各種防盜報(bào)警器詳解
報(bào)警探測(cè)器是用來(lái)探測(cè)入侵者的入侵行為。需要防范入侵的地方很多,可以是某些特定的點(diǎn)、線、面,甚至是整個(gè)空間。探測(cè)器由傳感器和信號(hào)處理器組成。在入侵探測(cè)器中傳感器是探測(cè)器的核心,是一種物理量的轉(zhuǎn)化裝置,通常把壓力、震動(dòng)、聲響、光強(qiáng)等物理量轉(zhuǎn)換成易于處理的電量(電壓、電流、電阻等)。信號(hào)處理器的作用是把傳感器轉(zhuǎn)化的電量進(jìn)行放大、濾波、整形處理,使它能成為一種能夠在系統(tǒng)傳輸信道中順利轉(zhuǎn)送的信號(hào)。
紅外報(bào)警探測(cè)器 凡是溫度超過(guò)絕對(duì)0℃的物體都能產(chǎn)生熱輻射,而溫度低于1725℃的物體產(chǎn)生的熱輻射光譜集中在紅外光區(qū)域,因此自然界的所有物體都能向外輻射紅外熱。而任何物體由于本身的物理和化學(xué)性質(zhì)的不同、本身溫度不同所產(chǎn)生的紅外輻射的波長(zhǎng)和距離也不盡相同,通常分為三個(gè)波段。
近紅外:波長(zhǎng)范圍0.75~3μm
中紅外:波長(zhǎng)范圍3~25μm
遠(yuǎn)紅外:波長(zhǎng)范圍25~1000μm
人體輻射的紅外光波長(zhǎng)3~50μm,其中8~14μm占46%,峰值波長(zhǎng)在9.5μm。
被動(dòng)紅外報(bào)警探測(cè)器 在室溫條件下,任何物品均有輻射。溫度越高的物體,紅外輻射越強(qiáng)。人是恒溫動(dòng)物,紅外輻射也最為穩(wěn)定。我們之所以稱為被動(dòng)紅外,即探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。探測(cè)器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境,在無(wú)人或動(dòng)物進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的紅外輻射穩(wěn)定不變,一旦有人體紅外線輻射進(jìn)來(lái),經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào),而發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器形成的警戒線一般可以達(dá)到數(shù)十米。
被動(dòng)式紅外探測(cè)器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器(或稱為紅外傳感器)及報(bào)警控制器等部分組成。其核心是不見是紅外探測(cè)器件,通過(guò)關(guān)學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測(cè)到某個(gè)立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。紅外傳感器的探測(cè)波長(zhǎng)范圍是8~14μm,人體輻射的紅外峰值波長(zhǎng)約為10μm,正好在范圍以內(nèi)
被動(dòng)式紅外探測(cè)器(Passive Infared Detector,PIR)根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、警戒范圍及探測(cè)距離也有所不同,大致可以分為單波束型和多波束型兩種。單波束PIR采用反射聚焦式光學(xué)系統(tǒng),利用曲面反射鏡將來(lái)自目標(biāo)的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上。這種方式的探測(cè)器境界視場(chǎng)角較窄,一般在5°以下,但作用距離較遠(yuǎn),可長(zhǎng)達(dá)百米。因此又稱為直線遠(yuǎn)距離控制型被動(dòng)紅探測(cè)器,適合保護(hù)狹長(zhǎng)的走廊、通道以及封鎖門窗和圍墻。多波束型采用透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng),目前大都采用紅外塑料透鏡――多層光束結(jié)構(gòu)的菲涅爾透鏡。這種透鏡是用特殊塑料一次成型,若干個(gè)小透鏡排列在一個(gè)弧面上。警戒范圍在不同方向呈多個(gè)單波束狀態(tài),組成立體扇形感熱區(qū)域,構(gòu)成立體警戒。菲涅爾透鏡自上而下分為幾排,上面透鏡較多,下邊較少。因?yàn)槿四槻?、膝部、手臂紅外輻射較強(qiáng),正好對(duì)著上邊的透鏡。下邊透鏡較少,一是因?yàn)槿梭w下部紅外輻射較弱,二是為防止地面小動(dòng)物紅外輻射干擾。多波束型PIR的警戒視場(chǎng)角比單波束型大得多,水平可以大于90°,垂直視場(chǎng)角最大也可以達(dá)到90°,但作用距離較近。所有透鏡都向內(nèi)部設(shè)置的熱釋電器件聚焦,因此靈敏度較高,只要有人在透鏡視場(chǎng)內(nèi)走動(dòng)就會(huì)報(bào)警。
紅外光穿透力差,在防范區(qū)內(nèi)不應(yīng)有高大物體,否則陰影部分有人走動(dòng)將不能報(bào)警,不要正對(duì)熱源和強(qiáng)光源,特別是空調(diào)和暖氣。否則不斷變化的熱氣流將引起誤報(bào)警。為了解決物品遮擋問(wèn)題,又發(fā)明了吸頂式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器。安裝在頂棚上向下360°范圍內(nèi)進(jìn)行警戒,只要在防護(hù)范圍內(nèi),無(wú)論從哪個(gè)方向入侵都會(huì)觸發(fā)報(bào)警,在銀行營(yíng)業(yè)大廳,商場(chǎng)的公共活動(dòng)區(qū)等空間較大的地方得到廣泛使用。
被動(dòng)式報(bào)警探測(cè)器由于探測(cè)性能好、易于布防、價(jià)格便宜而被廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是相對(duì)于主動(dòng)式探測(cè)誤報(bào)率較高。
主動(dòng)式紅外探測(cè)器 主動(dòng)紅外探測(cè)器由紅外發(fā)射機(jī)、紅外接收機(jī)和報(bào)警控制器組成。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡,起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用,以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜范圍,有人經(jīng)過(guò)這條無(wú)形的封鎖線,必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此產(chǎn)生變化,從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。主動(dòng)式紅外探測(cè)器遇到小動(dòng)物、樹葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)報(bào)警,人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報(bào)警。由于光束較窄,收發(fā)端安裝要牢固可靠,不應(yīng)受地面震動(dòng)影響,而發(fā)生位移引起誤報(bào),光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔,注意維護(hù)保養(yǎng)。因此主動(dòng)式探測(cè)器所探測(cè)的是點(diǎn)到點(diǎn),而不是一個(gè)面的范圍。其特點(diǎn)是探測(cè)可靠性非常高。但若對(duì)一個(gè)空間進(jìn)行布防,則需有多個(gè)主動(dòng)式探測(cè)器,價(jià)格昂貴。主動(dòng)式探測(cè)器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉(cāng)庫(kù)的門窗封鎖、購(gòu)物中心的通道封鎖、停車場(chǎng)的出口封鎖、家居的陽(yáng)臺(tái)封鎖等等。
主動(dòng)式紅外探測(cè)器有單光束、雙光束、四光束之分。以發(fā)射機(jī)與接收機(jī)設(shè)置的位置不同分為對(duì)向型安裝方式和反射式按裝方式,反射型安裝方式的接收機(jī)不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束,而是接收由反射鏡或適當(dāng)?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層)反射回的紅外光束。當(dāng)反射面的位置與方向發(fā)生變化或紅外發(fā)射光束和反射光束之一被阻擋而使接收機(jī)無(wú)法接收到紅外反射光束時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)使用較多的探測(cè)器進(jìn)行防范布局時(shí)應(yīng)該注意消除射束的交叉誤射。
震動(dòng)探測(cè)器 震動(dòng)探測(cè)器是以探測(cè)入侵者走動(dòng)或破壞活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)信號(hào)來(lái)觸發(fā)報(bào)警的探測(cè)器。震動(dòng)傳感器是震動(dòng)探測(cè)器的核心部件。常用的震動(dòng)探測(cè)器有位移式傳感器(機(jī)械式)、速度傳感器(電動(dòng)式)、加速度傳感器(壓電晶體式)等,震動(dòng)探測(cè)器基本上屬于面控制型探測(cè)器。
常見的有水銀式、重錘式、鋼球式。當(dāng)直接或間接受到機(jī)械沖擊震動(dòng)時(shí),水銀珠、鋼珠、重錘都會(huì)離開原來(lái)的位置而出發(fā)報(bào)警。這種傳感器靈敏度低、控制范圍小,只適合小范圍控制,如門窗、保險(xiǎn)柜、局部的墻體。鋼珠式雖然可以用于建筑物,但只有4m2左右,很少使用。
解速度傳感器一般選用電動(dòng)式傳感器,由永久磁鐵、線圈、彈簧、阻尼器和殼體組成。這種傳感器靈敏度高,探測(cè)范圍大,穩(wěn)定性好,但加工工藝較高,價(jià)格較高。
加速度傳感器一般是壓電式加速度計(jì),是利用壓電材料因震動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械形變而產(chǎn)生電荷,由此電荷的大小來(lái)判斷震動(dòng)的幅度,同時(shí)籍此電路來(lái)調(diào)整靈敏度。
震動(dòng)探測(cè)器應(yīng)該與探測(cè)面安裝牢固,否則不易感受到震動(dòng),應(yīng)該遠(yuǎn)離震動(dòng)干擾源。
微波探測(cè)器 微波探測(cè)器分為雷達(dá)式和墻式兩種
雷達(dá)式微波探測(cè)器
雷達(dá)式是一種將微波收、發(fā)設(shè)備合置的探測(cè)器,工作原理基于多普勒效應(yīng)。微波的波長(zhǎng)很短,在1mm~1000mm之間,因此很容易被物體反射。微波信號(hào)遇到移動(dòng)物體反射后會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng),即經(jīng)反射后的微波信號(hào)與發(fā)射波信號(hào)的頻率會(huì)產(chǎn)生微小的偏移。此時(shí)可認(rèn)為報(bào)警產(chǎn)生。
采用多普勒雷達(dá)的原理,將微波發(fā)射天線與接收天線裝在一起。使用體效應(yīng)管作微波固態(tài)振蕩源,通過(guò)與波導(dǎo)的組合,形成一個(gè)小型的發(fā)射微波信號(hào)的發(fā)射源。探頭中的肖基特檢波管與同一波導(dǎo)組成單管波導(dǎo)混頻器作為接收機(jī)與發(fā)射源耦合回來(lái)的信號(hào)混頻,從而得到一個(gè)頻率差,再送到低頻放大器處理后控制報(bào)警的輸出。微波段的電磁波由于波長(zhǎng)較短,穿透力強(qiáng),玻璃、木板、磚墻等非金屬材料都可穿透。所以在安裝時(shí)不要面對(duì)室外,以免室外有人通過(guò)引起誤報(bào)。金屬物體對(duì)微波反射較強(qiáng),在探測(cè)器防范區(qū)域內(nèi)不要有大面積(或體積較大)物體存在,如鐵柜等。否則在其后陰影部分會(huì)形成探測(cè)盲區(qū),造成防范漏洞。多個(gè)微波探測(cè)器安裝在一起時(shí),發(fā)射頻率應(yīng)該有所差異,防止交叉干擾產(chǎn)生誤報(bào)。另外,如日光燈、水銀燈等氣體放電光源產(chǎn)生的100Hz調(diào)制信號(hào)由于在閃爍燈內(nèi)的電離氣體容易成為微波的運(yùn)動(dòng)反射體而引起誤報(bào)。使用微波入侵探測(cè)器靈敏度不要過(guò)高,調(diào)節(jié)到2/3時(shí)較為合適。過(guò)高誤報(bào)會(huì)增多。與超聲波一樣家庭也可以使用。
探測(cè)器對(duì)警戒區(qū)域內(nèi)活動(dòng)目標(biāo)的探測(cè)范圍是一個(gè)立體防范空間,范圍比較大,可以覆蓋60°至90°的水平輻射角,控制面積可達(dá)幾十到幾百平方米。雷達(dá)式微波探測(cè)器的發(fā)射能圖與所采用的天線結(jié)構(gòu)有關(guān),采用全向天線(如1/4波長(zhǎng)的單極天線)可產(chǎn)生近乎圓球形或橢圓形的發(fā)射范圍,這種能場(chǎng)適合保護(hù)大面積的房間或倉(cāng)庫(kù)等處。而采用定向天線(如喇叭天線)可以產(chǎn)生寬淚滴形或又窄又長(zhǎng)的淚滴形能圖,適合保護(hù)狹長(zhǎng)的地點(diǎn),如走廊或通道等。
墻式微波探測(cè)器 微波墻式探測(cè)器利用了場(chǎng)干擾原理或波束阻斷式原理,是一種微波收、發(fā)分置的探測(cè)器。墻式微波探測(cè)器由微波發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、微波接收機(jī)、接收天線、報(bào)警控制器組成。
微波指向性天線發(fā)射出定向性很好的調(diào)制微波束,工作頻率通常選擇在9至11GHz,微波接收天線與發(fā)射天線相對(duì)放置。當(dāng)接收天線與發(fā)射天線之間有阻擋物或探測(cè)目標(biāo)時(shí),由于破壞了微波的正常傳播,使接收到的微波信號(hào)有所減弱,以此來(lái)判斷在接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間是否有人侵入。
墻式微波探測(cè)器在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的微波電磁場(chǎng)形成了一道看不見的警戒線,可以長(zhǎng)達(dá)幾百米、寬2到4米、高3到4米,酷似一道圍墻,因此稱為微波墻式探測(cè)器或微波柵欄。
玻璃破碎探測(cè)器 利用壓電陶瓷片的壓電效應(yīng)(壓電陶瓷片在外力作用下產(chǎn)生扭曲、變形時(shí)將會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷),可以制成玻璃破碎入侵探測(cè)器。對(duì)高頻的玻璃破碎聲音(10k~15kHZ)進(jìn)行有效檢測(cè),而對(duì)10kHZ以下的聲音信號(hào)(如說(shuō)話、走路聲)有較強(qiáng)的抑制作用。玻璃破碎聲發(fā)射頻率的高低、強(qiáng)度的大小同玻璃厚度、面積有關(guān)。
玻璃破碎探測(cè)器按照工作原理的不同大致分為兩大類:一類是聲控型的單技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器,它實(shí)際上是一種具有選頻作用(帶寬10到15KHz)的具有特殊用途(可將玻璃破碎時(shí)產(chǎn)生的高頻信號(hào)驅(qū)除)的聲控報(bào)警探測(cè)器。另一類是雙技術(shù)玻璃破碎探測(cè)器,其中包括聲控-震動(dòng)型和次聲波-玻璃破碎高頻聲響型。
聲控-震動(dòng)型是將聲控與震動(dòng)探測(cè)兩種技術(shù)組合在一起,只有同時(shí)探測(cè)到玻璃破碎時(shí)發(fā)出的高頻聲音信號(hào)和敲擊玻璃引起的震動(dòng),才輸出報(bào)警信號(hào)。
次聲波-玻璃破碎高頻聲響雙技術(shù)探測(cè)器是將次聲波探測(cè)技術(shù)和玻璃破碎高頻聲響探測(cè)技術(shù)組合到一起,只有同時(shí)探測(cè)敲擊玻璃和玻璃破碎時(shí)發(fā)出的高頻聲響信號(hào)和引起的次聲波信號(hào)才觸發(fā)報(bào)警。
玻璃破碎探測(cè)器要盡量靠近所要保護(hù)的玻璃,盡量遠(yuǎn)離噪聲干擾源,如尖銳的金屬撞擊聲、鈴聲、汽笛的嘯叫聲等,減少誤報(bào)警。
超聲波探測(cè)器 利用人耳聽不到的超聲波(20000Hz以上)來(lái)作為探測(cè)源的報(bào)警探測(cè)器成為超聲波探測(cè)器,它是用來(lái)探測(cè)移動(dòng)物體的空間探測(cè)器。
按照其結(jié)構(gòu)和安裝方法不同分為兩種類型,一種是將兩個(gè)超聲波換能器安裝在同一個(gè)殼體內(nèi),即收、發(fā)合置型,其工作原理是基于聲波的多普勒效應(yīng),也稱為多普勒型。其發(fā)射的超聲波的能場(chǎng)分布具有一定的方向性,一般為面向方向區(qū)域呈橢圓形能場(chǎng)分布。另一種是將兩個(gè)換能器分別放置在不同的位置,即收、發(fā)分置型,稱為聲場(chǎng)型探測(cè)器,它的發(fā)射機(jī)與接收機(jī)多采用非定向型(即全向型)換能器或半向型換能器。非定向型換能器產(chǎn)生半球型的能場(chǎng)分布模式,半向型產(chǎn)生錐形能場(chǎng)分布模式。
收、發(fā)分置的超聲波探測(cè)器警戒范圍大,可控制幾百立方米空間,多組使用可以警戒更大的空間。
安裝超聲波探測(cè)器的空間密封性要求高,不應(yīng)有大容量的空氣流動(dòng),不能有過(guò)多的門窗且需緊閉。應(yīng)該避開通風(fēng)設(shè)備及氣體的流動(dòng)。用超聲波探測(cè)器保護(hù)的空間隔音性能要好,以減少外界噪聲引起的誤報(bào)。超聲波對(duì)物體沒(méi)有穿透性,因此使用時(shí)應(yīng)避免物體的遮擋,玻璃、隔板、房門等對(duì)超聲波的反射能力較差,因此不應(yīng)正對(duì)安裝。超聲波是以空氣作為傳輸介質(zhì)的,因此空氣的溫度和相對(duì)濕度會(huì)影響其探測(cè)靈敏度。當(dāng)溫度為21℃、相對(duì)濕度38%時(shí),超聲波的衰減最為嚴(yán)重,探測(cè)范圍也最小。
開關(guān)式報(bào)警器 開關(guān)式報(bào)警器是通過(guò)各種類型開關(guān)的閉合和斷開來(lái)控制電路產(chǎn)生通、斷,從而觸發(fā)報(bào)警。常見的開關(guān)有磁控開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、壓力墊,或用金屬絲、金屬條、金屬箔等來(lái)代用的多種類型開關(guān)。
磁控開關(guān)又稱磁控管或磁簧開關(guān),由永久磁鐵及干簧管組成。磁控開關(guān)應(yīng)該避免直接安裝在金屬物體上,必須使用時(shí)應(yīng)使用鋼門專用型磁控開關(guān)或改用微動(dòng)開關(guān)或其它類型開關(guān)器件。
周界報(bào)警探測(cè)器 在一些重要的區(qū)域,如機(jī)場(chǎng)、軍事基地、武器彈藥庫(kù)、監(jiān)獄等處,為了防止非法的入侵和各種破壞活動(dòng),傳統(tǒng)的防范措施是在這些區(qū)域的外圍周界處設(shè)置一些屏障,如圍墻、柵欄、鋼絲籬笆網(wǎng)等,并安排人員巡邏。但是人力防范往往受到時(shí)間、地獄、人員素質(zhì)和精力等因素的影響,難免出現(xiàn)漏洞和失誤。因此需要應(yīng)用一些先進(jìn)的周界探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)形成一道人眼看不到的“電子圍墻”。前面介紹的主動(dòng)紅外探測(cè)器和微波墻式探測(cè)器是最為常見的周界報(bào)警探測(cè)器,其中微波墻式探測(cè)器需要防范的周界具有較好的平直度,曲折過(guò)多或者地面高低起伏不平地點(diǎn)就不宜采用微波墻式探測(cè)器;而主動(dòng)紅外探測(cè)器在室外使用時(shí)受環(huán)境氣候影響較大,如霧、雪、雨、風(fēng)沙等,能見度的下降必然引起作用距離的縮短。除了上述兩種以外,還有多種周界報(bào)警探測(cè)裝置。
㈠泄露電纜式報(bào)警探測(cè)器 泄露電纜是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的同軸電纜,與普通的同軸電纜不同的是,泄露電纜在其外導(dǎo)體上沿長(zhǎng)度方向周期性地開有一定形狀的槽孔,所以又稱為開槽電纜。電纜內(nèi)部傳輸?shù)囊徊糠指哳l電磁能可以由這些槽孔以電磁波的形式向外部輻射,同時(shí)又可以通過(guò)槽孔接收外部的電磁波,加上同軸電纜原有的傳輸性能,可以說(shuō),泄露同軸電纜兼有傳輸線和收、發(fā)天線的功能。
利用泄露電纜作為傳感器組成的周界探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)由兩根平行埋在周界地下的泄露電纜和發(fā)射機(jī)、接收機(jī)組成。一根泄露電纜與發(fā)射機(jī)相連,向外發(fā)射能量。另一根泄露電纜與接收機(jī)相連,用來(lái)接收能量。發(fā)射機(jī)發(fā)射的高頻電磁能經(jīng)發(fā)射電纜向外發(fā)射,一部分能量耦合到接收電纜,收發(fā)電纜之間的空間形成一個(gè)橢圓形的電磁場(chǎng)的探測(cè)區(qū)。
兩根電纜之間的電磁能的電磁耦合對(duì)擾動(dòng)非常敏感。當(dāng)有人進(jìn)入此探測(cè)區(qū)時(shí),會(huì)干擾這個(gè)耦合場(chǎng),使接收電纜收到的電磁能量發(fā)生變化。通過(guò)信號(hào)處理電路提取這個(gè)變化量、變化率和持續(xù)時(shí)間等,就可通過(guò)電子電路觸發(fā)報(bào)警。在國(guó)外生產(chǎn)的這類報(bào)警器中,是將電纜收到的信號(hào)數(shù)字化,在無(wú)探測(cè)目標(biāo)時(shí),可得到一個(gè)方形曲線存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,當(dāng)有人侵入時(shí),又增加多個(gè)部分由入侵者反射到接收電纜的反射波,從而產(chǎn)生干擾的曲線。通過(guò)與原存儲(chǔ)曲線比較后即可探測(cè)到入侵者的闖入行為。另外可以對(duì)接收泄露電纜接收到的返回脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)對(duì)發(fā)射與接收脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間、周期和振幅進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)比,就可以探測(cè)到電磁場(chǎng)內(nèi)的細(xì)微變化,甚至能準(zhǔn)確指出入侵者的位置。如可以在顯示器上顯示周界的輪廓圖,并利用其上的閃動(dòng)光標(biāo)來(lái)指示入侵者的入侵位置。
泄露電纜是一種隱蔽式的周界探測(cè)傳感系統(tǒng),一般埋在地下或裝入墻內(nèi),因此不會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)的外觀而且又屬于無(wú)形探測(cè)場(chǎng),入侵者是無(wú)法察覺(jué)探測(cè)系統(tǒng)的存在,所以就無(wú)法避開或破壞系統(tǒng)。電纜可環(huán)繞任意形狀的境界區(qū)域,不受地形和地面平坦度等因素的影響,其探測(cè)靈敏度也不受環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)雨煙塵等惡劣氣候條件的影響,是十分理想的周界探測(cè)設(shè)備。
㈡駐極體震動(dòng)電纜報(bào)警器 駐極體震動(dòng)電纜是一種經(jīng)過(guò)特殊充電處理后帶有永久預(yù)置電荷的介電材料,利用駐極體材料可以制作駐極體話筒。駐極體電纜又稱為張力敏感電纜或麥克風(fēng)式電纜,其基本結(jié)構(gòu)和普通的同軸很相似,只不過(guò)是一種經(jīng)過(guò)特殊加工同軸電纜。在制作時(shí)對(duì)填充在其內(nèi)、外導(dǎo)體之間的電介質(zhì)進(jìn)行靜電偏壓,使之帶有永久性的預(yù)置靜電荷。
當(dāng)駐極體電纜受到機(jī)械震動(dòng)或因受壓而變形時(shí),在電纜的內(nèi)外導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓信號(hào),此電壓信號(hào)的大小和頻率與受到的機(jī)械震動(dòng)力成正比。與外電路相連就可以檢測(cè)出這一變化的信號(hào)電壓,并檢測(cè)到較寬頻域范圍內(nèi)的信號(hào)。由于駐極體電纜傳感器的工作原理與駐極體麥克風(fēng)相類似,故又稱為麥克風(fēng)電纜。
使用時(shí)通常將駐極體電纜用塑料帶固定在柵欄或鋼絲上,其一端與報(bào)警控制電路相連,另一端與負(fù)載電阻相連。當(dāng)有人翻越柵欄、鐵絲網(wǎng)或切割柵欄、鐵絲網(wǎng)時(shí),電纜因受到震動(dòng)而產(chǎn)生模擬電壓信號(hào)即可觸發(fā)報(bào)警。
此外,由于駐極體電纜實(shí)際上就是一種精心設(shè)計(jì)的特制麥克風(fēng),因此利用它把入侵者破壞或翻越柵網(wǎng)、出動(dòng)震動(dòng)電纜時(shí)的聲響以及鄰近的聲音傳送到中心控制室進(jìn)行監(jiān)聽,用來(lái)判斷是否有入侵。
㈢電磁感應(yīng)式震動(dòng)電纜報(bào)警器 在電磁感應(yīng)式電纜的聚乙烯護(hù)套內(nèi),其上、下兩部分空間有兩塊近于半弧形充有永久磁性的韌性磁性材料。它們被中間兩根固定絕緣導(dǎo)線支撐著分離開來(lái)。兩邊的空隙正好是兩個(gè)磁性材料建立起來(lái)的永久磁場(chǎng),空隙中的活動(dòng)導(dǎo)線是****導(dǎo)體,當(dāng)此電纜受到外力的作用而產(chǎn)生震動(dòng)時(shí),導(dǎo)線就會(huì)在空隙中切割磁力線,由電磁感應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)。此信號(hào)由處理器(又稱接口盒)進(jìn)行選頻、放大后將300―3000Hz的音頻信號(hào)通過(guò)傳輸電纜送到控制器。當(dāng)此信號(hào)超過(guò)一定的閾值時(shí),便立刻觸發(fā)報(bào)警電路報(bào)警,并通過(guò)音頻系統(tǒng)監(jiān)聽電纜受到震動(dòng)時(shí)的聲響。
控制器可以制成多個(gè)區(qū)域,多區(qū)域分段控制可以使目標(biāo)范圍縮小,報(bào)警時(shí)便于查找。例如一個(gè)四方形的院子一般不用一根電纜把它圍起來(lái),因?yàn)橛腥伺缐r(shí)不好判斷哪個(gè)部位??刹捎枚喽蝹鞲须娎|來(lái)敷設(shè),分多個(gè)控制區(qū)域來(lái)控制。
電磁感應(yīng)式震動(dòng)電纜安裝簡(jiǎn)便,可安裝在原有的防護(hù)柵欄、圍墻、房頂?shù)忍帲瑹o(wú)需挖地槽。因電纜易彎曲,布線方便靈活,特別適合在復(fù)雜的周界布防。震動(dòng)電纜傳感器是無(wú)源的長(zhǎng)線分布式,很適合在易燃易爆等不宜接入電源的地點(diǎn)安裝。震動(dòng)電纜傳感器對(duì)氣候、氣溫環(huán)境的適應(yīng)性能強(qiáng),可在室外各種惡劣的自然環(huán)境、氣溫環(huán)境和高低溫的環(huán)境下正常地進(jìn)行全天候防范。
㈣光纖傳感器周界報(bào)警器 隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展,傳輸損耗不斷降低,傳輸距離不斷加大,價(jià)格下降,加上在技術(shù)性能上又有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn),光纖報(bào)警器在安防系統(tǒng)中越來(lái)越多地得到應(yīng)用。
光纖傳感器基本由紅外光發(fā)射器、光導(dǎo)纖維、紅外光接收器組成。紅外發(fā)射器內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)射脈沖調(diào)制的紅外光,此紅外光沿光纖向前傳播,最后到達(dá)光接收器,并把經(jīng)光電檢測(cè)后的信號(hào)送往報(bào)警控制器,從而構(gòu)成一個(gè)閉合的光環(huán)系統(tǒng)。
根據(jù)防范的不同場(chǎng)合和要求,光纖可以構(gòu)成各種形狀,環(huán)置于需要防范的周界,當(dāng)入侵者侵入時(shí)會(huì)破壞光纖使其斷裂,這時(shí)就會(huì)因光信號(hào)中斷而觸發(fā)報(bào)警。由于光纖極細(xì),可以很方便地進(jìn)行隱蔽安裝,如安裝在周圍防御的鋼絲網(wǎng)上,當(dāng)發(fā)生因攀登、翻越、切斷鋼絲引起的光纖斷裂時(shí),通過(guò)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警。也可以將透明的光纖埋在用紙、塑料或防止纖維等物制成的壁紙中或放到墻皮里或門板里,當(dāng)入侵者鑿墻、打洞或撕裂壁紙時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。
㈤地音周界報(bào)警探測(cè)器 當(dāng)一個(gè)人行走時(shí),每一步都會(huì)從地面接觸發(fā)出小的但是可以探測(cè)到的地震波向各個(gè)方向擴(kuò)散,用來(lái)探測(cè)入侵者地震波的探測(cè)器稱為地音探測(cè)器或地震式周界報(bào)警探測(cè)器。埋在地下的鑒別和探測(cè)傳感器分別將探測(cè)到的地震波信號(hào)傳送到處理器,處理器可以鑒別防護(hù)區(qū)外的車輛、聲震、地震及人走路等地震干擾,只有真正發(fā)生入侵時(shí),處理器才會(huì)啟動(dòng)報(bào)警裝置。
㈥電場(chǎng)感應(yīng)式探測(cè)器 將兩根或多根(如8到10根)高強(qiáng)度帶塑料絕緣層的導(dǎo)線通過(guò)絕緣子平行架設(shè)在一些支柱上。這些導(dǎo)線有些是場(chǎng)線,有些是感應(yīng)線,一根場(chǎng)線和一根感應(yīng)線緊靠在一起安裝構(gòu)成一組。低頻信號(hào)振蕩器產(chǎn)生的頻率為1―40kHz的低頻振蕩信號(hào)電壓送到各條場(chǎng)線中,在場(chǎng)線周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。將感應(yīng)線與報(bào)警控制器相連。如果有人侵入,探測(cè)區(qū)的電磁場(chǎng)受到干擾,從而使感應(yīng)線輸出的感應(yīng)感電壓發(fā)生變化,只要測(cè)出信號(hào)變化的幅度、速率或干擾的持續(xù)時(shí)間等方面的變化超過(guò)規(guī)定的閾值就會(huì)發(fā)生報(bào)警。
㈦電容變化式探測(cè)器 基于電橋測(cè)量電容的基礎(chǔ),利用電容的變化觸發(fā)報(bào)警的探測(cè)器稱為電容變化式報(bào)警探測(cè)器。由于電橋的平衡狀態(tài)受橋臂上元器件值的影響,探測(cè)靈敏度較高,但受環(huán)境(溫度、濕度等)影響較大。設(shè)計(jì)成差分方式工作則可有效地降低因環(huán)境影響而造成的誤報(bào)警。
傳感器的平衡電橋伸出的感應(yīng)線細(xì)小、輕便、柔軟,安裝不受地形限制,安裝在入侵者可能翻越、靠近的場(chǎng)所。
雙技術(shù)與雙鑒報(bào)警探測(cè)器 雙技術(shù)報(bào)警探測(cè)器又稱為雙鑒器、復(fù)合式探測(cè)器或組合式探測(cè)器,是將兩種探測(cè)技術(shù)結(jié)合以“相與”的關(guān)系來(lái)觸發(fā)報(bào)警,即只有當(dāng)兩種探測(cè)器同時(shí)或者相繼在短暫時(shí)間內(nèi)都探測(cè)到目標(biāo)時(shí)才可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。常見的雙技術(shù)報(bào)警探測(cè)器有微波-被動(dòng)紅外雙鑒器和超聲波-被動(dòng)紅外雙鑒器,從實(shí)際的可信度和誤報(bào)率來(lái)看,微波-被動(dòng)紅外雙鑒探測(cè)器性能最佳,其誤報(bào)率是單技術(shù)探測(cè)器的421倍,是其它雙技術(shù)探測(cè)器的270倍,因此被廣泛地應(yīng)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目之中。
需要說(shuō)明的是在某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合中,需要使用不同探測(cè)技術(shù)的報(bào)警探測(cè)器,此時(shí)的探測(cè)器決非雙鑒報(bào)警探測(cè)器,其應(yīng)用目的是盡量避免漏報(bào)警,對(duì)誤報(bào)警沒(méi)有要求,實(shí)際使用的應(yīng)該是不同探測(cè)技術(shù)“相或”關(guān)系的探測(cè)器或者是兩種不同探測(cè)技術(shù)的報(bào)警探測(cè)器。 商品電子防盜系統(tǒng)
EAS(Electronic Article Surveillance)又稱電子商品防竊(盜)系統(tǒng),是目前大型零售行業(yè)廣泛采用的商品安全措施之一。EAS于1960年代中期在美國(guó)問(wèn)世,最初應(yīng)用于服裝行業(yè),現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展全世界80多個(gè)國(guó)家和地區(qū),應(yīng)用領(lǐng)域也擴(kuò)展到百貨、超市、圖書各種行業(yè),尤其在大型超市(倉(cāng)儲(chǔ))的應(yīng)用得到充分的開發(fā)。
EAS系統(tǒng)主要由三部分組成:檢測(cè)器(Sensor)、解碼器(Deactivator)和電子標(biāo)簽(Electronic Label and Tag)。電子標(biāo)簽分為軟標(biāo)簽和硬標(biāo)簽,軟標(biāo)簽成本較低,直接粘附在較“硬”商品上,軟標(biāo)簽不可重復(fù)使用;硬標(biāo)簽一次性成本較軟標(biāo)簽高,但可以重復(fù)使用。硬標(biāo)簽須配備專門的取釘器,多用于服裝類柔軟的、易穿透的物品。解碼器多為非接觸式設(shè)備,有一定的解碼高度,當(dāng)收銀員收銀或裝袋時(shí),電子標(biāo)簽無(wú)須接觸消磁區(qū)域即可解碼。也有將解碼器和激光條碼掃描儀合成到一起的設(shè)備,做到商品收款和解碼一次性完成,方便收銀員的工作,此種方式則須和激光條碼供應(yīng)商相配合,排除二者間的相互干擾,提高解碼靈敏度。未經(jīng)解碼的商品帶離商場(chǎng),在經(jīng)過(guò)檢測(cè)器裝置(多為門狀)時(shí),會(huì)觸發(fā)報(bào)警,從而提醒收銀人員、顧客和商場(chǎng)保安人員及時(shí)處理。
就EAS系統(tǒng)檢測(cè)信號(hào)載體而言,已經(jīng)有六、七種不同原理的系統(tǒng)。由于檢測(cè)信號(hào)載體的特性不同,因而各種原理的放到系統(tǒng)的性能也有很大差別。到目前為止,已出現(xiàn)的六種原理的EAS系統(tǒng)依次為電磁波系統(tǒng)、微波系統(tǒng)、無(wú)線電/射頻系統(tǒng)、分頻系統(tǒng)、自報(bào)警智慧型系統(tǒng)以及聲磁系統(tǒng)。電磁波、微波、無(wú)線電/射頻系統(tǒng)問(wèn)世較早,但受其原理的限制,性能上沒(méi)有每大提高。如微波系統(tǒng)盡管保護(hù)出口寬,能方便靈活地安裝(如隱蔽于地毯下或吊置于天花板上),但易受液體如人體屏蔽的不足,已經(jīng)逐漸退出EAS市場(chǎng)。分頻系統(tǒng)只有硬標(biāo)簽,主要用于服裝服飾的保護(hù),不能用于超市;自報(bào)警智慧型系統(tǒng)主要用于貴重物品如高檔時(shí)裝、皮革、裘皮大衣等等;聲磁系統(tǒng)是電子防盜技術(shù)的一個(gè)重大突破,令EAS誤報(bào)現(xiàn)象得到很好改善,自1989年推出以來(lái),已經(jīng)成為全球許多零售商喜愛的電子防盜系統(tǒng)。
EAS系統(tǒng)性能評(píng)估指標(biāo)有系統(tǒng)檢測(cè)率、系統(tǒng)誤報(bào)、抗環(huán)境干擾能力、受金屬物屏蔽的程度、保護(hù)寬度、保護(hù)商品的種類、防盜標(biāo)簽的性能/尺寸、消磁設(shè)備等。
㈠檢測(cè)率 檢測(cè)率是指單位數(shù)量的有效標(biāo)簽以不同方向經(jīng)過(guò)檢測(cè)區(qū)域的不同位置時(shí)的報(bào)警次數(shù)。 由于某些系統(tǒng)的標(biāo)簽存在方向性,所以檢測(cè)率的概念應(yīng)以綜合各個(gè)方向的檢測(cè)率平均值為基準(zhǔn)。就目前市場(chǎng)上最常用的三種原理來(lái)說(shuō),聲磁系統(tǒng)的檢測(cè)率最高,一般超過(guò)95%;無(wú)線電/射頻系統(tǒng)的檢測(cè)率在60-80%之間;電磁波的檢測(cè)率一般在50-70%之間。檢測(cè)率低的系統(tǒng)在商品被帶出時(shí)發(fā)生的漏報(bào)率可能性要大,因此檢測(cè)率的高低是評(píng)估防盜系統(tǒng)好壞的主要性能指標(biāo)之一。
㈡系統(tǒng)誤報(bào) 系統(tǒng)誤報(bào)是指非防盜標(biāo)簽觸發(fā)系統(tǒng)的報(bào)警。如果有非標(biāo)簽物品觸發(fā)報(bào)警將會(huì)給工作人員的判斷處理帶來(lái)困難,甚至引起顧客與商場(chǎng)之間的沖突。由于受到原理的限制,目前常見的EAS系統(tǒng)都無(wú)法完全排除誤報(bào),但性能上會(huì)有差別,選擇系統(tǒng)的關(guān)鍵是看誤報(bào)率。
㈢抗環(huán)境干擾能力 當(dāng)設(shè)備受到干擾時(shí)(主要是電源與周圍噪聲的干擾),系統(tǒng)會(huì)在無(wú)人經(jīng)過(guò)或無(wú)任何觸發(fā)報(bào)警物品經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),這種現(xiàn)象稱為虛報(bào)或自鳴。
無(wú)線電/射頻系統(tǒng)因?yàn)橐资墉h(huán)境干擾,常常會(huì)出現(xiàn)自鳴現(xiàn)象,所以有些系統(tǒng)安裝了紅外線裝置,相當(dāng)于加裝了一個(gè)電動(dòng)開關(guān),只有當(dāng)人員經(jīng)過(guò)系統(tǒng),阻擋了紅外線,系統(tǒng)才開始工作,沒(méi)有人經(jīng)過(guò)時(shí),系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。這樣雖然解決了無(wú)人經(jīng)過(guò)時(shí)的自鳴,但仍然不能解決有人經(jīng)過(guò)時(shí)的自鳴情況。
電磁波系統(tǒng)也易受到環(huán)境的干擾,特別是磁性介質(zhì)以及電源的干擾,影響系統(tǒng)的性能。聲磁系統(tǒng)由于采用了獨(dú)特的共振遠(yuǎn)離,并配合智能技術(shù),系統(tǒng)由微機(jī)控制、軟件驅(qū)動(dòng),對(duì)周圍環(huán)境噪聲自動(dòng)檢測(cè),因而能夠很好適應(yīng)環(huán)境,有較好的抗環(huán)境干擾能力。
> ㈣受金屬物屏蔽的程度 商場(chǎng)、超市中的很多商品帶有金屬物品,如金屬錫箔紙包裝的食品、香煙、化妝品、藥品等;還有本身自帶金屬的商品,如電池、CD/VCD盤片、美發(fā)用品、五金工具等;另外商場(chǎng)提供的購(gòu)物車、購(gòu)物籃等。含金屬的物品對(duì)EAS系統(tǒng)的影響主要是對(duì)感應(yīng)標(biāo)簽的屏蔽作用,使系統(tǒng)的檢測(cè)裝置檢測(cè)不到有效的標(biāo)簽存在或檢測(cè)靈敏度大大下降,導(dǎo)致系統(tǒng)不發(fā)出報(bào)警。
受金屬屏蔽影響最嚴(yán)重的是無(wú)線電/射頻RF系統(tǒng),這可能是無(wú)線電/射頻在實(shí)際使用當(dāng)中表現(xiàn)的主要局限之一。電磁波系統(tǒng)也會(huì)受到金屬物品的影響,當(dāng)大塊金屬進(jìn)入電磁波系統(tǒng)的檢測(cè)區(qū)域時(shí),系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)“停機(jī)”現(xiàn)象,當(dāng)金屬購(gòu)物車、購(gòu)物籃經(jīng)過(guò)時(shí),里面的商品即使有有效標(biāo)簽,也會(huì)因?yàn)槠帘味划a(chǎn)生報(bào)警。聲磁系統(tǒng)除了對(duì)純鐵制品如鐵鍋等,會(huì)受到影響外,其它的金屬物品/錫箔紙、金屬購(gòu)物車/購(gòu)物籃等超市常見物品均能正常工作。
㈤保護(hù)寬度 商場(chǎng)需要考慮防盜系統(tǒng)的保護(hù)寬度,以免支座之間寬度過(guò)柴,影響顧客進(jìn)出。況且商場(chǎng)都希望出入口寬敞一些。
㈥保護(hù)商品的種類 超市內(nèi)的商品一般可以分為兩類。一類是“軟”商品,如服裝、鞋帽、針織品,這類一般采用硬標(biāo)簽保護(hù),可以重復(fù)使用;另一類是“硬”商品,如化妝品、食品、洗發(fā)液等,采用軟標(biāo)簽保護(hù),在收銀臺(tái)進(jìn)行消磁,一般一次性使用。
對(duì)硬標(biāo)簽來(lái)說(shuō),各種原理的防盜系統(tǒng)保護(hù)商品的種類差不多。但對(duì)軟標(biāo)簽來(lái)說(shuō),由于受到金屬物的影響不一,差別很大。
㈦防盜標(biāo)簽的性能 防盜標(biāo)簽是整個(gè)電子防盜系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,防盜標(biāo)簽性能的好壞,影響著整個(gè)防盜系統(tǒng)的性能。有些標(biāo)簽容易受到潮濕氣的影響;有些不能彎曲;有些標(biāo)簽?zāi)軌蚝苋菀椎仉[蔽在商品的包裝盒內(nèi);有些會(huì)蓋住商品上的有用的說(shuō)明文字等等。
㈧消磁設(shè)備 消磁設(shè)備的可靠性與易操作性也是選擇防盜系統(tǒng)的重要因素。目前較先進(jìn)的消磁設(shè)備都是非接觸性式,它產(chǎn)生一定高度的消磁區(qū)域,當(dāng)有效標(biāo)簽經(jīng)過(guò)時(shí)瞬時(shí)完成標(biāo)簽的消磁,無(wú)需接觸消磁器,這樣方便了收銀員操作也加快了收銀速度。
EAS系統(tǒng)常常與其它防盜系統(tǒng)聯(lián)合使用,常見的有閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)和收銀機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)(POS/EM)。收銀機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)是針對(duì)收銀人員每天接觸大量現(xiàn)金,容易發(fā)生盜竊欲念而設(shè)計(jì)的。它采用收銀操作界面與閉路電視監(jiān)控畫面相疊加的技術(shù),以確保商場(chǎng)管理人員得知收銀時(shí)的實(shí)際情況。
未來(lái)的EAS發(fā)展方向主要集中在兩個(gè)方面:一是防盜源標(biāo)簽計(jì)劃(Source Tagging),另一個(gè)是無(wú)線識(shí)別技術(shù)(Smart ID)。由于Smart ID受其技術(shù)成熟度以及價(jià)格因素的影響,將不會(huì)很快地直接被用戶使用。
源標(biāo)簽計(jì)劃實(shí)際上是商家為了降低成本、提高管理、增加效益的一個(gè)必然結(jié)果。EAS系統(tǒng)的使用最麻煩的是在各種商品上貼電子標(biāo)簽,增加了管理難度。解決這一問(wèn)題的最好辦法也是最終的解決辦法就是將貼標(biāo)簽的工作轉(zhuǎn)給商品的生產(chǎn)廠家,在商品的生產(chǎn)過(guò)程中把防盜標(biāo)簽放到商品或包裝里。源標(biāo)簽實(shí)際上是銷售商、制造商以及防盜系統(tǒng)的制造商合作的結(jié)果。源標(biāo)簽使可開架銷售的商品增加,給顧客帶來(lái)更多方便,另外標(biāo)簽的放置也更加隱蔽,減小被破壞的可能,提高防盜效率。
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