安防系統(tǒng)規(guī)范與技術(shù)_11_入侵報(bào)警系統(tǒng).ppt

1 安防系統(tǒng)規(guī)范與技術(shù) 2 本課程的培養(yǎng)目的TrainingPurpose 學(xué)習(xí)建筑智能化系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng) 安全防范系統(tǒng)掌握安全防范系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的基本知識(shí) 基本結(jié)構(gòu)了解安全防范系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的主要產(chǎn)品 主要性能認(rèn)識(shí)安全防范系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 接線 使用能夠在實(shí)際工作中設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單安全防范系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)完成安全防范系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的基本配置給出初步設(shè)計(jì)方案完成簡(jiǎn)單的系統(tǒng)安裝與調(diào)試 3 本課程的基礎(chǔ)Background 本課程的基礎(chǔ) 1 初等數(shù)學(xué) 方程式 平面 立體幾何2 高等數(shù)學(xué) 函數(shù)3 物理 電學(xué) 聲學(xué) 光學(xué)4 化學(xué) 物質(zhì)特性5 電工技術(shù) 電流電壓電容電感 交流電 矢量 振蕩電路6 模擬電子 PN結(jié) 晶體管 放大電路 運(yùn)放集成電路7 數(shù)字電子 邏輯運(yùn)算 基本門電路 組合邏輯電路 A D D A轉(zhuǎn)換8 樓宇智能化系統(tǒng)概論 學(xué)習(xí)要點(diǎn)與訣竅TheKeyPoint 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 1 理解和記憶概念與定義2 理解與繪制系統(tǒng)圖與結(jié)構(gòu)圖3 掌握主要部件的功能與特性4 掌握典型產(chǎn)品的接線學(xué)習(xí)訣竅 1 用圖說(shuō)話2 從圖中找相關(guān)產(chǎn)品的位置3 根據(jù)位置記憶部件功能4 用典型產(chǎn)品與系統(tǒng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果5 動(dòng)手是捷徑 學(xué)習(xí)要求Guideline 課前要求 閱讀有關(guān)內(nèi)容 將名詞查出 課內(nèi)要求 認(rèn)真聽講 按老師要求做 積極思考 提問(wèn) 帶筆 帶紙 記筆記 課后要求 獨(dú)立完成作業(yè) 預(yù)習(xí)下次課的內(nèi)容養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣 成績(jī)計(jì)算辦法 平時(shí)成績(jī)20 期終考試成績(jī)80 考試內(nèi)容全部來(lái)自老師的講課內(nèi)容 并不完全來(lái)自書上 閉卷部分 35分鐘交卷 1 填空題 共計(jì)20分 每空1分 2 問(wèn)答題 共計(jì)20分 每題5分 開卷部分45分鐘后開始答題3 設(shè)計(jì)與選型 共60分 學(xué)習(xí)要求Guideline 課前要求 閱讀有關(guān)內(nèi)容 將名詞查出 課內(nèi)要求 認(rèn)真聽講 按老師要求做 積極思考 提問(wèn) 帶筆 帶紙 記筆記 課后要求 獨(dú)立完成作業(yè) 預(yù)習(xí)下次課的內(nèi)容養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣 7 第六章入侵報(bào)警系統(tǒng) 第一節(jié)入侵報(bào)警系統(tǒng)的組成第二節(jié)探測(cè)器的原理與應(yīng)用第三節(jié)報(bào)警控制主機(jī)及其功能第四節(jié)報(bào)警監(jiān)控中心及信號(hào)傳輸?shù)谖骞?jié)誤報(bào)警原因分析及對(duì)策 三 微波入侵探測(cè)器 1 微波探測(cè)基礎(chǔ)微波是波長(zhǎng)為1mm 1m的電磁波 因而它具有以下性質(zhì) 可定向輻射 空間直線傳輸 遇到各種障礙物易于反射 繞射能力差 傳輸特性好 介質(zhì)對(duì)微波的吸收與介質(zhì)的介電常數(shù)成比例 水對(duì)微波的吸收作用最強(qiáng) 三 微波入侵探測(cè)器 微波傳感器就是指利用微波特性來(lái)檢測(cè)一些物理量的器件或裝置 微波傳感器可分為如下兩類 反射式微波傳感器就是指通過(guò)檢測(cè)被被測(cè)物反射回來(lái)的微波功率的大小或經(jīng)過(guò)的時(shí)間間隔來(lái)測(cè)量被測(cè)物的位置 厚度等參數(shù) 遮斷式微波傳感器是通過(guò)檢測(cè)接收天線接收到的微波功率的大小 來(lái)判斷發(fā)射天線與被測(cè)天線之間有無(wú)被測(cè)物或被測(cè)物的位置與含水量等參數(shù) 微波傳感器的敏感元件是微波場(chǎng) 它的其他部分可視為一個(gè)轉(zhuǎn)換器和接受器轉(zhuǎn)換器可以是微波場(chǎng)的有限空間 被測(cè)物即處于其中 如果MS與T合二為一 稱之為有源微波傳感器 如果MS與R合二為一 則稱其為自振式微波傳感器 三 微波入侵探測(cè)器 微波傳感器的特點(diǎn)1 實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量 因此可以進(jìn)行活體檢測(cè) 大部分測(cè)量不需要取樣 2 測(cè)量速度快 靈敏度高 可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和實(shí)時(shí)處理 便于自動(dòng)控制 3 可以在惡劣環(huán)境條件下檢測(cè) 如高溫 高壓 有毒 有放射線環(huán)境條件 4 便于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)與遙控 零點(diǎn)漂移和標(biāo)定尚未很好解決 使用時(shí)外界因素影響較多 如溫度 氣壓 取樣位置等 三 微波入侵探測(cè)器 2 雷達(dá)式微波探測(cè)器用于入侵探測(cè)的微波式探測(cè)器共兩種類型 雷達(dá)式微波探測(cè)器和微波墻式探測(cè)器 雷達(dá)式微波報(bào)警器又稱多普勒式微波報(bào)警器 是一種將微波發(fā) 收設(shè)備合置的微波報(bào)警器 它的工作原理是利用無(wú)線電波的多普勒效應(yīng) 實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的探測(cè) 雷達(dá)式微波報(bào)警器的監(jiān)測(cè)范圍為一個(gè)三維空間 其水平輻射角為60o 90 控制面積可達(dá)數(shù)百平方米 因此 它是一個(gè)面積型入侵探測(cè)器 三 微波入侵探測(cè)器 多普勒效應(yīng)就是指當(dāng)發(fā)射源 聲源或電磁波源 與接收者之間有相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)時(shí) 接收到的信號(hào)頻率將發(fā)生變化 利用這個(gè)特性就可以探測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 實(shí)現(xiàn)報(bào)警傳感功能 定量分析得到f1 u v0 u vs f 其中vs為波源相對(duì)于介質(zhì)的速度 v0為觀察者相對(duì)于介質(zhì)的速度 f表示波源的固有頻率 u表示波在靜止介質(zhì)中的傳播速度 當(dāng)觀察者朝波源運(yùn)動(dòng)時(shí) v0取正號(hào) 當(dāng)觀察者背離波源 即順著波源 運(yùn)動(dòng)時(shí) v0取負(fù)號(hào) 當(dāng)波源朝觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)vs前面取負(fù)號(hào) 當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)vs取正號(hào) 從上式易知 當(dāng)觀察者與聲源相互靠近時(shí) f1 f 當(dāng)觀察者與聲源相互遠(yuǎn)離時(shí) f1 f需要考察火車以恒定速度駛近時(shí) 汽笛發(fā)出的聲波在傳播時(shí)的規(guī)律 其結(jié)果是聲波的波長(zhǎng)縮短 好像波被壓縮了 因此 在一定時(shí)間間隔內(nèi)傳播的波數(shù)就增加了 這就是觀察者為什么會(huì)感受到聲調(diào)變高的原因 相反 當(dāng)火車駛向遠(yuǎn)方時(shí) 聲波的波長(zhǎng)變大 好像波被拉伸了 因此 聲音聽起來(lái)就顯得低沉 三 微波入侵探測(cè)器 雷達(dá)式微波探測(cè)器的組成及原理如果微波探測(cè)器發(fā)射信號(hào)的頻率f0為10GHz 光速C為3 108m s 則對(duì)應(yīng)人體的不同運(yùn)動(dòng)速度V所產(chǎn)生的多普勒頻率如表人體在不同運(yùn)動(dòng)速度下產(chǎn)生的多普勒頻率是處于音頻頻段的低端 只要能檢出這一較低的多普勒頻率 就能區(qū)分出是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)還是固定目標(biāo) 完成檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)的傳感報(bào)警功能 分析看出 雷達(dá)式微波探測(cè)器基本原理與多普勒雷達(dá)相同 因而稱雷達(dá)式 三 微波入侵探測(cè)器 雷達(dá)式微波探測(cè)器的主要特點(diǎn)微波探測(cè)器發(fā)射的微波信號(hào)頻率一般為9GHz左右 受氣候條件 環(huán)境變化的影響較小 對(duì)非金屬物體具有穿透性 微波探測(cè)器可以安裝在偽裝物的深處 具有非常好的隱蔽性 但同樣因?yàn)槲⒉ǖ拇┩感?又有可能造成誤報(bào) 在選型與安裝時(shí)應(yīng)注意微波探測(cè)器的控制范圍和指向性 把探測(cè)區(qū)域限制在規(guī)定的范圍之內(nèi) 三 微波入侵探測(cè)器 雷達(dá)微波探測(cè)器對(duì)警戒區(qū)域內(nèi)活動(dòng)目標(biāo)探測(cè)有一定范圍的 其警戒范圍為一個(gè)立體防范空間 其控制范圍比較大 可以覆蓋60 95 的水平輻射角 控制面積可達(dá)幾十 幾百平方米 三 微波入侵探測(cè)器 微波探測(cè)器的發(fā)射能圖與所采用的天線結(jié)構(gòu)有關(guān) 微波場(chǎng)形成的控制范圍能圖雷達(dá)式微波探測(cè)器發(fā)射天線與接收天線通常是采用收 發(fā)共用的形式 三 微波入侵探測(cè)器 3 微波對(duì)非金屬物質(zhì)的穿透性有好的一面 也有壞的一面 通常是將報(bào)警探測(cè)器懸掛在高處 距地面1 5 2m左右 探頭稍向下俯視 使其方向性指向地面 并把探測(cè)器的探測(cè)覆蓋區(qū)限定在所要保護(hù)的區(qū)域之內(nèi) 這樣可使因其穿透性能造成的不良影響減至最小 如圖示 圖中所示的探測(cè)范圍A顯然比探測(cè)范圍B要更可靠些 因?yàn)樘綔y(cè)范圍B超出了規(guī)定范圍 容易產(chǎn)生誤報(bào) 三 微波入侵探測(cè)器 雷達(dá)式微波探測(cè)器的安裝使用要點(diǎn)1 雷達(dá)式微波探測(cè)器屬于室內(nèi)應(yīng)用型探測(cè)器 2 在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)不應(yīng)有過(guò)大 過(guò)厚的物體 特別是金屬物體 3 微波探測(cè)器的探頭不應(yīng)對(duì)準(zhǔn)可能會(huì)活動(dòng)或發(fā)生位移的物體 如門 窗 電扇等 4 微波探測(cè)器不應(yīng)對(duì)準(zhǔn)日光燈 水銀燈等氣體放電燈光源 因?yàn)闅怏w放電燈在閃爍時(shí) 其中的電離氣體會(huì)成為微波的運(yùn)動(dòng)反射物而造成誤報(bào)警 5 當(dāng)在同一室內(nèi)需要安裝兩臺(tái)以上的微波探測(cè)器時(shí) 它們之間的微波發(fā)射頻率應(yīng)當(dāng)有所差異 一般相差25MHz左右 而且不要相對(duì)放置 以防止交叉干擾 產(chǎn)生誤報(bào)警 6 微波探測(cè)器不應(yīng)對(duì)著大型金屬物體或具有金屬鍍層的物體 如金屬門 金屬柜等 否則 這些物體可能會(huì)將微波反射出規(guī)定區(qū)域 當(dāng)有人 車等在控制區(qū)外走動(dòng)時(shí)產(chǎn)生誤報(bào) 三 微波入侵探測(cè)器 3 微波墻式探測(cè)器微波墻式探測(cè)器主要用于周界防范 是一種將微波收 發(fā)設(shè)備分置的利用場(chǎng)干擾原理或波束阻斷式原理的微波探測(cè)器 它類似于主動(dòng)紅外對(duì)射式入侵探測(cè)器的工作方式 不同的是用于探測(cè)的波束是微波而不是紅外線 這種探測(cè)器的波束更寬 呈扁平狀 像一面墻壁的形狀 所以防范的面積更大 這種探測(cè)器在使用時(shí) 應(yīng)注意使墻式微波波束控制在防范區(qū)域內(nèi) 不向外擴(kuò)展 以免誤報(bào) 三 微波入侵探測(cè)器 微波墻式報(bào)警器 又稱微波阻擋式報(bào)警器 是將微波發(fā) 收設(shè)備分置的微波報(bào)警器 它由微波發(fā)射機(jī)及發(fā)射天線 微波接收機(jī)及接收天線以及報(bào)警控制器組成 它的工作原理是利用場(chǎng)干擾原理或波束阻斷原理 當(dāng)發(fā)射與接收天線之間有阻擋物時(shí) 微波的正常傳播會(huì)受到破壞 從而判斷有入侵者 三 微波入侵探測(cè)器 微波墻式探測(cè)器的主要特點(diǎn)1 微波墻式探測(cè)器一般采用脈沖調(diào)制的微波發(fā)射信號(hào) 有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) 電源耗電少 便于使用備用電源 也可延長(zhǎng)備用電池的使用壽命 放大器相對(duì)頻帶窄 機(jī)內(nèi)噪聲小 抗干擾性較強(qiáng) 2 工作可靠性較好 只要安裝得當(dāng) 誤報(bào)漏報(bào)率較低 3 由于在微波接收機(jī)與發(fā)射機(jī)之間形成一道無(wú)形的 墻 因此是一種很好的周界防范報(bào)警設(shè)備 它很適用于露天倉(cāng)庫(kù) 施工現(xiàn)場(chǎng) 飛機(jī)場(chǎng) 監(jiān)獄 勞改場(chǎng)或博物館等大樓墻外的室外周界場(chǎng)所的警戒防范工作 也可以用它來(lái)警戒展覽館 機(jī)要大樓等室內(nèi)的狹長(zhǎng)走廊 以防壞人進(jìn)入重要場(chǎng)所 三 微波入侵探測(cè)器 微波墻式探測(cè)器的安裝使用要點(diǎn)1 當(dāng)防范區(qū)具有比較開闊 平坦和直線性較好的外周界線時(shí) 根據(jù)微波射束的直線性傳播特性 適宜采用兩個(gè)相對(duì)方向發(fā)射的微波射束組成一個(gè)警戒墻2 當(dāng)防護(hù)區(qū)的外周界線平直度較差 曲折過(guò)多或地面高低起伏不平時(shí) 不宜采用微波墻式探測(cè)器 3 使用中 通常采用L型托架將微波收 發(fā)機(jī)安裝在墻上或樁柱上 收 發(fā)機(jī)之間要有清晰的視線 三 微波入侵探測(cè)器 4 戶外使用時(shí) 可根據(jù)防范區(qū)域外周界的形狀 合理布局幾組對(duì)向放置的收 發(fā)機(jī) 并注意各設(shè)備之間的間隔 圖中T TRANSMITTER 代表發(fā)射機(jī) R RE CEIVER 代表接收機(jī) 四 激光入侵探測(cè)器 激光入侵探測(cè)器屬于主動(dòng)入侵探測(cè)器類 主要由激光發(fā)射機(jī)和激光接收機(jī)組成 當(dāng)被探測(cè)的目標(biāo)侵入所防范的警戒線時(shí) 激光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的激光束被遮擋 能夠響應(yīng)被遮擋的激光束 并進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)的裝置稱激光探測(cè)器 激光發(fā)射機(jī)由激光發(fā)射器 調(diào)制激勵(lì)電源及相應(yīng)的方向調(diào)整機(jī)構(gòu)組成 激光接收機(jī)由激光接收器 光電信號(hào)處理器以及相應(yīng)的支撐機(jī)構(gòu)組成 激光發(fā)射機(jī) 將其發(fā)射出的定向強(qiáng)激光束 方向性好 頻率單一 相位一致 是其它光源無(wú)可比擬的 以不可見(jiàn)調(diào)制激光光束 單束或多束 形成警戒線 采用遮擋報(bào)警的方式對(duì)周界 平面和立體空間進(jìn)行封閉布防的激光入侵報(bào)警系統(tǒng) 四 激光入侵探測(cè)器 在防護(hù)區(qū)域的始端設(shè)置激光發(fā)射機(jī) 將其發(fā)射出的定向強(qiáng)激光束直接射向接收端 接收機(jī)通過(guò)光電器件將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號(hào) 并經(jīng)鑒別器處理 當(dāng)確認(rèn)信號(hào)正常時(shí) 內(nèi)部顯示綠燈 保持監(jiān)視狀態(tài) 而當(dāng)光束被遮斷時(shí) 則信號(hào)失常 內(nèi)部顯示紅燈 同時(shí)輸出報(bào)警信號(hào) 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光束所經(jīng)過(guò)的全路程的監(jiān)控 四 激光入侵探測(cè)器 激光入侵探測(cè)器特點(diǎn)主動(dòng)激光入侵探測(cè)器具有探測(cè)距離遠(yuǎn) 靈敏度高 誤報(bào)率低 防范性強(qiáng) 安全可靠隱蔽性好 抗干擾性強(qiáng) 對(duì)其它設(shè)備無(wú)干擾 檢修調(diào)試十分方便 維護(hù)簡(jiǎn)便 布設(shè)靈活 探測(cè)距離遠(yuǎn) 適應(yīng)各種惡劣自然氣候情況 受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn) 四 激光入侵探測(cè)器 1 探測(cè)距離遠(yuǎn) 誤報(bào)率低 激光束的方向性極好 因此光能集中 傳輸效率高 激光束發(fā)射功率密度大 發(fā)散角小 光束集中 方向性好 在使用同等功率器件的條件下 目標(biāo)接收處激光束的功率密度是紅外發(fā)光二極管光束功率密度的數(shù)百至幾千倍 因而在同樣氣候條件下 激光的傳輸衰減遠(yuǎn)小于其他同類探測(cè)器 穿透雨霧能力強(qiáng) 探測(cè)距離可達(dá)數(shù)百米至幾公里 從而保證遠(yuǎn)距離的正常工作和減少惡劣天氣時(shí)的誤報(bào)率 2 閉路傳輸 無(wú)相互干擾 激光束屬于閉路傳輸 不存在紅外對(duì)射探測(cè)器在直線上連續(xù)布設(shè)或者鄰近系統(tǒng)互相干擾的問(wèn)題 可以長(zhǎng)大距離連續(xù)直線布設(shè)或近距離交叉布設(shè) 同樣也不存在紅外光漏泄干擾周圍其它敏感紅外設(shè)備的問(wèn)題 四 激光入侵探測(cè)器 3 抗外界雜散光和電磁干擾的能力強(qiáng) 合理的光接收器和高功率密度發(fā)射器使得該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力 利用激光束的單色性極好 光斑大小可控的優(yōu)勢(shì) 可以使系統(tǒng)在嚴(yán)重干擾的環(huán)境下正常工作 4 防范性強(qiáng) 因激光系統(tǒng)不存在直線連續(xù)布設(shè)和小角度布設(shè)時(shí)相互干擾的問(wèn)題 遇長(zhǎng)大距離時(shí) 采用激光中繼器進(jìn)行接續(xù) 因而可以根據(jù)需要在重要地段實(shí)施連續(xù) 交叉布防 激光系統(tǒng)可實(shí)施多道獨(dú)立光束平面分布 因而可組成十分嚴(yán)密的警戒平面 連續(xù)布設(shè)無(wú)串?dāng)_各光束獨(dú)立防范 遮擋任一束均報(bào)警因而可組成十分嚴(yán)密的警戒平面 立體布設(shè) 可以十分隱蔽地固定設(shè)防 也可以臨時(shí)流動(dòng)設(shè)防或動(dòng)態(tài)設(shè)防 5 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試快捷 檢修方便 此類產(chǎn)品若配套專用激光定位儀 可以隨時(shí)檢測(cè)各處光斑的位置 傳播過(guò)程中何處有樹枝 葉子等障礙物遮擋 轉(zhuǎn)折或接收處光斑偏離中心的方向和遠(yuǎn)近 都可以直接判定 因而能夠準(zhǔn)確迅速地指導(dǎo)調(diào)整工作 四 激光入侵探測(cè)器 6 使用壽命長(zhǎng) 維護(hù)成本低 充分利用激光系統(tǒng)的特點(diǎn) 可降低購(gòu)置設(shè)備的費(fèi)用 減少施工量及對(duì)環(huán)境美觀的影響 激光管的更換很方便 維護(hù)成本低 7 系統(tǒng)穩(wěn)定 可靠性好 靈敏度高 整體采用鋼 鋁材質(zhì) 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)精密 激光系統(tǒng)及光學(xué)部件按精密儀器加工 內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 系統(tǒng)安裝全面牢固可靠 系統(tǒng)固定在鋼管及焊成一體的法蘭盤座上 并用化學(xué)錨固方法安裝于水泥基礎(chǔ)上內(nèi)防護(hù)罩防風(fēng)沙和雨水外 外防護(hù)罩分離固定 可隔斷大風(fēng)對(duì)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的影響8 微功耗節(jié)能設(shè)計(jì) 工作電流 50 A 外接12VDC直流供電 可在 40 70 C的環(huán)境下正常工作 無(wú)需任何電加熱器 9 靈敏度高 激光報(bào)警系統(tǒng)輸出為無(wú)電位觸點(diǎn) 可與其他各種系統(tǒng)兼容 10 防寵物干擾 小動(dòng)物干擾 誤報(bào)平極低 激光入侵探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間在5 1000ms之間可調(diào) 同類響應(yīng)時(shí)間在50 500ms間 可根據(jù)設(shè)備安裝的不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整響應(yīng)時(shí)間 適應(yīng)環(huán)境范圍更廣 五 超聲波入侵探測(cè)器 聲波是一種機(jī)械振動(dòng)波 其頻率范圍是很寬的 除包括頻率從20 20kHz范圍內(nèi)能引起人耳聽覺(jué)的可聞聲波外 還包括有頻率高于20kHz的超聲波和頻率低于20Hz的次聲波 利用人耳聽不到的超聲波段的機(jī)械振動(dòng)波來(lái)作為探測(cè)源的探測(cè)器就稱為超聲波探測(cè)器 超聲波入侵探測(cè)器是利用超聲波技術(shù)構(gòu)造的探測(cè)器 它是專門用來(lái)探測(cè)移動(dòng)物體的空間型探測(cè)器 五 超聲波入侵探測(cè)器 1 超聲波的傳播超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械震蕩 由于聲源在介質(zhì)中施力方向與波在介質(zhì)中傳播方向的不同 聲波的波型也不同 通常有 縱波 橫波和表面波三種 1 縱波 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波 2 橫波 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向的波 3 表面波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)介于橫波與縱波之間 沿著表面?zhèn)鞑サ牟?橫波只能在固體中傳播 縱波能在固 液和氣體中傳播 表面波隨深度增加衰減很快為了測(cè)量各種狀態(tài)下的物理量 應(yīng)多采用縱波 縱波 橫波及其表面波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)及介質(zhì)密度 氣體中聲速為344m s 液體中聲速在900 1900m s 當(dāng)縱波以某一角度入射到第二介質(zhì) 固體 的界面上時(shí) 除有縱波的反射 折射外 還發(fā)生橫波的反射和折射 在某種情況下 還能產(chǎn)生表面波 五 超聲波入侵探測(cè)器 2 超聲波探測(cè)器組成是利用超聲波在超聲場(chǎng)中物理特性和各種效應(yīng)而用電信號(hào)將超聲感知的器件 其主要元件是利用各種效應(yīng)研制的換能裝置 有時(shí)稱作是超聲波換能器 有時(shí)探測(cè)器和換能器混稱或稱做為傳感器 超聲波換能器有時(shí)也稱為超聲波探頭 超聲波探頭是完成超聲波探測(cè)的中心器件 按其工作原理可分為壓電式 磁致伸縮式 電磁式等 而以壓電式最為常用壓電式超聲波探頭常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷 這種傳感器統(tǒng)稱為壓電式超聲波探頭 它是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來(lái)工作的 逆壓電效應(yīng)將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng) 從而產(chǎn)生超聲波 可作為發(fā)射探頭 而利用正壓電效應(yīng) 將超聲振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 可用為接收探頭 五 超聲波入侵探測(cè)器 超聲波入侵探測(cè)器超聲波探測(cè)器的應(yīng)用有兩種基本類型 當(dāng)超聲發(fā)射器與接收器分別置于被測(cè)物兩側(cè)時(shí) 這種類型稱為透射型 透射型可用于遙控器 防盜報(bào)警器 接近開關(guān)等 當(dāng)超聲發(fā)射器與接收器置于同側(cè)時(shí)為反射型 反射型可用于接近開關(guān) 測(cè)距 測(cè)液位或料位 金屬探傷以及測(cè)厚等 超聲波探測(cè)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)和安裝方法的不同可分為兩種類型 多普勒型超聲波探測(cè)器聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器 五 超聲波入侵探測(cè)器 3 多普勒式超聲波入侵探測(cè)器將兩個(gè)超聲波換能器安裝在同一殼體內(nèi) 即收 發(fā)合置型 其工作基于聲波的多普勒效應(yīng) 故通常又稱為多普勒型超聲波探測(cè)器 多普勒式超聲波探測(cè)器是利用超聲對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)構(gòu)成的報(bào)警裝置 聲波與電磁波的多普勒效應(yīng)的原理完全相同 是指在超聲波發(fā)生器與探測(cè)目標(biāo)間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí) 接收的回波信號(hào)頻率會(huì)發(fā)生變化 如超聲波發(fā)射器發(fā)射25 40kHz的超聲波充滿室內(nèi)空間 超聲波接收器接收從墻壁 天花板 地板及室內(nèi)其他物體反射回來(lái)的超聲能量 并不斷地與發(fā)射波的頻率加以比較 當(dāng)室內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)物體時(shí) 反射波與發(fā)射波的頻率相同 不報(bào)警 當(dāng)入侵者在探測(cè)區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí) 超聲反射波會(huì)產(chǎn)生大約 100Hz多普勒頻移 接收機(jī)檢測(cè)出發(fā)射波與反射波之間的頻率差異后 即發(fā)出報(bào)警信號(hào) 五 超聲波入侵探測(cè)器 多普勒式超聲波探測(cè)器組成超聲波探測(cè)器主要是由發(fā)射機(jī) 接收機(jī)和信號(hào)處理電路幾部分所組成 將發(fā)射機(jī)與接收機(jī)合置的多普勒型超聲波探測(cè)器的基本組成如圖所示 五 超聲波入侵探測(cè)器 多普勒式超聲波探測(cè)器應(yīng)用超聲波收 發(fā)機(jī)通常裝在天花板或墻上 其發(fā)射的超聲波能場(chǎng)的分布是有一定方向性的 一般是面向防范區(qū)呈橢園形的能場(chǎng)分布 控制面積可達(dá)幾十平方米 為了減少探測(cè)盲區(qū) 在較大的防范區(qū)也可安裝多個(gè)超聲波收 發(fā)機(jī) 并使各個(gè)收 發(fā)機(jī)的能場(chǎng)相互重疊以減小盲區(qū) 五 超聲波入侵探測(cè)器 4 聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器將兩個(gè)超聲波換能器分別放置在不同的位置 即收 發(fā)分置型 其工作原理不同于一般的多普勒效應(yīng) 通常稱為聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器 超聲波在密閉的房間內(nèi)經(jīng)固定物體多次反射 布滿各個(gè)角落 由于多次反射 室內(nèi)的超聲波形成復(fù)雜的駐波狀態(tài) 有許多波腹點(diǎn)和波節(jié)點(diǎn)波腹點(diǎn)能量密度大 波節(jié)點(diǎn)能量密度低 造成室內(nèi)超產(chǎn)波能量分布的不均勻當(dāng)沒(méi)有物體移動(dòng)時(shí) 超聲波能量處于一種穩(wěn)定狀態(tài) 當(dāng)改變室內(nèi)固定物體分布時(shí) 超聲能量的分布將發(fā)生改變 而當(dāng)室內(nèi)有一移動(dòng)物體時(shí) 室內(nèi)超聲能量發(fā)生連續(xù)變化 而接收器接收到連續(xù)變化的信號(hào)后 就能探測(cè)出移動(dòng)物體的存在 變化信號(hào)的幅度與超聲頻率和物體移動(dòng)的速度成正比 五 超聲波入侵探測(cè)器 聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器應(yīng)用聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器是將超聲波收 發(fā)機(jī)分開放置 收 發(fā)機(jī)分置的超聲波探測(cè)器其控制空間可達(dá)幾百立方米 由于可以采用數(shù)對(duì)以至十幾對(duì)收 發(fā)機(jī)并聯(lián)使用的方式 故可以警戒更大范圍空間 可根據(jù)房間的大小分別采用一發(fā) 一收 一控 三發(fā) 三收 一控 六發(fā) 三收 一控等多種不同的布局系統(tǒng)聲場(chǎng)型超聲波探測(cè)器由于不是以多普勒效應(yīng)為原理的 故其探測(cè)靈敏度與移動(dòng)人體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān) 多普勒型超聲波探測(cè)器的探測(cè)靈敏度則與移動(dòng)人體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān) 即當(dāng)入侵者向著或背著超聲波收 發(fā)機(jī)的方向行走時(shí) 因可使超聲波產(chǎn)生較大的多普勒頻移 故探測(cè)靈敏度也就較高 五 超聲波入侵探測(cè)器 5 超聲波探測(cè)器的主要特點(diǎn)及安裝使用要點(diǎn)1 超聲波探測(cè)器屬于空間控制型探測(cè)器2 室內(nèi)的密封性應(yīng)較好3 房間的隔音性能要好4 超聲波對(duì)物體沒(méi)有穿透性能5 安裝位置6 環(huán)境介質(zhì)的影響 六 聲波類入侵探測(cè)器 聲波類入侵探測(cè)器一般都用在空間入侵探測(cè) 即指警戒范圍是一個(gè)空間的報(bào)警器 當(dāng)這個(gè)警戒空間任意處的警戒狀態(tài)被破壞時(shí) 即發(fā)生報(bào)警信號(hào) 六 聲波類入侵探測(cè)器 1 聲控入侵探測(cè)器是用駐極體聲傳感器把聲音信號(hào)變成電信號(hào) 經(jīng)前置放大送報(bào)警控制器處理后發(fā)出報(bào)警處理信號(hào) 也可將報(bào)警信號(hào)放大推動(dòng)喇叭和錄音機(jī) 以便監(jiān)聽和錄音 利用由聲電傳感器做成的監(jiān)聽頭對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行立體式空間警戒的探測(cè)系統(tǒng)通常稱為聲控探測(cè)器 是用來(lái)探測(cè)人侵者在防范區(qū)域室內(nèi)的走動(dòng)或進(jìn)行盜竊和破壞活動(dòng) 如撬鎖 開啟門窗 搬運(yùn) 拆卸東西等 時(shí)所發(fā)出的聲響 并以探測(cè)聲音的聲強(qiáng)來(lái)作為報(bào)警的依據(jù) 六 聲波類入侵探測(cè)器 1 聲控入侵探測(cè)器這種探測(cè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單 只需在防護(hù)區(qū)域內(nèi)安裝一定數(shù)量的聲控頭 把接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 并經(jīng)電路處理后送到報(bào)警控制器 當(dāng)聲音的強(qiáng)度超過(guò)一定電平時(shí) 就可觸發(fā)電路發(fā)出聲 光等報(bào)警信號(hào)聲控報(bào)警系統(tǒng)主要是由聲控頭和報(bào)警監(jiān)聽控制器兩個(gè)部分所組成 聲控頭置于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng) 控制器置于值班中心 聲控探測(cè)器屬于空間控制型探測(cè)器 聲控探測(cè)器與其他類型的探測(cè)器一樣 一般也設(shè)置有報(bào)警靈敏度調(diào)節(jié)裝置 采用選頻式聲控報(bào)警電路可進(jìn)一步解決在特定環(huán)境中使用聲控報(bào)警器誤報(bào)問(wèn)題 六 聲波類入侵探測(cè)器 2 聲發(fā)射入侵探測(cè)器聲發(fā)射入侵探測(cè)器是監(jiān)控某一頻帶的聲音發(fā)出報(bào)警信號(hào) 而對(duì)其他頻帶的聲音信號(hào)不予響應(yīng) 主要監(jiān)控玻璃破碎聲 鑿墻 鋸鋼筋聲等入侵時(shí)破壞行為所發(fā)出聲音 當(dāng)玻璃破碎時(shí) 發(fā)出的破碎聲由多種頻率的聲響構(gòu)成 主要頻率為10 15kHz高頻聲響信號(hào) 當(dāng)錘子打擊墻壁 天花板的磚 混凝土?xí)r會(huì)產(chǎn)生一個(gè)頻率為1kHz左右的衰減信號(hào) 大約持續(xù)5ms 鋸鋼筋時(shí)產(chǎn)生頻率約3 5kHz 持續(xù)時(shí)間約15ms的聲音信號(hào) 五 超聲波入侵探測(cè)器 3 多普勒式超聲波入侵探測(cè)器將兩個(gè)超聲波換能器安裝在同一殼體內(nèi) 即收 發(fā)合置型 其工作基于聲波的多普勒效應(yīng) 故通常又稱為多普勒型超聲波探測(cè)器 多普勒式超聲波探測(cè)器是利用超聲對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)構(gòu)成的報(bào)警裝