在防盜報警系統(tǒng)中,探測器發(fā)揮的作用非常重要,一旦有人蓄意入侵探測器便能迅速發(fā)出報警信號,便于主機進行報警。本文主要針對探測技術(shù)的改進,深入剖析探測器的發(fā)展方向,希望為讀者提供一些技術(shù)上的借鑒與參考。
防盜報警探測器作為報警系統(tǒng)中的核心一環(huán),它的效能直接決定了所安裝的報警系統(tǒng)的成功與否,在防盜報警探測器的發(fā)展歷史上,一直面臨著下面三個問題的挑戰(zhàn):
1、探測器工作的穩(wěn)定性:既要防止誤報、又要防止漏報。
2、探測器能夠適應在各種安裝環(huán)境下的防護要求。
3、探測器的美觀性和易維護性。
而本文將針對以上問題重點介紹室內(nèi)室外入侵探測器技術(shù)上研發(fā)的幾個特點。
對于保證探測靈敏度均衡的改進
傳統(tǒng)探測器一般采用的是菲涅爾透鏡,采用的是“標準鏡頭,廣角部分鏡頭看遠處,變焦部分看近處”,因而安裝高度、探測距離的遠近對靈敏度影響大,并且探測器正下方容易有死角,需要帶支架安裝或配置下望窗防護,如圖1所示。
而有效解決靈敏度均衡問題的一個方法就是采用半球面鏡頭探測器,這種探測技術(shù)的采用為用戶帶來兩大益處。
1、半球面鏡頭結(jié)構(gòu)改善了傳統(tǒng)標準鏡頭由于焦距變化引起靈敏度不均衡的問題,如圖2。
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2、通常,在一定半徑范圍,相同焦距的球面鏡頭比標準菲涅爾鏡頭覆蓋的面積更大,探測角度可達到大約110度(而非傳統(tǒng)探測器的90度),并可以完全避免探測器安裝正下方的死角,如圖3。
對于被動紅外探測信號處理的改進
在室內(nèi)被動紅外及雙鑒探測器的應用中,被動紅外感應單元的工作穩(wěn)定性決定了探測器的工作表現(xiàn)。但它容易因為氣流等各種風源的變化而造成誤報,又容易因為夏季的高溫或環(huán)境的封閉造成探測范圍縮短而形成漏報。因而高品質(zhì)的被動紅外傳感器的選擇將直接決定探測器的工作穩(wěn)定性。
正是基于以上原因,目前一些室內(nèi)報警探測器有了新的變化,新的探測器全部采用了”四源熱釋紅外傳感器”,而非傳統(tǒng)的“雙源熱釋紅外傳感器”。這種高品質(zhì)的四源熱釋紅外傳感器,實現(xiàn)了對探測區(qū)域被動紅外探測的高靈敏度和各種干擾源信號的分析。首先,“四源熱釋電元件”感應到惡劣環(huán)境中的熱運動變化,這些信號中包含了被探測物體的形狀、持續(xù)時間、速度、大小等信息,然后所有這些信號進入到“ASIC芯片”中處理分析,從而實現(xiàn)對紅外感應源是否觸發(fā)報警的正常分析。
對于探測器大腦的升級換代:“ASIC芯片”的引入
對于傳統(tǒng)的報警探測器,基本上采用的都是如紅外、“紅外+微波”感應單元同時觸發(fā)就會發(fā)出報警信號,后來有些升級型探測器叫做“智能”或“三鑒”,主要是在探測器上集成了微處理器芯片,在紅外或微波感應單元被觸發(fā)后將相關(guān)信號送入微處理器中進行分析,但由于微處理器芯片功能有限、只能進行一些基本信息和算法的判斷,同時探測器主板上的元器件配置也比較多。
而業(yè)內(nèi)一些探測器芯片也有了一些突破,如探測器“大腦-智能分析單元”技術(shù)的研發(fā)就是一個新的亮點,最近,探測器專用的ASIC(面向行業(yè)應用的專用集成電路)芯片的出現(xiàn)為探測器帶來了好處。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,制造集成電路尺寸的不斷縮小并且設計工具的越來越先進,最近幾年ASIC設計的復雜程度已經(jīng)從5000個與非門增至1億個,從而能夠?qū)t外或微波感應單元被觸發(fā)后送來的相關(guān)信號信息進行全面快速的分析,這樣才能真正全面發(fā)揮“探測器鏡片、四源熱釋紅外傳感器”升級后所帶來的良好工作效能,否則光有強壯的四肢、配備弱小的心臟,很多功能是發(fā)揮不出來的。
而目前,新一代ASIC芯片已經(jīng)包含了“存儲器和信號處理器單元”。這也是為什么如今的探測器在那么小的一塊電路板設計當中包含如此少的元器件的原因,這也進一步降低了探測器本身因為元器件問題出現(xiàn)故障的機率。
目前,ASIC芯片可以幫助探測器實現(xiàn)如下功能。
·信號處理和光學設計保證了卓越的探測性能;
·所有探測區(qū)域的均衡靈敏度保證了對所有覆蓋區(qū)域的均衡的捕捉性能;
·最大的防干擾等級可以忽略環(huán)境中不利的干擾(如電磁干擾,熒光燈等);
·多種靈敏度的調(diào)節(jié)滿足了實際應用和安裝地點的要求;
·優(yōu)秀的防寵物性能,最大25公斤,多種防寵物公斤數(shù)可選;
·雙向溫度補償;
·全密封探測感應腔設計,防止昆蟲影響傳感器工作。[nextpage]
室外周邊立體防護的新型探器:微波墻探測技術(shù)
對于一些高風險等級防護場所:例如電站、監(jiān)獄、軍事設施以及高風險的工業(yè)區(qū)域,室外周邊的立體防護一直是一個強制性需求,它既要求探測防護的高穩(wěn)定性、又要求高抗漏報功能。針對這一市場需求,一些公司開發(fā)了一種新型室外探測器——微波墻。
微波墻探測器包含獨立的發(fā)射器單元和接收器單元,面對面安裝,防護范圍最遠不超過允許長度,微波形成一個實體的柵欄,防止非法入侵。它能對低于200米的探測范圍進行數(shù)字信號分析。該種微波墻技術(shù)是基于ASIC芯片研發(fā)的,其強大的信號分析處理功能提供了高性能以及低誤報特性,降低了如在惡劣天氣、干擾因素以及環(huán)境改變等等引發(fā)誤報的可能。圖4是微波墻的幾個實際防護圖。
微波墻在室外防護環(huán)境下,可以實現(xiàn)如下功能。
·采用成對安裝、交叉防護安裝的方式,實現(xiàn)無“盲區(qū)“探測;
·探測范圍為狹長橢圓形,實現(xiàn)了有效的通道防護。最長距離為200米,防護寬度為3米,高度4米;
·對強電磁場抗干擾性能好(電纜最大電壓500KV);
·在特定的無植被地區(qū)和在靈敏度調(diào)節(jié)以后,可以探測到爬行入侵、防止慢走、快走、跳躍等各種非法穿越方式;
·可以在一定高度的積雪環(huán)境使用;
·可以通過調(diào)節(jié)參數(shù),使探測器適應保護區(qū)域的環(huán)境條件;
·高抗干擾能力,不受各種雨雪霧、落葉、飛鳥等季節(jié)氣候的影響;
·可以全天候工作,適應溫度范圍為-50℃到+60℃。
同時為了有效防止誤報、根據(jù)各種實際安裝環(huán)境進行調(diào)整,探測器還配置了專用的DIGITOOL調(diào)試工具,它可以實現(xiàn)如下功能。
·直接與接收器RJ-11接口連接;
·菜單容易識別,以及設定操作;
·可自動調(diào)整探測距離,保持最高靈敏度;
·可以調(diào)整上限/下限觸發(fā)閥值,保證能夠適應惡劣復雜的環(huán)境,且保證合適的靈敏度。
結(jié)語
隨著人們對防護要求、安裝環(huán)境、美觀性和穩(wěn)定性要求的不斷提高,防盜探測器技術(shù)的研發(fā)一直走在整個防盜報警系統(tǒng)的前列,各個廠家也在結(jié)合其他各種科技的發(fā)展,不斷升級探測器,以在激烈的市場競爭中保持不敗之地。( 本文作者Moris Elkayam任職于以色列CROW科隆公司,余剛?cè)温氂谏钲谑腥A際電子系統(tǒng)有限公司)