淺析入侵探測器技術與未來市場發展趨勢

防盜報警系統主要是由主機和探測器等組成，而探測器在防盜報警系統中又發揮著前端探測的作用；因此，探測器的性能穩定與否將直接關系到整個防盜報警系統能否正常的運行。在多年的研究和發展過程中，由于誤報、漏報、干擾等問題一直是防盜報警系統行業需要攻克的技術難題。所以廠家們只能盡最大的努力，通過自身的技術創新盡可能地降低這些問題發生的幾率，以獲得用戶的認可。

????? 據某些專業人士介紹，在防盜報警系統中，報警主機在技術上已經相對比較成熟，今后會向集成更多路數，結合網絡化、有線無線整合等方向延伸，在技術上并沒有太大的變化。而探測器技術五花八門，技術的研究與發展的空間比較大，因而防盜報警系統的創新都集中體現在探測器的技術變革之上，所以，廠家們將會把探測器的技術研究作為防盜報警技術的重心。而經過廠家們長期的技術研發與整合，市場上的探測器技術呈多元化方向發展。

多元化的探測新技術

????? 多光束技術

????? 在眾多的探測技術中，紅外探測是最常見的一種探測技術；而在主動式紅外探測器中，單光束技術發展至今已經難以滿足人們對探測器的要求。據HoneywellSecurity有關人士表示，主動紅外探測器技術主要采用一發一收，屬于線形防范，目前已經從最初的單束發展到了多束，這樣能有效減少誤報，加強防范的可靠性。為了擴大防范范圍，克服普通主動紅外對射防范范圍不足的缺點，很多廠家研制出了多束光柵式主動紅外對射，它實際上是單光束主動紅外技術的延伸。

????? 據了解，探測器的紅外光束一發一收，筑起了一個安全防護區域，而一旦有物體遮擋住了紅外光束，探測器便會反應出紅外線信號中斷從而報警，起到防盜作用。而單光束的紅外對射只有一組對射線，這使得探測器的覆蓋范圍只有很小區域，因而給小偷等犯罪分子有機可乘，因此，具有多組光束、可從不同方向和角度交叉對射的多光束技術被催生出來。這種技術使得光束覆蓋范圍增大且變的更為復雜，大大增強了防范的安全性，有效地降低了誤報、漏報的發生。

????? 防遮擋、噴涂和寵物檢測技術

????? 探測器在工作的時候經常會受到一些人為的故意破壞或者其他物體不慎進入的干擾，從而發生誤報或漏報的情況，而針對于此，各種避免的探測措施也隨之不斷被研究出來，那么最主要的幾種技術是防遮擋、防噴涂和防寵物技術。

????? 據Bosch相關人士介紹，由于移動探測器通常基于探測入侵者輻射熱量的被動紅外線（PIR）技術，往往只要遮蓋住探測器就能輕易騙過。防遮擋系統就是在探測器鏡頭被覆蓋或被擋住時觸發警報，而今天的防遮擋探測器的先進程度進一步提高，即使將透明發膠噴到鏡頭上也會觸發警報。因此，一種被稱之為“多點防遮擋和集成噴涂檢測”技術就能充分保證探測器的探測可靠性。它包括鏡后測光功能、紅外線接收器反射功能和集成噴涂檢測等功能，鏡后測光功能可防止物質流過探測器正面；紅外線接收器反射功能可防止物體接近或遮擋探測器。若在金庫、保險庫等場所中安裝了具有防遮擋技術的探測器，搶劫分子就不會輕易得手。

????? 貓、狗、鳥等動物（甚至包括小孩）無意識進入探測區域造成的誤報情況時常發生，而為了避免這種情況的發生，防寵物入侵探測技術就是專門針對小動物而研究設計的。例如，HoneywellSecurity就專門針對這種情況研究了“運動曲線分析”防寵物探測技術，該技術主要根據人（包括大人、小孩）與小動物的運動方式不同，進而由計算機軟件進行分析，采用微處理技術融入到探測器里，這樣寵物（40kg以下）不論在什么區域活動，探測器都不會報警。這樣探測技術便為特殊情況做出了特殊處理，從而防止了誤報的發生。

????? 微波墻技術

????? 在科學技術日新月異的發展環境下，許多新的探測技術不斷地涌現出來，而為了更好地適應各種安防等級不同的應用場所，廠家們也是盡顯渾身解數，不斷創新和改良自己的探測技術，以滿足應用的需求。

?電站、監獄、軍事設施、高風險工業區域等高風險等級的防護場所，探測器需要有高穩定性和高抗漏報功能，因此，微波墻探測器是其最好的選擇。深圳市華際電子系統有限公司的總經理余剛談到，微波墻包含了獨立的發射器單元和接收器單元，面對面安裝,防護范圍最遠不超過允許長度，微波形成一個實體的柵欄，能有效地防止非法入侵。它能對低于200米的探測范圍進行數字信號分析；降低如惡劣天氣等干擾因素，以及環境改變等引發誤報的可能，因而是高防護場所的有效保障。

????? 太陽能全無線對射探測技術

????? 太陽能全無線紅外探測技術的興起與應用是探測技術發展的又一亮點。太陽能無線對射利用太陽能供電，信號通過無線發送，不必再敷電源線和信號線，真正做到全無線工作，較大程度地解決了施工維護麻煩的難題，它的工作原理與傳統的有線對射基本相同，但探測器功率必須降低，否則太陽能板面積過大不利于生產和使用。

????? 據寧波恒博通訊設備有限公司的市場部經理史敬介紹，太陽能紅外對射探測器內置了可充電鋰電池，供電部分采用太陽能板供電，這樣就可以循環利用太陽能，無需敷設電源線纜。一般來說太陽能板為非晶硅，不需要太陽直射就能產生電能，安裝環境大大擴展。另外，太陽能板的供電能力要遠大于對射的功耗，保證晚上無光線和連續陰雨天也能照常工作。并且，對射內置了無線發送模塊，報警信號用無線傳輸，在符合國家相關政策法規的前提下，盡可能用大功率的發射模塊，以保證對射探測器與主機間的有效無線傳輸距離。因此，太陽能紅外探測器的出現為用戶提供了不同的選擇。

探測靈敏度的大大提高

????? 探測器的前端透鏡直接影響到探測的角度和距離。以往的紅外探測器主要采用傳統的單波束PIR反射聚焦式光學系統和多波束型透鏡聚焦式光學系統，這些鏡片經常會產生在探測范圍內紅外探測不均勻而引起誤報的問題。而目前出現了基于“均勻一致的紅外透鏡”技術以解決上述問題。例如，半球面透鏡的使用大大改善了前兩者焦距變化而造成的靈敏度不均衡的缺陷，是一種新型的探測鏡片。

??? 單波束反射聚焦系統是利用曲面反射鏡將來自目標的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上；這種方式的探測器境界視場角較窄，一般在5°以下，但作用距離較遠，可長達百米。而多波束型菲涅爾透鏡則為多層光束結構，這種透鏡是用特殊塑料一次成型，若干個小透鏡排列在一個弧面上。警戒范圍在不同方向呈多個單波束狀態，組成立體扇形感熱區域，構成立體警戒。該菲涅爾透鏡自上而下分為幾排，上面透鏡較多，下面較少。其水平可以大于90°，垂直視場角最大也可以達到90°，在探測靈敏度上已經大大高于單波束反射鏡片的技術。雖然如此，但是菲涅爾透鏡由于焦距的不同在探測靈敏度上還是存在著不均勻的問題。

??? 對此，華際余剛表示，傳統的菲涅爾透鏡采用的是“標準鏡頭，廣角部分鏡頭看遠處，變焦部分看近處”，因而安裝高度、探測距離的遠近對靈敏度影響大，并且探測器正下方容易有死角，需要帶支架安裝或配置下視窗防護，而半球面鏡頭的使用則可以有效地解決靈敏度的均衡問題，其優越性主要表現在：半球面鏡頭結構不同距離的探測物體焦距相等，這便改善了傳統標準鏡頭由于焦距變化引起靈敏度不均衡的問題。另外，在一定半徑范圍，相同焦距的球面鏡頭比標準菲涅爾鏡頭覆蓋的面積更大，探測角度可達到大約110°（而非傳統探測器的90°），并可以完全避免探測器在安裝正下方的死角。因此，半球面鏡的使用使得探測器的覆蓋范圍、靈敏度和可靠性都有較大的提升。

紅外感應單元的有效改進

測器的探測過程中，被動紅外感應單元的工作穩定性是衡量探測器好壞的主要標準之一。在室內的防盜報警系統中，經常遇到由于探測器易受氣流等各種風源的變化而造成誤報，或者又因為夏季的高溫及環境的封閉造成探測范圍縮短而形成的漏報，這兩種情況都是探測器不穩定的表現。

????? 由于長期以來，防盜報警行業總是力圖在探測性能和防誤報警兩方面取得平衡，結果是往往避免了誤報警卻嚴重影響了探測性能，例如，PIR移動探測器就是靠室內溫度與人體溫度的差異來區分入侵報警的，因而它主要是以室溫為標準，一旦有入侵，因人體溫度而使防區發生溫差，探測器就能檢測到，這便很容易使得誤報幾率增加。而目前，一種“動態溫度補償”技術能基本解決這一問題，它采用高級算法，在室溫高于或接近人體體溫時能漸進式地降低靈敏性。這樣一來探測器就可以在任何溫度下探測到入侵者，同時盡量將誤報率保持在最低水平。深圳市豪恩科技股份有限公司報警產品研發經理郭志華表示，溫度補償技術有效地降低了探測器的“溫度感應”，使得誤報情況大大減少。不僅如此，豪恩研究的軟件抗白光技術也在很大程度上避免了車燈、白熾燈及戶外太陽光照射等給探測器帶來的誤報情況。

????? 而華際電子的余剛則表示，為了解決環境影響探測器的問題，其代理的以色列科隆公司就特別設計了“四源熱釋紅外傳感器”,這種傳感器與傳統的“雙源熱釋紅外傳感器”不同。它能實現對探測區域被動紅外探測的高靈敏度和各種干擾源信號進行分析。當“四源熱釋電元件”感應到惡劣環境中的熱運動變化后，系統會將這些包含了被探測物體的形狀、持續時間、速度、大小的信號送入到“ASIC芯片”中進行處理分析，從而實現對紅外感應源是否應該觸發報警作出正確判斷。因此，這使得紅外探測器的準確度有了較大的提高，減少了誤報。

????? 綜上所述，為了減少探測器誤報、漏報的問題，許多行業人士將紅外感應單元進行大幅度改進以適應燈光、溫度等環境的影響，這使探測器技術的進一步提升又向前邁出了成功的一步。

微處理芯片的不斷升級

????? 微處理芯片是探測器的又一核心部件；由于技術的不斷發展與進步，智能、三鑒等升級型探測器上都集成了微處理器芯片，當紅外或微波感應單元被觸發后需要將這些相關信息送入到微處理器中進行分析，但由于微處理器芯片的功能有限、只能進行一些基本信息和算法的判斷，同時探測器主板上的元器件配置也比較多，因而探測器的微處理芯片所承受的壓力也隨之不斷提高。

????? 而為了更好地保證探測器穩定安全的運行，廠家們也紛紛開始開拓新的集成芯片，而探測器的“大腦-智能分析單元”技術的研發就是一個新的亮點，華際電子的余剛介紹，為了面向行業應用，以色列科隆專門研究了專門應用于探測器的專用集成電路即ASIC芯片。隨著現代科技的發展，ASIC芯片設計的復雜程度已經從5000個與非門增至1億個，新一代ASIC芯片已經包含了“存儲器和信號處理器單元”，從而能夠對紅外或微波感應單元被觸發后送來的相關信息進行全面快速的分析，這為探測器鏡片和升級的傳感器單元發揮出最大的效能提供了一個強大的功能支持，從而使得探測器本身因為元器件問題出現故障的機率進一步降低。通過該芯片的使用，探測器的信號處理能力、光學設計、溫度補償、防干擾、探測區域的均衡靈敏度和捕捉性能都得到了有效的提升，大大改善了探測性能。

多種技術集于一身

????? 由于探測器的技術種類非常多樣，探測器技術已經開始向集中化方向邁進。Bosch的技術人員就表示，Professional系列探測器便是成功運用“傳感器數據融合”技術的探測設備。該技術采用一組復雜的算法來收集以下五種傳感器檢測的信號：長距和中短距防區PIR（提供雙倍的檢測信號，探測能力更強）、自適應微波多普勒雷達系統、白光強度傳感器和室溫傳感器（提供“動態溫度補償”功能）。該探測器會處理來自所有傳感器的數據，從而提高探測器的性能。