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周界保护技术

发布日期:2018-07-19 08:48:51 作者:管理员 阅读:484

一、主动红外对射只能适用于视距及平坦区域,受地形的高低、曲折、 转弯、折弯等地形环境限制。而且它们不适合恶劣气候,受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高;红外发射机驱动红外发光二极管发射出一束调制的红外光束。在离

一、主动红外对射

只能适用于视距及平坦区域,受地形的高低、曲折、 转弯、折弯等地形环境限制。而且它们不适合恶劣气候,受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高;红外发射机驱动红外发光二极管发射出一束调制的红外光束。在离红外发射机一定距离处,与之对准放置一个红外接收机。它通过光敏晶体管接收发射端发射的红外辐射能量,并经过光电转换将其转变为电信号。此电信号经适当的处理再送往报警控制器电路。大雨、浓雾、强烈阳光、强烈水蒸气、强烈大风等),发射强度立即衰减或射束偏移——射束的发散性边沿收缩/移开,引起误报警

二、微波入侵探测

微波入侵探测系统可分为两种:单站(收发一体)和双站(收发一体)。单站微波探测的原理是微波发射器向探测区发射微波能量,探测区内的物体将微波反射到接收器。当防范区域内无移动目标时,接收器接收到的微波信号频率与发射信号频率相同。当有移动目标时,由于多普勒效应,目标反射的微波信号频率将发生偏移,接收机经过分析以产生报警信号。双站探测器包含一个发射机和接收机。发射机向接收机发射某一波段调幅微波,并被接收机所接受。接收到的电磁波被放大处理。当防范区域内无移动目标时,接收机接收到的微波能量与发射的相同。当有移动目标时,由于能量发生变化,接收机经过分析以产生报警信号。

微波入侵探测系统的主要特点:

微波探测器属于电磁能量场探测方式,具有高探测概率、高探测范围、高可靠性、全天候工作的特点。微波探测器能实现空间的运动探测,从探测原理上可以看出,只要探测目标和微波源之间存在径向的相对运动,探测器就能根据多普勒效应判断出目标的存在。这说明微波入侵探测技术对于径向运动有很好的探测效果。由于微波辐射能覆盖的整个探测空间所以不存在探测盲区。受环境因素小。微波入侵探测器在各种气候和环境下的探测性能都很稳定。

微波入侵探测技术也存在一定的缺点,主要是安装调整探测器时注意事项比较多(如使用地自然环境和电磁环境影响),不易达到理想的效果。在安装微波入侵探测器时,要注意不应对大型金属物体或者有金属镀层的物体、不应对准日光灯等气体放电灯光源。不注意这些因素会导致探测区外的汽车、树枝、行人等的运动和探测区的移动的物体的运动很容易造成误报。此外,微波辐射对人体具有一定的伤害,因此必须将辐射能量控制在对人体无害的水平。但如果发射的微波的功率和能量太小也会影响到探测器的性能。

微波入侵探测由于有上面的优缺点,目前微波入侵探测技术在安全防范领域的应用有一个很突破的特点:绝大多数情况下,微波入侵探测技术和其它探测技术结合使用构成复合(如微波与红外、微波与视频相结合)技术入侵探测系统,而一般不单独使用。实现很好的技术相容性和性能互补性,又克服了各自的缺点,提高了探测和工作的可靠性。

三、智能视频移动探测系统

智能视频移动探测系统通常由视频移动探测器等前端设备、传输系统和主控分析显示记录设备三大部分组成。

视频移动探测器(Video Motion Detector,简称VMD)的任务是对摄像机产生的图象进行视频分析,以检查图像中有否出现足够程度的变化。对摄像机画面进行长时间的监视,并在出现情况时通知安防人员,因此能够很好地弥补安全人员的不足。

VMD主要通过数学计算来确定摄像机画面的某个区域内是否有移动目标出现。具体方法是:不断将某个视频帧内像素的亮度水平与下一个视频帧进行比较,以寻找被认为值得注意的变化。低成本的模拟式VMD则采用另外一种较简单的方法:将某画面中的大块区域与下一帧画面中的对应区域进行比较。这种方法在室内环境中是可行的,这是由于室内的光线条件和场景较少发生变化。在室外环境中,这种系统很容易因光线变化或摄像机的震动而产生误报。因此,室外应用中应使用功能较强的数字式VMD。数字式VMD是一种以微处理器为核心的电子装置,它可以同时对数千个图像布防单元进行跟踪分析。即使场景的亮度发生了明显的变化,系统也不容易产生误报。

由于视频探测器灵敏度高,在很多情况下都会引起误报。比如风吹摄像头、昆虫的攀爬、飞鸟掠过等等。因此要进一步提升该系统性能除了要采用功能强大探测器还需要改进算法,以智能地适应不断变化的光照和环境条件。如博世研发团队推出的背景认知算法将移动探测领域达到一个新的水平。这一增强功能与用于探测摄像机覆盖/遮挡、遮蔽、散焦和移位情况的内置放拆监控功能项结合,进一步提升了探测能力。此算法能够在非常恶劣的条件下探测并跟踪物体。

 

四、泄露电缆报警和振动电缆报警

泄露电缆报警和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的系统功耗很大可监测的距离较短,单位距离成本高,在需要进行长距离监测的情况下,系统造价高昂传感器单元的寿命较短,长时间连续使用,维护成本较高。

泄漏电缆探测器是一种隐蔽式的周界入侵探测报警系统,已经被广泛应用在国内各地的重要周界场所,产品提供了非常灵活的室外周界安装方式,可以应用在埋地、屋顶、围墙、空中悬挂等地方。双根泄漏电缆平行敷设方式,一根发射无线电信号、另一根接收无线电信号,沿埋入电缆周围产生一个看不见的电磁射频场。如果探测场受到入侵者的干扰,探测场的平衡受到破坏,系统就会产生报警。

振动电缆由芯线、压敏膜、屏蔽层、外套组成。这种电缆的特性是感测压力和形变。当这种电缆按设计要求附在金属护栏网上时,就能感测到由电缆表面传来的微弱压力和形变,当这种信号的幅度、频率等条件满足设定要求时,探测器立即往主机(通常选用多防区报警主机)送出通或断的信号进行报警。可同一切接受开关信号的报警主机接口兼容,以实现远程联网报警等多种功能。振动电缆周界探测器是一种周界入侵探测设备,它主要适用于银行、厂矿企业、天然气站、油库、别墅、监狱、博物馆、电站(包括核电站)、军事基地等重要场所外围护栏,以达到有效安全防范的目的

五、光纤入侵报警系统

作为新型的周界报警技术有着其独特的优势:

1.光纤传感器的光信号作为载体,光纤为媒质,因此,光纤传感器具有体积小,重量轻、耐腐蚀,抗电磁干扰,防雷击等特点,并且适合复杂地形、恶劣气候;

2.光纤传感器采用干涉型光纤传感技术,灵敏度远高于其他类型的传感器;无机械运动部件,寿命长,无易老化部件,可靠性高,易维护;

3.传感光纤本身无源,因此系统室外部分无需供电,系统功耗低;

4.可监测的距离长,无源传感光缆长度可以达到100km,并可实时监控

振动光缆周界报警器是一种利用光纤作为载体,进行数据传输的技术。在日常生活中,光纤随处可见,最典型的莫过于电话、电脑等家用电器通过光纤进行传输信号。随着科技的进步,大众生活水平的不断提高,人们对家居智能化的要求也越来越高,周界安防报警也逐渐开始转向智能化控制。

(一)、振动光缆报警技术特点:

1.稳定性好

采用采用光纤作为传感的介质,因为光纤不受电磁波等的影响,一次振动光缆报警器的稳定性非常好。

2.成本低廉

因为在振动光缆周界报警器中应用的是普通的通信光缆而其价格低廉,随处可见。因此使用振动光缆报警器的成本非常低廉

(二)、振动光缆周界报警器在智能家居控制系统中的应用

振动光缆报警器可将传感光缆通过挂网或埋地等方式布设在监控周界附近,敏感外界环境的应力变化,当发生入侵产生振动时,系统通过信号处理产生报警。并将入侵位置GPS 坐标实时显示在地理信息系统软件界面上。

该系统具有广阔的应用市场和巨大的军事及经济价值。可广泛应用于:军用领域边界、军事基地、军用通信光缆、军用工厂、军用机场、军用仓库、部队油库、营房等;

六、电子围栏

与传统的红外对射探测器和微波对射探测器等周界安防报警装置相比,具有误报率低、不受地形和环境限制等明显优势,并兼有集实体防护设施和报警装置于一体的特点,克服了交流高压电网可能对入侵者造成人身伤害甚至致命的缺陷。
  
张力式电子围栏则是一种阻挡报警并重的防入侵防逾越设施。当有人攀爬、拉压、剪断电子围栏钢丝绳企图入侵时,根据电子围栏钢丝绳的张力特征变化产生报警信号并报警;根据电子围栏钢丝绳因人为松弛或自然松弛产生的张力变化作出响应并产生报警信号报警。该电子围栏的机械部分不带电,不会对接触电子围栏者或非恶意触摸和拍打电子围栏者产生任何可感知的威胁,更不会产生任何伤害。所以,更加适用于工厂、学校、别墅、住宅小区等场所,尤其适用于既有周界安全防范需求,又希望周界安全防范设施与周围环境、景观、绿化和谐协调的场合。
    
高压脉冲式电子围栏是一种阻挡为主,报警为辅的防入侵防逾越设施。当有人企图入侵时,高压脉冲式电子围栏对企图入侵者采用瞬间脉冲电击方式给予惩罚和回击,有一定威慑作用,以阻止逾越和入侵。对执意破坏者和强行入侵者,当造成电子围栏带电线路被断路或短路时产生报警信号并报警。虽然对入侵者给与脉冲电击,有一定威慑作用,可延缓入侵时间或阻止入侵企图,为保安人员争取了制止犯罪的时间,但有可能间接危及入侵者的生命。如用于工厂、学校、别墅、住宅小区等场所,有可能对小孩和入侵者造成间接的人身伤害,如因电击而摔伤,甚至死亡。

静电感应电缆和静电感应探测器组成的静电感应式电子围栏,由振动传感电缆和振动传感器组成的振动式电子围栏,以及由埋地式感应电缆和泄漏电缆入侵探测器组成的重要建筑外围安防报警设施。

七、激光入侵探测系统

1探测距离远,误报率低

激光入侵探测系统与同类主动探测系统相比,对恶劣气候环境的适应性显著增强。激光束发射的功率密度大、发散角小、光束集中、方向性好使用同等功率器件的条件下,在百米处,目标接收激光束的功率密度是红外发光二极管光束的数倍,因为穿透雨、雪、雾、风沙的能力强,极大降低了误报率

2抗干扰性强,对其他设备无干扰

激光报警系统自身抗电磁干扰性强,并对警戒激光束传播通路以外的区域、设备无任何电磁干扰。由于激光发散角小,光束集中,光束只在闭路中传输,当用多组激光探测器在直线方向接续传输或小转折角传输时,均无红外线探测器所产生的相互串扰现象,从而消除此时红外线探测器产生的漏报警。对周围环境无任何光散射和污染。

3防范性强

(1)可实施连续交叉布防,无互相干扰问题;

(2)可实施多道独立的光束平面,空间立体分布。

4适应性广

(1)激光入侵探测器响应时间在10ms~500ms之间可调(同类主动探测器响应时间在50ms~500ms之间),可根据设备安装的不同环境调整响应时间,适应环境范围更广;

(2)可在-40℃~+70℃的环境下正常工作,无需任何电加热器;

(3)激光报警系统输出为无电位触点,可与其他各种系统兼容。

 

八、各种周界入侵探测系统比较

周界探测系统比较


类型

组成

原理

优点

缺点

适用温度

价格范围

激光周界入侵

探测系统

激光发射机、激光接收机、报警主机。

激光发射机发出不可见光束,在发射机和接收机之间形成警戒线,采用遮挡报警的方式,当光束被入侵遮挡,拆线、断线时接收机均会向报警主机输出报警信号。

稳定性强;

误报率低;

抗电磁干扰性强;

受恶劣气候影响小;

调试方便、准确;

维护费用低。

不适于复杂地形;

短距离中成本偏高。

-40℃~+70℃

脉冲电子围墙入侵

 探测系统

能量控制器、带脉冲高压的电子围栏。

能量控制器发生脉冲电压(5000v-8000v)连续不断地向直径2mm的电子缆线输送脉冲信号,当出现警情时(短路或开路)控制器报警。

 

易于安装;

提供物理屏障,延缓入侵时间;

不需焊接,不会受到侵蚀的威胁。

需要物理屏障;

缆线热胀冷缩,不适合在较低温度工作;

对于安装高度和空间有特殊要求,否则可能伤及工作人员.

-10~+55

静电感应周界入侵

探测系统

电子围栏、探测器、报警主机。

通电时电子围栏上产生交变电磁场,当入侵者接近、触摸、剪断、翻跃该电磁场时,探测器分析确认其幅度、速度、方向均符合报警预定条件,立即向主机送出报警信号。

适应于各种复杂地形;

接近、触摸、剪断、翻越均报警;

传感灵敏度可调。

缆线热胀冷缩,不适合在较低温度工作;

判断条件较多,可能发生漏报;

探测器本身易破坏;

维护周期长,费用高。

-25~+55

视频

报警系统

视频探测器、网络管理终端、网络报警终端。

网络管理终端可同时管理4台前端视频探测器,利用LAN网对其进行参数设置、布防、查询和维护等控制。网络报警终端主要接收和显示前端探测器在有入侵时发出的图像报警信息,以便提示值班人员注意。

节省了前端报警硬件设备;

能够区分人和小动物,减少了此类误报。

数据处理过大,可能产生漏报;

受天气,光线影响较大,不适合室外复杂环境;

维护周期长,费用高。

-10~+50

 张力电缆

周界报警系统

 

 

张力电缆和一个探测系统,该探测系统含有:传感器、采集线及基于微处理器的控制器。

周界由按一定张力平行拉紧的铁丝及立柱网组成,固定距离处(最长60米)安装一垂直采集信号电缆并与晶体固化探测器连接,探测器用信号导线与系统的控制中心连接。当有入侵时,其作用力使现保持的平衡被破坏会有一个位移变化传给探测器。

攀爬、切断、拉起均可引发报警并经探测器通知系统控制中心。

安装调试要求高;

维护费用高。

 

-40~+72

   泄漏电缆

  周界探测系统

感应电缆、信号处理器及传输系统。

探测主机的发射单元产生高频能量馈入发送到泄漏电缆中,并在电缆中传输。当能量沿电缆传送时,部分能量通过泄漏电缆的泄缝漏入空间,在被警戒空间范耐内建立电磁场,其中一部分能量被安装在附近的接收用的泄漏电缆接收,形成收发能量直接耦合。当入侵者进入两根电缆形成的感应区内时,这部分电磁能量受到扰动,引起接收信号的变化,触发报警。

埋在防护区域的地下,隐蔽性好,防破坏;

安装方便灵活,不借助任何物理防范(围墙、栅栏等).

易受到周围电场、磁场的影响;

对快速跑动、跳跃易出现漏报;

进口的泄漏电缆价格昂贵;

由于埋于地下,故障检修困难。

-40~+70

   振动电缆

   周界探测系统

专用同轴传感电缆、信号处理器。

安装于围栏的应力感应型户外周界防越系统,信号处理器通过一条专用同轴传感电缆微小扭曲所产生的信号,分析和探测出各种入侵行为的特征。

安装方便灵活;

灵敏度高.

由于都按在围墙或是栅栏上所以隐蔽性不好;

维护费用高;

受外界振动影响大。

40℃~+70℃

中(国产)

主动红外

入侵探测系统

发射机、接收机、报警控制器。

红外光在人眼看不见的光谱范围,经过光束聚焦,在收发器之间形成红外光束,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束,接收端由于红外光束产生变化将自动识别是否报警。

安装方便;

价格便宜;

品牌多样;

防范空间小,防护级别较低。

只能适用于视距及平坦区域;

不适合恶劣气候,受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高。

-25+55

微波入侵

探测系统

单站:收发机、报警控制器。

双站:发射机、接收机、报警控制器。

单站微波探测的原理是微波收发器向探测区发射微波能量,探测区内的物体将微波反射到接收器。利用多普勒效应进行工作

发射机向接收机发射某一波段调幅微波,并被接收机所接受。利用电磁场阻挡或扰动原理进行工作

安装方便;

灵敏度高;

价格较高;

全天候工作;

防范空间较宽,防护级别较高。

受使用地周围自然环境和电磁环境影响较大,误报较高;

 

-35+55

光纤入侵探测

报警系统

有无源光纤定址传感光缆、报警数据处理器和计算机;无源光纤定址传感光缆安设在安防区域周界并与报警数据处理器信号端口相联接,报警数据处理器的数据端口与计算机相接;所述的无源光纤定址传感光缆由通讯光纤与传感光纤合成一体,所述的传感光纤为光纤光栅振动传感器,

单站微波探测的原理是微波收发器向探测区发射微波能量,探测区内的物体将微波反射到接收器。利用多普勒效应进行工作

发射机向接收机发射某一波段调幅微波,并被接收机所接受。利用电磁场阻挡或扰动原理进行工作

安装方便;

灵敏度高;

价格较高;

全天候工作;

防范空间较宽,防护级别较高。

受使用地周围自然环境和电磁环境影响较大,误报较高;

 

-35+55

 

九、结论

综上述述各种周界安防报警系统均在一定范围内得到应用。既相互竞争、相互补充,又相互促进。短期内还不会出现谁战胜谁、谁取代谁的问题。存在就是合理的。但都将接受市场的检验和考验,并在竞争中求发展,在发展中求生存。不同的周界安防报警系统在未来的发展道路上,在产品和系统的智能化、人性化、巡检自检和自诊断、远程操作和远程控制、以及稳定可靠、安全实用等方面必将有所作为。

 


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