或企图入侵行为进行探测做出响应并产生报警状态的装置，图1-5所示为常见的探测器。为了适应不同场所、不同环境、不同地点的探测要求，在系统的前端需要安装一定数量的各种类型的探测器，负责监视保护区域现场的任何入侵活动。图1-5 常见探测器 （2）紧急报警装置。紧急报警装置是紧急情况下，由人工故意触发报警信号的开关装置。最常用的为脚踏开关和手动紧急报警按钮，如图1-6、图1-7所示。2 2传输设备传输设备 传输设备是将探测器所感应到的入侵信息传送给报警主机，有线传输主要采用多芯线电缆进行传输，无线传输包括无线发射器、无线接收器等无线传输设备。图1-6 脚踏开关 图1-7 手动紧急报警按钮 3 3处理处理/控制控制/管理设备管理设备 处理/控制/管理设备主要包括报警控制主机、控制键盘等设备。图1-8所示为西元报警控制主机，图1-9所示为控制键盘。报警控制设备是指在入侵报警系统中，实施设防、撤防、测试、判断、传送报警信息，并对探测器的信号进行处理，判断是否应该产生报警状态以及完成某些显示、控制、记录和通信功能的装置。处理/控制/管理设备一般安装在监控中心，也是监控中心的核心设备，接收来自前端现场探测器发出的各种报警信号，并且对这些信息进行处理、存储、显示，以声、光等形式输出报警信号，直观显示发生入侵的部位和时间。图1-8 西元报警控制主机 图1-9 控制键盘 4 4显示显示/记录设备记录设备 显示/记录设备是用来直观显示和提醒、记录设防区域现场报警信息的设备。图1-10所示为常用的警号，图1-11所示为常用的声光报警器。显示/记录设备一般安装在门卫室、值班室，警示和提醒安保人员对警情进行及时处理。5 5验证设备验证设备 验证设备及其系统，即声/像验证系统，由于报警器不能做到绝对不误报，所以往往会附加视频监控和声音监听等验证设备，以确切判断现场发生的真实情况，避免警卫人员因误报而疲于奔波。在实际应用中，入侵报警系统一般与其他安全技术防范系统联合使用（例如视频监控系统），当发生报警信号时，首先查看报警部位的实时监控画面，确认和复核入侵事件、部位、人员数量等，也可以事后回放录像进行复核，确认有入侵事件时，保安人员现场查看并进行处理。图1-10 警号 图1-11 声光报警器1.2.21.2.2入侵报警系统的常用组建模式入侵报警系统的常用组建模式 在入侵报警系统工程中，根据现场前端探测器的种类、数量、传输方式等的不同，可以采用不同的组建模式。GB 503942007入侵报警系统工程设计规范国家标准规定，根据信号传输方式的不同，入侵报警系统有以下几种常见的组建模式：1 1分线制分线制 分线制也称为多线制，图1-12所示为分线制组建模式，图1-13所示为分线制的典型应用案例。这种传统结构方式最简单，报警控制主机的每个探测回路与前端探测防区的探测器采用电缆直接连接，用于小于等于16防区的系统。图1-12 分线制组建模式图 图1-13 分线制的典型应用案例 2 2总线制总线制 总线制是将探测器、紧急报警按钮等前端探测器，通过编址模块与报警控制主机之间采用总线连接，图1-14所示为总线制组建模式。这种模式通常用于距离较远、探测防区多、探测点分散的场合，多用于大于16防区、小于128防区的系统。图1-15所示为总线制的典型应用案例。3 3无线制无线制 无线制报警模式是将探测器、紧急按钮等前端探测器，通过配套的无线设备与报警控主机之间采用无线连接，前端每个探测防区的探测器通过分线制连接到现场的无线发射、接收或者中继设备，再通过无线电波传送到无线接收设备，无线接收设备与报警控制主机相连接。图1-14 总线制组建模式 图1-15 总线制的典型应用案例图1-16所示为无线制组建模式，图1-17所示为无线模式的典型应用案例。图1-16 无线制组建模式图1-17 无线模式的典型应用案例 4 4公共网络模式公共网络模式 公共网络模式是通过有线或者无线的网络进行连接，包括局域网、广域网、电话网、有线电视网、电力传输网等现有的或者将来发展的公共传输网络，如图1-18所示。基于公共网络时应当考虑报警优先原则，同时具有网络安全措施，适用于大型的、级联式的入侵报警系统。图1-19所示为公共网络模式的典型应用案例。事实上，上述网络结构既可以单独使用，也可以组合使用；既可以在单级网络中使用也可以在多级网络中混合使用。当前大型系统都有多个安装在不同区域的报警控制主机，通过网络连接起来，由报警中心统一管理，构成一个功能强大的入侵报警系统。图1-18 公共网络模式 图1-19 公共网络模式的典型应用案例1.3 入侵报警系统的功能和应用1.3.11.3.1入侵报警系统的功能入侵报警系统的功能 1探测功能 入侵报警系统的探测功能主要对可能的入侵行为进行准确、实时的探测，并实时输出报警状态。2响应功能 入侵报警系统的响应功能主要是一个或多个设防区域产生报警时，必须及时发出相应信号。3指示功能 入侵报警系统应能对相关事件的来源和时间给出指示。4控制功能 入侵报警系统应具有控制功能 5记录和查询功能 6传输功能 1.3.2 1.3.2 入侵报警系统的应用入侵报警系统的应用 目前，入侵报警系统常用于很多领域，包括安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应探测等。最常用到的报警系统就是入侵检测报警系统。图1-20所示为住宅的安全防范入侵报警系统。图1-21所示为医疗报警以及救护的过程。当人员发生意外受伤时，只要按下带无线传输功能的求救发射器，就会有求救信号传送到救护中心，从而快速实施救援。图1-21 医疗报警及救护过程图1-20 住宅安全防范报警系统1.4典型案例1 西元科技园入侵报警系统1 1项目名称：项目名称：西元科技园入侵报警系统工程。2 2项目地址：项目地址：西安市高新区秦岭四路西安西元电子科技有限公司科技园（简称西元科技园）。3建设单位：建设单位：西安西元电子科技有限公司（以下简称西元公司）。4 4设计施工单位：设计施工单位：西安开元电子科技有限公司。5 5项目概况项目概况 西元科技园位于西安市高新区草堂科技产业园秦岭四路以北，草堂八路以东，占地面积14 652 m2（约22亩），一期建设有3栋大楼，建筑面积12 500 m2，一期总投资7 500万元，主营业务为大型复杂信息网络系统和智能楼宇系统工程设计与实施，信息网络布线、智能楼宇、智能家居、管道安装等教学实训设备的研发和生产销售。6 6物防情况物防情况 西元科技园四周建设有2.5 m高的栏杆式围墙，栏杆间距不大于110 mm，每隔4 m安装有围墙灯，夜间常开。东边和北边围墙与其他公司共用，西边围墙外是宽度为30 m的草堂八路，南边围墙外是宽度为30 m的秦岭四路。西元科技园设计有两个大门，西大门宽度为6 m，设计为大型货车出入，平时关闭，车辆出入时开门。南大门宽度13.6 m，设计为园区主入口和人行通道。1号楼为科研办公楼，主入口朝南，面对南大门，为玻璃幕墙安装的玻璃自动门，需要采取技防措施。东边和西边出入口为金属防盗门。1号楼一层全部窗户安装窗户专用锁，平时关闭。2号楼和3号楼为生产厂房，出入口全部为金属大门或金属防盗门，一层全部窗户安装窗户专用锁，平时关闭。7 7人防情况人防情况 西元科技园设计有两个门卫房，南大门24 h值班，西大门夜间值班，保安夜间不间断巡逻，公司制定有完善的安全保卫条例和保安巡逻管理制度，有专人负责园区安全防范工作。公司向南300 m为园区派出所和消防中队。前期调研了解的信息为当地社会治安情况良好。8 8技防情况技防情况 西元科技园在前期设计阶段，充分考虑了物防、人防、技防情况。园区设计与管理的技防手段如下：（1）西元科技园3栋大楼一层窗户全部安装了窗户专用锁，只能从室内开锁后才能开启窗户，预防非法入侵。（2）西元科技园周边及建筑内外安装有视频监控系统，监控中心设置在南门房，安装有监控主机和监视器，可以实时显示和查看科技园内的现场图像，并完成图像的记录和存储。（3）西元科技园安装有夜间自动照明系统，在夜间有人员接近大楼时，照明灯自动开启。（4）西元科技园安装有保安巡更系统，在园区边界、主要通道和3栋大楼周边安装有85个巡更点。（5）西元科技园设计有完善的综合布线系统，各个大楼与两个门卫房之间预留有足够的网络双绞线和25对大对数电缆等缆线。9 9设计原则设计原则 鉴于西元科技园设计有比较完善的物防、人防、技防措施，本入侵报警系统的设计原则如下：（1）充分发挥入侵报警系统实时检测和报警等功能，在园区安装完善的入侵报警系统，保证系统正常工作，实时监测非法入侵事件并发出报警信号。（2）根据西元科技园现场情况，合理设计划分多个防区，每个防区设置相适应的探测器，完成实时监测和报警。例如，在园区的围墙上安装红外对射探测器，一但人非法翻墙入侵，即可及时检测并发出报警信号。（3）报警中心配置报警主机、控制键盘等入侵报警控制设备，保证安保人员对系统的布防和撤防操作，且发生报警时能够清楚识别、显示报警区域。（4）鉴于西元科技园园区各防区距离较近、探测防区较少且比较集中的情况，入侵报警系统可采用分线制的组建模式。（5）报警中心设计在24 h值班的南门卫房，距离园区派出所最近，报警中心安装警号和警灯等报警输出响应设备。如果发生非法入侵事件，报警系统实时发出报警信号，自动拨打3组电话，警号鸣响，警灯闪烁。1010入侵报警系统的主要设备入侵报警系统的主要设备 西元科技园入侵报警系统将园区设计划分为16个防区，共设置36个探测器，其中，1号楼6个防区，16个探测器；2号楼4个防区，8个探测器；3号楼6个防区，12个探测器。在南门房报警中心，安装有智能报警控制主机、控制键盘、警号、声光报警器、脚踏开关、手动紧急按钮。图1-22所示为西元科技园报警系统图。图1-22 西元科技园报警系统图 表1-1所示为西元科技园报警系统防区编号表。图1-23为1号楼一层报警点位图。表1-1 西元科技园报警系统防区编号表图1-231号楼一层报警点位图图1-24 园区报警系统施工图 图1-24所示为园区报警系统施工图。图1-25 园区3号楼一层布线施工图 图1-25所示为园区3号楼一层布线施工图。入侵报警系统工程实用技术入侵报警系统工程实用技术入侵报警系统的常用器材和工具入侵报警系统的常用器材和工具2.1 常用的探测器2.1.1 探测器的分类2.1.2 开关探测器2.1.3 红外探测器2.1.4 微波探测器2.1.5 其他探测器2.1.6 探测器的选用2.2 入侵报警控制主机2.2.1 报警控制主机类型 2.2.2 入侵报警控制器的功能要求 2.2.3 西元报警主机介绍入侵报警系统的常用器材和工具入侵报警系统的常用器材和工具2.3 入侵报警系统工程传输线缆2.3.1 信号传输的基本原理2.3.2传输线缆2.4 入侵报警系统的常用工具2.4.1万用表2.4.2电烙铁、烙铁架和焊锡丝2.4.3尖嘴钳和剥线钳2.4.4螺丝刀2.4.5压线钳2.4.6试电笔2.4.7电工微型螺丝刀2.4.8钢卷尺2.1.1 2.1.1 探测器的分类探测器的分类 入侵报警探测器的种类繁多，通常按传感器的类型、工作方式、警戒范围、探测信号传输方式、应用场合等标准来划分。1 1按传感器类型划分按传感器类型划分 按传感器类型，即按传感器探测的物理量来进行划分，探测器通常可分为磁开关探测器、振动探测器、声控探测器、超声波探测器、次声波探测器、红外探测器、电场感应式探测器、微波探测器等。2 2按工作方式划分按工作方式划分 按工作方式划分可分为主动式探测器与被动式探测器。3 3按警戒范围划分按警戒范围划分 按警戒范围划分可分为点控制式探测器、线控制式探测器、面控制式探测器和空间控制式探测器。4 4按探测信号传输方式划分按探测信号传输方式划分 按探测信号传输方式，探测器可分为有线探测器和无线探测器两类。5 5按应用场合划分按应用场合划分 按应用场合划分，探测器可划分为室内探测器和室外探测器两类。室外探测器又可分为周界探测器和建筑物外围探测器。2.1 常用的探测器2.1.2 2.1.2 开关探测器开关探测器 1 1磁开关探测器磁开关探测器 磁开关探测器俗称磁开关，又称门磁开关，主要由开关部分和磁铁部分构成。开关部分主要是干簧管，是一个内部封装有两个带金属触点的簧片和惰性气体的玻璃管。磁铁部分主要是一个内部含有永久磁铁的永磁体，用于提供稳定的磁场。磁开关有常开和常闭两种工作方式。常闭式磁开关示意图如图2-2所示。当磁铁接近干簧管时，管中两个带触点的簧片在磁场的作用下被吸合，即a、b两个触点接通。磁铁远离干簧管达到一定距离时，干簧管附近磁场消失或减弱，簧片依靠自身的弹性作用恢复到原位置，即a、b两个触点断开。图2-1 常闭式磁开关示意图 2 2紧急报警开关紧急报警开关 常用的紧急报警开关有按钮开关、脚挑开关或脚踏开关。紧急报警开关发出的报警信号，可以根据需要选择有线或者无线方式发送。图2-2所示为紧急手动按钮开关及其工作原理图。一般探测器都有两种接线方式：一种是常闭方式，用NC表示（图中所示为常闭方式）；另一种是常开方式，用NO表示。这种开关安全可靠，不易被误按下，也不会因振动等因素发生误报警，解除报警时需人工复位。在某些场合也可以使用脚挑开关或者脚踏开关。这种形式的开关一方面可以及时向保卫部门或者上一级报警中心发出报警信号，另一方面也不易被不法分子发现，有利于保护工作人员的人身安全。图2-3所示为脚踏开关及其工作原理。图2-2 紧急手动按钮开关及其工作原理 图2-3 脚踏开关及其工作原理 3 3微动开关微动开关 微动开关是一种依靠外部机械力的推动，实现电路通断的开关，如图2-4所示。通过按钮作用于动作簧片上，使其产生瞬间动作，簧片末端的动触点b、a与静触点d、c快速接通，整个回路处于闭合状态。外力移去后，动作簧片在压簧的作用下，迅速弹回原位，电路恢复a、b接通，d、c断开状态，整个回路断开，控制电路检测并发送信号给报警控制主机。微动开关具有抗震性好，触点通过电流大的特点，但是其耐腐蚀性、动作灵敏度方面不如磁开关。图2-4 微动开关及其工作原理2.1.3 2.1.3 红外探测器红外探测器 红外探测器是利用红外线的辐射和接收技术构成的报警装置。根据工作方式的不同，可以分为主动式红外探测器与被动式红外探测器两大类。1 1.主动式红外探测器主动式红外探测器 主动式红外探测器由红外发射器与红外接收器两部分组成，发射器向接收器发射一束或多束红外线，当红外线被阻挡遮断时，接收装置接收不到红外线即发出报警信号，因此它也称作遮挡式探测器或者对射式探测器。图2-5所示为两光束红外对射探测器，图2-6所示为红外对射光栅，图2-7所示为红外对射探测器的工作原理示意图。图2-5 两光束红外对射探测器 图2-6 红外对射光栅图2-7 红外对射探测器的工作原理示意图 2 2被动式红外探测器被动式红外探测器 被动式红外探测器在工作时不向空间辐射能量，而是依靠接收物体辐射的红外线进行报警的。任何有温度的物体都在不断地向外界辐射红外线，人体的体表温度约为36，故大部分辐射能量集中在812m的波长范围内。图2-9所示为常见的被动红外探测器，图2-10所示为西元展柜中的红外探测器护罩及其机芯。图2-9 常见的被动红外探测器图2-10 西元展柜中的红外探测器护罩及其机芯2.1.42.1.4微波探测器微波探测器 微波探测器是利用微波能量的辐射进行探测的探测器，按工作原理可分为微波移动探测器和微波阻挡探测器两种，一般用于监测室内目标。1 1微波移动探测器微波移动探测器 微波移动入侵探测器是利用频率为30030 000 MHz（通常为10 000 MHz）的电磁波对运动目标产生的多普勒效应原理构成的探测器，因此又称为多普勒式微波探测器，或称雷达式微波探测器。图2-12所示为微波移动探测器及其原理图。微波探头产生固定频率连续发射信号，当遇到运动目标时，由于多普勒效应，反射波频率发生变化，通过接收天线送入混频器产生差频信号，经放大处理后再传输至控制器。此差频信号也称为报警信号，它触发控制电路发出报警。这种探测器对静止目标不起作用，不会产生多普勒效应，没有报警信号输出。图2-12 微波移动探测器及其原理图2 2微波阻挡探测器微波阻挡探测器 微波阻挡探测器由微波发射机、微波接收机和信号处理器组成，使用时将发射天线和接收天线相对放置在监控场地的两端，发射天线发射微波束直接送达接收天线。当没有运动物体遮断微波波束时，微波能量被接收天线正常接收，发出正常工作信号。当有运动物体将微波波束遮断时，接收天线接收到的微波会减弱或消失，此时产生报警信号。其工作原理类似于主动式红外探测器。2.1.52.1.5其他探测器其他探测器 1 1微波微波/红外双技术探测器红外双技术探测器 由于单一的探测方式容易发生误报，而两种探测技术的误报基本上相互抑制，且两者同时发生误报的概率又极小，所以误报率大幅下降。微波/红外双技术探测器便是一种典型的双技术探测器，也称为双鉴探测器，它把微波和被动红外两种探测技术结合起来，同时对人体的移动和体温进行探测并相互鉴定之后才发出报警信号。图2-13、图2-14所示为两种常见的双鉴探测器，图2-15所示为西元展柜中的双鉴探测器及其机芯。图2-13 吸顶式探测器 图2-14 壁挂式探测器 图2-15 双鉴探测器及其机芯 2 2玻璃破碎探测器玻璃破碎探测器 玻璃破碎探测器是专门用来探测玻璃破碎功能的一种探测器，当入侵者打碎玻璃试图作案时，即可发出报警信号。图2-16所示为常见的几种玻璃破碎探测器。玻璃破碎探测器按照工作原理不同大体可分为两类：一类是声控型的单技术玻璃破碎探测器；另一类是双技术玻璃破碎探测器。双技术玻璃破碎探测器又分为两种：一种是声控型与振动型组合在一起的双技术玻璃破碎探测器；另一种是同时探测次声波及玻璃破碎高频声响的双技术玻璃破碎探测器。玻璃破碎探测器的原理框图如图2-17所示。图2-16 玻璃破碎探测器 3 3泄漏电缆探测器泄漏电缆探测器 泄漏电缆是一种特制的同轴电缆（见图2-18），其中心是铜导线，外面包围着聚乙烯等绝缘材料。当电缆传输电磁能量时，屏蔽层的空隙处便将部分电磁能量向外辐射。为了使电缆在一定长度范围内能够均匀地向空间泄漏能量，电缆空隙的尺寸大小是沿电缆变化的。图2-19所示为泄漏电缆产生的空间电磁场示意图。把平行安装的两根泄漏电缆分别接到高强信号发生器和接收器上就组成了泄漏电缆探测器，如图2-20所示。图2-18泄漏电缆结构示意图 图2-19 泄漏电缆产生的空间电磁场示意图 T发射电缆；R接收电缆图2-20 泄漏电缆探测器 4 4振动传感电缆型探测器振动传感电缆型探测器 这种探测器是在一根装有三芯导线的塑料护套电缆两端，分别接上发送装置和接收装置，并将电缆以波浪状或呈其他曲折形状固定在网状的围墙上，如图2-21所示。图2-22所示为实物现场图。用这样有一定长度的电缆构成一个防区，每2个或4个、6个防区共用一个多通道控制器，由控制器将各区的报警信号传送至控制中心。安装时调节好报警强度，当有入侵者触动网状围墙、破坏网状围墙等行为使其振动并达到设置强度时，就会产生报警信号。图2-21 振动传感电缆型入侵探测器安装示意图图2-22 实物现场图 5 5电子围栏式探测器电子围栏式探测器 电子围栏式探测器也是一种用于周界防范的探测器。它由脉冲电压发生器、报警信号检测器以及前端的电围栏组成，其系统原理框图如图2-23所示，图2-24所示为实物现场图。当有入侵者入侵时，触碰到前端的电子围栏或试图剪断前端的电子围栏，探测器都会发出报警信号。电子围栏可有效减少误报和漏报，即使入侵者戴上绝缘手套，也会产生脉冲感应信号，使其报警。图2-24 实物现场图图2-23 电子围栏式探测器系统原理框图2.1.62.1.6探测器的选用探测器的选用 在各种入侵报警系统中，根据不同的探测要求应该选择相应的探测器来达到探测报警的目的。探测器的选用依据可概括为以下几点：（1）保护对象的防护级别。（2）保护范围的大小。（3）防护对象的特点和性质。没有入侵行为时发出的报警叫作误报。探测器的误报可能是由于原件故障或受到环境因素的影响而导致的。误报会大幅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，报警系统必须采用多种不同探测技术来克服或减小由于某些意外情况或受环境因素的影响而发生的误报警，同时应加装音频和视频复核装置，当系统报警时，能及时对报警区域进行报警复核。入侵报警控制主机也称报警控制器，系统基本结构如图2-25所示。2.2.12.2.1报警控制主机类型报警控制主机类型 入侵报警控制器按其容量可分为单路或多路报警控制器，而多路报警控制器则多为2、4、8、16、24、32路等。根据用户的管理机制以及对报警的要求，可组成独立的小系统、区域互联互防的区域报警系统和大规模的集中报警系统。图2-26所示为常见的报警控制器（台）。2.2 入侵报警控制主机图2-25入侵报警控制主机系统的基本结构图2-26 常见的报警控制器（台）1小型报警控制器 小型报警控制器适用于一般的小用户，防护部位较少。（1）能提供48路报警信号、48路声控复核信号，功能扩展后，能从接收天线接收无线传输的报警信号。（2）能在任何一路信号报警时，发出声光报警信号，并能显示报警部位、时间。（3）有手动/自动声音复核或电视、录像复核功能。（4）对系统有自查能力。（5）市电正常供电时能对备用电源充电，断电时能自动切换到备用电源上，以保证系统正常工作。另外，还有欠压报警功能，即报警控制器的供电电源不足时，产生报警信号。（6）具有进入延时、外出延时的报警功能。（7）能向区域报警中心发出报警信号。（8）能存入24个紧急报警电话号码，发生报警情况时，能自动依次向紧急报警电话发出报警信号。2区域报警控制器 区域报警控制器适用于一些相对规模较大的系统，要求防范区域较大，设置的探测器较多。区域报警控制器具有小型控制器的所有功能，结构原理类似，输入/输出端口更多，通信功能更强。区域报警控制器与探测器的接口一般采用总线制，即采用串行通信方式访问每个探测器，所有探测器均根据安置的地点统一编址，控制器不停地巡检各探测器的状态。3集中报警控制器 集中报警控制器适用于大型和特大型的报警系统，由集中报警控制器把多个区域的报警控制器联系在一起。集中报警控制器能接收各个区域报警控制器送来的信息，同时也能向各区域报警控制器送去控制指令，直接监控各区域报警控制器监控的防范区域。集中控制器又能直接切换出任何一个区域报警控制器送来的声音和图像复核信号，并根据需要，通过录像的形式记录下来。由于集中报警控制器能和多个区域报警控制器联网，因此具有更大的存储容量和更先进的联网功能。2.2.22.2.2入侵报警控制器的功能要求入侵报警控制器的功能要求 入侵报警控制器的功能要求如下：（1）入侵报警控制器在接到报警电信号时应能及时发出声光报警并指示入侵发生的地点、时间。声光报警信号应能保持到手动复位，复位后，如果再有入侵报警信号输入时，应能重新发出声光报警信号。（2）入侵报警控制器在接到系统故障电信号时应能及时发出与报警电信号不同的声光信号。（3）入侵报警控制器应有防破坏功能，当连接探测器和控制器的传输线发生断路、短路或并接其他负载时应能发出显示系统故障的声、光报警信号。报警信号应能保持到引起报警的原因排除后，才能实现复位；而在该报警信号存在期间，如有其他入侵信号输入，仍能发出相应的报警信号。（4）入侵报警控制器能对控制的系统进行自检，检查系统各部分的工作状态是否处于正常工作状态。（5）入侵报警控制器应能向与该机接口的全部探测器提供直流工作电压。（6）入侵报警控制器应有较宽的电源适应范围，当主电源电压变化15%时，不需调整仍能正常工作。（7）入侵报警控制器应有备用电源。当主电源断电时能自动转换到备用电源上，而当主电源恢复后又能自动转换到主电源上。转换时控制器仍能正常工作，不产生误报。（8）备用电源应能满足系统要求，容量应保证在最大负载条件下连续工作24 h以上。（9）入侵报警控制器应有较高的稳定性，在正常大气条件下连续工作7天，不出现误报、漏报。（10）入侵报警控制器应在额定电压和额定负载电流下进行警戒、报警、复位，循环6 000次，而不允许出现电的或机械的故障，也不应有器件的损坏和触点粘连。入侵报警控制器应能接收以下各种性能的报警输入：（1）瞬时入侵：为入侵报警控制器提供瞬时入侵报警。（2）紧急报警：接入紧急按钮可提供24 h的紧急呼救，不受布防/撤防操作影响，不受电源开关影响，能保证昼夜24 h工作。（3）防拆报警：提供24 h防拆保护，不受电源开关影响，能保证昼夜工作。（4）延时报警：实现040 s可调进入延迟和100 s固定外出延迟。（5）四路以上的防盗报警器必须有前3种报警输入。2.2.32.2.3西元报警主机介绍西元报警主机介绍 西元入侵报警系统实训装置上的报警主机箱内采用的是16防区报警控制主机，如图2-27所示。机箱内安装有空气开关，对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，空气开关旁边装有备用插座。同时为了用电安全，装有接地端子与接零端子，使设备可靠接地。由于从空气开关传输过来的电压为220 V电压，而报警主机需要的电压为16.5 V，因此机箱内部装有一个小型的降压变压器，将220 V的电压降为16.5 V，然后供给报警主机。为了防止学生实训过程中损坏报警主机电路板，西元公司采用导轨式接线端子，将报警主机上面的接线转移到外部接线端子，方便学生实训。图2-27 西元入侵报警系统实训装置内的报警主机 西元入侵报警系统实训装置内的报警主机接线图如图2-28所示。每个防区回路的末端需要接2.2 k的电阻，当所接探测器是常开型时，须并联，常闭型则串联，如图2-29所示。当防区回路不接探测器时，需将回路端接，防止回路处于断开状态，发生误报，如图2-30所示。图2-28 西元入侵报警系统实训装置内的报警主机接线图图2-29 末端电阻的两种接法 图2-30 不接探测器时的防区回路端接2.3.12.3.1信号传输的基本原理信号传输的基本原理 1通信的基本模型 通信的基本模型如图2-31所示。无论是有线信道里的电信号、光信号，还是无线信道里的无线电波，其实质都是电磁波信号。电信传输的基本过程，就是用电磁波的快速变化来表示人们能够直接识别的各种信息，然后通过有线传输或无线辐射的方式对电磁波进行传输的过程。2.3 入侵报警系统工程传输线缆图2-31 通信的基本模型 2信号的传输方式 （1 1）基带传输与频带传输：）基带传输与频带传输：基带传输：又称数字传输，是指把要传输的数据转换为数字信号，使用固定的频率在信道上传输，例如计算机网络中的信号传输就属于基带传输。频带传输：又称模拟传输，是指把要传输的数据转换为模拟信号，以正弦波形式在信道上传输，现有的电话、模拟电视信号等，都属于频带传输。（2 2）通信方式：）通信方式：单工通信方式：信号只能单方向传输的工作方式，例如，广播和电视。如图2-32所示。半双工通信方式：通信双方都能收发信息，但不能同时收发的工作方式。例如，对讲机。如图2-33所示。图2-32 单工通信方式原理图图2-33 半双工通信方式原理图 全双工通信方式：通信双方可同时进行收发信息的工作方式。例如，计算机间的通信、普通电话。如图2-34所示。（3 3）串行通信与并行通信：）串行通信与并行通信：串行通信是指在一条数据线上将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。串行通信只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外围设备之间的远距离通信。常见的串行接口有USB接口、RS-232接口、RS-485接口等。并行通信是指数据的各个位以字或字节为单位，并行进行，同时传输。并行通信速度快，但通信线多、成本高，适用于近距离通信，例如，计算机或PLC各种内部总线就是以并行方式传送数据的。图2-34 全双工通信方式原理图2.3.22.3.2传输线缆传输线缆 在入侵报警系统中使用的线缆主要为多芯线电缆。线缆在信号传输过程中的有效性和可靠性，将直接影响系统的工作性能。1导线的材料 如表2-1所示，常温下导电性能最好的依次是银、铜、金、铝，这几种材料最常用于做电线、电缆的导体，其中铜用得最广泛。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，被广泛用于电力系统的架空输电线路。为解决铝材刚性不足的缺陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高强度。2线缆的选择 合理选择线缆的导体截面，应能达到安全运行，降低电能损耗，减少运行费用的效果。导体截面的选择可由安全载流量、线路电压降、机械强度、与熔体额定电流或开关整定值相配合等四方面加以确定。表2-1常见金属材料的电阻率表2-1 常见金属材料的电阻率 导体截面的选择原则：导体截面的选择按允许载流量、经济电流密度选择，按机械强度、允许电压损失校验，同时，满足短路稳定度的条件。导体安全载流量计算口诀如下：10下五，100上二；25，35，四三界；70，95，两倍半；穿管温度，八九折；裸线加一半；铜线升级算。具体读法如下：“十下五，百上二；二五，三五，四三界；七十，九五，两倍半；穿管温度，八九折；裸线加一半；铜线升级算”。口诀中，数字部分代表导体截面积，汉字部分代表允许通过的电流。3电线、电缆的规格 电线、电缆一般在导体外面都包裹有绝缘层或者护套，单根一般称为电线，多根电线组成电缆。电线、电缆按照线芯和护套的类型可以分多种，下面介绍电线、电缆的分类和规格。（1）电线、电缆型号的表示方法：电线、电缆型号一般用图2-35所示的字符串格式表示，第一位为分类及用途代号，第二位为绝缘代号，第三位为护套代号，无护套时省略第三位，第四位为派生代号，无派生代号时省略第四位。（2）电线电缆型号中各字母的含义：按用途分：固定敷设用电缆B；连接用软电缆R；电梯电缆T；室内装饰照明用电缆S；安装用电缆A。按照材料特性分：铜导体T，通常省略铝导体L；铜皮铝导体TP；绝缘聚氯乙烯V；护套聚氯乙烯V；聚乙烯绝缘Y；护套耐油聚氯乙烯VY。按照结构特征分：圆形通常省略；扁平型B；双绞型S；屏蔽型P；软结构R。按耐热特征分：70 省略；90 90。图2-35 电线、电缆的型号 （3）常用的电线电缆：RV电线：表示铜导体聚氯乙烯绝缘软电线，是一种由多股铜导体和聚氯乙烯绝缘层组成的软电线，如图2-36所示。RV电线在工业配电领域有着广泛的应用，尤其适合要求较为严格的柔性安装场所，如电控柜、配电箱及各种低压电气设备，可用于电力、电气控制信号及开关信号的传输。RV电线采用软结构的设计，导体弯曲半径较小，且适用于潮湿多油的安装场所。RV电线的标准截面积有0.50 mm2、0.75 mm2、1.0 mm2、1.5 mm2、2.5 mm2、4.0 mm2、6.0 mm2等，如表2-2所示。图2-36 RV电线表2-2 常用RV型电线产品规格表 RVV电缆：表示铜导体聚氯乙烯绝缘护套软电缆，RVV电缆也是由两根以上的聚氯乙烯绝缘电线增加聚氯乙烯外护套组成的软电缆，如图2-37所示。RVV电缆主要应用于电器、仪表和电子设备及自动代装置等电源线、信号控制线，例如用于防盗报警系统、楼宇对讲系统以及仪器、仪表、监视监控的控制等。RVV电缆是弱电系统最常用的电缆，其芯线根数不定，两根或以上