Rilevatori di movimento a infrarossi passivi. I migliori termometri a infrarossi in base alle recensioni dei clienti Tipi e portata

Questi strumenti sono dispositivi che utilizzano strumenti ottici e sensori per rilevare un evento non autorizzato. L'analisi finale del segnale avviene nel circuito elettronico. I rilevatori optoelettronici sono spesso utilizzati nei sistemi di sicurezza e di allarme antincendio.

I motivi principali per cui sono così popolari sono:

alta efficienza;
diverse aree di ubicazione;
piccolo costo.

La parte ottica di questi dispositivi opera nella regione della radiazione infrarossa. Esistono molti modi per installare i dispositivi a infrarossi.

Passivo

Applicato sistemi di sicurezza. I principali vantaggi sono prezzo basso e una vasta gamma di applicazioni. I dispositivi passivi analizzano i cambiamenti nella radiazione IR.

Attivo

Il principio di funzionamento consiste nella stima della differenza di intensità del raggio IR, che viene prodotto dall'emettitore. L'emettitore e il ricevitore possono essere in blocchi diversi e in uno. Nel primo caso è tutelata solo quella parte del territorio che si trova tra di loro.

Se entrambi i dispositivi sono nello stesso modulo, viene utilizzato un riflettore speciale.

Esistono anche dispositivi optoelettronici indirizzabili che trasmettono il segnale della centrale e indicano un codice univoco per qualsiasi dispositivo. Grazie a ciò, puoi scoprire con precisione il luogo in cui ha funzionato il sensore. Tuttavia, il prezzo di tali dispositivi è più alto, ma se lo desideri sistema affidabile, allora questa è l'opzione migliore.

C'è un altro tipo di rivelatori - analogico indirizzabile. Questa opzione trasmette le informazioni digitalizzate alla centrale, dove si decide se applicare la segnalazione di allarme.

Esistono diverse opzioni per il trasferimento dei dati: canale via cavo e radio.

Rilevatori di sicurezza

Le zone di localizzazione di questi dispositivi possono essere volumetriche, di superficie e lineari. Ognuno di questi tipi è un sensore di movimento, si scopre che rileva il movimento in un'area protetta.

L'uso di dispositivi di superficie è vincolato dal blocco delle strutture all'interno. I lineari sono solitamente utilizzati per le aree esterne.

I dispositivi optoelettronici sono negativi alla presenza di correnti d'aria ea sorgenti luminose estranee.

I dispositivi lineari attivi sono più piccoli di altri, a seconda dell'influenza di fattori esterni. Ma sono difficili da configurare, soprattutto quando si utilizzano dispositivi con un ampio raggio d'azione.

Rivelatori d'incendio

Questo tipo di dispositivo è suddiviso in rivelatori torniti e lineari. Nel primo caso, il dispositivo ha un blocco fumo ed è un labirinto con un trasmettitore e un ricevitore alle estremità. Se il fumo penetra all'interno, la radiazione IR viene dispersa e questo viene notato dal ricevitore.

Tali dispositivi sono utilizzati in molte strutture, principalmente servizi, ovvero uffici, negozi e così via. In base al tipo di invio del segnale dati, i rilevatori optoelettronici sono suddivisi in soglia e analogico indirizzabile. E in base al metodo di connessione con i dispositivi del sistema antincendio, sono divisi in canale cablato e radio.

Tali dispositivi sono abbastanza versatili e aiutano a garantire la sicurezza antincendio. Ma per stanze grandi, questo tipo di rivelatore non dovrebbe essere usato meglio.

In questi casi, i dispositivi optoelettronici lineari sono più adatti. Controllano la densità dell'aria elaborando i parametri IR. I rilevatori di linea includono un trasmettitore e un ricevitore e sono dispositivi attivi.

Modelli popolari

Arton-IPD 3.1M

Rivelatore di fumo ottico spot antincendio SPD-3.1 (IPD-3.1M). Il dispositivo è progettato per rilevare incendi in spazi chiusi di edifici e strutture, accompagnati dalla comparsa di fumo. Quando attivato, trasmette un segnale alla centrale.

Progettato per il funzionamento continuo 24 ore su 24 su un circuito a due fili in corrente continua o alternato allarme antincendio. La tensione di alimentazione nominale del circuito è di 12 o 24 V. Per azionare i rivelatori con la centrale secondo lo schema a quattro fili per il collegamento dei rivelatori, viene utilizzato il modulo di adattamento del circuito MUSH-2.

Astra-7B (IO409-15B)

L'annunciatore è ottico-elettronico volumetrico di sicurezza. Progettato per rilevare la penetrazione nell'area protetta e generare una notifica di allarme aprendo i contatti di uscita del relè di allarme.

È installato a soffitto, la zona di rilevamento è circolare e volumetrica, l'altezza massima di installazione è fino a 5 metri. Analisi del segnale a microprocessore, compensazione della temperatura, resistenza all'illuminazione esterna, controllo apertura cassa, relè optoelettronico. Può funzionare a temperature da -30 a +50 C e umidità fino al 95%.

AMBRA

Progettato per rilevare l'intrusione nell'area protetta di una stanza chiusa. Genera un allarme aprendo i contatti del relè. Ampiamente usato nei sistemi di allarme di sicurezza.

Rileva il movimento in una zona con una portata di 12 m e una larghezza di 20 m, un angolo di visione di 90 gradi. L'altezza di installazione consigliata è di 2,4 m. Tensione di alimentazione 12V, funziona a temperature da -30 a +55C. Rileva il movimento a velocità di 0,3...3 m/s.

Video utile

Il video spiega in dettaglio il dispositivo e il principio di funzionamento dei dispositivi utilizzando l'esempio di un rilevatore di fumo autonomo DIP-34AVT dell'azienda.

Conclusione

Gli emettitori optoelettronici sono un componente comune ed efficace per i sistemi di allarme antincendio e di sicurezza. I loro principali vantaggi includono prezzo relativamente basso, versatilità e affidabilità.

La principale limitazione all'uso di tali dispositivi sono i problemi quando si lavora in un ambiente con ottimo contenuto polvere, cioè locali industriali. Anche i rivelatori optoelettronici sono soggetti a interferenze elettromagnetiche.

I rilevatori optoelettronici sono dispositivi in cui dispositivi e sensori ottici vengono utilizzati per rilevare un evento di allarme. vari disegni. Ulteriore elaborazione il segnale ricevuto è effettuato da un circuito elettronico. Tali dispositivi sono ampiamente utilizzati sia nei sistemi di sicurezza che di allarme antincendio.

I motivi principali della loro popolarità sono:

alta efficienza;
la possibilità di formare zone di rilevamento di varie configurazioni;
prezzo relativamente basso.

La parte ottica di questi rivelatori opera nella gamma di radiazioni infrarosse (IR). Esistere varie opzioni versioni di sensori a infrarossi, differenti per principio di funzionamento, scopo e caratteristiche applicative.

Passivo.

Utilizzato nei sistemi di allarme di sicurezza. I loro principali vantaggi sono la disponibilità economica e un'ampia gamma di applicazioni. Il principio di funzionamento si basa sull'analisi della differenza di radiazione IR tra i settori formati da lenti speciali (Fresnel).

Il ricevitore del flusso infrarosso è un modulo piroelettrico che genera impulsi elettrici elaborati dall'elettronica.

I rilevatori moderni utilizzano molto spesso l'elaborazione del segnale a microprocessore, che ne aumenta l'affidabilità, l'efficienza e la resistenza alle interferenze.

Attivo.

Valutano i cambiamenti nell'intensità del raggio IR generato dal loro trasmettitore. Strutturalmente, le parti riceventi e trasmittenti possono essere collocate in blocchi separati installati uno di fronte all'altro. In questo caso, la parte dello spazio tra di loro è controllata.

Con un design monoblocco, viene utilizzato uno speciale riflettore per restituire il raggio al dispositivo. Tali rivelatori sono utilizzati nei sistemi di sicurezza e antincendio.

Il funzionamento di tali dispositivi è considerato in modo sufficientemente dettagliato nell'articolo sui sensori lineari utilizzati negli allarmi antincendio.

Oltre ai "classici" dispositivi cablati che utilizzano i relè per trasmettere informazioni sul loro stato, esistono degli indirizzabili optoelettronico rivelatori. Trasmettendo un segnale al dispositivo di ricezione e controllo, aggiungono alle informazioni il proprio codice, unico per ogni prodotto.

Per questo motivo, diventa possibile localizzare un evento di allarme con una precisione fino alla posizione dell'installazione del sensore. Il loro costo, ovviamente, è più alto, ma in alcuni casi ne vale la pena.

Un'altra tecnologia è l'analogico indirizzabile. Prevede la trasmissione dei dati digitalizzati del parametro scansionato, in base ai quali la decisione di generare un allarme viene presa dalla centrale. Tali rivelatori sono utilizzati principalmente nei sistemi di protezione antincendio.

L'ultima cosa degna di nota sono i metodi di trasmissione del segnale. In realtà ce ne sono due:

cablato;
canale radiofonico.

RIVELATORI OPTOELETTRONICI DI SICUREZZA

Il principio di funzionamento dei dispositivi optoelettronici di sicurezza è descritto all'inizio di questo articolo. Per quanto riguarda le zone di rilevamento, i rilevatori a infrarossi passivi consentono di utilizzare tutte le opzioni possibili:

massa;
superficie (tenda);
lineare (trave).

Quelli attivi funzionano secondo il principio dell'ultimo (raggio).

Tutti loro sono intrinsecamente sensori di movimento, ovvero rilevano il movimento di un oggetto in un'area protetta. Per superficie e lineare, sarebbe più corretto dire: l'intersezione della zona di rilevamento. Puoi vedere di più su come funziona.

RIVELATORI OPTOELETTRONICI ANTINCENDIO

Dispositivi optoelettronici utilizzati negli impianti e nei sistemi di allarme antincendio spegnimento automatico, fare riferimento ai rilevatori di fumo. A seconda del tipo di zona di rilevamento, si dividono in:

punto;
lineare.

Quelli a punta incorporano una camera di fumo. È una specie di labirinto all'inizio e alla fine del quale sono installati un emettitore e un fotorilevatore. Quando il fumo entra all'interno, la radiazione IR viene dispersa, che viene registrata dal circuito elettronico del dispositivo.

La portata di tali rilevatori è molto ampia, sono installati in uffici, negozi, hotel e altre strutture simili. In base al tipo di formazione del segnale informativo, sono suddivisi in:

soglia;
mirati;
analogico indirizzabile.

Secondo il metodo di comunicazione con i dispositivi di allarme antincendio, questi rilevatori sono cablati e wireless (canale radio).

In generale, si tratta di sensori abbastanza universali che consentono di risolvere vari problemi di sicurezza antincendio. È alquanto scomodo, e talvolta economicamente poco pratico, utilizzarli per l'installazione in stanze di una vasta area e (o) a grande distanza dal soffitto.

In questo caso, i rivelatori optoelettronici lineari vengono utilizzati nei sistemi di allarme antincendio. Non hanno una camera a gas e controllano la densità ottica del mezzo analizzando i parametri raggio infrarosso. Per questi scopi sono necessari un ricevitore e un trasmettitore, ovvero tali dispositivi sono attivi.

Una limitazione generale all'uso dei rivelatori di incendio optoelettronici sono le stanze con un alto contenuto di polvere. Inoltre, tali dispositivi possono essere interessati da interferenze elettromagnetiche. Ma questo dipende in gran parte dal modello del sensore.

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Le persone fanno di tutto per proteggere le loro proprietà. Viene fornita un'attrezzatura speciale che consente di rilevare rapidamente un estraneo sul territorio e adottare le misure necessarie. Non dovresti risparmiare denaro per l'installazione di dispositivi high-tech: i prodotti giustificano pienamente il loro costo. È possibile acquistare un rilevatore optoelettronico lineare, che si è già dimostrato positivo.

Caratteristiche del dispositivo

Tali prodotti possono essere installati sia in locali residenziali che in grandi strutture industriali. La zona di rilevamento dipende dalla potenza del sistema ottico. Tipicamente, un rilevatore optoelettronico lineare segnala quando un oggetto è già entrato nel territorio. Molti lo considerano un aspetto negativo, ma questo è solo il principio di funzionamento di questo dispositivo.

Affinché il dispositivo funzioni correttamente, deve essere installato correttamente. Le istruzioni indicano dove e come montare esattamente il rivelatore optoelettronico lineare. Ci sono alcuni semplici consigli da ricordare:

non installare il dispositivo vicino a dispositivi di riscaldamento;
proteggere il prodotto dalla luce solare diretta;
non posizionare oggetti all'interno della portata del dispositivo che creerà zone “morte”;
non puntare la ventola verso il sensore.

La maggior parte delle restrizioni sono legate alle variazioni di temperatura, poiché un rilevatore optoelettronico lineare può generare e dare un segnale falso. Inoltre, negativo fattori esterni può influire sulle prestazioni del dispositivo. È probabile che fallirà molto prima che con il corretto funzionamento.

Vantaggi del dispositivo

Un prodotto come un rilevatore optoelettronico lineare gode di una meritata popolarità tra i clienti. C'è ragioni oggettive. I principali vantaggi del dispositivo:

risposta immediata;
facilità di installazione;
prezzo basso.

Gli acquirenti notano che il costo delle apparecchiature è abbastanza democratico. E l'ambito di utilizzo di tali rilevatori è piuttosto ampio. Sono adatti per appartamenti impianti industriali, magazzini, centri commerciali eccetera.

Prima di acquistare un dispositivo, è meglio consultare specialisti. Ti consiglieranno quale modello preferire e perché. I professionisti parleranno anche delle caratteristiche dell'installazione.

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Nei sistemi di sicurezza, il rivelatore di sicurezza ottico-elettronico volumetrico è un elemento integrante.

Viene anche utilizzato nella tecnologia della "casa intelligente", dove, quando vengono rilevati oggetti a sangue caldo, l'illuminazione viene accesa per un po' in una stanza o in un'area adiacente.

Ha guadagnato popolarità grazie alla sua semplicità di design e al basso costo. Il funzionamento del sensore si basa sulla risposta del sensore alla radiazione infrarossa.

Poiché l'uomo è una creatura a sangue caldo, reagisce alla sua presenza.

Tipi di rivelatori

Viene presentato sul mercato il rilevatore di sicurezza optoelettronico grande quantità dispositivi che differiscono per caratteristiche e scopo.

A seconda del modo in cui lavorano con le radiazioni, si dividono in attivi e passivi.

I primi stessi emettono radiazioni IR e determinano la presenza o l'assenza di una persona nella zona di protezione dall'energia riflessa ricevuta. Il secondo lavoro solo alla reception.

Per configurazione zona controllata si dividono in volumetriche, di superficie e lineari. Il rilevatore ottico-elettronico di sicurezza di superficie risponde ai cambiamenti di radiazione solo su un piano.

Sono usati per controllare aperture, porte, finestre. I lineari sono utilizzati nella protezione dei perimetri. Il rivelatore optoelettronico volumetrico viene utilizzato quando è necessario controllare qualsiasi settore dello spazio, solitamente all'interno.

Vantaggi dei rivelatori optoelettronici

I vantaggi dei rivelatori IR includono:

determinazione accurata della portata e dell'angolo dell'area controllata;
la capacità di lavorare all'aperto;
assoluta sicurezza per la salute umana.

Gli svantaggi dei rivelatori IR sono:

falsi allarmi che si verificano quando una luce intensa colpisce l'obiettivo a causa di correnti d'aria calda;
lavorare in un intervallo di temperatura ristretto.

Un sensore di conteggio degli impulsi convenzionale può essere ingannato quando si muove lentamente.

Queste carenze sono private di un rilevatore ottico-elettronico su un microprocessore. È in grado di confrontare la radiazione di un oggetto reale con i modelli incorporati nella memoria, per questo motivo il numero di falsi positivi è notevolmente ridotto.

Principio di funzionamento

L'elemento principale di un rilevatore ottico-elettronico è un convertitore piroelettrico, che converte la radiazione infrarossa in una corrente elettrica.

Una lente di Fresnel sfaccettata viene utilizzata per colpire il ricevitore pirotecnico.

Con l'aiuto di molti piccoli prismi, la radiazione IR da ogni settore dello spazio controllato entra nel fotorilevatore.

Il livello del segnale all'uscita del dispositivo viene costantemente monitorato per il superamento del valore di soglia. Quando ciò accade, significa che un oggetto con una temperatura superiore allo sfondo è apparso nella zona di protezione.

Il sensore invia un segnale di allarme alla centrale. Per ridurre la quantità di falso rumore, vengono utilizzati 2-4 sensori e l'elaborazione del segnale digitale.

Design del rivelatore

Il rilevatore è una piccola scatola con una lente sulla superficie anteriore. L'obiettivo è modellato in plastica sotto forma di molte piccole lenti.

Ognuno di essi ha una certa forma e orientamento nello spazio, a seconda del sensore volumetrico, di superficie o lineare.

In ogni caso, tutte le lenti dirigono la radiazione raccolta al piroricevitore. È acceso scheda a circuito stampato montato sul retro della custodia.

All'apertura della custodia si attiva un tamper che invia un segnale alla centrale. Un circuito antimascheramento viene utilizzato per proteggere il sensore durante la modalità "disinserito". Riferisce dell'incollaggio della lente con nastro adesivo o altro materiale.

Nei dispositivi di controllo dell'illuminazione, è presente un potente relè controllato da un sensore nell'alloggiamento. Inoltre è presente una fotocellula che permette l'inserimento di lampade luminose solo in condizioni di scarsa illuminazione.

Caratteristiche d'uso

Quando si utilizzano sensori IR, è necessario tenere conto del fatto che devono essere posizionati in aree dove non ci sono flussi di calore o fonti di luce intensa.

I dispositivi devono essere installati superfici dure senza forti vibrazioni. Nelle strutture permanenti, il sensore è montato su una parete o un soffitto. In stanze fatte di polmoni strutture metalliche sono montati sugli elementi portanti dell'edificio.

Quando viene utilizzato come dispositivo di controllo dell'illuminazione, è necessario coordinare la potenza delle lampade luminose con le capacità di un relè o di una chiave elettronica. Il punto di montaggio è scelto in modo tale che non ci siano ostacoli nella zona di controllo.

Per aumentare l'affidabilità del rilevamento degli intrusi, si consiglia di utilizzarlo insieme a un sensore a microonde. Quando si controllano le aperture delle finestre, applicazione congiunta con rilevatore acustico.

I sensori IR possono essere utilizzati insieme a videocamere, telecamere, segnalatori luminosi e sonori, accendendoli quando la zona di controllo viene violata da un oggetto a sangue caldo.

TOP 5 modelli

Pyronix

Pironix opera da molto tempo sul mercato russo e si è affermato come un eccellente produttore di sensori IR economici e affidabili per sistemi di sicurezza.

Fornisce protezione contro animali fino a 20 kg. Ha una maggiore immunità al rumore da interferenze elettromagnetiche, fluttuazioni della radiazione di fondo e flussi di calore convettivi.

È prevista la protezione contro l'apertura. Ha la capacità di lavorare nei sistemi di sicurezza degli indirizzi.

Portata 10 m Cattura oggetti in movimento a una velocità di 0,3-3 m/s. Funziona nell'intervallo -30+50 ⁰С. Durata 10 anni.

Optex

Alimentato da due batterie alcaline. Portata di comunicazione radio in campo aperto 300 m.

Frequenza operativa 868,1 MHz. Il settore di controllo è 110⁰ con un raggio di 12 m.

Progettato per uso interno. Vengono fornite lenti aggiuntive che forniscono la modalità "corridoio", "tenda" e protezione dagli animali.

Video: Rilevatore di sorveglianza ottico-elettronico volumetrico stradale "Piron-8"

Attualmente, i rilevatori a infrarossi ottico-elettronici (IR) occupano una posizione di primo piano nella scelta della protezione dei locali da intrusioni non autorizzate presso le strutture di sicurezza. Aspetto estetico, facilità di installazione, configurazione e manutenzione spesso danno loro la priorità rispetto ad altri strumenti di rilevamento.

I rilevatori a infrarossi (IR) ottico-elettronici passivi (spesso chiamati sensori di movimento) rilevano il fatto che una persona entra nella parte protetta (controllata) dello spazio, generano un segnale di allarme e, aprendo i contatti del relè esecutivo (RCP relè), trasmettere un segnale di “allarme” ai mezzi di segnalazione . Come mezzo di avviso, possono essere utilizzati dispositivi terminali (UO) di sistemi di trasmissione delle notifiche (SPI) o un dispositivo di controllo degli allarmi antincendio e di sicurezza (PPKOP). A loro volta, i suddetti dispositivi (UO o PPKOP) trasmettono la notifica di allarme ricevuta attraverso vari canali di trasmissione dati alla stazione centrale di monitoraggio (CMS) o alla console di sicurezza locale.

Il principio di funzionamento dei rilevatori IR ottico-elettronici passivi si basa sulla percezione di una variazione del livello di radiazione infrarossa della temperatura di fondo, le cui fonti sono il corpo di una persona o piccoli animali, nonché tutti i tipi di oggetti nel loro campo visivo.

La radiazione infrarossa è il calore emesso da tutti i corpi riscaldati. Nei rivelatori IR ottico-elettronici passivi, la radiazione infrarossa entra nella lente di Fresnel, dopodiché viene focalizzata su un piroelemento sensibile situato sull'asse ottico della lente (Fig. 1).

I rivelatori IR passivi ricevono flussi di energia infrarossa dagli oggetti e vengono convertiti da un ricevitore pirotecnico in un segnale elettrico che viene inviato attraverso un amplificatore e un circuito di elaborazione del segnale all'ingresso di un generatore di allarme (Fig. 1)1.

Affinché l'intruso possa essere rilevato dal sensore IR passivo, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:

I sensori IR passivi sono costituiti da tre elementi principali:

A seconda del design della lente di Fresnel, i rivelatori IR ottico-elettronici passivi hanno diverse dimensioni geometriche dello spazio controllato e possono essere sia con una zona di rilevamento volumetrico, sia con una superficie o lineare. La portata di tali rivelatori è compresa tra 5 e 20 m. Aspetto questi rivelatori sono mostrati in Fig. 2.

Sistema ottico

I moderni sensori IR sono caratterizzati da un'ampia varietà di possibili schemi di fascio. La zona di sensibilità dei sensori IR è un insieme di raggi di varie configurazioni, divergenti dal sensore in direzioni radiali su uno o più piani. A causa del fatto che i rilevatori IR utilizzano doppi ricevitori pirotecnici, ogni raggio sul piano orizzontale è diviso in due:

La zona di sensibilità del rivelatore può assomigliare a:

La diversità e la complessa configurazione delle forme della zona di sensibilità sono dovute principalmente ai seguenti fattori:

È opportuno soffermarsi più dettagliatamente sul requisito della sensibilità uniforme. Il segnale all'uscita del ricevitore pirotecnico, a parità di condizioni, è tanto maggiore quanto maggiore è il grado di sovrapposizione da parte del violatore della zona di sensibilità del rivelatore e minore è l'ampiezza del raggio e la distanza dal rivelatore. Per rilevare un intruso a una grande distanza (10...20 m), è auspicabile che la larghezza del raggio sul piano verticale non superi i 5°...10°, nel qual caso la persona blocca quasi completamente il raggio, che garantisce la massima sensibilità. A distanze più brevi, la sensibilità del rilevatore a questo raggio aumenta in modo significativo, il che può portare a falsi allarmi, ad esempio, da piccoli animali. Per ridurre la sensibilità irregolare, vengono utilizzati sistemi ottici che formano più fasci inclinati, mentre il rivelatore IR è installato ad un'altezza superiore all'altezza umana. La lunghezza totale della zona di sensibilità è quindi suddivisa in più zone e i raggi "più vicini" al rivelatore sono generalmente allargati per ridurre la sensibilità. Ciò garantisce una sensibilità quasi costante sulla distanza, che, da un lato, aiuta a ridurre i falsi positivi e, dall'altro, aumenta la rilevabilità eliminando le zone morte vicino al rivelatore.

Quando si costruiscono sistemi ottici di sensori IR, è possibile utilizzare quanto segue:

Tipicamente, ogni segmento di una lente di Fresnel forma il proprio fascio di raggi. Utilizzo moderne tecnologie La fabbricazione delle lenti consente di garantire una sensibilità pressoché costante del rivelatore per tutti i raggi selezionando e ottimizzando i parametri di ciascun segmento di lente: area del segmento, angolo di inclinazione e distanza dal pirorilevatore, trasparenza, riflettività, grado di sfocatura. Recentemente, è stata padroneggiata la tecnologia di produzione di lenti Fresnel con una geometria precisa complessa, che offre un aumento del 30% dell'energia raccolta rispetto alle lenti standard e, di conseguenza, un aumento del livello di un segnale utile da una persona a lunghe distanze. Il materiale con cui sono realizzate le lenti moderne fornisce protezione per il ricevitore piroelettrico luce bianca. Il funzionamento insoddisfacente del sensore IR può essere causato da effetti quali flussi di calore derivanti dal riscaldamento dei componenti elettrici del sensore, insetti su piro-ricevitori sensibili, possibili riflessioni di radiazioni infrarosse dalle parti interne del rivelatore. Per eliminare questi effetti nei sensori IR di ultima generazione, viene utilizzata una speciale camera ermetica tra l'obiettivo e il pyroricevitore (ottica sigillata), ad esempio nei nuovi sensori IR di PYRONIX e C&K. Secondo gli esperti, le moderne lenti Fresnel high-tech sono buone quasi quanto le ottiche a specchio in termini di caratteristiche ottiche.

L'ottica a specchio come unico elemento di un sistema ottico viene utilizzata raramente. I sensori IR con ottica a specchio sono disponibili, ad esempio, da SENTROL e ARITECH. I vantaggi dell'ottica a specchio sono la possibilità di una messa a fuoco più accurata e, di conseguenza, un aumento della sensibilità, che consente di rilevare un intruso a lunghe distanze. L'utilizzo di diversi specchi di forma speciale, anche multisegmento, consente di fornire una sensibilità alla distanza pressoché costante, e questa sensibilità alle lunghe distanze è di circa il 60% superiore rispetto alle semplici lenti di Fresnel. Con l'ausilio dell'ottica a specchio, è più facile proteggere la zona vicina situata direttamente sotto il sito di installazione del sensore (la cosiddetta zona antimanomissione). Per analogia con le lenti Fresnel intercambiabili, i sensori IR con ottica a specchio sono dotati di maschere a specchio rimovibili sostituibili, il cui utilizzo consente di scegliere la forma desiderata della zona di sensibilità e consente di adattare il sensore a varie configurazioni della stanza protetta .

I moderni rilevatori IR di alta qualità utilizzano una combinazione di lenti Fresnel e ottiche a specchio. In questo caso, le lenti di Fresnel vengono utilizzate per formare una zona di sensibilità a medie distanze e l'ottica a specchio viene utilizzata per formare una zona antisabotaggio sotto il sensore e per fornire una distanza di rilevamento molto ampia.

Ricevitore pirotecnico:

Il sistema ottico concentra la radiazione IR su un piro-rilevatore, che viene utilizzato nei sensori IR come un convertitore piroelettrico a semiconduttore ultra sensibile in grado di registrare una differenza di diversi decimi di grado tra la temperatura del corpo umano e lo sfondo. La variazione di temperatura viene convertita in un segnale elettrico che, dopo opportuna elaborazione, fa scattare un allarme. Nei sensori IR vengono solitamente utilizzati piroelementi doppi (differenziali, DUAL). Ciò è dovuto al fatto che un singolo piroelemento reagisce allo stesso modo a qualsiasi variazione di temperatura, indipendentemente dal fatto che sia causata dal corpo umano o, ad esempio, riscaldando una stanza, il che porta ad un aumento della frequenza dei falsi allarmi. Nel circuito differenziale, il segnale di un elemento piroelettrico viene sottratto da un altro, il che consente di sopprimere significativamente le interferenze associate alle variazioni della temperatura di fondo, nonché di ridurre significativamente l'effetto della luce e delle interferenze elettromagnetiche. Il segnale di una persona in movimento compare all'uscita del doppio elemento piroelettrico solo quando la persona attraversa il raggio della zona di sensibilità ed è un segnale bipolare quasi simmetrico, di forma prossima al periodo di una sinusoide. Per questo motivo, il raggio stesso per un doppio piroelemento si divide in due su un piano orizzontale. Negli ultimi modelli di sensori IR, al fine di ridurre ulteriormente la frequenza dei falsi allarmi, vengono utilizzati piroelementi quadrupli (QUAD o DOUBLE DUAL): si tratta di due doppi ricevitori pirotecnici situati in un sensore (solitamente posti uno sopra l'altro). I raggi di osservazione di questi ricevitori pirotecnici sono diversi e quindi la fonte termica locale dei falsi allarmi non verrà osservata in entrambi i ricevitori pirotecnici contemporaneamente. Allo stesso tempo, la geometria della posizione dei ricevitori piroelettrici e lo schema della loro inclusione sono scelti in modo tale che i segnali di una persona siano di polarità opposta e l'interferenza elettromagnetica provochi segnali in due canali della stessa polarità, che porta alla soppressione di questo tipo di interferenza. Per i piroelementi quad, ogni raggio è diviso in quattro (vedi Fig. 2), e quindi la massima distanza di rilevamento quando si utilizza la stessa ottica è circa dimezzata, poiché per un rilevamento affidabile, una persona deve bloccare entrambi i raggi da due piro ricevitori con la sua altezza . Aumentare la distanza di rilevamento per i piroelementi quad consente l'uso di ottiche di precisione che formano un raggio più stretto. Un altro modo per correggere questa situazione in una certa misura è l'uso di piroelementi con una geometria intrecciata complessa, che viene utilizzato da PARADOX nei suoi sensori.

Unità di elaborazione del segnale

L'unità di elaborazione del segnale del piroricevitore deve garantire il riconoscimento affidabile di un segnale utile da una persona in movimento sullo sfondo dell'interferenza. Per i sensori IR, le principali tipologie e fonti di interferenza che possono causare falsi allarmi sono:

La selezione da parte dell'unità di elaborazione del segnale utile sullo sfondo dell'interferenza si basa sull'analisi dei parametri del segnale all'uscita del piroricevitore. Questi parametri sono l'ampiezza del segnale, la sua forma e durata. Il segnale di una persona che attraversa il raggio della zona di sensibilità del sensore IR è un segnale bipolare quasi simmetrico, la cui durata dipende dalla velocità dell'intruso, dalla distanza dal sensore, dalla larghezza del raggio e può essere di circa 0,02 ... ,1…7 m/s. I segnali di interferenza sono per lo più asimmetrici o hanno una durata diversa dai segnali utili (vedi Fig. 3). I segnali mostrati in figura sono molto approssimativi, in realtà è tutto molto più complicato.

Il parametro principale analizzato da tutti i sensori è l'ampiezza del segnale. Nei sensori più semplici questo parametro registrato è l'unico e la sua analisi viene effettuata confrontando il segnale con una certa soglia, che determina la sensibilità del sensore e influisce sulla frequenza dei falsi allarmi. Per aumentare la resistenza ai falsi allarmi, i sensori semplici utilizzano un metodo di conteggio degli impulsi, quando conta quante volte il segnale ha superato la soglia (ovvero quante volte l'intruso ha attraversato il raggio o quanti raggi ha attraversato) . In questo caso l'allarme non viene generato al primo superamento della soglia, ma solo se, entro un certo tempo, il numero dei superamenti diventa maggiore del valore specificato (normalmente 2…4). Lo svantaggio del metodo di conteggio degli impulsi è la degradazione della sensibilità, che è particolarmente evidente per i sensori con una zona di sensibilità come una tenda singola e simili, quando l'intruso può attraversare solo un raggio. D'altra parte, quando si contano gli impulsi, sono possibili falsi allarmi a causa di ripetute interferenze (ad es. elettromagnetiche o vibrazioni).

Nei sensori più complessi, l'unità di elaborazione analizza la bipolarità e la simmetria della forma d'onda dall'uscita del piro ricevitore differenziale. L'attuazione specifica di tale trattamento e la terminologia utilizzata per farvi riferimento1 possono variare da produttore a produttore. L'essenza dell'elaborazione è confrontare un segnale con due soglie (positiva e negativa) e, in alcuni casi, confrontare l'ampiezza e la durata di segnali di diversa polarità. È anche possibile combinare questo metodo con il conteggio separato degli eccessi delle soglie positive e negative.

L'analisi della durata del segnale può essere eseguita sia con un metodo diretto di misurazione del tempo durante il quale il segnale supera una certa soglia, sia nel dominio della frequenza filtrando il segnale dall'uscita del pirorilevatore, anche utilizzando una soglia "fluttuante" che dipende sulla gamma di analisi della frequenza.

Un altro tipo di elaborazione progettata per migliorare le prestazioni dei sensori IR è la compensazione termica automatica. Intervallo di temperatura ambiente A 25°С…35°С, la sensibilità del pirorilevatore diminuisce a causa di una diminuzione del contrasto termico tra il corpo umano e lo sfondo; con un ulteriore aumento della temperatura, la sensibilità aumenta nuovamente, ma “con segno opposto” . Negli schemi cosiddetti “convenzionali” di compensazione della temperatura, la temperatura viene misurata e, quando aumenta, il guadagno viene aumentato automaticamente. Con la compensazione "reale" o "bilaterale", viene preso in considerazione un aumento del contrasto termico per temperature superiori a 25°С…35°С. L'uso della compensazione termica automatica assicura che la sensibilità del sensore IR sia quasi costante in un ampio intervallo di temperature.

I tipi di trattamento elencati possono essere effettuati con mezzi analogici, digitali o combinati. Nei moderni sensori IR, i metodi di elaborazione digitale vengono sempre più utilizzati utilizzando microcontrollori specializzati con ADC e processori di segnale, che consentono un'elaborazione dettagliata della struttura fine del segnale per distinguerlo meglio dal rumore. Recentemente, sono stati segnalati lo sviluppo di sensori IR completamente digitali che non utilizzano affatto elementi analogici.
Come è noto, a causa della natura casuale dei segnali utili e interferenti, gli algoritmi di elaborazione basati sulla teoria delle decisioni statistiche sono i migliori.

Altri elementi di protezione dei rivelatori IR

I sensori IR destinati all'uso professionale utilizzano i cosiddetti circuiti antimascheramento. L'essenza del problema sta nel fatto che i sensori IR convenzionali possono essere disabilitati da un intruso mediante incollaggio preliminare (quando il sistema non è armato) o pittura sulla finestra di ingresso del sensore. Per combattere questo modo di aggirare i sensori IR, vengono utilizzati schemi di antimascheramento. Il metodo si basa sull'utilizzo di uno speciale canale IR che si attiva quando una maschera o una barriera riflettente compare a breve distanza dal sensore (da 3 a 30 cm). Il circuito antimascheramento funziona in modo continuo mentre il sistema è disinserito. Quando il fatto del mascheramento viene rilevato da un apposito rilevatore, un segnale al riguardo viene inviato dal sensore alla centrale, che però non emette un segnale di allarme fino al momento di inserire il sistema. È in questo momento che all'operatore verranno fornite informazioni sul mascheramento. Inoltre, se tale mascheramento è stato accidentale (un grosso insetto, la comparsa per qualche tempo di un oggetto di grandi dimensioni in prossimità del sensore, ecc.) e nel momento in cui è stato impostato l'allarme si è autoeliminato, l'allarme non viene generato.

Un altro elemento di protezione di cui sono dotati quasi tutti i moderni rilevatori IR è un sensore di contatto a prova di manomissione, che segnala un tentativo di aprire o manomettere l'alloggiamento del sensore. I relè del sensore di manomissione e mascheramento sono collegati a un circuito di sicurezza separato.

Per eliminare i trigger dei sensori IR dai piccoli animali, vengono utilizzate lenti speciali con una zona morta (Pet Alley) dal livello del pavimento a un'altezza di circa 1 m, oppure vengono utilizzati metodi speciali di elaborazione del segnale. Va tenuto presente che l'elaborazione speciale del segnale consente di ignorare gli animali solo se il loro peso totale non supera i 7 ... 15 kg e possono avvicinarsi al sensore non più vicino di 2 m.

Per la protezione contro le interferenze elettromagnetiche e radio, vengono utilizzati un montaggio superficiale stretto e una schermatura metallica.

Installazione di rivelatori

I rilevatori IR ottico-elettronici passivi presentano un notevole vantaggio rispetto ad altri tipi di dispositivi di rilevamento. È facile da installare, configurare e Manutenzione. Rivelatori di questo tipo può essere installato su una superficie piana muro portante così come nell'angolo della stanza. Ci sono rilevatori che sono posizionati sul soffitto.

Una scelta competente e un uso tatticamente corretto di tali rilevatori sono la chiave per un funzionamento affidabile del dispositivo e dell'intero sistema di sicurezza nel suo insieme!

Quando si scelgono i tipi e il numero di sensori per garantire la protezione di un particolare oggetto, si dovrebbe tenere conto dei possibili modi e mezzi di penetrazione dell'intruso, del livello richiesto di affidabilità del rilevamento; spese per l'acquisizione, l'installazione e il funzionamento dei sensori; caratteristiche dell'oggetto; caratteristiche prestazionali dei sensori. Una caratteristica dei sensori IR-passivi è la loro versatilità: con il loro utilizzo è possibile impedire l'accesso e la penetrazione di un'ampia varietà di locali, strutture e oggetti: finestre, vetrine, banconi, porte, pareti, soffitti, pareti divisorie, casseforti e singoli oggetti, corridoi, volumi di stanze. Tuttavia, in alcuni casi non è necessario un largo numero sensori a protezione di ogni struttura - può essere sufficiente utilizzare uno o più sensori con la configurazione desiderata della zona di sensibilità. Soffermiamoci sulla considerazione di alcune caratteristiche dell'utilizzo dei sensori IR.

Principio generale l'uso di sensori IR - i raggi della zona di sensibilità devono essere perpendicolari alla direzione di movimento prevista dell'intruso. Il luogo di installazione del sensore deve essere scelto in modo da ridurre al minimo le zone morte causate dalla presenza nell'area protetta di oggetti di grandi dimensioni che ostruiscono i raggi (ad esempio mobili, piante d'appartamento). Se le porte interne si aprono verso l'interno, dovrebbe essere presa in considerazione la possibilità di mascherare l'intruso. porte aperte. Se non è possibile eliminare le zone morte, è necessario utilizzare più sensori. Quando si bloccano singoli oggetti, il sensore o i sensori devono essere installati in modo che i raggi della zona di sensibilità blocchino tutti i possibili approcci agli oggetti protetti.

È necessario rispettare l'intervallo delle altezze di sospensione consentite specificate nella documentazione (altezza minima e massima). Ciò vale in particolare per gli schemi direzionali con fasci inclinati: se l'altezza della sospensione supera il massimo consentito, ciò comporterà una diminuzione del segnale dalla zona lontana e un aumento della zona morta davanti al sensore, se l'altezza della sospensione è inferiore al minimo consentito, ciò comporterà una diminuzione del rilevamento della portata riducendo la zona morta sotto il sensore.

1. I rilevatori con una zona di rilevamento del volume (Fig. 3, a, b), di norma, sono installati nell'angolo della stanza ad un'altezza di 2,2-2,5 m In questo caso, coprono uniformemente il volume del stanza protetta.

2. Il posizionamento dei rilevatori sul soffitto è preferibile in stanze con soffitti alti da 2,4 a 3,6 m Questi rilevatori hanno una zona di rilevamento più densa (Fig. 3, c) e i mobili esistenti influiscono sul loro funzionamento in misura minore.

3. I rilevatori con zona di rilevamento della superficie (Fig. 4) sono utilizzati per proteggere il perimetro, ad esempio pareti non permanenti, aperture di porte o finestre, e possono essere utilizzati anche per limitare l'avvicinamento a qualsiasi valore. La zona di rilevamento di tali dispositivi dovrebbe essere diretta, come opzione, lungo la parete con aperture. Alcuni rivelatori possono essere installati direttamente sopra l'apertura.

4. I rilevatori con una zona di rilevamento lineare (Fig. 5) vengono utilizzati per proteggere i corridoi lunghi e stretti.

Interferenze e falsi positivi

Quando si utilizzano rilevatori IR ottico-elettronici passivi, è necessario tenere presente la possibilità di falsi allarmi che si verificano a causa di vari tipi di interferenza.

Interferenze di natura termica, luminosa, elettromagnetica e vibratoria possono portare a falsi allarmi dei sensori IR. Nonostante i moderni sensori IR abbiano un elevato grado di protezione contro questi effetti, è comunque consigliabile attenersi alle seguenti raccomandazioni:

finestra aperta

Interferenza termica - a causa del riscaldamento della temperatura di fondo quando esposto alla radiazione solare, l'aria convettiva scorre dal funzionamento di radiatori di impianti di riscaldamento, condizionatori d'aria, correnti d'aria.
Interferenza elettromagnetica - causata da pickup da fonti di emissioni elettriche e radio accese singoli elementi la parte elettronica del rivelatore.
Interferenza estranea - associata al movimento di piccoli animali (cani, gatti, uccelli) nella zona di rilevamento del rilevatore. Consideriamo più in dettaglio tutti i fattori che influenzano le normali prestazioni dei rivelatori IR ottico-elettronici passivi.

Rumore termico

Questo è il massimo fattore pericoloso, che è caratterizzato da una variazione della temperatura di fondo dell'ambiente. L'impatto della radiazione solare provoca un aumento locale della temperatura delle singole sezioni delle pareti della stanza.

L'interferenza convettiva è causata dall'influenza dei flussi d'aria in movimento, ad esempio da correnti d'aria con una finestra aperta, crepe nelle aperture delle finestre e durante il funzionamento di apparecchi di riscaldamento domestici: radiatori e condizionatori d'aria.

Interferenza elettromagnetica

Si verificano quando vengono accese qualsiasi fonte di emissione elettrica e radio, come apparecchiature di misurazione e domestiche, illuminazione, motori elettrici, dispositivi di trasmissione radio. Forti interferenze possono anche essere create da scariche di fulmini.

Interferenza estranea

Piccoli insetti, come scarafaggi, mosche, vespe, possono essere una peculiare fonte di interferenza nei rivelatori IR ottico-elettronici passivi. Se si muovono direttamente lungo la lente di Fresnel, potrebbe verificarsi un falso allarme di questo tipo di rivelatore. Il pericolo è rappresentato anche dalle cosiddette formiche domestiche, che possono entrare nel rivelatore e strisciare direttamente sopra il piroelemento.

Errori di montaggio

Posto speciale Il funzionamento errato o errato dei rilevatori IR ottico-elettronici passivi è causato da errori di installazione durante l'installazione di questo tipo di dispositivi. Prestiamo attenzione a vividi esempi di posizionamento errato dei rivelatori IR per evitarlo nella pratica.

Sulla fig. 6 bis; 7a e 8a mostra la corretta e corretta installazione dei rivelatori. Devi solo installarli in questo modo e nient'altro!

Nelle figure 6b, c; 7 b, c e 8 b, c mostrano le opzioni per l'installazione errata di rivelatori IR optoelettronici passivi. Con questa impostazione è possibile perdere vere e proprie intrusioni in locali protetti senza emettere un segnale di “Allarme”.

Non installare rilevatori ottico-elettronici passivi in modo tale da essere esposti a raggi diretti o riflessi luce del sole, così come i fari dei veicoli di passaggio.
Non puntare la zona di rilevamento del rivelatore verso gli elementi riscaldanti degli impianti di riscaldamento e condizionamento dell'ambiente, verso le tende e le tende, che possono fluttuare a causa delle correnti d'aria.
Non posizionare rilevatori ottico-elettronici passivi vicino a sorgenti di radiazioni elettromagnetiche.
Sigillare tutte le aperture del rilevatore IR ottico-elettronico passivo con il sigillante del kit del prodotto.
Distruggi gli insetti presenti nell'area protetta.

Attualmente, esiste un'enorme varietà di strumenti di rilevamento che differiscono per principio di funzionamento, ambito, design e prestazioni.

Giusta scelta rilevatore IR ottico-elettronico passivo e posizione di installazione: la chiave per un funzionamento affidabile del sistema di allarme di sicurezza.

Durante la stesura dell'articolo sono stati utilizzati anche i materiali della rivista "Sistemi di sicurezza" n. 4, 2013