入侵报警控制器工作原理

入侵报警控制器应能直接接收来自入侵探测器发出的报警信号，发出声光报警并能指示入侵发生的部位。声光报警信号应能保持到手动复位，如果再有入侵报警信号输入时，应能重新发出声光报警信号。另外，入侵报警控制器能向与该机接口的全部探测器提供直流工作电压。（当前端入侵探测器过多，过远时，也可单独向前端探测器供电）。

入侵报警控制器应有防破坏功能，当连接入侵探测器和控制器的传输线发生断路、短路或并接其它负载时应能发出声光报警故障信号。报警信号应能保持到引起报警的原因排除后，才能实现复位；而在故障信号存在期间，如有其它入侵信号输入，仍能发出相应的报警信号。

入侵报警控制器能对控制系统进行自检，检查系统各个部分的工作状态是否处于正常工作状态。

入侵报警控制器应有较宽的电源适应范围，当主电源变化±15%时，不需调整仍能正常工作。主电源的容量应保证在最大负载条件下连续工作24小时以上。

入侵报警控制器应有备用电源。当主电源断电时能自动切换到备用电源上，而当主电源恢复后又能自动恢复主电源供电。切换时控制器仍能正常工作，不产生误报。备用电源应能满足系统要求，并可连续工作24小时以上。

入侵报警控制器应有较高的稳定性，平均无故障工作时间分为三个等级：A级：5000小时；B级：20000小时；C级：60000小时。

入侵报警控制器应在额定电压和额定负载电流下进行警戒、报警、复位，循环6000次，而不允许出现电的或机械的故障，也不应有器件的损坏和触点粘连。

入侵报警控制器的机壳应有门锁或锁控装置（两路以下的例外），机壳上除密码按键及灯光显示外，所有影响功能的操作机构均应放在箱体内。

入侵报警控制器应能接受各种性能的报警输入，如：

a．瞬间入侵：为入侵探测器提供瞬时入侵报警。

b．紧急报警：接入按钮可提供24小时的紧急呼救，不受电源开关影响，能保证昼夜工作。

c．防拆报警：提供24小时防拆保护，不受电源开关影响，能保证昼夜工作。

d．延时报警：实现0s～40s可调进入延时和100s固定输出延时。

凡四路以上的防盗报警器必须有a、b、c三种报警输入。

由于入侵探测器有时会产生误报，通常控制器对某些重要部位的监控，采用声控和电视复核。

入侵报警控制器按其容量可分为单路或多路报警控制器。多路报警控制器常为2、4、8、16、24、32、64路等。

入侵报警控制器可做成盒式、挂壁式或柜式。

根据用户的管理机制以及对报警的要求，可组成独立的小系统、区域互联互防的区域报警系统和大规模集中报警系统。

1．小型报警控制器

对于一般的小用户，其防护的部位少，如银行的储蓄所，学校的财务室、档案室，较小的仓库等，可采用小型报警控制器。

这种小型的控制器一般功能为：

a．能提供4～8路报警信号、4～8路声控复核信号、2～4路电视复核信号，功能扩展后，能从接收天线接收无线传输的报警信号。

b．能在任何一路信号报警时，发出声光报警信号，并能显示报警部位和时间。

c．有自动/手动声音复核和电视、录像复核。

d．对系统有自查能力。

e．市电正常供电时能对备用电源充电，断电时能自动切换到备用电源上，以保证系统正常工作。另外还有欠压报警功能。

f．具有延迟报警功能。

g．能向区域报警中心发出报警信号。

h．能存入2～4个紧急报警电话号码，发生报警情况时，能自动依次向紧急报警电话发出报警信号。

小型报警控制器多由微处理器系统构成。其原理框图如图2-17所示。

图2-17  小型报警控制器原理图

CPU采用51或其它系列的单片机构成。ROM可采用带两个I/O端口的8755。RAM可采用带三个I/O端口的8158，I/O端口芯片可根据系统的大小采用8255扩展，这些I/O并行接口可作为接受入侵报警信号的端口，一般入侵报警信号为12～24V或更高，为增加控制器的抗干扰能力要设光电隔离电路。复位、自检等按钮信号也由并行I/O口输入。并行I/O中的一些端口作为其控制信号输出，驱动蜂鸣报警器、闪烁报警灯和报警部位指示灯，也可控制电视监视系统入侵部位的摄像机开始工作或向区域报警中心发出报警信号。如果采用总线制的系统，则应使用串行口与各报警探测器进行通讯联系。

2．区域报警控制器

对于一些相对规模较大的工程系统，要求防范区域较大，设置的入侵探测器较多（如高层写字楼、高级住宅小区、大型仓库、货场等），这时应采用区域入侵报警控制器。区域报警控制器具有小型控制器的所有功能，结构原理也相似，只是输入、输出端口更多，通讯能力更强。区域报警控制器与入侵探测器的接口一般采用总线制，即控制器采用串行通讯方式访问每个探测器，所有的入侵探测器均根据安置的地点实行统一编址，控制器不停地巡检各探测器的状态。

3．集中报警控制器

在大型和特大型的报警系统中，由集中入侵控制器把多个区域控制器联系在一起。集中入侵控制器能接收各个区域控制器送来的信息，同时也能向各区域控制器发送控制指令，直接监控各区域控制器的防范区域。集中入侵控制器可以直接切换出任何一个区域控制器送来的声音和图像信号，并根据需要用录像机记录下来。还由于集中入侵控制器能和多台区域控制器联网，因此具有更大的存储容量和先进的联网功能。

2.4  系统信号的传输

系统信号的传输就是把探测器中的探测信号送到控制器去进行处理、判别，确认“有”“无”入侵行为。探测电信号的传输通常有两种方法：有线传输和无线传输。

2.4.1  有线传输

有线传输是将探测器的信号通过导线传送给控制器。根据控制器与探测器之间采用并行传输还是串行传输的方式不同而选用不同的线制。所谓线制是指探测器和控制器之间的传输线的线数。一般有多线制、总线制和混合式三种方式。

1．多线制

所谓多线制是指每个入侵探测器与控制器之间都有独立的信号回路，探测器之间是相对独立的，所有探测信号对于控制器是并行输入的。这种方法又称点对点连接。

多线制又分为n+4线制与n+1线制两种，n为n个探测器中每个探测器都要独立设置的一条线，共n条；而4或1是指探测器的公用线。n+4线制如图2-18所示。

图2-18  n+4线制连接示意图

图中4线分别为V、T、S、G，其中V为电源线（24V），T为自诊断线，S为信号线，G为地线。ST1～STn分别为各探测器的选通线。n+1线制的方式无V、T、S线，Sti线则承担供电、选通、信号和自检功能。

多线制的优点是探测器的电路比较简单，但缺点是线多，配管直径大，穿线复杂，线路故障不好查找。显然这种多线制方式只适用于小型报警系统。

2．总线制

总线制是指采用两条至四条导线构成总线回路，所有的探测器都并接在总线上，每只探测器都有自己的独立地址码，入侵报警控制器采用串行通讯的方式按不同的地址信号访问每只探测器。总线制用线量少，设计施工方便，因此被广泛使用。

图2-19  四总线连接示意图

图2-19为四总线连接方式。P线给出探测器的电源、地址编码信号；T为自检信号线，以判断探测部位或传输线是否有故障；S线为信号线，S线上的信号对探测部位而言是分时的；G线为公共地线。

二总线制则只保留了P、G两条线，其中P线完成供电、选址、自检、获取信息等功能。

3．混合式

有些入侵探测器的传感器结构很简单，如开关式入侵探测器，如果采用总线制则会使探测器的电路变得复杂起来，势必增加成本。但多线制又使控制器与各探测器之间的连线太多，不利于设计与施工。混合式则是将两种线制方式相结合的一种方法。一般在某一防范范围内（如某个房间）设一通讯模块（或称为扩展模块），在该范围内的所有探测器与模块之间采用多线制连接，而模块与控制器之间则采用总线制连接。由于房间内各探测器到模块路径较短，探测器数量又有限，故多线制可行，由模块到报警器路径较长，采用总线制合适，将各探测器的状态经通讯模块传给控制器。图2-20为混合式示意图。

图2-20  混合式示意图

2.4.2  无线传输

无线传输是探测器输出的探测信号经过调制，用一定频率的无线电波向空间发送，由报警中心的控制器所接收。而控制中心将接收信号处理后发出报警信号和判断出报警部位。

全国无线电管理委员会分配给入侵防范报警系统的无线电频率为：

36.050MHz～36.725MHz

在无线传输方式下，前端入侵探测器发出的报警信号的声音和图像复核信号也可以用无线方法传输，首先在对应入侵探测器的前端位置将采集到的声音与图像符合信号变频，把各路信号分别调制在不同的频道上，然后在控制中心将高频信号解调，还原出相应的图像信号和声音信号，并经多路选择开关选择需要的声音和图像信号或通过相关设备自动选择报警区域的声音和图像信号，进行监控或记录。

在采用前述的总线制或混合式（总线与多线相结合）有线传输报警信号的方式时，如果在终端（控制中心）的报警控制器上没有一一对应前端各探测器的解码输出时，应对控制器再加接一个能将前端各探测器解码并一一对应输出的装置，通常称为“报警驱动模块”，否则无法与视频矩阵主机进行报警联动，这在组成系统时应加以注意。如果有些报警控制器有与矩阵切换主机通信的接口，并有相同的通信协议，意味着通过通信接口的连接，可将前端报警探测器一一对应送入矩阵切换主机，也可以进行报警联动，这时就不必加装“报警驱动模块”。