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1、红外线幕墙产品的技术特征与应用主动红外入侵探测技术的发展历程文/图作者广州天网安防科技有限公司邱亮南 红外线幕墙防范效果示意图。主题语以多根灯柱造型的单体产品,可以形成高2米、间隔距离为100米、封闭式有效防范界面的产品远距离红外线幕墙。在目前周界入侵防范应用的诸多探测介质中,主动红外线防范介质以其视觉不可见、环境与目标不相干性1好、对人体无伤害等特性占有显著优势;其产品以安装便利/价格合理占据主导地位(各种类型产品销售量以百万对/年计并在当前局势下需求呈明显增长趋势。但受制于产品原有技术的局限,其潜在的缺陷有待改进。红外线幕墙是广州天网安防科技有限公司依托多项自主知识产权专利技术开发的主动红
2、外入侵探测系列产品之一。为了适应安防实际使用的需求,该系列产品在原理/技术以及应用方面均进行了一些创新的尝试,在此总结公开,供业内同仁参考。技术层面主动红外入侵探测器原有技术特征。原有技术的传统型(无编码调制型主动红外入侵探测器采用相同调制的红外脉冲射束作为防范介质,由于此类产品射束的发散角大、发射余量大的共性特点,加上其红外线射束之间无信号特征区别的弱点,形成两个技术方面的问题。问题之一,由于在接收端多个红外线光束的光斑互相重合且无信号特征区分,所以其报警条件是:必须阻断所有红外脉冲射束才能产生报警。这就使此类探测器的防范界面低(防范高度只有30厘米左右;同类产品不能以叠加的方式安装使用,从
3、而无法形成高的防范界面。问题之二,在同一环境中多对同类探测器集中安装使用时,由于环境因素造成的红外脉冲射束被散射、折射、反射,使得各探测器之间可能形成多条防范射束的通道,从而可能产生漏报警;这个缺陷也使得入侵者采用同类产品的发射端对该防范系统实施恶意干扰(替代成为可能。为了解决上述问题,无编码调制型主动红外入侵探测器采用了改变频率的方式,形成了信号特征区分(频率区分。在多对产品密集安装时,把相临产品设定为不同工作频率(目前国内外厂商通常提供4种频率可选,个别厂商可以提供8种频率可选。在多对产品集中使用时,不同频率的产品交错安装,减少产品之间相互干扰;同时也在一定程度上防止了利用同频率产品进行恶
4、意干扰。这种改进使得多对同类探测器可以用层叠的方式组装在一个支架上使用,实现高的防范界面。当然,频率区分型主动红外入侵探测器,其单体产品的防范面还是不高的。2红外线幕墙是采用了发明专利ZL99117200.0红外线防盗网的技术,构成编码调制型主动红外入侵探测器把数字通讯的原理应用到红外射线防范领域中,其技术特征为“每束红外线脉冲编码射束的编码方式完全不同(各个射束的码型在同一时间轴完全不重合”。通过同步通讯和发射编码特征完全不同的红外线脉冲编码射束(信号,使得每束红外线脉冲编码射束在到达接收端以后,能够被有效的识别,从而解决了多个接收器在多个红外线脉冲编码射束光斑互相重合的条件下,对于每一束红
5、外线脉冲编码射束的识别问题。这个特征使得在一对单体产品中,可以从多根红外线脉冲编码射束中区分任意一束红外线脉冲编码射束是否被阻断以及阻断发生的时间。由此这类产品可以同时使用多束红外线脉冲编码射束构成高的防范界面;同时这类产品还可以形成方向识别功能(我们据此专门申报了实用新型专利具有方向识别功能的红外线防盗网,专利授权号ZL200420103667.6,已经成功批量生产、安装、开通使用。编码调制型主动红外入侵探测器由于采用了同步通讯技术,其接收端只确认严格同步的、约定编码的红外线脉冲编码射束,对于不同步或不符合约定编码方式的红外线射束不予认同,从而避免了采用同类产品的发射器对于该防范系统实施恶意
6、干扰(替代的可能;在技术方面还解决了多光束高速的红外线脉冲编码射束远距离传输时受到多种环境因素影响而可能产生的误报警问题;配合采用光学透镜对多光束高速的红外线脉冲编码射束聚焦,使其能分别有效传输到360米、600米(达到国家标准规定的最大距离是使用距离6倍的规定;产品还具有自检/声响提示等智能化功能:对于产品的状况、产品故障部位、产品接线错误的种类、产品单根红外线脉冲编码射束被障碍物遮挡、产品报警等多种状态,使用不同的声响予以提示。参阅说明书,或者直接观看技术指导人员的操作演示,可以很容易理解和掌握听提示音的方法,施工中不使用专业仪器,就能迅速、全面、准确判断产品的状况,从而大大提高施工安装进
7、度。该系列产品于2007年3月通过国家安全防范报警系统产品监督检验中心(北京的检验,检测报告编号:CSP 07-C101-0002. U1-07053;2007年6月28日系列产品获得中国安全技术防范认证中心颁发的中国国家强制性产品认证证书,证书编号: 2007031901000190。应用层面防范严密性的比较频率区分型主动红外入侵探测器可以用层叠的方式把多对探测器组装在对应支架上使用,实现高的防范界面。但是由于只有四种基本频率,所以一个防范界面上最多也只能使用四个频率区分型主动红外入侵探测器,实际有效防范高度只是四个探测器的防范高度相加(最多1米,如果需要对2米的高度实施防范,则整个2米高度
8、上只有四个高度约为20cm的分散防区,其防范的严密程度显然是不够的;而红外线幕墙产品在对2米的高度实施防范时,单体产品在两个防范方向上,分别使用10根间隔20cm的红外线脉冲编码射束,当任意相邻的两条红外线脉冲编码射束被完全遮断时产生报警(为了防止飞鸟、昆虫、落叶在穿过防范界面时引发的误报警,通常这类产品以任意相邻两束红外线脉冲编码射束被同时阻断作为报警条件,相当于整个2米高度防范界面有九个连续防区,入侵者无论从该防范界面的任何部位都不能越过,其防范严密性足够高。地形适应性和安装便利性红外线幕墙采用实用新型专利ZL200520066341.5红外线防盗网装置独具特色的内支撑架结构,保证产品耐用
9、(选用优质铝型材并对其表面进行氧化处理,可以有效防止锈蚀。、多用(铝型材具有质地轻盈的优点,在采用空心造型时,具有坚固、抗桡度高的特点。在加装各种装饰灯头、加高灯杆高度、加装摄像机的条件下,该结构可以实现质轻与高度/强度的统一,并满足多功能使用的要求。、实用(在一根防范装置的内支撑架上设有至少两个高低调节槽,可安装防范两个或多个方向的探测器,并可以随意分别调节不同防范方向探测器的高度。在地形起伏情况下,可以通过沿内支撑架上的高低调节槽随意分别调节不同防范方向探测器的高度(或者变换不同光束的探测器,从而实现对不同防范方向高/低差补偿,具有较好的地形适应性;同时各个防范方向的探测器还可以沿水平实现
10、100或120无级旋转;在安装施工中遇到周界走向不规则情况时,可以在底座安装位置不变动的情况下,轻松实现相邻红外线幕墙之间的对准。景观匹配性的比较传统型(无编码调制型主动红外入侵探测器的造型明显是安防产品、防范功能区域一目了然,入侵者容易避让;红外线幕墙本身具备照明灯的功能,灯柱状外型使人感觉不出是安防产品,从外观上也无法看出其防范功能区域,用户感觉自然、美观,而入侵者感觉神秘,也不容易避让。 对于多个方向的防范示意图对于阶梯地形的防范示意图 具有方向识别功能的防范示意图对于起伏地形的防范示意图如前述,以多根灯柱造型的单体产品,可以形成高2米、间隔距离为100米、封闭式有效防范界面的产品远距离
11、红外线幕墙由于具有上述比较优势,不仅在技术及功能方面不同于传统型(无编码调制型主动红外入侵探测器,而且在外形、指标、适用场合等多方面有别于红外线护栏;呈现出多方面的创新特点。远距离红外线幕墙已成功应用于2008年北京奥运会的所有场所(包含鸟巢、水立方等周界防范,构成了总长度约150公里的、无缝隙的、隐蔽的防范界面;该系列产品同时还被广泛用于航天、文博、司法、军事、体育、电力、通讯、工业、文教、民居等众多场合,说明该系列产品具有广阔的市场应用前景。同时也证明了红外线幕墙是一种科技强警的新产品。发展趋势目前为止,各类型主动红外入侵探测器均有一个重要缺陷受制于产品执行的国家标准GB10408.420
12、00主动红外入侵探测器第4.1.7条探测距离规定:b、室外用:主动红外入侵探测器的最大射束距离应是制造厂规定的探测距离的6倍以上。该规定引发了如下的问题:产品密集安装使用时由于发射余量大而互相干扰,在现有的技术水平下可能引起产品误报警/漏报警。在安防应用日益普及的情况下,形成该产品大面积推广应用的技术瓶颈。这提示了“采用自适应模式,控制发射端发出强度可以随干扰源强度变化而相应变化的红外射线,保证接收端在任何环境干扰条件下均可以收到适当强度的红外线射束,从而极大地减少安装使用空间中大量分布的红外线射束余量。”是主动红外入侵探测器当前最迫切需要解决的重要技术问题之一。广州天网安防科技有限公司依托本
13、企业自主知识产权发明专利红外线防盗网的智能化调节方法(ZL200610033099.0技术,针对这一课题开展研发并且取得了实质性的进展,这是对于主动红外入侵探测器持续进行的又一个创新。可以预计:主动红外入侵探测器会向着智能化、人性化、多种形态化方面发展。为了配合安防行业在各个应用领域应用的推进,我们将提供更具适用性的主动红外入侵探测器,以求实现本公司“更完美、更安全的生活”的理念。远距离红外线幕墙 远距离红外线幕墙在北京奥运会期间对国家体育场（鸟巢）周界防范 红外线幕墙 实景图 远距离红外线幕墙 远距离红外线幕墙在北京奥运会期间对老山自行车馆周界防范 实景图 红外线幕墙 参考文献 1 周界防范系统设计中几点重要考虑邱亮南 2 试论主动红外和激光入侵探测器邱亮南 P58/ISSN1673-7873 安防工程商 中国安防 2007 Dec NO.46/ P142 2008 年 3 月总第 16 期
