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第一章安全技术防范基本知识
一、安全技术防范的基本概念
安全通常是指人的身心和财产免受外界因素影响的存在状态及其保障条件。
防范就是防备和戒备，而防备是指做好准备以应付攻击或避免受害，戒备是指防备和保护。
综合安全和防范两者的概念，安全防范的概念就是做好准备和保护，以应付攻击或避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出事故的安全状态。
安全防范主要包括：
人力防范（简称：
人防）、技术防范（简称：
技防）和实体防范（简称：
物防）三种基本手段，其中人力防范和实体防范是古已有之的传统防范手段，技术防范是现代科学技术应用于安全防范系统的产物，是人力防范手段和实体防范手段的功能延伸和加强，是一种全新的安全防范概念。
安全技术防范是指运用科学技术，预防、制止违法犯罪行为和重大治安事件，维护公共安全的活动。
安全技术防范系统是用于安全防范目的，将具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆炸等功能的专用设备、软件有效组合一个具有探测、延迟、反应综合功能的信息技术网络。
安全防范的三种基本防范手段：
人防、物防和技防
安全防范是社会公共安全的一部分，安全防范行业是社会公共安全行业的一个分支。
就防范手段而言，安全防范包括人力防范、实体（物）防范和技术防范三个范畴。
其中人力防范和实体防范是古已有之的传统防范手段，它们是安全防范的基础，随着科学技术的不断进步，这些传统的防范手段也不断融入新科技的内容。
技术防范的概念是在近代科学技术（最初是电子报警技术）用于安全防范领域并逐渐形成的一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念。
由于现代科学技术的不断发展和普及应用，“技术防范”的概念也越来越普及，越来越为警察执法部门和社会公众所认可和接受，以致成为使用频率很高的一个新词汇，技术防范的内容也随着科学技术的进步而不断更新。
在科学技术迅猛发展的当今时代，可以说几乎所有的高新技术都将或迟或早的移植、应用于安全防范工作中。
因此，“技术防范”在安全防范技术中的地位和作用将越来越重要，它已经带来了安全防范的一次新的革命。
安全防范的三个基本要素是：
探测、延迟与反应。
探测（Detection）是指感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警；延迟（Delay）是指延长和推延风险事件发生的进程；反应（Response）是指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。
在安全防范的三种基本手段中，要实现防范的最终目的，都要围绕探测、延迟、反应这三个基本防范要素开展工作、采取措施，以预防和阻止风险事件的发生。
当然，三种防范手段在实施防范的过程中，所起的作用有所不同。
基础的人力防范手段（人防）是利用人们自身的传感器（眼、耳等）进行探测，发现妨害或破坏安全的目标，作出反应；用声音警告、恐吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生，在自身力量不足时还要发出求援信号，以期待做出进一步的反应，制止危险的发生或处理已发生的危险。
实体防范（物防）的主要作用在于推迟危险的发生，为“反应“提供足够的时间。
现代的实体防范，已不是单纯物质屏障的被动防范，而是越来越多地采用高科技地手段，一方面使实体屏障被破坏地可能性变小，增大延迟时间；另一方面也使实体屏障本身增加探测和反应的功能。
技术防范手段可以说是人力防范手段和实体防范手段的功能延伸和加强，是对人力防范和实体防范在技术手段上的补充和加强。
它要融入人力防范和实体防范之中，使人力防范和实体防范在探测、延迟、反应三个基本要素中间不断地增加高科技含量，不断提高探测能力、延迟能力和反应能力，使防范手段真正起到作用，达到预期的目的。
探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系。
一方面，探测要准确无误、延迟时间长短要合适，反应要迅速；另一方面，反应的总时间应小于（至多等于）探测加延迟的总时间。
二、安全技术防范系统的组成
安全技术防范系统的结构模式经历了一个由简单到复杂、由分散到组合在到集成的发展变化过程。
从早期单一分散的电子防盗报警系统，到后来的报警联网系统、报警－监控系统，发展到防盗报警－视频监控－出入口控制综合防范系统。
近年来，在智能建筑和社区安全防范中，又形成了融防盗报警、视频监控、出入口控制、访客查询、保安巡更、汽车库（场）管理、系统综合监控与管理于一身的集成式安全技术防范系统。
安全技术防范的主要包括以下子系统:
（1）入侵报警系统
（2）视频安防监控系统
（3）出入口控制系统
（4）电子巡更系统
（5）电源系统
（6）防雷系统
对具有特殊使用功能要求的建筑物、构筑物或其内的特殊部分、特殊部位，需要设计具有特殊功能的安全技术防范系统，如专用的高安全实体防护系统、防爆和安全检查系统、停车场（库）管理系统和安全信息广播系统等。
简单的概括起来，各子系统的基本配置包括：
前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元。
不同的子系统，其三大单元的具体内容有所不同，现就三个主要子系统的基本配置说明如下。
●入侵报警系统的构成
入侵报警系统的构成一般由周界防护、建筑物内（外）区域/空间防护和实物目标防护等部分单独或组合构成。
系统的前端设备为各种类型的入侵探测器（传感器）。
传输方式可以采用有限传输或无线传输，有限传输又可采用专线传输、电话线传输等方式；系统的终端显示、控制、设备通讯可采用报警控制器，也可设置报警中心控制台。
系统设计时，入侵探测器的配置应使其探测范围有足够的覆盖面，应考虑使用各种不同探测原理的探测器。
●视频安防监控系统的构成
视频安防监控系统的前端设备是各种类型的摄像机（或视频报警器）及其附属设备，传输方式可采用同轴电缆传输或光纤传输；系统的终端设备是显示、记录、控制、通信设备（包括多媒体技术设备），一般采用独立的视频中心控制台或监控－报警中心控制台。
●出入口控制系统的构成
出入口控制系统一般由出入口对象（人、物）识别装置、出入口信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构三部分组成。
出入口控制系统应有防止一卡进多人或一卡出多人的防范措施，应有防止同类设备非法复制有效证件卡的密码系统，密码系统应能授权修改。
三、安全技术防范系统工程
安全技术防范产品与系统的性能和安全质量，要通过具体的工程来实现。
安全技术防范工程是人、设备、技术、管理的综合产物。
1.被保护对象的风险等级与安全技术防范系统的防护级别
在安全技术防范工作中，经常用到以下概念：
风险等级：
是指存在于人和财产（被保护对象）周围的、对他（它）们构成严重威胁的程度。
这里所说的威胁，主要指可能产生的人为的威胁（或风险）。
被保护对象的风险等级主要依据其人员、财产、物品的重要价值、日常业务数量、所处地理环境、受害的可能性以及公安业务主管部门对其安全水平的要求等因素。
一般分为三级：
一级风险为最高风险，二级风险为高风险，三级风险为一般风险。
防护级别：
是指对人和财产安全所采取的防范措施（技术的和组织的）。
防护级别的高低，既取决于技术防范的水平，也取决于组织管理的水平。
被保护对象的防护级别，主要有所采取的综合安全防范措施（技防、物防、人防）的硬件、软件水平来确定。
一般也分为三级：
一级防护为最高安全防护，二级防护为高安全防护，三级防护为一般安全防护。
安全防护水平：
是指风险等级被防护级别所覆盖的程度，即达到或实现安全的程度。
安全防护水平（或安全水平）是一个难以量化的定性概念。
它既与安全防范工程施工设施的功能、可靠性、安全性等因素有关，更与系统的维护、使用、管理等因素有关。
对安防系统工程安全水平的正确评估，往往需要在工程竣工验收后经过相对长时间的运营，才能做出。
2.风险等级与防护级别的关系
被保护对象的风险等级和安全技术防范系统的防护等级的划分不是绝对的，只是相对的意义，它们的被确定主要由管理工作的需要而定。
一般说来，风险等级与防护的划分应有一定的对应关系：
高风险的对象应采取高级别的防护措施，才能获得高水平的安全防护。
如果高风险的对象采取低级别的防护，安全性必然差，很容易发生事故，这当然是要避免的；但是如果低风险的对象采用高级别的防护，安全水平当然高，但这种系统的性能价格比一定会降低，造成经济上的浪费，这也是不可取的。
3.防护的纵深、均衡性与抗易损性
安全技术防范系统工程的设计，要综合考虑防护的纵深性、均衡性和抗易损性三个要素：
（1）防护的纵深性
所谓防护的纵深性，简而言之就是层层设防，即根据被保护对象所处的风险等级和所确定的防护级别，对整个防范区域实施分区域的分层次设防。
一般而言，一个完整的防区，应包括周界、监视区、防护区和禁区四种不同性质的防区，对它们应实施不同的防护措施。
防护的纵深性通常分为整体纵深防护和局部纵深防护两种类型。
整体纵深防护是对这个防区实施纵深防护；局部纵深防护是对防区的某个局部区域，按照纵深防护的设计思想进行分层次防护。
纵深防护的四种分区界定，一般由用户与设计方共同商定，用户有最终决定权。
四种分防区的设置也不是绝对的，要视被保护对象所处的地理环境、被保护对象内部的具体配置而定。
（2）防护的均衡性
所谓防护的均衡性，有两方面的含义。
一是指这个防范系统（或体系）在整体布局上（如各分区之间安的设置是否合理、各子系统的组合或集成是否有效等）不能存在明显的设计缺陷和防范误区；二是指防区内同层防护（或系统）的防护水平应保持基本一致，不能存在薄弱环节或防护盲区。
在系统工程领域，系统的有效性遵从“水桶效应”原则或“瓶颈效应”原则。
就是说，一个安全技术防范系统，其总体防护水平的高低不由高防护部位决定，往往由系统的最薄弱环节来决定。
比如，一个周界防护系统，如果在周界防护的某个局部存在盲区，它就可能是入侵者入侵的方便之门，其余部分防范的再好，也失去意义。
再比如，如果一个防范系统的中央控制室不是只这在禁区内，以严加防范，而是放在其他分防区，就极易受到破坏，导致整个防范系统的失控设置瘫痪。
（3）防护的抗易损性这个问题主要是指系统的可靠性和耐久性问题。
系统的可靠性越高，抗易损性就越强。
当然，还与系统的维修性、保障性以及组织管理工作有密切联系。
安全技术防范系统防护的纵深性、均衡性、抗易损性要求是相互联系的。
抗易损性主要是对设备、器材的要求，均衡性主要是对各层防护或系统的要求，纵深性则是对整个系统的总要求，只有以上三者统筹考虑，全面规划，才能实现系统的高防护水平。
安全防范系统防护的纵深性、均衡性和抗易损性要求是安全防范三个基本防范要素在工程技术中的具体体现。
之所以要求系统具有防范的纵深性、均衡性和抗易损性，都是为了保证探测、延迟和反应的有效性，只有这样，系统工程才能防范相应的风险，实现安全的目的。
四、安全技术防范系统的功能要求
1.系统总要求
安全技术防范系统的设计应根据安全防范管理的需要，确定被防护对象的风险等级与防护级别。
②安全技术防范系统的系统设计及各子系统的配置应根据“以防为主、打防并举”和“人防、技防、物防相结合”的原则，实施整体纵深防护和局部纵深防护；系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式，以便不断采用新技术、新设备、扩展系统的功能。
同时还要考虑各种高科技的物防设备，考虑管理和使用设备、系统的人的因素。
③安全技术防范系统的综合管理控制模式，按照集成深度和广度的不同，可以分为分散式、组合式和集成式三种，后者将是越来越被人们认识和接受的高标准模式，随着科学技术的不断进步，系统集成的深度和广度也将不断提高。
④安全技术防范系统及其各子系统除个性要求外，还应采用综合布线、集中供电的措施。
在供电电源质量、供电方式等方面应统一考虑，并满足技防系统的特殊要求。
⑤安全技术防范系统及其各子系统，均应有良好的接地和防干扰、防雷击等安全措施。
系统所选用的设备应符合国家和相关行业的技术标准，特别是安全性要求和电磁兼容性要求。
2.安全技术防范系统中央监控综合管理系统的功能要求
安全技术防范系统的发展，经历了一个由单机——成套设备——独立系统——综合（或集成）系统的发展过程，随着科学技术和社会需求的不断发展，特别是信息技术、通信技术、多媒体技术和计算机网络与集成技术的发展，目前的安全技术防范系统已由单一的独立系统进入到综合的集成发展阶段。
比如智能建筑的安全技术防范综合管理系统、智能化小区的安全技术防范综合管理系统等大量采用了计算机网络技术和集成技术。
安全技术防范综合管理系统将原来分散的独立子系统进行有效的组合或集成。
其基本要求是通过统一的通信平台和管理软件，将各子系统联网，实现全系统的集中监控与管理，或自动化监控与管理。
中央监控综合管理系统的基本功能要求如下：
①系统应配置中央监控室，应能够通过统一的通信平台和管理软件将中央监控室设备与各子系统设备联网，由中央监控室对全系统进行集中监控与管理，或自动化监控与管理。
从而实现设备的集成、功能的集成、软件的集成与网络的集成，达到信息集成与信息共享的一体化集成目的。
②系统应能对各子系统的运行状态进行监测和控制，应能对系统运行状况和报警信息数据等进行记录和显示，为此，系统应设置必要的数据库。
③系统应建立以有线传输为主（含公共电信网、局域网和CATV）、无线传输为辅的信息传输系统，中央监控室应能对信息传输系统进行检测，并能与所有重要部位进行无线通讯联络。
④系统应留多个数据输入、输出接口，应能连接各安全防范子系统的管理计算机和上级管理计算机，以实现更大规模的系统集成。
⑤系统应设置紧急报警装置，留有向外部公安报警中心联网的通信接口。
3.安全技术防范各子系统的功能要求
（I）入侵报警子系统功能要求
①安全防范管理的具体要求和环境条件，对设防区域的非法入侵、盗窃、破坏和抢劫等，进行实时、有效的探视和报警。
为此，系统应分别或综合具有周界防护、建筑物内（外）区域/空间防护、重点实物目标防护等功能，并应有报警复核功能。
漏报警是不允许的，误报警应该降低到可接受的程度。
②系统应自成网络，可独立运行，有输出接口。
可用手动或自动以有线或无线方式实施报警。
系统除能本地报警外，还应能异地报警。
系统应能与电视监控系统、出入口控制系统联动，进而能与安全技术防范综合管理系统的中央控制室联网，实现中央控制室对入侵报警系统的集中监控和管理。
③系统的前端应能按需要选择、安装各类入侵探测设备，构成点、面、立体或其组合的综合防护体系。
④系统应能按时间、区域、部位任意编程设防和撤防。
⑤系统应能对设备运行状态和信号传输线路进行检测，能及时发出故障报警并指出故障部位。
⑥系统应具有防破坏功能，当探测器被拆或线路被切断或产生其他人为破坏时，应能发出报警。
⑦系统管理中心应能显示和记录报警部位和有关警情数据，并能提供与其他子系统联动的控制信号。
（II）电视监控子系统功能要求
①应根据安全防范管理的需要，对必须进行监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测、视频监控、视频传输、显示和记录，并应具有报警和图像复核功能，应能进行长时间录像。
②系统的画面显示应能任意编程，能自动或手动切换，在画面上应有摄像机的编号、地址和时间、日期显示。
③系统应自成网络，可独立运行。
应能与入侵报警系统、出入口控制系统联动。
当报警发生时，能自动对报警现场的图像和声音进行复核，能将现场图像自动切换到指定的监视器上显示并自动记录。
④系统应能与安全技术防范综合管理系统的中央监控室联网，实现中央监控室对电视监控系统的集中监控和管理。
（III）出入口控制子系统功能要求
①系统应根据安全防范管理的要求，对需要控制的各类出入口按各种不同的通行对象（人和物）及其准入级别对其进、出，实施实时、有效的控制与管理。
为此，系统应在被设防区域的出入口位置设置目标识别装置和控制执行机构，对出入目标实施放行、拒绝和报警等各种控制。
②出入口识别装置和执行机构应保证操作的有效性。
③系统的信息处理装置应能对系统中的有关信息实时处理、自动记录、存取和打印，信息处理软件应有预防未经许可的修改和销毁功能。
④系统应自成网络，可独立运行；应能与电视监控系统、入侵报警系统联动。
系统必须与建筑物内的火灾自动报警系统联动。
⑤系统应能与安全技术防范综合管理系统的中央监控室联网，实现中央监控室对出入口控制的集中监控与管理。
第二章入侵报警系统概述
入侵报警技术是将先进的科学技术（如传感器技术、电子技术、计算机技术、通信技术等）应用于探测非法入侵和防止非法盗窃等犯罪活动的重要技术手段。
利用人侵报警技术组成的入侵探测报警系统是安全防范系统中应用最广泛的一种，它通过高科技手段协助人们担任防入侵、防盗窃等工作，强大的功能使它成为了社会治安综合治理向现代化迈进的必不可少的措施。
一个典型的入侵探测报警系统由报警探测器、传输系统和报警控制器组成。
当探测器检测到防范现场有入侵者时，产生报警信号并通过传输系统送到报警控制器。
报警控制器经识别、判断后发出声、光报警，还可以控制多种外围设备，如打开现场照明灯、开启摄像机、启动录像等等，同时还可以将报警信息输出至上一级接警中心或有关部门。
一、侵探测器概述
入侵探测器可以将感知到的各种形式的物理量（如光强、声响、压力、频率、温度、振动等）的变化转化为符合报警控制器处理要求的电信号（如电压、电流）的变化，进而通过报警控制器启动告警装置。
入侵探测器是入侵探测系统最前端的输入设备，也是整个报警系统中的关键部分，它在很大程度上决定着报警系统的性能、用途和报警系统的可靠性，是降低误报和漏报的决定性因素。
入侵探测器的分类方式有很多种：
按用途或使用的场所不同来分，可分为户内型入侵探测器、户外型入侵探测器、周界入侵探测器和重点物体防盗探测器等。
按探测器的探测原理不同或应用的传感器不同来分，可分为雷达式微波探测器、微波墙式探测器、主动红外式探测器、被动红外式探测器、开关式探测器、超声波探测器、声控探测器、振动探测器等。
按探测器的警戒范围来分。
可分为：
（1）点控制型探测器——警戒范围是一个点，如开关式探测器；
（2）线控制型探测器——警戒范围是一条线，如主动红外探测器；
（3）面控制型探测器——警戒范围是一个平面，如振动探测器；
（4）空间控制型探测器——警戒范围是一个立体的空间，如被动红外探测器。
按探测器的工作方式来分，可分为
（1）主动式探测器。
主动式探测器在工作期间要向防范区域不断地发出某种形式的能量，如红外线、微波等。
（2）被动式探测器。
被动式探测器在工作期间本身不需要发出任何能量，而是直接探测来自被探测目标自身发出的某种能量，如红外线、振动等。
按探测器输出的开关信号不同来分。
可分为：
可分为常开型探测器和常闭型探测器以及常开／常闭型探测器。
（1）常开型（NO）探测器。
在正常情况下，开关是断开的，EOL电阻与之并联。
当探测器被触发时，开关闭合，回路电阻为零，该防区报警。
（2）常闭型（NC）探测器。
在正常情况下，开关是闭合的，EOL电阻与之串联。
当探测器被触发时，开关断开，回路电阻为无穷大，该防区报警。
（3）常开／常闭型探测器。
该种探测器具有常开与常闭两种输出方式。
因此，在其接线端子板上既有常开型输出的接点，又有常闭型输出的接点，用户可根据实际需要选择合适输出的接点去与报警控制器相连。
这不仅方便了用户的使用，也便于与不同类型接口要求的报警控制器配套使用。
二、微波探测器
此种探测器利用微波的基本理论和特点制成。
（1）微波的主要特点：
波长短，频率高。
微波的波长从1mm-1dm，频率是从300MHz—300GHz；在均匀媒介质中是直线传播的，而且遇到障碍物容易被反射；波段宽，可利用的频率多；微波设备比较小；对一些非金属材料（如木材、玻璃、墙、塑料等）具有一定的穿透能力；金属物体对微波有良好的反射能力；微波的辐射受气候条件、环境变化的影响较小。
（2）雷达式微波探测器。
雷达式微波探测器利用了微波的多普勒效应，实现了对移动目标的探测，因其工作原理与多普勒雷达相似，所以称为雷达式微波探测器。
雷达式微波探测器的主要优点。
①灵敏度高。
②控制范围比较大，其警戒范围为一个立体防范空间的水平辐射角，控制面积可达几十至几百平方米。
可以覆盖60度—90度角的范围。
③利用微波对非金属物质的穿透性可以用一个微波探测器监控几个房间，同时还可外加修饰物进行伪装，便于隐蔽安装。
（3）雷达式微波探测器的主要缺点及安装使用注意事项。
①微波探测器的探头不应对准可能会活动的物体，如门帘、窗帘、电风扇、排气扇或门、窗等可能会振动的部位，否则，这些物体都可能会成为移动目标而引起误报。
②因为微波对非金属物质具有穿透性，如果安装调整不当，墙外行走的人或马路上行驶的车辆以及窗外树木晃动等都可能造成误报警。
解决的办法是，微波探测器应严禁对着被保护房间的外墙、外窗安装。
同时，在安装时应调整好微波探测器的控制范围和其指向性。
③在监控区域内不应有过大、过厚的物体，特别是金属物体，否则在这些物体的后面会产生探测的盲区。
④因为金属对微波具有一定的反射能力，因此微波探测器不应对着大型金属物体或具有金属镀层的物体（如金属档案柜等）。
否则这些物体可能会将微波辐射能反射到外墙或外窗的人行道或马路上。
当有行人和车辆经过时，经它们反射回的微波信号又可能通过这些金属物体再次反射给探头，从而引起误报。
⑤微波探测器不应对准日光灯、水银灯等气体放电灯光源。
日光灯直接产生的100Hz的调制信号会引起误报，尤其是发生故障的闪烁日光灯更易引起干扰。
这是因为，在闪烁灯内的电离气体更易成为微波的运动反射体而造成误报警。
⑥雷达式微波探测器属于室内应用型探测器。
由其工作原理可知，在室外环境中应用时，无法保证其探测的可靠性。
⑦当在同一室内需要安装两台以上的微波探测器时易产生交叉干扰，发生误报警。
因此它们之间的微波发射频率应当有所差异（一般相差25MHz左右），而且不要相对放置。
三、红外探测器
红外线是电磁波谱中的一个波段，它处于微波波段与可见光波段之间。
凡波长位于0．78μm—100μm之间的电磁波都属于红外波段。
由于其波长比可见光中的红光波长要长，是处于可见光红色光谱外侧的位置，故有红外线之称，而利用红外线的特性制成的探测器就称为红外探测器，依据工作原理的不同，可分为主动式红外探测器与被动式红外探测器。
（1）主动式红外探测器。
1工作原理。
主动式红外探测器是由发射和接收装置两部分组成的。
红外发射机驱动红外发光二极管发射出一束调制的红外线束，在离发射机一定距离处，与之对准放置一个红外接收机，它通过光敏晶体管接收发射端发出的红外辐射能量，并经过光电转换将其转变为电信号，此电信号经适当的处理再送往报警控制器电路。
从发射机到接收机之间的红外光束构成了一道人眼看不见的封锁线，当有人穿越或阻挡这条红外光束时，接收机输出的电信号的强度就会发生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。
②主动红外探测器的主要优点：
监控距离较远，属于线控制型探测器，其控制范围为一条直线可达百米以上，灵敏度较高；
具有良好的隐蔽性，这是因为探测器所发出的红外线是一种非可见光，因此主动红外探测器不易被人发现；
主动红外探测器用于室内警戒时，工作可靠性较高；
使用方便，价格低廉，体积小，重量轻，耗电省。
主动红外探测器的主要缺点及安装使用要点。
主动红外探测器用于室外警戒时，受环境气候影响较大，易产生误报警。
比如遇雾天、下雪、下雨、刮风沙等恶劣天气时，能见度降低，作用距离因此而缩短，同时，因室外环境复杂，有时遇到野生动物闯过，或落叶飘下也可能会造成误报警。
因此，在室外应用时，探测器要采用特殊设计，如增加射束、增加自动增益控制电路等，但最好还是再配合一些其他形式的警戒手段，以确保防范的可靠性。
注意保持光学镜面的清洁，要经常清扫，否则会使监控距离缩短，影响其工作的可靠性。
（2）被动式红外探测器。
被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不向外界发射
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