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- 幾種主要的邊界入侵報(bào)警技術(shù)介紹
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2010/6/29
1．壓電電纜
這一類型的壓電薄膜電纜探測器在預(yù)埋的“泄漏”同軸電纜周圍產(chǎn)生電磁場，也被稱為“泄漏電纜”或“引導(dǎo)雷達(dá)”。電磁場存在于地面及地下。此類探測器使用VHF波段，根據(jù)人類入侵者和車輛的數(shù)量、速度和傳導(dǎo)率等的特性進(jìn)行綜合分析探測，可以排除掉小動(dòng)物活動(dòng)的影響以及環(huán)境影響。探測器探測范圍大，應(yīng)用范圍廣，可以安裝在沙石、泥土、沙礫、凍土、瀝青及混凝土等多種類型的地面上。在防區(qū)內(nèi)流動(dòng)的地表水和移動(dòng)的金屬物體會(huì)引起誤報(bào)。此類探測器在現(xiàn)有的探測技術(shù)中，漏報(bào)率最低。
具體應(yīng)用上可將長壓電電纜埋在土或沙的淺表層做分布式地下麥克風(fēng)或地下聽音器。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r，通�？稍� 50 米范圍內(nèi)探測人的步行。對(duì)輪式或履帶式車輛也可以采用高級(jí)信號(hào)處理分辨出來。根據(jù)各探測區(qū)的要求，可配置 25 米到 1000 米的電纜。前置放大器的使用使不定的、變化的電纜長度具有相同的靈敏度 ( 采用電壓放大器的結(jié)果是電纜長時(shí)與短電纜比較開路靈敏度較低 ) 。通常，將一個(gè)接口和 RF 發(fā)射器與傳感電纜一道埋入地下，這樣從傳感器來的信號(hào)就可以隱蔽地傳到一個(gè)基站。
2．圍欄探測
圍欄探測器有多種形式，包括振動(dòng)感知(顫動(dòng))，音頻感知以及光纖感知。所有這些類型都安裝在圍欄架構(gòu)上，一旦外界有切割、攀爬或提拉圍欄的企圖，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。
出于成本原因目前最受歡迎的是音頻感知型和光纖感知型，而振動(dòng)感知型的低誤報(bào)性能也越來越引起人們的興趣。風(fēng)、冰雹、雨、雪、動(dòng)物、散落的垃圾和植物偶然的碰觸都會(huì)引發(fā)誤報(bào)。依這種技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品漏報(bào)率為中等水平，因?yàn)樘綔y的必要條件是物體與圍欄的良好接觸。
3．微波
在戶外周界探測應(yīng)用中最常見的微波探測器是收發(fā)分置雷達(dá)。這種技術(shù)使用獨(dú)立的發(fā)射和接收天線來限定一個(gè)主動(dòng)的、可見的、瞄準(zhǔn)線于地面之上，立體的探測區(qū)域。天線之間的區(qū)域可以非常廣，并且可以設(shè)定顯著的空白區(qū)。微波頻率為10 GHz或24 GHz，通過防區(qū)內(nèi)移動(dòng)物體引起的信號(hào)變化來探測入侵。為了覆蓋每個(gè)天線附近其自身的探測盲區(qū)，臨近的微波區(qū)域必須交疊，通常被稱為“紡錘連接”結(jié)構(gòu)。堆疊起來的天線可以增加垂直高度的探測范圍。收發(fā)分置型探測器的發(fā)射器與接收器之間的距離會(huì)影響到探測率。微波探測器一些常見的誤報(bào)問題都與如圍欄的鏈節(jié)由于大風(fēng)而彎曲等金屬物體移動(dòng)有關(guān)、動(dòng)物或鳥、被風(fēng)吹起的碎片、地表水、移動(dòng)的植被、揚(yáng)沙及落雪等有影響�？傮w來講微波探測器的漏報(bào)率為中等水平。
4．被動(dòng)紅外線(PIR)
被動(dòng)紅外線探測器長期以來都被應(yīng)用于室內(nèi)。僅在近期才出現(xiàn)了價(jià)格較低的戶外型產(chǎn)品。PIR自動(dòng)檢測在背景之上的紅外輻射(熱)，并且主要探測橫向移動(dòng)。
如果元件沒有被正確安裝并且探測器所處的場所情況較為復(fù)雜，誤報(bào)率就會(huì)很高。為了將誤報(bào)率降至最低，一些廠商建議安裝時(shí)把兩個(gè)元件連接在一起。一些常見的誤報(bào)觸發(fā)原因是：動(dòng)物、鳥群、大雪、揚(yáng)塵、冰雹、暴雨、陽光直射及植被生長。PIR被認(rèn)為是同時(shí)擁有高探測率和高誤報(bào)率的探測器，多用于住宅區(qū)和低防范級(jí)別的商業(yè)場所。
5．主動(dòng)紅外線
這種探測技術(shù)是在防區(qū)的一端由一個(gè)紅外發(fā)光二極管通過透鏡發(fā)出的肉眼不可見的光束，接收器在防區(qū)的另一端接收。任何物體穿過光束將紅外線隔斷，都會(huì)被探測器察覺。在戶外，一般應(yīng)用多光束元件(雙束或四束)來降低小動(dòng)物和鳥類引起的誤報(bào)。如果要達(dá)到垂直高度的探測覆蓋，可以將幾個(gè)元件堆疊置于加熱罩中。
紅外光束探測器的探測率受天氣條件的影響，偵測距離會(huì)降低。大雪、暴雨、霧、揚(yáng)沙、動(dòng)物、鳥群、空中飛揚(yáng)的碎片和落葉、物體光亮表面的反光等，都會(huì)引起誤報(bào)。由于跨越或鉆過紅外線相對(duì)容易，因此這類探測器的漏報(bào)率比較高。
6．靜電場
一組平行的絕緣探測線周圍產(chǎn)生靜電探測場。探測器根據(jù)探測線之間的能量變化來進(jìn)行探測。設(shè)備可附于圍欄或直接安裝在自帶的立柱上。探測區(qū)的范圍由探測線限定，探測兩條線之間或臨近區(qū)發(fā)生的事件。這種結(jié)構(gòu)也可以用在屋頂或建筑物的外圍。使用多條探測線能夠產(chǎn)生高的探測區(qū)�！�、雪、動(dòng)物、電纜結(jié)冰，圍欄移動(dòng)等情況都可能引發(fā)誤報(bào)。探測器的電接地和安裝立柱可以降低誤報(bào)率。人們認(rèn)為這種技術(shù)會(huì)發(fā)生一定的漏報(bào)，因?yàn)樘綔y區(qū)有被跨越或鉆過的可能性。
7．張力鋼絲
張力鋼絲探測器將周界屏障技術(shù)與探測器結(jié)合在一起。一組平行拉緊的鋼絲連接各個(gè)探測器。這些探測器可以是接點(diǎn)閉合開關(guān)、壓電探測器或應(yīng)變量規(guī)。探測器通過偵測外界的切割、攀爬、分離鋼絲的企圖來探測入侵。這些鋼絲(可帶刺)可以安裝在現(xiàn)有的圍欄結(jié)架上，也可以安裝在獨(dú)立式立柱上。
在所有探測技術(shù)中，張力鋼絲的誤報(bào)率最低。裝置時(shí)一般結(jié)合混凝土工事，防止打通地道避開探測。鋼絲的張力每年需要檢測一次。這種技術(shù)應(yīng)用時(shí)要考慮一種漏報(bào)，因?yàn)樘綔y區(qū)較低的防護(hù)有被跨越的可能性。
8．通電柵欄
通電柵欄由一組平行絕緣電纜組成，當(dāng)入侵者碰觸電纜時(shí)，會(huì)受到電擊。與此同時(shí)，警報(bào)被觸發(fā)。電纜可以安裝在圍欄上，也可以獨(dú)立裝配。在特殊應(yīng)用場合(例如監(jiān)獄)電擊可以設(shè)置為致命的。這一系統(tǒng)有很強(qiáng)的威懾作用，但無法阻攔有經(jīng)驗(yàn)的入侵者而且它可能不在所有場合下都能得到合法使用。這種技術(shù)的誤報(bào)較高且誤報(bào)一般是由于動(dòng)物或鳥類偶然碰觸柵欄或雨、雪、閃電等原因造成的。普遍認(rèn)為這種技術(shù)會(huì)發(fā)生一定數(shù)量的漏報(bào)，因?yàn)樘綔y區(qū)有被跨越、鉆過或欺騙的可能性。
9．地表波
地表波的運(yùn)作是通過一對(duì)連接于玻璃纖維電極的平行電纜產(chǎn)生電磁場。這種電磁場對(duì)人類大小的入侵者格外敏感。
地表波技術(shù)最早多應(yīng)用于快速戰(zhàn)略部署中，也用于屋頂探測防護(hù)。引發(fā)誤報(bào)的原因多為風(fēng)、大雨、濕雪、動(dòng)物和鳥群。探測率受安裝質(zhì)量影響。此種技術(shù)會(huì)發(fā)生一定數(shù)量的漏報(bào)。
10．地面震動(dòng)
地震探測器埋入地下，探測由入侵者引起的地面震動(dòng)。一個(gè)典型的地震探測器包括一組線圈和磁鐵，稱為“地震檢波器”。當(dāng)有入侵者在探測器上方的地面走動(dòng)、奔跑或是爬過時(shí)，探測器的線圈和磁鐵會(huì)產(chǎn)生電流，激發(fā)報(bào)警。
探測率的大小受土壤條件影響，尤其是凍土地面，同時(shí)也受環(huán)境因素如大雨、雪和冰凍的影響，大型動(dòng)物的活動(dòng)，樹木根系的生長移動(dòng)，風(fēng)吹動(dòng)圍欄和立柱，附近有車輛行駛干擾等，都可能引發(fā)誤報(bào)。此技術(shù)有漏報(bào)可能性，因?yàn)樘綔y器雖然具有隱蔽性，但由于探測技術(shù)的單一，一旦被發(fā)現(xiàn)就很容易避開探測。
11．壓感探測
壓感探測器埋入地下，探測由入侵者造成的土壤壓力變化。探測器既可以是填充加壓液體的管子與壓力探測器連接，也可以由光纜 (或其它)成之字形埋入探測區(qū)域土壤。一旦入侵者在探測區(qū)移動(dòng)，就會(huì)使土壤密度發(fā)生改變，引起管子壓力的變化或光纖變形，從而改變了探測器的傳送信號(hào)。同地震式探測器一樣，探測率的大小受土壤條件影響，特別是凍土地面。大型動(dòng)物的活動(dòng)，樹木根系的生長移動(dòng)，風(fēng)吹動(dòng)圍欄和立柱，附近有車輛行駛干擾等，都可能引發(fā)誤報(bào)。此技術(shù)有嚴(yán)重的漏報(bào)可能性，因?yàn)樘綔y器雖然具有隱蔽性，但由于探測技術(shù)的單一，一旦被發(fā)現(xiàn)就很容易避開探測。
12．磁場探測
磁場探測器由一些埋入地下的電線環(huán)或線圈組成。金屬物體從探測器上方經(jīng)過會(huì)使線圈產(chǎn)生電流，從而引發(fā)報(bào)警。磁場探測器一般有兩種類型：一類敏感度足以探測人，另一類敏感度適宜探測車輛。雷電以及任何外界電磁性物體等產(chǎn)生的電磁干擾都會(huì)引發(fā)誤報(bào)，并且為了均衡誤報(bào)和探測率使敏感度設(shè)置較難控制。由于對(duì)非磁性或加以處理的入侵行為探測為零使此技術(shù)的漏報(bào)率很高。
13．視頻移動(dòng)
視頻移動(dòng)探測器(VMDs)處理從CCTV攝像機(jī)收集的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，根據(jù)防區(qū)圖像的變化來判斷是否有人入侵。高端的視頻移動(dòng)探測器使用視頻信號(hào)處理，不但可以察覺出對(duì)比變化，還可以探測出目標(biāo)的大小、速度和動(dòng)作。在戶外應(yīng)用中使用室內(nèi)VMDs實(shí)驗(yàn)效果不理想。
CCTV以二維圖像顯示三維實(shí)體，因此鳥類的飛行，動(dòng)物、昆蟲爬過鏡頭，被風(fēng)吹起的雜物，塵埃、雪、雨、霧、云的陰影等都可能被認(rèn)為是人類入侵，從而引起誤報(bào)。風(fēng)吹攝像機(jī)搖動(dòng)，也可能引起誤報(bào)。視頻移動(dòng)探測器敏感性高，在這些因素的影響下變化較大。在大霧或大雪中，探測概率會(huì)明顯降低(甚至降為零)。漏報(bào)率的大小由具體產(chǎn)品而定。
綜合探測技術(shù)
現(xiàn)有的大部分入侵探測技術(shù)都可以由安防專家選擇，根據(jù)不同場所的要求來應(yīng)用最合適的技術(shù)。在高等級(jí)的安防應(yīng)用中，通常綜合使用這些探測技術(shù)，來達(dá)到最佳的探測效果和最低的誤報(bào)和漏報(bào)。在戶外單一組合中最有效常用的是將PIR和單基地微波結(jié)合，并且使用第一種組合方式，即雙觸發(fā)報(bào)警。其它結(jié)合方式，如主動(dòng)紅外線和收發(fā)分置微波，圍欄和埋地探測，以及圍欄和單基地微波。
分析和響應(yīng)
“正確的分析”和“及時(shí)的響應(yīng)”對(duì)于一個(gè)成功的戶外周界安防系統(tǒng)是最為重要的。高質(zhì)量的探測系統(tǒng)如果沒有正確的分析和／或響應(yīng)不及時(shí)，都會(huì)嚴(yán)重降低功效。
CCTV是評(píng)估復(fù)合的最常用工具。它非常安全可靠， 日夜監(jiān)控整個(gè)防區(qū)。有些場所選擇雇傭職員來對(duì)警報(bào)進(jìn)行分析，但當(dāng)有大量的發(fā)送率時(shí)，分析效率就會(huì)降低。
如果分析得出的結(jié)論是未被授權(quán)的入侵，則立即響應(yīng)。對(duì)于任何一種可能性，響應(yīng)都應(yīng)該是及時(shí)有效的，至少能夠保證被保護(hù)目標(biāo)的安全。閃亮報(bào)警燈和拉響警笛，最初可以嚇跑那些沒經(jīng)驗(yàn)的入侵者，但如果之后沒有警戒人員到位，他們很快將忽視這些警報(bào)。
總結(jié)
一個(gè)成功的系統(tǒng)，要選擇最適合實(shí)際情況的探測技術(shù)，而且管理控制好誤報(bào)／錯(cuò)報(bào)率同樣重要。應(yīng)努力使系統(tǒng)處于一個(gè)良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生關(guān)閉、損壞和被忽視的事件�，F(xiàn)代科技的發(fā)展和多年的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)使得戶外周界探測器的設(shè)計(jì)和使用成為一門藝術(shù)，并且不斷得到完善，它是安全專業(yè)人士完成外圍防御的保證。
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