文/邱亮南

周界防范是整個(gè)安全防范系統(tǒng)的第一道防線。其對(duì)于整個(gè)安全防范系統(tǒng)預(yù)警的及時(shí)性、處置的有效性具有決定的意義。相當(dāng)部分的周界防范產(chǎn)品已經(jīng)有相關(guān)的國家/行業(yè)/企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于其具體技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定；周界防范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工以及驗(yàn)收等具體要求，也有了工程技術(shù)規(guī)范予以確定。我們根據(jù)實(shí)踐中切身體會(huì)和認(rèn)真思索，從應(yīng)用角度對(duì)于周界防范產(chǎn)品和系統(tǒng)提出評(píng)價(jià)因素的概念。

廣州天網(wǎng)安防科技有限公司通過多年來自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)主動(dòng)紅外入侵探測器的研發(fā)/應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)航天、文博、司法、軍隊(duì)、金融、政府機(jī)關(guān)、文教、工廠、民居等多行業(yè)周界防范應(yīng)用的過程中，我們體會(huì)到不同的行業(yè)對(duì)于周界防范的需求差異，不僅據(jù)此推進(jìn)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的研發(fā)；還啟發(fā)了我們對(duì)于評(píng)價(jià)因素的思考；特別是經(jīng)過2006年8月～2008年9月兩年多，遠(yuǎn)距離紅外線幕墻在奧運(yùn)會(huì)北京賽區(qū)94個(gè)場所/58個(gè)周界，實(shí)現(xiàn)了總長度約200公里奧運(yùn)周界防范成功應(yīng)用過程，使得我們從周界防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、用戶等各個(gè)角度看待產(chǎn)品設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，深感有必要把一些心得提出，與業(yè)內(nèi)同仁探討。

不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谥芙缛肭痔綔y產(chǎn)品/系統(tǒng)提出的要求

考慮到代表性，選擇以下四種應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示。

表1 不同領(lǐng)域?qū)τ谥芙缛肭痔綔y產(chǎn)品/系統(tǒng)提出的要求

以上分類尚不盡全面，比如說歸類于氣候環(huán)境中的：霧、雨、雪、塵、氣流（風(fēng)、強(qiáng)烈水蒸汽）、陽光等，相對(duì)于紅外射束/激光射束/微波射束等防范介質(zhì)而言，這些因素全部或部分均為介質(zhì)影響性因素；可以說，氣候環(huán)境和介質(zhì)環(huán)境針對(duì)于不同探測器，是可以互為轉(zhuǎn)化的。

周界防范應(yīng)用評(píng)價(jià)的因素和指標(biāo)

從上述對(duì)需求統(tǒng)計(jì)歸類，我們發(fā)現(xiàn)不同行業(yè)對(duì)于周界防范具體的需求雖然不同，但是需求點(diǎn)是具有共通性的，我們把這些共通性的需求點(diǎn)歸納為以下評(píng)價(jià)因素。

嚴(yán)密性因素。入侵探測器防范的嚴(yán)密性：應(yīng)該形成有一定高度的、無縫隙的“封閉式”防范屏障。確保當(dāng)入侵者（被防范物體）/采用正常速度、采用任何姿勢(shì)、從這個(gè)屏障的任意部位通過時(shí)，均應(yīng)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)輸出。

地形因素。周界都會(huì)有各種地形狀況，最簡單情況就是周界的各種角度的轉(zhuǎn)折；比較復(fù)雜的情況是周界的地面的高低起伏；再者是地面有坎、壩、溪、河流等。

地形因素的適應(yīng)性是入侵探測器的安裝、布置可以適應(yīng)上述各種地形變化，并使防范介質(zhì)可以沿地形走勢(shì)構(gòu)成有效屏障。

目標(biāo)因素。目標(biāo)因素定義是：在探測器覆蓋區(qū)域內(nèi)，可能觸發(fā)入侵探測器報(bào)警之目標(biāo)——人、車、動(dòng)物等諸因素的集合。

目標(biāo)因素的相干性是表達(dá)防范靈敏度的指標(biāo)，分別有：目標(biāo)接近防區(qū)報(bào)警；目標(biāo)穿越防區(qū)報(bào)警；目標(biāo)穿越防區(qū)不報(bào)警。

環(huán)境因素。環(huán)境因素包括：氣候環(huán)境、地物環(huán)境、以及與探測介質(zhì)具有關(guān)聯(lián)性的各類介質(zhì)環(huán)境（包含電磁環(huán)境）。

景觀因素。指入侵探測器的布設(shè)與景觀/防范目的協(xié)調(diào)程度。

施工/維護(hù)因素。是指前端入侵探測器的信號(hào)輸出方式、與系統(tǒng)中各種/各類/各型號(hào)的后接控制設(shè)備的連接方式、系統(tǒng)選型等對(duì)于施工/維護(hù)的布線與連接、操作提示和產(chǎn)品的故障提示對(duì)于普通施工/維護(hù)人員掌握難易程度；調(diào)試輔助工具和培訓(xùn)方法的有效程度等。

生物危害性因素。目前部分常用周界防范入侵探測器所使用的探測介質(zhì)，在其能量標(biāo)準(zhǔn)超過一定量限之后，將對(duì)于人體（生物物體）產(chǎn)生不同程度的傷害。比如激光射束可以對(duì)人眼造成永久性傷害；微波射束長時(shí)間照射對(duì)人體有傷害；超聲波可以造成對(duì)于人（動(dòng)物）的聽力及神經(jīng)系統(tǒng)損壞等。

對(duì)人體無傷害性，是要考慮在人員密集活動(dòng)的區(qū)域，不應(yīng)使用對(duì)在防御區(qū)域附近正?；顒?dòng)/現(xiàn)場職守人員身體的健康與安全有害的探測介質(zhì)（劑量）。

功能因素。某些周界防范入侵探測器不僅具有入侵探測功能，還具有其他實(shí)用的功能。如紅外線幕墻同時(shí)還具有照明燈具、攝像機(jī)支架等功能；張力型周界防范入侵探測不僅具有入侵探測功能，還具有有形阻隔的功能；脈沖電子圍欄不僅具有入侵探測和有形阻隔的功能，還具有自動(dòng)反擊功能；而系統(tǒng)級(jí)的其他功能包括主動(dòng)操控打擊，實(shí)現(xiàn)驅(qū)趕/無傷害打擊/致傷打擊等。

價(jià)格因素。具有使用方可以承受的合理價(jià)格。

報(bào)警復(fù)核及時(shí)性因素。報(bào)警信號(hào)傳遞到系統(tǒng)控制中心的及時(shí)性；值守人員復(fù)核的及時(shí)性。

上述評(píng)價(jià)因素中a～g針對(duì)于入侵探測器，h～j還涵蓋了整個(gè)系統(tǒng)。這些評(píng)價(jià)因素具有可以量化表達(dá)的相應(yīng)定義及量化的指標(biāo)。

由于其中部分因素的內(nèi)容在工程技術(shù)規(guī)范中得到了表達(dá)，鑒于篇幅等原因，重點(diǎn)舉例分析其中兩項(xiàng)評(píng)價(jià)因素。

環(huán)境因素。定義：評(píng)價(jià)周界防范系統(tǒng)抗御各類環(huán)境干擾能力的指標(biāo)。

公式表達(dá)：0＜σ≤1 ，σ為環(huán)境因素相干因子

0＜σ說明周界防范產(chǎn)品/系統(tǒng)一定會(huì)受到環(huán)境影響，σ越接近0，系統(tǒng)越趨于穩(wěn)定，但是不可能達(dá)到σ=0；而σ=1時(shí)，表示環(huán)境因素完全影響（干擾了）周界防范產(chǎn)品/系統(tǒng)的工作，使其始終處于誤報(bào)警狀態(tài)；σ∈（0，1]說明由于各項(xiàng)環(huán)境因素共同影響，使周界防范系統(tǒng)處在不同的亞穩(wěn)定度與誤報(bào)警狀態(tài)之間。

這里需要說明的是，由于周界防范系統(tǒng)采用入侵探測器的防范介質(zhì)不同，所對(duì)應(yīng)的環(huán)境因素相干性不盡相同。舉例說明：泄漏電纜探測介質(zhì)的報(bào)警觸發(fā)條件是電磁場變化量，其防范區(qū)域是沿著布防線纜形成的一條具有相應(yīng)寬度的立體帶狀，如果該區(qū)域內(nèi)有水/電管路，則一旦管路內(nèi)的水/電流量產(chǎn)生變化，就可以引起電磁場變化，從而成為相干介質(zhì)環(huán)境因素引起報(bào)警觸發(fā)；現(xiàn)有的主動(dòng)紅外入侵探測類產(chǎn)品的報(bào)警觸發(fā)條件是探測介質(zhì)——紅外脈沖射束被阻斷，而如果防范區(qū)域有植物生長，就可能阻斷紅外脈沖射束，成為而引起報(bào)警觸發(fā)的相干地物環(huán)境因素；高壓脈沖圍欄的報(bào)警觸發(fā)條件是工作電流的短路或開路，飄落在其線纜之間的雜物在雨天引發(fā)短路，也可以成為引發(fā)起報(bào)警的相干性地物環(huán)境因素；遮擋式微波報(bào)警觸發(fā)條件是在防御區(qū)域內(nèi)探測到足夠大物體的移動(dòng)，如果其防御區(qū)域內(nèi)有一定高度的成片植物，當(dāng)植物被風(fēng)吹動(dòng)，也有成為引發(fā)報(bào)警的相干性地物環(huán)境因素的可能；而聲波/超聲波類入侵探測產(chǎn)品的探測覆蓋區(qū)域是距離與形狀是隨著周圍相關(guān)環(huán)境介質(zhì)變化的立體空間，任何聲波波長、聲壓強(qiáng)度和聲波波形復(fù)合成其觸發(fā)條件的聲源，都是與其相干的介質(zhì)環(huán)境因素。當(dāng)然，還有溫/濕度、霧、雨、雪、塵、氣流（風(fēng)、強(qiáng)烈水蒸汽）等氣候環(huán)境；植物、建筑物、現(xiàn)場雜物等地物環(huán)境；雷電、水電管道及設(shè)備、鐵電物體等形成的電磁環(huán)境、人工及自然界的噪音/振動(dòng)等也屬于介質(zhì)環(huán)境相干因素。

整體環(huán)境因素應(yīng)該是各種子環(huán)境因素交互構(gòu)成的集合。有σ=∑σijk 其中i（地物）=i1植物/i2建筑物/i3雜物；j（氣候）=j1溫度/j2濕度……；k（介質(zhì)）=k1水管/k2電線……。

由于每種入侵探測器探測覆蓋的區(qū)域不同、其探測的介質(zhì)和技術(shù)原理不同，所以對(duì)應(yīng)的介質(zhì)環(huán)境因素也完全不同。

目標(biāo)因素。定義：評(píng)價(jià)周界防范系統(tǒng)對(duì)于目標(biāo)觸發(fā)報(bào)警的條件。

公式表達(dá)： ο＜1時(shí)（目標(biāo)因素不相干：漏報(bào)警）、ο＞1時(shí)（目標(biāo)因素過相干：未越界時(shí)報(bào)警）、ο＝1時(shí)（目標(biāo)因素相干：越界時(shí)報(bào)警）公式中ο為目標(biāo)因子。

這里需要說明的是，不同的防范應(yīng)用需求對(duì)于目標(biāo)因子值的期望可以是不同的。比如，遮擋式微波和感應(yīng)線纜類探測器的探測覆蓋區(qū)域是一條具有相應(yīng)寬度的立體帶狀區(qū)域，如果被安裝在人/車行道邊，則過往行人/動(dòng)物或車輛就成很容易為目標(biāo)因素，其沒有越過防區(qū)的行動(dòng)也會(huì)引起報(bào)警。在奧運(yùn)應(yīng)用條件下，這屬于誤報(bào)警；但是如果在軍事隔離帶防范應(yīng)用、郊野布設(shè)的大型輸油管路沿途防護(hù)等用戶認(rèn)為需要的情形下，可以是符合需求的。所以ο＞1（目標(biāo)因素過相干：未越界時(shí)報(bào)警）的狀態(tài)不能籠統(tǒng)判定為誤報(bào)警。而對(duì)于具有入侵方向識(shí)別要求的周界防范系統(tǒng)來講，ο＝1（目標(biāo)因素相干的條件是：進(jìn)入防范面的目標(biāo)越界時(shí)報(bào)警；從防范面內(nèi)出來的目標(biāo)越界時(shí)/以及在規(guī)定的時(shí)段內(nèi)重新進(jìn)入越界時(shí)不報(bào)警。）。

相應(yīng)的，可以對(duì)于上述各因素建立其數(shù)學(xué)表達(dá)式，便于在評(píng)價(jià)與分析過程中定量評(píng)價(jià)結(jié)果或者分析趨勢(shì)。

綜合以上分析與思考，可以得出的一個(gè)結(jié)論：就目前的技術(shù)而言，沒有對(duì)比意義上最好的入侵探測產(chǎn)品，只能選擇最適合使用需要的入侵探測產(chǎn)品構(gòu)成系統(tǒng)。其中使用需要包含了用戶的防范等級(jí)等主觀需要和實(shí)際使用的綜合客觀環(huán)境兩層含義；準(zhǔn)確的現(xiàn)場深化設(shè)計(jì)、正確的安裝、精準(zhǔn)的調(diào)試是使用需要的第三層含義。

周界防范系統(tǒng)應(yīng)用評(píng)價(jià)因素和指標(biāo)的意義

從企業(yè)角度出發(fā)，我們由于關(guān)注使用需求及其關(guān)聯(lián)的各因素，所得到的收獲是：遠(yuǎn)距離紅外線幕墻、角度仰/俯調(diào)節(jié)紅外線幕墻、具有方向識(shí)別功能的紅外線幕墻等產(chǎn)品得以推出；以及產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域得以成功應(yīng)用。

對(duì)于多個(gè)方向的防范示意圖 對(duì)于階梯地形的防范示意圖

具有方向識(shí)別功能的防范示意圖 對(duì)于起伏地形的防范示意圖

從行業(yè)角度出發(fā)，上述關(guān)于應(yīng)用評(píng)價(jià)因素和指標(biāo)所表達(dá)的內(nèi)容是目前產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)規(guī)范所沒有規(guī)定的，建議將此作為一種補(bǔ)充；同時(shí)可以探討評(píng)價(jià)因素與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)/強(qiáng)制性認(rèn)證的關(guān)系；評(píng)價(jià)因素與工程技術(shù)規(guī)范的關(guān)系。

從深度思考的角度出發(fā)，能否將各種評(píng)價(jià)因素的集合與分類完備，并依此構(gòu)建為一個(gè)獨(dú)立于現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)規(guī)范的評(píng)價(jià)體系？

上述關(guān)于評(píng)價(jià)因素在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)/工程技術(shù)規(guī)范補(bǔ)充等構(gòu)想，尚有待于實(shí)踐的檢驗(yàn)與行業(yè)的認(rèn)同，希望向有交流意向的各位與會(huì)老師求教。

結(jié)束語

選用目標(biāo)因素和環(huán)境因素（特別是介質(zhì)環(huán)境因素）不同的產(chǎn)品構(gòu)造周界防范系統(tǒng)，可以有效減少誤報(bào)警/漏報(bào)警；系統(tǒng)采用入侵探測器與視頻監(jiān)控設(shè)備（可以看作為一種具有不同目標(biāo)因素和環(huán)境因素的入侵探測器）聯(lián)動(dòng)配置的模式，是現(xiàn)階段技術(shù)水平下的有效模式。

主動(dòng)紅外入侵探測器的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)目前還只是針對(duì)探測紅外輻射光束能量強(qiáng)度（模擬信號(hào)）的、是/非判斷型探測裝置的表達(dá)；而改變頻率/編碼調(diào)制主動(dòng)紅外入侵探測在使用新技術(shù)（包含數(shù)字化/自適應(yīng)等技術(shù)）提升產(chǎn)品功能，滿足行業(yè)應(yīng)用需求方面做出了努力。應(yīng)用需求和產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀呼喚對(duì)于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的修正和創(chuàng)新。

周界防范的諸多產(chǎn)品中，張力探測系統(tǒng)、光纖探測系統(tǒng)均已經(jīng)采用數(shù)據(jù)分析/計(jì)算等方法實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境因素模式/各類干擾目標(biāo)模式/目標(biāo)模式等多種模式分析，通過分析最終確定入侵，然后再輸出報(bào)警信號(hào)，具有較好的防止誤報(bào)警/漏報(bào)警能力。

而目前主動(dòng)紅外/遮擋式微波/對(duì)射式激光等入侵探測器還是屬于是/非判斷型的探測器材。如何實(shí)現(xiàn)從簡單的條件判斷型產(chǎn)品，向多因子、多條件的分析型產(chǎn)品過渡？這個(gè)發(fā)展方向的表達(dá)是否準(zhǔn)確？是否可行？尚有待實(shí)踐驗(yàn)證?？梢钥隙ǖ念A(yù)計(jì)：主動(dòng)紅外等入侵探測器會(huì)向著智能化、人性化、多種形態(tài)化方面發(fā)展。

為了配合主動(dòng)紅外入侵探測器在各個(gè)領(lǐng)域周界防范的應(yīng)用，我們將用智慧提供更具前瞻性、適用性的主動(dòng)紅外入侵探測器；分析行業(yè)應(yīng)用需求的差異，不斷以更新的產(chǎn)品和服務(wù)滿足需求；以求實(shí)現(xiàn)提供“更完美、更安全的生活” 的理念。