【安防知識(shí)網(wǎng)】作為周界防范最前端的感應(yīng)部件——入侵探測(cè)器,目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)采用不同工作原理、多種類(lèi)別的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品中的大部分也已經(jīng)有了相應(yīng)的產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),一些生產(chǎn)企業(yè)還有其相應(yīng)的產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于具體產(chǎn)品的技術(shù)特性、生產(chǎn)驗(yàn)收要求等均進(jìn)行了明確的規(guī)范;產(chǎn)品在使用環(huán)節(jié)上也有相應(yīng)的工程標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范。但在實(shí)際應(yīng)用中,周界防范的效果往往并不盡人意,不能滿足使用需求。本文從應(yīng)用的層面,針對(duì)現(xiàn)在常用入侵探測(cè)器探測(cè)介質(zhì)特性,結(jié)合使用需求進(jìn)行初步分析,并嘗試導(dǎo)出其對(duì)入侵探測(cè)器一般性的應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
周界防范的定義及原理
周界的直接詞義是區(qū)域最外圍的集合。周界防范(系統(tǒng))的定義應(yīng)該是:沿著周界形成的防范。建立周界防范的目的就是為了形成安全區(qū)域:確保該區(qū)域內(nèi)人員、財(cái)產(chǎn)等處于保護(hù)和控制之中,對(duì)于進(jìn)(出)此區(qū)域的行為進(jìn)行限制;一旦有目標(biāo)經(jīng)由被禁止通過(guò)的區(qū)段進(jìn)(出)安全區(qū)域時(shí),能夠及時(shí)探測(cè)發(fā)現(xiàn)、并準(zhǔn)確提示事件發(fā)生的具體區(qū)位;對(duì)于上述事件過(guò)程予以記錄;必要時(shí)對(duì)于目標(biāo)實(shí)施有限度的警示或打擊。上述多個(gè)環(huán)節(jié)中,判斷目標(biāo)是否入侵,是整個(gè)過(guò)程中第一位、也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)的反應(yīng)正確與否,決定了后續(xù)所有環(huán)節(jié)的實(shí)施效果。
目前周界防范系統(tǒng)均采用檢測(cè)物理介質(zhì)的變化實(shí)現(xiàn)入侵探測(cè),應(yīng)用中主要涉及的物理量有:紅外線(主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器)、微波(遮擋式微波入侵探測(cè)器)、激光(阻擋式激光入侵探測(cè)器、光纖安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò))、靜電場(chǎng)(駐極體麥克風(fēng)電纜)、電磁場(chǎng)(泄漏電纜、感應(yīng)電纜)、機(jī)械力(張力式電子線纜)等。
以上基本羅列了現(xiàn)有周界入侵探測(cè)器的類(lèi)別,從中可以發(fā)現(xiàn),上述入侵探測(cè)技術(shù)都是通過(guò)對(duì)單一物理量變化的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但是,入侵者入侵的整個(gè)事件所包含的信息,決不是上述任何一種單一物理量所能對(duì)應(yīng)的。目前所有入侵探測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果,都不可能完全準(zhǔn)確,即入侵探測(cè)器產(chǎn)生誤報(bào)警與漏報(bào)警是必然的!基于這個(gè)最基本的認(rèn)識(shí),我們才能正確設(shè)立或理解探測(cè)器的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
探測(cè)器評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的理解
既然是采用對(duì)物理量的探測(cè)來(lái)提示入侵,我們的期望應(yīng)該有如下幾個(gè)方面的含義:1、采用的物理量和產(chǎn)生這種物理量的裝置對(duì)于使用者不會(huì)造成傷害;2、這個(gè)物理量產(chǎn)生提示是最接近于事實(shí)的;3、產(chǎn)生該物理量的裝置對(duì)于使用者觀感是良好的;4、價(jià)格是可以承受的;5、安裝操作是便利的。
其中1、3、4、5條的含義是明確易解、不容易產(chǎn)生歧義的;由此可以引出分別與之對(duì)應(yīng)的“對(duì)人體的無(wú)傷害性”,“景觀的匹配性”,“價(jià)格的合理性”,“安裝的便利性”等對(duì)于入侵探測(cè)器的應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[1]。但是對(duì)于應(yīng)用期望第2條的內(nèi)容,不同類(lèi)型產(chǎn)品的生產(chǎn)商會(huì)有不同的解釋?zhuān)脩?hù)在面對(duì)種種商業(yè)宣傳時(shí),也可能產(chǎn)生不同的理解,所以在此對(duì)“產(chǎn)生提示是最接近于事實(shí)的”這個(gè)最重要的使用需求予以如下分析。
首先,使用環(huán)境最接近于事實(shí)要求物理介質(zhì)具有對(duì)于使用環(huán)境的適應(yīng)性,如:氣候環(huán)境,溫度、濕度、霧、雨、雪、塵、氣流(風(fēng)、強(qiáng)烈水蒸汽)等;場(chǎng)地環(huán)境,地形(直/弧/轉(zhuǎn)折、平坦/起伏/坎/壩/溝等),地物(植物、建筑物、現(xiàn)場(chǎng)雜物等);電磁環(huán)境,雷電、水電管道及設(shè)備、鐵電物體等。對(duì)應(yīng)于氣候環(huán)境和電磁環(huán)境引出“環(huán)境因素的不相干性”作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)應(yīng)于場(chǎng)地環(huán)境引出“地形的適應(yīng)性”作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。[1] 環(huán)境因素的不相干性,指探測(cè)使用的物理介質(zhì)與各類(lèi)環(huán)境因素的無(wú)關(guān)聯(lián),即該物理介質(zhì)抗御各類(lèi)環(huán)境因素的能力強(qiáng)。[nextpage]
物理介質(zhì)與環(huán)境相干性
各類(lèi)物理介質(zhì)與環(huán)境相干性舉例如下。
泄漏電纜探測(cè)介質(zhì)的報(bào)警觸發(fā)條件是電磁場(chǎng)變化量,當(dāng)其沿著布防線纜布設(shè)而形成的一條具有相應(yīng)寬度的立體帶狀電磁場(chǎng)區(qū)域中,如果有水/電管路,則一旦水/電流量產(chǎn)生變化,就可能引起電磁場(chǎng)變化,從而成為相干環(huán)境因素引起報(bào)警觸發(fā)。現(xiàn)有主動(dòng)紅外入侵探測(cè)類(lèi)產(chǎn)品的報(bào)警觸發(fā)條件是探測(cè)介質(zhì)——紅外脈沖射線被阻斷,在周界生長(zhǎng)的植物可能成為阻斷探測(cè)介質(zhì)而引起報(bào)警的相干環(huán)境因素;高壓脈沖圍欄的報(bào)警觸發(fā)條件是工作電流的短路或開(kāi)路,飄落在其線纜之間的雜物在雨天引發(fā)短路,也可能成為引發(fā)報(bào)警的相干環(huán)境因素;遮擋式微波報(bào)警觸發(fā)條件是在防御區(qū)域內(nèi)探測(cè)到足夠大物體的移動(dòng),如果其防御區(qū)內(nèi)有一定高度的成片植物,當(dāng)植物被風(fēng)吹動(dòng),也有可能成為引發(fā)報(bào)警的相干環(huán)境因素。
結(jié)論:0<σ≤1,σ為環(huán)境因素,σ=1時(shí)為最大相干環(huán)境因素。
其次是觸發(fā)報(bào)警的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)最接近于事實(shí),它要求對(duì)于“確有目標(biāo)越過(guò)周界”的事件才觸發(fā)報(bào)警。由此可以引出“目標(biāo)因素的相干性”作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),其中目標(biāo)因素是指人、車(chē)、動(dòng)物等能動(dòng)性物體的集合。目標(biāo)因素的相干性是指防范的物理介質(zhì)僅僅對(duì)于能動(dòng)性物體(目標(biāo))越過(guò)周界的行為事件觸發(fā)報(bào)警——相干,對(duì)于其它沒(méi)有越界行為的目標(biāo)不相干。
需指出,除了報(bào)警觸發(fā)條件不同之外、不同物理介質(zhì)感應(yīng)/判斷的范圍也不同,目標(biāo)因素相干性太強(qiáng)的物理介質(zhì),往往由于覆蓋范圍大而對(duì)于在邊界正?;顒?dòng)、沒(méi)有越界行為的目標(biāo)觸發(fā)報(bào)警——誤報(bào)。比如遮擋式微波和感應(yīng)線纜類(lèi)探測(cè)器的探測(cè)介質(zhì)覆蓋一條立體帶狀區(qū)域,如果被安裝在人/車(chē)行道邊,則過(guò)往行人/動(dòng)物或車(chē)輛的正常行動(dòng)也會(huì)引起報(bào)警;駐極體麥克風(fēng)電纜的靜電場(chǎng)的報(bào)警觸發(fā)條件是外界振動(dòng)而引起靜電場(chǎng)變化達(dá)到某種規(guī)定值,任何范圍的外界振動(dòng)源都可能產(chǎn)生振幅、頻率符合其報(bào)警觸發(fā)條件,從而成為目標(biāo)因素。因素相干性好的物理介質(zhì),可以準(zhǔn)確在周界防范面上產(chǎn)生觸發(fā)。因素相干性差的物理介質(zhì),可以引起漏報(bào)。
需注意:由于周界的防范等級(jí)不同,某些探測(cè)器的物理介質(zhì)強(qiáng)度需要按照防范等級(jí)的要求予以調(diào)節(jié);由于周界環(huán)境因素可能隨時(shí)間發(fā)生變化,對(duì)物理介質(zhì)強(qiáng)度產(chǎn)生關(guān)聯(lián)影響,從而可能引起相干性變化,導(dǎo)致漏報(bào)。結(jié)論:
ο<漏報(bào)警(不相干)
ο>誤報(bào)警(過(guò)相干)
ο=準(zhǔn)確報(bào)警(相干)
參照上述分析,讀者可自行分析不同的物理介質(zhì)隨設(shè)定條件變化對(duì)應(yīng)ο的區(qū)間分布變化,從而得出該物理介質(zhì)在設(shè)定條件下相干性的預(yù)見(jiàn)。需注意:上述關(guān)于環(huán)境、目標(biāo)等因素討論所針對(duì)的不是產(chǎn)品,而是探測(cè)的物理介質(zhì);所討論的報(bào)警、誤報(bào)、漏報(bào)等現(xiàn)象不是針對(duì)產(chǎn)品,而僅針對(duì)物理介質(zhì)。
另外,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),具體選取什么產(chǎn)品;如何配合地形等環(huán)境合適的布設(shè)位置,避開(kāi)對(duì)于其物理介質(zhì)不利的各種因素,并使發(fā)生與接收該物理介質(zhì)的裝置調(diào)試到最佳工作狀態(tài);也是本文最后提及的要素。這取決于生產(chǎn)廠商應(yīng)該在說(shuō)明書(shū)或者產(chǎn)品手冊(cè)中注意從探測(cè)的物理介質(zhì)特點(diǎn)表達(dá),使得使用者能充分體會(huì)到產(chǎn)品特性是否與其要求足夠吻合,從而可以正確選擇適合需求的產(chǎn)品。
結(jié)論:沒(méi)有最好,只有最合適
就目前的技術(shù)而言,沒(méi)有對(duì)比意義上最好的入侵探測(cè)產(chǎn)品,只能選擇最適合使用需要的入侵探測(cè)產(chǎn)品。其中使用需要包含了用戶(hù)的防范等級(jí)等主觀需要和實(shí)際使用綜合環(huán)境兩層含義;準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)深化設(shè)計(jì)、正確的安裝、精準(zhǔn)的調(diào)試是使用需要的第三層含義。我們可以從實(shí)際應(yīng)用的角度理解、使用與評(píng)價(jià)現(xiàn)有入侵探測(cè)產(chǎn)品;同時(shí)還有可能找到提升入侵探測(cè)產(chǎn)品整體性能的合理思路。
(備注:參考文獻(xiàn)[1]《安防工程商》雜志2007 Dec NO.46 P142 《周界防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)中幾點(diǎn)重要考慮》——邱亮南。本文作者為第5屆全國(guó)安全防范報(bào)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員。)