基于電渦流傳感器的廠區防盜

摘要：經濟的發展帶動工廠的興起與擴建，房地產的繁榮促使廠房向人員復雜的郊區遷移，廠區防盜成為每個企業管理者關心又頭痛的問題。本文所講述的電渦流傳感器防盜報警系統就是在這種環境下產生的，它利用電渦流效應實現了企業形象與企業安全的雙贏。

關鍵詞：電渦流傳感器工廠防盜

一、引言

隨著改革開放的進行，國內經濟蓬勃發展，老工廠不斷擴建，新工廠如雨后春筍般成立。在高房價高地價的背景下，越來越多的工廠選擇建在人煙稀少的郊區以降低成本。因此無論是白天還是黑夜廠房周邊的活動人員都會很少，這邊給一些不法分子以可乘之機。過去常用的紅外線和微波墻雖有其優勢，但往往受地形、天氣的影響；防盜網有礙美觀且易被發現而形同虛設甚至被損壞，那是否有更好的解決方法呢？

渦流檢測技術基本原理的建立和發展起源于早期電磁學的發現。隨著法拉第、麥克斯韋等人對電磁現象的實驗研究和對電磁基本理論問題的數學分析都獲得了巨大的進展為分析渦流實驗方法提供了理論基礎。人們普遍將視線集中在電渦流傳感器在檢測中的擴展應用中，但卻很少有人考慮到電渦流與金屬存在著一種必然聯系，并將其用于實現大型廠區的安全防盜。

二、解決方案

在廠區圍墻外利用電渦流傳感器可以很好地解決上述問題，具體操作如下：在廠區圍墻外側據墻根3~4m處沿圍墻一周（廠房門口附近除外）挖0.3m寬的溝，溝底及內側用水泥打實，將傳感線圈填入溝內構成閉合回路，并外接1MHZ以上的交流電源，同時利用導線將線圈與檢測轉換電路相連，輸出端接報警裝置。然后將溝填平，并使其上方環境與周圍環境一致。當犯罪分子攜帶犯罪工具如贓物、運輸工具、翻墻工具、撬鎖工具等接近線圈時，線圈的等效電感發生變化，回路的等效阻抗和諧振頻率都隨之變化，再通過調幅或測量電路將阻抗的變化轉化為傳感器輸出電壓的變化，進而驅動報警裝置。

三、傳感器的工作原理

利用電渦流效應將位移等非電被測參量轉換為線圈的電感或阻抗變化的變磁阻式傳感器。電渦流效應是指金屬導體置于交變磁場中會產生電渦流，且該電渦流所產生磁場的方向與原磁場方向相反的一種物理現象。電渦流傳感器的敏感元件是線圈，當給線圈通以交變電流并使它接近金屬導體時，線圈產生的磁場就會被導體電渦流產生的磁場部分抵消，使線圈的電感量、阻抗和品質因數發生變化。這種變化與導體的幾何尺寸、導電率、導磁率有關，也與線圈的幾何參量、電流的頻率和線圈到被測導體間的距離有關。如果使上述參量中的某一個變動，其余皆不變，就可制成各種用途的傳感器，能對表面為金屬導體的物體進行多種物理量的非接觸測量。這種傳感器的優點是結構簡單、頻率響應寬、靈敏度高、測量線性范圍大、抗干擾能力強、體積小等。

傳感器線圈中通上交變電流，其周圍便會產生交變磁場，當金屬導體靠近線圈時在磁場作用范圍內的導體表層就會產生渦流，而此渦流又將產生一交變磁場阻礙外磁場的變化。從而導致傳感器線圈的電感L發生變化。利用調幅式測量電路吧傳感器線圈與電容并聯組成LC諧振回路。

當導體接近傳感器線圈時，線圈的等效電感發生變化，回路的等效阻抗和諧振頻率都將隨之改變，LC檢測回路的諧振峰將左右移動，傳感器輸出電壓必定降低。通過實時地將輸出電壓與某一給定電壓比較，進而決定報警電路能否被驅動，即可及時的判斷是否有犯罪分子攜帶工具接近圍墻。

四、系統結構框圖

系統結構框圖如圖1所示，由電渦流傳感器（線圈回路）、檢測電路及報警電路三部分組成。

圖1系統結構框圖

Fig1 System block diagram

五、優缺點分析

電渦流傳感器作為檢測系統中的信息采集元件，具有測量范圍大、靈敏度高、結構簡單、抗干擾能力強及可非接觸測量等優點。利用渦流傳感器進行廠區防盜報警，一方面施工方便，無論是建廠初期還是后期改造均可實現，同時對廠區的天氣及周邊地形沒有過多要求，適應于各種復雜地形；另一方面該防盜報警系統隱蔽，較難被發現，犯罪分子不易進行破壞，確保了防盜報警系統的穩定性與可靠性；再者本系統維護了企業工廠的形象，與周圍環境和諧相處，徹底解決了以往安裝防盜網有礙美觀的問題，且不會對盜竊者或者意外闖入人員造成人身傷害，又達到了給入侵者一種威懾和阻擋的作用。

該系統的缺點是廠房門口附近為防盜的死區，但對于絕大多數工廠來說門口應設有監控設備，同時有門衛24小時看守，很少會出現問題。

六、結束語

在利用電渦流傳感器解決廠區防盜報警的過程中，我們可以深切的體會到高科技技術為人類的生活帶來的便利于安全，足不出戶就可以實現幾十米甚至幾十公里范圍內的防盜，但是無論哪種防盜系統都是治標不治本的辦法，提供公民素質，建立良好的治安環境才能從根本上杜絕盜竊犯罪，維護公民權益。

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