室内用被动红外探测器的标准和安装原则.doc

室内用被动红外探测器的制标与贯彻 GB10408.5-2000标准的全部技术内容为强制性的，也就是讲凡是室内用被动红外探测器产品一定要执行和遵循。GB10408.5-2000是GB10408.5-1989被动红外入侵探测器的修订，当时GB10408.5-1989是参照UL.IEC有关标准和那一阶段国内外生产水平而制订的，所以当时不是等同采用国际标准，而现在的GB.10408.5-2000标准是等同采用国际电工委员会IEC839-2-6：1990报警系统 第2部分：入侵报警系统技术要求 第6节：建筑物内用被动红外探测器。 被动红外入侵探测器是目前最常用的入侵探测器，这是因为被动红 外入侵探测器同其它（如：微波入侵探测器、超声入侵探测器等）入侵 探测器相比，性能稳定，安装方便，探测范围是一个空间，较省电，较成熟，成本较低。虽然被动红外入侵探测器有些方面还有缺陷，但经改进，它还是我们首选的入侵探测器。它的特点在稳定的环境下，尤为突出，这就是被广泛使用的理由。 被动红外入侵探测器探测机理 由于人在探测器覆盖区域内移动引起接收到的红外辐射变化而产生报警状态。它的最敏感的方向为正对探测器前的足够距离（也即能探测到距离），当人作法向移动时被动红外入侵探测器能产生报警状态（见图A）。人也是有定义的，标准中称为参考目标。参考目标在GB10408.2和GB10408.3中定义为一个体重50-70Kg、身高165-180cm、身着棉外衣的人体。在GB10408.5标准中参考目标的定义为具有与正常人相似的红外辐射特性装置。被动红外入侵探测器 被动红外入侵探测器是由光学透镜（菲涅尔透镜）、红外传感器、处理电路等组成的。 由于光学透镜的存在，也就产生了敏感带。相对于敏感带的存在，也就存在不敏感带，这些不敏感带，对红外辐射的响应是很小的或者非常之小。 1.目前被动红外入侵探测器采用的菲涅尔透镜是各式各样，有少敏感带的、有多敏感带的、有上敏感带的（上透镜）、有下敏感带的（下透镜）、有长廊式的、有吸顶式的、有壁挂式的等等，各式各样可适用于不同的工作要求。 2.只有在一定的速度，人体切割足够数的敏感带，入侵探测器才能产生报警。 3.有好多产品，它们的电路板是一样的，仅改变菲涅尔透镜的形式和方向，就变成另一种产品，有关的产品提供多个不同的菲涅尔透镜，从而满足不同需求。被动红外入侵探测器的技术要求 抗背景温度变化 背景温度在+25-+40范围内，以1/min的速率变化时，探测器不应产生报警状态。 应注意： （1） 探测器的安装应朝向温度约为25的背景，且背景表面温度分布均匀，整个背景表面的温度总偏差应不大于0.5。在测试过程中，探测器的温度应保持稳定。 （2） 背景温度以1/min速率上升，直至40。 （3） 测试结果不应产生报警状态。 （4） GB10408.1-1989中背景表面的温度总偏差应不大于1，这里GB10408.1-2000为不大于0.5，对测试设备的要求明显提高。在实际制作背景温度测试中，1的均匀度已很难实现，0.5的均匀度更难实现。在制作过程中，背景温度板的边缘总存在热量变换，热量的损失比中间要快得多，为了降低边缘的影响，可将背景温度板制作得大一点，工作区域在中心区域，一般工作区域为整板50%左右，这样0.5或1均匀度容易达到，边缘的影响可大大降低，能量损耗会有所增加。我们可采用热容量较大的材料，但不能太大，不然加热速率1/min会产生困难。 抗车头灯（光） 采用符合IEC809的60WH4卤类灯，并放在一个反光镜（实际为汽车灯）之前，且不用透镜，该光线基本为平行光线。灯具组合装置应符合GB10408.5-2000的要求，灯具组合装置与探测器的距离不应小于3m，以在探测器表面上产生6500（110%）Lux（勒克斯）的均匀光通量，该实验是模拟汽车灯和其它灯干扰对探测器的影响。 卤类灯内直流13.5V可变电源供电；通2s，断2s，共进行五个完整的循环。测试结果：不应产生报警状态。 上世纪九十年代初，有较多产品达不到6500勒克斯的要求，后来在透镜或传感器上采取措施加以解决后达标。有些产品在电路上采取措施，其中有的仅针对2s通和2s断的光讯号。这方法不可取，不能解决非2s通断的讯号。 抗湍动气流 对高于或低于环境温度的湍动气流，探测器不应产生报警状态。实际是模拟暖气片和空调的出风口等热有变化的气流口。 一个排风口截面积为55mm180 mm的1000W热风机装置于探测器下方1m处和前方1m处，热风机的气流与水平成12角朝向探测器，热风机来的气流流速为2.2m/s0.2ms，通过探测器表面时气流流速为0.7ms0.1ms。 该热风机的大小约120L电冰箱体积，出风口有一个塑料软管相联。2.2m/s0.2ms气流流速是指塑料软管口。气流流速是用热偶式流量计测量而得。 环境适应性 高温、低温、潮热、冲击、振动应按GB10408.1-2000执行。具体实施是按GB/T15211-1994报警系统环境试验。这些标准均是参照IEC标准的环境试验标准。 电磁兼容性 （1） 关于静电放电 a） GB10408.1-1989是按GB6833标准实施。电压是15000V，放电电阻为500，放电电容为300PF。 b） GB10408.1-2000是按GB/T17626.2-1998，它等效于IEC61000-4-2：1995，电压是8000V，放电电阻为150，放电电容为150PF。 c） 从上述可见GB10408.1-2000的试验方法的放电电流比GB10408.1-1989试验要大，实践中电火花也要大一些。 （2） 关于辐射干扰试验 a） 美国UL标准： 早期：频点为27MHZ、150MHZ、450MHZ左右，用5W对讲机，距离为3米，点发方式。 九十年代中期：频点为27MHZ、150MHZ、450MHZ、900MHZ左右，用5W对讲机，距离为0.3米。 这说明二点：干扰场强大幅度增加，因移动通讯（大哥大）的广泛使用，增加了900MHZ附近的频点。 测试场地：一般为无反射的场地 b） GB10408.1-1989（GB6833.5-1987标准） 频段：从14KHZ到1000MHZ扫频 场强：1V/m 测试场地：屏蔽室、GTEM小室 注：27MHZ、150MHZ、450MHZ、900MHZ点频检测还进行。 c） GB10408.1-2000（等同采用IEC01000-4-3：1995标准） 频段：f=0.1-800MHZ 场强：25V/m 频段：f=800MHZ-1000MHZ 场强：50V/m 测试场地：微波暗室、开阔场地、GTEM小室 注：微波暗室以英LPC实验室为例： 面积100m2，高度为4m，场强可达20-30V/m，频率范围从30MHZ-1000MHZ。吸收材料用TDK铁 氧磁性材料。暗室造价约20万英镑，仪器设备约10万英镑（1997）。 GTEM小室以英LPC实验室为例： 频率范围为：10KHZ-1GHZ，功效为500W，场强可达200V/m，内部有CCTV监视，开阔场：2030 m2，周围无金属反射物。 关于GB10408.1-2000标准中模拟人体参考目标 在GB10408.1-1989中参考目标是体重为6020Kg的正常人或模拟体。在试验中一般均用正常人做步行试验。 在GB10408.1-2000标准中出现了模拟人体参考目标，它是具有与正常人相似的红外辐射特性的装置，尺寸可见GB10408.1-2000的图1，长宽厚为1500300200mm3。它温度接近人体温度，它的材料的热辐射系数和人体相当。 我在国外见到过三个模拟人体参考目标：1400400200，其温度均匀度为0.1，比室温高4。 该模拟人体参考目标制作： （1） 分三段测温控温（完全自控）； （2） 测温点在前面，有很多点，但分布非均匀，每一行8点左右； （3） 前面板是10mm厚的石墨粉，将它作为辐射材料； （4） 架子是木制的； （5） 校正是用RAYNGER测试仪（USA RAVTEK INC产品）； （6） 用点测法：用计算机采集数据，测出曲线（注点：是一个小的圆面积）； （7） 该测温仪配套 （a） 数字显示器； （b） 有标准模拟量输出器； （c） 测试距离5-15米有效； （d） 有瞄准装置。有45的反射观察装置，便于瞄准； （8） 测试时模拟人体是不动的，被测被动红外探测器是安装在一个测试架的旋转头上。旋转头做旋转运转运动，其相对模拟人体的速度V为角速度距离。这样正常人做步行试验时，人运动。用模拟人体时，模拟人体不动，而探测器做运动。 第二参考目标 具有与小动物（例如啮齿动物）类似的红外辐射的装置，按本标准GB10408.5-2000的要求，其外型为一直径为30mm，长为150mm的圆筒，用它模拟小动物。有些产品提出是防宠物，这宠物是指不太大的猫、犬类；有些狗大得不得了，这就难防了。 我们一般用的模拟小动物，外形为直径30mm，长为150mm的空芯镀黑的铜棒。内芯装有电热丝可加热，加热温度可调。该模拟小动物可用塑料小车拉动，也可放在纸上用绳子拉动。其试验速度为1m/s横向移动，从而观察该探测器是否会产生误报警。 用正常人还是用模拟人体做试验 因为正常人的温度分布是非均匀的，以我的为例，胸部比中心高出1.5左右。我们的实际对象是人，人的温度是较难调节高低的，但模拟人体有着温度可调可控的优点。 所以何时使用正常人或模拟人体呢？ （1） 目前生产试验用正常人。 （2） 目前检测试验还是用正常人。 （3） 在高灵敏度探测器（例如：能分辨0.5）研制、生产、检测时可用模拟人体。最终出厂还是要用正常人步行试验。 以上是我在国外调研中得到的。 被动红外入侵探测器试验场地 该场地要求温度、气流、吸收等均为稳定场。 1. 国外工厂一个试验场地(参考图3） A：模拟人体 B；吸收材料：泡沫塑料 C：探测器安装在旋转支架上 D：仪器车（内含测试仪器、模拟人体控制和自测仪器、记录分析设备） 地下室、高5米 测试被动红外入侵探测器： 探测器旋转运动，吸收材料用泡沫塑料（国外装鸡蛋用的普通泡沫塑料）。 测试微波入侵探测器： 探测器装在车上，做法向运动即前后运动，吸收材料用微波吸收材料（如：吸有大量碳粉的泡沫塑料）。吸收材料是装在木架上，高24米，宽0.6米为一块平板。 2、温度分布情况（如右图） 室温+23的地下室； 无风； 高度5米，顶上有一些吸收材料； 温度均用高精度测温仪测。 注：1.模拟人体：自动测温、控温、补偿； 校正时是一行一行、一点一点采样测试，然后用计算机绘出曲线。被动红外入侵探测器是室内常用的入侵探测器 这是由它的优点和特点决定的，但它也有一定的缺点，所以在使用时一定要