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雙傳感器在被動紅外探測器中的應(yīng)用

被動紅外探測器是一種在安防工程中使用極為普遍的一類探測器。如同其他前端探測器一樣,其性能的穩(wěn)定性和誤報率也備受工程商和用戶關(guān)注。怎樣降低探測誤報而不漏報和降低靈敏度性能,一直是廠家們的心頭大石。
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現(xiàn)時安防市場可謂空前繁榮,國內(nèi)外商家在中國市場展開激烈的競爭。其結(jié)果是產(chǎn)品的品質(zhì)、功能不斷提高,而價格卻不斷降低,但同時其間也有魚龍混雜、泥沙俱下,使得工程商和最終用戶因此而大傷腦筋。

在選購安防產(chǎn)品時,系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和自身的安全性為首選要求。當(dāng)然在此基礎(chǔ)上,造價也要考慮。如防盜報警產(chǎn)品,經(jīng)常有聞在使用過程中有頻繁的誤報警等,令保安人員疲于奔命;繼而使得保安人員直接消警而不再去巡查;再則由于經(jīng)常誤報警,使保安人員舍棄部分功能或防區(qū),由此使得報警系統(tǒng)形同虛設(shè)。究其根源,直接原因就是探測器的性能差,誤報率高。其次是工程設(shè)計(jì)和施工工藝等太差,也影響到了系統(tǒng)的性能。

鑒于防盜探測器在防盜報警系統(tǒng)中關(guān)系到系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的重要性,所以本文介紹一種性能較好的被動紅外探測器,以此作為工程商和最終用戶在選擇防盜探測器時的一個參考。

為何集雙傳感器于一體?
事實(shí)上,多年來PIR被動紅外探測器的光電部分的設(shè)計(jì)基本未變,而光電部分為探測器的根本,卻存在著致命的缺陷:(1)誤報和靈敏度的矛盾;(2)高溫漏報/誤報;(3)低溫漏報/誤報。多數(shù)生產(chǎn)廠家往往僅簡單地以降低靈敏度為代價來改善誤報,這也是PIR被動紅外探測器在安防市場中定位偏低的原因。

針對這個問題,已有廠家另僻蹊徑,提出新的集雙傳感器于一體的PIR被動紅外探測器的設(shè)計(jì)理念,其最通俗的類比就是“足球賽有三個裁判員”,三個人互為印證共同執(zhí)法。此設(shè)計(jì)可簡化系統(tǒng)的復(fù)雜性,但產(chǎn)品性能卻被提高,而又無微波、電磁輻射。

以下介紹兩項(xiàng)基于雙傳感器設(shè)計(jì)理念的被動紅外探測新技術(shù)──DFIR(移動分頻紅外)探測器和M-TEC(M-技術(shù))探測器。

一般/分頻紅外技術(shù)原理的差異
首先了解一下普通PIR被動紅外探測器的技術(shù)原理。當(dāng)人體穿過探測器保護(hù)視區(qū)時,探測器即接收到人體散發(fā)的不可見的紅外線能量,由光電傳感器將接收到的紅外線能量轉(zhuǎn)換為電信號。通過對信號的判別,當(dāng)達(dá)到一定的閥值時就輸出報警信號。

但問題來了,固定熱/冷干擾源同樣可使普通探測器產(chǎn)生電信號輸出。這是由紅外線傳感器的特性所決定。另外一些對PIR電路的干擾也會造成類似的電信號輸出。當(dāng)其干擾信號幅度足夠大時同樣產(chǎn)生報警信號,便會產(chǎn)生誤報。

移動分頻紅外技術(shù)如何識別人體移動和非移動干擾源?
究竟怎樣利用雙傳感器識別人體移動和非移動干擾源呢?當(dāng)有人走過保護(hù)區(qū),電路產(chǎn)生兩個輸出信號。通過比較兩個信號的頻率幅度,確認(rèn)為有效報警。

雖然固定干擾源也會對探測器引起干擾而輸出電信號,并兩個傳感器會產(chǎn)生相同或相近頻率的信號,但與由人體移動而產(chǎn)生的正常報警信號相比,卻有很大的區(qū)別。此種信號盡管幅度很大但仍不能使雙傳感探測器產(chǎn)生報警,其能有效地濾除大多數(shù)干擾源,如空調(diào)、暖氣、強(qiáng)電磁、雷電等的干擾。

通過上面的比較可以看到其工作原理是利用第二個傳感器來對第一個傳感器的探測信號進(jìn)行驗(yàn)證,通過對頻率和幅度的識別來判斷是否為有效報警。雖然僅增加了一個信息源,但結(jié)果與普通單傳感器PIR被動紅外人體移動探測器卻有很大不同。原理很簡單,但卻非常有效。另外,探測器的正常探測性能(指靈敏度、穩(wěn)定性)沒有被降低或減弱。相反,還有所提高。

一般/M-TEC(M-技術(shù))雙鑒技術(shù)的差異
目前,為了減少誤報,市面上也有許多雙鑒探測器,其設(shè)計(jì)理念為紅外加微波(即PIR+MW)雙技術(shù)相互驗(yàn)證。也有廠家把DFIR技術(shù)與MW技術(shù)結(jié)合,則成為更完美的M-TEC (M-技術(shù))組合。

從上述分析可見,單紅外傳感器僅只有對單個電信號進(jìn)行判斷以決定報警與否;而雙紅外傳感器除了對各電信號的幅度/頻率進(jìn)行判別外,還有二路電信號之間的比較判別;雙紅外傳感器+微波則更增加了微波探測的佐證。由此可見雙傳感器及雙傳感器+微波確實(shí)提高了探測器的可靠性,降低了探測器的誤報。當(dāng)然,單紅外傳感器、雙紅外傳感器、雙紅外傳感器+微波在價位上肯定會有差異,本文就作為用戶在選擇探測器時的參考。

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