作者從無線被動紅外探測器的探測與傳輸?shù)姆€(wěn)定性、探測器功耗和防破壞性能三方面來解析了無線被動紅外探測器的技術(shù)運用
無線探測器是采用無線發(fā)射技術(shù)將報警信息通過空間電磁波以輻射方式發(fā)送給報警控制主機,實現(xiàn)報警上傳。無線探測器由于采用無線發(fā)射技術(shù),無需布線施工,大大節(jié)約了施工及管線成本,具有免布線、安裝方便、節(jié)約施工成本等諸多優(yōu)點,比較適用于防范現(xiàn)場分散、布控場所不便布線或已裝修完成的場合,因此在民用市場已較為廣泛地被應(yīng)用。
探測與傳輸穩(wěn)定性
無線探測器目前應(yīng)用比較廣泛的是無線被動紅外探測器,衡量無線被動紅外探測器的主要指標(biāo)主要有穩(wěn)定性和功耗。
穩(wěn)定性主要是指紅外探測的穩(wěn)定性和傳輸?shù)姆€(wěn)定性,紅外探測穩(wěn)定性主要指標(biāo)是誤報率,由于紅外探測器屬于微信號檢測,容易受氣流湍動、白光、電磁輻射和環(huán)境因素的影響,如何在不影響探測靈敏度的前提下提高探測器的探測穩(wěn)定性,是各個生產(chǎn)廠家努力的方向,提高探測穩(wěn)定性主要采取的措施有:
1、采用微處理器技術(shù),通過對受氣流湍動、白光、電磁輻射、寵物、搖擺物體等誤報因素建立算法模型,對
傳感器獲取的信號進行算法分析,濾除誤報因素,以提高探測器的穩(wěn)定性;
2、光學(xué)系統(tǒng)的改善,與紅外傳感器配套的光學(xué)系統(tǒng)有三種,即反射式、透射式和折射式。透射式主要是采用菲涅爾透鏡,作用有兩個:一是聚焦作用;二是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在被動紅外探測器上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號。新型菲涅爾透鏡所采用的精密空間分割+精確能量聚焦技術(shù),在實現(xiàn)高探測靈敏度的同時,還極大地降低了誤報率,來改善探測的穩(wěn)定性;
3、采用兩個或兩個以上傳感器相結(jié)合的方式,通過視窗分割技術(shù)結(jié)合算法分析,降低探測器由于電磁干擾、白光及寵物導(dǎo)致的誤報,提高穩(wěn)定性;
4、采用兩種探測技術(shù)或以上的探測傳感器相結(jié)合的方式,通過兩種不同的探測技術(shù),常見的為被動紅外+微波的方式,紅外傳感器通過檢測目標(biāo)物體與環(huán)境的溫度差而產(chǎn)生報警,在環(huán)境穩(wěn)定接近人體體溫時靈敏度大大降低;而微波方式的基本原理是以多普勒頻移效應(yīng)為依據(jù),以移動物體為探測目標(biāo),當(dāng)然這里所提到的移動目標(biāo)無論是有生命的或無生命的物體只要是在探測器所能探測到的范圍內(nèi)有物體移動就能產(chǎn)生多普勒頻移效應(yīng),并不受環(huán)境溫度影響;因此這兩種探測技術(shù)相結(jié)合,可以極大提地升探測器的穩(wěn)定性。
同時,由于無線探測器采用空間電磁輻射的方式傳輸報警信號,屬于開放信號,易被干擾和破譯,因此現(xiàn)在的無線被動紅外探測器也通過技術(shù)改善來提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,從OOK調(diào)制方式到FSK調(diào)制方式、從探測器到控制器單向信號傳輸?shù)教綔y器與控制器間雙向信號傳輸、從固定編碼到滾動碼等技術(shù)的采用,都大大提高了傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。
無線探測器功耗
由于無線探測器大都采用電池供電,因此電池的使用壽命也成為評判無線被動紅外探測器的重要指標(biāo),改善電池的待機時間主要采用三種方式解決:
1、降低待機電流:目前一般無線被動紅外探測器的待機電流都在100μA以下,有些廠家的產(chǎn)品甚至可以達到10μA以下,這樣就可以大大提高電池的使用壽命。
2、提高電池容量:現(xiàn)在無線被動紅外探測器大都采用高容量鋰電供電,如亞硫酸鋰電池、鋰錳電池等,其容量可達1500mAh以上,雖然這些電池的采用可以極大提升電池的壽命,但實際使用中也存在不易購買和單價高的問題,因此高性能堿性電池也是不錯的選擇。
3、提供省電工作模式:無線被動紅外探測器最大的耗電是無線發(fā)射,很多廠家提供省電工作模式來降低無線發(fā)射的頻次,以達到省電的目的,主要采用兩種方式,一種方式是延長兩次無線發(fā)射的間隔,在探測器被觸發(fā)報警發(fā)射后固定封鎖檢測電路幾十秒甚至上百秒,待設(shè)置的時間到達后才進行再次恢復(fù)正常檢測,但易產(chǎn)生系統(tǒng)漏洞和安全風(fēng)險;另一種方式是采用智能識別方式,當(dāng)探測器被觸發(fā)報警發(fā)射后進入封鎖時間,一般為7-10秒,在封鎖時間結(jié)束后,如果仍檢測到有人員在探測區(qū)域內(nèi)活動,就不再發(fā)射報警信號,只有在紅外報警后10S內(nèi)未檢測到有人員在探測區(qū)域內(nèi)活動,才會再次發(fā)射報警信號,這種方式較前一種方式更具有省電效果,尤其在人流量比較大的場所,如超市、商鋪、辦公場所等,同時由于最短的封鎖時間只有7-10S,系統(tǒng)風(fēng)險大大降低。
同時由于無線被動紅外探測器在電池電量不足時極易由于電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致誤報,因此無線被動紅外探測器還應(yīng)該具備電池電量不足提示功能,可以是探測器本體LED指示提醒,也可以通過無線發(fā)射方式通知主機,由報警主機聲光提醒或電話、短信通知用戶,并且在電池電量不足的情況下仍能確保探測器穩(wěn)定工作時間7天以上。
防破壞性能
由于無線被動紅外探測器與報警主機處于分離狀態(tài),無線被動紅外探測器的防破壞也是要考慮的因素,無線被動紅外探測器必須設(shè)置有防拆開關(guān)檢測,一旦探測器外殼被開啟應(yīng)能立即啟動向報警主機報警;如果探測器為了省電還設(shè)置了電源開關(guān),即使在電源開關(guān)關(guān)閉的情況下,防拆開關(guān)被觸動仍然應(yīng)該能夠立即啟動向報警主機報警,而且電源開關(guān)應(yīng)能告知報警主機,避免被惡意破壞而導(dǎo)致系統(tǒng)漏洞。
未來無線被動紅外探測器將會不斷完善,追求更高的穩(wěn)定性和安全性。
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