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分析:入侵探测技术的发展及应用现状

2016-09-22来源: 上海广拓 关键字:入侵探测技术  周界安防

   前言:在数字化和网络化趋势的双重驱动下,周界安防入侵探测装置也迎来了全新的变革和突破。一方面通过智能算法的应用,极大的改善了设备漏报误报的情况,另一方面基于全网络化的架构,降低了工程施工的复杂程度和成本。本文将围绕着目前入侵探测技术在数字化和网络化方面实现的双向突破展开相关探讨!

  入侵探测器作为有效防范入侵行为的电子装置,在周界安防系统中拥有广泛的应用,按照探测技术的类型划分,目前入侵探测器主要有脉冲电子围栏、红外入侵探测器、张力式电子围栏、光纤振动入侵探测器和泄漏电缆入侵探测器。其中,脉冲电子围栏发展迅速,已经成为最主流的入侵探测技术。

  入侵探测技术类型及适用的场景

  脉冲电子围栏入侵探测

  脉冲电子围栏采用先进的“阻挡为主,报警为辅”周界安防理念,集“威慑、阻挡、报警、安全”于一身。当有人非法翻越或破坏围栏时,脉冲电子围栏系统能立即发出高压脉冲进行阻击,在做出有效防范入侵行为的同时,脉冲主机将探测到的报警信号传送给控制中心,安保值班人员可根据屏幕上的入侵区域现场实时画面以及电子地图上的具体 位置通知附近安保人员赶赴现场并及时处理。在目前市面上的探测器中,脉冲电子围栏具有无漏报、误报率极低、环境适应性强等特点,是目前市场上最稳定也是最主流的产品。

  脉冲电子围栏与传统的红外、微波、静电感应等周界安防系统相比,不受地形和环境限制、且安全性高,因而也被广泛应用于世博会、奥运会、工矿企业、仓库变电站、停车场、养殖场、机场、监狱、农场、部分住宅小区等各个行业。

  红外入侵探测技术

  红外入侵探测器的探测原理是利用经LED红外发光二极管发射的脉冲红外线,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至远距离,由受光器接收,当红外脉冲射束被遮断时就会发出警报。红外线是一种不可见光,而且会扩散,投射出去之后,在起始路径阶段会形成圆锥体光束,随着发射距离的增加,其理想强度与发射距离呈反平方衰减。

  虽然目前红外入侵探测器因为价格低廉的优势而拥有较大市场,但其易受小动物、雾气、雨雪等环境因素产生误报,另外安装方式、角度、位置的不同也会造成一定影响,同时,红外入侵探测器无实体围栏,有时甚至造成短暂失灵的缺点也深受用户诟病。

  红外对射主要适用于小区、工厂等场所,必须配合实体围墙使用。

  张力式电子围栏入侵探测

  张力式电子围栏是一种阻止人体逾越的实体障碍物,并具有感知攀爬、拉压、剪断等入侵行为的探测装置集合体,是一种新型周界防入侵报警设施。它是一种“有形”的报警系统,给入侵者“可见”的威慑感,令其产生心理压力。张力式电子围栏把报警和警戒有机地结合起来,做到预防为主,防报结合,在安装该系统后,相当于在围墙顶上形成一道“有形”的电子屏障,增加了围墙高度,使从墙内外都不能轻易攀越入侵或逃离。

  张力式电子围栏由于采用全新的探测方式和特殊的信号处理方法,将环境因素对张力报警阈值变化的影响降到最低,与红外类周界探测器相比,其环境适应性有较显著的提高。

  张力式电子围栏被广泛应用在住宅小区、幼儿园、中小学、易燃易爆场所。

  光纤振动入侵探测

  光纤振动探测器的工作原理是发射激光器发出直流单色光波,通过光纤耦合器进入传感光纤,当传感光纤受到沿线外界震动干扰后,将会引起光波在光纤传输中相位的变化,形成干涉的光信号。光纤振动探测器就是通过对干涉信号的还原,通过非常复杂的算法还原出真实的报警信号。

  传感光纤可以挂网或埋地安装,具有前端不带电、随形安装的特点。光纤振动探测系统因为发展时间较短,核心算法尚不成熟。同时工作原理是通过振动来检测入侵信号,受风、雨影响较大。误报率较高,产品的可靠性仍需市场的检验和进一步提高。

  光纤振动探测器主要使用于石油、化工厂等场景。

  泄漏电缆入侵探测

  泄漏电缆入侵探测器采用双根泄露电缆平行铺设方式,一根发射信号、另一根接收信号,沿着埋入电缆周围形成了一个看不见的柱形电磁场防护区域。当人体和金属体在这个区域移动时,就引起了电磁场扰动而被探测器检测到,随即产生报警信号。

  泄漏电缆入侵探测器具有隐蔽安装、随形安装、空间安装的特点。因为是通过电磁场变化检测报警信号,因此对安装环境要求较高,要求附近不能有金属围栏、发射基站、埋地电缆等导电物体。同时对环境较为敏感,当附近有车辆经过时都会产生误报。

  泄漏电缆入侵探测器适用博物馆等地。

  电子围栏入侵探测技术方面的突破

  脉冲电子围栏是通过主机的发射端口向前端围栏上的合金线发射脉冲电,由接收端接收脉冲电信号,使电子围栏系统形成一个完整的回路。一旦有人为入侵,造成相邻两根合金线的短路或者有人故意破坏剪断前端围栏合金线(开路),脉冲电子围栏主机会及时发出警报并通过通信线路传送至控制中心。

  在脉冲电子围栏行业蓬勃发展的当下,却有着两个致命的技术弊端困扰着行业从业人员多年:单线触网不报警和旁路跨接不报警,为用户带来了极大的安全隐患。   目前市面上的脉冲电子围栏产品单线触网虽然可以对入侵者产生电击,在电阻很小的时候有些产品也会产生报警,但当电阻很大的时候就不会报警。这也就是说,当入侵者穿着球鞋或带着塑胶手套以单线触网方式攀爬围栏,则市面上的电子围栏将不会产生报警,而入侵者所穿戴的绝缘材质物品也可阻挡其遭受前段围栏的电击,使其顺利翻越围墙,存在严重的防范漏洞。

图示:旁路跨接系统

  旁路跨接不报警是现有电子围栏的另一技术弊端。旁路跨接分为单线旁路跨接(图1)和回路旁路跨接(图2),当入侵者用短路线分别连接电子围栏前端每根金属线的两端(单线旁路跨接),或用两(四)条短路线在围栏网络接线跨接处分别连接相间隔的金属线(回路旁路跨接)后,电子围栏前端产生失效区,而当失效区金属线被剪断时,主机不报警,入侵者就可以趁这个“漏洞”翻越围栏,造成财产损失。

 

图1 :单线旁路跨接

图2:回路旁路跨接

  为了弥补电子围栏的缺陷及增加客户的安全保障, T6/T8系列触网防旁路型脉冲电子围栏采用独创的Smart DEC智能算法(全称“防等电位破解技术”),能通过识别前端触网情况,实现单线触网报警、防旁路报警、短路报警和断路报警这四类报警方式,从真正意义上解决了长久存在的技术漏洞,提升电子围栏的安全性。”

  入侵探测器在误报漏报方面的规避措施

  入侵探测器原则上不允许有漏报,如何在没有漏报的基础上减少误报是目前入侵探测技术急需解决的问题。现如今,减少误报普遍着力于对硬件的改进,即提升传感器与前端关键元器件的性能。传感器负责对收集信号进行分析,分析的准确程度越高,就越能将各种误报的信号排除在外。

  红外入侵探测器可以通过增加对射的光束,例如4光束、8光束等增加光束覆盖的宽度来减少小动物穿越时引起的误报。

  光纤振动入侵探测器可以通过对外界干扰因素建模,改进软件的算法,在室外增加风雨探测器通过对算法的补偿减少环境因素引起的误报。

  泄漏电缆入侵探测器可以通过改进前端泄漏电缆线的工艺,将电磁信号平均的覆盖在防区内,同时在发射电磁波的频率上做到可以根据环境自动调节避开和环境相同的频率。这样就可以进一步减少误报。

  不过,从总的趋势来看,入侵探测器正不断向数字化技术迈进,并成为一种主流趋势。与以往探测器在硬件上的更迭相比,现在数字化的技术越来越偏重于软件,即把一些产生误报、漏报的可能情况,比如小动物、风、雨、雪等干扰信号进行软件建模,通过软件算法识别出各种误报信号,这样就可以减少误报情况发生的机率。

  在这个方面, T6/T8系列脉冲电子围栏主机采用Smart DEC智能算法,通过感知电子围栏金属线上的磁场变化,并经由一系列精密运算,从而精准判断出前端围栏的触网情况,全面革新了电子围栏的报警技术。当前端围栏被碰触,搭载于主机内的Smart DEC智能算法能够通过计算围栏金属线上电磁场的变化量辨别出是人体还是小动物的触碰,并针对人为入侵行为向控制中心发出报警信号,极大减少电子围栏产品的误报率。同时,当入侵者使用短路方式对前端围栏进行接驳,围栏金属线上的电磁场平衡将被遭到破坏,Smart DEC智能算法通过对电磁场平衡波动的监测准确探知入侵者的旁路跨接行为(包含单线旁路跨接和回路旁路跨接),并即刻将报警信息发送控制中心,为安保人员进行处警提供绝佳的时间优势。

  入侵探测器的另一个发展趋势是网络化,现阶段周界安防领域高级别的电子围栏系统普遍采用全网络化架构,和MK智能控制终端、SMC3000管理平台组成三级网络结构,具有降低施工费用和设计简单的优点。

  降低施工费用:利用现有的网络,施工时不需要额外的铺设通信线路、不需要熔接光纤,只是简单的将网线插入主机和光纤收发器,施工费用至少减少30%;   设计简单:方案设计中可以把网络摄像机和脉冲主机的通信网络合并,使用多路光纤收发机接入控制中心。

  此外, 伴随着周界安防系统和其他安防设备联动性的加强,电子围栏周界报警系统还可以和视频监控系统、语音对讲系统、灯光控制系统有效集成。当有人非法翻越围墙或破坏围栏时,脉冲电子围栏具有阻挡作用,同时联动视频监控系统弹出报警点视频画面,进行视频复核。

  最后,在处警的应用模式上,受益于 “互联网+”思维的影响,警情处理移动化也成为趋势之一,并带来更加灵活和时效性的处警方式,通过云警APP管理前端电子围栏防区信息一目了然,推送机制保障报警信息即时送达,报警信息列表轻松查看报警详情,随时随地处理警情。

关键字:入侵探测技术  周界安防

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/article_201609229819.html
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