安全技術防范01[1]

1、設備篇第八章 入侵報警探測器與門禁設備工程中常用的入侵探測器主要有震動入侵探測器、紅外入侵探測器、雙技術入侵探測器和磁 開關入侵探測器。由于磁開關入侵探測器比較簡單，我們不再介紹。8.1 震動式入侵探測器震動式入侵探測器是用來探測玻璃破碎、鑿墻和鋸斷鋼筋等入侵活動的。探測器的類型主要 有導電簧片式、壓電式和聲音分析式三種。1導電簧片式震動入侵探測器 導電簧片式震動入侵探測器是利用慣性質(zhì)量振動引起的電接點通斷來報警的。最常用的是玻 璃破碎探測器。通常將傳感器粘附在玻璃內(nèi)側或邊框上。粘附在玻璃上時探測半徑約 2 米左 右，環(huán)境溫度-25C+50 C。它可以響應玻璃破碎時產(chǎn)生的2kHz左右的振動頻率

2、，對一般的沖擊和震動不予響應。探測器的報警信號發(fā)生器與傳感器分離，一般固定在探測器附近的墻 上或隱蔽處，將傳感器產(chǎn)生的振動脈沖整形分頻后發(fā)出一個 5秒左右的接點報警信號給報警 控制器或直接接通聲光警報器。 探測器的供電電源隨型號不同有所區(qū)別，常為 9V30V（DC）。2壓電式震動探測器壓電式震動探測器是一種玻璃破碎探測器 ,壓電傳感器粘附在玻璃內(nèi)側，探測器安裝在附近。這 種探測器的探測半徑約180厘米左右，輸出報警信號為 30V（ AC/DC）、0.5A接點信號。3聲音分析式震動探測器聲音分析式震動探測器是一種智能型玻璃破碎探測器，探測器內(nèi)部設有微處理器，可以利用 數(shù)字信號處理技術對振動音頻進

3、行分析，誤報率很低。探測器安裝在門窗邊框上、對面墻上或天花頂棚上，探測范圍與房間的隔音程度和窗口的大 小有關，一般在7.5米。使用環(huán)境溫度-25 C +50 C左右。這種探測器多是利用慣性質(zhì)量振動 原理，其靈敏度設定可以利用手動跳線設定，也可以通過實驗來自動設定。自動設定狀態(tài)時 固定好探測器后，探測器可以將擊碎玻璃實驗所產(chǎn)生的震動強度記憶下來作為報警門限，報 警輸出為繼電器觸點信號。探測器具有防拆功能，配有分離式接線端子，長閉外罩打開時啟 動防拆開關。8.2紅外入侵探測器紅外入侵探測器是目前應用最廣的一種探測器，分為戶內(nèi)型和戶外型。戶內(nèi)型有附墻式和吸 頂式兩種。附墻式又分為主動式與被動式兩種。

4、主動式是在墻壁的一側安裝紅外發(fā)光器，對面安裝紅外接收器，或安裝反光鏡，將紅外光反 射到接收器上。發(fā)光器有單源和雙源之分，雙源發(fā)光器需要兩個接收器。主動式紅外探測器既可以作為點警戒或線警戒，也可以構成光墻或光網(wǎng)形成面警戒。圖8-1為室內(nèi)主動式紅外報警器布置圖。被動式紅外探測器是感測環(huán)境的紅外輻射變化來發(fā)出報警信號，它不需要紅外發(fā)射器。人體的表 面溫度為36C，發(fā)出的紅外波長集中在8卩m12卩m范圍內(nèi)，當入侵者進入探測區(qū)后，引起紅外 輻射的變化，紅外探測器接收后就發(fā)出報警信號。被動式紅外探測器多使用熱釋電傳感器將紅外 光強轉化為電量。一般被動式紅外探測器感測范圍有限，為了加長探測距離，必須附加光學

5、系統(tǒng) 來收集紅外輻射，通常采用塑料鍍金屬膜的光學反射系統(tǒng)或塑料做的菲涅耳透鏡作為紅外輻射的 聚焦系統(tǒng)。由于塑料透鏡是壓鑄的，成本較低，價格上可以和其它類型的探測器相競爭。為了消 除日光燈的紅外干擾，在探測器前裝有波長為8卩m14m的濾光片。為了更好的發(fā)揮光學視場的 探測效果，光學視場的探測模式常設計成多種方式，例如有多線明暗間距探測方式，又可分上、 中、下三個層次，即所謂廣角型；也有呈狹長型的長廊型，如圖8-2所示。圖8-2被動紅外探測器的探測模式在探測區(qū)域內(nèi)，人體透過衣飾的紅外輻射能量被探測器的透鏡接收，并聚焦于熱釋電傳感器 上。圖中所形成的視場既不連續(xù)，也不交疊，且都相隔一個盲區(qū)。當人體在

6、這一范圍內(nèi)運動 時，按順序的進入某一視場又走出這一視場，熱釋電傳感器對運動的人體一會兒看到，一會 兒又看不到，在過一會兒又看到，然后又看不到，于是人體的紅外線輻射不斷改變熱釋電體 的溫度，使它輸出一個又一個相應的信號。傳感器輸出的頻率大約為0.1 Hz 10Hz，這一頻率范圍由探測器中的菲涅爾透鏡、人體運動速度和熱釋電傳感器本身的特性決定的。被動式紅外探測器安裝在墻上、頂棚或墻角均可以。探測器對橫向切割（即垂直于）探測區(qū)方向的人體運動最敏感，探測器布置時盡量利用這個特性以期達到最佳效果。圖8-3中A點布置的效果好，而 B點正對大門，其效果差。A圖8-3被動式紅外探測器的布置1107探測器布置時

7、還要注意探測器的探測范圍和水平視角。如圖8-4所示，可以安裝在頂棚上（也是橫向切割方式），也可以安裝在墻面或墻角， 但要注意探測器的窗口 （菲涅爾透鏡）與警戒 的相對角度，防止死角。（3）安轅在墻角可監(jiān)視窗戶圖8-4被動式紅外探測器的布置2豈裝在項甜骯執(zhí)門探測器不要對準加熱器、空調(diào)出風口管道。警戒區(qū)內(nèi)最好不要有空調(diào)或熱源，如果無法避免，則應與熱源至少保持 1.5m以上的間隔距離。探測器也不要對準強光源和受陽光直射的門窗。警戒區(qū)內(nèi)注意不要有高大的遮擋物和電風扇的干擾，也不要安裝在強電線路和設備附近。如果安裝在墻面或墻角，其安裝高度應為2m4m，通常為2m5m。圖8-5是一個墻角安裝示例。在房間的

8、兩個墻角分別安裝了探測器A和探測器B,對整個房間進行監(jiān)視；探測器 C安裝在走廊用來監(jiān)視無窗的兩個儲藏室和主入口通道。圖8-5被動式紅外探測器安裝示意圖被動紅外報警探測器在超聲、微波、紅外三大移動報警探測器中是發(fā)展較晚的一種，之所以 具有較強的生命力，有后來居上的趨勢，主要是它具有一些獨到的優(yōu)點：(1) 由于它是被動的，不主動發(fā)射紅外線，因此它的功耗非常小。 和主動式比，它不需要發(fā)射器，也就沒有發(fā)射機和接收機之間的嚴格校直問題，安裝簡單，維護方便。(3) 與微波報警探測器比，紅外波長不能穿越磚頭、水泥等一般建筑物，在室內(nèi)使用也不必 擔心由于室外的移動目標而造成誤報。(4) 在較大面積的室內(nèi)安裝多

9、個被動紅外探測器不會引起相互之間的干擾。(5) 它的工作不受聲音影響，噪聲不會使它產(chǎn)生誤報。目前較先進的被動式紅外探測器采用全數(shù)字探測，所謂全數(shù)字探測就是把被動紅外探頭上傳 感器輸出的微弱模擬信號直接轉換為數(shù)字信號，然后采用微處理器進行數(shù)字信號分析。所有 信號的轉換、防大、濾波及處理過程都由微處理器完成。這種探測器的優(yōu)點是不用模擬電路 進行信號的放大、濾波和邏輯運算，從而可以用最少的元件取得更佳的品質(zhì)，信噪比可以達 到60dB，并消除了模擬信號的變形、移相、削波、噪聲增加和飽和等毛病。這種探測器的軟 件功能較強，可以進行實時數(shù)據(jù)處理、移動分析、背景分析和防射頻/電磁干擾。實時數(shù)據(jù)處理是由軟件對

10、傳感器上輸出的信號實時進行放大和濾波。數(shù)字濾波不受溫度影響， 沒有變形，可以達到比模擬濾波更好的效果。移動分析是對人體移動時所產(chǎn)生的一組特有信號(振幅、 時間長度、峰值、極性、能量、始達時間、次序)進行分析計算，然后與固化內(nèi)置的“移動/非移動信號特性數(shù)據(jù)庫”里的數(shù)據(jù)進行比較，如果確定為移動信號則對這組信號再進行分析， 找出移動的種類：慢速、常速、跑步等。根據(jù)這組資料軟件決定是否報警。背景分析是由軟 件不斷測量分析環(huán)境溫度和噪聲，然后產(chǎn)生一個控制碼給數(shù)字放大器調(diào)整臨界水平，以保證 在整個工作溫度范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的靈敏度和較高的信噪比。這種探測器除利用傳統(tǒng)的金屬防 護罩來防射頻/電磁干擾外，微處理器

11、進行高頻率和高頻寬的數(shù)字采樣，紀錄大量沒有削波和變形的射頻信號，由軟件系統(tǒng)進行分析，可以有效地把干擾信號與移動信號分離，提高探測 精度。室外型紅外入侵報警探測器多使用主動式探測器，探測距離可達10m100m以上。用多個發(fā)射器和接收器相接可實現(xiàn)圍欄式防護，也可構成防護墻或防護網(wǎng)。圖8-6為一種墻式主動紅外報警器示意圖。圖8-6墻式主動紅外報警探測器示意圖8.3雙技術防盜報警探測器各種報警探測器都有其優(yōu)點，也有各自的不足。表8-1列出超聲波、紅外、微波三種單技術報警器因環(huán)境干擾及其他因素引起誤報的情況。為了克服單技術報警器的缺點，人們提出互 補的雙技術方法，即把兩種不同探測原理的探測器結合起來，組

12、成所謂雙技術的組合報警器,又稱雙鑒報警器。表8-1環(huán)境干擾及其他因素引起的誤報情況環(huán)境干擾及其他因素超聲波報警器被動式紅外報警器微波報警器微波/被動紅外雙技術 報警器振動平衡調(diào)整后無問題，否 則有問題極少有問題可能成為主要問題沒有問題濕度變化若干問題無無無溫度變化少許問題有問題無無（被動紅外已溫度補 償）大件金屬物體的反射極少問題無可能成為主要問題無門窗的抖動需仔細放置、安裝極少問題可能成為主要問題無簾幕或地毯若干問題無無無小動物接近式有問題接近式有問題接近式有問題一般無問題薄墻或玻璃外的移動 物體無無無需仔細放置無通風、空氣流動需仔細放置溫差較大的熱對流有 問題無無窗外射入的陽光及移 動光源

13、無需仔細放置無無超聲波噪聲鈴噓聲、聽不見的噪聲 可能有問題無無無火爐有問題需仔細放置、設法避開無無（續(xù)表）環(huán)境干擾及其他因素超聲波報警器被動式紅外報警器微波報警器微波/被動紅外雙技術報警器開動的機械、風扇、葉片等需仔細放置極少有問題(不能止 對)安裝時要避開無尢線電波十擾、交流 瞬態(tài)過程嚴重時有問題嚴重時有問題嚴重時有問題可能有問題雷達干擾極少有問題極少有問題探測器接近雷達時有 問題無雙技術組合不是隨意的，它應符合下列條件：(1) 組合中的兩個探測器有不同的誤報機理，而兩個探頭對目標的探測靈敏度又必須相同。(2) 上述原則不能滿足時，應選擇對警戒環(huán)境產(chǎn)生誤報率最低的兩種類型探測器。如果兩種探測

14、器對警戒環(huán)境的誤報率都很高，當兩者結合成雙技術報警器時，也不會顯著降低誤報率。(3) 選擇的探測器應對外界經(jīng)?；蜻B續(xù)發(fā)生的干擾不靈敏。目前主要有微波-被動紅外和超聲波-被動紅外雙技術報警器。例如，把微波和被動紅外兩種 探測技術結合在一起，它們同時對人體的移動和體溫進行探測并相互鑒證之后才發(fā)出報警， 由于兩種探測器的誤報基本上互相已知，而兩者同時發(fā)生誤報的概率又很小，所以誤報率大 大下降。例如，超聲波-被動紅外雙技術報警器的誤報率只是單技術探測器誤報率的1/270 ；微波-被動紅外雙技術報警器的誤報率更低，僅為單技術立體空間報警器誤報率的1/420。并且通過采用溫度補償措施彌補了單技術被動紅外探

15、測器靈敏度隨溫度變化的缺點，使雙技術 探測器的靈敏度不受環(huán)境溫度的影響，因而也得到了更廣泛應用。雙技術報警器的缺點是價 格比單技術報警器高，安裝時將兩種探測器的靈敏度都調(diào)至最佳狀態(tài)較為困難。圖8-7為某種雙技術移動探測器的探測圖形，(a)為頂視圖，(b)為側視圖。它是一種使用微波加被動紅外線雙重鑒證。微波的中心頻率為10.525GHz，微波探測距離可調(diào)。這種組合探測器的靈敏度約為每秒 4步，探測范圍從 6m x 6m到18m x 18m不等。(a)頂視圖(b)側視圖圖8-7某種雙技術移動探測器的探測圖形圖8-8為一種吸頂式雙技術探測器的探測圖形，也是一種微波-被動紅外探測器，探測范圍15米，分

16、成72個視區(qū)，三個360度視場，安裝高度為 2.4米5米。它可嵌入式安裝，使探測 器外殼大部分安裝在天花板內(nèi)，因此隱蔽性好，并可減少撞壞的可能。圖8-8某種吸頂式雙技術探測器探測圖形布置和安裝雙技術探測器時，要求在警戒范圍內(nèi)兩種探測器的靈敏度能夠保持均衡。微波探 測器一般對沿軸向移動的物體最敏感，而被動紅外探測器則對橫向切割探測區(qū)的人體最敏感，因此為使這兩種探測傳感器都處于較敏感狀態(tài)，在安裝微波-被動紅外雙技術探測器時， 應使探測器軸線與被保護對象的方向成45度夾角為好。當然最佳夾角也與視場圖形結構有關，安裝時應根據(jù)產(chǎn)品要求而定。8.4門禁系統(tǒng)設備近幾年門禁系統(tǒng)發(fā)展較快，設備不斷更新?lián)Q代。對于

17、普通單位和居民小區(qū)，門禁系統(tǒng)要求簡單、價格低廉，門禁系統(tǒng)的控制器與讀卡器做為一體，通訊采用RS485總線，安全級別通常為B級或C級。對于金融、證券等單位，門禁系統(tǒng)的可靠性和安全性就變得十分重要，安全 級別應為A級以上。最新的門禁系統(tǒng)可以將所有保安系統(tǒng)集成在一臺計算機上進行管理，包 括門禁、考勤、報警、攝像等，并具有電子照片、電子地圖等功能?？刂破饕话阌袉伍T、雙 門和八門等幾種規(guī)格?？刂破鳈C箱均裝有防拆報警開關，聯(lián)網(wǎng)通訊信號采用64位數(shù)字鑰匙加 密的方式傳輸，大大提高了安全性。有的還具有門間互鎖、反重入、人數(shù)計數(shù)、人數(shù)最少和 最多限制、領導高級卡、雙人規(guī)則等功能。1門禁控制器門禁控制器有單門和多

18、門型兩種，單門型只控制一個門，而多門型可控制幾個門。門禁控制 器具有如下功能：(1) 門的進、出雙向讀卡器。(2) 報警輸入信號，并輸出報警/控制繼電器觸點信號。碼鍵盤。(4) 有串行通訊端口或調(diào)制解調(diào)器端口，能夠進行聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字信號遠距離傳輸(非聯(lián)網(wǎng)型的 單門門禁控制器不需要通訊端口) 。(5) 持多種讀卡技術。(6) 有不間斷供電電源。(7) 有門狀態(tài)、電源狀態(tài)、系統(tǒng)故障等指示。 密碼鍵盤有常序和亂序兩種。常序鍵盤的數(shù)字順序是固定的，而亂序鍵盤的數(shù)字順序是隨機 的。亂序鍵盤每次按下“ start 鍵”則數(shù)字 09 以隨機序列方式顯示，由于鍵盤具有視角限制， 用戶可放心地輸入他的密碼，旁觀者無

19、法通過按取鍵的相同位置來獲得密碼。所謂視角限制 是在鍵盤內(nèi)安裝了水平和垂直視線限制器，只有用戶可以看見鍵盤上的數(shù)字，旁邊的人無法 看見用戶正在輸入的數(shù)字。密碼鍵盤通常具有防撬功能，如果有人在較短的時間內(nèi)按了三組 無效密碼，則鍵盤會處于“密碼屏蔽警報狀態(tài)”進行報警。有的還具有脅迫密碼，即當用戶 被入侵者挾持輸入有效密碼后可輸入一位脅迫碼，在門上沒有任何報警信號驚動入侵者，以 免傷害用戶，但已通知系統(tǒng)現(xiàn)在處于脅迫狀態(tài)。2門禁控制系統(tǒng)門禁控制系統(tǒng)是通過中央管理計算機與多臺門禁控制器進行聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)中還可以接入安全報 警、電視監(jiān)控、電子巡更等功能。門禁控制系統(tǒng)的管理軟件是系統(tǒng)的核心，具有編程、設置 操作

20、員界面、察看歷史紀錄、顯示警報及事件監(jiān)測、命令否決等功能。系統(tǒng)管理軟件是在 Windows95/98NT4.0 環(huán)境下運行，開有事件窗口、報警窗口、控制窗口、報告管理器窗口、 編輯器窗口和用戶數(shù)據(jù)庫窗口。事件窗口是展開的，最近的警報、事件、事務處理、操作員行為等從屏幕底部向上滾動。每 一個進入事件加有彩色碼和事件日期標志、用戶名或操作員名、門號、事件種類和事務處理 警報窗口在系統(tǒng)報警時自動彈出，警報伴有彩燈閃爍標記和信息區(qū)。警報類型常有一般、強 迫、故障、安全等。窗口內(nèi)顯示出警報類型、時間、位置、優(yōu)先標記和處理情況等信息。所 有報警都存儲在歷史紀錄中， 在確認報警時， 操作員可對報警事件加注釋

21、有三種： 基本報告、 事件報告、事件結果報告。編輯窗口可以對所有控制器進行配置，包括名字、 位置、 型號、 地址和全局 /局部時間方式等。操作人員利用編輯器進行系統(tǒng)設置，例如設置亂序鍵盤、讀卡器接口、起始結束時間、每一 時刻各門的狀態(tài)、控制方式和報警輸出方式等。還可以將節(jié)假日的管理方式按日、月、年甚 至超過一年預先輸入。用戶數(shù)據(jù)庫允許操作員或系統(tǒng)管理員依據(jù)用戶或用戶組進行增加、刪除和修改用戶信息。數(shù) 據(jù)庫中存有用戶的照片可調(diào)出來與攝像圖像進行比較識別是否是同一個人。美國 HIRSCH 超級門禁系統(tǒng)是通過美國 UL 保安及報警 AA 級認證的出入口控制系統(tǒng)。他 可以實現(xiàn)門禁、考勤、巡更、停車場管

22、理等功能，并可與電視監(jiān)控、保安報警、樓宇自控 進行系統(tǒng)聯(lián)動控制，實現(xiàn)真正意義上的智能大廈系統(tǒng)集成。該系統(tǒng)的軟件功能強大，配有 門禁系統(tǒng)管理軟件、 報警圖形管理軟件、 安全防范系統(tǒng)管理軟件。 系統(tǒng)的配置與功能如下： (1) 操作系統(tǒng)： windows 98/95, windows NT 4.0(2) 通訊：局域網(wǎng)、以太網(wǎng)、 TCP/IP 、SCRAMBLE*NET串型口： RS-485(光隔離卜RS-232 (撥號輸出)、63個控制頻道(4) 并行打印機(5) 控制報表：用戶： 16,000時間域： 66個標準時區(qū)、 64 個主時區(qū)、 20個超級主時區(qū)通行域： 66 個標準域、 62 個主域控制域： 92 個標準域(包括 8 個門、 8 路輸入、 16 個讀卡器、 64 路擴展繼電器、 16 路擴展 輸入、 64 個