Detektory optoelektroniczne. Czujki optoelektroniczne – uniwersalne rozwiązanie dla systemu alarmowego? Zasada działania detektorów optoelektronicznych

Obecnie pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni (IR) zajmują wiodącą pozycję w wyborze ochrony obiektów przed nieuprawnionym wtargnięciem do obiektów ochrony. Estetyczny wygląd, łatwość instalacji, konfiguracji i konserwacji często dają im pierwszeństwo przed innymi narzędziami do wykrywania.

Pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni (IR) (często nazywane czujnikami ruchu) wykrywają fakt wejścia osoby do chronionej (kontrolowanej) części przestrzeni, generują sygnał alarmowy i poprzez rozwarcie styków przekaźnika wykonawczego (RCP przekaźnik), przekazują sygnał „alarmowy” do środków ostrzegawczych. Jako środek ostrzegawczy mogą być stosowane urządzenia końcowe (UO) systemów transmisji powiadomień (SPI) lub urządzenie sterujące sygnalizacją pożarową i alarmową (PPKOP). Z kolei w/w urządzenia (UO lub PPKOP) przekazują otrzymane powiadomienie alarmowe różnymi kanałami transmisji danych do centralnej stacji monitorowania (CMS) lub lokalnej konsoli bezpieczeństwa.

Zasada działania pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów IR polega na dostrzeganiu zmiany poziomu promieniowania podczerwonego tła temperaturowego, którego źródłem jest ciało człowieka lub małe zwierzęta, a także wszelkiego rodzaju obiekty w ich polu widzenia.

Promieniowanie podczerwone to ciepło emitowane przez wszystkie ogrzewane ciała. W pasywnych optyczno-elektronicznych detektorach IR promieniowanie podczerwone dostaje się do soczewki Fresnela, po czym skupia się na czułym piroelementie znajdującym się na osi optycznej soczewki (ryc. 1).

Pasywne detektory IR odbierają strumienie energii podczerwieni od obiektów i są przetwarzane przez piroodbiornik na sygnał elektryczny, który jest podawany przez wzmacniacz i układ przetwarzania sygnału na wejście generatora alarmowego (rys. 1)1.

Aby intruz został wykryty przez pasywny czujnik IR, muszą być spełnione następujące warunki:

Pasywne czujniki IR składają się z trzech głównych elementów:

W zależności od konstrukcji soczewki Fresnela, pasywne optyczno-elektroniczne detektory podczerwieni mają różne wymiary geometryczne kontrolowanej przestrzeni i mogą mieć strefę detekcji objętościowej, powierzchniowej lub liniowej. Zasięg takich czujek mieści się w przedziale od 5 do 20 m. Wygląd te detektory są pokazane na ryc. 2.

System optyczny

Nowoczesne czujniki IR charakteryzują się szeroką gamą możliwych wzorców wiązki. Strefa czułości czujników IR to zbiór promieni o różnych konfiguracjach, rozchodzących się od czujnika w kierunkach promieniowych w jednej lub kilku płaszczyznach. W związku z tym, że czujki IR wykorzystują podwójne piro-odbiorniki, każda wiązka w płaszczyźnie poziomej jest dzielona na dwie:

Strefa czułości czujki może wyglądać następująco:

Różnorodność i złożona konfiguracja form strefy wrażliwości wynikają przede wszystkim z następujących czynników:

małe pokoje

długie korytarze

Celowe jest bardziej szczegółowe omówienie wymogu jednolitej czułości. Sygnał na wyjściu piroodbiornika przy wszystkich pozostałych parametrach jest tym większy, im większy stopień nałożenia się przez sprawcę strefy czułości czujki oraz im mniejsza szerokość wiązki i odległość od czujki. Do wykrycia intruza z dużej odległości (10...20 m) pożądane jest, aby szerokość wiązki w płaszczyźnie pionowej nie przekraczała 5°...10°, wówczas osoba prawie całkowicie blokuje wiązkę, co zapewnia maksymalną czułość. Przy mniejszych odległościach czułość detektora w tej wiązce znacznie wzrasta, co może prowadzić do fałszywych alarmów np. ze strony małych zwierząt. Aby zredukować nierówną czułość, stosuje się układy optyczne, które tworzą kilka nachylonych wiązek, a detektor IR jest instalowany na wysokości większej niż wzrost człowieka. Całkowita długość strefy czułości jest zatem podzielona na kilka stref, a wiązki „najbliższe” detektorowi są zwykle poszerzane w celu zmniejszenia czułości. Zapewnia to niemal stałą czułość na odległość, co z jednej strony pomaga ograniczyć liczbę fałszywych trafień, a z drugiej zwiększa wykrywalność poprzez eliminację martwych stref w pobliżu czujki.

Przy budowie układów optycznych czujników IR można zastosować:

plastikowy talerz

Zazwyczaj każdy segment soczewki Fresnela tworzy własny wzór wiązki. Stosowanie nowoczesne technologie Produkcja soczewek pozwala zapewnić niemal stałą czułość detektora dla wszystkich wiązek poprzez dobór i optymalizację parametrów każdego segmentu soczewki: powierzchnia segmentu, kąt nachylenia i odległość od odbiornika piroelektrycznego, przezroczystość, współczynnik odbicia, stopień rozogniskowania. Ostatnio opanowano technologię wytwarzania soczewek Fresnela o złożonej precyzyjnej geometrii, co daje 30% wzrost zebranej energii w porównaniu ze standardowymi soczewkami, a tym samym wzrost poziomu użytecznego sygnału od osoby na duże odległości. Materiał, z którego wykonane są nowoczesne soczewki, chroni odbiornik piroelektryczny przed światłem białym. Niezadowalająca praca czujnika IR może być spowodowana takimi zjawiskami, jak strumienie ciepła wynikające z nagrzewania się elementów elektrycznych czujnika, wnikanie owadów do czułych piroodbiorników oraz możliwe ponowne odbicia promieniowania podczerwonego od wewnętrznych części detektor. Aby wyeliminować te efekty w najnowszej generacji sensorów IR zastosowano specjalną hermetyczną komorę pomiędzy soczewką a pyroodbiornikiem (uszczelniona optyka), np. w nowych sensorach IR firm PYRONIX i C&K. Według ekspertów nowoczesne, zaawansowane technologicznie soczewki Fresnela są prawie tak dobre, jak optyka lustrzana pod względem właściwości optycznych.

Optyka lustrzana jako jedyny element układu optycznego jest rzadko stosowana. Czujniki podczerwieni z optyką lustrzaną są dostępne na przykład od SENTROL i ARITECH. Zaletą optyki lustrzanej jest możliwość dokładniejszego ogniskowania, a co za tym idzie zwiększenie czułości, co umożliwia wykrycie intruza z dużej odległości. Zastosowanie kilku specjalnie ukształtowanych zwierciadeł, w tym wielosegmentowych, pozwala na uzyskanie niemal stałej czułości na odległość, a czułość ta na duże odległości jest o około 60% wyższa niż w przypadku prostych soczewek Fresnela. Przy pomocy optyki lustrzanej łatwiej jest zabezpieczyć strefę bliską znajdującą się bezpośrednio pod miejscem instalacji czujnika (tzw. strefę antysabotażową). Analogicznie do wymiennych soczewek Fresnela, czujniki IR z optyką lustrzaną wyposażone są w wymienne zdejmowane maskownice luster, których zastosowanie pozwala na dobór pożądanego kształtu strefy czułości oraz daje możliwość dostosowania czujnika do różnych konfiguracji chronionego obiektu .

Nowoczesne detektory IR wysokiej jakości wykorzystują kombinację soczewek Fresnela i optyki lustrzanej. W tym przypadku soczewki Fresnela służą do utworzenia strefy czułości na średnich odległościach, a optyka lustrzana służy do utworzenia strefy antysabotażowej pod czujnikiem i zapewnienia bardzo dużej odległości detekcji.

Odbiornik pirotechniczny:

Układ optyczny skupia promieniowanie podczerwone na pirodetektorze, który w czujnikach IR pełni funkcję ultraczułego półprzewodnikowego konwertera piroelektrycznego zdolnego do zarejestrowania różnicy kilku dziesiątych stopnia między temperaturą ciała człowieka a tłem. Zmiana temperatury zamieniana jest na sygnał elektryczny, który po odpowiednim przetworzeniu wyzwala alarm. W czujnikach podczerwieni najczęściej stosuje się piroelementy dualne (różnicowe, DUAL). Wynika to z faktu, że pojedynczy piroelement reaguje w ten sam sposób na każdą zmianę temperatury, niezależnie od tego, czy jest ona spowodowana działaniem ludzkiego ciała, czy np. ogrzewaniem pomieszczenia, co prowadzi do wzrostu częstotliwości fałszywych alarmów. alarmy. W obwodzie różnicowym sygnał jednego elementu piroelektrycznego jest odejmowany od drugiego, co umożliwia znaczne wytłumienie zakłóceń związanych ze zmianami temperatury tła, a także znaczne ograniczenie wpływu zakłóceń świetlnych i elektromagnetycznych. Sygnał od poruszającej się osoby pojawia się na wyjściu podwójnego elementu piroelektrycznego dopiero wtedy, gdy osoba przekroczy wiązkę strefy czułości i jest to sygnał bipolarny prawie symetryczny, zbliżony kształtem do okresu sinusoidy. Z tego powodu sama wiązka podwójnego piroelementu rozdziela się na dwie części w płaszczyźnie poziomej. W najnowszych modelach sensorów IR, w celu dalszego ograniczenia częstości fałszywych alarmów, zastosowano poczwórne piroelementy (QUAD lub DOUBLE DUAL) - są to dwa dualne pyroodbiorniki umieszczone w jednym sensorze (najczęściej umieszczone jeden nad drugim). Promień obserwacji tych piroodbiorników jest różny, dlatego lokalne termiczne źródło fałszywych alarmów nie będzie obserwowane jednocześnie w obu piroodbiornikach. Jednocześnie geometria rozmieszczenia odbiorników piroelektrycznych i schemat ich włączenia dobierane są w taki sposób, aby sygnały od osoby miały przeciwną biegunowość, a zakłócenia elektromagnetyczne powodowały powstawanie sygnałów w dwóch kanałach o tej samej biegunowości, co prowadzi do tłumienia tego typu zakłóceń. W przypadku poczwórnych elementów piroelektrycznych każda wiązka jest dzielona na cztery (patrz ryc. 2), a zatem maksymalna odległość wykrywania przy użyciu tej samej optyki jest w przybliżeniu zmniejszona o połowę, ponieważ w celu niezawodnego wykrywania osoba musi blokować obie wiązki z dwóch piroodbiorników swoim wysokość. Aby zwiększyć zasięg detekcji dla poczwórnych piroelementów, możliwe jest zastosowanie precyzyjnej optyki tworzącej węższą wiązkę. Innym sposobem, aby w pewnym stopniu poprawić tę sytuację, jest zastosowanie piroelementów o złożonej geometrii z przeplotem, które firma PARADOX wykorzystuje w swoich czujnikach.

Jednostka przetwarzania sygnału

Jednostka przetwarzania sygnału piroodbiornika musi zapewniać niezawodne rozpoznawanie użytecznego sygnału od poruszającej się osoby na tle zakłóceń. W przypadku czujników podczerwieni główne rodzaje i źródła zakłóceń, które mogą powodować fałszywe alarmy, to:

Wybór przez układ przetwarzający sygnału użytecznego na tle zakłóceń opiera się na analizie parametrów sygnału na wyjściu piroodbiornika. Tymi parametrami są wielkość sygnału, jego kształt i czas trwania. Sygnał od osoby przekraczającej wiązkę strefy czułości czujnika IR jest prawie symetrycznym sygnałem bipolarnym, którego czas trwania zależy od prędkości intruza, odległości od czujnika, szerokości wiązki i może wynosić około 0,02 ... ,1…7 m/s. Sygnały zakłócające są w większości asymetryczne lub mają czas trwania inny niż sygnały użyteczne (patrz rys. 3). Sygnały pokazane na rysunku są bardzo przybliżone, w rzeczywistości wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane.

Głównym parametrem analizowanym przez wszystkie czujniki jest wielkość sygnału. W najprostszych czujnikach ten rejestrowany parametr jest jedyny, a jego analiza odbywa się poprzez porównanie sygnału z pewnym progiem, który określa czułość czujnika i wpływa na częstość fałszywych alarmów. Aby zwiększyć odporność na fałszywe alarmy, proste czujniki wykorzystują metodę zliczania impulsów, gdy liczy się, ile razy sygnał przekroczył próg (czyli tak naprawdę, ile razy intruz przekroczył wiązkę lub ile wiązek przekroczył). W tym przypadku alarm jest generowany nie przy pierwszym przekroczeniu progu, ale tylko wtedy, gdy w określonym czasie liczba przekroczeń przekroczy zadaną wartość (zwykle 2…4). Wadą metody zliczania impulsów jest degradacja czułości, co jest szczególnie zauważalne w przypadku czujników ze strefą czułości taką jak pojedyncza kurtyna itp., gdy intruz może przejść tylko jedną wiązkę. Z drugiej strony podczas liczenia impulsów możliwe są fałszywe alarmy z powodu powtarzających się zakłóceń (np. elektromagnetycznych lub wibracyjnych).

W bardziej złożonych czujnikach jednostka przetwarzająca analizuje dwubiegunowość i symetrię kształtu fali z wyjścia różnicowego piroodbiornika. Konkretna implementacja takiego przetwarzania i terminologia stosowana w odniesieniu do tego przetwarzania1 mogą się różnić w zależności od producenta. Istotą przetwarzania jest porównanie sygnału z dwoma progami (dodatnim i ujemnym) oraz, w niektórych przypadkach, porównanie wielkości i czasu trwania sygnałów o różnej biegunowości. Możliwe jest również połączenie tej metody z oddzielnym zliczaniem przekroczeń progów dodatnich i ujemnych.

Analizę czasu trwania sygnału można przeprowadzić zarówno metodą bezpośrednią pomiaru czasu, w którym sygnał przekracza określony próg, jak i w dziedzinie częstotliwości poprzez filtrację sygnału z wyjścia pirodetektora, w tym z wykorzystaniem „pływającego” progu, który zależy w zakresie analizy częstotliwości.

Innym rodzajem przetwarzania mającego na celu poprawę wydajności czujników IR jest automatyczna kompensacja termiczna. W zakresie temperatur otoczenia 25°С…35°С czułość odbiornika piroelektrycznego maleje ze względu na spadek kontrastu termicznego ciała człowieka z tłem, przy dalszym wzroście temperatury czułość ponownie wzrasta, ale „ze znakiem przeciwnym”. W tak zwanych „konwencjonalnych” schematach kompensacji temperatury temperatura jest mierzona, a gdy wzrasta, wzmocnienie jest automatycznie zwiększane. Przy kompensacji „rzeczywistej” lub „dwustronnej” uwzględnia się wzrost kontrastu termicznego dla temperatur powyżej 25°С…35°С. Zastosowanie automatycznej kompensacji termicznej zapewnia niemal stałą czułość czujnika podczerwieni w szerokim zakresie temperatur.

Wymienione typy przetwarzania mogą być przeprowadzane za pomocą środków analogowych, cyfrowych lub kombinowanych. W nowoczesnych czujnikach IR coraz częściej stosuje się cyfrowe metody przetwarzania z wykorzystaniem wyspecjalizowanych mikrokontrolerów z przetwornikami ADC i procesorami sygnałowymi, co pozwala na szczegółowe przetwarzanie drobnej struktury sygnału w celu lepszego odróżnienia go od szumu. Ostatnio pojawiły się doniesienia o opracowaniu w pełni cyfrowych czujników IR, które w ogóle nie wykorzystują elementów analogowych.
Jak wiadomo, dzięki losowy sygnały użyteczne i zakłócające to najlepsze algorytmy przetwarzania oparte na teorii decyzji statystycznych.

Inne elementy zabezpieczające czujek IR

Czujniki IR przeznaczone do użytku profesjonalnego wykorzystują tzw. obwody antymaskingu. Istota problemu polega na tym, że konwencjonalne czujniki IR mogą zostać wyłączone przez intruza poprzez wstępne (gdy system nie jest uzbrojony) sklejenie lub zamalowanie okienka wejściowego czujnika. Aby zwalczyć ten sposób omijania czujników podczerwieni, stosuje się schematy antymaskingu. Metoda opiera się na wykorzystaniu specjalnego kanału IR, który jest wyzwalany, gdy w niewielkiej odległości od czujnika (od 3 do 30 cm) pojawi się maska lub bariera odblaskowa. Obwód antymaskingu działa w sposób ciągły, gdy system jest rozbrojony. Gdy fakt zamaskowania zostanie wykryty przez specjalną czujkę, sygnał o tym przekazywany jest z czujnika do centrali, która jednak nie wydaje sygnału alarmowego, dopóki nie nadejdzie czas uzbrojenia systemu. W tym momencie operator otrzyma informację o zamaskowaniu. Co więcej, jeśli maskowanie to było przypadkowe (duży owad, pojawienie się przez jakiś czas dużego obiektu w pobliżu czujnika itp.) i do czasu ustawienia alarmu samo się wyeliminowało, alarm nie jest generowany.

Kolejnym elementem zabezpieczającym, w który wyposażone są niemal wszystkie nowoczesne czujki IR, jest kontaktowy czujnik sabotażowy, który sygnalizuje próbę otwarcia lub ingerencji w obudowę czujnika. Przekaźniki czujnika sabotażu i maskowania są podłączone do oddzielnej pętli bezpieczeństwa.

Aby wyeliminować wyzwalacze czujnika podczerwieni od małych zwierząt, stosuje się albo specjalne soczewki z martwą strefą (Pet Alley) od poziomu podłogi do wysokości około 1 m, albo stosuje się specjalne metody przetwarzania sygnału. Należy pamiętać, że specjalne przetwarzanie sygnału pozwala ignorować zwierzęta tylko wtedy, gdy ich całkowita waga nie przekracza 7 ... 15 kg i mogą zbliżyć się do czujnika nie bliżej niż 2 m. pomoże.

W celu ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i radiowymi zastosowano szczelny montaż powierzchniowy oraz metalowe ekranowanie.

Montaż czujek

Pasywne optyczno-elektroniczne detektory podczerwieni mają jedną niezwykłą przewagę nad innymi typami urządzeń detekcyjnych. Jest łatwy w instalacji, konfiguracji i konserwacji. Detektory tego typu można zamontować zarówno na płaskiej powierzchni ściany nośnej, jak iw rogu pomieszczenia. Są detektory, które są umieszczone na suficie.

Właściwy wybór i taktycznie poprawne użycie takich detektorów jest kluczem do sukcesu niezawodne działanie urządzeń i całego systemu bezpieczeństwa jako całości!

Przy doborze rodzajów i ilości czujników zapewniających ochronę danego obiektu należy wziąć pod uwagę możliwe sposoby i sposoby penetracji intruza, wymagany poziom niezawodności detekcji; wydatki na zakup, instalację i eksploatację czujników; cechy obiektu; Charakterystyka działania czujników. Cechą czujników IR-pasywnych jest ich uniwersalność – za ich pomocą można zablokować zbliżanie się i penetrację bardzo różnorodnych pomieszczeń, konstrukcji i obiektów: okien, witryn sklepowych, lad, drzwi, ścian, sufitów, ścianek działowych, sejfy i pojedyncze przedmioty, korytarze, kubatury pomieszczeń. Jednocześnie w niektórych przypadkach do ochrony każdej konstrukcji nie będzie wymagana duża liczba czujników – może wystarczyć zastosowanie jednego lub kilku czujników z pożądaną konfiguracją strefy czułości. Zastanówmy się nad niektórymi cechami wykorzystania czujników IR.

Ogólna zasada zastosowanie czujników IR - promienie strefy czułości muszą być prostopadłe do zamierzonego kierunku ruchu intruza. Miejsce montażu czujnika powinno być tak dobrane, aby zminimalizować martwe strefy spowodowane obecnością w chronionym obszarze dużych obiektów blokujących wiązkę (np. meble, rośliny doniczkowe). Jeżeli w pomieszczeniu drzwi otwierają się do wewnątrz, należy liczyć się z możliwością zamaskowania intruza przy otwartych drzwiach. Jeśli nie można wyeliminować martwych stref, należy zastosować wiele czujników. Podczas blokowania pojedynczych obiektów czujnik lub czujniki muszą być zainstalowane tak, aby promienie strefy czułości blokowały wszystkie możliwe podejścia do chronionych obiektów.

Należy przestrzegać podanego w dokumentacji zakresu dopuszczalnych wysokości zawieszenia (minimalna i maksymalna wysokość). Dotyczy to w szczególności wzorców kierunkowych z nachylonymi belkami: jeśli wysokość zawieszenia przekroczy maksymalną dopuszczalną, doprowadzi to do zmniejszenia sygnału z dalekiej strefy i zwiększenia martwej strefy przed czujnikiem, ale jeśli wysokość zawieszenia jest mniejsza niż dopuszczalna minimalna, doprowadzi to do zmniejszenia zasięgu wykrywania przy jednoczesnym zmniejszeniu martwej strefy pod czujnikiem.

1. Czujki ze strefą detekcji objętości (ryc. 3, a, b) z reguły instaluje się w rogu pomieszczenia na wysokości 2,2-2,5 m. W tym przypadku równomiernie pokrywają objętość chroniony pokój.

2. Umieszczenie czujek na suficie jest preferowane w pomieszczeniach o wysokich sufitach od 2,4 do 3,6 m. Czujki te mają gęstszą strefę detekcji (rys. 3, c), a istniejące meble w mniejszym stopniu wpływają na ich działanie.

3. Czujki ze strefą detekcji powierzchniowej (rys. 4) służą do ochrony obwodu, np. niestałych ścian, otworów drzwiowych lub okiennych, a także mogą służyć do ograniczania zbliżania się do dowolnych wartości. Strefa detekcji takich urządzeń powinna być opcjonalnie skierowana wzdłuż ściany z otworami. Niektóre czujki mogą być instalowane bezpośrednio nad otworem.

4. Czujki z liniową strefą detekcji (rys. 5) służą do ochrony długich i wąskich korytarzy.

Zakłócenia i fałszywe alarmy

Przy stosowaniu pasywnych optyczno-elektronicznych czujek IR należy mieć na uwadze możliwość wystąpienia fałszywych alarmów, które powstają na skutek różnego rodzaju zakłóceń.

Zakłócenia o charakterze termicznym, świetlnym, elektromagnetycznym, wibracyjnym mogą prowadzić do fałszywych alarmów czujników IR. Pomimo faktu, że nowoczesne czujniki IR posiadają wysoki stopień ochrony przed tymi efektami, nadal wskazane jest przestrzeganie następujących zaleceń:

Zakłócenia termiczne - z powodu nagrzewania się tła temperaturowego pod wpływem promieniowania słonecznego konwekcyjne przepływy powietrza z pracy grzejników systemów grzewczych, klimatyzatorów, przeciągów.
Zakłócenia elektromagnetyczne – spowodowane przez wyładowania ze źródeł emisji elektrycznych i radiowych na poszczególnych elementach części elektronicznej czujki.
Zakłócenia zewnętrzne - związane z przemieszczaniem się małych zwierząt (psów, kotów, ptaków) w strefie detekcji czujki. Rozważmy bardziej szczegółowo wszystkie czynniki wpływające na normalne działanie pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów podczerwieni.

Szum termiczny

Jest to najbardziej niebezpieczny czynnik, który charakteryzuje się zmianą tła temperaturowego otoczenia. Oddziaływanie promieniowania słonecznego powoduje lokalny wzrost temperatury poszczególnych sekcji ścian pomieszczenia.

Zakłócenia konwekcyjne powodowane są przez wpływ poruszających się strumieni powietrza, na przykład od przeciągów przy otwartym oknie, pęknięć w otworach okiennych, a także podczas pracy domowych urządzeń grzewczych - grzejników i klimatyzatorów.

Interferencja elektromagnetyczna

Występują przy włączaniu wszelkich źródeł emisji elektrycznej i radiowej, takich jak sprzęt pomiarowy i gospodarstwa domowego, oświetlenie, silniki elektryczne, urządzenia nadawcze radiowe. Silne zakłócenia mogą być również tworzone przez wyładowania atmosferyczne.

Zewnętrzna ingerencja

Szczególnym źródłem zakłóceń w pasywnych optyczno-elektronicznych detektorach IR mogą być małe owady, takie jak karaluchy, muchy, osy. Jeśli poruszają się one bezpośrednio wzdłuż soczewki Fresnela, może wystąpić fałszywy alarm tego typu detektora. Zagrożenie stanowią również tzw. mrówki domowe, które mogą dostać się do wnętrza czujki i przeczołgać się bezpośrednio nad piroelementem.

Błędy montażu

Szczególne miejsce w nieprawidłowym lub nieprawidłowym działaniu pasywnych optoelektronicznych czujek IR zajmują błędy montażowe podczas instalacji tego typu urządzeń. Zwróćmy uwagę na jaskrawe przykłady nieprawidłowego rozmieszczenia detektorów podczerwieni, aby uniknąć tego w praktyce.

na ryc. 6a; 7a i 8a przedstawia poprawną, poprawną instalację czujek. Wystarczy zainstalować je w ten sposób i nic więcej!

Na rysunkach 6 b, c; 7 b, c i 8 b, c przedstawiają warianty nieprawidłowej instalacji pasywnych optoelektronicznych czujek IR. Dzięki temu ustawieniu możliwe jest przeoczenie rzeczywistych wtargnięć do chronionych obiektów bez wysyłania sygnału „Alarm”.

Nie instaluj pasywnych czujek optyczno-elektronicznych w taki sposób, aby były narażone na bezpośrednie lub odbite wiązki światło słoneczne, a także reflektory przejeżdżających pojazdów.
Nie kieruj strefy detekcji czujki na elementy grzejne systemów grzewczych i klimatyzacyjnych pomieszczenia, na zasłony i zasłony, które mogą się zmieniać pod wpływem przeciągów.
Nie umieszczaj pasywnych detektorów optyczno-elektronicznych w pobliżu źródeł promieniowania elektromagnetycznego.
Uszczelnij wszystkie otwory elementu biernego optoelektroniczny detektor podczerwieni uszczelniacz z zestawu.
Zniszcz owady, które są obecne na obszarze chronionym.

Obecnie istnieje ogromna różnorodność narzędzi do wykrywania, które różnią się zasadą działania, zakresem, konstrukcją i wydajnością.

Właściwy dobór pasywnej optyczno-elektronicznej czujki podczerwieni oraz miejsce jej montażu jest kluczem do niezawodnej pracy systemu alarm przeciwwłamaniowy.

Przy pisaniu artykułu wykorzystano również materiały z czasopisma „Security Systems” nr 4, 2013

Ludzie dokładają wszelkich starań, aby chronić swoją własność. Zapewniony jest specjalny sprzęt, który pozwala szybko wykryć osobę z zewnątrz na terytorium i podjąć niezbędne środki. Nie powinieneś oszczędzać pieniędzy na instalację zaawansowanych technologicznie urządzeń - produkty w pełni uzasadniają ich koszt. Możesz kupić liniowy detektor optoelektroniczny, który już sprawdził się pozytywnie.

Funkcje urządzenia

Takie produkty mogą być instalowane zarówno w pomieszczeniach mieszkalnych, jak iw dużych obiektach przemysłowych. Strefa detekcji zależy od mocy układu optycznego. Zazwyczaj liniowy detektor optoelektroniczny sygnalizuje, kiedy obiekt już wszedł na terytorium. Wielu uważa to za minus, ale to tylko zasada działania tego urządzenia.

Aby urządzenie działało prawidłowo, musi być prawidłowo zainstalowane. Instrukcja wskazuje, gdzie i jak dokładnie należy zamontować liniowy detektor optoelektroniczny. Należy pamiętać o kilku prostych wskazówkach:

nie instaluj urządzenia w pobliżu urządzeń grzewczych;
chronić produkt przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych;
nie umieszczaj w zasięgu urządzenia przedmiotów, które stworzą „martwe” strefy;
nie kieruj wentylatora w stronę czujnika.

Większość ograniczeń dotyczy zmian temperatury, ponieważ liniowy detektor optoelektroniczny może generować i dawać fałszywy sygnał. Ponadto negatywne czynniki zewnętrzne mogą wpływać na jakość urządzenia. Jest prawdopodobne, że ulegnie awarii znacznie wcześniej niż przy prawidłowej eksploatacji.

Zalety urządzenia

Taki produkt jak liniowy detektor optoelektroniczny cieszy się wśród klientów zasłużoną popularnością. Jest obiektywne przyczyny. Główne zalety urządzenia:

szybka reakcja;
łatwość instalacji;
niska cena.

Kupujący zauważają, że koszt sprzętu jest dość demokratyczny. A zakres zastosowania takich detektorów jest dość szeroki. Nadają się do mieszkań obiekty przemysłowe, magazyny, centra handlowe i tak dalej.

Przed zakupem urządzenia lepiej skonsultować się ze specjalistami. Doradzą, który model preferować i dlaczego. Specjaliści opowiedzą również o funkcjach instalacji.

Pozostaje ostatnie pytanie - gdzie kupić produkt? Nasza firma „Sintez Security” zajmuje się wdrażaniem i instalacją różnego typu urządzeń zabezpieczających. Jeśli skontaktujesz się z nami, mistrzowie szybko dotrą pod wskazany adres, zrobią wszystko ostrożnie i kompetentnie.

Dlaczego warto kupować produkty u nas

Znana firma Synthesis Security działa w tym segmencie rynku od wielu lat. Naszymi klientami są zarówno firmy, jak i osoby prywatne. Staramy się, aby wszyscy byli zadowoleni z obsługi. Jesteśmy pewni, że damy radę.

Synthesis Security gwarantuje doskonałą jakość produktów oraz niskie ceny. Nasze produkty są znacznie tańsze niż wielu naszych konkurentów. Dlatego możesz zaoszczędzić nie tylko pieniądze, ale także nerwy. Skontaktuj się z nami już dziś!

Możesz kupić u nas liniowe urządzenia optoelektroniczne IR w niskiej cenie - w katalogu jest 15 sztuk, porównaj, przestudiuj cechy.

Wykład 6

Aktywne detektory optyczno-elektroniczne

Aktywne czujki optyczno-elektroniczne służą do ochrony obwodów wewnętrznych i zewnętrznych, okien, witryn sklepowych, pojedynczych przedmiotów. Generują alarm w przypadku zmiany strumienia odbitego (czujki jednopozycyjne) lub przepływu odbieranego (czujki dwupozycyjne) ustania (zmiany) energii promieniowania optycznego spowodowanej ruchem intruza w strefie detekcji. Zasada działania detektorów opiera się na ukierunkowanej dystrybucji, odbiorze i analizie odbieranego promieniowania podczerwonego.

Strefa detekcji detektora ma postać niewidzialnej bariery wiązki między nadajnikiem a odbiornikiem, utworzonej przez jedną lub więcej równoległych wąskich wiązek umieszczonych w płaszczyźnie pionowej; różni się od detektora do detektora z reguły zasięgiem i liczbą wiązek.

Zainstaluj nadajnik i odbiornik na mocnych, nieodkształcalnych konstrukcjach;

Nie wystawiać odbiornika na działanie promieni słonecznych i reflektorów, a także bezpośredniego działania promieni słonecznych na soczewki, gdyż może to doprowadzić do przegrzania i przedwczesnej awarii fotodiod i diod LED.

Wpływ tych czynników można wyeliminować stosując nieprzezroczyste ekrany; aby ciała obce nie znajdowały się bliżej niż 0,5 m od przestrzeni, przez którą przechodzi wiązka.

Typowymi przedstawicielami tej klasy produktów są detektory produkcji krajowej „Vector” i „SPEK”.

Pasywne detektory optyczno-elektroniczne

Najczęściej stosowane są pasywne optyczno-elektroniczne detektory podczerwieni. Wynika to z faktu, że za pomocą specjalnie dla nich zaprojektowanych układów optycznych możliwe jest uzyskanie stref detekcji w bardzo prosty i szybki sposób. różne kształty i rozmiarach oraz wykorzystywać je do ochrony obiektów o niemal dowolnej konfiguracji: lokali mieszkalnych, przemysłowych, handlowych i administracyjnych; konstrukcje budowlane: witryny sklepowe, okna, drzwi, ściany, sufity; tereny otwarte, obwody wewnętrzne i zewnętrzne; pojedyncze przedmioty: eksponaty muzealne, komputery, sprzęt biurowy itp.

Zasada działania czujek polega na rejestrowaniu różnicy między natężeniem promieniowania podczerwonego pochodzącego od intruza wnikającego w kontrolowany obszar a temperaturą tła chronionego obiektu. Źródłem promieniowania podczerwonego są wszystkie ciała o temperaturze powyżej zera absolutnego. Dotyczy to również osoby, u której różne części ciała mają temperaturę 25…36°C. Oczywiście intensywność promieniowania podczerwonego emitowanego przez człowieka będzie zależała od wielu czynników, takich jak jego ubranie. Niemniej jednak, jeśli osoba pojawi się na obiekcie, który nie posiada źródeł promieniowania podczerwonego o zmiennej temperaturze, zmienia się również całkowity strumień promieniowania podczerwonego z kontrolowanego obszaru. Zmiany te są rejestrowane przez pasywny optyczno-elektroniczny detektor podczerwieni.

Elementem czułym czujki jest przetwornik piroelektryczny, na którym skupiane są promienie podczerwone za pomocą układu optycznego zwierciadła lub soczewki (te ostatnie są obecnie najczęściej stosowane). Nowoczesne czujki wykorzystują podwójny przetwornik piroelektryczny (element piroelektryczny). Dwa piroelementy są połączone antyrównolegle i podłączone do wtórnika źródła zamontowanego w tej samej obudowie. Nie jest to więc tylko piroelement, ale piroodbiornik, który przetwarza sygnał wejściowy - termiczne promieniowanie podczerwone na sygnał elektryczny i wstępnie go przetwarza. Przeciwrównoległe połączenie piroelementów umożliwia realizację następującego algorytmu ich działania. Jeżeli promieniowanie podczerwone padające na oba piroelementy jest takie samo, to generowany przez nie prąd jest równy co do wartości i ma przeciwny kierunek. Dlatego sygnał wejściowy na wejściu wzmacniacza będzie równy zeru. Przy asymetrycznym zapaleniu piroelementów ich sygnały będą się różnić i na wejściu wzmacniacza pojawi się prąd. Sygnały z piroodbiornika są przetwarzane przez blok logiczny sterujący elementem wyjściowym obwodu czujki, który wysyła powiadomienie o alarmie do pętli alarmowej centrali.

Zastosowanie piroodbiornika z dwoma obszarami czułymi może znacznie zmniejszyć prawdopodobieństwo fałszywych alarmów pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak konwekcyjne przepływy powietrza, zakłócenia świetlne itp.

Strefa detekcji detektora to przestrzenny układ dyskretny składający się z elementarnych stref czułości w postaci wiązek rozmieszczonych na jednym lub kilku poziomach lub w postaci cienkich szerokich płytek umieszczonych w płaszczyźnie pionowej. Ponieważ piroodbiornik czujki ma dwa obszary czułości, każda elementarna strefa czułości czujki składa się również z dwóch wiązek. Typową strefę detekcji detektora wolumetrycznego przedstawiono na rys. 7.1.

Strefa detekcji detektora jest tworzona za pomocą specjalnego układu optycznego. Najszerzej stosowane układy optyczne z soczewką Fresnela. Jest to konstrukcja wykonana ze specjalnego materiału (polietylenu), który posiada wymagane właściwości optyczne. Soczewka składa się z oddzielnych segmentów, z których każdy tworzy odpowiednią wiązkę strefy detekcji czujki. Standardowe strefy detekcji

można skorygować, sklejając poszczególne segmenty soczewki Fresnela. W takim przypadku poszczególne wiązki są wyłączane ze strefy detekcji.

Tradycyjnie strefy detekcji czujki można podzielić na trzy główne typy:

rodzaj powierzchni „wentylator”, „kurtyna”, „kurtyna” lub „bariera wiązki”;

Typ liniowy „korytarz”;

Wolumetryczne, w tym typu „stożek” dla czujek sufitowych.

Typowe strefy detekcji pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów podczerwieni przedstawiono na rys. 7.2.

W celu zapewnienia stabilnej pracy czujki zaleca się przestrzeganie następujących zasad:

Nie instaluj czujki nad urządzeniami grzewczymi;

Nie kieruj detektora na klimatyzatory, grzejniki, wentylatory ciepłe powietrze, reflektory punktowe, żarówki i inne źródła powodujące gwałtowne zmiany temperatury;

Nie wystawiaj detektora na bezpośrednie działanie promieni słonecznych;

Nie dopuszczaj, aby w strefie detekcji znajdowały się zwierzęta i przedmioty (zasłony, ścianki działowe, szafki itp.), które mogą tworzyć „martwe” strefy.

Nowoczesne pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni wykorzystują cyfrowe przetwarzanie sygnału, prowadzą stałą samokontrolę, mają podwyższoną odporność na różne czynniki destabilizujące oraz optymalny stosunek ceny do jakości. Wszystko to sprawia, że są najpowszechniejszą klasą alarmów antywłamaniowych. Różnorodność ich typów, produkowanych przez wiodące światowe firmy zajmujące się produkcją sprzętu zabezpieczającego, stwarza nieustanną konkurencję na rynku konsumenckim. Zasadniczo detektory różnych firm mają w przybliżeniu takie same parametry działania w swoich klasach.

Typowymi przedstawicielami tej klasy produktów są produkowane w kraju detektory serii „Photon”, „Icarus”, „Astra”.

Detektory fal radiowych

Detektory fal radiowych mogą być stosowane do ochrony kubatur zamkniętych przestrzeni, obwodów wewnętrznych i zewnętrznych, pojedynczych przedmiotów i konstrukcji budowlanych, terenów otwartych. Generują powiadomienie o wtargnięciu, gdy pole fal elektromagnetycznych o ultrawysokiej częstotliwości (SHF) zostanie zakłócone, spowodowane ruchem intruza w strefie detekcji. Detektory fal radiowych są jednopozycyjne i dwupozycyjne. W detektorach jednopozycyjnych odbiornik i nadajnik są połączone w jednej obudowie, natomiast w detektorach dwupozycyjnych są one wykonane konstrukcyjnie w postaci dwóch oddzielnych bloków.

Strefa detekcji czujki (podobnie jak w przypadku czujek ultradźwiękowych) ma kształt elipsoidy obrotu lub kropli i różni się w zależności od czujki z reguły jedynie wielkością. Typową strefę detekcji detektora jednopozycyjnego przedstawiono na rys. 7.3.

Zasada działania jednopozycyjnych detektorów fal radiowych, jak również ultradźwiękowych, opiera się na efekcie Dopplera, polegającym na zmianie częstotliwości sygnału odbitego od poruszającego się obiektu. Czujki fal radiowych jednopozycyjne służą do ochrony kubaturowej pomieszczeń, terenów otwartych oraz pojedynczych obiektów. Zasada działania czujek dwupozycyjnych polega na wytworzeniu w przestrzeni między nadajnikiem a odbiornikiem pola elektromagnetycznego, które tworzy strefę detekcji w postaci wydłużonej elipsoidy obrotu i rejestracji zmian tego pola w momencie przekroczenia przez intruza strefa wykrywania. Służą do ochrony obwodu.

W detektorach fal radiowych, jak już wspomniano, stosuje się fale elektromagnetyczne o ultrawysokiej częstotliwości. Długość

fala wynosi zwykle około 3 cm (10,5 ... 10,7 GHz). Główną zaletą fal centymetrowych w porównaniu z falami świetlnymi i akustycznymi jest ich prawie całkowita niewrażliwość na zmiany i niejednorodność środowiska powietrznego.

Mikrofalowe fale radiowe rozchodzą się w linii prostej. Obiekty, których przenikalność różni się od powietrza, stanowią przeszkodę dla fal centymetrowych, ale najczęściej są półprzezroczyste. Obiekty posiadające solidne metalowe powierzchnie są nieprzezroczystymi przeszkodami odbijającymi światło.

Aby zapewnić stabilną pracę detektorów fal radiowych, zaleca się przestrzeganie następujących zasad:

Nie instaluj czujek na konstrukcjach przewodzących ( metalowe belki, surowy murarstwo itp.), gdyż pomiędzy czujką a źródłem zasilania powstaje podwójna pętla masy, co może spowodować fałszywy alarm czujki;

Wyprowadzić ze strefy detekcji oscylujące lub poruszające się obiekty o znacznej powierzchni odbijającej światło, a także obiekty o dużych rozmiarach, które mogą tworzyć „martwe” strefy lub tworzyć strefę detekcji w taki sposób, aby obiekty te w nią nie wpadły.

W obecności „martwych” stref należy upewnić się, że nie tworzą one ciągłej ścieżki do wartości materialnych dla intruza; na czas ochrony zablokować drzwi, okna, wywietrzniki, naświetla, włazy, a także wyłączyć instalacje wentylacyjne i rozdzielcze prądu; zapobiegają przedostawaniu się plastikowych rur i szyb okiennych do strefy detekcji, przez którą może przemieszczać się woda.

Skuteczne metody zmniejszenie wpływu tych czynników to:

Naprawianie obiektów, które mogą się poruszać;

dobór odpowiedniego kierunku promieniowania detektora, a także zastosowanie ekranów radioszczelnych np. w postaci metalowych oczek przed obiektami, których drgań lub ruchu nie da się wyeliminować;

Wyeliminowanie możliwości zadziałania czujki w przypadku pojawienia się w strefie detekcji małych zwierząt i owadów poprzez dobór wysokości zawieszenia czujki oraz ustawienie kierunku jej promieniowania równolegle do podłogi;

Dobór odpowiedniego opóźnienia czasowego reakcji czujki i potraktowanie miejsca instalacji czujki specjalnymi środkami chemicznymi;

Wyłączenie jarzeniowych źródeł światła na czas ochrony.

Jeżeli nie jest to możliwe, należy zadbać o to, aby nie dochodziło do drgań opraw opraw, błysków lub innych procesów przejściowych w samych lampach, które zwykle występują przed awarią lampy; nie kierować czujki w stronę otworów okiennych, cienkich ścian i ścianek działowych, za którymi w okresie ochrony możliwe jest poruszanie się przedmiotów o dużych gabarytach; nie używaj detektorów w pobliżu obiektów, w pobliżu których znajdują się silne środki nadawcze radiowe.

Typowymi przedstawicielami tej klasy produktów są produkowane w kraju detektory serii Argus, Volna, Fon, Radiy, Linar.

Te urządzenia to urządzenia, które używają instrumenty optyczne i czujniki do wykrywania nieautoryzowanych zdarzeń. Ostateczna analiza sygnału odbywa się w układzie elektronicznym. Czujki optoelektroniczne są często stosowane w systemach bezpieczeństwa i sygnalizacji pożaru.

Główne powody, dla których są tak popularne, to:

wysoka wydajność;
różne obszary lokalizacji;
mały koszt.

Część optyczna tych urządzeń działa w zakresie promieniowania podczerwonego. Istnieje wiele sposobów instalowania urządzeń na podczerwień.

Bierny

Zastosowano w systemy bezpieczeństwa. Głównymi zaletami są niska cena i szeroki wachlarz zastosowań. Urządzenia pasywne analizują zmiany w promieniowaniu IR.

Aktywny

Zasada działania polega na oszacowaniu różnicy w natężeniu wiązki IR, która jest wytwarzana przez emiter. Nadajnik i odbiornik mogą znajdować się w różnych blokach iw jednym. W pierwszym przypadku chroniona jest tylko ta część terytorium, która znajduje się między nimi.

Jeśli oba urządzenia znajdują się w tym samym module, używany jest specjalny reflektor.

Istnieją również adresowalne urządzenia optoelektroniczne, które przekazują sygnał centrali i wskazują unikalny kod dla dowolnego urządzenia. Dzięki temu możesz dokładnie ustalić miejsce, w którym zadziałał czujnik. Jednak cena takich urządzeń jest wyższa, ale jeśli chcesz niezawodny system, to jest to najlepsza opcja.

Istnieje inny rodzaj detektorów - adresowalny analog. Ta opcja przesyła zdigitalizowane informacje do centrali alarmowej, gdzie podejmuje się decyzję, czy zastosować sygnał alarmowy.

Istnieje kilka opcji przesyłania danych: kanał przewodowy i radiowy.

Detektory bezpieczeństwa

Strefy lokalizacji tych urządzeń mogą być objętościowe, powierzchniowe i liniowe. Każdy z tych typów jest czujnikiem ruchu, okazuje się, że wykrywa ruch w chronionym obszarze.

Korzystanie z urządzeń powierzchniowych jest ograniczone przez blokowanie konstrukcji w pomieszczeniach. Liniowe są zwykle używane na zewnątrz.

Urządzenia optoelektroniczne są odporne na obecność prądów powietrza i obcych źródeł światła.

Aktywne urządzenia liniowe są mniejsze niż inne, zależne od wpływu czynników zewnętrznych. Ale są trudne do skonfigurowania, zwłaszcza przy użyciu urządzeń o dużym promieniu działania.

Czujki pożarowe

Ten typ urządzenia dzieli się na detektory toczone i liniowe. W pierwszym przypadku urządzenie posiada blok dymny i jest labiryntem z nadajnikiem i odbiornikiem na końcach. Jeśli dym dostanie się do wnętrza, wówczas promieniowanie IR ulega rozproszeniu, co jest odnotowywane przez odbiornik.

Urządzenia takie znajdują zastosowanie w wielu obiektach, głównie usługowych, czyli biurach, sklepach itp. Detektory optoelektroniczne dzielą się ze względu na rodzaj wysyłania sygnału danych progowe i adresowalne analogowe. Jak łączyć się z urządzeniami układ przeciwpożarowy podzielony na kanał przewodowy i radiowy.

Takie urządzenia są dość wszechstronne i pomagają w zapewnieniu bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Ale w przypadku dużych pomieszczeń ten typ detektora nie powinien być lepiej używany.

W takich przypadkach lepiej sprawdzają się liniowe urządzenia optoelektroniczne. Kontrolują gęstość powietrza, przetwarzając parametry IR. Detektory liniowe składają się z nadajnika i odbiornika i są urządzeniami aktywnymi.

Popularne modele

Arton-IPD 3.1M

Optyczna punktowa czujka dymu SPD-3.1 (IPD-3.1M). Urządzenie przeznaczone jest do wykrywania pożarów w zamkniętych przestrzeniach budynków i budowli, którym towarzyszy pojawienie się dymu. Po uruchomieniu przesyła sygnał do centrali alarmowej.

Przeznaczony do ciągłej całodobowej pracy na prądzie stałym lub przemiennym dwuprzewodowej pętli sygnalizacji pożaru. Znamionowe napięcie zasilania pętli wynosi 12 lub 24 V. Do współpracy czujek z centralą według czteroprzewodowego schematu podłączenia czujek służy moduł dopasowania pętli MUSH-2.

Astra-7B (IO409-15B)

Spikerem jest zabezpieczenie wolumetryczne optyczno-elektroniczne. Przeznaczony do wykrywania penetracji chronionego obszaru i generowania powiadomienia alarmowego poprzez rozwarcie styków wyjściowych przekaźnika alarmowego.

Jest instalowany na suficie, strefa detekcji jest okrągła i objętościowa, maksymalna wysokość instalacji wynosi do 5 metrów. Mikroprocesorowa analiza sygnału, kompensacja temperatury, odporność na oświetlenie zewnętrzne, sterowanie otwarciem obudowy, przekaźnik optoelektroniczny. Może pracować w temperaturach od -30 do +50 C i wilgotności do 95%.

BURSZTYN

Przeznaczony do wykrywania wtargnięcia do chronionego obszaru zamkniętego pomieszczenia. Generuje alarm poprzez rozwarcie styków przekaźnika. Szeroko stosowany w systemach alarmowych.

Wykrywa ruch w strefie o zasięgu 12m i szerokości 20m, kącie widzenia 90 stopni. Zalecana wysokość montażu to 2,4m. Napięcie zasilania 12V, pracuje w temperaturach od -30 do +55C. Wykrywa ruch z prędkością 0,3..3 m/s.

Przydatne wideo

Film wyjaśnia szczegółowo urządzenie i zasadę działania urządzeń na przykładzie dymu autonomiczny detektor DIP-34AVT od firmy.

Wniosek

Emitery optoelektroniczne są powszechnym i skutecznym elementem systemów alarm bezpieczeństwa i przeciwpożarowy. Ich główne zalety to stosunkowo niska cena, uniwersalność i niezawodność.

Głównym ograniczeniem w stosowaniu takich urządzeń są problemy podczas pracy w środowisku o dużym zapyleniu, czyli w pomieszczeniach przemysłowych. Detektory optoelektroniczne podlegają również zakłóceniom elektromagnetycznym.

Detektory optoelektroniczne.

optoelektroniczny Istnieją dwa zasadniczo różne rodzaje detektorów: pasywne i aktywne. W tym wykładzie zajmiemy się tylko czujkami używanymi do sygnalizacji antywłamaniowej. Komponent pożarowy zostanie omówiony na wykładzie dotyczącym czujek pożarowych. Przypomnę, że detektory pasywne niczego nie emitują do otoczenia, a jedynie analizują napływające informacje. Aktywne w celu wykrywania penetracji, emitują coś do otoczenia i na podstawie odpowiedzi wyciągają odpowiednie wnioski. Czujki aktywne mogą być monoblokowe (nadajnik i odbiornik w jednej obudowie) lub dwu lub więcej blokowe, gdy nadajnik i odbiornik są rozdzielone.

Najpierw rozważ

Bierny optoelektroniczny detektory

Obecnie bierny optoelektroniczna podczerwień ( IR) detektory zajmują wiodącą pozycję w wyborze ochrony obiektów przed nieuprawnionym wtargnięciem na obiekty ochrony. Estetyczny wygląd, łatwość instalacji, konfiguracji i konserwacji sprawiają, że są one priorytetem w porównaniu z innymi narzędziami detekcyjnymi.

Promieniowanie podczerwone to ciepło emitowane przez wszystkie ogrzewane ciała. W pasywnych optyczno-elektronicznych detektorach IR promieniowanie podczerwone dostaje się do soczewki Fresnela, po czym skupia się na czułym elemencie piroelektrycznym znajdującym się na osi optycznej soczewki

Pasywne detektory podczerwieni odbierają przepływy energii podczerwieni z obiektów i są przetwarzane przez piroodbiornik na sygnał elektryczny, który wchodzi przez wzmacniacz i obwód przetwarzania sygnału na wejście generatora alarmu.

Pasywne czujki podczerwieni przeznaczone są do wykrywania osoby znajdującej się w strefie czułości. Głównym zadaniem detektora jest wykrywanie promieniowania podczerwonego ludzkiego ciała. Jak widać na rysunku 1, promieniowanie cieplne ludzkiego ciała mieści się w zakresie spektralnym promieniowania elektromagnetycznego o długości fali 8-12 mikronów. Jest to tak zwana poświata równowagowa ludzkiego ciała, której maksymalna długość promieniowania jest całkowicie zdeterminowana temperaturą i dla 37°C odpowiada około 10 mikronom. Istnieje szereg zasad fizycznych i związanych z nimi urządzeń, które służą do wykrywania promieniowania we wskazanym zakresie widmowym. W przypadku czujek PIR należy zastosować element czuły o optymalnym stosunku czułości do ceny. Takim czułym elementem jest fotokomórka piroelektryczna.

Ryż. 1. Widmowa zależność natężenia luminescencji: słońce, świetlówka, żarówka, ciało ludzkie oraz widmo transmisyjne szeregu filtrów blokujących światło widzialne: filtr silikonowy, silikonowy filtr antyrefleksyjny, filtr z długość fali odcięcia 5 μm i filtr o długości fali odcięcia 7 μm.

Zjawisko piroelektryczności polega na wystąpieniu indukowanej różnicy potencjałów po przeciwnych stronach kryształu piroelektrycznego podczas jego nierównowagowego krótkotrwałego nagrzewania. Z biegiem czasu ładunki elektryczne z zewnętrznych obwodów elektrycznych i redystrybucja ładunków wewnątrz kryształu prowadzą do relaksacji indukowanego potencjału. Z powyższego wynika:

częstotliwość przerwania (Hz).

Ryż. Rys. 2. Zależność wartości sygnału odpowiedzi piroelementu od częstotliwości przerywania zarejestrowanego termicznego sygnału IR.

1. Do skutecznej piroelektrycznej rejestracji promieniowania cieplnego niezbędne jest zastosowanie przerywacza o optymalnej częstotliwości przerywania promieniowania około 0,1 Hz (rys. 2). Z drugiej strony oznacza to, że w przypadku zastosowania bezsoczewkowej konstrukcji elementu piroelektrycznego będzie on w stanie zarejestrować osobę tylko wtedy, gdy wejdzie ona w obszar promieniowania (ryc. 3, 4) i wyjdzie z niego z prędkością 1 - 10 centymetrów na sekundę.

Ryż. 3, 4. Sparowany kształt wzoru zwłoki element piroelektryczny w płaszczyźnie poziomej (ryc. 3.) i pionowej (ryc. 4.).

2. Aby zwiększyć czułość elementu piroelektrycznego na różnicę temperatur (różnicę między temperaturą tła a temperaturą ciała człowieka), należy go zaprojektować z zachowaniem możliwie najmniejszych wymiarów, w celu zmniejszenia ilości ciepła wymaganego dla danego wzrostu temperatury elementu czułego. Nie należy nadmiernie zmniejszać wymiarów elementu czułego, gdyż spowoduje to przyspieszenie charakterystyk relaksacyjnych, co jest równoznaczne ze spadkiem czułości. Istnieje optymalny rozmiar. Minimalna czułość wynosi zwykle około 0,1°C dla elementu pirotechnicznego o wymiarach 1 x 2 mm i grubości kilku mikronów.

Ryż. Rys. 5. Wygląd elementu czułego piroelektrycznej pasywnej czujki podczerwieni.

Możesz jasno sformułować warunki wykrycia osoby za pomocą detektora podczerwieni. Detektor podczerwieni przeznaczony jest do wykrywania poruszających się obiektów o temperaturze innej niż wartość tła. Zakres rejestrowanych prędkości ruchu: 0,1 - 1,5 m/sek. Czujka podczerwieni nie wykrywa zatem obiektów nieruchomych, nawet jeśli ich temperatura przekracza poziom tła (osoba nieruchoma) lub gdy obiekt o temperaturze innej niż tło porusza się w taki sposób, że nie przekracza stref czułości czujki (np. porusza się wzdłuż strefy wrażliwej). Oczywiście, ściśle mówiąc, element czuły w ogóle nie rejestruje ruchu, rejestruje pomiar temperatury w jednym fragmencie przestrzeni, który jest konsekwencją ruchu człowieka. Należy zawsze pamiętać, że element czuły wykrywa ruch nie „na czujce”, ale w poprzek. Pozbycie się tej wady następuje dzięki konstrukcji soczewek.

Oczywiście wysoką czułość detektora podczerwieni uzyskuje się dzięki zastosowaniu układu soczewek do koncentracji docierającego promieniowania (ryc. 6). W detektorze podczerwieni układ soczewek spełnia dwie funkcje.

Ryż. 6. Opcje tworzenia schematu kierunkowego detektorów IR w zależności od typu układu soczewek.

Po pierwsze, układ soczewek służy do skupiania promieniowania na elemencie piroelektrycznym.

Po drugie, służy do przestrzennego strukturyzacji czułości detektora. W tym przypadku powstają przestrzenne strefy wrażliwości, które ,mi z reguły mają postać „płatków”, a ich liczba sięga kilkudziesięciu. Obiekt jest wykrywany za każdym razem, gdy wchodzi i wychodzi z wrażliwych obszarów.

Zwykle wyróżnia się następujące rodzaje wykresów czułości, które są również nazywane wzorcami promieniowania.

1). Standardowa jest wachlarzowata w azymucie i wielopoziomowa w elewacji (ryc. 6a).

2). Wąsko ukierunkowane - jedno- lub dwuwiązkowe dalekiego zasięgu w azymucie i wielopoziomowe w elewacji (ryc. 6b).

3). Kurtyna - wąsko skoncentrowany w azymucie i wachlarzowato w elewacji (ryc. 6c).

Istnieje również wzór kołowy (w szczególności dla czujek zainstalowanych na suficie pomieszczenia), a także szereg innych.

Rozważ opcje projektowania systemu kształtowania wiązki (ryc. 7). Ten układ optyczny może być soczewką lub lustrem. Wytwarzanie konwencjonalnego układu soczewek, uwzględniającego wymóg tworzenia przestrzennie ustrukturyzowanej charakterystyki promieniowania, jest kosztownym zadaniem, dlatego konwencjonalne soczewki nie są stosowane w pasywnych czujnikach podczerwieni. Stosowane są tak zwane soczewki Fresnela. W konwencjonalnej soczewce specjalny sferyczny kształt powierzchni służy do kierunkowego odchylania światła (ogniskowania), materiał soczewki ma optyczny współczynnik załamania, który różni się od współczynnika załamania otoczenia. Soczewka Fresnela wykorzystuje zjawisko dyfrakcji, które objawia się w szczególności ugięciem wiązki światła podczas przechodzenia przez wąską szczelinę. Soczewka Fresnela jest wytwarzana przez tłoczenie i dlatego jest tania. Wadą stosowania soczewki Fresnela jest nieuchronna utrata połowy energii promieniowania w wyniku jej odchylenia dyfrakcyjnego przez soczewkę w kierunku innym niż kierunek do elementu piroelektrycznego.

Ryż. 7. Warianty projektowe pasywnych czujek IR bezpieczeństwa: z soczewką Fresnela iz lustrzanym systemem ogniskowania.

Soczewka lustrzana jest bardziej wydajna niż soczewka Fresnela. Wykonywana jest z masy plastycznej metodą tłoczenia, a następnie powlekania strukturyzowanej powierzchni powłoką odblaskową, która nie zmienia swoich właściwości w czasie (do 10 lat). Złoto to najlepsze poszycie. Stąd wyższy, około dwukrotnie, koszt pasywnych detektorów podczerwieni z układem zwierciadlanym w porównaniu z soczewkowym. Ponadto czujki z układem zwierciadlanym są większe niż czujki wyposażone w soczewki Fresnela.

Po co stosować droższe detektory z układem zwierciadeł do koncentracji docierającego promieniowania? Najważniejszą cechą detektora jest jego czułość. Czułość jest praktycznie taka sama pod względem jednostkowej powierzchni okna wejściowego czujki. Oznacza to w szczególności, że jeśli pasywna czujka podczerwieni jest zaprojektowana ze zwiększoną czułością, to są one zmuszone do zwiększenia rozmiaru strefy stężenia promieniowania - obszaru okna wejściowego, a tym samym czujki (maksymalna czułość nowoczesnych pasywnych detektorów podczerwieni pozwala na wykrycie osoby z odległości do 100 metrów). Jeżeli założymy istnienie strat sygnału użytecznego z powodu niedoskonałości soczewki, to konieczne jest zwiększenie wzmocnienia układu elektronicznego przetwarzającego sygnał elektryczny generowany przez element czuły. Pod warunkiem tej samej czułości wzmocnienie obwód elektryczny w detektorze lustrzanym jest dwa razy mniejszy niż w detektorze z soczewką Fresnela. Oznacza to, że w czujkach z soczewką Fresnela istnieje większe prawdopodobieństwo fałszywych alarmów spowodowanych ingerencją w układ elektroniczny. Dość często obie technologie stosowane są razem, tak jak w detektorze Astra-5sp. A główną strefę tworzą strefy soczewek Fresnela, strefę antysabotażową bezpośrednio pod czujką stanowi małe lusterko wykonane w dość ręczny sposób. Ogólnie rynek czujek bezpieczeństwa wypełniony jest dość tanimi produktami, których cena waha się od 300-900 rubli za sztukę ze znaczną przewagą w stosunku do najniższej ceny. Oczywiście w takich warunkach nie można mówić o jakichś pozłacanych lustrach.

Wróćmy jeszcze raz do schematu optycznego detektora. Oprócz systemu soczewek i optycznego filtra „odcinającego” zainstalowanego bezpośrednio w obudowie czujnika, stosowane są różne elementy filtrów optycznych (filtr „biały”, „czarne” lustro itp.) źródła, które minimalizują występowanie zewnętrznego promieniowania optycznego na powierzchni elementu piroelektrycznego.

Okno wejściowe większości czujek IR wykonane jest w formie „białego” filtra. Filtr ten wykonany jest z materiału, który rozprasza światło widzialne, ale jednocześnie nie wpływa na propagację promieniowania podczerwonego. Ze względu na niski koszt, tanie detektory wykorzystują polietylen o właściwościach zbliżonych do stosowanych w torebkach na żywność, w droższych są one koloru mlecznego, który dobrze przepuszcza promienie IR, ale słabo widzialne widmo, a tego nam potrzeba.

Soczewki Fresnela są stale udoskonalane. Przede wszystkim poprzez nadanie obiektywowi kulistego kształtu, który minimalizuje aberracje w stosunku do standardowego cylindrycznego kształtu. Dodatkowo zastosowano dodatkową strukturalizację charakterystyki promieniowania w płaszczyźnie pionowej ze względu na wieloogniskową geometrię soczewki: w kierunku pionowym soczewka jest podzielona na trzy sektory, z których każdy niezależnie zbiera promieniowanie na tym samym czułym elemencie.

Zajmę się bardziej szczegółowo strukturą tej części detektora, którą większość elektryków nazywa soczewką. Jest to kawałek polietylenu, na którym wyciskane są prostokąty o różnych rozmiarach, wewnątrz których widoczne są pewne koncentryczne okręgi lub ich części. W większości przypadków widzimy około 12-15 pionowo wydłużonych prostokątów w górnej części, 5-6 więcej kwadratowych prostokątów w środkowej części i zwykle 3 prawie kwadratowe prostokąty w dolnej części. Konieczne jest prawidłowe zrozumienie tego każdy z tych prostokątów jest soczewką Fresnela, więc mamy macierz soczewek. Aby wykryć intruza na skraju strefy detekcji, a jest to zwykle 10-12 metrów, należy ją podzielić na potrzebną nam liczbę elementarnych stref, co robi górny zestaw prostokątów. Liczba stref elementarnych będzie odpowiadać liczbie prostokątów. Oczywiście w środkowej części strefy detekcji czujki nie trzeba już dzielić na taką liczbę elementarnych stref, a ich liczba jest już zredukowana do 5-6, a w strefie bliskiej do 3. Rozważając matrycy soczewek, zwróć uwagę na ważną cechę - pionowe boki prostokątów na różnych poziomach są zawsze przesunięte względem siebie. Zrobiono to specjalnie po to, aby móc wykryć intruza w najgorszym dla czujki ruchu „do czujki”. Nawet jeśli intruz przypadkowo trafi dokładnie w środek strefy elementarnej i przesunie się bezpośrednio do czujki, to na innym poziomie nie będzie mógł w ten sam sposób dostać się na środek strefy elementarnej i zostanie przez nią wykryty . Podczas umieszczania detektora należy wziąć pod uwagę jego maksimum detektyw zdolności dokładnie wtedy, gdy intruz porusza się po wrażliwych strefach.

Bardzo istotny jest problem przeciwdziałania fizycznemu ekranowaniu czujki, który sprowadza się do zainstalowania przed nią ekranu zasłaniającego jej „pole widzenia” (tzw. „maskowanie”). Techniczne środki przeciwdziałania maskowaniu stanowią system antymasking detektor. Niektóre czujki są wyposażone we wbudowane diody IR. Jeżeli w strefie detekcji czujki, a więc w obszarze diod LED pojawi się przeszkoda, to odbicie promieniowania LED od przeszkody odbierane jest przez czujkę jako sygnał alarmowy. Ponadto okresowo (w istniejących modelach raz na 5 godzin) czujka przeprowadza autotest na obecność promieniowania odbitego od diod IR. W przypadku, gdy podczas autotestu na wyjściu obwodu elektrycznego nie pojawi się wymagany sygnał, uruchamiany jest obwód generowania alarmu. Detektory z funkcjami antymasking i autotestujące instalowane są w najbardziej krytycznych obiektach, w szczególności tam, gdzie możliwe jest przeciwdziałanie działaniu systemu bezpieczeństwa.

Innym sposobem na zwiększenie odporności czujki na zakłócenia jest zastosowanie kwadratowego czułego piroelementu w połączeniu z zastosowaniem mikroprocesorowego przetwarzania sygnału. Różne firmy rozwiązują problem tworzenia elementu kwadratowego na różne sposoby. Na przykład firma OPTEX stosuje dwa konwencjonalne podwójne piroelementy umieszczone obok siebie. Głównym zadaniem systemu jest izolowanie i „odsiewanie” zdarzeń spowodowanych równoczesnym zapaleniem się obu piroelementów (np. reflektorów) lub zakłóceniami elektrycznymi.

Sporo firm stosuje specjalną konstrukcję poczwórnego odbiornika pirotechnicznego, gdzie w jednej obudowie umieszczono cztery czułe elementy.Jednocześnie piroelementy znajdujące się zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej są włączane w przeciwnym kierunku. Taka czujka nie zareaguje na małe zwierzęta (myszy, szczury), które często spotyka się w magazynach i są jedną z przyczyn fałszywych alarmów (rys. 8). Zastosowanie w takiej czujce dwubiegunowego połączenia czułych elementów uniemożliwia fałszywe alarmy „szumowe”.

ADEMCO jest tak przekonana o doskonałości opracowanego przez siebie detektora kwadratowego, że zapowiedziała wypłatę premii, jeśli właściciel detektora naprawi jego błędne działanie.

Innym środkiem ostrożności jest zastosowanie przewodzących powłok foliowych nakładanych na wewnętrzną powierzchnię okna wejściowego w celu przeciwdziałania zakłóceniom RF.

Skuteczną metodą zwiększenia odporności czujek na zakłócenia jest zastosowanie tzw. „technologii podwójnej”, polegającej na zastosowaniu połączonej czujki realizującej zasadę działania pasywnej podczerwieni i aktywnej fali radiowej (czasami ultradźwiękowej). Takie detektory zostaną omówione w kolejnych wykładach.

Ryż. 8. Działanie wielokanałowego układu selekcji impulsów szumowych na przykładzie działania pasywnej czujki IR z zabezpieczeniem kwadratowym.

Ze względu na zasadę detekcji takie czujki mają duże trudności z wykryciem intruza, jeśli temperatura otoczenia jest zbliżona do temperatury ciała człowieka. W takich przypadkach czujka po prostu ślepnie, a dla naszego południowego regionu temperatura 35-40 stopni latem wcale nie jest rzadkością, zwłaszcza w zamkniętych, nieklimatyzowanych pomieszczeniach o niedostatecznie ocieplonych dachach i ścianach. Aby zwalczyć ten problem, a kompensacja termiczna. Istota jej działania polega na tym, że gdy temperatura w pomieszczeniu zbliża się do temperatury krytycznej (37 stopni Celsjusza), czujka stopniowo zwiększa czułość (najczęściej o rząd wielkości). Oczywiście zmniejsza to jego odporność na zakłócenia, ale pozwala wykryć intruza w tych ekstremalnych warunkach. Gdy temperatura spada, czujka wraca do normalnej czułości.

Zbadaliśmy podstawy działania i budowy pasywnych czujek bezpieczeństwa na podczerwień. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie konstruktywne sztuczki stosowane przez niektóre firmy mają jeden cel - zmniejszenie prawdopodobieństwa fałszywego alarmu, ponieważ fałszywy alarm prowadzi do nieuzasadnionych kosztów reagowania na alarm, a także powoduje szkody moralne dla właściciela chronionej własności.

Detektorysą stale ulepszane. Na obecnym etapie główne kierunki doskonalenia czujek to zwiększenie ich czułości, zmniejszenie liczby fałszywych alarmów, różnicowanie poruszających się obiektów na podstawie autoryzowanej lub nieautoryzowanej obecności w strefie detekcji.

Jako źródło sygnału elektrycznego, każdy czuły element piroelektryczny jest również źródłem losowych sygnałów szumowych. Dlatego problem minimalizacji zakłóceń fluktuacyjnych, który można rozwiązać za pomocą obwodów, jest aktualny. Są używane różne metody kontrola hałasu.

Po pierwsze, w czujce zainstalowane są elektroniczne dyskryminatory sygnału wejściowego dla poziomu górnego i dolnego, co minimalizuje częstotliwość zakłóceń (rys. 9).

Ryż. 9. Układ progowy do dwukierunkowego ograniczania poziomu sygnału szumowego pasywnej czujki podczerwieni.

Po drugie, zastosowano tryb synchronicznego zliczania impulsów pochodzących z obu torów optycznych. Ponadto obwód jest tak zaprojektowany, że użyteczny sygnał optyczny na wejściu prowadzi do pojawienia się dodatniego impulsu elektrycznego w jednym kanale i ujemnego w drugim. Schemat odejmowania jest stosowany na wyjściu. Jeśli źródłem sygnału jest sygnał elektryczny szumu, to będzie identyczny dla dwóch kanałów, a na wyjściu sygnał wynikowy będzie brakować. Jeśli źródłem sygnału jest sygnał optyczny, wówczas sygnał wyjściowy zostanie zsumowany.

Trzeci, stosowana jest metoda zliczania impulsów. Istotą tej metody jest to, że sygnał rejestracji pojedynczego obiektu nie prowadzi do powstania alarmu, ale ustawia czujkę w tzw. „stanie przedalarmowym”. Jeśli w określonym czasie (w praktyce jest to 20 sekund) sygnał rejestracji obiektu nie zostanie ponownie odebrany, czujka kasuje stan przedalarmowy (rys. 10). Tej metody należy używać ostrożnie i tylko wtedy, gdy jest to uzasadnione. Należy pamiętać, że detektor może nie mieć szans na ustalenie drugiego impulsu i będzie spoczywał spokojnie przykryty kartonowym pudłem.

Ryż. 10. Działanie układu licznika impulsów.

Niezwykła właściwość tworzenia strefy detekcji z matrycą soczewek Fresnela pozwoliła producentom na stworzenie jednolitej konstrukcji detektora i zmianę jego właściwości poprzez wymianę matrycy. W ten sposób ten sam detektor może być obszerny, możliwe jest stworzenie strefy „długiej wiązki” - widzi daleko, ale wąsko, możliwe jest stworzenie detektora - „kurtyny”, za pomocą której możemy odciąć niezbędne części obiektu za pomocą strefy detekcji podobnej do kurtyny.

Z reguły wszystkie czujki wymagają zasilania 12 V DC. Pobór prądu typowej czujki mieści się w przedziale 15 - 40 mA. Sygnał alarmowy jest generowany i przekazywany do centrali alarmowej za pomocą przekaźnika wyjściowego ze stykami normalnie zwartymi.

Zastosowanie przekaźników półprzewodnikowych zamiast przekaźników konwencjonalnych umożliwiło również zmniejszenie zużycia energii. Przypomnę, że detektory te są pasywne, co również pozwala na minimalny pobór prądu. Podobnie jak większość czujek bezpieczeństwa, czujki PIR można odzyskać, tzn. w przypadku wykrycia intruza przejdzie w stan „alarmowy”, w przypadku braku dalszej rejestracji ruchu zostanie przywrócony do stanu „normalnego”. Zwykle dla ułatwienia obsługi czujka ma wbudowaną czerwoną diodę LED, która sygnalizuje stan „alarm”, ale może też przekazywać inne dodatkowe komunikaty.

Do normalnego rozmieszczenia strefy detekcji w przestrzeni należy wziąć pod uwagę zalecaną przez producenta wysokość montażu czujki, która zwykle wynosi 2,2-2,5 metra dla wersji naściennej. Przypominam również, że zmiana orientacji detektora (na boki, do góry nogami) jest niedozwolona.

Przy wyborze czujki należy pamiętać, że mają one różne zakresy temperatur, a jeśli zainstalujemy czujkę pracującą do 0 stopni w nieogrzewanym pomieszczeniu, to możemy spodziewać się problemów z działaniem podczas mrozów zimą.

Przemysł produkuje czujki do montażu wewnątrz, jak i na zewnątrz; te ostatnie mają odpowiedni projekt klimatyczny.Typowa żywotność pasywnych czujek podczerwieni to 5 - 6 lat.

Przykłady detektorów

Ze strefą detekcji typu „długa wiązka”: Astra-5 isp. V, Foton-10A, Foton-15A, Foton-16.

Ze strefą detekcji typu „kurtyna”: Astra-5 isp. B, Astra-531 isp. IR, Ikar-Sh, Ikar-5B, Photon-10B, Photon-10BM, Photon-15B, Photon-16B, Photon-20B, Photon-22B, Photon-Sh, Photon-Sh-1, Photon-Sh2.

Z wolumetryczną strefą detekcji: Astra-5 isp. A, Astra-5 isp. AM, Astra-511, Astra-512, Astra-7 isp. A, Astra-7 isp. B, Foton-9, Foton-9M, Foton-10, Foton-10M, Foton-10M-01, Foton-12, Foton-12-1, Foton-15, Foton-16, Foton-17, Foton-19, Foton-20, Foton-21, Foton-22, Ikar-1A, Ikar-2/1, Ikar-5A, Ikar-7/1.

Aktywne detektory optyczno-elektroniczne.

LiniowyDetektory optoelektroniczne (aktywne detektory IR) z reguły mają budowę dwublokową i składają się z jednostki emitera (BI) i jednostki fotodetektora (BF), tworzących układ optyczny. Nadajnik generuje strumień promieniowania podczerwonego (wiązkę podczerwoną) o określonej charakterystyce, który pada na odbiornik. Pojawienie się optycznie nieprzezroczystego obiektu w strefie detekcji czujki powoduje przerwanie wiązki IR (lub spadek jej mocy) wchodzącej do odbiornika, który analizuje wielkość i czas trwania tego zakłócenia i zgodnie z określonymi algorytm generuje powiadomienie alarmowe poprzez zmianę rezystancji styków podłączonych do pętli alarmowej. Istnieją również detektory o konstrukcji jednoblokowej, których układ optyczny składa się z emitera i fotodetektora połączonych w jednej obudowie oraz reflektora (reflektora). Okna wejściowe BI i BF są zwykle zamykane specjalnymi filtrami (czasem filtry te wykonywane są jako jeden element z pokrywą obudowy czujki). Schemat aktywnej czujki IR przedstawiono na rysunku 11.

Zaletą aktywnych detektorów podczerwieni jest to, że detektyw zdolność nie zależy od charakterystyki promieniowania cieplnego osoby (intruza). Są również niewrażliwe na zmiany charakterystyki promieniowania cieplnego otaczających obiektów (tła) i wynikające z tego zakłócenia termiczne, co jest bardzo ważne podczas pracy na terenach otwartych.

Rysunek 11 - Schemat aktywnego detektora podczerwieni

Wadą aktywnych detektorów podczerwieni jest ich zdolność do tworzenia jedynie liniowej strefy detekcji, co prowadzi do wąskiego zakresu. Częściowo problem ten można rozwiązać organizując powierzchniową strefę detekcji za pomocą detektorów tworzących kilka wiązek IR lub budując barierę IR z kilku detektorów. Ale jednocześnie rozmiar strefy wykrywania dla pierwszej opcji będzie niewielki, a druga opcja będzie wymagała wzrostu kosztów finansowych. Wady obejmują wrażliwość na oświetlenie optyczne.

Ostatnio niektórzy producenci próbowali stworzyć aktywny detektor bezpieczeństwa za pomocą lasera na podczerwień. Tak więc japońska firma Optex wprowadziła niedawno na rynek detektor, który wykorzystuje zasadę skanowania otaczającej przestrzeni wiązką laserową.

Główne cechy funkcjonalne aktywnych czujek IR oraz ich wpływ na zastosowanie i taktykę ochrony

Aktywne detektory IR tworzą liniową strefę detekcji. Mogą służyć do organizowania pierwszej linii ochrony obiektów (blokowanie rozbudowanych ogrodzeń technicznych (płotów), okien lub drzwi na zewnątrz budynku, bram, szybów i kanałów wentylacyjnych itp.). Ponieważ aktywne detektory podczerwieni tworzą liniową strefę detekcji, na ich zastosowanie będzie miał wpływ kształt chronionego obiektu, w zależności od charakterystyki krajobrazu i samego obiektu. Chronione obiekty muszą być proste, w przeciwnym razie obiekt jest podzielony na kilka prostych odcinków, do których zablokowania służy osobna czujka (patrz rys. 12, 13).

Rysunek 12 – Nieprawidłowe użycie aktywnego detektora podczerwieni

Rysunek 12 przedstawia nieprawidłowe użycie aktywnego detektora podczerwieni. W strefach A i B intruz może wejść przez strzeżone ogrodzenie. Jednocześnie w strefie B strefa detekcji czujki znajduje się poza chronionym obiektem, gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo jej przypadkowego nałożenia (kołysające się gałęzie drzew, działania przypadkowych przechodniów itp.), co spowoduje prowadzić do powstania fałszywego powiadomienia alarmowego.

Rysunek 13 - Schemat ochrony obiektu o złożonym kształcie

Na rysunku 13 przedstawiono przykładowy schemat ochrony obiektu o złożonym kształcie za pomocą kilku detektorów. Podział obiektu na sekcje powinien być wykonany w taki sposób, aby intruz nie mógł przeniknąć przez obiekt bez zablokowania wiązki IR, tj. maksymalna odległość między blachą ogrodzeniową a wiązką IR (wyimaginowana linia między BI a BP) powinna być mniejsza niż wymiary osoby (około 300 - 350 mm).

Główne cechy funkcjonalne aktywnego detektora podczerwieni to maksymalny zasięg działania, współczynnik bezpieczeństwa, czułość i odporność na zakłócenia.

Maksymalny zasięg działania to maksymalna możliwa odległość, na jaką można rozdzielić nadajnik i odbiornik czujki, pod warunkiem spełnienia wymagań normy krajowej.

Współczynnik bezpieczeństwa to maksymalna wartość zmniejszenia przepływu energii podczerwieni, która nie prowadzi do powstania powiadomienia alarmowego. Współczynnik ten charakteryzuje odporność czujki na czynniki meteorologiczne (deszcz, opady śniegu, mgła). Minimalne dopuszczalne współczynniki bezpieczeństwa zależą od zakresu pracy i są podane w normie krajowej. Ponieważ na terenie obiektu nie występują opady atmosferyczne, wymagania dotyczące współczynnika bezpieczeństwa czujek przeznaczonych do pracy w pomieszczeniach są znacznie niższe niż w przypadku czujek przeznaczonych do pracy na zewnątrz.

Konkretne wartości maksymalnego zasięgu działania oraz współczynnika bezpieczeństwa dla każdego modelu czujki ustala producent.

Aby zapewnić możliwość zastosowania na różnych obiektach, większość nowoczesnych aktywnych czujek IR posiada możliwość regulacji zasięgu. Z reguły regulacja jest dyskretna, każda jej wartość odpowiada pewnemu przedziałowi zakresu. Nie wolno uruchamiać czujki, jeśli rzeczywisty zasięg nie odpowiada zakresowi ustawionemu podczas regulacji. Jeżeli rzeczywisty zasięg przekroczy zadany, współczynnik bezpieczeństwa może okazać się niewystarczający, co w przypadku opadów atmosferycznych (intensywny śnieg, deszcz, gęsta mgła) może doprowadzić do nieprawidłowego działania czujki (objawiającego się powiadomienie o fałszywym alarmie i brak możliwości załączenia czuwania). Jeżeli rzeczywisty zasięg będzie mniejszy od ustawionej mocy promieniowania IR padającego na odbiornik, będzie on nadmierny, co w niektórych przypadkach może doprowadzić do przeoczenia intruza. Nadmierna moc sygnału wynika również z faktu, że aktywne detektory IR mają minimalny zasięg. Odległość między BI a BF nie może być mniejsza niż wartość podana w dokumentacji eksploatacyjnej dołączonej do czujki.

Czułość aktywnej czujki IR to czas przerwy w wiązce podczerwieni, powyżej którego czujka powinna wygenerować powiadomienie alarmowe. Minimum dopuszczalna wartość czułość dla czujek pracujących na terenach otwartych jest regulowana normą krajową i wynosi 50 ms.

Wartość ta wyznaczana jest z uwzględnieniem cech antropometrycznych człowieka i odpowiada przekroczeniu przez intruza strefy detekcji czujki biegnącej z maksymalną prędkością. Nowoczesne detektory zapewniają dyskretną regulację czułości do 400 - 500 ms.

Zaleca się ustawienie wartości czułości uwzględniając najbardziej prawdopodobny czas przebywania intruza w strefie detekcji, który zależy od jego wielkości i szybkości poruszania się. Przykładowo, jeśli czujka jest zainstalowana na otwartej przestrzeni, gdzie intruz będzie mógł wbiec i przekroczyć strefę z dużą prędkością, należy ustawić wysoką czułość (50 ms). Jeżeli intruz nie ma możliwości wystartowania i poruszania się z dużą prędkością (np. podczas blokowania wąskiej przestrzeni pomiędzy dwoma płotami) wartość czułości można ustawić w zakresie 100 - 200 ms. Jeżeli intruz zostanie zmuszony do przebywania w strefie przez odpowiednio długi czas, np. podczas przechodzenia przez zablokowany teren lub przechodzenia przez ogrodzenie (ogrodzenie), wartość czułości można ustawić w zakresie 400 - 500 ms. Poprawność doboru wartości czułości należy sprawdzić po zainstalowaniu i skonfigurowaniu czujki na obiekcie, wykonując testowe przekroczenia strefy w najbardziej prawdopodobny sposób iz największą możliwą prędkością. Po każdym przekroczeniu strefy detekcji czujka musi wygenerować powiadomienie alarmowe. Poza uzasadnionymi przypadkami nie zaleca się ustawiania maksymalnej czułości (50 ms), ponieważ. zmniejsza to odporność czujki na zakłócenia.

Odporność na zakłócenia to czas przerwania wiązki podczerwieni, w przypadku braku którego czujka nie generuje powiadomienia alarmowego. Minimalna dopuszczalna wartość odporności na zakłócenia dla czujek pracujących na terenach otwartych jest regulowana normą krajową i wynosi 35 ms. Wartość ta jest ustalana z uwzględnieniem wielkości i prędkości poruszania się najbardziej prawdopodobnych przeszkód, takich jak spadające liście, latające ptaki itp.

W nowoczesnych domowych detektorach zmiana odporności na zakłócenia następuje automatycznie jednocześnie ze zmianą czułości w procesie jej regulacji. Zwiększeniu odporności czujki na zakłócenia sprzyja zastosowanie w niej podwójnej (zsynchronizowanej) wiązki IR. Zależność między czułością a odpornością na zakłócenia dla nowoczesnych domowych aktywnych czujek IR przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Parametr	Oznaczający
Wrażliwość, pani
Odporność na hałas, ms

Wpływ czynników zewnętrznych na działanie aktywnych czujek IR i zalecenia dotyczące jego ograniczenia

1) czynnik temperaturowy. Negatywnie na działanie czujki wpływa temperatura otoczenia, jeśli jej wartość przekracza dopuszczalne wartości temperatury pracy ustawionej dla tej czujki. Aby ograniczyć możliwość przegrzania czujki, w miarę możliwości należy unikać instalowania jej w miejscach, w których będzie narażona na długotrwałe bezpośrednie działanie promieni słonecznych, a także stosować przyłbice ochronne. Do użytku w miejscach, gdzie zimowy czas często obserwuje się bardzo niskie temperatury (minus 40°C i poniżej), konieczne jest wybranie czujek, które mają wbudowane automatyczne podgrzewanie płytki i optyki. Dolna wartość zakresu temperatur pracy dla nowoczesnych domowych czujek wynosi minus 40°С, przy wbudowanym ogrzewaniu spada do minus 55°С. Jeżeli temperatura powietrza spadła poniżej dopuszczalnych wartości czujki należy liczyć się z tym, że może ona nie wykryć intruza, wskazane jest zorganizowanie ochrony obiektu poprzez patrolowanie.

2) Rozbłysk optyczny. Przyczyną wysokiego oświetlenia może być zarówno słońce, jak i źródła Sztuczne oświetlenie. Obecność detektora światła w oknie wejściowym BF, którego rzeczywista wartość przekracza normy określone w normie krajowej (ponad 20 000 luksów ze światła naturalnego i źródeł światła zasilanych ze źródeł prądu stałego oraz 1000 luksów ze źródeł światła ( w tym świetlówki) zasilane z sieci prądu zmiennego) mogą powodować fałszywe alarmy lub omijać intruza. Aby wykluczyć wpływ tego czynnika na działanie czujki, należy ją zamontować w taki sposób, aby bezpośrednie światło słoneczne nie padało na okno wejściowe BF (jest to szczególnie ważne podczas zachodu lub wschodu słońca, kiedy różne przyłbice ochronne są nieskuteczne) oraz promieniowanie z silnych urządzeń oświetleniowych (reflektorów, silnych lamp fluorescencyjnych itp.). Większość aktywnych czujek IR znajdujących się na „Liście…” jest dziś odporna na naturalne światło do 30 000 luksów.

3) Opad atmosferyczny. Opady atmosferyczne mają negatywny wpływ na współczynnik bezpieczeństwa detektora ze względu na tłumienie promieniowania na skutek rozpraszania przez krople wody lub płatki śniegu. Mogą również powodować pojawianie się wilgoci w obudowach bloków czujki, co może spowodować utratę jej wydajności. Zimą okienka wejściowe detektorów również mogą ulec oblodzeniu. Współczynnik bezpieczeństwa nowoczesnych czujek z reguły pozwala im na poprawną pracę w obecności opadów atmosferycznych, jednak w przypadku ich szczególnej intensywności może wystąpić awaria czujki (objawiająca się ciągłym generowaniem powiadomienia alarmowego i niemożność uzbrojenia). W takim przypadku należy zorganizować ochronę obiektu poprzez patrolowanie. W celu ograniczenia szkodliwego wpływu opadów atmosferycznych można stosować przyłbice ochronne, należy przeprowadzać częstszą konserwację (czyszczenie okien wejściowych z lodu i śniegu) czujki. Konieczne jest stosowanie czujek o wyższym stopniu ochrony obudowy (nie niższym niż IP54 zgodnie z GOST 14254), staranne uszczelnienie wlotowych otworów technologicznych w obudowach bloków podczas instalacji. W przypadku zainstalowania czujki na niewielkiej wysokości od gruntu lub innej powierzchni (np. bezpośrednio nad ogrodzeniem) stopniowo narastająca warstwa śniegu (zaspa śnieżna) może zablokować strefę detekcji czujki, co spowoduje ciągłe generowanie fałszywy alarm. Strefa detekcji detektora może być również blokowana przez formujące się sople lodu, jeśli znajduje się pod jakimiś wystającymi konstrukcjami i ich elementami. Aby zapobiec nieprawidłowemu działaniu detektora, konieczne jest usuwanie śniegu gromadzącego się w strefie detekcji, usuwanie powstałych sopli w odpowiednim czasie. Jeżeli czujka montowana jest wzdłuż górnej krawędzi ogrodzenia, zaleca się przesunięcie jej od osi ogrodzenia w głąb obiektu.

4) Interferencja elektromagnetyczna(EMP). Źródłem pola elektromagnetycznego mogącego wpływać na działanie detektora mogą być zarówno pracujące urządzenia elektryczne dużej mocy, jak i atmosferyczne wyładowania elektryczne (burza z piorunami). Do pracy na zewnątrz należy stosować czujniki, które mają odporność na pole elektromagnetyczne zgodnie z GOST R 50009 (wyładowania elektrostatyczne, pole elektromagnetyczne, impulsy elektryczne w obwodzie zasilania) co najmniej 3 stopnie. W przypadku instalowania czujek na zewnątrz konieczne jest ułożenie długich przewodów połączeniowych narażonych na działanie pola elektromagnetycznego. Aby ograniczyć wpływ pola elektromagnetycznego na działanie wykrywacza, należy wszystkie przewody łączące ułożyć w metalowych wężach (rurach stalowych) i zastosować uziemienie.

5) Zmiana położenia w przestrzeni konstrukcji, na których zamocowane są bloki czujki. Zmiany te mogą być zarówno naturalne, jak i spowodowane przez człowieka. Przyczyną ich powstawania mogą być np. drgania spowodowane działaniem jakichkolwiek mechanizmów lub ruchem ciężkich pojazdów, sezonowymi ruchami gruntu, naprawami i innymi pracami prowadzonymi w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca instalacji czujki. Ich konsekwencją mogą być fałszywe alarmy i spadek współczynnika bezpieczeństwa. Aby zapobiec wpływowi tego czynnika na pracę czujki należy w miarę możliwości montować ją na podstawach nie narażonych na wibracje, odkształcenia oraz posiadających stabilne podłoże ( ściany nośne budynki stołeczne itp.).

6) Obecność drobnych cząstek stałych w powietrzu. Cząstki te mogą być zarówno pochodzenia naturalnego (kurz, pyłki roślin), jak i technogenicznego (kurz, sadza itp.). Ich osadzanie się na okienku wejściowym czujki prowadzi do obniżenia współczynnika bezpieczeństwa. Aby zwalczyć to zjawisko, w miejscach o dużej zawartości pyłu lub sadzy w powietrzu należy przeprowadzać częstszą konserwację czujki. Cechy eksploatacyjne aktywnych czujek IR.

Zasilanie czujek aktywnych co do zasady dopuszcza się do realizacji ze źródła prądu stałego o napięciu znamionowym 12 lub 24 V. Zaleca się stosowanie źródeł o napięciu znamionowym 24 V do zasilania czujek pracujących w otwarte przestrzenie (zwłaszcza przy dużej długości pętli zasilających) Zasilanie wbudowanego ogrzewania (jeśli występuje) odbywa się z reguły z oddzielnego źródła podłączonego do specjalnie do tego celu zaprojektowanych zacisków.Moc wyjściowa źródeł musi odpowiadać obciążeniu.

Cechy organizacji bariery IR

Odstęp między czujkami powinien być tak dobrany, aby intruz nie miał możliwości przeczołgania się między wiązkami IR bez ich zablokowania. W przypadku zastosowań zewnętrznych zaleca się odstępy około 350 mm. Aby zorganizować barierę podczerwieni, można zastosować detektory o kilku częstotliwościach roboczych. Jest to konieczne, aby wykluczyć wpływ promieniowania jednego detektora na działanie sąsiedniego. W przypadku konieczności zastosowania w barierze czujek przekraczających liczbę częstotliwości pracy, należy je zainstalować w taki sposób, aby wiązki IR czujek pracujących na tej samej częstotliwości były skierowane ku sobie (Rysunek 14). W ten sam sposób możliwe jest zorganizowanie bariery dwuwiązkowej detektorów o jednej częstotliwości roboczej.

Rysunek 14 - Przykład barierowych detektorów podczerwieni działających na tej samej częstotliwości

W przypadku konieczności stworzenia bariery IR w płaszczyźnie poziomej czujki należy zainstalować w taki sposób, aby promieniowanie o tej samej częstotliwości pracy blisko położonych PI było wielokierunkowe i nie mogło jednocześnie padać na okno wejściowe jednego BP (rysunek 15).

Rysunek 15 - Przykład bariery IR w płaszczyźnie poziomej

Ustawienie parametrów czujki, niezbędnych do pracy na każdym obiekcie, odbywa się za pomocą przełączników lub poprzez programowanie. Proces programowania parametrów opisany jest w dokumentacji eksploatacyjnej dołączonej do czujki. Po zamontowaniu czujki na obiekcie i podłączeniu zasilania należy wyregulować wzajemne położenie nadajnika i odbiornika czujki. Zgrubna regulacja odbywa się wizualnie poprzez przybliżone ustawienie ich osi optycznych lub zgodnie ze wskazaniami wskaźnika promieniowania IR (jeśli ten wskaźnik jest dostępny). W niektórych modelach czujek (np. IO209-32 „SPEK-1115”) przewidziano w tym celu specjalny celownik optyczny. Po zakończeniu regulacji zgrubnej należy wykonać regulację (dokładną) bloków. Odbywa się to poprzez płynne obracanie bloku w różnych kierunkach pod niewielkim kątem w płaszczyźnie poziomej i pionowej za pomocą urządzeń regulacyjnych (śrub lub kół zamachowych) przewidzianych w konstrukcji detektora. Proces regulacji kontrolowany jest, w zależności od konkretnego modelu czujki, albo poprzez wskazania woltomierza podłączonego do specjalnego złącza, albo poprzez zmianę wbudowanej sygnalizacji świetlnej. Regulacja jest uważana za zakończoną przy maksymalnych odczytach woltomierza lub w obecności wskazania świetlnego, którego rodzaj jest wskazany w dokumentacji operacyjnej. UWAGA. Ustawienie bloków detektora zapewnia obecność niezbędnej mocy promieniowania IR w oknie wejściowym BF, a także osiągnięcie maksymalnego współczynnika bezpieczeństwa i jest procedurą konieczną i obowiązkową, nawet jeśli po zgrubnej regulacji detektor wejdzie w stan w trybie czuwania i jest w stanie wygenerować powiadomienie alarmowe w przypadku przekroczenia strefy detekcji.

Zdalna kontrola pracy służy do sprawdzania działania czujki z poziomu centralnej konsoli monitoringu. Odbywa się to poprzez krótkotrwałe załączenie specjalnie do tego celu przeznaczonego wyjścia oraz dodatniego wyjścia zasilacza. W efekcie następuje krótkotrwała przerwa w emisji promieniowania BI, po której czujka musi wydać powiadomienie alarmowe. Ta funkcja wymaga dodatkowego okablowania, ale może być przydatna, gdy ochrona obwodowa długi lub utrudniony dostęp do czujki (np. zimą). Jeżeli czujka jest zamontowana w taki sposób, że jej strefa detekcji skierowana jest wzdłuż rozszerzonej powierzchni (ogrodzenia, ściany itp.) .P), może wystąpić efekt ponownego odbicia, który polega na tym, że oprócz bezpośredniego promieniowania IR, na okno wejściowe BF padać będzie również promieniowanie odbite (rys. 16). W rezultacie z wystarczającą mocą ponownie odzwierciedlone promieniowania, czujka nie będzie generować powiadomień alarmowych, gdy główny zostanie zablokowany. Efekt ten może objawiać się również podczas opadów o niskiej intensywności, kiedy promieniowanie podczerwone odbija się od płatków śniegu i kropel wody.

Rysunek 16 — Efekt odbicia

Aby wyeliminować negatywny wpływ efektu odbicia w nowoczesnych domowych czujkach, możliwe jest włączenie tzw. „tryb inteligentnego przetwarzania sygnału”, którego istotą jest generowanie przez czujkę powiadomienia alarmowego, gdy moc promieniowania IR na oknie wejściowym BF spadnie o około 70%.

Na rynku krajowym aktywne detektory podczerwieni są obecnie reprezentowane głównie przez produkty rosyjskiej firmy SPEC CJSC (St. Petersburg), japońskich firm Optex i Aleph, niemieckiego Bosch i kilku innych.

Do tej pory tylko detektory produkowane przez CJSC „SPEK” w pełni spełniają wymagania krajowych norm krajowych i ETT. Poniżej znajdują się zalecenia dotyczące ich wyboru do ochrony różnych obiektów, biorąc pod uwagę główne cechy i cechy. Należy zauważyć, że cechy konstrukcyjne aktywnych czujek IR, zwłaszcza przeznaczonych do pracy na terenach otwartych, decydują o ich wysokim koszcie. W związku z tym zastosowanie większości z nich będzie najwłaściwsze przy dość ważnych obiektach.

Wybór detektorów jednowiązkowych (lub podwójnych zsynchronizowanych wiązek IR) jest generalnie oparty na maksymalnym zasięgu działania. Niewskazane jest stosowanie czujki o maksymalnym zasięgu działania znacznie przekraczającym rzeczywiste rozmiary chronionego obiektu. Do pracy w obszarach, gdzie zimą często występują bardzo niskie temperatury (minus 40°C i poniżej) konieczne jest wybranie czujek, które mają wbudowane automatyczne grzanie płytki i optyki. Instalację, podłączenie, konfigurację i obsługę czujek należy przeprowadzić ściśle według załączonej dokumentacji eksploatacyjnej. Niektóre czujki mogą być również używane w pomieszczeniach. W takim przypadku ich maksymalny zasięg działania jest zwiększony ze względu na niższe wymagania dotyczące współczynnika bezpieczeństwa, co powinno znaleźć odzwierciedlenie w dokumentacji eksploatacyjnej. Każda aktywna czujka IR znajdująca się na liście jest przypisana symbol typ „IO209-XX/U”, gdzie „I” oznacza typ produktu (detektor), „O” – zakres (zabezpieczenie), „2” – charakterystyka strefy detekcji (liniowa), „09” - zasada działania (optyczna elektroniczna), „XX” - numer seryjny rozwój, zarejestrowany w określony sposób, poprzez ukośnik „Y” - numer seryjny modyfikacji projektu (jeśli jest kilka modyfikacji).

Rysunek 17 — IO209-16 „SPEK-7”

IO209-16 "SPEK-7".Czujka wielowiązkowa produkowana jest w dwóch wersjach (modyfikacjach) IO209-16/1 „SPEK-7-2” (formuje 2 wiązki w odstępie 350 mm) oraz IO209-16/2 „SPEK-7-6” (formuje 6 belki w odstępie 70 mm). Emitery i fotodetektory montowane są w pojedynczych obudowach (tzw. kolumny KI i KF). Czujkę zaleca się stosować do ochrony otworów bramowych, furtek, blokowania dostępu do okien i drzwi budynku od zewnątrz. Jednocześnie IO209-16/2 „SPEK-7-6” jest w stanie wykryć rękę wyciągniętą przez strefę detekcji. Obie wersje czujki mają zasięg działania od 0,4 do 15 m (na zewnątrz), 4 poziomy czułości. W barierze IR można zastosować do 5 czujek. W tym przypadku elementy CI są łączone linią synchronizacji. CF można zarówno synchronizować, jak i pracować z własnymi ustawieniami. Maksymalna długość linii synchronizacji między sąsiednimi CI lub CF wynosi nie więcej niż 10 m. Synchronizacja pozwala zaoszczędzić pieniądze, układając mniejszą liczbę pętli. Istnieje możliwość ustawienia ilości wiązek IR, których jednoczesne przecięcie jest niezbędne do wygenerowania powiadomienia alarmowego, co zwiększa odporność czujki na przekraczanie strefy detekcji przez małe zwierzęta, ptaki itp. Detektor może być również używany w pomieszczeniach.

IO209-17 "SPEK-8" Detektor posiada podwójną wiązkę podczerwieni w płaszczyźnie poziomej, 4 częstotliwości pracy, 4 wartości czułości, wbudowane ogrzewanie. Zasięg czujki wynosi od 35 do 300 m. Czujka polecana jest do blokowania odcinków prostych o długich obwodach m.in. na obszarach o zimnym klimacie.

Rysunek 18 — IO209-17 „SPEK-8”

Rysunek 19 — IO209-22 „SPEK-11”

IO209-22 "SPEK-11"Maksymalny zasięg działania wynosi 150 m (na zewnątrz). Czujka posiada 1 wiązkę IR, 2 częstotliwości pracy, 2 wartości czułości. Ten detektor jest przeznaczony do użytku w strefach wybuchowych klasy 1 i 2 pomieszczeń i instalacji zewnętrznych zgodnie z GOST R 52350.14 (klasy B-Ia, B-Ib, B-Ig zgodnie z PUE) i innymi dokumentami regulacyjnymi regulującymi użycie urządzeń elektrycznych w strefach zagrożonych wybuchem. Wykonanie przeciwwybuchowe typu „ognioodporna skorupa”. Oznaczenie ochrony przeciwwybuchowej 1 Ex d IIB T5 X. Czujka może być również stosowana wewnątrz pomieszczeń. Aplikacja na inne obiekty jest niepraktyczna ze względu na wysoki koszt.

IO209-29 "SPEK-1112" Detektor z dwoma poziomymi brak synchronizacji promienie podczerwone. Dzięki obecności dwóch przekaźników wyjściowych czujka umożliwia określenie kierunku przejścia EA przez intruza (gdy wiązki przecinają się w jednym kierunku, jeden przekaźnik otwiera się, a gdy wiązki przecinają się w drugim kierunku, drugi ). Zasięg działania - od 10 do 150 m. Detektor posiada wbudowane ogrzewanie, 4 częstotliwości pracy, 2 wartości czułości. Polecany do ochrony różnych obiektów, m.in. na obszarach o zimnym klimacie.

Rysunek 20 — IO209-29 „SPEK-1113”

IO209-29 "SPEK-1113" Detektor ma konstrukcję jednoblokową z reflektorem, 5 częstotliwości pracy, 4 wartości czułości. Zasięg działania - od 5 do 10 m (na zewnątrz). Nie ma wbudowanego ogrzewania. Zaleca się stosować do blokowania otworów bramowych, furtek, wylotów kanałów wentylacyjnych, szybów wentylacyjnych i innych drobnych przedmiotów. Ze względu na stosunkowo niski koszt wskazane byłoby zastosowanie detektora m.in. do ochrony przedmiotów zwykłych, pojedynczych obiektów budownictwa mieszkaniowego itp. Detektor może być używany w pomieszczeniach.

Rysunek 21 — IO209-32 „SPEK-1115”

IO209-32 "SPEK-1115"Produkowany jest w czterech wersjach, różniących się maksymalnym zakresem roboczym i obecnością wbudowanego ogrzewania:

a) IO209-32/1 „SPEK-1115” ma zasięg od 1 do 75 m;

b) IO209-32/2 „SPEK-1115M” ma zasięg od 1 do 75 m i wbudowane ogrzewanie;

c) IO209-32/3 „SPEK-1115-100” ma zasięg od 1 do 100 m;

d) IO209-32/4 „SPEK-1115M-100” ma zasięg od 1 do 100 m i wbudowane ogrzewanie.

detektorposiada podwójną wiązkę IR w płaszczyźnie pionowej, 4 częstotliwości pracy, 4 wartości czułości. Polecany do ochrony różnych obiektów, m.in. na obszarach o zimnym klimacie (dla wersji z literą „M”).

IO209-29 "SPEK-1117"Czujka ta jest uproszczoną modyfikacją czujki „SPEK-1115” i charakteryzuje się niższym kosztem, przez co wskazane będzie jej stosowanie m.in. oraz do ochrony przedmiotów zwykłych, pojedynczych obiektów budownictwa mieszkaniowego itp. Czujka posiada podwójną wiązkę podczerwieni w płaszczyźnie pionowej, 1 częstotliwość pracy, 2 wartości czułości.

Importowane czujki obecne na krajowym rynku TCO często nie odpowiadają obowiązującej normie krajowej i ETT w zakresie odporności na niskie temperatury otoczenia oraz parametrów przełączania przekaźników wyjściowych. Również zagraniczni producenci w charakterystyce technicznej swoich detektorów nie podają wartości współczynnika bezpieczeństwa.

Lista dokumentacji regulacyjnej i technicznej, której wymagania należy wziąć pod uwagę podczas studiowania tego tematu.

1. R78.36.026-2012 Zalecenia. Wykorzystanie technicznych narzędzi detekcji opartych na różnych zasadach fizycznych do ochrony terenów ogrodzonych i terenów otwartych.

2. R78.36.028-2012 Zalecenia. Środki techniczne wykrywanie włamań i zagrożeń różnego rodzaju. Cechy doboru, działania i zastosowania w zależności od stopnia ważności i zagrożenia obiektów.

3. R78.36.013-2002 - „Zalecenia. Fałszywe alarmy technicznych środków ochrony i sposoby radzenia sobie z nimi.

4. R78.36.036-2013" zestaw narzędzi w sprawie doboru i zastosowania pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów podczerwieni”.

5. R78.36.031-2013 „Inwentaryzacja obiektów, mieszkań i MIG przyjętego jako ośrodeklizowane bezpieczeństwo”.

6. R78.36.022-2012 "Poradnik metodyczny wykorzystania detektorów fal radiowych i zespolonych w celu zwiększenia zdolności detekcji i odporności na zakłócenia."

7. GOST R 50658-94 Systemy alarmowe. Część 2. Wymagania dla systemów sygnalizacji włamania. Rozdział 4. Ultradźwiękowe detektory Dopplera do przestrzeni zamkniętych.

8. GOST R 50659-2012 Dopplerowskie detektory fal radiowych do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych. Ogólne wymagania techniczne i metody badań.

9. GOST R 54455-2011 (IEC 62599-1:2010) System sygnalizacji włamania i napadu. Metody badań odporności na zewnętrzne czynniki wpływające, zmodyfikowane w odniesieniu do międzynarodowej normy IEC 62599-1:2010 Systemy alarmowe. Część 1: Metody badań środowiskowych.

10. GOST R 50777-95 Systemy alarmowe. Część 2. Wymagania dla systemów sygnalizacji włamania. Rozdział 6. Pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni do pomieszczeń zamkniętych.

11. GOST R 51186-98 Pasywne alarmy antywłamaniowe do blokowania przeszklonych konstrukcji w przestrzeniach zamkniętych. Ogólne wymagania techniczne.

12. GOST R 54832-2011 Wykrywacze punktów bezpieczeństwa kontakt magnetyczny. Ogólne wymagania techniczne.

13. GOST R 52434-2005 Optoelektroniczne aktywne detektory bezpieczeństwa. Ogólne wymagania techniczne.

14. GOST 31817.1.1-2012 Systemy alarmowe. Część 1. Ogólne wymagania. Sekcja 1. Postanowienia ogólne.

15. GOST 52435-2005 Środki techniczne alarmów bezpieczeństwa. Klasyfikacja. Ogólne wymagania techniczne i metody badań.

16. GOST R 52551-2006 Systemy ochrony i bezpieczeństwa. Warunki i definicje.

17. GOST R 52650-2006 Połączone radiowe i pasywne czujniki bezpieczeństwa na podczerwień do zamkniętych przestrzeni. Ogólne wymagania techniczne i metody badań.

18. GOST R 52651-2006 Liniowe radiowe detektory bezpieczeństwa na obrzeżach. Ogólne wymagania techniczne i metody badań.

19. GOST R 52933-2008 Powierzchniowe pojemnościowe czujki bezpieczeństwa do pomieszczeń. Ogólne wymagania techniczne.

20. GOST R 53702-2009 Wibracyjne powierzchniowe czujki bezpieczeństwa do blokowania konstrukcji budowlanych pomieszczeń zamkniętych i sejfów.

21. GOST 32321-2013 Czujniki bezpieczeństwa powierzchniowego kontaktu z wstrząsami do blokowania przeszklonych konstrukcji w pomieszczeniach zamkniętych.Ogólne wymagania techniczne.

22. Wykaz urządzeń ochrony technicznej spełniających „Ujednolicone wymagania techniczne dla scentralizowanych systemów nadzoru przeznaczonych do użytku w prywatnych jednostkach ochrony” oraz „Ujednolicone wymagania techniczne dla podsystemów ochrony obiektów przeznaczonych do stosowania w prywatnych jednostkach ochrony”.

23. www.ktso.ru

24. www.guarda.ru

Pytania do samokontroli.

1. Co jest czułym elementem w czujkach PIR?

2. Dlaczego strefa detekcji czujki PIR jest podzielona na poziomy?

3. Jakie są główne typy stref detekcji dla czujek PIK?

4. Jaki rodzaj strefy detekcji mają testowane przez nas aktywne detektory podczerwieni?

5. Podaj przykład aktywnego detektora podczerwieni.