安防系统规范与技术 11 入侵报警系统

STUDENTFULFILLMENT1安防系统规范与技术STUDENTFULFILLMENT2本课程的培养目的TrainingPurpose学习建筑智能化系统中的重要子系统——安全防范系统•掌握安全防范系统各个子系统的基本知识、基本结构•了解安全防范系统各个子系统的主要产品、主要性能•认识安全防范系统各个子系统的设计、接线、使用能够在实际工作中•设计简单安全防范系统各个子系统•完成安全防范系统各个子系统的基本配置•给出初步设计方案•完成简单的系统安装与调试STUDENTFULFILLMENT3本课程的基础Background本课程的基础：1、初等数学：方程式、平面/立体几何2、高等数学：函数3、物理：电学、声学、光学4、化学：物质特性5、电工技术：电流电压电容电感、交流电、矢量、振荡电路6、模拟电子：PN结、晶体管、放大电路、运放集成电路7、数字电子：逻辑运算、基本门电路、组合逻辑电路、A/D-D/A转换8、楼宇智能化系统概论：STUDENTFULFILLMENT学习要点与诀窍TheKeyPoint学习要点：1、理解和记忆概念与定义2、理解与绘制系统图与结构图3、掌握主要部件的功能与特性4、掌握典型产品的接线学习诀窍：1、用图说话2、从图中找相关产品的位置3、根据位置记忆部件功能4、用典型产品与系统强化学习效果5、动手是捷径STUDENTFULFILLMENT学习要求Guideline•课前要求：•阅读有关内容、将名词查出。•课内要求：•认真听讲，按老师要求做，积极思考、提问。•带笔、带纸、记笔记。•课后要求：•独立完成作业。预习下次课的内容•养成良好的阅读习惯。•成绩计算办法：•平时成绩20%，期终考试成绩80%。•考试内容全部来自老师的讲课内容，并不完全来自书上。•——闭卷部分（35分钟交卷）•1．填空题（共计20分,每空1分）•2．问答题（共计20分,每题5分）•——开卷部分45分钟后开始答题•3．设计与选型（共60分）STUDENTFULFILLMENT学习要求Guideline•课前要求：•阅读有关内容、将名词查出。•课内要求：•认真听讲，按老师要求做，积极思考、提问。•带笔、带纸、记笔记。•课后要求：•独立完成作业。预习下次课的内容•养成良好的阅读习惯。STUDENTFULFILLMENT7第六章入侵报警系统第一节入侵报警系统的组成第二节探测器的原理与应用第三节报警控制主机及其功能第四节报警监控中心及信号传输第五节误报警原因分析及对策STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器1．微波探测基础•微波是波长为1mm~1m的电磁波，•因而它具有以下性质：•可定向辐射，空间直线传输；•遇到各种障碍物易于反射；•绕射能力差；•传输特性好；•介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波传感器就是指利用微波特性来检测一些物理量的器件或装置。•微波传感器可分为如下两类。•反射式微波传感器就是指•通过检测被被测物反射回来的微波功率的大小或经过的时间间隔•来测量被测物的位置、厚度等参数。•遮断式微波传感器是•通过检测接收天线接收到的微波功率的大小，•来判断发射天线与被测天线之间有无被测物或被测物的位置与含水量等参数。•微波传感器的敏感元件是微波场。•它的其他部分可视为一个转换器和接受器•转换器可以是微波场的有限空间，被测物即处于其中。•如果MS与T合二为一，称之为有源微波传感器；•如果MS与R合二为一，则称其为自振式微波传感器。。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波传感器的特点1）实现非接触测量。因此可以进行活体检测，大部分测量不需要取样。2）测量速度快、灵敏度高，可以进行动态检测和实时处理，便于自动控制。3）可以在恶劣环境条件下检测，如高温、高压、有毒、有放射线环境条件。4）便于实现遥测与遥控。•零点漂移和标定尚未很好解决，使用时外界因素影响较多，如温度、气压、取样位置等。。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器2．雷达式微波探测器•用于入侵探测的微波式探测器共两种类型：•雷达式微波探测器和微波墙式探测器。•雷达式微波报警器又称多普勒式微波报警器，•是一种将微波发、收设备合置的微波报警器。•它的工作原理是利用无线电波的多普勒效应，实现对运动目标的探测。•雷达式微波报警器的监测范围为•一个三维空间，其水平辐射角为60o~90°控制面积可达数百平方米。•因此，它是一个面积型入侵探测器。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•多普勒效应就是指•当发射源（声源或电磁波源）与接收者之间有相对径向运动时，•接收到的信号频率将发生变化。•利用这个特性就可以探测出运动目标，实现报警传感功能。•定量分析得到•f1=（u+v0）/（u-vs）f，•其中vs为波源相对于介质的速度，v0为观察者相对于介质的速度，•f表示波源的固有频率，u表示波在静止介质中的传播速度。•当观察者朝波源运动时，v0取正号；•当观察者背离波源（即顺着波源）运动时，v0取负号。•当波源朝观察者运动时vs前面取负号；当波源背离观察者运动时vs取正号。•从上式易知，当观察者与声源相互靠近时，f1＞f；当观察者与声源相互远离时，f1＜f•需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律。•其结果是声波的波长缩短，好像波被压缩了，•因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；•相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被拉伸了。因此，声音听起来就显得低沉。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器雷达式微波探测器的组成及原理•如果微波探测器发射信号的频率f0为10GHz；•光速C为3×108m/s，则对应人体的不同运动速度V所产生的多普勒频率如表•人体在不同运动速度下产生的多普勒频率是处于音频频段的低端，•只要能检出这一较低的多普勒频率，•就能区分出是运动目标还是固定目标，•完成检测人体运动的传感报警功能。•分析看出，雷达式微波探测器基本原理与多普勒雷达相同，因而称雷达式。。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•雷达式微波探测器的主要特点•微波探测器发射的微波信号频率一般为9GHz左右，•受气候条件、环境变化的影响较小，•对非金属物体具有穿透性，•微波探测器可以安装在伪装物的深处，具有非常好的隐蔽性。•但同样因为微波的穿透性，又有可能造成误报，•在选型与安装时应注意微波探测器的控制范围和指向性，•把探测区域限制在规定的范围之内。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器雷达微波探测器对警戒区域内活动目标探测有一定范围的。•其警戒范围为一个立体防范空间，其控制范围比较大，•可以覆盖60°～95°的水平辐射角，•控制面积可达几十～几百平方米。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波探测器的发射能图与所采用的天线结构有关。•微波场形成的控制范围能图•雷达式微波探测器发射天线与接收天线通常是采用收、发共用的形式STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器3）微波对非金属物质的穿透性有好的一面，也有坏的一面。•通常是将报警探测器悬挂在高处•（距地面1.5～2m左右），•探头稍向下俯视，使其方向性指向地面，•并把探测器的探测覆盖区限定在所要保护的区域之内。•这样可使因其穿透性能造成的不良影响减至最小。如图示。•图中所示的探测范围A显然比探测范围B要更可靠些。•因为探测范围B超出了规定范围，容易产生误报。。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器雷达式微波探测器的安装使用要点1）雷达式微波探测器属于室内应用型探测器。2）在监控区域内不应有过大、过厚的物体，特别是金属物体。3）微波探测器的探头不应对准可能会活动或发生位移的物体，如门、窗、电扇等。4）微波探测器不应对准日光灯、水银灯等气体放电灯光源。因为气体放电灯在闪烁时，其中的电离气体会成为微波的运动反射物而造成误报警。5）当在同一室内需要安装两台以上的微波探测器时，它们之间的微波发射频率应当有所差异（一般相差25MHz左右）。而且不要相对放置，以防止交叉干扰，产生误报警。6）微波探测器不应对着大型金属物体或具有金属镀层的物体，如金属门、金属柜等，否则，这些物体可能会将微波反射出规定区域，当有人、车等在控制区外走动时产生误报。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器3．微波墙式探测器•微波墙式探测器主要用于周界防范。•是一种将微波收、发设备分置的•利用场干扰原理或波束阻断式原理的微波探测器。•它类似于主动红外对射式入侵探测器的工作方式，•不同的是用于探测的波束是微波而不是红外线。•这种探测器的波束更宽，呈扁平状，像一面墙壁的形状，•所以防范的面积更大。•这种探测器在使用时，应注意•使墙式微波波束控制在防范区域内，不向外扩展，以免误报。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波墙式报警器，又称微波阻挡式报警器，•是将微波发、收设备分置的微波报警器。•它由微波发射机及发射天线、微波接收机及接收天线以及报警控制器组成。•它的工作原理是利用场干扰原理或波束阻断原理，•当发射与接收天线之间有阻挡物时，微波的正常传播会受到破坏，•从而判断有入侵者。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波墙式探测器的主要特点1）微波墙式探测器一般采用脉冲调制的微波发射信号，有几个优点：①电源耗电少，便于使用备用电源，也可延长备用电池的使用寿命。②放大器相对频带窄、机内噪声小。③抗干扰性较强。2）工作可靠性较好，只要安装得当，误报漏报率较低。3）由于在微波接收机与发射机之间形成一道无形的“墙”，因此是一种很好的周界防范报警设备。•它很适用于露天仓库、施工现场、飞机场、监狱、劳改场或博物馆等大楼墙外的室外周界场所的警戒防范工作。•也可以用它来警戒展览馆、机要大楼等室内的狭长走廊，以防坏人进入重要场所。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器•微波墙式探测器的安装使用要点1）当防范区具有比较开阔、平坦和直线性较好的外周界线时，根据微波射束的直线性传播特性，适宜采用两个相对方向发射的微波射束组成一个警戒墙2）当防护区的外周界线平直度较差、曲折过多或地面高低起伏不平时，不宜采用微波墙式探测器。3）使用中，通常采用L型托架将微波收、发机安装在墙上或桩柱上，收、发机之间要有清晰的视线。STUDENTFULFILLMENT三、微波入侵探测器4）户外使用时，可根据防范区域外周界的形状，合理布局几组对向放置的收、发机，并注意各设备之间的间隔。图中T（TRANSMITTER）代表发射机，R（RE-CEIVER）代表接收机。STUDENTFULFILLMENT四、激光入侵探测器•激光入侵探测器属于主动入侵探测器类，•主要由激光发射机和激光接收机组成。•当被探测的目标侵入所防范的警戒线时，•激光发射机和接收机之间的激光束被遮挡，•能够响应被遮挡的激光束，•并进入报警状态的装置称激光探测器。•激光发射机•由激光发射器、调制激励电源及相应的方向调整机构组成；•激光接收机•由激光接收器、光电信号处理器以及相应的支撑机构组成。•激光发射机，将其发射出的定向强激光束，•方向性好、频率单一、相位一致，是其它光源无可比拟的。•以不可见调制激光光束（单束或多束）形成警戒线，•采用遮挡报警的方式对周界、平面和立体空间进行封闭布防的激光入侵报警系统。STUDENTFULFILLMENT四、激光入侵探测器•在防护区域的始端设置激光发射机，•将其发射出的定向强激光束直接射向接收端。•接收机通过光电器件将接收的光信号转换成开关量信号，并经鉴别器处理。•当确认信号正常时，内部显示绿灯，保持监视状态；•而当光束被遮断时，则信号失常，内部显示红灯，同时输出报警信号。•从而实现对激光束所经过的全路程的监控。。STUDENTFULFILLMENT四、激光入侵探测器•激光入侵探测器