浅析入侵探测器的组成、分类及主要特点

入侵探测器是安防报警系统的关键部分。文中讨论了入侵探测器的组成、分类、主要性能要求以及其弊端与对策

    一、入侵探测器的组成

    入侵探测器（Intrusion detector）是安防报警系统的输入部分，是用来探测入侵者入侵时所发生的移动或其它动作的装置。

    入侵探测器通常由传感器(Sensor)、信号处理器和输出接口组成，简单的入侵探测器可以没有信号处理器和输出接口。

    传感器是一种物理量的探测、转换装置。它就像入侵探测器的眼睛、鼻子、耳朵一样，入侵者在实施入侵时总是要发出声响、振动、阻断光路，对地面或某些物体产生压力，破坏原有温度场发出红外光等物理现象，传感器则是利用某些材料对这些物理现象的敏感性而将其感知并转换为相应的电信号和电参量（电压、电流、电阻、电容等）。处理器则对电信号放大、滤波、整形后成为有效的报警信号。输出接口使入侵探测器的输出呈现两种输出状态，即警戒状态为无电位的常闭触点或导通电阻不大于100Ω。报警状态和未加电时为常闭触点开路或开路电阻不小于1MΩ。

    二、入侵探测器的分类

    入侵探测器有多种多样，进行分类将有助于从总体上对入侵探测器的认识和掌握

    入侵探测器通常可按传感器的种类、工作方式、警戒范围、传输方式、应用场合来区分。

    1.按传感器种类分类

    按传感器的种类，即按传感器探测的物理量来区分，通常有：磁控开关探测器、振动探测器、超声入侵探测器、次声入侵探测器、红外入侵探测器、微波入侵探测器和视频移动探测器等等

    探测器的名称大多是按传感器的种类来称呼的。

    2.按入侵探测器工作方式来分类

    按入侵探测器工作方式分类，有：主动式入侵探测器和被动式入侵探测器两种。

    被动入侵探测器在工作时不需向探测现场发出信号，而依靠对被测物体自身存在的能量进行检测。平时，在传感器上输出一个稳定的信号，当出现入侵情况时，稳定信号被破坏，输出带有报警信息，经处理发出报警信号。例如，被动红外入侵探测器利用了热电传感器能检测被测物体发射的红外线能量的原理。当被测物体移动时，把周围环境温度与移动被测物体表面温度差的变化检测出来，从而触发探测器的报警输出。所以，被动红外入侵探测器是被动式入侵探测器.

    主动式探测器是在工作时，探测器要向探测现场发出某种形式的能量，经反射或直射在接收传感器上形成一个稳定信号，当出现入侵情况时，稳定信号被破坏，输出带有报警信息，经处理发出报警信号。例如，微波入侵探测器，由微波发射器发射微波能量，在探测现场形成稳定的微波场，一旦移动的被测物体入侵时，稳定的微波场便遭到破坏，微波接收机接收这一变化后，即输出报警信号。所以，微波入侵探测器是主动式探测器。主动式探测器其发射装置和接收传感器可以在同一位置，如，微波入侵探测器。也可以在不同位置，如，对射式主动红外入侵探测器

    被动式入侵探测器有：被动红外入侵探测器、振动入侵探测器、声控入侵探测器、视频移动探测器等等。主动式入侵探测器有：微波入侵探测器、主动红外入侵探测器、超声波入侵探测器等等

    3.按警戒范围分类

    按警戒范围可分成点控制探测器、线控制探测器、面控制探测器和空间控制探测器.

    点控制探测器是指警戒范围仅是一个点的探测器。当这个警戒点的警戒状态被破坏时，即发出报警信号。如安装在门窗、柜台、保险柜的磁控开关探测器，当这一警戒点出现危险情况时，即发出报警信号。磁控开关和微动开关探测器、压力传感器常用作点控制探测器.

    线控制探测器警戒的是一条直线范围，当这条警戒线上出现危险情况时，发出报警信号。如主动红外入侵探测器或激光入侵探测器，先由红外源或激光器发出一束红外光或激光，被接收器接收，当红外光和激光被遮断，探测器即发出报警信号。主动红外、激光和感应式入侵探测器常用作线控制式探测器。

    面控制探测器警戒范围为一个面，如仓库、农场的周界围网等。当警戒面上出现危害时，即发出报警信号。如振动入侵探测器装在一面墙上，当这个墙面上任何一点受到振动时，即发出报警信号。振动入侵探测器、栅栏式被动红外入侵探测器、平行线电场畸变探测器等常用做面控制式探测器。

    空间控制探测器警戒的范围是一个空间，如档案室、资料室、武器库等。当这个警戒空间内的任意处出现入侵危害时，即发出报警信号。如在微波入侵探测器所警戒的空间内，入侵者从门窗、天花板或地板的任何一处入侵其中，都会产生报警信号。声控入侵探测器、超声波入侵探测器、微波入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波红外复合探测器等探测器，常用作空间防范控制探测器。

    4.按探测信号传输方式来分类

    按探测信号传输方式来划分，探测器可分为有线探测器和无线探测器两类。探测信号由传输线（如双绞线、多芯线、电话线、电缆等等）来传输的探测器，称为有线传输探测器。这是目前大量采用的方式。探测信号经调制后由空间电磁波来传输的探测器，称为无线传输探测器。在防范现场很分散或不便架设传输线的情况下，无线传输探测器有它独特的作用。为实现无线传输，在报警控制器上必需增加无线接收机。

     5.按应用场合分类

    按应用场合分，入侵探测器可分为室外探测器和室内探测器两种。

    室外入侵探测器又可分为建筑物外围探测器和周界探测器。周界探测器用于防范区域的周界警戒，是防范者的第一道防线，如泄漏电缆探测器、电子围栏式周界探测器等。建筑物外围探测器用于防范区域内建筑物的外围警戒，是防范者的第二道防线，如主动红外入侵探测器、室外微波入侵探测器、振动探测器等。

    室内入侵探测器是防范入侵者的最后防线。如微动开关探测器、振动探测器、被动红外入侵探测器等。

    三、入侵探测器的主要性能要求

    入侵探测器的灵敏度和探测范围应符合产品标准的规定。

    1.电源适应范围

    当入侵探测器的电源电压在额定值的85%～110%范围内变化时，入侵探测器应不需调整而能正常工作，且性能指标应符合要求。

    2.过压状态运行

    入侵探测器在电源电压为额定值的115%时，以每分钟不大于15次的报警速率循环50次，每次均应完成警戒、报警的功能。

    3.备用电源

    ①使用交流电源供电的入侵探测器应有直流备用电源，并能在交流电源断电时自动切换到备用电源。

    ②备用电源使用时间：银行、仓库、文物单位用的入侵探测器为24小时，商业用的入侵探测器为16小时。交流电源恢复时应对备用电源自动充电。

    4.接口

    入侵探测器的接口：警戒状态为无电位的常闭触点或导通电阻不大于100Ω。报警状态和未加电时为常闭触点开路或开路电阻不小于1MΩ

    5.稳定性要求

    入侵探测器在正常气候环境下，连续工作7天不应出现误报警和漏报警，其灵敏度或探测范围的变化不应超过±10%。

    6.耐久性要求

    入侵探测器在额定电压和额定负载电流下进行警戒、报警和复位，循环6000次，应无电的或机械的故障，也不应有器件损坏或触点粘连

    7.抗干扰要求

    ①入侵探测器应符合GB6833.1中规定的静电放电敏感度试验、电源瞬态敏感度试验、辐射敏感度试验的要求，不应出现误报警和漏报警

    ②抗热气流干扰

    入侵探测器在警戒状态下受热气流干扰时应能正常工作，不应出现误报警和漏报警。

    8.绝缘电阻

    入侵探测器电源插头或电源引入端子与外壳裸露金属部件之间的绝缘电阻在正常环境条件下应不小于10MΩ(直流电压小于36v，且一端接地者除外)。

    四、入侵探测器的弊端及其对策

    目前，在安防报警系统中所使用的探测器的弊端，其探测方式主要是探测环境物理量和状态的变化，这种探测方式从本质上不具备识别探测目标的能力。因此，安防报警系统会因为某些意外的情况或受环境因素的影响而触发，从而发生误报警。为此，安防报警系统的入侵探测器采用了多个探测元、多技术复合探测以及智能化的数据分析等方法，这些，确使探测器的性能和功能有了很大的提高，也降低了误报警，但这并未从根本上解决问题。所以，对于风险等级和防护级别较高的场合，安防报警系统必须采用多种不同探测技术组成入侵探测系统来克服或减小由于某些意外的情况或受环境因素的影响而发生误报警，同时加装音频和视频复核装置，当系统报警时，启动音频和视频复核装置工作，对报警防区进行声音和视频图像的复核。