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被动红外探测器 在安防工程中的应用

被动红外探测器 在安防工程中的应用

被动红外探测器是一种在安防工程中使用极为普遍的一类探测器。 但要其正常使用, 既 要防止漏报, 又要减少误报, 特别是如何将误报现象降到最低的限度是一个摆在广大工程设 计人员面前的一个课题。 要做到这一点, 必须首先要了解被动红外探测器的一些基本概念及 其技术特点,这样才能根据这些基本的技术特点,从安装、调试、使用等各个环节,按照探 测器的基本技术特点,这样才能最大限度的发挥探测器的最大功效。

1 被动红外探测器红外探测的基本概念

在警戒范围内,为什么人在移动时被动红外探测器能够发生报警信号呢?

在自然界,任何高于绝对温度(- 273 度)时物体都将产生红外光谱,不同温度的物体, 其释放的红外能量的波长是不一样的,因此红外波长与温度的高低是相关的。

在被动红外探测器中有两个关键性的件,一个是热释电红外传感器(PIR),它能将波长 为 8 一 12um 之间的红外信号变化转变为电信号, 并能对自然界中的白光信号具有抑制作用, 因此在被动红外探测器的警戒区内, 当无人体移动时, 热释电红外感应器感应到的只是背景 温度,当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景 温度的差异信号, 因此, 红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的 温度的差异。另外一个器件就是菲涅尔透镜,菲涅尔透镜有两种形式,即折射式和反射式。 菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释的红外信号折射(反射)在 PIR 上,第二 个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区, 使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式 在 PIR 上产生变化热释红外信号,这样 PIR 就能产生变化的电信号。

2 动红外探测器的警戒区域感应模型分析

任何一种被动红外探测器在其出厂说明书上都有感应视区的模型图。

那么从这个模型上我们可以了解哪些信息呢?

探测器应该安装的高度

●探测器下视区的角度应是多少

●最远的警戒范围

●最宽的警戒作用距离

●警戒角度

●可视感应带的方向有了这些信息就可以对被动红外探测器有一个基本的了解, 对正确 使用被动红外探测器将有很大的帮助作用。

3 关于被动红外探测器的防宠物功能 被动红外探测器发展到今天, 在技术上已经比较成熟, 防小宠物是被动红外探测器的一 种重要的功能, 每个生产厂家对抗小宠物干扰的处理方式是不一样的, 但不外乎有两种方式: 一种是物理方式, 即通过菲涅尔透镜的分割方式的改变来降低由于小宠物引起误报的概率, 这种方式是表面的,效果也是有限的。第二种方式是采用对探测信号处理分析方式,以美国 迪信公司生产的 DS835 为例, 主要是对探测的信号进行数据采集, 然后分析其中的信号周期, 幅度,极性(如图)。

这些因素具体反应出移动物体的 速度、 热释红外能量的大小, 以及单位时间内的位移。 探测器中的微处理器将采集的数据进行分析比较, 由此 判断移动物体可能是人还是小动物。

由此看来, 我们要注意的是被动红外探测器的防小宠物的功能是相对的。 这种相对性包 括两个方面, 一个是防宠物是相对的, 相对于没有防宠物功能的探测器其误报率是大大降低 了,它对小宠物的数量和大小有一定限度的。第二方面是安装位置是要有一定要求的,并不 是随意的安装就可以达到防小宠物功能, 在安装时, 必须要仔细理解探测器的说明书中的具 体要求。

4 三技术被动红外探测器中的微波探测器原理 物理学中的多普勒原理告诉我们,在微波段,当以一种频率发送时,在微波能虽覆盖的 范围内, 当有移动物体时, 将以另一种频率反射, 这样发射频率和反射频率有一个频率差异。 这种频率差异与很多因素有关,其中包括移动物体的速度,与探测器的径向角度等。微波探 测原理在理论上是比较复杂的。 但在三技术红外探测器中, 除了我们应该了解微波探测的基 本概念之外, 还需要了解微波的传播具有对建筑物的穿透性, 所以如果在室内安装了三技术 的微波探测器,如果灵敏度调整不当,就有可能辐射到室外,这样就可能引起误报。

5 被动红外探测器的安装注意事项

由于被动红外探测器是属于一种微弱信号检测设备, 在安装对必须注意一些细节方面的 问题,如高度,灵敏度等。正确安装一个被动红外探测器,必须掌握以下几个方面的信息: 首先是对探测器的性能特点必须了解,其次要合理确定安装的位置,最后必须要仔细调试。 不能说探测器能报警就说明安装好了,那么如何确定一个被动红外探测器的安装位置呢?

*根据说明书确定正常的安装角度 安装高度不是随意的,会影响探测器的灵敏度和防小宠物的效果。试想一下,一个探测 器装在 2M 高度的位置和 2.5 高度的位置,那么移动物体从地面移动时,切割明区和暗区的 频率是不一样的。

*不宜面对玻璃门窗

被动红外探测器正对玻璃门窗,会有两个问题:一是白光干扰,显然 PIR 对白光具有很 强的抑制功能,但毕竟不是 100%的抑制。因此避免正对玻璃门窗,可以避免强光的干扰。 二是避免门窗外复杂的环境干扰,比如人群流动、车辆等。

*不宜正对冷热通风口或冷热源

被动红外探测器感应作用是与温度的变化具有密切的关系。 冷热通风口和冷热源均有可 能引起探测器的误报,对有些低性能的探测器,有时通过门窗的空气对流也会造成误报。

*不宜正对易摆动的物体

易摆动的物体将会使微波探测器起作用, 因此同样可能造成误报。 古注意非法入侵路线 安装探测器的目的足防止犯罪分子的非法入侵,在确定安装位置之前,必须要考虑建筑物 主要出人口。实际上我们防止了出入口,截断非法入侵线路,也就达到了我们的目的。

*合理的选型 被动红外探测器具有多种型号。 比如 DS 公司生产的 DS820、DS720、DS9360 等等,从 6 米到 60 米,从单红外到三技术,从壁挂式到吸顶式的都有,那么所要女装的探测器必须 要考虑防范空间的大小,周边的环境,出入口的特性等实际状况。有时要考虑更换菲涅尔透 镜来满足要求。

6 调试

将探测器安装完中后, 调试探测器是最后所要做的工作。 被动红外探测器的调试具有两 种方法, 一种是步测, 就是调试人员在警戒区内走 s 型的线路来感知警戒范围的长度等宽放, 从图中可以理解这一点。 微波灵敏度和红外灵敏度通过步测的方法要分别调整, 过高或过低的灵敏度都将影响防 范效果。有时由于季节变换,冬季和夏季要对灵敏度分别调整。微波灵敏度一定不能过大, 因为微波只有穿透性,在调试的时候要注意。

第二种方法是仪表测量, 有的探 测器有背景噪声电压输出接口, DS72O、 如 DS938E 等, 用万用表的电压来测试,当探测器在警戒状态下,它的静态背景噪声的输出电压的大小,表 示干扰源的干扰程度,以此判断这一位置是否合适安装这类的探测器。

以上部分只是作者对于被动红外探测器的使用及安装方法的基本共性作一点分析, 各种 品牌在红外处理方面具有其独特的方法,因此我们在使用安装前,必须仔细阅读说明书,最 重要的是通过实际工作经验的积累, 对探测器的特性一定能够更深刻的了解, 从而更好的发 挥被动红外探测器在安防工程中的作用。


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