淺析戶外被動(dòng)紅外探測(cè)器

1、淺析戶外被動(dòng)紅外探測(cè)器提到紅外探測(cè)器，其主要分類為主動(dòng)紅外（AIR）探測(cè)器和被動(dòng)紅外（PIR）探測(cè)器兩種，很多用戶都有這樣一種觀點(diǎn)：“室外用主動(dòng)，室內(nèi)用被動(dòng)！”，其實(shí)不然，這兩大類型也都有室內(nèi)和室外型。OTPEX室外被動(dòng)紅外探測(cè)器（以下簡稱戶外PIR），就是室外被動(dòng)紅外探測(cè)器中的佼佼者。   一、引言 提到紅外探測(cè)器，其主要分類為主動(dòng)紅外（AIR）探測(cè)器和被動(dòng)紅外（PIR）探測(cè)器兩種，很多用戶都有這樣一種觀點(diǎn)：“室外用主動(dòng)，室內(nèi)用被動(dòng)！”，其實(shí)不然，這兩大類型也都有室內(nèi)和室外型。OPTEX室外被動(dòng)紅外探測(cè)器（以下簡稱戶外PIR），就是室外被動(dòng)紅外探測(cè)器中的佼佼者。該設(shè)備已經(jīng)被廣泛的使

2、用在別墅、工廠、銀行、24小時(shí)便利店及火車站等需要室外PIR保護(hù)的場所。華東地區(qū)的一些高檔別墅小區(qū)就越來越多的采用了此類設(shè)備。 即使主動(dòng)紅外探測(cè)器（AIR）在戶外防護(hù)應(yīng)用方面成為標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器，但戶外PIR探測(cè)器所具備獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)有時(shí)更能適用于用戶的安裝要求。因?yàn)镻IR技術(shù)提高了安保產(chǎn)品經(jīng)銷商滿足其用戶的能力。在市場上其本身已確立了一席之地，增強(qiáng)了對(duì)戶外防護(hù)的需求。 二、技術(shù) 1、PIR技術(shù)帶給戶外防護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)： 探測(cè)區(qū)域相當(dāng)大、安裝點(diǎn)只要一個(gè)和施工成本較低。 目前上海安盾公司推向市場的OPTEX戶外PIR是專為戶外使用而設(shè)計(jì)的，它的工作性能優(yōu)于一般的戶內(nèi)PIR，不過在抗誤報(bào)力方面OPTEX光電探測(cè)

3、器仍具有較大的優(yōu)勢(shì)。且不談其靈敏度，PIR技術(shù)已達(dá)到了較高的水準(zhǔn)，在戶外使用上已取得很大成功。了解一些基本概念能保證你成功地使用PIR探測(cè)器，以滿足你的用戶對(duì)戶外防范的要求。 2、被動(dòng)紅外探測(cè)技術(shù)的局限性 由于PIR是紅外能量感測(cè)接收器，從技術(shù)上講，它們能從無限距離進(jìn)行探測(cè)，正像人的視線那樣，人看到物的大小決定了人能看多遠(yuǎn)。如：在人們看太陽時(shí)，看的是九千多萬英里之外的東西。    三、安裝注意事項(xiàng) 只要考慮到以下幾因素，戶外PIR的這一特性對(duì)其使用并無大礙。 1、探測(cè)區(qū)域 戶外PIR的探測(cè)區(qū)域應(yīng)有終端。探測(cè)區(qū)域（光學(xué)視線）擴(kuò)展將最終受到一個(gè)具體實(shí)物的阻斷為止。而無

4、終端的探測(cè)區(qū)域延續(xù)無限，距離很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。這些大的區(qū)域即使對(duì)平時(shí)大多數(shù)物體反應(yīng)不靈敏，但還能探測(cè)到目標(biāo)很大或溫差很大的物體。有正確終端的PIR能大大的減小“難以解釋”的誤報(bào)。 向下視角的探測(cè)特性扇區(qū)最終到地面終止，從技術(shù)上講，PIR的信號(hào)接收一直到此區(qū)域完全終止于地面。但實(shí)際上其末級(jí)探測(cè)特性扇區(qū)是不靈敏的，因?yàn)槠渲皇菂^(qū)域的一小部分，該區(qū)域通常只探測(cè)到目標(biāo)物的腿腳部位，并不提供有意義的溫差變化，不能構(gòu)成完整的探測(cè)信號(hào)。 水平視角的探測(cè)特性扇區(qū)（如防寵物型）的PIR不會(huì)探測(cè)到地面上的動(dòng)物和其他干擾物。它們的終端可以在建筑物、籬笆上或差一些的辦法是到樹叢或灌木叢。但因?yàn)镻IR終端如在灌木叢里，大風(fēng)會(huì)引發(fā)

5、誤報(bào)。在這方面的應(yīng)用上建議將探測(cè)器調(diào)校至較低靈敏度。圖2為靈敏度受區(qū)域大小和溫差的影響。 區(qū)域大小與目標(biāo)速度 探測(cè)區(qū)域大小影響靈敏度。這在關(guān)于目標(biāo)遠(yuǎn)離探測(cè)器時(shí)已經(jīng)探討過。不過對(duì)十分靠近的目標(biāo)而言，這也是個(gè)問題。實(shí)際上每一PIR用的是雙元焦電素子來增大靈敏度的。在雙元設(shè)計(jì)中，一個(gè)單元受觸發(fā)形成一個(gè)正電荷，另一個(gè)形成一個(gè)負(fù)電荷，如此構(gòu)成一個(gè)完整的脈沖信號(hào)。當(dāng)一個(gè)素子的兩個(gè)單元同時(shí)受到觸發(fā)時(shí)，將產(chǎn)生兩個(gè)彼此抵消的相反電荷。 目標(biāo)如果移動(dòng)很快，或通過那些很小的區(qū)域，正負(fù)電荷會(huì)在信號(hào)發(fā)生之前彼此抵消而發(fā)生漏報(bào)。為避免這個(gè)問題，不要把PIR裝在的太靠近目標(biāo)的地方或目標(biāo)速度會(huì)很高的那些場合。如有必要PIR可

6、以在上或下車行道的對(duì)角線方向瞄準(zhǔn)，以此來提高這種情況下的靈敏度。 3、探測(cè)脈沖計(jì)數(shù)調(diào)校 脈沖計(jì)數(shù)調(diào)校是選擇產(chǎn)生報(bào)警所必需的觸發(fā)信號(hào)的數(shù)目，具有優(yōu)質(zhì)靈敏度特性的探測(cè)器能在二脈沖計(jì)數(shù)條件下工作，并仍能可靠地探測(cè)到只觸及一個(gè)探測(cè)扇區(qū)的目標(biāo)，因?yàn)槊}沖計(jì)數(shù)設(shè)置在三個(gè)或三個(gè)以上不能有效地探測(cè)到觸及單扇區(qū)的入侵者。 4、靈敏度調(diào)校 靈敏度調(diào)校可以調(diào)整了PIR探測(cè)器放大器的電平，降低（或增加）它對(duì)所有信號(hào)源的感知靈敏度。同時(shí)這會(huì)減少對(duì)遠(yuǎn)處目標(biāo)的探測(cè)靈敏度，而在技術(shù)上它不屬對(duì)探測(cè)距離的調(diào)校。還應(yīng)注意的是，對(duì)很近處目標(biāo)的探測(cè)靈敏度也會(huì)降低（或增加）。如有可能，上策是控制探測(cè)器的視角來消除有麻煩的信號(hào)源。 物通道與

7、水平扇區(qū) 戶外PIR都能探測(cè)到空中的雨，而只有下視角的PIR還能探測(cè)到地上較大的積水。雨剛下不久之后，戶外一切東西都變成雨水的溫度，探測(cè)靈敏度將減弱（即便是探測(cè)人和車輛）。因此，如前所述，防寵物型和其他水平扇區(qū)會(huì)減少由小動(dòng)物、吹動(dòng)的碎屑和地面上其他干擾物引起的誤報(bào)。它們也會(huì)減少突降暴雨引發(fā)的誤報(bào)。圖3為探測(cè)器采用更少的探測(cè)扇區(qū)取得更好的探測(cè)效果。 6、長距離狹窄探測(cè)扇區(qū) 事實(shí)上，用PIR監(jiān)視的區(qū)域愈小，誤報(bào)發(fā)生率也愈小。尤其是在戶外應(yīng)用時(shí)，如果在應(yīng)用上不需要一個(gè)廣角型探頭，則可選擇一個(gè)窄光束圖形或用遮片遮蔽掉不需要的探測(cè)區(qū)域。    四、安裝環(huán)境干擾因素 1、陽光

8、 應(yīng)避開直射和反射陽光。有些PIR具有能防陽光引發(fā)誤報(bào)的技術(shù)（如：DCS）。但對(duì)于大多數(shù)探測(cè)器來說陽光會(huì)引發(fā)誤報(bào)。上述兩種情況，都有危害，最好避免。OPTEX的戶外探測(cè)器都具有雙重屏蔽感光材料（DCS），對(duì)于雜光干擾有很好的屏蔽作用。 2、雜草 較高的雜草和灌木會(huì)在風(fēng)中搖擺，并引發(fā)誤報(bào)。特別是對(duì)使用水平探測(cè)扇區(qū)的探測(cè)器而言。而同樣的情況對(duì)于具有下視角的PIR而言，由于矮的草擺動(dòng)小，通常不致引發(fā)誤報(bào)。 3、 雨 突降的暴雨會(huì)很快的使熱的柏油路面和其他地表面冷卻下來。雖然所有PIR都會(huì)探到空中的雨，但是具有下視角的PIR還能探到地上的水，受到的干擾影響比終端在墻上的PIR（防寵物型和水平探測(cè)器）要

9、大。暴雨過后不久，一切東西都是水的溫度，探測(cè)靈敏度因而降低，人甚至汽車被水澆淋過后能供探測(cè)器探測(cè)的溫差也變的很小。 五、故障排除 1、誤報(bào)因素 （1）移動(dòng)目標(biāo) 探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有活動(dòng)目標(biāo)？如果該目標(biāo)與背景目標(biāo)之間有表面溫差，在該目標(biāo)移動(dòng)時(shí)就會(huì)引發(fā)誤報(bào)，如較密度高的灌木和雜草，就會(huì)因風(fēng)的吹動(dòng)引起誤報(bào)。 （2）探測(cè)區(qū)域終端在地上 終端到地面的探測(cè)區(qū)域更可能探測(cè)到小動(dòng)物和其他活動(dòng)目標(biāo)。 （3）安裝點(diǎn)不穩(wěn)定 PIR探測(cè)器的安裝如果易受振動(dòng)的影響，探測(cè)器則很易誤報(bào)。這就是當(dāng)一些大型車輛經(jīng)過時(shí)，延街的某些探頭誤報(bào)的原因。 （4）陽光 對(duì)許多PIR來說直射或反射的陽光會(huì)引發(fā)誤報(bào)。 （5）避開不需要探測(cè)的區(qū)域或

10、目標(biāo) 檢查PIR探測(cè)扇區(qū)圖，確認(rèn)所有探測(cè)區(qū)域的終端位置，以避開如空調(diào)排風(fēng)口、大灌木等易引發(fā)誤報(bào)的物體。 （6）昆蟲 昆蟲爬進(jìn)探測(cè)器就會(huì)引發(fā)誤報(bào)，而在透鏡的外面的昆蟲不可能引發(fā)誤報(bào)。若有昆蟲侵?jǐn)_的問題存在，則要重新安置探測(cè)器或使用殺蟲劑。應(yīng)選擇IP54外殼防護(hù)等級(jí)的產(chǎn)品，同時(shí)在安裝產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)在穿孔處嚴(yán)格采用密封配件，不要在探測(cè)器的外圍四周打硅膠。因?yàn)槿绻綔y(cè)器外殼全密封，那么冷凝和膠酸作用可能會(huì)引起電路板腐蝕問題。 （7）RFI（射頻干擾） 戶外PIR很可能接收較強(qiáng)的RFI信號(hào)。應(yīng)向供應(yīng)商確認(rèn)產(chǎn)品能否抗RFI干擾，或是加裝一只RFI扼流圈。    2、漏報(bào)因素 （1

11、）目標(biāo)速度 快速移動(dòng)的目標(biāo)有時(shí)不會(huì)被戶外PIR探測(cè)到，特別是探測(cè)區(qū)域較小時(shí)。 （2）溫差不足 PIR探測(cè)器對(duì)在它的探測(cè)區(qū)內(nèi)溫差的變化有反應(yīng)。如果目標(biāo)溫度與先前存在的背景溫度接近，則溫差就模糊，溫差變化幾乎就沒有，PIR靈敏度降低也就會(huì)產(chǎn)生漏報(bào)。 （3）不正確的探測(cè)瞄準(zhǔn) PIR對(duì)跨越其探測(cè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)很靈敏，如果目標(biāo)向探測(cè)器法線靠近或離開探測(cè)器，靈敏度就會(huì)減小。（4）透鏡模糊 透鏡有否上過漆或涂過能阻斷透鏡光線的其他一些材料。 六、產(chǎn)品選購 在采購戶外PIR之前，安防從業(yè)者必須對(duì)防范要求與產(chǎn)品所提供的特點(diǎn)對(duì)照一下，要詢問的重要性能參數(shù)有：防陽光或反射光的功能、抗RFI干擾的功能、溫度補(bǔ)償電路的功能、可調(diào)節(jié)的靈敏度功能、可調(diào)節(jié)的脈沖計(jì)數(shù)功能、寵物通道調(diào)整的功能、探測(cè)扇區(qū)可以屏蔽或變窄功能和探測(cè)距離控制，探測(cè)扇區(qū)終端總是容易控制幾個(gè)方面。 為對(duì)應(yīng)戶外安防產(chǎn)品日益增加的需求，制造商已推出了采用高級(jí)信號(hào)處理技術(shù)的PI