建筑消防与安防 第二篇 安全防范技术 第3章 防盗报警系统

第三章防盗报警系统为了保证居民的人身和财产的绝对安全，建筑物内或住宅小区内采用防盗报警系统是很有必要的。报警系统可以是独立的系统，还可以与闭路电视监控系统进行联动，一旦发现有告警或其他突发事件，自动启动闭路电视系统，对现场进行实时录像，以协助管理机构尽快找到事件发生的原因。第一节防盗报警系统的基本组成及原理防盗报警系统是采用红外线或微波技术的信号探测器,在一些无人留守的部位，根据不同部位的重要程度和风险等级要求以及现场条件，进行周边界或定方位保护。防盗报警系统通常是由报警探测装置、信号传输媒体、报警控制主机和报警输出执行设备等基本部分组成。1.报警探测装置根据安全防范的具体要求，被保护区域划分为一个个防区，每个防区可以连接一定数量的报警探测器，负责监视保护区域现场的任何入侵活动。通常在现场使用的报警探测器有：红外探测器、紧急按钮、微波探测器、超声波探测器、磁开关、玻璃破碎探测器等。这些探测器一般由传感器和信号处理器组成，把压力、振动、声音、电磁场等物理量，转换成易于处理的电量（电压、电流、电阻），来获得报警信号。2.传输系统报警探测器通过信号传输媒体，将报警输出信号传送到报警控制主机，进行响应和处理。同时，报警探测器的控制信号、供电电源等也需要由报警控制主机提供。根据现场使用环境和条件不同，信号传输系统可以是有线传输、无线信号传输、微波信号传输、光纤方式传输和电话线传输等多种信号传输媒体方式。3.报警控制主机报警控制主机是对传输系统传送来的报警信号，进行判断、处理、显示、执行、存储和发送的控制设备。它一般要给有线传输系统的前端探测器提供供电电源，对防区进行布防和撤防操作，对系统工作状态进行编程。它带有备用蓄电池，停电时，向前端探测器及系统设备提供不间断供电。报警控制主机连有电话线，用于与上一级报警中心通信；连接有输出执行设备，完成警情的处理工作。4.输出执行设备输出执行设备包括警灯、警号、打印机、报警联动箱及其联动设备等，当报警系统控制主机发出警报时，警灯、警号发出声光报警指示，打印设备自动打印警情报告，报警联动箱带动联动设备完成报警联动控制操作，如打开现场灯光、启动电控锁工作等。防盗报警系统可分为三层，由图2-3-1所示，最下层的探测和执行设备，探测器负责探测人员的非法侵入，有异常情况时向区域报警控制器发送信息。区域报警控制器带有微处理器，它负责对下层设备的管理，它自带多路数字开关输入（常开或常闭，可由软件自由编辑）接受来自探测器的检测信号，同时它还自带多路数字开关输出（可由报警连动）。当接收到探测器发来的异常信号时，一方面向下层执行设备发送报警信号，同时向上层的计算机控制中心传送自己负责区域的报警情况。计算机区域控制器区域控制器区域控制器输入输出（探测器、按钮）（报警及联动）图2-3-1防盗报警系统结构图第二节防盗报警探测器一、磁控开关磁控开关由带金属触点的两个簧片封装在充有惰性气体的玻璃管(称干簧管)和一块磁铁组成,如图2-3-2所示。当磁铁靠近干簧管时,管中带金属触点的两个簧片,在磁场作用下被吸合，a、b接通；磁铁远离干簧管达一定距离时干簧管附近磁场消失或减弱，簧片靠自身弹性作用恢复到原位置，a、b断开。使用时，一般是把磁铁安装在被防范物体（如门、窗等）的活动部位（门扇、窗扇），如图2-3-3所示,干簧管装在固定部位(如门框、窗框)。磁铁与干簧管的位置需保持适当距离，以保证门、窗关闭时磁铁与干簧管接近，在磁场作用下，干簧管触点闭合，形成通路。当门、窗打开时，磁铁与干簧管远离，干簧管附近磁场消失，其触点断开，控制器产生断路报警信号。安装、使用磁控开关时，应注意如下一些问题：⑴干簧管应装在被防范物体的固定部分，安装应稳固，避免受猛烈振动，以防止干簧管碎裂。⑵磁控开关不适用有磁性金属的门窗，因为磁性金属易使磁场削弱。此时，可选用微动开关或其他类型开关器件代替磁控开关。⑶报警控制部门的布线图应尽量保密，连线结点要接触可靠。二、导电簧片式玻璃破碎探测器一种具有弯形金属导电簧片的玻璃破碎探测器的结构如图2-3-5所示。两根特制的金属导电簧片1和2，它们的右端分别置有电极3和4。簧片1横向略呈弯曲的形状，它对噪声频率有吸收作用。绝缘体、定位螺丝将金属导电簧片1和2左端绝缘，使它们的电极可靠地接触，并将簧片系统固定在外壳底座上。两条引线分别将簧片1和2连接到控制电路输入端。b）仰视图外壳底座簧片2分弯曲部引线外壳圆盖绝缘体弯曲部分1243外壳底座a）剖面图图2-3-5导电簧片式玻璃破碎探测器玻璃破碎探测器的外壳需用粘接剂附在需防范玻璃的内侧。环境温度和湿度的变化及轻微振动产生的低频率、甚至敲击玻璃所产生的振动，都能被簧片的几处弯曲部分所吸收，不影响电极2和4，使其仍能保持良好接触。只有当探测到玻璃破碎或足以使玻璃破碎的强冲击力时，这些具有特殊频率的振动，使簧片2和1产生振动，两者的电极呈现不断开闭状态，触发控制电路产生报警信号。三、声控报警探测器声控报警启用传声器作传感器（声控头）用来探测入侵者在防范区域内走动或作案活动发出的声响（如开闭门窗、拆卸搬运物品、撬锁时的声响），并将此声响转换为报警点信号经传输线送入报警控制器。此类报警电信号既可送入监听电路转换为音响，供值班人员对防范区直接监听或录音，同时也可以送入报警电路，在现场声响强度达到一定电平时启动报警装置发出声、光报警，如图2-3-6所示。拾音器前置放大装置监听电路报警控制电路录音机声、光报警喇叭监听图2-3-6声控报警器示意图这种探测报警系统结构比较简单，仅需在警戒现场适当位置安装一些声控头，将音响通过音频放大器送到报警主控器既可，因而成本廉价，安装简便，适合用在环境噪音较小的银行、商品仓库、档案室、机要室、监房、博物馆等场合四、红外报警探测器红外线报警器是利用红外线的辐射和接收技术构成的报警装置。根据工作原理，又可分为主动式和被动式两种类型。1、主动式红外报警器主动式红外报警器是由收、发装置两部分组成。发射装置向装在几米甚至几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信号，因此，它也是阻挡式报警器，或称对射式报警器（图2-3-7）。红外发射装置红外接收装置报警控制器红外光束IR图2-3-7主动式红外线报警器原理图通常，发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。振荡器产生脉冲信号，经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线，通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束，射向接收端。接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成。光电管将接收到的红外光信号转变为电信号，经整形放大后推动执行机构启动报警设备。主动式红外报警器有较远的传输距离，因红外线属于非可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。主动式红外报警器是点型、线型探测装置，除了用作单机的点警戒和线警戒外，为了在更大范围有效地防范，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网，乃至组成立体警戒区。单光路由一个发射器和接收器组成。收、发装置分别相对，是为了消除交叉误射；多光路构成警戒面，如图2-3-8所示。发射接收图2-3-8单光路设防双光路由两对发射器和接收器组成。两对收、发装置分别相对，是为了消除交叉误射；双光路构成警戒面，见图2-3-9所示。接收发射接收发射图2-3-9双光路设防多光路构成警戒面，见图2-3-10所示。发射接收接收接收接收发射图2-3-10多光路设防反射单光路构成警戒区，见图2-3-11所示。图2-3-11反射单光路设防反光镜发射反光镜接收2、被动式红外报警器被动式红外报警器不向空间辐射能量，而是依靠接收人体发出的红外辐射来进行报警的。任何有温度的物体都在不断地向外界辐射红外线，人体的表面温度为36~37℃，其大部分辐射能量集中在8~12um的波长范围内。被动式红外报警器在结构上可分为红外探测器（红外探头）和报警控制部分。红外探测器目前用得最多的是热释电探测器，作为人体红外辐射转变为电量的传感器。如果把人的红外辐射直接照射在探测器上，当然也会引起温度变化而输出信号，但这样做，探测距离有限。为了加长探测器探测距离，须附加光学系统来收集红外辐射，通常采用塑镀金属的光学反射系统，或塑料做的菲涅耳透镜作为红外辐射的聚焦系统。被动式红外报警器的主要特点：(1)由于它是被动式的，不主动发射红外线，因此其功耗非常小。(2)安装方便。(3)与微波报警器相比，红外波长不能穿越砖头水泥等一般建筑物，在室内使用时，不必担心由于室外的运动目标会造成误报。(4)在较大面积的室内安装多个被动红外报警器时，因为它是被动的，所以不会产生系统互扰的问题。(5)工作不受声音的影响，即声音不会使它产生误报。五、微波探测器上述红外探测器报警装置存在着红外线受气候条件（如温度等）变化的影响较大的缺点，影响了安全性。而微波探测防盗报警器可以克服这些缺点，而且微波能穿透废金属物质，故可安装在隐蔽处或外加装饰物，不易被人发觉而加以破坏，安全性很高。利用微波能量辐射及探测技术构成的探测器称为微波探测器。按工作原理上划分可以分为移动式和遮挡式探测器。1.微波移动探测器微波移动式防盗报警装置主要是通过电磁波对运动目标产生的多普勒效应而进行报警的。如图2-3-13所示，探测器发出无线电波频率，同时接收反射波，当有物体在布防区移动时，反射波的频率与发射波的频率有差异，两者频率差为称为多普勒频率。当发射信号频率=9.375GHz时，人体按0.5~8m/s的速度运动时，多普勒频率大约在31.25~520Hz之间变动，这是音频段的低频。只要检测出这个频率的信号，就能探知人体在布防区的运动情况，即可完成报警传感功能。微波移动式探测器属于体控型探测器，用于警戒立体空间，一般用于监视室内目标。图2-3-13多普勒效应2.微波遮挡式探测器这种探测器由微波发射机、微波接收机和信号处理器组成。它不是利用多普勒效应工作的，而是分析收、发射机之间微波能量的变化，从而实现探测报警。这种探测器必须将发射天线和接收天线相对放置在监控区域的两端。发射天线发射微波束直接送达接收天线，当有运动目标遮挡微波波束时，接收天线接收到的微波能量减弱甚至消失了，此减弱的信号经检波、放大及比较，即可产生报警信号。六、超声波报警探测器超声波报警探测器的工作方式与上述微波报警器类似，只是使用的不是微波而是超声波。因此，多普勒式超声波报警器也是利用多普勒效应，超声发射器发射25~40kHz的超声波充满室内空间，超声接收器接收从墙壁、天花板、地板及室内其他物体反射回来的超声能量，并不断与发射波的频率加以比较。当室内没有移动物体时，反射波与发射波的频率相同，不报警；当入侵者在探测区内移动时，超声反射波会产生大约±１0０Ｈｚ的多普勒频率，接收器检测出发射波与反射波之间的频率差异后，即发出报警信号。超声波报警器在密封性较好的房间（不能有过多的门窗）效果好，成本较低，而且没有探测死角，即不受物体遮蔽等影响而产生死角。但容易受风和空气流动的影响，因此安装超声波收发器时不要靠近排风扇和暖气设备，也不要对着玻璃和门窗。七、被动红外/微波入侵报警探测器被动红外/微波入侵报警探测器又称为“双鉴”入侵报警探测器。它是被动红外探测再加上微波同时探测，以提高抗干扰的能力，进一步减少误报现象的发生，即具有“双重鉴别”能力。被动红外/微波入侵报警探测器主动向外发射微波，微波在遇到的物体上反射回来，如果物体是静止不动的，则反射的微波频率不产生变化。如果物体是运动的，则反射的微波频率将产生变化。被动红外/微波入侵报警探测器只有当检测到红外与微波都产生触发信号时才产生报警信号输出。在使用环境较恶劣的场所，如过道、仓库等，流动空气容易触发红外线报警，但流动的空气不反射微波，因此，被动红外/微波入侵报警探测器使用在这种环境中，不会产生误报。需注意的是:微波具有一定的穿透能力，它能穿透一定厚度的墙壁，探测到墙外的行人。水管内流动的液体也能使微波频率发生变化。在这种环境中使用应予以考虑。八、周界报警探测器为了对大型建筑物或某些场地的周界进行安全