多传输技术并存 报警信号选有线OR无线

2013-11-09 20:47:38来源: 中关村在线

    多种传输技术并存

    报警信号传输分为前端探测器与控制器间的信号传输和控制器到地区报警中心间的信号传输二大部分,其间的技术和应用方式是完全不同的,本节只涉前端探测器与控制器间的信号传输。而前端探测器与控制器间又常有三种信号传输方式:即主机本机的多线制防区、主机总线扩展防区和主机无线扩展防区。

    报警控制器的报警探测技术发展正是沿着多线、总线、无线轨迹发展的。不妨考察一下现在国内外主流的报警控制器,都包含了上述三种报警信号传输技术。大型主机在板多线制防区一般有8~9个,其特点是有非常的稳定可靠性和报警响应非常敏捷(300毫秒左右);总线扩展防区其常采用RS485或类似的厂家专用总线技术,其特点是突出扩展的大范围、大容量(有可扩容到数百上千个防区)和扩容的方便性,其常可有多种总线扩展模块可选择,例如单防区模块、双防区模块、8防区模块等等,其报警响应时间不会超过2秒。

    总线防区扩展也常可看出厂家的技术水平,有国外著名品牌其单双防区模块不需要单独敷设供电线缆,工作用电取自信号总线;而无线扩展防区其特点是突出扩展的异常灵活性,因无需敷线使得系统扩展非常便捷,使系统不受不可预测性所束缚。无线扩展一般由无线收发模块、无线中继模块和无线探测器等组成,其无线探测器包括无线发射器+探测器,而探测器可各种型式,如红外、双鉴、微波、震动、玻璃破碎探测器等。尽管其具灵活性,但受建筑和电磁环境的影响是不可避免的,无疑这给系统调测带来一定的难度。

    基于上述三类技术的特点,系统设计人员实际上也规划了三类技术不同的应用需求。非常稳定可靠和高敏捷性的多线制防区比较适合对如金库等类最重要的场合的监测应用(当然监测点离报警控制器安装点不能太远,数十米内);而总线防区比较适合远距离的相对次重要的防区,甚至于数百上千米的远程点,其不管是离散的还是集中的都能提供相应的总线扩展模块解决方案;而无线防区考虑到信号干扰和建筑屏蔽因素,故其控制范围绝不宜过远和过大,建议重要的场合不宜采用无线防区,而如类似别墅式的一幢建筑内又不方便敷设线缆的场合是较为适宜的应用。

    最后顺便提一下,一个完备的防盗报警系统应具有三大功能:报警探测、报警联动和报警上传。当前主流的或稍正规的品牌都具备上述三大功能,前述的三种探测方式就是解决报警探测;报警联动应包括联动声光报警器、报警打印、与它方系统(视频监控、门禁等)的联动,较好的报警品牌便具有齐全的联动配套接口模块可选(PGM、继电器等电路,通过编程可实现联动警笛、警灯、门锁、各类开关和监控设备等);针对报警上传即报警控制器具备与地区报警中心联网接口,其可包括电话、有线IP网络、无线GSM等,且报警控制器兼容报警信息上传的标准传输协议,如ContactID,4+1/2,CFSKIII等。

    无线传输技术

    无线传输方式就是利用无线电波传送报警信号,该方式需配发射机和接收机,探测器与发射机连接,其探测器可以是各种型式的。无线报警系统采用微机编码控制方式,即通过微机自动检错和纠错技术,使无线报警系统的可靠性和抗干扰性获得提高,但无线信号的传输受发射机功率、接收机灵敏度、地形、建筑结构等等的影响,安装使用前必须认真调试,应避免在同一区域内存在同频或邻频的干扰源信号。现在,我国的无线报警系统都规定采用射频315MHZ或433MHZ的无线收发电路,常采用硬件或软件编解码方式。

    由于无线报警不需要布线,不仅能省线材费用而且在装修好的房子里有很大的安装优势。无线报警最大的缺点就是安全性差,容易受干扰。如同频干扰,环境干扰。而且国内无线主机很少能做到去检测无线探测器状态,及电池寿命等问题,应该说无线报警隐患比较大。而国际著名品牌的无线控制器会采取多频率通信,双向通信等技术,安全可靠性大可提升,但价格也随之会攀升。

    目前,人们对无线信号传输的稳定性仍表示疑问,如无线产品传输容易受到如雷击、电磁干扰等影响,使信号的稳定性极大地降低,而目前跳频技术的发展,已经大大增强了无线传输的抗干扰性,无线信号在受到干扰的时候,会自动跳频到另一个频道,从而保证无线信号传输的稳定。并且一般的民用安防相比金融等重要机构的要求要低得多,所以无线安防产品可以完全满足民用安防的需要。

    针对无线信号传输的稳定性、可靠性等问题有国外著品品牌,如以色列瑞斯可的Agility无线报警系统就采取了相应的强有力措施:

    1、双向无线技术,确认信号反馈:传统的无线探测设备有个缺陷,即当前端探测器检测到警情发送给控制器后,控制器是否真的成功接收到报警信号,双方均不得而知。然后,Agility无线报警系统其双向无线确认技术就能解决此类问题。前端探测器发送报警信号给控制器,当报警控制器成功接收到报警信号后,即会立刻返回确认信号给前端探测器,以确保报警信号的正确传递,可以说双向无线确认技术在报警产品里不多见的。

    2、电磁环境和探测器状态监测:随着无线电磁干扰的日益严重,使应用环境变得非常复杂,由此也阻碍了无线设备的应用,其关键问题是传统技术不能依据环境电磁干扰和前端无线探测器的状态来提出相应的技术对策,从而使得探测器受环境电磁干扰机率增加,使得探测器的无线信号的强度减弱;另外,探测器电池电量欠缺等的影响,也使系统无法正常工作,并影响到报警信息的有效传递,导致探测器的探测距离变短、不工作、漏/误报等现象发生。然后瑞斯可的Agility报警系统就具备有环境背景噪声、无线探测器信号强度、无线探测器电量状态检测功能,其能在系统操作键盘上以数字形式直观地显示出背景噪声大小、探测器信号强弱和探测器电能存储量,其将非常方便工程人员和用户选择最合适的安装方案,能够及时给探测器更换电池,从而使得报警系统始终处于良好的工作状态,而不只是成为一个摆设。

    又如霍尼韦尔通过针对无线射频315MHz和433MHz设计的58xx无线协议,以及基于调频扩频技术的GWP无线协议,可以大大提高信号传输的安全性和带宽,其也只有少数有实力的公司才会拥有自设的协议。

    无线传输与电磁干扰

    一般而言,电子设备的干扰源很多来自不干净的供电电源,而对于无线报警系统,尽管电力供电线路里的“噪声”干扰能引发误报,但危害更大更值得关注的是来源于空气中的各式电磁波干扰。

    为什么无线报警系统比有线报警系统更容易受到空中电磁波的干扰而出现误报警呢?原因在于前者比起后者在处理器中多了一个无线接收电路,这就等于向空中的电磁波干扰敞开了一个可以进入的大门。而弥漫在空气中的电磁波其不仅有有关部门批准分配好的那些特定频率的广播电台、电视台和无线通讯收发站等,而当一辆汽车点火发动、太阳黑子爆破、大电流电器设备突然启动、自然界的雷电,甚至电焊机工作都有可能向空中释放电磁波。

    这些电磁波不但频率反复无常,而且遭遇其它电磁波或遇建筑物反射时,会汇聚成为一种泄波,这些杂乱无章的电磁泄波对无线接收电路的干扰范围是非常宽泛的。

    又为什么无线报警系统既采用了“先进的无线编解码技术”,仍然也会受到其它电磁波的干扰而出现误报警呢?

    在各种电磁波环境下,电磁波在不断地变化着,而这些不断变化着的电磁波一旦与安装在这个环境里的某套无线设备的接收电路产生“对应效应”后,误报警就必然发生。所以,无线防盗报警器受到电磁波干扰而容易出现误报警可以从以下两个方面来理解:

    1、对应关系因素:无线报警器基本工作模式是前端探测器探测到警情后,通过自身的无线发射电路向空中发出一串带编码的电磁波;后端控制器中的无线接收电路接收到这串带编码的无线信号经过解码开始报警。但空中的电磁波每秒钟都会发生多次杂乱无章的变化,一旦变化对应了编解码,误报警就会发生。

    2、电磁波强度因素:当一种频率的电场强度超过了另一种频率的接收电路抗干扰强度,及加之泄波的作用,就有可能对另一频率的接收电路产生“击穿”效应。所以,当空中出现一个瞬间的强大电磁波,例如雷电、太阳黑子爆破或靠近防盗报警器的电焊机启动等,都有可能引起无线报警器的误报警发生。

    大区域报警无线联网

    如第一节所述,报警控制器无线传输联网有两重含义,一是面向探测器无线联网,二是面向区域报警中心无线联网。

    面向探测器联网,现在的报警控制器都具备:有线多线+有线总线+无线,而与区域报警中心联网,当今的报警控制器也多具备多形式联网技术,譬如采用电话联网、TCP/IP联网、无线GSM联网,其联网模块内置了各种联网协议,报警控制器具有多网自动报警上传功能。而在区域接警中心具有专业的接警处理器和装载管理软件的上位接处警管理计算机,从而使得成百上千台前端报警控制器借助电话或TCP/IP或电信无线网实现大范围的联网。

    从以往的安防展上已看到,有报警控制器厂家能真正做到其控制主机的ARM处理器除具有强大的报警控制功能外,还内嵌了各种联网接口,而不是以单独模块形式外置,能支持各类网络接入,后端平台可实时查看报警控制器工作状态,不是“拷贝”键盘功能,能将所有主机状态、系统事件等上传到区域接警中心。

    目前,国内联网报警有很多通讯方式,其中发展最成熟、应用最广的是电话方式,其组网简单,稳定可靠,能方便地将警情发送给联网中心和用户电话或手机。但电话拨号报警方式的缺点也非常明显:速度慢(10秒左右)、拨号产生话费。另外,诸多原因都会导致用户到中心的通信瘫痪,如欠费停机、局端故障、故意破坏等,不能实现对前端查询、报警核实和电话线状况了解等,而IP联网或GSM无线联网报警能有效解决电话联网所遇到的问题。

    从国内外发展看,今后的联网报警系统传输技术将向复合多路传输发展,要求报警网络具备两种以上的网络连接或传输介质,且不同媒介在安全方面应该具有互补性。针对目前广泛采用的电话联网报警来说,在安全性上最具互补性的连接方案就是采用无线传输作为备用方式,是最经济、最符合国情的解决方案。

    目前业内的双网报警控制器主要由无线和有线模块构成,其报警主机能够在不干扰原电话线使用的前提下,检测电话线的状态,一旦发现电话线不能正常使用,就自动切换到无线报警模式,接续地将信息传送给接警中心。当前,除有线的PSTN和IP网络外,无线技术已成为行业关注的重点。

    报警系统警情报告通讯方式呈现出多样化并存的形式,如从最基本的多线、RS485总线、无线射频,再到PSTN、TCP/IP、GSM、GPRS等,几乎涵盖所有通讯方式。在与区域中心联网方式上,报警控制器都兼有有线网络+无线网络。不过,虽然同样是走网络化道路,各厂家的探索理念各有千秋,有的选择是原有成熟系统升级改造,通过打“补丁”办法增加联网通讯模块,而有的则是“破土新建”,采用全新架构,实现新功能全在板设计。

    结语

    归纳一下,现在的报警控制器在探测器到控制器间的有线多线+有线总线+无线技术已经比较成熟,关键乃是提高无线可靠性;而对于区域联网报警上传现大多能在PSTN联网功能上实现IP网络化升级和增设无线联网模块,由此使得信息传输速度小于2秒,报警更快捷,大规模组网更顺畅。

    多网即IP+PSTN+GSM/3G通讯方式,互为冗余极大地提高了报警上传的可靠性。每个网络设备带有心跳功能,交互检测各报警终端是否正常,让用户享有类似专线功能的服务,一旦线路或设备故障,即刻报警。另外,通过增加网络通信带宽,则可以叠加多媒体信息,实现报警音视频复核,由此,大大提升了报警系统的安全度和可靠性。

 

关键字:无线

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2013/1109/article_6371.html
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