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几种探测技术与防误报解决方法

2021-01-04 09:44:29来源:太平洋xpj手机线路网已被 0 人阅读

内容摘要:随着防盗报警行业对探测技术的不断研究创新与发展,许多探测技术都相对比较成熟了。诸如防宠物探测,多频声波玻璃破碎探测和微波

随着防盗报警行业对探测技术的不断研究创新与发展,许多探测技术都相对比较成熟了。诸如防宠物探测,多频声波玻璃破碎探测和微波抗噪等已成为业内常见的探测技术,并有效地提高了探测器探测和防误报性能。本文将介绍几种新的入侵探测,防误报技术,展示新的具有创新技术的防盗报警探测器,给读者一些参考。

  六年前发生的一起轰动一时的特大珠宝抢劫案(在此不太方便提及案件名称和案发地点),如果当时安装了新型反屏蔽入侵探测器,那么这场抢劫案就可以避免发生。据警方调查人员发现,抢劫分子只是将发胶喷到银行保险库安装的被动式红外线移动探测器上就使探测器长时间失效,借机破坏了保险库中的其它保安系统,然后携带价值数百万欧元的珠宝和贵重物品逃逸。该案件令人庆幸的是主要抢劫分子最终被抓捕归案,那么让人忧心的是什么呢?大部分失窃财物未能找回来。这实在是代价高昂的教训。

  上述案例充分说明了利用最新入侵探测技术的重要性,特别对银行和珠宝店等高风险机构的保护尤为重要。

  以前,移动探测器通常基于探测入侵者辐射热量的被动红外线(PIR)技术,往往只要遮盖住探测器就能轻易骗过探测器。防遮挡系统就是在探测器镜头被覆盖或被挡住时触发警报,而今天的防遮挡探测器的先进程度进一步提高,即使将透明发胶喷到镜头上也会触发警报。例如,一种被称之为“多点防遮挡和集成喷涂检测”技术就能充分保证探测器的探测可靠性。它包括镜后测光功能,红外线发射器反射功能和集成喷涂检测等功能,镜后测光功能可防止物质流过探测器正面;红外线发射器反射功能可防止物体接近探测器。勿庸置疑,如前文中所述的案例,如在保险库中安装了具有防遮挡技术的探测器,抢劫分子就不会轻易得手。

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  提高探测性能 防止误报

  多点防遮挡和集成喷涂检测是针对增强探测器的探测性能而运用的创新技术之一。而既要提高探测性能,又要防止误报则是报警器材研发厂商长期面临的挑战。

  长期以来,传统的方法总是力图在探测性能和防误报警两方面取得平衡。结果往往是避免了误报警却严重影响了探测性能;而提高灵敏度来改善探测性能又会增加误报率。这方面的典型例子就是常规型的PIR移动探测器。这种探测器是靠探测室温与入侵者体温之间的差异来触发报警,因此如果室温与人体温度相同,那么对于探测器来说入侵者就是隐形的。探测器制造商的解决方法是使探测器灵敏度随室温上升而提高,这样即便室温与体温有些微差异也能检测到。而这样做的负面结果是大多数PIR探测器随着室温的上升而更加灵敏,即便室温高于体温时也是如此,结果造成误报机率增加。

  现在有“动态温度补偿”技术便能基本解决这一问题,该功能采用高级算法,在室温高于体温时能渐进式降低灵敏性。这样一来探测器就可以在任何温度下探测到入侵者,同时尽量将误报率保持在最低水平。

 

  另外,造成误报的外部原因包括:空调通风管道,窗户,直接热源和白光源,移动及静止物体,动物,昆虫和气流。显然,类似书本下落的移动物体可能会触发微波多普勒雷达系统,但PIR系统却毫不为所动。因此,只有将多种探测技术集于一体并在所有技术均探测到入侵者时方触发报警才是降低误报的有效方法。

  目前,采用多种技术且集于一体的探测器已经出现,比如博世的Professional系列探测器便成功地运用了“传感器数据融合”技术。该技术采用一组复杂的算法来收集以下五种传感器检测的信号:长距和中短距防区PIR(提供双倍的检测信号,探测能力更强),自适应微波多普勒雷达系统,白光强度传感器和室温传感器(提供“动态温度补偿”功能)。该探测器会处理来自所有传感器的数据,从而提高探测器的性能。

  该探测器通过收集长距,中短距PIR传感器的信息,系统能够确定目标的距离,进而调整多普勒雷达系统的灵敏度以减少误报。因此该系列探测器能够轻松地区分出5米处的老鼠或15米外的人。此外,白光强度传感器探测可见光强度,防止因过往车头灯等光源而造成误报,同时又不影响系统对红外线信号探测的灵敏度。相比来说,常规型探测器采用的是滤镜来挡住光线,但这同时也减少了传入PIR传感器的红外线信号,因此识别入侵者的性能也会随之下降。 

  Professional系列探测器的“传感器数据融合”系统基于较复杂的算法,能将人的特征(体温特点,电磁反射特征)和昆虫及小型动物(如猫狗等)的特征区别开来,同时还具备防虫,防宠物的能力。除此之外,该系列探测器整体地充分利用了“数据融合”算法,其多普勒雷达系统采用的微波模块是经过特别设计的,具有准确覆盖所需区域的定制微波能量场和所需灵敏度,使探测有效性得到了增强。这一点与许多常规型探测器形成鲜明对照,后者采用现成的微波模块,无法定制微波能量场和灵敏度。

  此外,该系统探测器为了优化PIR传感器的性能,采用了新型光学系统,该光学系统采用三种专门设计的镜头,能覆盖短距,中距和长距范围,覆盖范围从安装墙面到探测的最远距离,不再有探测盲区。通过将探测工作分配给三种镜头并使用多个PIR传感器,每个防区范围的光信号质量有了大幅提升,分辨率增强,区分入侵者和误报源的能力得到提高。通过这种取得专利的“三焦点光学”技术,在整个覆盖区域最多可同时监控86个探测区,并能将这些探测区组合构成11个固定的探测幕墙。先进的三焦点光学系统的“菲涅耳”镜头成像质量优于传统的系统,后者使用的是传统上认为性能出色的反射镜光学技术的镜头。

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  安装速度更快,更方便

  衡量一个探测器性能的优劣不仅仅集中在提高探测性能的先进技术方面,探测器的安装与调试也是一项非常重要的评定指标。

  目前,行业内较为领先的厂家经过研究在安装调试上也取得了突破,例如:采用专用的功能部件,使安装时间比传统探测器安装缩短了25%。借助专利光学技术并运用可独立调整的长距和中短距PIR传感器,可以调节探测器的检测范围和报警阈值,允许探测器安装在距地面2至3米的任何位置,定位方便,安装后无需调整。探测器整体结构设计符合工效学的两件式外壳只需滑动到位即自动锁定,几秒钟就能完成安装,锁定后只能使用专用工具才能打开。

  另外,对探测器接线,安装校准,LED灯也都有创新设计,譬如外壳留有更大的布线空间,提供一个特殊设计的,具有一定角度的接线口以方便接线,减少了接线出错机率;同时提供一个内置水准仪,无需额外工具就能进行准确的水平和垂直校准。探测器还有一个可自行调节亮度的LED灯,确保了在任何室内照明下都能清晰指示报警状态,避免了在黑暗房间里显得刺眼。

  最后一点设计细节,即“Screw for lock down zone”功能螺丝,使用时只需拧动一下螺丝,即可禁用和重新启用“俯视”镜头,避免了使用不可靠的屏蔽胶带而带来的麻烦。此功能小部件对于安装难度大且不确定是否需要“俯视”功能的应用来说有特别的作用 

 

  入侵者无处遁形

  入侵探测器性能评估是检验探测器优劣的有效方法,探测器检验实验室能有效检测探测技术的应用效果,有助于厂商对探测器性能做进一步改进,确保探测器符合国际标准。

  一个好的检测实验室应该包括:专用“防区模拟室”,用以模拟入侵探测器可能应用到的各类环境。模拟室最好有两个专用的独立大容量加热,通风和空调系统,使室温控制在0-46℃,控制精度为0.5℃。这一精度水平对于温度补偿算法的开发至关重要。模拟室地板上有网格图案,在进行国际标准要求的所有距离和所有角度的严格步行试验中,能准确测出探测器的探测距离和范围

 

  除了用人作为主体进行上述步行试验外,还可采用模拟步行试验的“机器人”,机器人的头部,躯干,腿和脚的温度都可独立进行控制,能最真实地模拟人体温度特征。测试设施还可用于进行防遮挡测试,以及防虫,防小型动物的测试,包括远程控制电子鼠,电子鼠的温度可以精确控制。另外实验室还能对探测器抗各类干扰性能进行测试,包括来自白光,气流和安装在天花板上的风扇发出的噪声构成的干扰。

  事实上,实验室对所有探测器的测试都是根据各标准中最严格的测试要求进行的。因而设计的各项测试标准需要严格规范,包括定制的EMI和射频试验,从而使探测器真正能经受住环境干扰。只有这样探测器在防误报和探测性能方面才能处于领先地位,方可保证探测器能在各种环境中的应用。因此,拥有良好的检测实验室是保障研发出优秀探测器的前提,这样才能确保入侵者无处遁形。

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