智能楼宇系统安装调试：红外入侵探测器实训

任务描述

前面已经介绍了报警系统组成情况及相关设备功能，这部分主要介绍主动红外入侵探测器组成、工作原理及安装要求等。

学习目标

（1）掌握主动红外入侵探测器的原理。

（2）领悟主动红外入侵探测器的安装要点。

（3）熟练掌握主动红外入侵的应用。

【建议学时】1学时

知识准备

一、什么是主动红外入侵探测器

主动红外入侵探测器（Active Infrared Intrusion Detector）是由发射机和接收机组成。发射机是由电源、发光源和光学系统组成，接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。

主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束（此光束的波长约在0.8～0.95 μm之间），并经过光学系统的作用变成平行光。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成电信号，经过电路处理后传给报警控制器。

由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡。

二、主动红外入侵探测器分类

按光束数分类：单光束、双光束、四光束、光束反射型栅式、多光束栅式。

按安装环境分类：室内型、室外型。

按工作方式分类：调制型、非调制型。

主动红外入侵探测器的探测距离各个品牌都有不同型号，一般会有10 m、20 m、30 m、40 m、60 m、80 m、100 m、150 m、200 m、300 m等。

三、工作原理

主动红外探测器是采用主动红外探测方式，以达到安保报警功能的探测器。主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。置于收、发端的光学系统一般采用光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼不可见的光谱范围，若有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束，接收端输出的电信号强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号，如图2-17所示。

图2-17　主动防御工作原理

四、主动红外探测器选用及安装注意事项

1.室外与室内主动红外探测器对应用环境有较高的要求

根据国家标准（GB 10408.4—2000），主动红外探测器在选用时，对所适用的环境，其性能上要达到如下要求：

（1）承受高低温性能：室内型－10 °C～+55 °C、室外型－25 °C～+70 °C、相对湿度≤95%。

（2）抗恒定湿热要求：（+40±2）°C、RH（93±2.3）%。

（3）抗振动要求：10～55 Hz正弦振动、振幅0.75 mm、一倍频程/分钟。

（4）抗冲击要求：室内型15 g、11 ms；室外型30 g、18 ms。

总之，室外型的要求等级要明显高于室内型的。

2.探测距离要求

室外型主动红外探测器的最大探测距离按探测器技术要求规定一般应是其标称探测距离的6倍。室外型探测器需要考虑到室外环境及天气因素，也就是指在室外遇到风、雪、雨、风沙等情况也要能正常工作。所以在实际使用时，按照行规和公安技防规范要求还常常再增加余量，现在约定的共识是：“实际探测使用距离≤厂方标称值的70%”。例如：标称值300 m的探测器，在理想环境条件下能探测的距离应是1 800 m（即标称值的六倍），但在实际使用时只能用于保护≤240 m的围墙（栏栅）。

3.光束选择要求

关于单光束、双光束、四光束探测器的选用，常规情况都选用双光束主动红外入侵探测器。因为一般来说，正常人体截面积大致在为500 mm（身宽）×200 mm（身厚）左右，如选用四光束主动红外入侵探测器可能不能遮挡上部某条红外射线，而漏报警，当然选用四光束主动红外入侵探测器误报较少。但一般仍建议在周界围墙上选用双光束主动入侵探测器为宜。（从经济角度考虑也选用双光束主动红外探测器为好），不过某些特殊应用场合也会选用四光束主动红外入侵探测器。

一般安装双光束主动入侵探测器时要求探测器下光束离墙底端在150 mm左右，这样能确保入侵者在越墙时会正好遮挡住二根红外光束，而引发报警。

并且选用双光束探测器（与单光束比较）不会因为小动物、树叶等遮挡一根光束而产生误报，这样在一定程度上提高了探测器的可靠和稳定性。

因此从可靠性、稳定性以及经济性等因素考虑，在一般室外应用场合选择双光束探测器还是比较合理的。

另外，长距探测器一般要求选用标称值≤100 m（按探测距离70 m使用）的，这样探测防区总是≤70 m，有利于报警定位。

4.安装位置要求

主动红外入侵探测器响应时间在安装使用中应当特别注意。根据国家标准（GB 10408.4—2000），一般探测器的光束被遮挡的持续时间≥40 ms（误差±10%）时，探测器应产生报警信号；光束被遮挡的持续时间≤20 ms（误差±10%），探测器不应产生报警信号。这就说明20 ms（误差±10%）<遮挡时间<40 ms（误差±10%）时，有一个报警与否的不确定时间域。遮挡时间是由遮挡物体的运动速度和它的遮挡体积决定的。所以为了避免遮挡时间处于报警与否的不确定时间域，一般要求周界探测器安装在围墙顶部或略靠外侧，因为上爬的速度要远低于下跳的速度，所以上爬时间要多于下跳时间（人下跳时，遮挡时间有可能小于20 ms），以延缓遮挡时间。(www.xing528.com)

另外，人的截面尺寸也是主动红外入侵探测器安装时要考虑的依据。比如参照地方标准（DB 31/294—2003）要求，如安装在围墙顶部，则要求下光束距围墙顶端间距保持（150±10）mm；如安装在围墙外侧，则要求光束距围墙间距保持（175±25）mm。按上述间距一般能保证入侵者在越墙时能有效地遮挡双光束，而使正常触发报警。

5.避免盲区要求

二对相邻的主动红外入侵探测器要求交叉安装，一般要求交叉间距要≥300 mm，即至少300 mm范围是二对相邻探测器的公共保护区，当然二对相邻探测器光束方向要相反。

如果是立柱加栏栅形围墙，一般两根立柱的间距远大于300 mm，而在3～5 m，此时交叉保护在立柱之间是最理想的选择。

任务实施

一、断开实训操作台电源开关

二、打开主动线外探测器发射机的外壳

扫码观看红外探测器 配合球形摄像机的使用

辨认主动红外探测器发射机，如图2-18所示，包括：发射机电源端子、工作指示灯、发射机防拆接点端子。

图2-18　探测器外壳

三、打开主动线外探测器接收机的外壳

辨认主动红外探测器接收机，如图2-19所示，包括：接收机电源端子、接收机防拆接点端子、常开接点端子、常闭接点端子、工作指示灯、光轴测试端子、挡时间调节钮。

图2-19　探测器接线端子

四、探测器安装示意图

主动红外探测器的安装方式很多，主要有I型和L型支架安装，如图2-20、2-21所示。

图2-20　I型支架安装示意图

图2-21　L型支架安装示意图

五、红外对射接线和调试

1.红外对射布线

发射端：两根电源线。①②为电源输入接线，不分极性；③④为防拆开关接线。

接收端：两根电源线，两根信号线。①②为电源输入接线，不分极性；③④为常闭信号输出；④⑤为常开信号输出；⑥⑦为防拆接线，如图2-22所示。

图2-22　探测器接线示意图

红外对射的安装请遵循发射机↔接收机/接收机↔发射机的安装方法，否则会导致对射干扰或者对射遮断不报警的情况，如图2-23所示。

图2-23　红外探测器与总线模块连接图

2.红外对射调试

将对射的支架安装在围墙两端，然后将红外对射安装上去并通电，对射接收端有LED光轴电压显示屏，观察显示的数值，通过佩带瞄准工具，将显示数值调到最高，然后微调发射机和接收机的俯仰和左右角度，直到接收机LED屏显示电压4.0 V以上，如果显示2.0 V以下就需要继续调试。对光完成后，在不同方位挡住红外对射的光线进行测试，如果每次测试都报警了就算测试完成。

3.报警测试

红外对射分为发射端和接收端，发射端不停地向接收端发射红外光线，当接收端接收不到或有人及物体挡断红外光线（光束全部遮断）时，就会向主机输出信号，主机实现报警功能。如遮挡后不报警，请注意测试报警的遮挡物的体积是否过小，报警条件是遮断全部光束。

任务小结

（1）小组讨论实训场地中主动红外入侵报警系统的使用方法及注意事项。

（2）小组讨论主动红外入侵报警系统实训存在的问题及解决办法等。