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1、3 3 当前主流周界探测技术介绍3.3当前主流周界探测技术介绍2010-11-21 00：06户外周界入侵探测系统问世已有几十年。最初多应用于军事机构及政府部门，价格极高，没能进入商业市场。经过长时间的不断改进，特别是随着数字信号处理(DSP)技术的进一步发展，户外探测系统在探测性能和环境适应性等方面有了极大提高。并且价格也有了较大幅度的下降，推动了探测系统的商业化。今天的安全专业人员可以根据可能的入侵威胁、环境条件、现场状况、误报警的考虑以及依照相关法律从广泛的入侵探测技术中做出选择。典型周界探测系统由以下五个基本元素组成：l阻止与威慑：周界系统应能清楚明了地标示出防区的边界及范围，防止轻易
2、进入。l探测：当入侵情况确实发生时，户外周界探测系统能够对发生的非法入侵提供早期告警。l延迟：探测处理应具备合理的延迟以在入侵者接近被保护物体的延迟时间做出正确的分析。l分析：报警信息被处理识别是否为有效报警。l响应：以分析为基础，采取适当的行动。安全专业人员在选择一种适当的探测器或探测技术之前，必须要理解威胁的种类和入侵者的各种可能。通过对入侵假设的分析，了解真实入侵和察觉到的威胁。也必须掌握现场地形，确定可用的隔离区和防区。主流机场周界探测系统可分为独立式、依附围栏式、空间探测式和埋地式。独立式的探测系统既是物理围栏又是报警探测系统，既具有系统威慑性又具有系统隐蔽性。如张力围栏系统、报警栅
3、栏Inno-Fence和MagBar等。1、张力围栏系统张力围栏系统被设计为力学感应方式，周界由按一定张力平行拉紧的铁丝及立柱网组成，最长每60米为一个防区，在每个防区的中间探测器柱上安装垂直采集信号铁线并与探测器连接。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并被探测器感知到。攀爬、切断、拉起以及对设备的破坏均可引发报警并经探测器通知系统控制中心。张力围栏系统具有自平衡、连续设防状态特点，当周界拉紧铁线被破坏之后，系统在修复前，在新的自身平衡状态下仍能对下一次破坏进行报警。这个特性可防止夜间因铁丝破坏而不能及时维修使整个系统瘫痪。张力围栏系统有很高的报警灵
4、敏度和探测能力，又具有很低的误报率，不受任何天气影响，是迄今所有周界报警探测系统中公认误报率最低的产品。被成功用于世界上各种不同条件、地形、气候的地区。如：山区、沙漠、海岸、机场、边界、电站、储油库、军事、通信、工业设施等。甚至在任何恶劣的气候条件下，系统每1000米每三个月误报不多于一次。系统为避免小动物引起误报，设置了专门的分析功能使作用力小于15KG时系统不被触发。这些功能是过去10年前所应用的麦克风式振动感应电缆或光缆报警系统所无法比拟的。典型的张力围栏系统有Magal公司的Yael-15、Yael-18、DTR-2000等系统。2、Inno-Fence系统Inno-Fence是根据先
5、进的形象光学(Figure-optic)技术，并与电子线路艺术相结合研制而成的。它有效地解决了需要一种误报警极低而带有装饰性的外围栏防护系统这个难题。Inno-Fence光纤围栏外表看与普通围栏没有任何区别，很漂亮，因在栅栏关键部位设置了光纤，一旦有人爬越、切割或弯曲栅栏，即时报警，该设备误报率极低。而且敷设这种光纤栅栏可以给人一种祥和、安静的感觉，一改传统周界报警系统给人戒备森严的感觉。Inno-Fence适合用于飞机场、办公楼、高级住宅或其它要求外观美又起到防入侵的场所，具有非常的可靠性且不需要保养。3、MagBar系统MAGBAR是Magal公司为出入水管道、地下通道、下水道等专门设计的
6、一种光纤报警安全设备。设备原理为在每一根栅栏内有一根光纤，栅栏之间间距为15公分，但有人企图进入管道时穿越栅栏时就会触发光纤报警系统产生报警。MAGBAR是对周界防范系统的有利补充，很好地防范了周界设计中可能出现的报警疏漏环节，并且可以完美地集成于Magal公司其他的周界报警系统中，由中心控制系统统一管理。依附围栏式的探测系统直接安装在围栏上，或依附围栏安装。包括电磁场振动电缆系统(目前已逐步淘汰)、麦克风振动电缆系统、振动光缆系统以及可靠性更高的围栏振动探测系统如Barricade等。1、麦克风振动电缆系统麦克风式的入侵探测系统主要应用在围栏上保护周界的安全。静电传感电缆将围栏上的微小振动转
7、化成电信号传给数字信号处理器，通过分析该信号，处理器能够区分是有人剪断围栏还是攀爬围栏或是抬起围栏。麦克风振动电缆系统对信号的独特处理和一套稳定的程序一起称为自适应算法。由于采用这样的自适应算法，使得系统可以补偿环境影响，消除由于环境造成的误报。可选装气象站连接到每个信号处理器，将当前的天气状况变化反应给处理器。麦克风振动电缆系统将能够适应这些天气状况而不牺牲探测灵敏度。麦克风振动电缆系统信号处理器可以输出继电器信号，也可以通过电路接口与报警监视系统相连接。用麦克风振动电缆系统中央控制器可以很容易从中控室对现场的报警状态进行监视，并带有彩色图文界面，并且在中控室很方便地设置每个报警防区的报警参
8、数。2、振动光缆系统光纤振动入侵探测系统的光纤传感电缆将围栏上的微小振动转化成电信号传给数字信号处理器，通过分析该信号，处理器能够区分是有人剪断围栏还是攀爬围栏或是抬起围栏。光纤振动入侵探测系统基本功能与麦克风振动电缆系统大致相同，但在系统防雷、电磁干扰方面有其独特优点。系统在误报率上比麦克风振动电缆系统指标要好。3、围栏振动探测系统围栏振动探测系统是一种高级的户外用的振动报警探测系统，具有极高的可靠性，高效的控制性能和易安装的特点。围栏振动探测系统适应于各种围栏，可以轻松安装在已经建好的金属围栏上。振动探测器GS-18绑在围栏上就能探测出由于攀爬、切断围栏产生的振动，转化为电信号并传输到控制
9、器提供分析。控制器根据探测到振动的幅度、频率、持续时间等来判断是否报警。系统不受任何天气影响，并且安装简单。可以随不同的安防要求、围栏和地形变化进行配置。空间探测式的系统一般在空间范围内探测入侵，包括主动红外、被动红外、微波以及视频移动探测系统。由于探测范围的弱点，此类探测技术往往误报率较高。主动红外探测技术是在防区的一端由一个红外发光二极管通过透镜发出的肉眼不可见的光束，接收器在防区的另一端接收。任何物体穿过光束将红外线隔断，都会被探测器察觉。在户外，一般应用多光束元件(双束或四束)来降低小动物和鸟类引起的误报。如果要达到垂直高度的探测覆盖，可以将几个元件堆叠置于加热罩中。红外光束探测器的探
10、测率受天气条件的影响，侦测距离会降低。大雪、暴雨、雾、扬沙、动物、鸟群、空中飞扬的碎片和落叶、物体光亮表面的反光等，都会引起误报。由于跨越或钻过红外线相对容易，因此这类探测器的漏报率很高。被动红外探测技术长期以来都被应用于室内。仅在近期才出现了价格较低的户外型产品。PIR自动检测在背景之上的红外辐射(热)，并且主要探测横向移动。但如果设备没有被正确安装并且探测器所处的场所情况较为复杂，误报率就会非常高。一些常见的误报触发原因是：动物、鸟群、大雪、扬尘、冰雹、暴雨、阳光直射及植被生长。PIR被认为是同时拥有高探测率和高误报率的探测器，多用于住宅区和低防范级别的商业场所。微波探测技术在户外周界探测
11、应用中最常见的是收发分置雷达。这种技术使用独立的发射和接收天线来限定一个主动的、可见的、瞄准线于地面之上，立体的探测区域。天线之间的区域可以非常广，并且可以设定显著的空白区。微波频率为10 GHz或24 GHz，通过防区内移动物体引起的信号变化来探测入侵。为了覆盖每个天线附近其自身的探测盲区，临近的微波区域必须交叠，通常被称为纺锤连接结构。堆叠起来的天线可以增加垂直高度的探测范围。收发分置型探测器的发射器与接收器之间的距离会影响到探测率。微波探测器一些常见的误报问题都与金属物体移动、动物或鸟、被风吹起的碎片、地表水、移动的植被、扬沙及落雪等有关。总体来讲微波探测器的漏报率为中等水平。单基微波探
12、测器将发射与接收装置一体化。探测器通过接收防区内移动物体反射回来的微波能量来探测。此类探测器多应用于短距离防区，或作为其他探测器探测盲点的弥补。近来，微波探测器技术已有新的发展，数字处理器的出现带动了处理器的网络化，进而实现设备的远程维护和诊断。视频移动探测技术(VMD)处理从CCTV摄像机收集的标准视频信号，根据防区图像的变化来判断是否有人入侵。高端的视频移动探测器使用视频信号处理，不但可以察觉出对比变化，还可以探测出目标的大小，速度和动作。在户外应用中使用室内VMD效果非常不理想。VMD以二维图像显示三维实体，因此鸟类的飞行，动物，昆虫爬过镜头，被风吹起的杂物，尘埃，雪，雨，雾，云的阴影等
13、都可能被认为是人类入侵，从而引起误报。风吹摄像机摇动，也可能引起误报。在大雾或大雪中，探测概率会明显降低(甚至降为零)。真正为户外应用而设计的视频移动探测系统只有MAGAL公司的视频移动和跟踪系统DTS-1000和Geutebruch公司的VS-40。埋地式泄露电缆探测系统在预埋的泄漏同轴电缆周围产生电磁场，也被称为泄漏电缆或引导雷达。电磁场存在于地面及地下。此类探测器使用VHF波段，根据人类入侵者和车辆的数量、速度和传导率等的特性进行综合分析探测，可以排除掉小动物活动的影响以及环境影响。探测器探测范围大，应用外围广，可以安装在沙石、泥土、沙砾、冻土、沥青及混凝土等多种类型的地面上。在防区内流
14、动的地表水和移动的金属物体会引起误报。此类探测器在现有的探测技术中，漏报率公认世界最低。埋地式泄露电缆探测系统是一种隐蔽的周界防越探测系统，埋在地下的泄漏式同轴电缆周围产生1米高、23米宽的射频电磁场。一旦有人闯入，该电磁场将产生一个报警信号传给控制中心。此系统是一种自适应的探测器，有一种探测基于移动目标的大小、尺寸、数量、运动状态特殊能力，滤除不足以报警的因素。因此，当一个人或车穿过电磁场将被探测，其他如：鸟、小动物、雨、风吹等很容易被预先剔除。这种智能化的信号处理过程将提供一个高的探测能力和极低的误报率。在众多室外探测设备中埋地式泄露电缆探测系统属于失误最少的系统之一。埋地式泄露电缆探测系统基本属于免维护系统，通过减少维护费用和维护人员能够快速收回投资。相关图片见相册。本文内容基于MAGAL产品，更多资源请访问MAGAL网。西刹子整理-