警報器原理是什麼?
警報系統的運作是一條訊號鏈路:探測器偵測某項物理量的變化,透過迴路把狀態送往主機,主機按當時的布防狀態與防區類型判斷是否成立,成立後才驅動警號並通報。理解這條鏈路,就能理解誤報、漏報與破壞行為分別發生在哪一段。
四段鏈路,各有各的判斷角色
一個常見誤解是以為探測器「認得」入侵者。實際上探測器只做一件事:偵測某項物理量的變化,並改變自身的輸出狀態。是否構成警報,由主機決定。這個分工是整套系統的核心原理。
① 感應
探測器偵測熱輻射分佈、磁場、聲音特徵或震動等物理量的變化。
② 傳遞
以迴路的電氣狀態或無線射頻訊號,把狀態變化送往主機。
③ 判斷
主機核對布防狀態與防區類型,決定是否成立、是否需要延時。
④ 輸出
驅動警號與閃燈、記錄事件,並向監控中心或用戶通報。
因此同一個觸發,在撤防狀態下只是一條記錄,在布防狀態下才成為警報;而屬於 24 小時類型的防區(例如緊急按鈕與防拆開關)則不論布防與否即時成立。防區的分類方式見《防區(Zone)是什麼?》。
感應段:不同探測器偵測的是不同物理量
| 探測器類型 | 偵測的物理量 | 原理上的固有限制 |
|---|
| 被動紅外(PIR) | 視野內熱輻射分佈的變化 | 屬被動接收,目標與背景溫差小時靈敏度下降;對準熱源或陽光即易誤報 |
| 微波 | 主動發射訊號後,反射訊號的頻率變化 | 可穿透薄質材料,會偵測到牆後或天花內的活動 |
| 門磁感應器 | 磁鐵與磁簧開關之間的磁場 | 只反映門窗開合,不反映門是否被撞破 |
| 玻璃破碎 | 破裂聲的頻率特徵,或玻璃的機械震動 | 聲頻式受環境噪音影響,震動式覆蓋範圍限於所貼玻璃 |
從表中可見,每種技術都有它偵測不到的情況。這正是重要位置採用雙鑑探測器(同時具備兩種偵測原理,須兩者皆成立才輸出)或交叉防區(以多個防區互相驗證)的原因——不是為了更靈敏,而是為了讓兩種不同的失效模式互相補足。紅外與微波的詳細比較見《紅外探測器與微波探測器有何分別?》。
傳遞段:為何要用常閉迴路與末端電阻
這一段是保安設計上最能體現原理的地方。有線探測器的迴路多數採用常閉接法:正常狀態下迴路保持導通,觸發時斷開。這樣做的理由不是方便,而是為了偵測破壞——若線路被剪斷或探測器被移除,迴路同樣斷開,主機會視為異常。相反,若採用常開接法,剪線後迴路維持斷開,與正常無事的狀態完全相同,主機無法察覺。
這是「失效即報」的設計取向:寧可因線路故障而誤報,也不接受因故障而靜默失守。同一取向也體現在無線系統上——無線探測器須定期發送存活訊號,主機在訊號中斷時應報告該裝置失聯,而非當作一切正常。
末端電阻則進一步令主機能分辨第三種狀態。在迴路末端接入已知阻值的電阻後,主機量到的不只是「通」或「斷」,而是一個特定電阻值:正常為該阻值、觸發為斷路、若有人把線路兩端直接短接令探測器失效,阻值會明顯偏離。沒有末端電阻的迴路無法區分短接與正常狀態,這是實務上常見的防護缺口,詳見《末端電阻是什麼?》。
判斷與輸出段:由觸發到鳴響的完整流程
- 接收狀態變化——主機偵測到某防區的迴路狀態改變,或收到無線探測器的觸發訊號。
- 核對布防狀態——系統處於撤防時,一般防區的觸發只作記錄;24 小時類型防區則不受此限。
- 處理延時——若屬延時防區(多為正門),先給予進入延時,讓使用者有時間到主機撤防,避免正常出入造成警報。
- 成立警報——延時結束仍未撤防,或屬即時防區,警報成立。
- 驅動輸出——啟動警號與閃燈,並記錄事件時間與觸發防區,部分系統聯動錄影或燈光。
- 對外通報——按設定向監控中心、保安公司或用戶手機發出通知,通訊路徑可為固網、網絡或行動網絡。
- 鳴響時限與復位——警號按設定時限自動停止,系統保留警報記錄;其後是否自動重新布防須事先設定。
鳴響設有時限有兩個原因:持續鳴響擾民,香港對警鐘鳴響時間有相應規管,見《警鐘聲浪在香港有何噪音規管?》;同時長時間鳴響會耗盡後備電池,令系統在其後失去防護能力。至於通報路徑的可靠性,若只依賴單一路徑,該路徑中斷即失去通報能力,因此較完整的做法是設置備援通訊,例如加設行動網絡通訊器,見《4G 警報通訊器是什麼?》。
從原理看誤報與漏報
理解了鏈路,誤報與漏報的成因就變得清楚:兩者都不是「系統壞了」,而是原理本身的邊界。
誤報源於探測器偵測的是物理量而非概念。紅外探測器對準空調出風口或陽光直射處時,溫度分佈的變化在感應器眼中與人體移動相似;微波探測器可穿透薄板,鄰室或天花內的活動同樣被偵測到;門磁安裝間隙過大時,門的正常晃動已足以令磁鐵離開感應範圍。這些都不是靈敏度設定可以完全解決的問題,改善方向首先是安裝位置與探測技術的選配。常見成因整理見《警報誤報常見成因》。
漏報比誤報更值得警惕,因為它不會留下任何記錄。原理上的漏報包括:探測器的覆蓋範圍與實際入侵路徑不重合;紅外探測器在目標與背景溫差極小時靈敏度下降;無線探測器電池耗盡而主機未報告失聯;以及迴路被短接而系統沒有末端電阻可供分辨。這解釋了為何驗收時必須逐個防區實測觸發,而不是只確認系統能夠布防。