目前市场上周界防范产品种类多样,但是各有其所长与瓶颈。它们有自己的技术特点和使用区域,也有一定的局限性。在中国国内使用较多的周界防范产品有:红外对射探测器、振动传感电缆、电子围栏、激光对射、张力铁线防越探测网、静电探测网、微波探测器、光纤防越栅栏、视频运动探测与跟综系统等。从使用量这方面来看,红外对射探测器所占比例最大,其主要优点为安装简便、价格便宜,并因为此类产品投放市场早、用户认知早而被广泛使用。在国际上,这类产品的著名品牌主要有:OPTEX(日本)、PULNIX(日本)、SELCO(日本)、DS(美国)、C&K(美国)、KTK(日本)、ATSUMI(日本)、ALEPH(日本)等。
目前国内主动红外探测器发展迅速、厂家众多、各品牌令人眼花缭乱,广大用户难以选择。这里简单介绍一下对射探测器的特点。
一、主动式红外探测器原理
主动式红外探测器分为发射(投光器)和接收(受光器)两部分,投光器和受光器之间投射红外光,当有入侵发生时,投光器和受光器之间的红外光被阻断,触发报警。使用的红外线是波长在700nm~1000nm之间的电磁波,比红外波长长的是微波,比红外波长短的是可见光。人眼是看不到红外线的,但特殊材料可以感应到,也可以成像。
二、影响主动红外入侵探测器质量的关键技术指标
(一)白光过滤能力
所谓白光,泛指人眼可感应的各种自然光和人造光。对主动红外入侵探测器产生干扰的白光主要有太阳光、雷光等自然光和水银灯、车头灯等人工光。主动红外入侵探测器采用的光学过滤系统应该具有最大限度地过滤白光的作用。
1.使用阻止白光通过的特殊质材外壳
白光过滤最基本的办法是采用由一种特殊滤光材料构成的滤光机构(外壳),这种材料能有效地传递特定波长范围的红外光,并阻止白光通过。由于几乎能阻断全部可见光,因此该材质的外壳看起来几乎是黑色的。目前这种优质原材料仍由日本垄断,并被日本几家大制造商垄断,因此优质的主动红外入侵探测器基本上是日本的技术制造的。有些低档产品的滤光机构看起来似乎也差不多,但实际滤光效果却相差甚远。
2.使用特殊设计的镜片
特种材料的外壳可以最大限度地滤除白光的干扰,但对光干扰源中的红外线部分却无能为力,尤其使用普通的透射式或反射式进行红外光线聚焦的镜片,在聚焦特定波长的红外线时,也对所有进入的光线进行了聚焦,因此仍然容易引起误报的现象。SELCO品牌对射探测器采用特殊设计的日本菲涅尔镜片就有效地解决了这个问题。使用这种镜片的投光器可以将特定波长的红外光按一定角度发射出去,而受光器只接受以特定角度入射的特定波长红外光,经折射后形成圆锥形聚焦到受光传感器上,这样就最大程度地将其它光线过滤掉了。而光学系统的稳定可靠取决于设计合理的光学系统。
(二)探测距离余量
中国国家标准规定在室外使用时,主动红外的探测距离余量至少为说明书上规定的探测距离的6倍以上,即生产厂家规定100m的探测器,在良好测试条件下实际探测距离能达到600m。这样的指标是为了保障在恶劣气候条件下,探测器能够正常工作。
(三)探测器的防雷措施
据调查数据显示,60%以上的对射探测器故障由闪电或电涌所致。雷击是户外电子设备的一大难题。雷电冲击有两种:直接冲击和感应冲击。在直接雷电冲击中,电能的扩散量很大,大到迄今没有任何措施可以防止电气设备不受破坏,但其发生的概率相对很小。而感应冲击可能常常会是带电的云层运动或附近的雷电冲击而引起的,都会在电气回路中感应出电涌电压,引起设备受损与误报。如OPTEX、SELCO在产品中适当位置上安装一些EMI电涌吸收管,即使在雷电多发地区,仍可使探头稳定工作。因此,对射产品的防雷指标很重要,一般以千伏(kV)表示。
(四)主动红外入侵探测器的光束数量与频率
当前市场上的主动红外入侵探测器按光束数量来分有单光束、双光束、三光束、四光束四种类型。按频率来分有固定频率(单频率)、可选频率(有限不同频率)和可调频率(相对无限不同频率)三种类型。在实际应用中,主动红外入侵探测器漏报较少、误报较多,特别是使用时间长的产品,材料、电路系统、电子元器件出现老化,功能衰减时,误报尤为严重。光束数量主要解决误报问题。光束数量越多,越难被异物(树叶、小动物等)同时遮断,就可有效排除因遮挡而产生的误报。象单光束就比较容易产生误报。当然光束数量增多,成本会相应增加,这主要取决于用户对系统的要求程度。不同频造成对其他对射的干扰,避免漏报现象。
实际应用中,一般采用可选频率对射就可解决问题。目前市场上,OPTEX、SELCO、PULNIX都有不同光束数、不同频率的产品可供选用。
(五)使用温度
主动红外入侵探测器通常在户外使用,环境的温度变化对它的影响很大。良好的温度范围一般在-35℃~55℃之间,太低或太高的温度都会影响电子电路及部分元器件的正常工作,尤其是低温状态下。因此在恶劣环境使用时,特别要注意选用优质品牌产品或带有加热器的产品,如:OPTEX、PULNIX、SELCO等都比较适合在低温状态下使用。2.6元器件、材料、电子电路的防老化、衰减主动红外入侵探测器通常应用在户外,受风、雨、雷、电、光线、温度、酸碱等诸多因素的影响,优良的产品如果合理使用,定期保养维护,通常的使用寿命可达5~7年。这有赖于合理的光学系统和电路系统。产品的材质,例如:外壳材料、发光素子、镜片、电子元件等在恶劣环境下长期使用,功能会有不同程度的衰减,寿命也受影响,因此影响到整个产品以及整个防盗系统的寿命。这就是为什么通常对射探测器在好天气安装调试时可行,在恶劣环境下或使用一段时间后就出问题。国家在对产品进行3C认证时,对关键元器件都有专门的认定要求。这点是客户在选用产品时,通常会忽视的,但又是很重要的。
三、主动红外探测器代表产品
主动红外探测器自90年代初期开始进入国内安防市场,其市场发展历程已经有20多年,因其优越的性价比和技术的不断更新换代,此类产品目前仍是国内外周界安防应用市场的主要产品。代表性产品的阶段分类:
1、日本ALEPH主要的产品及型号
自上世纪九十年代初以来,以主动红外报警器系列为代表的日本ALEPH的安防产品作为早期进入国内安防市场的国际知名品牌产品之一,在行业市场中享有很高知名度,其主要阶段性产品有:1990-2004年,HAABTABH双光束、四光束系列。
随着国内对射市场的迅速发展,假冒产品也随之泛滥,日本ALEPH公司在2004年时,推出HA大口径系列,XA双光束/四光束系列,其中应用到“周界探测器可视窗技术”,这些新产品结合了专业周界总线主机后得到很好的应用。
2、SELCO的主要产品及型号
SELCO公司拥有平面广角菲涅尔球镜技术,其主要产品有SBT双光束系列、SBM上光束系列、SBH四光束系列。
3、OPTEX公司的主要产品和型号
日本OPTEX公司以光电传感产品著称与全球,其在上世纪70年代首推世界上第一款自动门光电感应探测器,它的主动红外探测器一直是周界安防高端产品的代表,主要的产品型号有AX双光束和大口径双光束系列。
4、上海安盾电子有限公司的周界产品系列
ADX系列是安盾公司最新推出的大口径大间距双光束主动红外探测器,它摒弃了传统双光束产品口径小、间距短的缺陷,上下光束间距达到113毫米,宽窄相济,有效防止误报,是一种高性价比的周界防范无形电子围栏。
四、结论
其实在市场上,好的对射探测器产品远远不止这些特点,还有稳定的大口径的光束、快速调校等功能。笔者认为,作为对射探测器的厂家,应该本着为用户、使用者、工程商等客户服务的态度,真正为客户解决使用、安装问题,切实地为客户提供不断发展的优质价廉产品。