防盜報警系統原理與智能化發展趨勢淺析

    如今的防盜報警技術以進入尋常百姓家，那么大家對防盜入侵報警技術到底了解多少呢？其技術原理又是什么呢？能防住盜賊嗎？請看本文！

    防盜報警的發展過程

    現代防盜入侵報警技術是人們在與犯罪分子作斗爭的過程中，不斷發展、完善起來的。早期的盜竊或破壞分子，一般采用破門破窗進入犯罪場所進行盜竊、破壞犯罪，針對這類盜竊破壞方式，科研人員研制出開關式防盜報警探測器，這種報警器結構簡單，安裝使用方便，可以安裝在門、窗、保險柜及抽屜上或貴重物品下面等，當犯罪分子打開門窗、抽屜或取走貴重物品時，就會引起開關狀態的改變，觸發報警器產生報警。

    但是隨著時間的推移，有些犯罪分子了解了開關報警器的診-理，因此作案時不從門窗進入，而是挖墻打洞進入室內，為了有效地對付這類犯罪方式，人們研制出玻璃破碎報警器和振動報警器，當犯罪分子試圖打碎門窗玻璃或在墻上挖洞進入室內時，就會引起玻璃破碎報警器或振動報警器產生報警。再后來，人們發現有的盜賊利用某些場所(如博物館、商店等)白天向人們開放的機會，采用白天躲在這些場所的某些隱蔽角落，當晚上閉館關門后，再出來作案，第二天開門后再偷偷溜走。

    為了對付這種盜賊，科研人員研制出空間移動報警器(超聲波報警器、微波報警器、被動紅外報警器、視頻報警器等)，空間移動報警器的特點是：只要所警戒的空間有人活動就會觸發報警。空間移動報警器的研制成功是防盜報警技術的一大進步，早期的空間移動報警器是單技術報警器，其最大的缺點是易受環境噪擾的影響產生誤報警，為了克服單技術報警器誤報率較高的缺點，1973年日本首先提出雙技術報警器的設想，但是真正研制出實用的雙技術報警器是在八十年代。雙技術報警器是將兩種不同的探測技術結合在一起，當兩者都感應到目標才會發出報警信號，如果僅其中一種探測技術發現目標不會報警。雙技術報警器利用兩種不同的探測技術同時對防范場所進行探測，它發揮了不同探測技術的長處，而克服了彼此的缺點，使雙技術報警器的誤報率大為降低，可靠性大大提高。

    目前應用最多的是微波/被動紅外雙技術報警器。近年來報警領域里的一項最大成果是數字視頻報警器的研制成功，數字視頻報警器是隨著數字電路技術、計算機技術和電視技術的發展而出現的一種新式報警器，它集電視監視與報警技術于一體，具有監視、報警、復核和圖像記錄取證多種功能，是當前一種最為先進的報警器。

    早期的防盜報警器主要用于室內，隨著報警技術的不斷發展和完善，現在人們已研制出多種可用于室外做周界防范的報警器。如主動紅外報警器、激光報警器、微波墻報警器、電場感應報警器、駐極體電纜報警器、泄漏電纜報器等等。它們各有特點，適合不同環境條件下采用，對防范場所的周界起報警探測作用。

    防盜報警系統的組成

    一個完整的防盜報警系統通常有入侵探測器、傳輸系統及報警控制器三大部分組成。

    入侵探測器是報警系統的前端設備，安裝在需求防范的場所，通過探測現場狀態或某種物理參數的變化來發現入侵者，并發出報警觸發電信號通過傳輸系統送給報警控制器。入侵探測器是整個報警系統的關鍵部分，它在很大程度上決定著報警系統的性能指標，如探測范圍、探測靈敏度、誤報率、漏報率等。入侵探測器的種類繁多，功能各有不同。根據探測范圍大小，入侵探測器有點、線、面、空間及周界控制型;根據入侵探測器的探測診-理不同，入侵探測器有開關、振動、微波、超聲波、紅外線等多種類型。一個大型的防盜報警系統一般需要多個入侵探測器，將不同種類的探測器互相配合應用，可以使報警系統性能更加完善，可靠性更高，發揮出更大的效力。

    探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況。在各種各樣的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的場所很多。這些場所根據實際情況也有各種各樣的安全防范目的和要求。因此，就需要各種各樣的報警探測器，以滿足不同的安全防范要求。

    根據實際現場環境和用戶的安全防范要求，合理的選擇和安裝各種報警探測器，才能較好的達到安全防范的目的。當選擇和安裝報警探測器不合適時，有可能出現安全防范的漏洞，達不到安全防范的嚴密性，給入侵者造成可乘之機，從而給安全防范工作帶來不應有的損失。

    報警探測器要求具有防拆動、防破壞功能。當報警探測器受到破壞、人為將其傳輸線短路或斷路，以及非法試圖打開其防護罩時，均應能產生報警信號輸出;另外報警探測器還應具有一定的抗干擾措施，以防止各種誤報現象的發生，例如：防寵物和小動物騷擾、抗因環境條件變化而產生的誤報干擾等。

    報警探測器的靈敏度和可靠性是相互影響的。合理選擇報警探測器的探測靈敏度和采用不同的抗外界干擾的措施，可以提高報警探測器性能。采用不同的抗干擾措施，決定了報警探測器在不同環境下的使用性能。了解各種報警探測器的性能和特點，根據不同使用環境，合理配置不同的報警探測器是防盜報警系統的關鍵環節。

    報警傳輸系統是指起報警信號傳輸作用的電子裝置和信號傳輸通道。入侵探測器發現入侵之后產生的報警觸發電信號，要由傳輸系統傳遞給報警控制器;而報警控制器對入侵探測器發出的各種控制信號(如探測器布防、撤防等)及探測器需要的電源也要由傳輸系統從報警控制器傳遞給探測器。報警信號的傳輸方式可以分為有線傳輸和無線傳輸兩類，在有線傳輸中又包括專用線傳輸、電話線傳輸、電力線傳輸等。

    報警控制器是整個報警系統的核心設備，其作用是接收入侵探測器輸出的報警觸發電信號，顯示報警狀態，發出聲、光報警并指示出入侵發生的部位并對入侵探測器進行功能控制(如布防、撤防等)。

    報警控制器安裝在值班室中，平時值班人員直接接觸的就是報警控制器，由于報警控制器是報警系統的核心設備，因此習慣上人們把它叫做報警設備的主機。報警控制器種類很多，但目前無明確的分類標準。簡單的報警控制器僅能控制幾路探測器，功能也較少;復雜的報警控制器可以控制幾十路甚至幾百路探測器，且功能完善。

    目前先進的報警控制器可以以聲、光、數字或圖像的形式顯示報警狀態、報警地點、報警時間等，當需要記錄時，可以自動打印、錄音、錄像或存儲器存儲等。先進的報警控制器還具有其它若干功能和防破壞功能，如系統正常狀態自檢，故障報警，密碼開關機，遙控操作，對傳輸線斷線、短路報警，電源欠壓報警，防入侵探測器外殼拆卸報警等。

    防盜警技術的發展趨勢

    目前，在安防報警系統中所使用的探測器的弊端，其探測方式主要是探測環境物理量和狀態的變化，這種探測方式從本質上不具備識別探測目標的視頻監控能力。因此，安防報警監控系統會因為某些意外的情況或受環境因素的影響而觸發，從而發生誤報警。為此，安防報警系統的入侵探測器采用了多個探測元、多技術復合探測以及智能化的數據分析等方法，這些，確使探測器的性能和功能有了很大的提高，也降低了誤報警，但這并未從根本上解決問題。所以，對于風險等級和防護級別較高的場合，安防報警系統必須采用多種不同探測技術組成入侵探測系統來克服或減小由于某些意外的情況或受環境因素的影響而發生誤報警，同時加裝音頻和視頻復核裝置，當系統報警時，啟動音頻和視頻復核裝置工作，對報警防區進行聲音和視頻圖像的復核。

    安防系統的智能化可以理解為：實現真實的探測，實現圖像信息和各種特征(各種定義的特征、不同的載體、生物特征)的自動識別，系統聯動機構和相關系統之間準確、有效、衆-調的互動。智能化是探測技術的發展趨勢和主要課題。實現真實探測是探測技術始終追求的目標和研究的方向，由于診-理的局限，通常探測器的探測結果真實性很差，再加上多種干擾因素的存在，探測系統的誤報警率曾綷-很高。當時解決這個問題主要是采用報警評價技術，如利用電視來觀察報警現場，判斷是否是真實的報警。同時，人們努力從多個方面入手提高探測的真實性，這就是智能化報警的發展之路。這些研究取得了一定的成果，一定程度上改善了誤報警率高的問題。已綷-產品化并得到應用的主要有：

    探測元的結構的改進：典型的是被動紅外探測器的探測元結構。多元紅外探測器利用不同元的幾何位置差與光學系統(菲涅爾鏡組)的光學調制作用的配合，產生抑制干擾的作用。以雙元為例：由于兩個元的幾何位置的差異，在其接收來自同一個(運動的)目標的熱輻射能量時，就會出現有一個輻度差(接收能量的大小)和相位差(時間上的順序)。將兩個元這樣的輸出作差分處理就可以提高探測的靈敏度。同時，由于環境因素的干擾(主要是背景溫度的變化)對于兩個元來講是相同的，因而沒有差分的輸出，也就起到了抑制作用。目前市場上的高檔被動紅外探測器有雙元(兩個探測元)、四元(四個探測元)和雙S元(四個不規則探測元)幾種，是高安全要求系統的主要選擇。由于制造技術的限制，產品主要來自國外，價格也比較高。

    探測技術的組合：將兩種不同診-理的探測技術組合起來，使其在性能上互補，這是有效的方法，這就是所謂的雙鑒探測器。它的出現是探測技術發展的一個重要階段，是探測器智能化的開始，成為當前高檔入侵探測器的主流產品。微波/被動紅外成為了應用最多的雙技術探測器。目前市場上有一種三鑒技術之說，它把探測器信號的智能處理作為一鑒，并不是三種探測技術的組合，其實還是雙鑒探測器。

    探測器的智能化：由于微處理器和DSP技術的進步，使得許多電子設備都帶有CPM單元，進行信號的智能化處理，探測器的智能化主要形式有：探測信號的處理不再是簡單地設定一個閥值，即當探測信號超過時就產生報警，而采用脈沖計數(被動紅外)、時間延遲(主動紅外、微波等)等方法，判斷探測是否一個偶然的事件(單次、瞬間);探測器的自適應設計，其報警閥值可以隨環境因素的變化自適應的調節，它提高了探測的環境適應性和抑制干擾的能力;探測信號的智能分析，能量的分析或頻率的分析是兩種主要的方法。

    新的探測原理和探測技術的研究：目前，在安防系統中應用的探測設備還主要是探測環境物理量和狀態的變化。這種探測方式從本質上不具備識別探測目標的能力。因此，伴隨而來的誤報警問題一直在困擾著安防系統。采用多探測元、多技術復合探測以及智能化的數據分析，確實使探測器的性能和功能有了很大的提高，也降低了誤報警，但是并未從根本上解決問題。

    以目標分析為基礎的探測是直接對目標進行識別的技術，它是以圖像技術或特征識別技術為基礎的，是一種有效的探測手段。我們知道，在監視器上觀察圖像就是最基本和原始的探測方式，如能對圖像進行動態分析，實現運動的識別、目標的識別(自動的識別)，構成多維的探測，視頻技術將是真實的空間探測手段，是不需要復核或與復核融為一體的探測手段。

    目前已有多種視頻探測設備得到了應用，如大多數數字視頻記錄設備帶有的運動探測功能，各種圖像內容分析軟件都實現了入侵探測功能。可以預見，視頻技術將會從原理和形態上改變探測設備的面貌，是智能化報警的主要方向，應引起我們的關注。