Оптоелектронни детектори. Оптоелектронни детектори - универсално решение за алармена система? Принципът на действие на оптоелектронните детектори

В момента пасивните оптико-електронни инфрачервени (IR) детектори заемат водеща позиция при избора на защита на помещенията от неоторизирано проникване в съоръженията за сигурност. Естетичният външен вид, лесната инсталация, конфигуриране и поддръжка често им дават приоритет пред другите инструменти за откриване.

Пасивните оптико-електронни инфрачервени (IR) детектори (те често се наричат сензори за движение) откриват факта на влизане на лице в защитената (контролирана) част на пространството, генерират алармен сигнал и чрез отваряне на контактите на изпълнителното реле (RCP) реле), предават сигнал „аларма“ към средствата за предупреждение. Като средство за предупреждение могат да се използват крайни устройства (UO) на системи за предаване на известия (SPI) или устройство за управление на пожарна и охранителна аларма (PPKOP). От своя страна горепосочените устройства (UO или PPKOP) излъчват полученото алармено известие чрез различни канали за предаване на данни към централната станция за наблюдение (CMS) или локалната конзола за сигурност.

Принципът на действие на пасивните оптико-електронни инфрачервени детектори се основава на възприемането на промяна в нивото на инфрачервеното лъчение на температурния фон, източниците на което са тялото на човек или малки животни, както и всички видове обекти в тяхното зрително поле.

Инфрачервеното лъчение е топлина, която се излъчва от всички нагрети тела. При пасивните оптико-електронни IR детектори инфрачервеното лъчение навлиза във френеловата леща, след което се фокусира върху чувствителен пироелемент, разположен на оптичната ос на лещата (фиг. 1).

Пасивните IR детектори приемат инфрачервени енергийни потоци от обекти и се преобразуват от пироприемник в електрически сигнал, който се подава през усилвател и схема за обработка на сигнала към входа на алармен генератор (фиг. 1)1.

За да може нарушителят да бъде открит от ИЧ пасивния сензор, трябва да са изпълнени следните условия:

Пасивните IR сензори се състоят от три основни елемента:

В зависимост от конструкцията на френеловата леща, пасивните оптико-електронни IR детектори имат различни геометрични размери на контролираното пространство и могат да бъдат както с обемна зона на детекция, така и с повърхностна или линейна. Обхватът на такива детектори е в диапазона от 5 до 20 m. Външен видтези детектори са показани на фиг. 2.

Оптична система

Съвременните инфрачервени сензори се характеризират с голямо разнообразие от възможни модели на лъчи. Зоната на чувствителност на инфрачервените сензори е набор от лъчи с различна конфигурация, отклоняващи се от сензора в радиални посоки в една или повече равнини. Поради факта, че IR детекторите използват двойни пиро приемници, всеки лъч в хоризонталната равнина се разделя на две:

Зоната на чувствителност на детектора може да изглежда така:

Разнообразието и сложната конфигурация на формите на зоната на чувствителност се дължат предимно на следните фактори:

малки стаи

дълги коридори

Целесъобразно е да се спрем по-подробно на изискването за еднаква чувствителност. Сигналът на изхода на пироприемника, при равни други условия, е толкова по-голям, колкото по-голяма е степента на припокриване от нарушителя на зоната на чувствителност на детектора и колкото по-малка е ширината на лъча и разстоянието до детектора. За откриване на нарушител на голямо (10...20 m) разстояние е желателно ширината на лъча във вертикалната равнина да не надвишава 5°...10°, в който случай човекът почти напълно блокира лъча, което осигурява максимална чувствителност. При по-къси разстояния чувствителността на детектора в този лъч се увеличава значително, което може да доведе до фалшиви аларми, например от малки животни. За да се намали неравномерната чувствителност, се използват оптични системи, които образуват няколко наклонени лъча, докато инфрачервеният детектор е инсталиран на височина, по-висока от човешкия ръст. Така общата дължина на зоната на чувствителност е разделена на няколко зони, а лъчите, „най-близки“ до детектора, обикновено се правят по-широки, за да се намали чувствителността. Това осигурява почти постоянна чувствителност на разстояние, което, от една страна, помага за намаляване на фалшивите положителни резултати, а от друга страна, увеличава откриваемостта чрез елиминиране на мъртвите зони в близост до детектора.

При изграждане на оптични системи от IR сензори могат да се използват:

пластмасова чиния

Обикновено всеки сегмент от френелова леща формира собствен модел на лъча. Използване модерни технологииПроизводството на лещи позволява да се осигури почти постоянна чувствителност на детектора за всички лъчи чрез избор и оптимизиране на параметрите на всеки сегмент от лещата: площ на сегмента, ъгъл на наклон и разстояние до пироелектрическия приемник, прозрачност, отражателна способност, степен на дефокусиране. Напоследък е усвоена технологията за производство на френелови лещи със сложна прецизна геометрия, която дава 30% увеличение на събраната енергия в сравнение със стандартните лещи и съответно повишаване на нивото на полезен сигнал от човек на големи разстояния. Материалът, от който са направени съвременните лещи, предпазва пироелектрическия приемник от бяла светлина. Незадоволителното функциониране на инфрачервения сензор може да бъде причинено от такива ефекти като топлинни потоци в резултат на нагряване на електрическите компоненти на сензора, проникване на насекоми върху чувствителните пироприемници и възможно повторно отражение на инфрачервеното лъчение от вътрешните части на детектора. За да се елиминират тези ефекти в най-новото поколение IR сензори, се използва специална херметична камера между лещата и пироприемника (запечатана оптика), например в новите IR сензори от PYRONIX и C&K. Според експерти съвременните високотехнологични френелови лещи са почти толкова добри, колкото огледалната оптика по отношение на оптичните си характеристики.

Огледалната оптика като единствен елемент на оптичната система се използва рядко. IR сензори с огледална оптика се предлагат например от SENTROL и ARITECH. Предимствата на огледалната оптика са възможността за по-точно фокусиране и в резултат на това увеличаване на чувствителността, което прави възможно откриването на нарушител на големи разстояния. Използването на няколко огледала със специална форма, включително многосегментни, позволява да се осигури почти постоянна чувствителност на разстояние, като тази чувствителност на дълги разстояния е приблизително 60% по-висока, отколкото при обикновените френелови лещи. С помощта на огледална оптика е по-лесно да се защити близката зона, разположена директно под мястото на инсталиране на сензора (така наречената зона против намеса). По аналогия със сменяемите френелови лещи, инфрачервените сензори с огледална оптика са оборудвани със сменяеми подвижни огледални маски, чието използване ви позволява да изберете желаната форма на зоната на чувствителност и дава възможност за адаптиране на сензора към различни конфигурации на защитени помещения. .

Съвременните висококачествени IR детектори използват комбинация от френелови лещи и огледална оптика. В този случай се използват френелови лещи за формиране на зона на чувствителност на средни разстояния, а огледалната оптика се използва за образуване на антисаботажна зона под сензора и осигуряване на много голямо разстояние на детекция.

Пиро приемник:

Оптичната система фокусира инфрачервеното лъчение върху пиродетектор, който се използва в инфрачервените сензори като свръхчувствителен полупроводников пироелектричен преобразувател, способен да регистрира разлика от няколко десети от градуса между температурата на човешкото тяло и фона. Промяната в температурата се преобразува в електрически сигнал, който след подходяща обработка задейства аларма. В IR сензорите обикновено се използват двойни (диференциални, DUAL) пироелементи. Това се дължи на факта, че един пироелемент реагира по един и същи начин на всяка промяна в температурата, независимо дали е причинена от човешкото тяло или например от отоплението на стаята, което води до увеличаване на честотата на фалшивите аларми. В диференциалната верига сигналът на един пироелектричен елемент се изважда от друг, което прави възможно значително потискане на смущенията, свързани с промените във фоновата температура, както и значително намаляване на ефекта от светлинни и електромагнитни смущения. Сигналът от движещ се човек се появява на изхода на двойния пироелектричен елемент само когато лицето пресече лъча на зоната на чувствителност и представлява почти симетричен биполярен сигнал, близък по форма до периода на синусоида. Поради тази причина самият лъч за двоен пироелемент се разделя на две в хоризонтална равнина. В най-новите модели IR сензори, за да се намали допълнително честотата на фалшивите положителни резултати, се използват четворни пироелементи (QUAD или DOUBLE DUAL) - това са два двойни пиро приемника, разположени в един сензор (обикновено разположени един над друг). Радиусите на наблюдение на тези пироприемници са направени различни и следователно локалният топлинен източник на фалшиви аларми няма да се наблюдава в двата пироприемника едновременно. В същото време геометрията на местоположението на пироелектричните приемници и схемата на тяхното включване са избрани по такъв начин, че сигналите от човек да са с противоположна полярност, а електромагнитните смущения причиняват сигнали в два канала с еднаква полярност, което води до потискане на този тип смущения. За четворните пироелектрични елементи всеки лъч е разделен на четири (вижте фиг. 2) и следователно максималното разстояние за откриване при използване на една и съща оптика е приблизително наполовина, тъй като за надеждно откриване човек трябва да блокира и двата лъча от два пироприемника със своя височина. Увеличаването на разстоянието за откриване на четири пироелементи позволява използването на прецизна оптика, която образува по-тесен лъч. Друг начин да се коригира до известна степен тази ситуация е използването на пироелементи със сложна преплетена геометрия, които PARADOX използва в своите сензори.

Устройство за обработка на сигнали

Блокът за обработка на сигнала на пироприемника трябва да осигури надеждно разпознаване на полезен сигнал от движещ се човек на фона на смущения. За инфрачервените сензори основните видове и източници на смущения, които могат да причинят фалшиви аларми, са:

Изборът от обработващия блок на полезния сигнал на фона на смущението се основава на анализа на параметрите на сигнала на изхода на пироприемника. Тези параметри са големината на сигнала, неговата форма и продължителност. Сигналът от човек, пресичащ лъча на зоната на чувствителност на инфрачервения сензор, е почти симетричен биполярен сигнал, чиято продължителност зависи от скоростта на нарушителя, разстоянието до сензора, ширината на лъча и може да бъде приблизително 0,02 ... ,1…7 m/s. Сигналите за смущения са предимно асиметрични или имат продължителност, различна от полезните сигнали (виж фиг. 3). Сигналите, показани на фигурата, са много приблизителни, в действителност всичко е много по-сложно.

Основният параметър, анализиран от всички сензори, е големината на сигнала. В най-простите сензори този записан параметър е единственият и неговият анализ се извършва чрез сравняване на сигнала с определен праг, който определя чувствителността на сензора и влияе върху честотата на фалшивите аларми. За да увеличат устойчивостта на фалшиви аларми, простите сензори използват метод за броене на импулси, когато отчитат колко пъти сигналът е превишил прага (тоест всъщност колко пъти нарушителят е пресекъл лъча или колко лъча е пресекъл). В този случай алармата се генерира не когато прагът е превишен за първи път, а само ако в рамките на определено време броят на превишенията стане по-голям от определената стойност (обикновено 2…4). Недостатъкът на метода за броене на импулси е влошаването на чувствителността, което е особено забележимо при сензори със зона на чувствителност като единично перде и други подобни, когато нарушителят може да пресече само един лъч. От друга страна, при броене на импулси са възможни фалшиви аларми поради повтарящи се смущения (напр. електромагнитни или вибрации).

При по-сложните сензори процесорът анализира биполярността и симетрията на формата на вълната от изхода на диференциалния пиро приемник. Специфичното изпълнение на такава обработка и терминологията, използвана за обозначаването й1, може да варира от производител до производител. Същността на обработката е да се сравни сигнал с два прага (положителен и отрицателен) и в някои случаи да се сравни величината и продължителността на сигнали с различна полярност. Възможно е също така този метод да се комбинира с отделно преброяване на превишенията на положителните и отрицателните прагове.

Анализът на продължителността на сигнала може да се извърши както чрез директен метод за измерване на времето, през което сигналът надвишава определен праг, така и в честотната област чрез филтриране на сигнала от изхода на пиродетектора, включително използване на „плаващ“ праг, който зависи в обхвата на честотния анализ.

Друг вид обработка, предназначена да подобри работата на инфрачервените сензори, е автоматичната термична компенсация. В температурния диапазон на околната среда от 25°С…35°С чувствителността на пироелектрическия приемник намалява поради намаляване на топлинния контраст между човешкото тяло и фона; при по-нататъшно повишаване на температурата чувствителността отново се увеличава, но "с обратен знак". В така наречените "конвенционални" схеми за температурна компенсация температурата се измерва и когато се повиши, усилването автоматично се увеличава. При „реална” или „двустранна” компенсация се отчита увеличение на топлинния контраст при температури над 25°С…35°С. Използването на автоматична термична компенсация гарантира, че чувствителността на инфрачервения сензор е почти постоянна в широк температурен диапазон.

Изброените видове обработка могат да се извършват по аналогов, цифров или комбиниран начин. В съвременните инфрачервени сензори все повече се използват цифрови методи за обработка с помощта на специализирани микроконтролери с ADC и сигнални процесори, което позволява детайлна обработка на фината структура на сигнала за по-добро разграничаване от шума. Наскоро имаше съобщения за разработването на напълно цифрови IR сензори, които изобщо не използват аналогови елементи.
Както е известно, поради случаенполезните и смущаващите сигнали са най-добрите алгоритми за обработка, базирани на теорията на статистическите решения.

Други защитни елементи на IR детектори

IR сензорите, предназначени за професионална употреба, използват така наречените антимаскиращи вериги. Същността на проблема се крие във факта, че конвенционалните IR сензори могат да бъдат деактивирани от нарушител чрез предварително (когато системата не е активирана) залепване или боядисване върху входния прозорец на сензора. За борба с този начин на заобикаляне на инфрачервените сензори се използват схеми против маскиране. Методът се основава на използването на специален IR канал, който се задейства, когато маска или отразяваща бариера се появи на малко разстояние от сензора (от 3 до 30 cm). Веригата против маскиране работи непрекъснато, докато системата е дезактивирана. Когато фактът на маскиране бъде открит от специален детектор, сигналът за това се изпраща от сензора към контролния панел, който обаче не издава алармен сигнал, докато не дойде време за активиране на системата. Именно в този момент на оператора ще бъде дадена информация за маскирането. Освен това, ако това маскиране е случайно (голямо насекомо, поява на голям обект за известно време в близост до сензора и т.н.) и до момента на настройване на алармата се е елиминирало от само себе си, алармата не се генерира.

Друг защитен елемент, с който са оборудвани почти всички съвременни инфрачервени детектори, е контактен сензор за видимост, който сигнализира при опит за отваряне или намеса в корпуса на сензора. Релетата за тампер и маскиращи сензори са свързани към отделен защитен контур.

За да се елиминират задействания на инфрачервени сензори от малки животни, се използват или специални лещи с мъртва зона (Pet Alley) от нивото на пода до височина от около 1 m, или се използват специални методи за обработка на сигнала. Трябва да се има предвид, че специалната обработка на сигнала позволява игнориране на животни само ако общото им тегло не надвишава 7 ... 15 kg и те могат да се доближат до сензора не по-близо от 2 м. Това ще помогне.

За защита срещу електромагнитни и радиосмущения се използва стегнат повърхностен монтаж и метална екранировка.

Монтаж на детектори

Пасивните оптико-електронни IR детектори имат едно забележително предимство пред други видове устройства за детекция. Лесен е за инсталиране, настройка и поддръжка. Детектори от този типможе да се монтира както върху равна повърхност на носеща стена, така и в ъгъла на стая. Има детектори, които се поставят на тавана.

Компетентният избор и тактически правилното използване на такива детектори са ключът към надеждна работаустройства, както и цялата система за сигурност като цяло!

При избора на видовете и броя на сензорите за осигуряване на защитата на конкретен обект трябва да се вземат предвид възможните начини и средства за проникване на нарушителя, необходимото ниво на надеждност на откриване; разходи за придобиване, инсталиране и експлоатация на сензори; характеристики на обекта; експлоатационни характеристики на сензорите. Характеристика на IR-пасивните сензори е тяхната универсалност - с тяхното използване е възможно да се блокира подходът и проникването на голямо разнообразие от помещения, конструкции и предмети: прозорци, витрини, плотове, врати, стени, тавани, прегради, сейфове и индивидуални предмети, коридори, обеми на помещения. В същото време в някои случаи няма да са необходими голям брой сензори за защита на всяка структура - може да е достатъчно да се използват един или повече сензори с желаната конфигурация на зоната на чувствителност. Нека се спрем на разглеждането на някои характеристики на използването на инфрачервени сензори.

Общ принципизползването на инфрачервени сензори - лъчите на зоната на чувствителност трябва да са перпендикулярни на предвидената посока на движение на нарушителя. Мястото за монтаж на сензора трябва да бъде избрано така, че да се сведат до минимум мъртвите зони, причинени от наличието на големи предмети в защитената зона, които блокират лъчите (например мебели, стайни растения). Ако вратите се отварят навътре в стаята, трябва да се вземе предвид възможността за маскиране на нарушителя с отворени врати. Ако мъртвите зони не могат да бъдат премахнати, трябва да се използват множество сензори. При блокиране на отделни обекти сензорът или сензорите трябва да бъдат инсталирани така, че лъчите на зоната на чувствителност да блокират всички възможни подходи към защитените обекти.

Трябва да се спазва диапазонът от допустими височини на окачване, посочени в документацията (минимални и максимални височини). Това се отнася по-специално за насочени модели с наклонени греди: ако височината на окачването надвишава максимално допустимата, тогава това ще доведе до намаляване на сигнала от далечната зона и увеличаване на мъртвата зона пред сензора, но ако височината на окачването е по-малка от минимално допустимата, това ще доведе до намаляване на откриването на обхвата, като същевременно намалява мъртвата зона под сензора.

1. Детекторите с обемна зона за откриване (фиг. 3, а, б) като правило се монтират в ъгъла на помещението на височина 2,2-2,5 м. В този случай те равномерно покриват обема на защитено помещение.

2. Поставянето на детектори на тавана е за предпочитане в помещения с високи тавани от 2,4 до 3,6 м. Тези детектори имат по-плътна зона на детекция (фиг. 3, в), а наличните мебели влияят на работата им в по-малка степен.

3. Детекторите с повърхностна зона за откриване (фиг. 4) се използват за защита на периметъра, например непостоянни стени, отвори за врати или прозорци, а също така могат да се използват за ограничаване на подхода до всякакви стойности. Зоната на откриване на такива устройства трябва да бъде насочена като опция по стената с отвори. Някои детектори могат да се монтират директно над отвора.

4. Детекторите с линейна зона на детекция (фиг. 5) се използват за защита на дълги и тесни коридори.

Смущения и фалшиви положителни резултати

При използване на пасивни оптико-електронни IR детектори е необходимо да се има предвид възможността от фалшиви аларми, които възникват поради различни видове смущения.

Смущения от термично, светлинно, електромагнитно, вибрационно естество могат да доведат до фалшиви аларми на инфрачервени сензори. Въпреки факта, че съвременните инфрачервени сензори имат висока степен на защита срещу тези ефекти, все пак е препоръчително да се придържате към следните препоръки:

Термични смущения - поради нагряване на температурния фон при излагане на слънчева радиация, конвективни въздушни потоци от работата на радиатори на отоплителни системи, климатици, течение.
Електромагнитни смущения - причинени от нахлуване от източници на електрически и радиоизлъчвания върху отделни елементи от електронната част на детектора.
Външни смущения - свързани с движението на малки животни (кучета, котки, птици) в зоната на детекция на детектора. Нека разгледаме по-подробно всички фактори, влияещи върху нормалната работа на пасивните оптико-електронни IR детектори.

Топлинен шум

Това е най-опасният фактор, който се характеризира с промяна в температурния фон на околната среда. Въздействието на слънчевата радиация предизвиква локално повишаване на температурата на отделни участъци от стените на помещението.

Конвективните смущения се причиняват от влиянието на движещи се въздушни потоци, например от течения с отворен прозорец, пукнатини в отворите на прозорците, както и по време на работа на битови отоплителни уреди - радиатори и климатици.

Електромагнитни смущения

Възникват при включване на каквито и да е източници на електрическо и радио излъчване, като измервателна и битова техника, осветление, електродвигатели, радиопредавателни устройства. Силни смущения могат да бъдат създадени и от мълниеносни разряди.

Външна намеса

Малките насекоми, като хлебарки, мухи, оси, могат да бъдат особен източник на смущения в пасивните оптико-електронни инфрачервени детектори. Ако се движат директно по лещата на Френел, може да възникне фалшива аларма на този тип детектор. Опасност представляват и така наречените домашни мравки, които могат да влязат в детектора и да пълзят директно върху пироелемента.

Грешки при монтажа

Особено място в неправилната или неправилна работа на пасивните оптоелектронни инфрачервени детектори заемат грешките при монтажа на тези видове устройства. Нека обърнем внимание на ярки примери за неправилно поставяне на инфрачервени детектори, за да избегнем това на практика.

На фиг. 6 а; 7 а и 8 а показва правилната, правилна инсталация на детекторите. Просто трябва да ги инсталирате по този начин и нищо друго!

На фигури 6 b, c; 7 b, c и 8 b, c показват варианти за неправилен монтаж на пасивни оптоелектронни IR детектори. С тази настройка е възможно да се пропуснат реални прониквания в защитени помещения, без да се издава сигнал „Аларма“.

Не инсталирайте пасивни оптико-електронни детектори по такъв начин, че да са изложени на директни или отразени лъчи слънчева светлина, както и фаровете на преминаващите превозни средства.
Не насочвайте зоната на засичане на детектора към нагревателните елементи на отоплителните и климатичните системи на помещението, към завесите и завесите, които могат да се люлеят от течение.
Не поставяйте пасивни оптико-електронни детектори в близост до източници на електромагнитно излъчване.
Запечатайте всички отвори на пасива оптоелектронен инфрачервен детекторуплътнител от комплекта.
Унищожавайте насекомите, които се намират в защитената територия.

В момента има огромно разнообразие от инструменти за откриване, които се различават по принципа на работа, обхвата, дизайна и производителността.

Правилният избор на пасивен оптико-електронен IR детектор и мястото му за монтаж е ключът към надеждната работа на системата аларма против взлом.

При написването на статията са използвани и материали от списание „Системи за сигурност” № 4, 2013 г.

Хората полагат големи усилия, за да защитят собствеността си. Осигурено е специално оборудване, което ви позволява бързо да откриете външен човек на територията и да предприемете необходимите мерки. Не бива да пестите пари за инсталиране на високотехнологични устройства - продуктите напълно оправдават цената си. Можете да закупите линеен оптоелектронен детектор, който вече се е доказал от положителната страна.

Характеристики на устройството

Такива продукти могат да бъдат инсталирани както в жилищни помещения, така и в големи промишлени съоръжения. Зоната на детекция зависи от мощността на оптичната система. Обикновено линеен оптоелектронен детектор сигнализира, когато обект вече е навлязъл на територията. Мнозина смятат това за минус, но това е само принципът на работа на това устройство.

За да функционира правилно устройството, то трябва да бъде инсталирано правилно. В инструкциите е указано къде и как точно трябва да се монтира линейният оптоелектронен детектор. Има няколко прости съвета, които трябва да запомните:

не инсталирайте устройството в близост до отоплителни уреди;
предпазвайте продукта от пряка слънчева светлина;
не поставяйте предмети в обхвата на устройството, които ще създадат „мъртви“ зони;
не насочвайте вентилатора към сензора.

Повечето от ограниченията са свързани с температурни промени, тъй като линеен оптоелектронен детектор може да генерира и дава фалшив сигнал. В допълнение, отрицателните външни фактори могат да повлияят на качеството на устройството. Вероятно ще се провали много по-рано, отколкото при правилна работа.

Предимства на устройството

Такъв продукт като линеен оптоелектронен детектор се радва на заслужена популярност сред клиентите. Има обективни причини. Основните предимства на устройството:

бърз отговор;
лекота на монтаж;
ниска цена.

Купувачите отбелязват, че цената на оборудването е доста демократична. И обхватът на използване на такива детектори е доста широк. Подходящи са за апартаменти индустриални съоръжения, складове, търговски центрове и др.

Преди да закупите устройство, по-добре е да се консултирате със специалисти. Те ще ви посъветват кой модел да предпочетете и защо. Професионалистите също ще говорят за характеристиките на инсталацията.

Остава последният въпрос - от къде да закупите продукта? Нашата компания "Sintez Security" се занимава с внедряване и монтаж на различни видове охранителна техника. Ако се свържете с нас, майсторите бързо ще пристигнат на посочения адрес, ще направят всичко внимателно и компетентно.

Защо да купувате продукти от нас

Известната компания Synthesis Security работи в този пазарен сегмент от много години. Нашите клиенти са както фирми, така и физически лица. Стараем се всички да са доволни от обслужването. Сигурни сме, че можем да го направим.

Synthesis Security гарантира отлично качество на продуктите и ниски цени. Нашите продукти са много по-евтини от много от нашите конкуренти. Така можете да спестите не само пари, но и нерви. Свържете се с нас днес!

Можете да закупите IR линейни оптоелектронни устройства от нас на ниска цена - в каталога има 15 бр., сравнете, проучете характеристиките.

Лекция 6

Активни оптико-електронни детектори

Активните оптико-електронни датчици се използват за защита на вътрешни и външни периметри, прозорци, витрини, отделни артикули. Те генерират аларма, когато отразеният поток се промени (еднопозиционни детектори) или полученият поток (двупозиционни детектори) спре (промени) енергията на оптичното излъчване, причинена от движението на нарушителя в зоната на детекция. Принципът на действие на детекторите се основава на насоченото разпространение, приемане и анализ на полученото инфрачервено лъчение.

Зоната на детекция на детектора има формата на невидима лъчева бариера между излъчвателя и приемника, образувана от един или повече успоредни тесни лъча, разположени във вертикална равнина; той се различава от детектор до детектор, като правило, по обхвата и броя на лъчите.

Инсталирайте излъчвателя и приемника върху здрави, недеформируеми конструкции;

Не излагайте приемника на слънчева светлина и фарове, както и на пряка слънчева светлина върху лещите, тъй като това може да доведе до прегряване и преждевременна повреда на фотодиодите и светодиодите.

Влиянието на тези фактори може да се елиминира чрез използване на непрозрачни екрани; не допускайте чужди предмети да са на по-малко от 0,5 m от пространството, през което минава лъчът.

Типични представители на този клас продукти са детекторите от местно производство "Вектор" и "СПЕК".

Пасивни оптико-електронни детектори

Пасивните оптико-електронни инфрачервени детектори са най-широко използвани. Това се дължи на факта, че с помощта на оптични системи, специално проектирани за тях, е възможно лесно и бързо да се получат зони на детекция. различни формии размери и ги използват за защита на обекти с почти всяка конфигурация: жилищни, промишлени, търговски и административни помещения; строителни конструкции: витрини, прозорци, врати, стени, тавани; открити площи, вътрешни и външни периметри; отделни предмети: музейни експонати, компютри, офис оборудване и др.

Принципът на действие на детекторите се основава на регистриране на разликата между интензитета на инфрачервеното лъчение, идващо от нарушител, проникнал в контролираната зона, и фоновата температура на защитения обект. Всички тела с температура над абсолютната нула са източници на инфрачервено лъчение. Това важи и за човек, чиито различни части на тялото имат температура от 25 ... 36 ° C. Очевидно интензитетът на инфрачервеното излъчване от човек ще зависи от много фактори, като например дрехите му. Въпреки това, ако човек се появи върху обект, който няма източници на инфрачервено лъчение с променяща се температура, общият поток на инфрачервено лъчение от контролираната зона също се променя. Тези промени се регистрират от пасивен оптико-електронен инфрачервен детектор.

Чувствителният елемент на детектора е пироелектричен преобразувател, върху който инфрачервените лъчи се фокусират с помощта на огледална или лещова оптична система (последните в момента са най-широко използвани). Съвременните детектори използват двоен пироелектричен преобразувател (пироелемент). Два пироелемента са свързани антипаралелно и са свързани към източников последовател, монтиран в същия корпус. По този начин това не е просто пироелемент, а пироприемник, който преобразува входния сигнал - топлинно IR излъчване в електрически сигнал и го обработва предварително. Контрапаралелното свързване на пироелементи дава възможност да се реализира следният алгоритъм за тяхната работа. Ако инфрачервеното лъчение, падащо върху двата пироелемента, е еднакво, то генерираният от тях ток е еднакъв по големина и противоположен по посока. Следователно входният сигнал на входа на усилвателя ще бъде нула. При асиметрично осветяване на пироелементите техните сигнали ще се различават и на входа на усилвателя ще се появи ток. Сигналите от пироприемника се обработват от логически блок, който управлява изходния елемент на детекторната верига, който издава алармено известие към алармената верига на контролния панел.

Използването на пироприемник с две чувствителни зони може значително да намали вероятността от фалшиви аларми под въздействието на външни фактори, като конвективни въздушни потоци, светлинни смущения и др.

Зоната на детекция на детектора е пространствена дискретна система, състояща се от елементарни чувствителни зони под формата на лъчи, разположени в един или повече нива или под формата на тънки широки плочи, разположени във вертикална равнина. Тъй като пироприемникът на детектора има две чувствителни зони, всяка елементарна чувствителна зона на детектора също се състои от два лъча. Типична зона за откриване на обемен детектор е показана на фиг. 7.1.

Зоната на детекция на детектора се оформя с помощта на специална оптична система. Най-широко използваните оптични системи с френелова леща. Това е конструкция, изработена от специален материал (полиетилен), който има необходимите оптични свойства. Лещата се състои от отделни сегменти, всеки от които образува съответния лъч от зоната на детекция на детектора. Стандартни зони на детекция

може да се коригира чрез залепване на отделни сегменти от френелова леща. В този случай отделните лъчи се изключват от зоната на детекция.

Условно зоните за откриване на детектора могат да бъдат разделени на три основни типа:

Повърхност тип "ветрило", "перде", "перде" или "лъчева бариера";

Линеен тип "коридор";

Обемни, включително тип „конус“ за таванни детектори.

Типични зони на детекция на пасивни оптико-електронни инфрачервени детектори са показани на фиг. 7.2.

За да се осигури стабилна работа на детектора, се препоръчва да се придържате към следните правила:

Не монтирайте детектора над отоплителни уреди;

Не насочвайте детектора към климатици, радиатори, вентилатори топъл въздух, прожектори, лампи с нажежаема жичка и други източници, които причиняват бързи температурни промени;

Не излагайте детектора на пряка слънчева светлина;

Не позволявайте животни и предмети (завеси, прегради, шкафове и др.), които могат да създадат „мъртви“ зони, да бъдат в зоната на детекция.

Съвременните пасивни оптико-електронни инфрачервени детектори използват цифрова обработка на сигнала, извършват постоянен самоконтрол, имат повишена устойчивост на различни дестабилизиращи фактори и оптимално съотношение цена-качество. Всичко това ги прави най-разпространеният клас аларми за взлом. Разнообразието от видовете им, произвеждани от водещи световни компании, занимаващи се с производство на охранителна техника, създава постоянна конкуренция на потребителския пазар. По принцип детекторите от различни компании имат приблизително еднакви работни характеристики в своите класове.

Типични представители на този клас продукти са произведените в страната детектори от серията "Photon", "Icarus", "Astra".

Детектори за радиовълни

Детекторите за радиовълни могат да се използват за защита на обеми на затворени пространства, вътрешни и външни периметри, отделни обекти и строителни конструкции, открити площи. Те генерират известие за проникване, когато полето от електромагнитни вълни с ултрависока честота (SHF) е нарушено, причинено от движението на нарушителя в зоната на детекция. Детекторите за радиовълни са еднопозиционни и двупозиционни. При еднопозиционните детектори приемникът и предавателят са обединени в един корпус, докато при двупозиционните те са конструктивно изпълнени под формата на два отделни блока.

Зоната на детекция на детектора (както при ултразвуковите детектори) има формата на елипсоид на въртене или капковидна форма и се различава от детектор до детектор като правило само по размер. Типична зона на откриване на един детектор за положение е показана на фиг. 7.3.

Принципът на действие на еднопозиционните детектори за радиовълни, както и на ултразвуковите, се основава на ефекта на Доплер, който се състои в промяна на честотата на сигнала, отразен от движещ се обект. Еднопозиционните детектори за радиовълни се използват за защита на обеми на помещения, открити площи и отделни обекти. Принципът на действие на двупозиционните детектори се основава на създаването на електромагнитно поле в пространството между предавателя и приемника, което образува зоната на детекция под формата на удължен елипсоид на въртене и регистрира промените в това поле, когато нарушителят пресича зона на откриване. Те се използват за защита на периметъра.

В детекторите на радиовълни, както вече беше отбелязано, се използват електромагнитни вълни с ултрависока честота. Дължина

вълната обикновено е около 3 cm (10,5 ... 10,7 GHz). Основното предимство на сантиметровите вълни в сравнение със светлинните и акустичните вълни е тяхната почти пълна нечувствителност към промените и нееднородността на въздушната среда.

Микровълновите радиовълни се разпространяват по права линия. Обекти, чиято диелектрична проницаемост се различава от въздуха, са пречка за сантиметровите вълни, но най-често те са полупрозрачни. Обектите с твърди метални повърхности са непрозрачни отразяващи препятствия.

За да се осигури стабилна работа на детекторите за радиовълни, се препоръчва да се спазват следните правила:

Не инсталирайте детектори върху проводими конструкции ( метални греди, сурово тухлена зидарияи т.н.), тъй като между детектора и източника на захранване се появява двойна земна верига, което може да причини фалшива аларма на детектора;

Преместете извън зоната на откриване осцилиращи или движещи се обекти със значителна отразяваща повърхност, както и обекти с големи размери, които могат да създадат „мъртви“ зони, или оформете зоната на откриване по такъв начин, че тези обекти да не попадат в нея.

При наличието на "мъртви" зони е необходимо да се гарантира, че те не образуват непрекъснат път към материални ценности за нарушителя; за периода на защита заключете вратите, прозорците, вентилационните отвори, трангерите, люковете, а също така изключете вентилационните и захранващите инсталации; предотвратявайте навлизането на пластмасови тръби и прозорци в зоната на откриване, през която може да се движи вода.

Ефективни методинамаляване на влиянието на тези фактори са следните:

Фиксиране на обекти, които могат да се движат;

Избор на подходяща посока на излъчване на детектора, както и използване на радионепроницаеми екрани, например под формата на метални мрежи пред обекти, чиито вибрации или движение не могат да бъдат елиминирани;

Елиминиране на възможността за задействане на детектора при поява на малки животни и насекоми в зоната на детекция чрез избор на височина на окачването на детектора и ориентиране на посоката на излъчване успоредно на пода;

Избор на подходящо времезакъснение за реагиране на детектора и обработка на мястото за монтаж на детектора със специални химически препарати;

Изключване на флуоресцентни източници на осветление за периода на защита.

Ако това не е възможно, трябва да се внимава да няма вибрации на арматурата на осветителните тела, мигане или други преходни процеси в самите лампи, които обикновено се случват преди повредата на лампата; не ориентирайте детектора към прозоречни отвори, тънки стени и прегради, зад които е възможно движение на големи предмети по време на периода на защита; не използвайте детектори на обекти, в близост до които са разположени мощни радиопредавателни средства.

Типични представители на този клас продукти са произведените в страната детектори от серията Argus, Volna, Fon, Radiy, Linar.

Тези устройства са устройства, които използват оптични инструментии сензори за откриване на неоторизирано събитие. Окончателният анализ на сигнала се извършва в електронната схема. Оптоелектронните детектори често се използват в охранителни и пожароизвестителни системи.

Основните причини, поради които са толкова популярни са:

висока ефективност;
различни зони на местоположение;
малък разход.

Оптичната част на тези устройства работи в инфрачервената област на излъчване. Има много начини за инсталиране на инфрачервени устройства.

Пасивен

Прилага се в системи за сигурност. Основните предимства са ниска цена и широка гама от приложения. Пасивните устройства анализират промените в инфрачервеното излъчване.

Активен

Принципът на действие се състои в оценка на разликата в интензитета на инфрачервения лъч, който се произвежда от излъчвателя. Излъчвателят и приемникът могат да бъдат в различни блокове и в едно. В първия случай се защитава само тази част от територията, която е между тях.

Ако и двете устройства са в един и същи модул, тогава се използва специален рефлектор.

Има и адресируеми оптоелектронни устройства, които предават сигнала от контролния панел и показват уникален код за всяко устройство. Благодарение на това можете точно да разберете мястото, където е работил сензорът. Въпреки това, цената на такива устройства е по-висока, но ако искате надеждна система, тогава това е най-добрият вариант.

Има и друг вид детектори - адресируем аналог.Тази опция предава дигитализираната информация към централата, където се решава дали да се подаде алармен сигнал.

Има няколко опции за прехвърляне на данни: кабелен и радио канал.

Детектори за сигурност

Зоните на местоположението на тези устройства могат да бъдат обемни, повърхностни и линейни. Всеки от тези видове е сензор за движение, оказва се, че открива движение в защитена зона.

Използването на повърхностни устройства е ограничено от блокирането на конструкции на закрито. Линейните обикновено се използват за външни площи.

Оптоелектронните устройства са негативни към наличието на въздушни течения и към външни източници на светлина.

Активните линейни устройства са по-малки от другите, зависят от влиянието на външни фактори. Но те са трудни за настройка, особено когато се използват устройства с голям радиус на действие.

Пожароизвестители

Този тип устройства са разделени на струговани и линейни детектори. В първия случай устройството има димен блок и представлява лабиринт с предавател и приемник в краищата. Ако димът проникне вътре, тогава инфрачервеното лъчение се разпръсква и това се отбелязва от приемника.

Такива устройства се използват в много обекти, предимно сервизни, тоест офиси, магазини и др. Според вида на предаване на информационния сигнал оптоелектронните детектори се разделят на праг и адресируем аналог. Как да се свържете с устройства противопожарна системаразделен на кабелен и радиоканал.

Такива устройства са доста универсални и помагат за осигуряване на пожарна безопасност. Но за големи помещения този тип детектор не трябва да се използва по-добре.

В такива случаи линейните оптоелектронни устройства са по-подходящи. Те контролират плътността на въздуха чрез обработка на инфрачервените параметри. Линейните детектори включват предавател и приемник и са активни устройства.

Полезно видео

Видеото обяснява подробно устройството и принципа на работа на устройствата, използвайки примера на дим автономен детектор DIP-34AVT от компанията.

Заключение

Оптоелектронните излъчватели са общ и ефективен компонент за системи СОТ и пожароизвестяване. Основните им предимства включват относително ниска цена, гъвкавост и надеждност.

Основното ограничение при използването на такива устройства са проблемите при работа в среда с високо съдържание на прах, тоест в промишлени помещения. Оптоелектронните детектори също са обект на електромагнитни смущения.

Оптоелектронни детектори.

ОптоелектронниИма два принципно различни типа детектори: пасивни и активни. В тази лекция ще разгледаме само детектори, използвани за целите на алармата срещу взлом. Пожарният компонент ще бъде разгледан в лекция за пожароизвестители. Напомням, че пасивните детектори не излъчват нищо в околната среда, а само анализират постъпващата информация. Активни с цел откриване на прониквания, те излъчват нещо в околната среда и въз основа на реакцията правят съответните заключения. Активните детектори могат да бъдат както моноблокови (излъчвател и приемник в един корпус), така и два или повече блокови, когато излъчвателят и приемникът са разделени.

Помислете първо

Пасивен оптоелектроннидетектори

Понастоящем пасивеноптоелектронен инфрачервен ( IR) детекторизаемат водеща позиция при избора на защита на помещения от неразрешено проникване в обектите на защита. Естетичният външен вид, лесната инсталация, конфигуриране и поддръжка ги правят приоритет в сравнение с други инструменти за откриване.

Инфрачервеното лъчение е топлина, която се излъчва от всички нагрети тела. В пасивните оптико-електронни IR детектори инфрачервеното лъчение навлиза във френелова леща, след което се фокусира върху чувствителен пироелектричен елемент, разположен на оптичната ос на лещата

Пасивни IR детектори те получават инфрачервени енергийни потоци от обекти и се преобразуват от пироприемника в електрически сигнал, който влиза през усилвателя и веригата за обработка на сигнала на входа на алармения генератор.

Пасивните инфрачервени детектори са предназначени да откриват човек, който е в зоната на чувствителност. Основната задача на детектора е да регистрира инфрачервеното лъчение на човешкото тяло. Както се вижда от фигура 1, топлинното излъчване на човешкото тяло е в спектралния диапазон на електромагнитното излъчване с дължина на вълната 8-12 микрона. Това е така нареченото равновесно сияние на човешкото тяло, чиято максимална радиационна дължина се определя изцяло от температурата и за 37°C съответства приблизително на 10 микрона. Съществуват редица физически принципи и свързани устройства, които се използват за откриване на радиация в посочения спектрален диапазон. За PIR детектори трябва да се използва чувствителен елемент с оптимално съотношение чувствителност/цена. Такъв чувствителен елемент е пироелектрична фотоклетка.

Ориз. 1. Спектрална зависимост на интензитета на луминесценция: слънцето, флуоресцентна лампа, лампа с нажежаема жичка, човешкото тяло и спектърът на пропускане на редица филтри, блокиращи видимата светлина: силициев филтър, антирефлексен силициев филтър, филтър с гранична дължина на вълната 5 μm и филтър с гранична дължина на вълната 7 μm.

Феноменът на пироелектричеството се състои в възникването на индуцирана потенциална разлика от противоположните страни на пироелектричен кристал по време на неговото неравновесно краткотрайно нагряване. С течение на времето електрическите заряди от външни електрически вериги и преразпределението на зарядите вътре в кристала водят до релаксация на индуцирания потенциал. От горното следва:

честота на прекъсване (Hz).

Ориз. Фиг. 2. Зависимост на стойността на сигнала за отговор на пироелемента от честотата на прекъсване на записания топлинен IR сигнал.

1. За ефективна пироелектрична регистрация на топлинно излъчване е необходимо да се използва чопър с оптимална честота на прекъсване на излъчването около 0,1 Hz (фиг. 2). От друга страна, това означава, че ако се използва безлещен дизайн на пироелектричния елемент, той ще може да регистрира човек само когато той влезе в диаграмата на излъчване (фиг. 3, 4) и излезе от нея със скорост 1 - 10 сантиметра в секунда.

Ориз. 3, 4. Сдвоена форма на модел мъртъвпироелектричен елемент в хоризонтална (фиг. 3.) и вертикална (фиг. 4.) равнини.

2. За да се увеличи чувствителността на пироелектричния елемент към температурната разлика (разликата между фоновата температура и температурата на човешкото тяло), е необходимо да се проектира, като се поддържат минималните възможни размери, за да се намали количеството на топлина, необходима за дадено повишаване на температурата на чувствителния елемент. Размерите на чувствителния елемент не трябва да се намаляват прекомерно, тъй като това ще доведе до ускоряване на релаксационните характеристики, което е еквивалентно на намаляване на чувствителността. Има оптимален размер. Минималната чувствителност обикновено е около 0,1°C за пироелемент с размери 1 x 2 mm и дебелина няколко микрона.

Ориз. Фиг. 5. Външен вид на чувствителния елемент на пироелектричния пасивен инфрачервен детектор.

Можете ясно да формулирате условията за откриване на човек с инфрачервен детектор. Инфрачервеният детектор е предназначен за откриване на движещи се обекти с температура, различна от фоновата стойност. Диапазон на регистрираните скорости на движение: 0.1 - 1.5 m/sec. По този начин инфрачервеният детектор не регистрира неподвижни обекти, дори ако тяхната температура надвишава нивото на фона (неподвижен човек) или ако обект с температура, различна от фона, се движи по такъв начин, че да не пресича чувствителните зони на детектора (напр. например, той се движи по чувствителната зона). Разбира се, строго погледнато, чувствителният елемент изобщо не регистрира движение, той регистрира измерването на температурата в отделна част от пространството, което е следствие от движението на човек. Винаги трябва да се помни, че чувствителният елемент открива движение не „на детектора“, а напречно. Отърваването от този недостатък се дължи на дизайна на лещите.

Естествено високата чувствителност на инфрачервения детектор се постига чрез използване на система от лещи за концентрация на постъпващото лъчение (фиг. 6). В инфрачервен детектор системата от лещи изпълнява две функции.

Ориз. 6. Възможности за формиране на дирекционната диаграма на IR детектори в зависимост от вида на системата от лещи.

Първо, системата от лещи служи за фокусиране на радиацията върху пироелектричния елемент.

Второ, той е предназначен за пространствено структуриране на чувствителността на детектора. В този случай се образуват пространствени зони на чувствителност, които ,дкато правило те имат формата на "венчелистчета", а броят им достига няколко десетки. Обектът се открива при всяко влизане и излизане от чувствителни зони.

Обикновено се разграничават следните видове диаграма на чувствителността, която също се нарича радиационна схема.

1). Стандартният е ветрилообразен по азимут и многослоен по височина (фиг. 6а).

2). Тясно насочени - едно- или двулъчеви далечни по азимут и многостепенни по височина (фиг. 6б).

3). като завеса - тясно фокусиранпо азимут и ветрилообразно по височина (фиг. 6в).

Има и кръгъл модел (по-специално за детектори, монтирани на тавана на помещението), както и редица други.

Разгледайте опциите за проектиране на системата за формиране на лъч (фиг. 7). Тази оптична система може да бъде или леща, или огледало. Производството на конвенционална система от лещи, като се вземе предвид изискването за формиране на пространствено структуриран модел на излъчване, е скъпа задача, така че конвенционалните лещи не се използват в пасивните инфрачервени сензори. Използват се така наречените френелови лещи. В конвенционалните лещи се използва специална сферична форма на повърхността за насочено отклонение на светлината (фокусиране), материалът на лещата има оптичен индекс на пречупване, който е различен от индекса на пречупване на околната среда. Френелова леща използва явлението дифракция, което се проявява по-специално в отклонението на светлинния лъч при преминаване през тесен процеп. Френелова леща се прави чрез щамповане и затова е евтина. Недостатъкът на използването на френелова леща е неизбежната загуба на половината от енергията на излъчване в резултат на нейното дифракционно отклонение от лещата в посока, различна от посоката към пироелектричния елемент.

Ориз. 7. Варианти на изпълнение на охранителни пасивни IR детектори: с френелова леща и с огледална система за фокусиране.

Огледалната леща е по-ефективна от френеловата леща. Изработва се от пластмасова маса чрез щамповане, последвано от покриване на структурираната повърхност с отразяващо покритие, което не променя свойствата си във времето (до 10 години). Златото е най-доброто покритие. Оттук и по-високата, приблизително два пъти, цена на пасивните инфрачервени детектори с огледална система спрямо лещова.Освен това детекторите с огледална система са по-големи от детекторите, оборудвани с френелови лещи.

Защо да използвате по-скъпи детектори с огледална система за концентриране на входящата радиация? Най-важната характеристика на детектора е неговата чувствителност. Чувствителността е практически еднаква по отношение на единица площ на входния прозорец на детектора. Това по-специално означава, че ако пасивен инфрачервен детектор е проектиран с повишена чувствителност, тогава те са принудени да увеличат размера на зоната на концентрация на радиация - площта на входния прозорец и, следователно, детектора себе си (максималната чувствителност на съвременните пасивни инфрачервени детектори позволява откриване на човек на разстояние до 100 метра). Ако приемем наличието на загуби на полезния сигнал поради несъвършенството на лещата, тогава е необходимо да се увеличи усилването на електронната схема за обработка на електрическия сигнал, генериран от чувствителния елемент. При условие на същата чувствителност, печалбата електрическа веригав огледален детектор е два пъти по-малко, отколкото в детектор с френелова леща. Това означава, че при детектори с френелова леща има по-голяма вероятност от фалшиви аларми, причинени от смущения в електронната верига. Доста често и двете технологии се използват заедно, така че в детектора Astra-5sp. А основната зона се формира от зони на френелови лещи, антисаботажната зона директно под детектора е малко огледало, направено по доста занаятчийски начин. Като цяло пазарът на детектори за сигурност е пълен с доста евтини продукти, чиято цена варира от 300-900 рубли на брой със значително предимство към най-ниската цена.Естествено, в такива условия не може да се говори за някакви позлатени огледала.

Още веднъж да се върнем към оптичната схема на детектора. В допълнение към системата от лещи и оптичния "cut-off" филтър, инсталиран директно в корпуса на сензора, се използват различни оптични филтърни елементи ("бял" филтър, "черно" огледало и т.н.) за намаляване на фалшивите положителни резултати, причинени от различни лъчения източници, които минимизират падането на външно оптично лъчение върху повърхността на пироелектричния елемент.

Входният прозорец на повечето IR детектори е направен под формата на "бял" филтър. Този филтър е направен от материал, който разсейва видимата светлина, но в същото време не влияе на разпространението на инфрачервеното лъчение. Поради ниската си цена, евтините детектори използват полиетилен, сходен по свойства с този, който се използва за торбички за храна, в по-скъпите са с млечен цвят, който пропуска добре инфрачервените лъчи, но слабо видим спектър, което ни трябва.

Френеловите лещи непрекъснато се подобряват. На първо място, като придаде на обектива сферична форма, която минимизира аберациите в сравнение със стандартната цилиндрична форма. Освен това се използва допълнително структуриране на диаграмата на излъчване във вертикалната равнина поради мултифокалната геометрия на лещата: във вертикална посока лещата е разделена на три сектора, всеки от които независимо събира радиация на един и същ чувствителен елемент.

Ще се спра по-подробно на устройството на тази част от детектора, която повечето електротехници наричат леща. Това е парче полиетилен, върху което са изстискани правоъгълници с различни размери, вътре в които се виждат определени концентрични кръгове или части от тях. В повечето случаи виждаме около 12-15 вертикално издължени правоъгълника в горната част, още 5-6 квадратни правоъгълника в средната част и обикновено 3 почти квадратни правоъгълника в долната част.Необходимо е правилно да се разбере това всекиот тези правоъгълници е френелова леща, така че имаме матрица от лещи. За да различим нарушител на ръба на зоната на детекция, а това обикновено е 10-12 метра, тя трябва да бъде разделена на необходимия брой елементарни зони, което прави горният набор от правоъгълници. Броят на елементарните зони ще съответства на броя на правоъгълниците. Естествено, в средната част на зоната на детектиране на детектора вече не е необходимо да се разделя на такъв брой елементарни зони и техният брой вече е намален до 5-6, а в близката зона - до 3. При разглеждане на матрица на лещи, обърнете внимание на важна характеристика - вертикално страните на правоъгълниците в различни нива винаги са изместени една спрямо друга. Това беше направено специално, за да може да се открие нарушителят в най-лошото движение за детектора "към детектора". Дори ако нарушителят случайно удари точно в средата на елементарната чувствителна зона и се придвижи директно към детектора, тогава в друг слой той няма да може да влезе в средата на елементарната зона по същия начин и ще бъде открит от него . При поставянето на детектора трябва да се има предвид, че неговата максимална детективспособности точно когато нарушителят се движи през чувствителни зони.

Много актуален е проблемът за противодействие на физическото екраниране на детектора, което се свежда до инсталиране на екран пред него, който припокрива неговото „зрително поле“ (т.нар. „маскиране“). Техническите средства за противодействие на маскирането представляват система антимаскиранедетектор. Някои детектори са оборудвани с вградени инфрачервени светодиоди. Ако се появи препятствие в зоната на детекция на детектора и следователно в зоната на светодиодите, отразяването на LED радиацията от препятствието се възприема от детектора като алармен сигнал. Освен това периодично (в съществуващите модели - веднъж на всеки 5 часа) детекторът се самотества за наличие на отразена радиация от IR светодиоди. В случай, че необходимият сигнал не се появи на изхода на електрическата верига по време на самопроверката, се задейства веригата за генериране на аларма. Детектори с функции антимаскиранеи самотестиране са инсталирани в най-критичните съоръжения, по-специално там, където е възможно да се противодейства на работата на системата за сигурност.

Друг начин за повишаване на шумоустойчивостта на детектора е използването на квадратичен чувствителен пироелемент във връзка с използването на микропроцесорна обработка на сигнала. Различните фирми решават проблема за създаване на квадратичен елемент по различни начини. Например, компанията OPTEX използва два конвенционални двойни пироелемента, разположени един до друг. Основната задача на системата е да изолира и "отсява" събития, причинени от едновременното светене на двата пироелемента (например фарове) или електрически смущения.

Доста компании използват специален дизайн на четворен пиро приемник, където четири чувствителни елемента са разположени в един корпус.В същото време пироелементите, разположени както в хоризонталната равнина, така и във вертикалната, се включват в обратна посока.Такъв детектор няма да реагира на малки животни (мишки, плъхове), които често се намират в складове и са една от причините за фалшиви аларми (фиг. 8). Използването на биполярно свързване на чувствителни елементи в такъв детектор прави невъзможни "шумовите" фалшиви аларми.

ADEMCO е толкова уверен в съвършенството на разработения от него квадратичен детектор, че обяви изплащането на бонус, ако собственикът на детектора коригира грешната му работа.

Друга предпазна мярка е използването на проводими филмови покрития, нанесени върху вътрешната повърхност на входния прозорец, за да се противодейства на радиочестотните смущения.

Ефективен метод за повишаване на шумоустойчивостта на детекторите е използването на така наречената "двойна технология", която се състои в използването на комбиниран детектор, който изпълнява пасивни инфрачервени и активни радиовълни (понякога ултразвукови) принципи на работа. Такива детектори ще бъдат обсъдени в следващите лекции.

Ориз. 8. Работата на многоканална система за селекция на шумови импулси на примера на работата на пасивен инфрачервен детектор с квадратична сигурност.

Поради принципа на откриване, за такива детектори е много трудно да открият нарушител, ако температурата на околната среда се доближава до температурата на човешкото тяло. В такива случаи детекторът просто заслепява, а за нашия южен регион температура от 35-40 градуса през лятото не е никак необичайна, особено в затворени, неклиматизирани помещения с недостатъчно изолирани покриви и стени. За да се преборите с този проблем, a термична компенсация. Същността на работата му се състои в това, че когато температурата в помещението достигне критичната (37 градуса по Целзий), детекторът постепенно увеличава чувствителността (обикновено с порядък). Разбира се, това намалява неговата устойчивост на шум, но ви позволява да откриете нарушител в тези екстремни условия. Когато температурата спадне, детекторът връща чувствителността си към нормалното.

Разгледахме основите на работа и дизайна на пасивните инфрачервени детектори за сигурност. Като цяло всички конструктивни трикове, използвани от определени компании, имат една цел - да намалят вероятността от фалшива аларма, тъй като фалшивата аларма води до неоправдани разходи за реагиране на аларма, а също така причинява морални щети на собственика на защитеното имущество.

Детекторинепрекъснато се подобряват. На настоящия етап основните насоки за подобряване на детекторите са повишаване на тяхната чувствителност, намаляване на броя на фалшивите аларми, разграничаване на движещи се обекти въз основа на разрешено или неразрешено присъствие в зоната на откриване.

Като източник на електрически сигнал всеки чувствителен пироелектричен елемент е и източник на произволни шумови сигнали. Следователно проблемът за минимизиране на смущенията на флуктуацията, който може да бъде решен чрез схема, е актуален. Са използвани различни методиконтрол на шума.

Първо, в детектора са монтирани електронни дискриминатори на входния сигнал за горно и долно ниво, което минимизира честотата на смущенията (фиг. 9).

Ориз. 9. Прагова система за двустранно ограничаване на нивото на шумовия сигнал на охранителен пасивен IR детектор.

На второ място се прилага режимът на синхронно отчитане на импулсите, идващи от двата оптични канала. Освен това веригата е проектирана по такъв начин, че полезен оптичен сигнал на входа води до появата на положителен електрически импулс в един канал и отрицателен в друг. На изхода се прилага схемата за изваждане. Ако източникът на сигнала е шумов електрически сигнал, той ще бъде идентичен за два канала и на изхода полученият сигналще липсват. Ако източникът на сигнал е оптичен сигнал, тогава изходният сигнал ще бъде сумиран.

трето, се прилага методът за броене на пулса. Същността на този метод е, че единичен сигнал за регистрация на обект не води до формиране на аларма, а настройва детектора в така нареченото "предалармено състояние". Ако в рамките на определено време (на практика това е 20 секунди) сигналът за регистрация на обекта не бъде получен отново, предаларменото състояние на детектора се нулира (фиг. 10). Този метод трябва да се използва с повишено внимание и само когато е оправдано. Трябва да се помни, че детекторът може да няма шанс да фиксира втория импулс и той ще остане спокойно покрит с картонена кутия.

Ориз. 10. Работа на системата за брояч на импулси.

Забележителното свойство за формиране на зона за откриване с матрица от френелови лещи позволи на производителите да създадат унифициран дизайн на детектора и да променят свойствата му чрез замяна на матрицата. Така един и същ детектор може да се направи обемен, може да се създаде зона „дълъг лъч“ - вижда надалеч, но тясно, може да се създаде детектор - „перде“, с което да отрежем необходимите части от обекта с помощта на зона за откриване, подобна на завеса.

По правило всички детектори изискват 12 V DC захранване. Консумацията на ток на типичен детектор е в диапазона 15 - 40 mA. Аларменият сигнал се генерира и предава на СОТ чрез изходно реле с нормално затворени контакти.

Използването на полупроводникови релета вместо конвенционалните релета също направи възможно намаляването на потреблението на енергия. Нека ви напомня, че тези детектори са пасивни, което също ви позволява да имате минимална консумация на ток. Както повечето детектори за сигурност, PIR детекторите са възстановими, т.е. когато бъде открит нарушител, той ще премине в състояние "аларма", при липса на по-нататъшна регистрация на движение, ще бъде възстановен в "нормално" състояние. Обикновено за по-лесна поддръжка детекторът има вграден червен светодиод, който сигнализира състоянието "аларма", но може да предава и други допълнителни съобщения.

За нормалното разполагане на зоната на детекция в пространството е необходимо да се вземе предвид височината на монтаж на детектора, препоръчана от производителя, която обикновено е 2,2-2,5 метра за стенен вариант. Напомням също, че пренасочването на детектора (настрани, с главата надолу) не е разрешено.

При избора на детектор трябва да се помни, че те имат различни температурни диапазони и ако инсталирате детектор, който работи до 0 градуса в неотопляема стая, тогава можете да очаквате проблеми при работа по време на студ през зимата.

Индустрията произвежда детектори за монтаж на закрито, както и на открито; последните имат подходящо климатично изпълнение.Типичният експлоатационен живот на пасивните инфрачервени детектори е 5 - 6 години.

Примери за детектори

Със зона на откриване тип "дълъг лъч": Astra-5 isp. V, Фотон-10А, Фотон-15А, Фотон-16.

Със зона на откриване тип "завеса": Astra-5 isp. Б, Астра-531 исп. IR, Икар-Ш, Икар-5Б, Фотон-10Б, Фотон-10БМ, Фотон-15Б, Фотон-16В, Фотон-20Б, Фотон-22Б, Фотон-Ш, Фотон-Ш-1, Фотон-Ш2.

С обемна зона на детекция: Астра-5 исп. А, Астра-5 исп. AM, Astra-511, Astra-512, Astra-7 исп. А, Астра-7 исп. B, Фотон-9, Фотон-9М, Фотон-10, Фотон-10М, Фотон-10М-01, Фотон-12, Фотон-12-1, Фотон-15, Фотон-16, Фотон-17, Фотон-19, Фотон-20, Фотон-21, Фотон-22, Икар-1А, Икар-2/1, Икар-5А, Икар-7/1.

Активни оптико-електронни детектори.

Линееноптоелектронните детектори (активни инфрачервени детектори) като правило имат двублоков дизайн и се състоят от емитерно устройство (BI) и фотодетекторно устройство (BF), образувайки оптична система. Излъчвателят генерира поток от инфрачервено лъчение (инфрачервен лъч) със зададени характеристики, който попада върху приемника. Появата на оптически непрозрачен обект в зоната на детекция на детектора предизвиква прекъсване на инфрачервения лъч (или намаляване на мощността му), който влиза в приемника, който анализира големината и продължителността на това прекъсване и в съответствие със зададените алгоритъм, генерира алармено известие чрез промяна на съпротивлението на контактите, свързани към алармената верига. Има и детектори, които имат едноблоков дизайн, чиято оптична система се състои от емитер и фотодетектор, комбинирани в един корпус, както и рефлектор (рефлектор). Входните прозорци на BI и BF обикновено са затворени със специални филтри (понякога тези филтри са направени като едно цяло с капака на корпуса на детектора). Схемата на активния инфрачервен детектор е показана на фигура 11.

Предимството на активните IR детектори е, че те детективспособността не зависи от характеристиките на топлинното излъчване на човек (нарушител). Те също така са нечувствителни към промени в характеристиките на топлинното излъчване на околните обекти (фон) и произтичащите от това топлинни смущения, което е много важно при работа на открити площи.

Фигура 11 - Диаграма на активен IR детектор

Недостатъците на активните IR детектори включват способността им да формират само линейна зона на детекция, което води до тесен обхват. Отчасти този проблем може да бъде решен чрез организиране на повърхностна зона за откриване чрез използване на детектори, които формират няколко инфрачервени лъча, или чрез изграждане на инфрачервена бариера от няколко детектора. Но в същото време размерът на зоната за откриване за първия вариант ще бъде малък, а вторият вариант ще изисква увеличаване на финансовите разходи. Недостатъците включват чувствителност към оптично осветление.

Напоследък някои производители се опитват да създадат активен детектор за сигурност, използвайки инфрачервен лазер. И така, японската компания Optex наскоро пусна детектор, който използва принципа на сканиране на околното пространство с лазерен лъч.

Основните функционални характеристики на активните инфрачервени детектори и тяхното влияние върху използването и тактиката на защита

Активните инфрачервени детектори образуват линейна зона на детекция. Те могат да се използват за организиране на първа линия на защита на обекти (блокиране на разширени инженерни огради (огради), прозорци или врати извън сградата, порти, вентилационни шахти и канали и др.). защото активните инфрачервени детектори образуват линейна зона за откриване, тяхното използване ще бъде повлияно от формата на защитения обект, в зависимост от характеристиките на ландшафта и самия обект. Защитените обекти трябва да са прави, в противен случай обектът се разделя на няколко прави секции, за блокиране на които се използва отделен детектор (виж Фигури 12, 13).

Фигура 12 - Неправилно използване на активен инфрачервен детектор

Фигура 12 показва неправилното използване на активен инфрачервен детектор. В зони А и Б нарушител може да влезе през охранявана ограда. В същото време в зона B зоната на детекция на детектора е разположена извън защитения обект, където има голяма вероятност от случайно припокриване (люлеещи се клони на дървета, действия на случайни минувачи и др.), Което ще водят до формиране на известие за фалшива аларма.

Фигура 13 - Схема на защита на обект със сложна форма

Фигура 13 показва примерна схема за защита на обект със сложна форма с помощта на няколко детектора. Разбиването на обекта на секции трябва да се извърши по такъв начин, че нарушителят да не може да проникне в обекта, без да блокира инфрачервения лъч, т.е. максималното разстояние между оградния лист и инфрачервения лъч (въображаема линия между BI и BP) трябва да бъде по-малко от размерите на човек (приблизително 300 - 350 mm).

Основните функционални характеристики на активния инфрачервен детектор са максимален работен обхват, коефициент на безопасност, чувствителност и устойчивост на шум.

Максималният работен обхват е максималното възможно разстояние, на което излъчвателят и приемникът на детектора могат да бъдат разделени, при условие че отговаря на изискванията на националния стандарт.

Коефициентът на безопасност е максималната стойност на намаляване на потока инфрачервена енергия, която не води до формиране на алармено известие. Този коефициент характеризира устойчивостта на детектора към метеорологични фактори (дъжд, снеговалеж, мъгла). Минималните допустими коефициенти на безопасност зависят от работния диапазон и са дадени в националния стандарт. защото в помещенията няма валежи, изискванията за коефициент на безопасност на детекторите, предназначени за работа на закрито, са значително по-ниски от тези за детекторите, предназначени за работа на открито.

Специфичните стойности на максималния работен диапазон и коефициента на безопасност за всеки модел детектор се задават от производителя.

За да се осигури възможност за използване върху различни обекти, повечето съвременни активни IR детектори имат възможност за регулиране на обхвата. По правило настройката е дискретна, всяка от нейните стойности съответства на определен диапазон от диапазон. Не е позволено да работите с детектора, ако действителният обхват не съвпада с обхвата, зададен по време на настройката. Ако действителният обхват надвишава зададения, коефициентът на безопасност може да се окаже недостатъчен, което при наличие на валежи (силен сняг, дъжд, гъста мъгла) може да доведе до неизправност на детектора (проявяваща се под формата на известие за фалшива аларма и невъзможност за включване).Ако действителният обхват е под зададената мощност на инфрачервеното лъчение, падащо върху приемника, то ще бъде прекомерно, което в някои случаи може да доведе до пропускане на нарушителя. Прекомерната мощност на сигнала се дължи и на факта, че активните IR детектори имат минимален обхват. Разстоянието между BI и BF не трябва да бъде по-малко от стойността, посочена в експлоатационната документация, приложена към детектора.

Чувствителността на активен IR детектор е продължителността на прекъсване на инфрачервения лъч, над която детекторът трябва да генерира алармено известие. минимум допустима стойностчувствителността за детектори, работещи на открити площи, е регламентирана от националния стандарт и е 50 ms.

Тази стойност се определя, като се вземат предвид антропометричните характеристики на човек и съответства на преминаването на нарушителя през зоната за откриване на детектора, като се движи с максимална скорост. Съвременните детектори осигуряват дискретна настройка на чувствителността до 400 - 500 ms.

Препоръчително е да зададете стойността на чувствителността, като вземете предвид най-вероятното време, през което нарушителят ще остане в зоната на откриване, което зависи от неговия размер и скорост на движение. Например, ако детекторът е инсталиран на открито място, където нарушител ще може да се приближи и да пресече зоната с висока скорост, трябва да се зададе висока чувствителност (50 ms). Ако нарушителят няма възможност да излети и да се движи с висока скорост (например, когато блокира тясно пространство между две огради), стойността на чувствителността може да бъде зададена в диапазона от 100 - 200 ms. Ако нарушителят е принуден да остане в зоната достатъчно дълго време, например, когато пълзи през блокирана зона или се катери над ограда (ограда), стойността на чувствителността може да бъде зададена в диапазона от 400 - 500 ms. Правилността на избора на стойността на чувствителността трябва да се провери след инсталиране и конфигуриране на детектора на обекта, като се направят пробни пресичания на зоната по най-вероятните начини и с възможно най-висока скорост. След всяко преминаване на зоната на детекция детекторът трябва да генерира алармено известие. Освен в обосновани случаи, не се препоръчва да се задава максимална чувствителност (50 ms), т.к. това намалява шумоустойчивостта на детектора.

Устойчивостта на смущения е продължителността на прекъсване на инфрачервения лъч, при липса на което детекторът не генерира алармено известие. Минималната допустима стойност на шумоустойчивост за детектори, работещи на открити площи, се регулира от националния стандарт и е 35 ms. Тази стойност се определя, като се вземат предвид размерът и скоростта на движение на най-вероятните препятствия, като падащи листа, летящи птици и др.

В съвременните домашни детектори промяната в шумоустойчивостта се извършва автоматично едновременно с промяната в чувствителността в процеса на нейната настройка. Увеличаването на шумоустойчивостта на детектора се улеснява от използването на двоен (синхронизиран) инфрачервен лъч в него. Връзката между чувствителността и устойчивостта на шум за съвременни домашни активни IR детектори е показана в таблица 1.

маса 1

Параметър	Значение
Чувствителност, мс
Устойчивост на шум, ms

Влияние на външни фактори върху работата на активни IR детектори и препоръки за неговото намаляване

1) температурен фактор. Температурата на околната среда има отрицателно въздействие върху работата на детектора, ако нейната стойност надвишава допустимите стойности на работната температура, зададена за този детектор. За да намалите възможността от прегряване на детектора, ако е възможно, избягвайте да го инсталирате на места, където ще бъде изложен на пряка слънчева светлина за дълго време, а също така използвайте защитни козирки. За използване в области, където зимно времечесто се наблюдават много ниски температури (минус 40 ° C и по-ниски), е необходимо да изберете детектори, които имат вградено автоматично нагряване на платката и оптиката. Долната стойност на работния температурен диапазон за съвременните битови детектори е минус 40 °С, при наличие на вградено отопление пада до минус 55 °С. Ако температурата на въздуха е паднала под допустимите стойности на детектора, трябва да се има предвид, че той може да не открие нарушителя, препоръчително е да организирате защитата на обекта чрез патрулиране.

2) Оптичен отблясък. Причината за високата осветеност може да бъде както слънцето, така и източниците изкуствено осветление. Наличието на светлинен детектор във входния прозорец на BF, чиято действителна стойност надвишава нормите, установени в националния стандарт (повече от 20 000 лукса от естествена светлина и източници на светлина, захранвани от източници на постоянен ток, и 1000 лукса от източници на светлина ( включително флуоресцентни лампи), захранвани от променливотокова мрежа) могат да причинят фалшиви аларми или да пропуснат нарушителя.За да се изключи влиянието на този фактор върху работата на детектора, той трябва да бъде инсталиран по такъв начин, че директната слънчева светлина да не пада върху входния прозорец на BF (това е особено важно по време на залез или изгрев, когато различните защитни козирки са неефективни) и излъчване от мощни осветителни устройства (прожектори, мощни флуоресцентни лампи и др.). Повечето от активните инфрачервени детектори, включени днес в "Списъка на ...", са устойчиви на естествена светлинадо 30 000 лукса.

3) Валежи. Атмосферните валежи имат отрицателен ефект върху коефициента на безопасност на детектора поради отслабването на радиацията поради разсейване от водни капки или снежинки. Те също могат да доведат до появата на влага в корпусите на детекторните блокове, което може да доведе до загуба на неговата производителност. През зимата входните прозорци на детекторните модули също могат да се заледят. Коефициентът на безопасност на съвременните детектори като правило им позволява да функционират правилно при наличие на валежи, но в случай на тяхната специална интензивност може да възникне неизправност на детектора (проявяваща се под формата на постоянно генериране на алармено известие и невъзможността за въоръжаване). В този случай трябва да организирате охраната на обекта чрез патрулиране. За да се намалят вредните ефекти от валежите, могат да се използват защитни козирки, трябва да се извършва по-честа поддръжка (почистване на входните прозорци от лед и сняг) на детектора. Необходимо е да се използват детектори с по-висока степен на защита на корпуса (не по-ниска от IP54 съгласно GOST 14254), внимателно да се запечатат входните технологични отвори в корпусите на блока по време на монтажа. Ако детекторът е монтиран на ниска височина от земята или друга повърхност (например директно над оградата), постепенно нарастващ слой сняг (снежна преспа) може да блокира зоната на детектиране на детектора, което ще причини постоянно генериране на фалшива тревога. Зоната на детекция на детектора може да бъде блокирана и от образувалите се ледени висулки, ако се намира под изпъкнали конструкции и техните елементи. За да предотвратите неизправност на детектора, е необходимо да почистите снега, натрупан в зоната на откриване, да отстраните своевременно образуваните ледени висулки. Ако детекторът е монтиран по горния ръб на оградата, препоръчително е да го преместите от оста на оградата в обекта.

4) Електромагнитни смущения(EMP). Източникът на ЕМП, който може да повлияе на работата на детектора, може да бъде както работещо електрическо оборудване с висока мощност, така и атмосферни електрически разряди (гръмотевична буря). За работа на открито трябва да се използват детектори, които имат устойчивост на ЕМП съгласно GOST R 50009 (електростатичен разряд, електромагнитно поле, електрически импулси в захранващата верига) най-малко 3 градуса. При инсталиране на детектори на открито е необходимо да се положат дълги свързващи линии, изложени на ЕМП. За да се намали ефекта на ЕМП върху работата на детектора, е необходимо всички свързващи линии да се поставят в метални маркучи (стоманени тръби) и да се използва заземяване.

5) Промяна на позицията в пространството на конструкциите, върху които са фиксирани детекторните блокове. Тези промени могат да бъдат както естествени, така и причинени от човека. Причината за тях може да бъде например вибрация поради работата на всякакви механизми или движението на тежкотоварни превозни средства, сезонни движения на земята, ремонтни и други работи, извършвани в непосредствена близост до мястото на монтаж на детектора. Техните последствия могат да бъдат фалшиви положителни резултати и намаляване на коефициента на безопасност. За да се предотврати влиянието на този фактор върху работата на детектора, е необходимо, ако е възможно, да се монтира върху основи, които не са подложени на вибрации, деформация и имат стабилна основа ( носещи стеникапитални сгради и др.).

6) Наличие на твърди фини частици във въздуха. Тези частици могат да бъдат както от естествен (прах, цветен прашец), така и от техногенен (прах, сажди и др.) произход. Утаяването им върху входния прозорец на детектора води до намаляване на коефициента на безопасност. За борба с това явление, в райони с високо съдържание на прах или сажди във въздуха, трябва да се извършва по-честа поддръжка на детектора. Характеристики на работа на активни IR детектори.

Захранването на активни детектори, като правило, е разрешено да се извършва от източник на постоянен ток с номинално напрежение 12 или 24 V. За захранване на детектори, работещи на открити площи (особено с голяма дължина на захранващите вериги), препоръчително е да се използват източници с номинално напрежение 24 V. Захранването на вграденото отопление (ако има такова), като правило, се извършва от отделен източник, свързан към клеми, специално проектирани за тази цел.Изходната мощност на източниците трябва да съответства на товара.

Характеристики на организацията на IR бариерата

Интервалът между детекторите трябва да бъде избран по такъв начин, че нарушителят да няма възможност да пълзи между инфрачервените лъчи, без да ги блокира. За външни приложения може да се препоръча разстояние от около 350 mm. За организиране на инфрачервена бариера могат да се използват детектори с няколко работни честоти. Това е необходимо, за да се изключи влиянието на излъчването на един детектор върху работата на съседния. Ако е необходимо да се използват детектори в бариерата над броя на работните честоти, те трябва да бъдат инсталирани по такъв начин, че инфрачервените лъчи на детекторите, работещи на една и съща честота, да са насочени един към друг (Фигура 14). По същия начин е възможно да се организира двулъчева бариера от детектори с една работна честота.

Фигура 14 - Пример за бариерни IR детектори, работещи на същата честота

Ако е необходимо да се създаде инфрачервена бариера в хоризонталната равнина, детекторите трябва да бъдат инсталирани по такъв начин, че излъчването на една и съща работна честота на близко разположени PI да е многопосочно и да не може едновременно да падне върху входния прозорец на един BP (Фигура 15).

Фигура 15 - Пример за инфрачервена бариера в хоризонталната равнина

Настройката на параметрите на детектора, необходими за работа на всеки конкретен обект, се извършва или чрез ключове, или чрез програмиране. Процесът на програмиране на параметрите е описан в експлоатационната документация, приложена към детектора. След монтиране на детектора върху обекта и свързване на захранването е необходимо да се регулира относителното положение на излъчвателя и приемника на детектора. Грубата настройка се извършва визуално чрез приблизително изравняване на техните оптични оси или според показанията на индикатора за инфрачервено излъчване (ако има такъв индикатор). При някои модели детектори (например IO209-32 "SPEK-1115") за тази цел е предвиден специален оптичен мерник. След завършване на грубата настройка е необходимо да се извърши настройка (фина настройка) на блоковете. Извършва се чрез плавно завъртане на блока в различни посоки под малък ъгъл в хоризонтална и вертикална равнина с помощта на регулиращи устройства (винтове или маховици), предвидени от конструкцията на детектора.Процесът на настройка се контролира, в зависимост от конкретния модел детектор, или чрез показанията на волтметър, свързан към специален конектор, или чрез промяна на вградената светлинна индикация. Настройката се счита за завършена при максимални показания на волтметъра или при наличие на светлинна индикация, чийто тип е посочен в експлоатационната документация. ВНИМАНИЕ! Подравняването на детекторните блокове осигурява наличието на необходимата мощност на IR излъчване на входния прозорец на BF, както и постигането на максимален коефициент на безопасност и е необходима и задължителна процедура, дори ако след груба настройка детекторът влезе в режим на готовност и може да генерира алармено известие при преминаване на зоната за откриване.

Дистанционното управление на работата е предназначено да проверява работата на детектора от централната конзола за наблюдение. Осъществява се чрез кратковременно превключване на специално предназначения за целта изход и положителния изход на захранването. В резултат на това се получава краткотрайно прекъсване на BI излъчването, след което детекторът трябва да издаде алармено известие. Тази функция изисква допълнително окабеляване, но може да бъде полезна, когато охрана на периметъра дълъг или труден достъп до детектора (например през зимата). Ако детекторът е монтиран по такъв начин, че зоната му на детекция да е насочена по обширна повърхност (огради, стени и др.) .P), може да се появи ефектът на повторно отражение, който се състои в това, че освен директното инфрачервено лъчение, върху входния прозорец на BF ще попадне и повторно отразено лъчение (Фигура 16). В резултат на това с достатъчна мощност преотразенирадиация, детекторът няма да генерира алармени известия, когато основният е блокиран. Този ефект може да се прояви и при валежи с ниска интензивност, когато инфрачервеното лъчение се отразява от снежинки и водни капки.

Фигура 16 - Ефект на отражение

За да се елиминира негативното влияние на ефекта на отражение в съвременните домашни детектори е възможно да се включи т.нар. “режим на интелигентна обработка на сигнала”, същността на който е, че детекторът генерира алармено известие, когато мощността на IR излъчване във входния прозорец на BF намалее с около 70%.

На вътрешния пазар активните инфрачервени детектори в момента са представени главно от продуктите на руската компания SPEC CJSC (Санкт Петербург), японските фирми Optex и Aleph, немският Bosch и някои други.

Към днешна дата само детектори, произведени от CJSC "SPEK", напълно отговарят на изискванията на вътрешните национални стандарти и ETT. По-долу са дадени препоръки за избора им за защита на различни обекти, като се вземат предвид основните характеристики и характеристики. Трябва да се отбележи, че конструктивните особености на активните инфрачервени детектори, особено тези, предназначени за работа на открити площи, определят тяхната висока цена. Следователно използването на повечето от тях ще бъде най-подходящо при доста важни съоръжения.

Изборът на еднолъчеви детектори (или двоен синхронизиран инфрачервен лъч) обикновено се основава на максималния работен обхват. Не е препоръчително да се използва детектор с максимален работен обхват, който значително надвишава действителния размер на охранявания обект. За работа в райони, където често се наблюдават много ниски температури през зимата (минус 40 ° C и по-ниски), е необходимо да изберете детектори, които имат вградено автоматично отопление на платката и оптиката. Монтажът, свързването, конфигурацията и експлоатацията на детекторите трябва да се извършват в строго съответствие с приложената експлоатационна документация. Някои детектори могат да се използват и на закрито. В този случай техният максимален работен диапазон се увеличава поради по-ниските изисквания за коефициент на безопасност, което трябва да бъде отразено в експлоатационната документация. Всеки активен IR детектор, включен в списъка, е назначен символтип "IO209-XX / U", където "I" означава вида на продукта (детектор), "O" - обхват (сигурност), "2" - характеристики на зоната на откриване (линейна), "09" - принципът на работа (оптично електронен), "XX" - сериен номерразработка, регистрирана по предписания начин, чрез наклонената черта "Y" - серийният номер на модификацията на проекта (ако има няколко модификации).

Фигура 17 - IO209-16 "SPEK-7"

IO209-16 "SPEK-7".Многолъчевият детектор се произвежда в две версии (модификации) IO209-16/1 "SPEK-7-2" (формира 2 лъча с интервал от 350 mm) и IO209-16/2 "SPEK-7-6" (формира 6 греди с интервал от 70 mm). Излъчвателите и фотодетекторите са монтирани в единични корпуси (т.нар. KI и KF колони). Детекторът се препоръчва да се използва за защита на отвори за порти, порти, блокиращи достъпа до прозорци и врати на сградата отвън. В същото време IO209-16/2 "SPEK-7-6" е в състояние да открие ръка, протегната през зоната на детекция. И двете версии на детектора имат работен обхват от 0,4 до 15 m (на открито), 4 настройки на чувствителност. Възможно е да се използват до 5 детектора в IR бариерата. В този случай CI се комбинират от линия за синхронизация. CF могат да бъдат както синхронизирани, така и всеки да работи със собствени настройки. Максималната дължина на линията за синхронизация между съседни CI или CF е не повече от 10 м. Синхронизацията ви позволява да спестите пари чрез полагане на по-малък брой контури. Възможно е да се зададе броя на инфрачервените лъчи, чието едновременно пресичане е необходимо за генериране на алармено известие, което повишава устойчивостта на детектора при преминаване на зоната на детекция от малки животни, птици и др. Детекторът може да се използва и на закрито.

IO209-17 "SPEK-8" Детекторът има двоен инфрачервен лъч в хоризонтална равнина, 4 работни честоти, 4 стойности на чувствителност, вградено отопление. Обхватът на детектора е от 35 до 300 м. Детекторът се препоръчва за блокиране на прави участъци с дълги периметри, вкл. в райони със студен климат.

Фигура 18 - IO209-17 "SPEK-8"

Фигура 19 - IO209-22 "SPEK-11"

IO209-22 "SPEK-11"Максималният работен обхват е 150 м (на открито). Детекторът има 1 IR лъч, 2 работни честоти, 2 стойности на чувствителност. Този детектор е предназначен за използване във взривоопасни зони от клас 1 и 2 на помещения и външни инсталации в съответствие с GOST R 52350.14 (класове B-Ia, B-Ib, B-Ig съгласно PUE) и други нормативни документи, регулиращи използването на електрическо оборудване във взривоопасни зони. Взривозащитен дизайн от типа "огнеупорна обвивка". Маркировка за защита от експлозия 1 Ex d IIB T5 X. Детекторът може да се използва и на закрито. Приложението върху други обекти е непрактично поради високата цена.

IO209-29 "SPEK-1112" Детектор с две хоризонтални извън синхрон IR лъчи. Поради наличието на две изходни релета, детекторът ви позволява да определите посоката на пресичане на EA от нарушителя (когато лъчите се пресичат в една посока, едното реле се отваря, а когато лъчите се пресичат в другата посока, второто ). Обхват на работа - от 10 до 150 м. Детекторът е с вградено отопление, 4 работни честоти, 2 стойности на чувствителност. Препоръчва се за защита на различни обекти, вкл. в райони със студен климат.

Фигура 20 - IO209-29 "SPEK-1113"

IO209-29 "SPEK-1113" Детекторът има едноблоков дизайн с рефлектор, 5 работни честоти, 4 стойности на чувствителност. Обхват на действие - от 5 до 10 м (на открито). Няма изградено отопление. Препоръчва се да се използва за блокиране на отвори за порти, порти, изходи на въздуховоди, вентилационни шахти и други малки обекти. Поради сравнително ниската цена би било препоръчително да използвате детектора, вкл. за охрана на обикновени обекти, обекти на индивидуално жилищно строителство и др. Детекторът може да се използва на закрито.

Фигура 21 - IO209-32 "SPEK-1115"

IO209-32 "SPEK-1115"Произвежда се в четири версии, различаващи се по максималния работен обхват и наличието на вградено отопление:

а) ИО209-32/1 "СПЕК-1115" има обсег от 1 до 75 м;

б) IO209-32/2 "SPEK-1115M" е с обхват от 1 до 75 m и вградено отопление;

в) ИО209-32/3 "СПЕК-1115-100" има обхват от 1 до 100 m;

г) IO209-32/4 "SPEK-1115M-100" е с обхват от 1 до 100 m и вградено отопление.

детекторима двоен IR лъч във вертикална равнина, 4 работни честоти, 4 стойности на чувствителност. Препоръчва се за защита на различни обекти, вкл. в райони със студен климат (за версии с буквата "M").

IO209-29 "SPEK-1117"Този детектор е опростена модификация на детектора "SPEK-1115" и има по-ниска цена, поради което ще бъде препоръчително да се използва, вкл. и за охрана на обикновени обекти, обекти на индивидуално жилищно строителство и др. Детекторът има двоен инфрачервен лъч във вертикална равнина, 1 работна честота, 2 стойности на чувствителност.

Вносните детектори, присъстващи на вътрешния пазар на TCO, често не отговарят на текущия национален стандарт и ETT по отношение на устойчивостта на ниски температури на околната среда и параметрите на превключване на изходните релета. Също така чуждестранните производители в техническите характеристики на своите детектори не дават стойността на коефициента на безопасност.

Списък на регулаторна и техническа документация, чиито изисквания трябва да се вземат предвид при изучаването на тази тема.

1. Р78.36.026-2012 Препоръки. Използването на технически инструменти за откриване, базирани на различни физически принципи за защита на оградени площи и открити площи.

2. Р78.36.028-2012 Препоръки. Технически средстваоткриване на проникване и заплаха различни видове. Характеристики на избор, работа и приложение в зависимост от степента на важност и опасност на обектите.

3. Р78.36.013-2002 - „Препоръки. Фалшиви аларми на технически средства за защита и методи за справяне с тях.

4. Р78.36.036-2013 " Инструментариумотносно избора и използването на пасивни оптико-електронни инфрачервени детектори”.

5. Р78.36.031-2013 „Проучване на обекти, апартаменти и MHIG, приети като центърлизирана сигурност."

6. Р78.36.022-2012 "Методическо ръководство за използване на радиовълнови и комбинирани детектори за повишаване на способността за откриване и устойчивост на шум."

7. ГОСТ R 50658-94 Алармени системи. Част 2. Изисквания към алармени системи. Раздел 4. Ултразвукови доплерови детектори за затворени пространства.

8. ГОСТ R 50659-2012 Доплерови детектори за радиовълни за вътрешни и външни помещения. Общи технически изисквания и методи за изпитване.

9. ГОСТ R 54455-2011 (IEC 62599-1:2010) Алармена система срещу проникване. Методи за изпитване на устойчивост на външни въздействащи фактори, модифициранпо отношение на международния стандарт IEC 62599-1:2010 Алармени системи. Част 1: Методи за изпитване на околната среда.

10. ГОСТ R 50777-95 Алармени системи. Част 2. Изисквания към алармени системи. Раздел 6. Пасивни оптико-електронни инфрачервени детектори за затворени пространства.

11. ГОСТ R 51186-98 Пасивни аларми за блокиране на остъклени конструкции в затворени пространства. Общи технически изисквания.

12. ГОСТ R 54832-2011 Детектори за точки за сигурност магнитен контакт. Общи технически изисквания.

13. ГОСТ R 52434-2005 Оптоелектронни активни охранителни детектори. Общи технически изисквания.

14. ГОСТ 31817.1.1-2012 Алармени системи. Част 1. Общи изисквания. Раздел 1. Общи положения.

15. ГОСТ 52435-2005 Технически средства за охранителна аларма. Класификация. Общи технически изисквания и методи за изпитване.

16. ГОСТ R 52551-2006 Системи за сигурност и безопасност. Термини и дефиниции.

17. ГОСТ R 52650-2006 Комбинирани радиовълнови и пасивни инфрачервени детектори за сигурност за затворени пространства. Общи технически изисквания и методи за изпитване.

18. ГОСТ R 52651-2006 Линейни радиовълнови охранителни детектори за периметри. Общи технически изисквания и методи за изпитване.

19. ГОСТ R 52933-2008 Повърхностни капацитивни охранителни детектори за помещения. Общи технически изисквания.

20. ГОСТ R 53702-2009 Вибриращи повърхностни охранителни детектори за блокиране на строителни конструкции на затворени пространства и сейфове.

21. ГОСТ 32321-2013 Ударно-контактни повърхностни защитни детектори за блокиране на остъклени конструкции в затворени пространства.Общи технически изисквания.

22. Списък на техническите средства за сигурност, които отговарят на „Единни технически изисквания за системи за централизирано наблюдение, предназначени за използване в частни охранителни звена“ и „Единни технически изисквания за подсистеми за охрана на обекти, предназначени за използване в частни охранителни звена“.

23. www.ktso.ru

24. www.guarda.ru

Въпроси за самопроверка.

1. Какво е чувствителен елемент в PIR детекторите?

2. Защо зоната на детекция на PIR детектора е разделена на нива?

3. Кои са основните типове зони за детекция за ПИК детектори?

4. Какъв тип зона на детекция имат активните инфрачервени детектори, които разгледахме?

5. Дайте пример за активен инфрачервен детектор.

Оптоелектронни детектори. Оптоелектронни детектори - универсално решение за алармена система? Принципът на действие на оптоелектронните детектори

Характеристики на устройството

Предимства на устройството

Защо да купувате продукти от нас

Детектори за сигурност

Пожароизвестители

Популярни модели

Arton-IPD 3.1M

Astra-7B (IO409-15B)

АМБЪР

Полезно видео

Заключение

Оптоелектронни детектори. Оптоелектронни детектори - универсално решение за алармена система? Принципът на действие на оптоелектронните детектори

Характеристики на устройството

Предимства на устройството

Защо да купувате продукти от нас

Детектори за сигурност

Пожароизвестители

Популярни модели

Arton-IPD 3.1M

Astra-7B (IO409-15B)

АМБЪР

Полезно видео

Заключение

Прочетете също по темата: