浅谈防盗入侵报警技术
北京农业职业学院
毕业论文
论文题目：浅谈防盗入侵报警技术
系别：水利与建筑工程系.
专业：楼宇智能化工程技术.
班级：楼宇0811班.
学生姓名（学号）：王* （081101）.
指导教师姓名：王向军.
论文完成日期： 2011年4月20日.
摘要
随着科学技术的不断发展，犯罪分子的作案手法也在日益提升，传统的防范措施已经不能够有效地阻止这些案件的发生，采取更好的措施来防止犯罪分子恣无忌惮的侵犯以便保障人们的生命、财产、信息安全就显得尤为重要。基于这些原因入侵防盗报警技术作为最有效的应对方案也在被人们日益重视，本文涉及防盗入侵报警技术的发展过程、智能化发展趋势、防盗入侵报警系统的特点及其组成部分和目前国际上应用最广的周界探测报警器材及系统，阐述防盗报警技术具有很好的市场前景。
关键词：防盗报警技术、探测器、智能化、市场前景
目录
一、防盗入侵报警技术的发展过程 (3)
二、防盗入侵报警技术的智能化发展趋势 (3)
三、入侵防盗报警系统的特点及组成部分 (4)
（一）探测器 (5)
1.主动式红外探测器 (5)
2.被动式红外报警器 (5)
（二）报警传输系统 (6)
（三）入侵探测器报警控制器 (6)
1.报警控制器的分类 (6)
2.报警控制器对报警探测器和系统工作状态的控制 (6)
四、其他探测报警系统 (7)
（一）微波墙式报警器 (7)
（二）泄露电缆式周界探测报警系统 (7)
（三）驻极体振动电缆报警系统 (8)
（四）磁感应式振动电缆报警系统 (8)
（五）光纤传感器周界报警系统 (8)
五、周界入侵防盗报警系统解决方案 (9)
六、结束语 (9)
参考文献 (9)
致谢 (9)
一、防盗入侵报警技术的发展过程
现代防盗入侵报警技术是人们在与犯罪分子作斗争的过程中，不断发展、完善起来的。
早期的盗窃或破坏分子，一般采用破门破窗进入犯罪场所进行盗窃、破坏犯罪，针对这类盗窃破坏方式，科研人员研制出开关式防盗报警探测器，这种报警器结构简单，安装使用方便，可以安装在门、窗、保险柜及抽屉上或贵重物品下面等，当犯罪分子打开门窗、抽屉或取走贵重物品时，就会引起开关状态的改变，触发报警器产生报警。但是随着时间的推移，有些犯罪分子了解了开关报警器的原理，因此作案时不从门窗进入，而是挖墙打洞进入室内，为了有效地对付这类犯罪方式，人们研制出玻璃破碎报警器和振动报警器，当犯罪分子试图打碎门窗玻璃或在墙上挖洞进入室内时，就会引起玻璃破碎报警器或振动报警器产生报警。再后来，人们发现有的盗贼利用某些场所（如博物馆、商店等）白天向人们开放的机会，采用白天躲在这些场所的某些隐蔽角落，当晚上闭馆关门后，再出来作案，第二天开门后再偷偷溜走。为了对付这种盗贼，科研人员研制出空间移动报警器（超声波报警器、微波报警器、被动红外报警器、视频报警器等），空间移动报警器的特点是：只要所警戒的空间有人活动就会触发报警。空间移动报警器的研制成功是防盗报警技术的一大进步，早期的空间移动报警器是单技术报警器，其最大的缺点是易受环境干扰的影响产生误报警，为了克服单技术报警器误报率较高的缺点，1973年日本首先提出双技术报警器的设想，但是真正研制出实用的双技术报警器是在八十年代。双技术报警器是将两种不同的探测技术结合在一起，当两者都感应到目标才会发出报警信号，如果仅其中一种探测技术发现目标不会报警。双技术报警器利用两种不同的探测技术同时对防范场所进行探测，它发挥了不同探测技术的长处，而克服了彼此的缺点，使双技术报警器的误报率大为降低，可靠性大大提高。
目前应用最多的是微波／被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。
早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。
二、防盗入侵报警技术的智能化发展趋势
防盗入侵报警系统是指利用先进的科技手段，将所需安全防范的场所构成看不见
的警戒区，一旦有非法入侵者进入警戒区时即可发出声、光报警并可指示出报警地址、时间等。入侵报警系统是一种应用最广泛的安全防范技术手段，它可以长时间连续不懈地处于戒备状态，对非法入侵进行探测，忠实地看守着门窗、房间或贵重物品，一旦有人靠近、通过或触动，就会发出报警。
目前，在安防报警系统中所使用的探测器的弊端，其探测方式主要是探测环境物理量和状态的变化，这种探测方式从本质上不具备识别探测目标的视频监控能力。因此，安防报警监控系统会因为某些意外的情况或受环境因素的影响而触发，从而发生误报警。为此，安防报警系统的入侵探测器采用了多个探测元、多技术复合探测以及智能化的数据分析等方法，这些，确使探测器的性能和功能有了很大的提高，也降低了误报警，但这并未从根本上解决问题。所以，对于风险等级和防护级别较高的场合，安防报警系统必须采用多种不同探测技术组成入侵探测系统来克服或减小由于某些意外的情况或受环境因素的影响而发生误报警，同时加装音频和视频复核装置，当系统报警时，启动音频和视频复核装置工作，对报警防区进行声音和视频图像的复核。
在国标GB50348-2004，即《安全防范工程技术规范》中已规范化地定义为入侵报警系统（Intruder alarm system），并且列为安全防范系统首要和最基本的一个子系统，明确规定了它的设计要素是：系统应能根据被防护对象的使用功能及安全防范管理的要求，对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等，进行实时有效的探测与报警。高风险防护对象的入侵报警系统应有报警复核功能。系统不得有漏报警，误报警率应符合工程合同书的要求。
在功能设计方面，该规范具体规定了：入侵报警系统应根据各类建、构筑物（群）安全防范的管理要求和环境条件，根据总体和局部纵深防护的防护，分别或综合设置防护对象的周界防护、内（外）区域或空间防护、重点实物目标防护系统。系统的前端应按需要选择、安装各类入侵探测设备，构成点、线、面、空间或其组合的综合防护系统。应能显示和记录报警部位和有关警情数据，并能提供与其他子系统联动的控制接口信号等等。
安防系统的智能化可以理解为：实现真实的探测，实现图像信息和各种特征的自动识别，系统联动机构和相关系统之间准确、有效、协调的互动。智能化是探测技术的发展趋势和主要课题。实现真实探测是探测技术始终追求的目标和研究的方向，由于診-理的局限，通常探测器的探测结果真实性很差，再加上多种干扰因素的存在，探测系统的误报警率会曾高。当时解决这个问题主要是采用报警评价技术，如利用电视来观察报警现场，判断是否是真实的报警。同时，人们努力从多个方面入手提高探测的真实性，这就是智能化报警的发展之路。
三、入侵防盗报警系统的特点及其组成部分
入侵防盗报警系统是在探测到防范现场有入侵者时能及时发出报警信号的专用电子系统。一般由探测器（报警器）、传输系统和报警控制器组成。探测器检测到意外情况就产生报警信号，通过传输系统送入报警控制器发出声、光或其他报警信号。（一）探测器（报警器）
探测器（报警器）的种类很多，可按所探测的物理量的不同把探测器分为微波、红外、激光、超声波和振动等方式；按电信号传输方式不同，又可分为无线传输和有线传输两种方式。
红外线探测器是现阶段入侵防盗报警系统中最常见的探测器，它是利用红外线的辐射和接收技术构成的报警装置。根据工作原理，又可分为主动式和被动式两大类型。
1.主动式红外探测器
主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成。发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信号，因此，它也是阻挡式报警器，或称对射式探测器。
主动式红外报警器有较远的传输距离，因红外线属于非可见光源，入侵者难以发觉与躲避，防御界线非常明确。主动式红外报警器是点型、线型探测装置，除了用作单机的点警戒和线警戒外，为了在更大范围有效地防范，也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网，乃至组成立体警戒区。
被动式红外报警器的主要特点有以下几点：
（1）外形小巧，便于安装。
（2）红外波长不能穿越砖头水泥等一般建筑物，在室内使用时，不必担心由于室外的运动目标会造成误报。
（3）工作不受声音的影响，即声音不会使它产生误报。
2.被动式红外报警器
被动式红外报警器不向空间辐射能量，而是依靠接收人体发出的红外辐射来进行报警的。被动式红外报警器在结构上可分为红外探测器（红外探头）和报警控制部分。红外探测器目前用得最多的是热释电探测器，作为人体红外辐射转变为电量的传感器。如果把人的红外辐射直接照射在探测器上，当然也会引起温度变化而输出信号，但这样做，探测距离是不会远的。为了加长探测器探测距离，须附加光学系统来收集红外辐射。当人体（入侵者）在监视范围中运动时，顺次地进入某一视场，又走出这一视场，热释电传感器对运动的人体一会儿看到，一会儿看不到，于是人体的红外线辐射不断地改变热释电体的温度，使它输出一个又一个相应的信号，此信号就是报警信号。
被动式红外报警器的主要特点有以下几点：
（1）由于它是被动式的，不主动发射红外线，因此其功耗非常小，安装方便。
（2）在较大面积的室内安装多个被动红外报警器时，因为它是被动的，所以不
会产生系统互扰的问题。
（3）工作不受声音的影响，即声音不会使它产生误报。
（4）兼主动式红外报警器的特点。
（二）报警传输系统
报警传输系统是指起报警信号传输作用的电子装置和信号传输通道。入侵探测器发现入侵之后产生的报警触发电信号，要由传输系统传递给报警控制器；而报警控制器对入侵探测器发出的各种控制信号（如探测器布防、撤防等）及探测器需要的电源也要由传输系统从报警控制器传递给探测器。报警信号的传输方式可以分为有线传输和无线传输两类，在有线传输中又包括专用线传输、电话线传输、电力线传输等。（三）入侵探测报警控制器
人侵探测报警控制器置于用户端的值班中心，是报警系统的主控部分，它可向报警探测器提供电源，接收报警探测器送出的报警电信号，并对此电信号进行进一步的处理。报警控制器通常又可称为报警控制／通信主机。
1.报警控制器的分类
报警控制器根据使用要求和系统大小不同分为小型报警控制器、中型报警控制器和大型报警控制器；就防范控制功能而言，报警控制器又可分为仅具有单一安全防范功能的报警控制器(如防盗、防入侵报警控制器、防火报警控制器等)和具有多种安全防范功能以及防盗、防入侵、防火、电视监控、监听等控制功能为一体的综合型的多功能报警控制器。将各种不同类型的报警探测器与不同规格的报警控制器组合起来，就能构成适合于不同用途、警戒范围大小不同的报警系统网络；按照信号的传输方式不同来分，报警控制器可分为具有有线接口的报警控制器和具有无线接口的报警控制器以及有线接口和无线接口兼有的报警控制器；依据报警控制器的安装方式不同，报警控制器又可分为台式、柜式和壁挂式。
2.报警控制器对报警探测器和系统工作状态的控制
将探测器与报警控制器相连组成报警系统。在用户已完成对报警控制器编程的情况下，操作人员即可在键盘上按照厂家规定的操作码进行操作。只要输入不同的操作码，就可通过报警控制器对探测器的工作状态进行控制。
主要有以下5种工作状态：
（1）布防状态
所谓布防状态，是指操作人员执行了布防指令后，该系统的探测器就已开始工作，并进入正常警戒状态。
（2）撤防状态
所谓撤防状态，是指操作人员执行了撤防指令后，该系统的探测器就不能进入正常警戒工作状态，或从警戒状态下退出，使探测器无效。
（3）旁路状态
所谓旁路状态，是指操作人员执行了旁路指令后，防区的探测器就会从整个探测器的群体中被旁路失效，而不能进入工作状态，当然它也就不会受到对整个报警系统布防、撤防操作的影响。在一个报警系统中，可以只将其中一个探测器单独旁路，也可以将多个探测器同时旁路掉。
（4）24小时监控状态
所谓24小时监控状态，是指某些防区的探测器处于常布防的全天时工作状态，一天24小时始终担任着正常警戒(如用于火警、匪警、医务救护用的紧急报警按钮、感烟火灾探测器、感温火灾探测器等)。它不会受到布防、撤防操作的影响。这也需要由对系统的事先编程来决定。
（5）系统自检、测试状态
这是在系统撤防时操作人员对报警系统进行自检或测试的工作状态。
四、其他探测报警系统
目前国际上应用的探测报警器材及系统主要有以下几种：
（一）微波墙式报警器
微波墙式报警系统分为微波发射单元和微波接收单元两部分组成。安装时，发射机和接收机分开相对而立，其间形成一个稳定的微波场，用来警戒所要防范的周界地带，微波墙式报警器利用场干扰原理或波束阻断式原理来探测入侵者，当发射机和接收机之间无阻挡物时，接收机可收到微波发射机发送的稳定的微波信号；一旦有人闯入这个微波建立起来的警戒区，微波场受到干扰，微波接收机就会探测到一种异常信息，当这个异常信息超过事先设定值时，便会引发报警。
（二）泄露电缆式周界探测报警系统
泄露电缆是一种具有特殊结构的同轴电缆，与普通的同轴电缆不同的是，泄露电缆在其外导体上沿长度方向周期性地开有一定形状的槽孔，所以又称为开槽电缆。
利用泄露同轴电缆作为传感器组成的周界探测报警系统由两根平行埋在周界地下的泄露电缆和发射机、接收机组成。一根泄露电缆与发射机相连，向外发射能量。另一根泄露电缆与接收机相连，用来接收能量。发射机发射的高频电磁能经发射电缆向外发射，一部分能量耦合到接收电缆，收发电缆之间的空间形成一个椭圆形的电磁场的探测区。
两根电缆之间的电磁耦合对扰动非常敏感。当有人进入此探测区时，会干扰这个耦合场，使接收电缆收到的电磁波能量发生变化。通过信号电路对这些变化量、变化率和持续时间等信息的处理，就可通过电子电路触发报警。
泄露电缆探测系统是一种隐蔽式的周界入侵探测传感系统。泄露电缆一般埋入地下或装入墙内，因此不影响现场的外观而且又属于无形探测场，入侵者无法察觉探测系统的存在，所以就无法避开或破坏系统。电缆可环绕任意形状的警戒区域周界，也
不受地形、地面不平坦等因素的限制。其探测灵敏度不受环境温度、温度、风雨烟尘等气候环境的影响。可全天候可靠地工作，可为核电站、炼油厂、油库、卫星发射场、军事基地、机场、监狱等许多领域提供安全保障。
（三）驻极体振动电缆报警系统
驻极体振动电缆是一种经过特殊充电处理后带有永久预置电荷的介电材料，利用驻极体材料可以制作驻体话筒。驻极体电缆又称张力敏感电缆或麦克风式电缆，其基本结构和普通的同轴电缆很相似，只不过它是一种经过特殊加工处理过的同轴电缆。在制作同轴电缆时，对填充在其内、外导体之间的电介质进行了静电偏压，使之带有永久性的预置静电荷。
使用时，通常将驻极体电缆用塑料带固定在栅栏或钢丝网面上，其一端与报警控制电路相连，另一端与负载电阻相连。当有入侵者翻越栅、网或割栅、网时，电缆因受到振动而产生模拟信号电压，即可触发报警。
（四）磁感应式振动电缆报警系统
磁感应式振动电缆的基本结构：在聚乙烯护套内，其上、下两部分空间有两块近于半弧形充有永久磁性的韧性材料。它们被中间的两根固定绝缘导线支撑着分离开来。两边的空隙，正好是两磁性材料建立起来的永久磁场，空隙中的活动导线是裸体导线。当此电缆受到外力的作用而产生振动时，导线就会在空隙中移动而切割磁力线，因电磁感应在导线中便会感生出一种电信号。此信号由处理器进行选频、放大、然后将300－3000HZ的音频信号通过传输电缆送给控制器。当此信号超过预定的阈值时，便立刻触发报警电路报警，并可通过音频系统监听电缆受到振动时的声响。
电磁感应式振动电缆安装简便，可安装在原有的防护栅网、围墙、房顶等处，不需要费事费力地挖地槽。因电缆易弯曲，布线方便灵活，特别适宜在地形复杂的周界布防。振动电缆传感器为无源的长线分布式，很适合在易燃易爆物品仓库、油库、武器弹药库等不宜接入电源的场所安装。振动电缆传感器对气候、气温环境的适应性能强，可在室外各种恶劣的自然环境和高低温的环境中正常地进行全天候的防范工作。（五）光纤传感器周界报警系统
光纤传感器周界报警系统，其基本组成有红外光发射器、光导纤维、红外光接收器。经外发射器内的发光二极管发射脉冲调制的红外光，此红外光沿光纤向前传播，最后到达光接收器，并把经光电检测后的信号送往报警控制器，从而构成一个闭合的光环系统。
根据防范的不同场合和要求，光纤可以构成各种形状，将其放置在需要防范的周界处，当入侵者侵入时，会破坏光纤，使其断裂，这时就会因光信号的中断而触发报警。
由于光纤极细，细如发丝，所以可以很方便地进行隐蔽安装，比如可将光纤隐蔽在周界防御的铁丝网中，当有入侵者切断钢丝或因攀登、翻越铁网造成光纤断裂时，
通过报警控制器即可发出报警。也可以把透明的光纤埋在用纸、塑料品纺织纤维等物制成的壁纸里，或放在墙皮里，如可以把墙上刻一些凹槽，把光纤旋转其内，外表再用灰浆抹平。同样也可以把光纤藏在房间的门板里。当入侵凿墙打洞或撕裂壁纸时，均会破坏光纤而发出报警信号。
五、周界入侵防盗报警系统解决方案
在一些重要的区域，如机场、军事基地、武器弹药库、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库、等处，为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些屏障或阻挡物（如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等），安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术，犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，也难免出现漏洞和失误。因此，安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。周探测器一旦发现入侵者可立即发出报警，好像在重要区域的周界处墙加了一道人眼看不见的“电子围墙”忠诚地守卫着要害目标。
六、结束语
虽然目前入侵防盗报警系统在安防系统中并非是投资份额最大的系统，但却是分布最广和最重要的基础子系统。在与视频安防监控和出入口（门禁）控制系统的联动中，入侵报警都担当了前哨的角色。从而在三种主流的系统集成模式中，以报警主机为核心的集成，也是备受重视的系统构建方式。随着全国各地平安城市建设进程的推动，以城市联网报警与监控系统建设为主要目标的巨大应用需求下，必将促进入侵报警系统产品的长足发展和进一步的提高，并且会形成快速增长的市场前景。
参考文献
[1] 章云，许锦标主编。建筑智能化系统。北京：清华大学出版社，2007.8
[2]《建筑施工技术无师自通丛书》编委会。智能建筑工程施工技术.化学工业出版社。2009.10
[3] 中华人民共和国国标GB50348-2004 安全防范工程技术规范
致谢：
毕业论文已经完成，这也意味着我在北京农业职业学院的三年学习生活既将画上一个圆满的句号。回首这些美好时光，让我在学习和思想上受益非浅。这些除了我自身的努力外，也与各位老师、同学和朋友的支持和鼓励是分不开的。论文的写作是枯燥与艰辛并富有一定挑战性的。但是，因为有你们一直的支持与肯定，让我更有信心将它很好的完成。入侵防盗报警技术是理论界一直很热门的课题，老师的指导及同学们的帮助，让我成功的完成这篇毕业论文。在此，我要特别感谢一直辛勤辅导我的老
师，谢谢你们对我的耐心指导，感谢那些曾经一起努力过、奋斗过的同学们，谢谢你们给我的宝贵意见。