樓宇自動化_第五章_樓宇安全防范技術(shù).ppt

1、第五章 樓宇安全防范技術(shù)基礎(chǔ),1 入侵探測與報警技術(shù),2 視頻探測與監(jiān)控技術(shù),3 出入口控制技術(shù),4 安防系統(tǒng)的集成技術(shù),入侵探測與報警技術(shù)是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)（如傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)等）應(yīng)用于探測非法入侵和防止盜竊等犯罪活動的重要技術(shù)手段。,1 入侵探測與報警技術(shù),入侵探測與報警技術(shù)概述 入侵探測器 入侵探測報警控制器 入侵報警系統(tǒng) 周界防范探測技術(shù),主要內(nèi)容:,基本概念 系統(tǒng)的基本組成 基本功能和性能要求 在安防系統(tǒng)中的作用,前一頁,一、入侵探測與報警技術(shù)概述,入侵探測與報警技術(shù)是將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)（如傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等）應(yīng)用于探測非法入侵和

2、防止盜竊等犯罪活動的重要技術(shù)手段。 由入侵探測與報警技術(shù)組成的入侵探測報警系統(tǒng)是各種類型的安全防范報警技術(shù)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以協(xié)助人們擔(dān)任防入侵、防盜等警戒工作。,（一）基本概念,在防范區(qū)內(nèi)利用不同種類的入侵探測器可以構(gòu)成警戒點、警戒線、警戒面或空間警戒區(qū)，形成一個多層次、多方位的立體交叉的安全防范報警網(wǎng)。一旦發(fā)生入侵，報警系統(tǒng)立即發(fā)出聲、光報警信號，并顯示出報警的具體地址，通知值班人員立即采取必要的措施，并且還可以自動向上一級接警中心報警。,因此，建立入侵探測報警系統(tǒng)是減少發(fā)案率、提高破案率、維護(hù)社會治安的一項有效的措施，是社會治安綜合治理向現(xiàn)代化邁進(jìn)的必不可少的重要技術(shù)手段。,前

3、一頁,系統(tǒng)主要由報警探測器、報警控制器、傳輸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及保安警衛(wèi)力量所組成。是一個人、機(jī)相結(jié)合的安全防范報警系統(tǒng)。,（二）、系統(tǒng)基本構(gòu)成,前一頁,前一頁,1功能要求 按照產(chǎn)品說明書正確安裝后，在正常環(huán)境情況下使用和執(zhí)行正確的操作時，應(yīng)能完成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的入侵探測和報警的所有功能。,入侵探測與報警技術(shù)概述,（三）基本功能和性能要求,2靈敏度和探測范圍 3誤率要低 4漏報率要低（不可出現(xiàn)漏報） 5防破壞保護(hù),6、電源適用范圍 7、電源功耗 8、備用電源,9、穩(wěn)定性要求 10、耐久性要求 11、抗干擾要求 12、可靠性要求,前一頁,入侵探測報警系統(tǒng)是技術(shù)防范系統(tǒng)中極其重要的一個組成部分，它在技

4、術(shù)防范工作中具有舉足輕重的作用，是打擊和預(yù)防犯罪（特別是盜竊犯罪）的有力武器。,入侵探測與報警技術(shù)概述,（四）在安防系統(tǒng)中的作用,應(yīng)用范圍十分廣泛 具有快速反應(yīng)能力 具有威懾作用，減少發(fā)案率 節(jié)省大量的人力、物力和財力,入侵探測器概述 微波探測器 紅外探測器 開關(guān)式探測器 超聲波探測器 聲控探測器 震動探測器 雙技術(shù)探測器,前一頁,二、入侵探測器,前一頁,入侵探測器是專門用來探測入侵者的移動或其他動作的由電子及機(jī)械部件所組成的裝置。通常是由各種類型的傳感器和信號處理電路組成，又稱為入侵報警探頭。 安裝在防范的場所，用來探測所需報警的目標(biāo)。將感知到的各種形式的物理量轉(zhuǎn)化成符合報警控制器處理的電信

5、號，進(jìn)而通過報警控制器啟動報警裝置。,（一）入侵探測器概述,1、入侵控測器的作用,入侵探測器系統(tǒng)的最前端的輸入部分，是整個報警系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。 各種類型的入侵探測器利用不同的原理來探測目標(biāo)，如人體移動、玻璃破碎、物體振動、門窗開關(guān)、聲音等等，探測器電路將獲取到的這些信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗瓦壿嬇袛?，再向報警控制器輸出啟動報警的信號?2、入侵控測器的分類,按用途或使用的場所：戶內(nèi)型、戶外型、周界、重點物體防盜等等。 按探測原理：微波式探測器、紅外式探測器、開關(guān)式探測器、聲波探測器、振動探測器、電場感應(yīng)式探測器、視頻探測器、雙技術(shù)探測器等等。 按探測的范圍：點控制型探測器、線控制型探測器、面控制型

6、探測器及空間控制型探測器。,按探測器的工作方式：主動式探測器、被動式探測器。 按探測器輸出的開關(guān)信號：常開型探測器、常閉型探測器、常開/常閉型探測器。 按探測器與報警控制器的連接方式：四線制、兩線制、無線制。,3、入侵控測器的性能指標(biāo),漏報率：漏報的次數(shù)與應(yīng)報警次數(shù)的百分比。越低越好。 探測率：在探測到入侵目標(biāo)時實際報警的次數(shù)與應(yīng)當(dāng)報警的次數(shù)的百分比。越高越好。 誤報率：探測器在不應(yīng)該報警時，發(fā)出了報警信號的現(xiàn)象就稱為誤報警。在某一單位時間內(nèi)出現(xiàn)誤報警的次數(shù)。越低越好。,探測范圍：即警戒范圍或監(jiān)控范圍。指入侵探測器在正常環(huán)境條件下所能警戒、防范的區(qū)域或空間的大小。 探測距離：指在給定方向從探測

7、器到探測范圍邊界的距離。 探測視場角：指探測器對所能探測到的立體防范空間的最大張角。 探測面積（或體積）：指探測器所能探測到的最大立體防范空間的面積（或體積）。,報警傳送方式：傳送方式是有線或無線方式。 最大傳輸距離：指在探測器發(fā)揮正常警戒功能的條件下，從探測器到報警控制器之間的最大有線或無線的傳輸距離。 探測靈敏度：是指能使探測器發(fā)出報警信號的最低門限信號或最小輸入探測信號。該指標(biāo)反映了探測器對入侵目標(biāo)產(chǎn)生報警的反應(yīng)能力。,功耗 工作電壓 工作電流 連續(xù)工作時間 環(huán)境條件,前一頁,利用微波的基本理論、原理和特點制成的各種探測器稱為微波探測器。,（二）微波探測器,1、微波的主要特點,（1）微波

8、是一種波長很短的電磁波。波長從1mm到1dm，頻率從300MHz到300GHz。 （2）直線傳播，很容易被反射。 （3）波段寬，可利用的頻率多。 （4）微波設(shè)備比較小。 （5）低頻電路理論已不再適用于微波電路。 （6）微波對一些非金屬材料（如木材、玻璃、墻、塑料等）有一定的穿透能力。,前一頁,微波探測器可用來實現(xiàn)對警戒區(qū)域內(nèi)活動目標(biāo)的探測。按照工作原理和結(jié)構(gòu)組成的不同，微波探測器可分為以下兩種類型： 第一種：雷達(dá)式微波探測器。是一種將微波收、發(fā)設(shè)備合置的微波探測器。它的基本設(shè)計原理是多普勒效應(yīng)。 第二種：微波墻式探測器。是一種將微波收、發(fā)設(shè)備分置的微波探測器。其工作原理是場干擾原理。,微波探測

9、器,2、微波的種類,（1）雷達(dá)式微波探測器,雷達(dá)式微波探測器是利用無線電波的多普勒效應(yīng)，實現(xiàn)對運行目標(biāo)的探測。它的工作原理與多普勒雷達(dá)相似。,前一頁,在日常生活中，當(dāng)火車向我們駛來時，汽笛聲調(diào)變高，而當(dāng)向遠(yuǎn)離我們的方向開走時，汽笛聲音調(diào)降低，這就是聲音的多普勒效應(yīng)。 所謂多普勒效應(yīng)就是指當(dāng)發(fā)射源（聲源或電磁波源）與接收者之間有相對徑向運動時，接收到的信號頻率將發(fā)生變化。,微波探測器,電磁波的多普勒效應(yīng)與之類似。如果接收者有接近振蕩源的相對徑向運動時，則由接收者反射的信號頻率高于振蕩源的振蕩信號頻率。反之將低于振蕩源的振蕩信號頻率。 反射波與發(fā)射波之間的頻率差就稱為多普勒頻率或多普勒頻移，用fd

10、來表示。 fd= 2Vf0/c,前一頁,雷達(dá)式微波探測器實際上可以看作是一種連續(xù)波體制的小型多普勒雷達(dá)。其組成如方框圖。,微波探測器,微波振蕩源通過天線向 空間發(fā)射一個連續(xù)的微波信號，頻率為f0。當(dāng)遇到固定目標(biāo)時，反射回來的信號頻率仍為f0。當(dāng)遇到人體等活動目標(biāo)時，由于多普勒效應(yīng)，由活動目標(biāo)反射回的信號頻率為f0fd 。,前一頁,微波探測器,為了從接收信號中取出多普勒頻率，需要采用混頻器差拍的方法。在混頻器中，從微波振蕩源直接耦合過來的振蕩信號f0與由接收天線接收到的反射信號f0fd進(jìn)行混頻，混頻器的輸出端即可得到上述兩信號的差拍信號電壓，也就是多普勒頻率電壓。,（2）、微波墻式探測器,微波墻

11、式探測器是一種將微波收、發(fā)設(shè)備分置的利用場干擾原理或波束阻斷式原理的微波探測器見圖。,前一頁,微波探測器,在微波發(fā)射機(jī)內(nèi)的微波振蕩源，利用天線發(fā)射出定向性很好的調(diào)制微波束。接收天線與發(fā)射天線相對放置。 當(dāng)接收與發(fā)射天線之間無阻擋物時，檢波出的信號有一定的強(qiáng)度；當(dāng)有阻擋物或探測目標(biāo)時，由于破壞了微波的正常傳播，使接收天線收到的微波強(qiáng)度有所減弱。就可利用接收機(jī)所接收到的微波信號的強(qiáng)弱來判斷在接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間是否有入侵者，并以此來觸發(fā)報警。,前一頁,利用紅外線的基本理論、原理和特點制成的探測器稱為紅外探測器。,（三）紅外探測器,1、基本概念,一般可把電磁波譜的不同波段劃分為三個區(qū)。 無線電區(qū)包括微

12、波和其他無線電源。波長是從1mm至106m。 射線區(qū)包括X射線、射線和宇宙射線。波長是從10-10m至10-2m。 光學(xué)區(qū)包括紅外線、可見光和紫外線這三個波段。波長是從10-2m至1mm。,前一頁,紅外探測器,三個波段電磁波的發(fā)射過程密切相關(guān)，許多輻射源的光譜曲線往往同時覆蓋這三個波段。當(dāng)對這三個波段的電磁波進(jìn)行接收和處理時，也往往需要采用相同的技術(shù)措施。,紅外線是電磁波譜中的一個波段，它處于微波波段與可見光波段之間。凡波長長于0.78m，直到100m的電磁波都屬于紅外波段。由于其波長比可見光中的紅色光波長要長，是處于可見光紅色光譜外側(cè)的位置，故有紅外線之稱。,根據(jù)紅外線的波長不同，又可將紅外

13、波段分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、遠(yuǎn)遠(yuǎn)紅外幾個分波段。,前一頁,主動式紅外探測器是由發(fā)射和接收裝置兩部分所組成。,紅外探測器,2、紅外探測器,紅外發(fā)射器驅(qū)動紅外發(fā)光二極管發(fā)射出一束調(diào)制的紅外光束。在離紅外發(fā)射機(jī)一定距離處，與之對準(zhǔn)放置一個紅外接收器。通過光敏晶體管接收發(fā)射端發(fā)出的紅外輻射能量，并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴４穗娦盘柦?jīng)適當(dāng)?shù)奶幚碓偎屯鶊缶刂破麟娐?（1）主動式紅外探測器,前一頁,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。它將紅外光聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能集中傳送。 紅外光束構(gòu)成了一道人眼看不見的封鎖線，當(dāng)有人和物體穿越或阻擋紅外光束時，接收器輸出的電

14、信號就會發(fā)生變化，從而啟動報警控制器發(fā)出報警信號。,紅外探測器,對向型安裝方式：紅外發(fā)射機(jī)與紅外接收機(jī)對向設(shè)置，一對收、發(fā)機(jī)之間可形成一道紅外警戒線?？梢愿鶕?jù)警戒區(qū)城的形狀不同，將多組紅外發(fā)射機(jī)和紅外接收機(jī)合理配置，構(gòu)成不同形狀的紅外線周界封鎖線。 反射型安裝方式：紅外接收機(jī)接收由反射鏡或反射物反射回的紅外光束。當(dāng)反射面的位置和方向發(fā)生變化或紅外入射光束和反射光束被阻擋而使接收機(jī)接收不到紅外反射光束時，都會發(fā)出報警信號。,布防方式：,前一頁,被動式紅外探測器不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是由探測器直接探測來自移動目標(biāo)的紅外輻射，因此有被動式之稱。,紅外探測器,（2）被動式

15、紅外探測器,自然界物體表面的溫度高于絕對溫度零度0K（即-273）時，都會產(chǎn)生熱輻射，產(chǎn)生的光譜主要是位于紅外波段。 物體表面的溫度越高，其輻射的紅外線波長越短。即物體表面的絕對溫度決定了其紅外輻射的峰值波長。人體也是一個紅外輻射源。 物體輻射的紅外線能量的大小物體絕對溫度的4次方增長。人體與室內(nèi)其他背景物體不但在紅外輻射能量方面有所不同，而且各自輻射的紅外線的峰值波長也不同，人體輻射的紅外峰值波長約在10m處。,前一頁,被動式紅外探測器主要是由光學(xué)系統(tǒng)、稱紅外傳感器及報警控制器等部分所組成，如圖所示。,紅外探測器,被動式紅外探測器的核心部件是紅外探測器，通過光學(xué)系統(tǒng)的配合作用，它可以探測到某

16、一個立體防范空間內(nèi)熱輻射的變化。由于防范區(qū)域內(nèi)所有背景物體在室溫下紅外輻射的能量比較小，而且基本上是穩(wěn)定的，所以不能觸發(fā)報警。當(dāng)有人體在探測區(qū)域內(nèi)移動時，就會造成紅外熱輻射能量的變化。 紅外傳感器將接收到的活動人體與背景物體之間的紅外熱輻射能量的變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，經(jīng)處理后，送往報警控制器，發(fā)出報警信號。,前一頁,單波束型被動紅外探測器：采用反射聚焦式光學(xué)系統(tǒng)。利用曲面反射鏡將來自目標(biāo)的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上。 多波束型被動外探測器：采用透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng)。利用特殊結(jié)構(gòu)的透鏡裝置，將來自廣闊視場范圍的紅外輻射經(jīng)透射、折射、聚焦后匯集在紅外傳感器上。,紅外探測器,布防方式：,前一頁,開關(guān)

17、式探測器又稱為開關(guān)式傳感器，它的作用就是使前置電路產(chǎn)生斷路或短路，從而向報警控制器送去啟動報警的開關(guān)信號。常用的開關(guān)式傳感器有磁控并關(guān)、微動開關(guān)、緊急報警開頭、壓力墊或用金屬絲、金屬條、金屬箔等來代用的多種類型的開關(guān)。它們可以將壓力或磁場力或位移等物理量的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化。 開關(guān)式探測器發(fā)出報警信號的方式有兩種：一種是開路報警方式，當(dāng)開關(guān)式傳感器斷開時發(fā)出報警信號；另一種是短路報警方式，當(dāng)開關(guān)式傳感器接通時發(fā)出報警信號。,開關(guān)式探測器,（四）開關(guān)式探測器,開關(guān)式探測器是一種結(jié)構(gòu)比較簡單，使用也比較方便、經(jīng)濟(jì)的探測器。它是通過各種類型開關(guān)的閉合或斷開來控制電路產(chǎn)生通、斷，從而觸發(fā)報警的

18、。,前一頁,磁控開關(guān),磁控開關(guān)是由永磁鐵塊及干簧管（又稱磁簧管或磁控管）兩部分組成。 干簧管是一個內(nèi)部充有惰性氣體（如氮氣）的玻璃管，其內(nèi)裝有兩個金屬簧片，形成觸點A和B。這兩個觸點之間的接通和斷開受永久磁鐵控制。當(dāng)磁鐵靠近干簧管時，金屬觸點被吸合而使A、B間短路，報警器不報警。一旦磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時，金屬觸點斷開而使A、B間開路，從而觸發(fā)電路發(fā)出報警信號。,開關(guān)式探測器,前一頁,可將干簧管部件安裝在固定的門框或窗框上，而將永久磁鐵部件安裝在活動的門或窗上，當(dāng)入侵者強(qiáng)行開門或開窗時，因兩部件遠(yuǎn)離，金屬觸點斷開，即可發(fā)出報警信號。 當(dāng)需要用磁控開關(guān)去警戒多個門、窗時，將多個干簧管兩端的接線串接起來后