入侵探测器的功能原理

入侵探测器的功能原理

入侵探测器是用来探测入侵者的移动或其他动作的电子及机械部件所组成的装置。包括主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、磁开关入侵探测器等。

1、入侵探测器的功能原理

每一种入侵探测器都具有在保安区域内探测出入员存在的一定手段，装置中执行这种任务的部件称为探测器或传感器。

传感器是入侵探测器的核心，它是一种物理量转换器件，可以将入侵时所产生的力、压力、位移、振动、温度、声音、光强等物理量转化为易于处理的电信号和电参量，如电压、电流、电阻、电容等。

传感器的输出电信号有两种，一种是连续变化的信号，我们称之为模拟量。如光电二极管输出的电流随光照强度大小而变化就是一种连续变化的物理量。但报警控制器通常只接收入侵行为是否发生的有无信号来决定相应的防范措施。这就需要将连续变化的模拟信号转换成只有“有"和“无"两种状态的数字量，通常用“1"表示“有"，用“0"表示“无"。这种转换可以在探测器中完成，也可以在报警控制器中完成。通常是将传感器探测到的模拟信号与一予先确定的基准信号相比较，小于基准信号可认为该信号为干扰引入而非入侵信号，判定为“0"，超过基准值时的信号则只能在入侵行为发生时产生，判定为“1"。

也有少数的传感器产生并输出的信号只有两种状态，如干簧继电器的“通"与“断"，已经是数字信号而不需转换和比较，可直接被控制器接收。

理想的入侵探测器仅仅响应人员的存在，而不响应如狗、猫及老鼠等动物的活动，也不响应室内环境的变化，如温度、湿度的变化及风、雨声音和振动等。要做到这一点不很容易，大多数装置不但响应了人的存在，而且．对一些无关因素的影响也产生响应。对报警器的选择和安装也要考虑使它对无关因素不作响应，同时信号的重复性要好。

设计报警装置时首先要掌握和分析各种入侵行动的特点。入侵者在进入室内时首先要排除障碍，他必须打开门窗，或在墙上、地板和顶棚上开洞。因此可以安装一些开关报警器，使入侵者刚开始行动时就触发开关。另一个应考虑的特点是光和红外线不能透过人体，因此可以利用安装光电装置的方法来探测入侵活

动。

还有一个十分重要的特点是人体正常体温能发射红外线，利用红外线传感器就可探测出人体辐射的热量。此外，入侵者在行窃时不可避免的要发出声响，使用声控传感器便可探测室内发出的异常声响。利用超声波和微波入侵探测器是根据人体的移动会干扰超声波或电磁场的原理而工作的。

2、各种类型的探测器

1）微波多普勒入侵探测器

常常被称为雷达报警器，因为它实际上是一种多普勒雷达。是应用多普勒原理，辐射一定频率的电磁波，覆盖一定范围，并能探测到在该范围内移动的人体而产生报警信号的装置。

从技术上讲，一般要求探测器应由一个或多个传感器和信号处理器组成，探测器应具有能改变探测范围的方法。

微波多普勒入侵探测器如果安装恰当就很难被破坏。微波入侵探测器对于捕获躲藏起来的窃贼非常有效，只要躲藏的人进入保安区域就会触发报警器。

微波入侵探测器的主要缺点是安装要求较高，如果安装不当，微波信号就会穿透装有许多窗户的墙壁而导至频繁的误报。另一个缺点是它会发出对人体有害的微量能量，因此必须将能量控制在对人体无害的水平。此外，微波报警装置会受到空中交通和国防部门所用的高能量雷达的干扰。

2）主动红外入侵探测器

发射机与接收机之间的红外辐射光束，完全或大于给定的百分比部分被遮断能产生报警状态的探测装置。

主动红外入侵探测器一般由单独的发射机和接收机组成，收、发机分置安装，性能上要求发射机的红外辐射光谱应在可见光光谱之外。为防止外界干扰，发射机所发出的红外辐射必须经过调制，这样当接收机收到接近辐射波长的不同调制频率的信号，或者是无调制的信号后，就不会影响报警状态的产生和干扰产生的报警状态。

3）被动红外入侵探测器

当人体在探测范围内移动，引起接收到的红外辐射电平变化而能产生报警状态的探测装置。对灵敏度的要求是，当人体正常着装，以每秒一步的速度，在探测范围内任意作横向运动，连续步行不到

3米，探测器便能产生报警状态。

被动红外入侵探测器采用热释电红外探测元件来探测路动目标。只要物体的温度高于绝对零度，就会不停地向四周辐射红外线，利用移动目标(如人、畜、车)自身辐射的红外线进行探测。与其他类型的保安设备比较，被动红外入侵探测器具有如下特点：

1、不需要在保安区域内安装任何设备，可实现远距离控制；

2、由于是被动式工作，不产生任何类型的辐射，保密性强，能有效地执行保安任务；

3、不必考虑照度条件，昼夜均可用，特别适宜在夜间或黑暗条件下工作；

4、由于无能量发射，没有容易磨损的活动部件，因而功耗低、结构牢固、寿命长、维护简便、可靠性高。

4）微波和被动红外复合入侵探测器

将微波和被动红外两种单元组合于一体，且当两者都处于报警状态才发出报警的装置。这种复合探测器由微波单元、被动红外单元和信号处理器组成，并装在同一机壳内。微波和红外探测范围大小相当且重叠，在机壳内有调节两者重叠的装置。

5）机电探测器

最简单的入侵探测器，由围绕保护区域的闭合电路所组成，一旦入侵者进入该区域，即会破坏电路而触发报警。

机电探测器包括：

1、金属箔探测器。最常用的机电探测器是将金属箔或金属带装在门窗上形成探测电路的组成部分，由于入侵行为而损坏金属箔时就会触发报警；

2、门窗开关。门窗开关可用于机电入侵报警器；

3、玻璃破碎探测器。在各类偷盗案件中，案犯以暴力手段打破玻璃门窗而侵入室内作案的案例占有相当大的比例，因此玻璃破碎探测器在防盗报警中具有很大的使用价值；

4、倾斜与振动开关。顾名思义，所谓倾斜开关或振动开关就是能敏感倾斜或振动而进行开、关的器件。

机电探测器最基本的优点是它的工作原理简单，电路元件很少，因此可靠性相对较高。只要安装与维护得当，再加装备份的隐蔽开关，报警器可具有较好的保安性能，它可作为较高级报警系统的极好后备系统；另外，由于机电探测器可以看得见并易于识别，所以对大多数“业余”窃贼和破坏分子有一定的威慑作用，对于惯犯也有一定迷惑作用。比如说，当他发现机电报警器后，便会信心十足地先设法损坏报警器，然后放心地开始作案，这时他就可能触发更高级的报警系统。

但是机电探测器不可能保护所有可能进入保护区的通道，即使所有的门窗都装上这种探测器，入侵者仍可穿过墙壁、顶棚或地板而侵入室内。机电探测器的另一缺点是它的安装问题，如果缺乏想象力和安装经验，就不易取得好的效果。它的敏感元件十分暴露，容易被案犯处理后失效。