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被动红外探测器在安防工程中的应用

 

 

被动式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式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。

一、被动式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式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。在被动式红外探测器中有两个关键性的元件,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,因此在被动式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。

二、被动式红外探测器的警戒区域感应模型分析
    任何一种被动式红外探测器在其出厂说明书上都有感应视区的模型图。(图略)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式红外探测器有一个基本的了解,对正确使用被动式红外探测器将有很大的帮助作用。

三、关于被动式红外探测器的防宠物功能
    被动式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,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(图略)。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式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。

四、被动式红外探测器的安装注意事项
    由于被动式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式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
    被动式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
    被动式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。
  注意非法入侵路线
    安装探测器的目的是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。

五、调试

将探测器安装完之后,调试探测器是最后所要做的工作。被动式红外探测器的调试有两种方法,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、宽度、微波灵敏度和红外灵敏度,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,因为微波具有穿透性,在调试的时候要注意。第二种方法是用专业的仪表测量,来判断这一位置是否适合安装这类的探测器。

总之我们在使用安装前,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式红外探测器在安防工程中的作用。

 

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