安防系统规范与技术 13 入侵报警系统

1,第六章入侵报警系统,第一节入侵报警系统的组成第二节探测器的原理与应用第三节报警控制主机及其功能第四节报警监控中心及信号传输第五节误报警原因分析及对策,一、报警监控中心,各个区域的报警控制主机都通过直接连接、公众电信网络、报警专用网络连接到报警监控中心。所有子系统共用报警监控中心的局域网报警响应与管理系统。报警监控中心是对报警信号进行集中管理的地方，可以通过串口或局域网将中心内的多台大型报警响应主机连接起来，识别各报警控制主机传送来的报警信号，并在软件中转换为便于操作人员容易识别的报警信号。,1报警监控中心的管理功能,报警监控中心内置一个极为灵活的电子地图系统，中心操作人员可以利用电子地图实现任意关系的地图、平面图、示意图、楼层图等地图，或将现有的地图资源充分利用，也支持扫描仪扫描的图形。可以在地图上任意放置各种类型的图标，并且图标可以不同的颜色和动态来示出其的当前状态。而通过显示板监控界面，可灵活安排进行集中监控。无论通过地图还是显示板方式，都可以直接通过鼠标点击图标的方式来进行控制。报警监控中心可以根据不同的报警状态，以自定义的声音通告和提醒操作人员注意。也可设置在规定的警情发生时由电脑自动处理，以减轻操作人员的负担。通过对操作员分级管理，分业务管理，能够完全控制每一个操作员在系统中的行为能力。系统会自动检查数据的完整性和对数据库进行自动维护，即使在数据库遭到意外破坏时，仍可以利用修复功能来恢复，还可以设定系统有自动备份报警记录等功能，做到万无一失。报警监控中心具备有完善的事件记录系统，系统中发生的各种事件都将被详细地记录。例如报警事件记录、报警现场图像记录、操作日志记录等等。对这些记录可以采用各种方式去检索，如可以按顺序、事件、时间、区域等进行快速查询。,2报警监控中心的信号接收与处理设备,2报警监控中心的信号接收与处理设备报警监控中心根据不同的报警系统规模，具有不同的信号接收与处理设备，通常包括接收机、局域网、报警响应服务器、打印机、警号警灯、微机及其软件平台和电子地图。,二、报警信号的传输信道,系统报警信号的传输就是把探测器中的探测电信号送到控制器去，进行处理、判别，确认“有”“无”入侵行为。探测器报警信号的传输信道，通常是指从探测器将电信号传输到控制器的信道，通常有两种方法：有线传输、无线传输。,1有线传输,（1）双绞线传输报警信号：在小型防范区域内，往往把探测器的电信号直接用双绞线送到入侵报警控制器。双绞线经常用来传送低频模拟信号和频率不高的开信号。音视频信号：在发送端先将视频信号转换成平衡信号，并进行适当的预加重，就可用双绞线来传输图像信号，在终端把电话线送来的平衡信号再转换成不平衡信号，然后对信号进行补偿还原出传输图像。,1有线传输,（2）同轴电缆传输当传输声音和图像复核信号时常用音频屏蔽线和同轴电缆。音频线和同轴电缆传输时具有传输图像好、保密性好、抗干扰能力强的优点。在用同轴电缆传输图像和音频信号时通常有两种方式。第一种方式是一根电缆传送一路信号，这种方式电路简单、价格便宜，一般可用于较短距离的信号传输。第二种方式是选用一根电缆传送多路信号（如用400MHz可送24路信号）。前端的探测信号在传输前先进行调制，调制到80400MHz的载频上，到达终端后再解调还原出原先的探测电信号，经信号处理后，发出报警信号，或通过录像机进行记录。一般可用在远至几千米距离的传输中。,1有线传输,（3）光缆传输音视频图像也可通过光缆进行传输，其特点是传输距离远、传输图像质量好、抗干扰、保密、体积小、重量轻、抗腐蚀和容易敷设，但造价较高。,2无线传输,入侵探测器与无线报警发射机组成无线报警探测器，这两个部分可以是各自独立分开的，使用时再把它们之间用有线方式相连（限制在10m之内），也可以是组装在一起的，成为合二为一的一个部件。无线传输是探测器输出的探测电信号经过调制，用一定频率的无线电波向空间发送，被报警中心的控制器所接收。而控制中心将接收信号分析处理后，发出报警信号和判断出报警部位。全国无线电管理委员会分配给报警系统的无线电频率为：36.050、36.075、36.125MHz；36.350、36.375、36.425MHz；36.650、36.675、36.725MHz。而声音和图像的复核信号也可以用无线方法进行传输，先在输入端将声音和图像复核信号上变频，把各路信号分别调制在不同的频道上，后在控制中心将高频信号解调，还原出相应的图像信号和声音信号，经多路选择开关选择需要的声音和图像信号，进行监控或记录。,三、入侵报警系统的网络系统,入侵报警系统是指由入侵探测器、报警控制器、上一级接警中心组成的对特定区域或对象构成防止入侵的报警控制系统，它们之间采用的可能是有线传输或者是无线传输方式。报警系统信号的传输是指从报警控制器到报警监控中心的传输。对于入侵报警系统而言，系统之间的报警信号的传输是至关重要的。报警需要分秒必争抢时间，这就决定了报警系统信号的传输必须是充分利用公众电信网或报警专用网络的机制。最常用的经济方式是以电话线传输。,1入侵报警控制系统的分类,根据系统中所采用的传输线路不同，系统基本上可以分为四大类：利用专线传输的有线报警控制系统；利用公用电话网传输的连网报警控制系统；利用专用无线信道传输的无线报警控制系统；将上面各种信道组合在一起的混合型报警控制系统。可见，一般本地监控系统才会是仅仅利用专线传输的有线报警控制系统，只要联网，必然要成为其它系统的一部分。其中最重要的是：利用公用电话网传输的连网报警控制系统。,2利用公用电话网传输的连网报警系统,系统可方便地利用现有的的程控电话交换网来作为传输网络，既适用于市公安局、公安分局、派出所辖区组织报警网，也适用于银行、宾馆、饭店、工厂及所有有电话交换设备的企事业单位内部组织报警网，只要有电话线的地方就可与中心连网，组网方便、施工简便、节省费用。它具有及时可靠的自动报警、接警功能，是预防和打击盗窃、抢劫、火灾等案情的发生，提高快速反应能力的高技术电子安全防范系统。，,2利用公用电话网传输的连网报警系统,电话线传输的基本原理在小型报警控制器与区域报警中心进行连网时，可借用公用交换电话网，通过电话线传输探测电信号。首先对报警系统的各探测器进行编码，当探测器出现报警信号后，小型报警控制器按原先输入的报警电话号码，发出相应的拨号脉冲，接通与报警中心的电话；然后小型报警控制器通过接通的电话线向报警中心发出探测电信号和相应的探测器识别码，报警中心即能马上发现哪个探测器，在哪个部位发出报警信号。在采用这种方式传输信号时，探测电信号较正常通话优先。即在传输探测电信号时线路不能通话，当正常通话时，如传入探测信号，则通话立即中断，送出探测电信号。,2利用公用电话网传输的连网报警系统,电话线传输的基本方式根据报警信号在电话线中传输的信息方式不同，基本上可分为两类：1）录音语音信号电话自动报警：在该方式中，报警信号是将事先录好的人说话的或模拟人说话的录音语音报警信号送入电话线，传输至接警中心。2）数字信号电话自动报警：在该方式中，报警信息在电话线中是以数字信号的方式传输的。速度快、准确，单位时间内传输的信息量也较大，效率高，便于接警中心快速处理。还具有报警资料，便于存储、分类、归档、查询、统计方便等优点。,2利用公用电话网传输的连网报警系统,电话线传输的主要功能与特点1）运用计算机技术组网，依靠电话线传输报警信号，组网简单易行，灵活方便，范围广，容量大，自动化程度高。2）功能全面、适应性强，可以组成多功能的安全报警网。3）当防范现场出现警情时可实现自动拨号报警，接警中心自动接警。报警信号传输速度快，信息全面、准确具体。4）报警控制器与中心接警计算机之间具有双向通信能力，报警控制器与接警接收机之间采用双向应答方式工作。5）密码操作，安全可靠：6）可编程操作，灵活方便，实用性强。7）具有防破坏功能和电源备份功能。,3混合型防盗报警控制系统,混合型入侵报警控制系统可根据防范区域大小、防范报警要求等级及防范报警的功能等方面合理配置可将有线传输及无线传输的报警控制器及其系统有机地组合在一起，构成一个本地、区域、集中有线无线混合的报警控制连网系统。功能,3视频移动探测器的性能,无线图像监控报警系统利用微波远程传输系统作为视频、报警信号的传输通道，将安装在几公里或几十公里以外的监控点上的监控点现场图像和是否有非法侵入状况传回监控中心。白天，监控系统处于工作状态，报警系统可以撤防处于待机状态；夜间，监控系统和报警系统同时处于工作状态，一旦发生非法侵入或其他意外事件，报警系统会立刻发生反应，将报警信号和现场图像通过微波声像传输系统迅速传送到中心，监控中心收到报警信号后，声光报警器发出的急促报警，可以使值勤保安人员争取时间迅速采取行动制止非法侵害。,18,第六章入侵报警系统,第一节入侵报警系统的组成第二节探测器的原理与应用第三节报警控制主机及其功能第四节报警监控中心及信号传输第五节误报警原因分析及对策,一、误报警的产生原因分析,1误报警的定义没有出现危险情况报警系统发出报警信号即为误报警。报警系统的误报率是指在一定时间内系统误报警次数与报警总数的比值，一般这个值都在95以上。国外将误报警定义为实际情况不需要警察而使警察出动的报警信号，其中不包括那些因恶劣自然气候和其他无法由报警企业以及用户操纵的特殊环境引起的报警信号，美国UL标准规定每一报警系统每年最多只能有四次误报警，足见报警系统是弃之不得但又因误报警过多而招人恨的烫手山芋。,2误报警产生的原因,（1）报警设备故障或质量不佳引发的误报警报警产品在规定的条件下、规定的时间内不能完成规定的功能，称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。通常是由元器件的损坏或生产工艺不良（如虚焊等）造成。漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。事实上，环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化，产生漂移性故障。无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警，要减少由此产生的误报警选用的报警产品必须要符合有关标准的要求，质量上乘。,2误报警产生的原因,（2）报警系统设计不当引起的误报警选择好设备是系统设计的关键，报警器材因有适用范围和局限性，选用不当就会引起误报警。例如，震动探测器靠近震源就容易引起误报警；电铃声和金属撞击声等高频声有可能引起单技术玻璃破碎探测器的误报警。因此，要减少报警，就必须因地制宜地选择好报警器材。在设备器材安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面设计不当也会引发误报警。例如将被动红外入侵探测器对着空调、换气扇安装，室外用主动红外探测器没有适当的遮阳防护，报警线路与动力线、照明线等强电线路间距小于1.5m时未加防电磁干扰措施，都有可能引起系统的误报警。,2误报警产生的原因,（3）环境噪扰引起的误报警由于环境噪扰引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的误报警。例如：热气流引起被动红外入侵探测器的误报警；高频声响引起单技术玻璃破碎探测器的误报警；超声源引起超声波探测器的误报警等。减少此类误报警较为有效的措施一是采用双鉴探测器，当两种不同原理的探测器同时探澜到“目标”时，报警器才发出报警信号。二是在报警装置中采用CPU和数字处理技术、设置噪声门槛阈值、增加防宠物功能，提高报警装置的智能化程度，以此可在一定程度上降低环境噪扰引起的误报警。,2误报警产生的原因,（4）施工不当引起的误报警1）没有严格按设计要求施工。2）设备安装不牢固或倾角不合适。3）焊点有虚焊、毛刺现象，或是屏蔽措施不得当。4）设备的灵敏度调整不佳。5）施工用检测设备不符合计量要求。（5）用户操作不当引起的误报警用户使用不当，也可能引起报警系统的误报警。例如未插好装有门磁开关的窗户被风吹开；工作人员误入警戒区；不小心触发了紧急报警装置；系统值机人员误操作；未注意工作程序的改变等都可能是导致系统误报警的原因。,二、降低误报率的措施与途径,1采用双鉴式探测器为了降低采用单一探测原理装置易产生的误报，途径之一是采用双鉴式，也就是基于两种技术原理的复合式报警探测器。据统计，双鉴探头与单技术探头相比，误报率可相差400倍。更可以两次信号核实的自适应式双鉴探测器，或以两组完全独立的红外探测器双重鉴证来减少误报。有些公司还推出了微波+红外+IFT（双边独立浮动触发阈值）+微波监控（微波故障指示）的四鉴探测器。,2采用智能微处理器技术,2采用智能微处理器技术采用智能微处理器技术来进一步降低误报率，使探测装置智能化。（1）探测器内装微处理器探测器内装有微处理器，能够智能分析人体移动速度和信号幅度，即根据人体移动产生信号的振幅、时间长度、峰值、极性、能量等信号，与CPU内置的“移动/非移动信号特性数据库”作比较，如果不符合特性，则立即将其排除；如果属移动信号，则再进一步分析移动的类型，从而作出是否输出报警或者等待下一组信号的决断。（2）微处理器故障自动转换在双鉴器内当一种传感器技术发生故障时，能自动转换到以另一种传感器技术作单技术探测器。有些产品采用灵敏度均一的菲涅尔光学透镜与S-波段微波相结合来使探测器能准确地区分人与动物的移动。,2采用智能微处理器技术,（3）微处理器温度补偿对于被动红外探测器，以微处理器控制数字式温度补偿，实现温度的全补偿，并有非常理想的跟踪性，从而可克眼因温度升降而导致的误报和漏报。采用全数字化探测方案，即把被动红外传感器上的微弱模拟信号，不经模拟电路作放大和滤波等处理，而是将其直接转换为数字信号，输入到功能强大的微处理器中，再在软件的控制下完成信号的转换、放大、滤波和处理，从而获取不受温度影响和没有变形的高纯度、高精度及高信噪比的数字信号，之后再通过软件对信号的性质及室内背景的温度与噪音量作进一步分析，最终决定是否报警。此种措施提高了探测器对环境的适应性。此外，对于因工作原理造成的误报漏报，采取了下述有利于提高可靠性的措施。,2采用智能微处理器技术,1）由使用单一式或双式热电器件改为使用4个、8个等多个器件。对于因背景温度变化、其他不规则光等造成的同时向多个器件输入信号的情况，采用进行消除处理的误报解除拄术。另外，还利用多个器件减少因老鼠等小动物造成的误报。2）排除任何瞬间的误报原因为目的。在一定时间内，只有检测出多个检测脉冲时才报警。一般情况下，探测区域由几条线形警戒区（敏感光带）构成，入侵者在警戒范围内要通过几条感光带时才有效。因此，也有的设定26个脉冲。3）灵敏度自动调整功能。夏天背景温度与人体表面温度之间的差别较小，考虑到探测灵敏度下降的问题，有的探测器可以根据周围温度情况，自动调整探测灵敏度。4）提高信息处理的精确度。一般情况下，热电器件的信号输出为1个功率。不过，现在已研制出一种新的热电器件，即在一个热电器件中配置几个器件，能把一个个器件信号分别独立地取出来。利用这种新型器件，就可以根据一个个输出电子和时间差信息，按照独特的算法处理原则进行探测判断。有了这种高可靠性传感器，就能使误报漏报减少到最低程度。,2采用智能微处理器技术,（4）增加防宠物功能三维柱形光学系统技术能将影像按高度分解以供探测器作数字化分析。这种目标特征影像识别（TST）技术能够区分开人与宠物，同时不损失探测灵敏度。TST技术使探头允许宠物在防护区域内自由活动，甚至可以爬到家具上。,3工艺和技术上的改进,可以在制造工艺和技术开发上作改进，以提高检测能力。一些高可靠性低价位的新型探测技术始终在开发之中，例如微功耗的防盗雷达扫描技术等。（1）密封处理在含红外源探测器中，对红外源作全密封处理，从而能够防止气流干扰。（2）自动调整报警阈值有的探测器能自动调整报警阈值，通过具有可调脉冲数来减少误报和漏报，克服各类电磁波对其的干扰，例如采用双边独立浮动阈值技术IFT，仅当检测到频率为0.110Hz的人体信号时，才将报警阈值固定在某一数值，超过此数值则触发报警；对非人体信号则视为干扰信号，此时报警阈值随干扰信号的峰值自动调节但不给报警信号。有的探测器装有精密的电子模拟滤波器来消除交流电源干扰或用电子数字滤波器来减少电子干扰，更有通过在高频率的动态数字采样后，由微处理器软件来分辨射频电磁干扰，并将干扰与移动信号相分离。（3）四元热释电传感器有的探测器采用四元热释电传感器或独特的算法使之具有防止小动物触发误报的机制和功能。,3工艺和技术上的改进,（4）防遮盖功能有独特的防遮盖功能，在1m内发生的遮盖或破坏探测器企图，都将触发报警，探测器的球形硬镜片能增大所封锁的角度和范围，准确接收任何方向的信号。（5）多功能探测器将微型摄像机与探测传感器相结合形成多功能探测器，将更为全面有效。例如由带针孔镜头的扳机式CCD摄像机与双元红外及微音监听器构成的产品。（6）多工作频率微波探测器有3个微波工作频率可供选择，如10.515G、10.525G、10.535G.这样在某一区域内安装多只微波探测器时，不会产生同频干扰。此外，采用K波段（24G）微波探测，可有效地降低微波的穿透能力，减少环境干扰，既提高了灵敏度，还降低了误报。,4对外部环境的修正与改进,对于主动红外对射光束被遮断式探测器，是利用（0.721.5um）波长