在電子防盜探測(cè)器領(lǐng)域,被動(dòng)紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛,其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定。但隨著入侵者的反偵測(cè)技術(shù)手段不斷提高,普通被動(dòng)紅外探測(cè)器的局限性越來(lái)越明顯。新一代的被動(dòng)紅外探測(cè)器應(yīng)運(yùn)而生。下面對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器新技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。歡迎業(yè)內(nèi)人士討論。
一、被動(dòng)紅外探測(cè)器的主要工作原理及特性
被動(dòng)紅外探測(cè)器是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線(xiàn)來(lái)進(jìn)行工作的。探測(cè)器收集外界的紅外輻射進(jìn)而聚集到紅外傳感器上。紅外傳感器通常采用熱釋電元件,這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)出變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷,檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警。
這種探測(cè)器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以輻射敏感元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。
為了對(duì)人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。
被動(dòng)紅外探測(cè)器,其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋電元幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消,于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。
一旦入侵人進(jìn)入探測(cè)區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過(guò)部分鏡而聚焦,從而被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。
多視場(chǎng)的獲得,一是多法線(xiàn)小鏡而組成的反光聚焦,聚光到傳感器上稱(chēng)之為反射式光學(xué)系統(tǒng)。另一種是透射式光學(xué)系統(tǒng),是多面組合一起的透鏡-菲涅爾透鏡,通過(guò)菲涅爾透鏡聚焦在紅外傳感器上。
這要指出的是被動(dòng)紅外面的幾束光表示有幾個(gè)視場(chǎng),并非被動(dòng)紅外發(fā)紅外光,視場(chǎng)越多,控制越嚴(yán)密。
被動(dòng)紅外深測(cè)器優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
本身不發(fā)任何類(lèi)型輻射,器件功耗很小,隱蔽性較好。
價(jià)格低廉
缺點(diǎn):
容易受各種熱源、陽(yáng)光源干擾。
被動(dòng)紅外穿透力差,人體的紅外輻射容易被遮擋,不易被探測(cè)器接收。
易受射頻輻射的干擾。
環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí),探測(cè)和靈敏度明顯下降,有時(shí)造成短時(shí)失靈。
二、被動(dòng)紅外探測(cè)新技術(shù)說(shuō)明
下面針對(duì)上述的被動(dòng)紅外探測(cè)器的缺點(diǎn),結(jié)合朗恩探測(cè)器的紅外探測(cè)技術(shù),進(jìn)行詳細(xì)分析。
通過(guò)對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器的缺點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn),我們實(shí)際上要解決誤報(bào)和探測(cè)能力下降的問(wèn)題。誤報(bào)問(wèn)題:為了降低誤報(bào)率,只要排除誤報(bào)等因素就可以大大降低誤報(bào)率。
1.誤報(bào)因素可分為二類(lèi):
外界因素:
外界的光熱源(尤其是白光光源): 如陽(yáng)光、照明光源等。
外界的射頻信號(hào)等。
內(nèi)部因素
內(nèi)部由于器件等的噪聲和干擾,如光熱釋感血器的信號(hào)瞬變等。
針對(duì)以上情況朗恩探測(cè)器的新一代紅外探測(cè)器采用一些獨(dú)持的技術(shù)來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。
首先在紅外透鏡的焦點(diǎn)上,應(yīng)用不同電路分別連接的兩個(gè)光熱感應(yīng)器。特殊的透鏡將覆蓋區(qū)域分為多個(gè)靈敏度一梯形的保護(hù)區(qū),并保證了保護(hù)區(qū)內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度。獨(dú)特的透鏡還可以充當(dāng)紅外濾光鏡,表面經(jīng)過(guò)特殊處理的黑色透鏡允許可見(jiàn)光和短波紅外線(xiàn)(在大多數(shù)有白光光源的地方都存在)射入,然后被其黑色底座所吸收。黑色紅外透鏡只反射波長(zhǎng)符合人體移動(dòng)的紅外線(xiàn),將其反射到光熱感應(yīng)器上。通過(guò)已申請(qǐng)專(zhuān)利的白光濾光鏡,探測(cè)器可以防止白光干擾。如果某人進(jìn)入或離開(kāi)探測(cè)器覆蓋的一個(gè)或幾個(gè)區(qū)域,探測(cè)器應(yīng)可以探測(cè)到紅外輻射能量的變化,A/D轉(zhuǎn)換器將感應(yīng)器送出的信號(hào)數(shù)碼化后,再用Visatec(基于快思邏輯基礎(chǔ)上的全數(shù)碼高智能信號(hào)分析技術(shù))信號(hào)處理器進(jìn)行分析,然后才發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
這個(gè)過(guò)程涉及到探測(cè)中的所有標(biāo)準(zhǔn),如信號(hào)的振幅、時(shí)間、格式、能量和頻譜等,再加上從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際提取的統(tǒng)計(jì)信息。這些標(biāo)準(zhǔn)須結(jié)合判斷探測(cè)它們的合理性,只有在結(jié)果符合強(qiáng)行闖入的標(biāo)準(zhǔn)后,探測(cè)器才發(fā)出報(bào)警。對(duì)光熱感應(yīng)器的信號(hào)進(jìn)行數(shù)碼化處理,可以消除信號(hào)的瞬變和電磁波的干擾等。
2.探測(cè)能力的降低:
探測(cè)能力下降可分為幾個(gè)方面:
探測(cè)器各探測(cè)視場(chǎng)分布不合理: 如空隙過(guò)大等。
探測(cè)器被遮擋。如被泡沫、噴霧(入侵者經(jīng)常使用的手段)紙,衣物等。
由于體溫和環(huán)境差別不大,造成探測(cè)能力下降。
針對(duì)以上情況,朗恩探測(cè)器采用以下方法來(lái)解決問(wèn)題:
不同電路連接的兩個(gè)光熱感應(yīng)器,位于黑色紅外透鏡的聚焦點(diǎn)上。
透鏡將覆蓋區(qū)域分為多個(gè)靈敏度一樣的視場(chǎng)并保證了視場(chǎng)的信號(hào)強(qiáng)度,視場(chǎng)交錯(cuò)分布,形成了類(lèi)似棋盤(pán)的緊密分布形式。
防遮擋監(jiān)視:
獨(dú)特的電子適配實(shí)防遮擋部件,能監(jiān)視探測(cè)器,防止被遮擋進(jìn)行破壞。如果探測(cè)器窗口或靠近探測(cè)器的任何區(qū)域被一些物品所遮擋,如泡沫、金屬片、噴霧、帽子、紙板、盒子和衣特等,都將進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。在白天模式下,一旦探測(cè)器被遮擋,遮擋報(bào)警會(huì)同時(shí)顯示在防遮擋監(jiān)視輸出繼電器和報(bào)警輸出繼電器上。報(bào)警繼電器會(huì)停止,同時(shí)防遮擋輸出會(huì)啟動(dòng),直至遮擋品被挪走為止。
智能化溫度偵測(cè):可通過(guò)差分方式迅速偵測(cè)出視場(chǎng)里微小溫度變化。
3.其他一些新技術(shù)應(yīng)用:
獨(dú)特的防小寵物過(guò)濾功能
完備的電壓監(jiān)控
電子線(xiàn)路和感應(yīng)器自動(dòng)的定期自檢功能
獨(dú)特的電子線(xiàn)路(帶插頭)和感應(yīng)器分開(kāi)設(shè)計(jì)技術(shù),便探測(cè)器安裝更為簡(jiǎn)便
全密封的探測(cè)器,可防止昆蟲(chóng)和氣流進(jìn)入。
三、關(guān)于中國(guó)大陸地區(qū)雙鑒探測(cè)器的一些看法
目前,中國(guó)大陸地區(qū)雙鑒防盜探測(cè)器(紅外+微波)在市場(chǎng)中占據(jù)了一定份額,但普通雙鑒防盜探測(cè)器(紅外+微波)具有相當(dāng)大的同限性。
雙鑒防盜探測(cè)器(紅外+微波)首先是在普通單純被動(dòng)紅外探測(cè)器誤報(bào)率高的情況下才產(chǎn)生的,而朗恩探測(cè)器的智能被動(dòng)紅外探測(cè)器已大大降低了誤報(bào)率。
普通雙鑒防盜探測(cè)器(紅外+微波)雖然采用了紅外報(bào)警和微波報(bào)警相與的關(guān)系,但這樣也就降低了探測(cè)能力。
微波本身具有一定的穿透能力(如墻壁等),增加了誤報(bào)率。
微波可以被金屬屏蔽,在實(shí)際應(yīng)用中(如冰箱)增加了探測(cè)的局限性。