周界入侵探测器应用评价标准的思考 - 安防知识网

作为周界防范最前端的感应部件——入侵探测器，当前产品种类很丰富，这些产品除了应该有相应的产品技术标准，实际上在使用环节也需要有相应的工程标准规范。本文仅从应用层面，针对现在常用入侵探测器探测介质特性，结合使用需求的含义进行初步分析，并尝试导出其对入侵探测器一般性的应用评价标准。

作为周界防范最前端的感应部件——入侵探测器，目前市场上已经出现采用不同工作原理、多种类别的产品。这些产品中的大部分也已经有了相应的产品国家标准、国际标准，一些生产企业还有其相应的产品企业标准。这些标准对于具体产品的技术特性、生产验收要求等均进行了明确的规范；产品在使用环节上也有相应的工程标准予以规范。但在实际应用中，周界防范的效果往往并不尽人意，不能满足使用需求。本文从应用的层面，针对现在常用入侵探测器探测介质特性，结合使用需求进行初步分析，并尝试导出其对入侵探测器一般性的应用评价标准。

周界防范的定义及原理
周界的直接词义是区域最外围的集合。周界防范（系统）的定义应该是：沿着周界形成的防范。建立周界防范的目的就是为了形成安全区域：确保该区域内人员、财产等处于保护和控制之中，对于进（出）此区域的行为进行限制；一旦有目标经由被禁止通过的区段进（出）安全区域时，能够及时探测发现、并准确提示事件发生的具体区位；对于上述事件过程予以记录；必要时对于目标实施有限度的警示或打击。上述多个环节中，判断目标是否入侵，是整个过程中第一位、也是最关键的环节。此环节的反应正确与否，决定了后续所有环节的实施效果。

目前周界防范系统均采用检测物理介质的变化实现入侵探测，应用中主要涉及的物理量有：红外线（主动红外入侵探测器）、微波（遮挡式微波入侵探测器）、激光（阻挡式激光入侵探测器、光纤安全防护网络）、静电场（驻极体麦克风电缆）、电磁场（泄漏电缆、感应电缆）、机械力（张力式电子线缆）等。

以上基本罗列了现有周界入侵探测器的类别，从中可以发现，上述入侵探测技术都是通过对单一物理量变化的测量来实现的，但是，入侵者入侵的整个事件所包含的信息，决不是上述任何一种单一物理量所能对应的。目前所有入侵探测器的检测结果，都不可能完全准确，即入侵探测器产生误报警与漏报警是必然的！基于这个最基本的认识，我们才能正确设立或理解探测器的评价标准。

探测器评价标准的理解
既然是采用对物理量的探测来提示入侵，我们的期望应该有如下几个方面的含义：1、采用的物理量和产生这种物理量的装置对于使用者不会造成伤害；2、这个物理量产生提示是最接近于事实的；3、产生该物理量的装置对于使用者观感是良好的；4、价格是可以承受的；5、安装操作是便利的。[nextpage]

其中1、3、4、5条的含义是明确易解、不容易产生歧义的；由此可以引出分别与之对应的“对人体的无伤害性”，“景观的匹配性”，“价格的合理性”，“安装的便利性”等对于入侵探测器的应用评价标准[1]。但是对于应用期望第2条的内容，不同类型产品的生产商会有不同的解释，用户在面对种种商业宣传时，也可能产生不同的理解，所以在此对“产生提示是最接近于事实的”这个最重要的使用需求予以如下分析。

首先，使用环境最接近于事实要求物理介质具有对于使用环境的适应性，如：气候环境，温度、湿度、雾、雨、雪、尘、气流（风、强烈水蒸汽）等；场地环境，地形（直/弧/转折、平坦/起伏/坎/坝/沟等），地物（植物、建筑物、现场杂物等）；电磁环境，雷电、水电管道及设备、铁电物体等。对应于气候环境和电磁环境引出“环境因素的不相干性”作为评价标准；对应于场地环境引出“地形的适应性”作为评价标准。[1] 环境因素的不相干性，指探测使用的物理介质与各类环境因素的无关联，即该物理介质抗御各类环境因素的能力强。

物理介质与环境相干性
各类物理介质与环境相干性举例如下。

泄漏电缆探测介质的报警触发条件是电磁场变化量，当其沿着布防线缆布设而形成的一条具有相应宽度的立体带状电磁场区域中，如果有水/电管路，则一旦水/电流量产生变化，就可能引起电磁场变化，从而成为相干环境因素引起报警触发。现有主动红外入侵探测类产品的报警触发条件是探测介质——红外脉冲射线被阻断，在周界生长的植物可能成为阻断探测介质而引起报警的相干环境因素；高压脉冲围栏的报警触发条件是工作电流的短路或开路，飘落在其线缆之间的杂物在雨天引发短路，也可能成为引发报警的相干环境因素；遮挡式微波报警触发条件是在防御区域内探测到足够大物体的移动，如果其防御区内有一定高度的成片植物，当植物被风吹动，也有可能成为引发报警的相干环境因素。

结论：0＜σ≤1，σ为环境因素，σ=1时为最大相干环境因素。

其次是触发报警的现场状态最接近于事实，它要求对于“确有目标越过周界”的事件才触发报警。由此可以引出“目标因素的相干性”作为评价标准，其中目标因素是指人、车、动物等能动性物体的集合。目标因素的相干性是指防范的物理介质仅仅对于能动性物体（目标）越过周界的行为事件触发报警——相干，对于其它没有越界行为的目标不相干。

需指出，除了报警触发条件不同之外、不同物理介质感应/判断的范围也不同，目标因素相干性太强的物理介质，往往由于覆盖范围大而对于在边界正常活动、没有越界行为的目标触发报警——误报。比如遮挡式微波和感应线缆类探测器的探测介质覆盖一条立体带状区域，如果被安装在人/车行道边，则过往行人/动物或车辆的正常行动也会引起报警；驻极体麦克风电缆的静电场的报警触发条件是外界振动而引起静电场变化达到某种规定值，任何范围的外界振动源都可能产生振幅、频率符合其报警触发条件，从而成为目标因素。因素相干性好的物理介质，可以准确在周界防范面上产生触发。因素相干性差的物理介质，可以引起漏报。[nextpage]

需注意：由于周界的防范等级不同，某些探测器的物理介质强度需要按照防范等级的要求予以调节；由于周界环境因素可能随时间发生变化，对物理介质强度产生关联影响，从而可能引起相干性变化，导致漏报。结论：
ο＜漏报警（不相干）
ο＞误报警（过相干）
ο＝准确报警（相干）

参照上述分析，读者可自行分析不同的物理介质随设定条件变化对应ο的区间分布变化，从而得出该物理介质在设定条件下相干性的预见。需注意：上述关于环境、目标等因素讨论所针对的不是产品，而是探测的物理介质；所讨论的报警、误报、漏报等现象不是针对产品，而仅针对物理介质。

另外，对于现场安装时，具体选取什么产品；如何配合地形等环境合适的布设位置，避开对于其物理介质不利的各种因素，并使发生与接收该物理介质的装置调试到最佳工作状态；也是本文最后提及的要素。这取决于生产厂商应该在说明书或者产品手册中注意从探测的物理介质特点表达，使得使用者能充分体会到产品特性是否与其要求足够吻合，从而可以正确选择适合需求的产品。

结论：没有最好，只有最合适
就目前的技术而言，没有对比意义上最好的入侵探测产品，只能选择最适合使用需要的入侵探测产品。其中使用需要包含了用户的防范等级等主观需要和实际使用综合环境两层含义；准确的现场深化设计、正确的安装、精准的调试是使用需要的第三层含义。我们可以从实际应用的角度理解、使用与评价现有入侵探测产品；同时还有可能找到提升入侵探测产品整体性能的合理思路。