Pasywne czujki ruchu na podczerwień. Najlepsze termometry na podczerwień według opinii klientów Rodzaje i zakres

Instrumenty te to urządzenia wykorzystujące instrumenty optyczne i czujniki do wykrywania nieautoryzowanego zdarzenia. Ostateczna analiza sygnału odbywa się w obwodzie elektronicznym. Czujki optoelektroniczne są często wykorzystywane 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 instalacji urządzeń na podczerwień.

Bierny

Zastosowano w systemy zabezpieczeń. Główne zalety to niska cena i szeroki wachlarz zastosowań. Urządzenia pasywne analizują zmiany promieniowania IR.

Aktywny

Zasada działania polega na oszacowaniu różnicy w natężeniu wiązki IR, którą wytwarza emiter. Nadajnik i odbiornik mogą znajdować się w różnych blokach i w 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 określić miejsce, w którym zadziałał czujnik. Jednak cena takich urządzeń jest wyższa, ale jeśli chcesz niezawodny system, to jest najlepsza opcja.

Istnieje inny rodzaj detektorów - adresowalny analog. Opcja ta przekazuje informację w postaci cyfrowej do centrali, gdzie decyduje o zastosowaniu sygnału alarmowego.

Istnieje kilka opcji przesyłania danych: kanał przewodowy i radiowy.

Detektory bezpieczeństwa

Strefy lokalizacji tych urządzeń mogą być wolumetryczne, powierzchniowe i liniowe. Każdy z tych typów to czujnik ruchu, okazuje się, że wykrywa ruch w chronionym obszarze.

Stosowanie urządzeń powierzchniowych jest ograniczone przez blokowanie konstrukcji w pomieszczeniach. Liniowe są zwykle używane do obszarów zewnętrznych.

Urządzenia optoelektroniczne są negatywne na obecność prądów powietrznych i zewnętrznych źródeł światła.

Aktywne urządzenia liniowe są mniejsze od innych, zależne od wpływu czynników zewnętrznych. Ale są trudne do skonfigurowania, zwłaszcza w przypadku korzystania z urządzeń o dużym promieniu działania.

Czujki pożarowe

Ten typ urządzenia dzieli się na detektory toczone i liniowe. W pierwszym przypadku urządzenie posiada blokadę dymu i jest labiryntem z nadajnikiem i odbiornikiem na końcach. Jeśli dym dostanie się do środka, wówczas promieniowanie podczerwone ulega rozproszeniu i jest to odnotowywane przez odbiornik.

Takie urządzenia znajdują zastosowanie w wielu obiektach, głównie usługowych, czyli biurach, sklepach i tak dalej. W zależności od rodzaju wysyłanego sygnału danych detektory optoelektroniczne dzielą się na: próg i adresowalny analog. A zgodnie z metodą połączenia z urządzeniami systemu przeciwpożarowego są one podzielone na kanał przewodowy i radiowy.

Takie urządzenia są dość wszechstronne i pomagają w zapewnieniu bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Ale w przypadku dużych pomieszczeń nie powinno się lepiej stosować tego typu czujki.

W takich przypadkach lepiej nadają się liniowe urządzenia optoelektroniczne. Kontrolują gęstość powietrza poprzez przetwarzanie parametrów IR. Detektory liniowe zawierają nadajnik i odbiornik 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 przekazuje sygnał do centrali.

Zaprojektowany do ciągłej, całodobowej pracy na prądzie stałym lub naprzemiennej pętli dwuprzewodowej alarm przeciwpożarowy. Znamionowe napięcie zasilania pętli wynosi 12 lub 24 V. Do współpracy czujek z centralą według czteroprzewodowego schematu podłączenia czujek służy moduł dopasowujący pętlę MUSH-2.

Astra-7B (IO409-15B)

Spiker jest wolumetrycznym zabezpieczeniem optyczno-elektronicznym. Przeznaczony do wykrywania penetracji chronionego obszaru i generowania powiadomienia alarmowego poprzez rozwarcie styków wyjściowych przekaźnika alarmowego.

Jest montowany na suficie, strefa wykrywania jest okrągła i wolumetryczna, maksymalna wysokość instalacji wynosi do 5 metrów. Mikroprocesorowa analiza sygnału, kompensacja temperatury, odporność na oświetlenie zewnętrzne, sterowanie otwieraniem 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 otwarcie 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 szczegółowo wyjaśnia urządzenie i zasadę działania urządzeń na przykładzie autonomicznej czujki dymu DIP-34AVT firmy.

Wniosek

Emitery optoelektroniczne są powszechnym i skutecznym elementem systemów przeciwpożarowych i alarmowych. Ich główne zalety to stosunkowo niska cena, uniwersalność i niezawodność.

Głównym ograniczeniem korzystania z takich urządzeń są problemy podczas pracy w środowisku z: świetna treść kurz, to znaczy pomieszczenia przemysłowe. Detektory optoelektroniczne również podlegają zakłóceniom elektromagnetycznym.

Czujki optoelektroniczne to urządzenia, w których do wykrywania zdarzenia alarmowego wykorzystywane są urządzenia i czujniki optyczne. różne wzory. Dalsze przetwarzanie odbierany sygnał jest realizowany przez obwód elektroniczny. Takie urządzenia znajdują szerokie zastosowanie zarówno w systemach bezpieczeństwa, jak i sygnalizacji pożaru.

Główne powody ich popularności to:

wysoka wydajność;
możliwość tworzenia stref detekcji o różnych konfiguracjach;
stosunkowo niska cena.

Część optyczna tych detektorów działa w zakresie promieniowania podczerwonego (IR). Istnieć różne opcje wersje czujników podczerwieni, różniące się zasadą działania, przeznaczeniem i funkcjami aplikacji.

Bierny.

Stosowany w systemach alarmowych. Ich głównymi zaletami są ekonomiczna dostępność i szerokie spektrum zastosowań. Zasada działania opiera się na analizie różnicy promieniowania IR pomiędzy sektorami utworzonymi przez specjalne soczewki (Fresnela).

Odbiornikiem strumienia podczerwieni jest moduł piroelektryczny, który generuje impulsy elektryczne przetwarzane przez elektronikę.

Współczesne czujki dość często wykorzystują mikroprocesorowe przetwarzanie sygnału, co zwiększa ich niezawodność, wydajność i odporność na zakłócenia.

Aktywny.

Oceniają zmiany natężenia wiązki IR generowanej przez ich nadajnik. Strukturalnie części odbiorcze i nadawcze można umieścić w oddzielnych blokach zainstalowanych naprzeciwko siebie. W tym przypadku kontrolowana jest część przestrzeni między nimi.

W przypadku konstrukcji monoblokowej specjalny odbłyśnik służy do zwracania wiązki do urządzenia. Takie czujki znajdują zastosowanie w systemach bezpieczeństwa i przeciwpożarowych.

Działanie takich urządzeń omówiono wystarczająco szczegółowo w artykule o czujnikach liniowych stosowanych w alarmach przeciwpożarowych.

Oprócz „klasycznych” urządzeń przewodowych, które wykorzystują przekaźniki do przesyłania informacji o swoim stanie, istnieją adresowalne optoelektroniczny detektory. Przesyłając sygnał do urządzenia odbiorczego i sterującego, dodają do informacji swój własny kod, unikalny dla każdego produktu.

Dzięki temu możliwa jest lokalizacja zdarzenia alarmowego z dokładnością do miejsca instalacji czujnika. Ich koszt jest oczywiście wyższy, ale w niektórych przypadkach warto.

Inną technologią jest adresowalna technologia analogowa. Oznacza to transmisję zdigitalizowanych danych skanowanego parametru, na podstawie których centrala podejmuje decyzję o wygenerowaniu alarmu. Takie czujki stosowane są głównie w systemach przeciwpożarowych.

Ostatnią rzeczą, na którą warto zwrócić uwagę, są metody transmisji sygnału. W rzeczywistości są dwa z nich:

przewodowy;
kanał radiowy.

BEZPIECZEŃSTWO CZUJKI OPTO-ELEKTRONICZNE

Zasada działania zabezpieczających urządzeń optoelektronicznych została opisana na początku artykułu. Jeśli chodzi o strefy detekcji, pasywne czujki podczerwieni pozwalają na wykorzystanie wszystkich możliwych opcji:

cielsko;
powierzchnia (kurtyna);
liniowy (belka).

Aktywne działają zgodnie z zasadą ostatniego (promienia).

Wszystkie są z natury czujnikami ruchu, to znaczy wykrywają ruch obiektu w chronionym obszarze. W przypadku powierzchni i linii bardziej poprawne byłoby stwierdzenie - przecięcie strefy detekcji. Możesz zobaczyć więcej o tym, jak to działa.

OPTO-ELEKTRONICZNE CZUJKI POŻAROWE

Urządzenia optoelektroniczne stosowane w systemach i instalacjach sygnalizacji pożaru automatyczne gaszenie,, patrz czujki dymu. W zależności od rodzaju strefy wykrywania dzieli się je na:

punkt;
liniowy.

Punktowe zawierają komorę dymną. Jest to rodzaj labiryntu, na którego początku i końcu zainstalowany jest nadajnik i fotodetektor. Gdy dym dostanie się do środka, promieniowanie podczerwone jest rozpraszane, co jest rejestrowane przez układ elektroniczny urządzenia.

Zakres takich czujek jest bardzo szeroki, montuje się je w biurach, sklepach, hotelach i innych podobnych obiektach. W zależności od rodzaju formowania się sygnału informacyjnego dzieli się je na:

próg;
ukierunkowane;
adresowalny analog.

Zgodnie ze sposobem komunikacji z sygnalizatorami pożarowymi czujki te są przewodowe i bezprzewodowe (kanał radiowy).

Generalnie są to dość uniwersalne czujniki, które pozwalają rozwiązywać różne kwestie bezpieczeństwa pożarowego. Nieco niewygodne, a czasem niepraktyczne ekonomicznie jest stosowanie ich do instalacji w pomieszczeniach o dużej powierzchni i (lub) dużej odległości od sufitu.

W takim przypadku w systemach sygnalizacji pożaru stosuje się liniowe czujki optoelektroniczne. Nie posiadają komory gazowej i kontrolują gęstość optyczną medium poprzez analizę parametrów promień podczerwieni. Do tych celów wymagany jest odbiornik i nadajnik, czyli takie urządzenia są aktywne.

Ogólnym ograniczeniem stosowania optoelektronicznych czujek pożarowych są pomieszczenia o dużej zawartości pyłu. Ponadto na takie urządzenia mogą wpływać zakłócenia elektromagnetyczne. Ale to w dużej mierze zależy od modelu czujnika.

* * *

© 2014-2019 Wszelkie prawa zastrzeżone.
Materiały na stronie służą wyłącznie celom informacyjnym i nie mogą być wykorzystywane jako wytyczne i dokumenty normatywne.

Ludzie dokładają wszelkich starań, aby chronić swoją własność. Zapewniony jest specjalny sprzęt, który pozwala szybko wykryć osobę postronną 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 na plusie.

Cechy urządzenia

Takie produkty mogą być instalowane zarówno w pomieszczeniach mieszkalnych, jak i w dużych obiektach przemysłowych. Strefa detekcji zależy od mocy układu optycznego. Zazwyczaj liniowy detektor optoelektroniczny sygnalizuje, gdy 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. Z instrukcji wynika, gdzie i jak dokładnie należy zamontować liniową czujkę optoelektroniczną. 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 na czujnik.

Większość ograniczeń dotyczy zmian temperatury, ponieważ liniowy detektor optoelektroniczny może generować i dawać fałszywy sygnał. Co więcej, negatywny czynniki zewnętrzne może mieć wpływ na działanie instrumentu. Jest prawdopodobne, że zawiedzie znacznie wcześniej niż przy prawidłowym działaniu.

Zalety urządzenia

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

szybka odpowiedź;
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 itp.

Przed zakupem urządzenia lepiej skonsultować się ze specjalistami. Doradzą jaki model preferować i dlaczego. Profesjonaliści opowiedzą również o funkcjach instalacji.

Pozostaje ostatnie pytanie - gdzie kupić produkt? Nasza firma "Sintez Security" zajmuje się wdrażaniem i instalacją sprzętu bezpieczeństwa różne rodzaje. Jeśli skontaktujesz się z nami, mistrzowie szybko dotrą pod wskazany adres, zrobią wszystko ostrożnie i kompetentnie.

Po co kupować produkty od nas

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

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

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

W systemach bezpieczeństwa integralnym elementem jest wolumetryczna optyczno-elektroniczna czujka bezpieczeństwa.

Wykorzystywana jest również w technologii „inteligentnego domu”, gdzie w przypadku wykrycia obiektów ciepłokrwistych w pomieszczeniu lub w sąsiednim obszarze na chwilę włącza się oświetlenie.

Zyskał popularność dzięki prostocie konstrukcji i niskim kosztom. Działanie czujnika opiera się na reakcji czujnika na promieniowanie podczerwone.

Ponieważ człowiek jest istotą stałocieplną, reaguje na jego obecność.

Rodzaje detektorów

Na rynku pojawia się optoelektroniczna czujka bezpieczeństwa duża ilość urządzenia różniące się cechami i przeznaczeniem.

W zależności od sposobu, w jaki działają z promieniowaniem, dzielą się na aktywne i pasywne.

Te pierwsze same emitują promieniowanie podczerwone i określają obecność lub nieobecność osoby w strefie ochronnej na podstawie otrzymanej energii odbitej. Druga praca tylko w recepcji.

Według konfiguracji strefa kontrolowana dzielą się na wolumetryczne, powierzchniowe i liniowe. Optyczno-elektroniczny czujnik zabezpieczenia powierzchni reaguje na zmiany promieniowania tylko w jednej płaszczyźnie.

Służą do sterowania otworami, drzwiami, oknami. Liniowe stosowane są w ochronie obwodów. Wolumetryczny detektor optoelektroniczny jest stosowany, gdy konieczne jest kontrolowanie dowolnego sektora przestrzeni, zwykle w pomieszczeniach.

Zalety detektorów optoelektronicznych

Do zalet detektorów IR należą:

dokładne określenie zasięgu i kąta kontrolowanego obszaru;
umiejętność pracy na świeżym powietrzu;
absolutne bezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego.

Wady detektorów IR to:

fałszywe alarmy, które pojawiają się, gdy jasne światło uderza w soczewkę z powodu prądów ciepłego powietrza;
pracować w wąskim zakresie temperatur.

Konwencjonalny czujnik zliczający impulsy można oszukać, poruszając się powoli.

Te niedociągnięcia są pozbawione detektora optyczno-elektronicznego na mikroprocesorze. Potrafi porównać promieniowanie z rzeczywistego obiektu z wzorami osadzonymi w pamięci, dzięki czemu liczba fałszywych trafień jest znacznie zmniejszona.

Zasada działania

Głównym elementem detektora optyczno-elektronicznego jest przetwornik piroelektryczny, który zamienia promieniowanie podczerwone na prąd elektryczny.

Fasetowana soczewka Fresnela jest używana do trafienia w piroodbiornik.

Za pomocą wielu małych pryzmatów do fotodetektora dociera promieniowanie podczerwone z każdego sektora kontrolowanej przestrzeni.

Poziom sygnału na wyjściu urządzenia jest stale monitorowany pod kątem przekroczenia wartości progowej. Gdy tak się dzieje, oznacza to, że w strefie ochronnej pojawił się obiekt o temperaturze powyżej tła.

Czujnik wysyła sygnał alarmowy do centrali. Aby zmniejszyć ilość fałszywych szumów, stosuje się 2-4 czujniki i cyfrowe przetwarzanie sygnału.

Konstrukcja detektora

Detektor to małe pudełko z soczewką na przedniej powierzchni. Soczewka jest formowana z tworzywa sztucznego w postaci wielu małych soczewek.

Każdy z nich ma określony kształt i orientację w przestrzeni, w zależności od tego, który czujnik jest wolumetryczny, powierzchniowy czy liniowy.

W każdym razie wszystkie soczewki kierują zebrane promieniowanie do piroodbiornika. On jest na płytka drukowana montowany z tyłu obudowy.

Po otwarciu obudowy aktywowany jest sabotaż, który wysyła sygnał do centrali. Obwód antymaskingu służy do ochrony czujnika w trybie „rozbrojonym”. Relacjonuje o sklejeniu soczewki taśmą klejącą lub innym materiałem.

W urządzeniach sterujących oświetleniem w obudowie znajduje się potężny przekaźnik sterowany czujnikiem. Ponadto istnieje fotokomórka, która umożliwia włączenie lamp świetlnych tylko przy słabym oświetleniu.

Funkcje użytkowania

Korzystając z czujników IR, należy wziąć pod uwagę, że muszą one znajdować się w miejscach, w których nie ma ciepło płynie lub jasne źródła światła.

Urządzenia muszą być zainstalowane na twarde powierzchnie bez silnych wibracji. W konstrukcjach stałych czujnik montowany jest na ścianie lub suficie. W pokojach zrobionych z płuc konstrukcje metalowe są montowane na elementach nośnych budynku.

W przypadku zastosowania jako urządzenie sterujące oświetleniem konieczne jest skoordynowanie mocy lamp świetlnych z możliwościami przekaźnika lub klucza elektronicznego. Punkt mocowania dobierany jest w taki sposób, aby w strefie kontrolnej nie było żadnych przeszkód.

Aby zwiększyć niezawodność wykrywania intruzów, zaleca się stosowanie go w połączeniu z czujnikiem mikrofalowym. Podczas sprawdzania otworów okiennych, wspólny wniosek z detektorem akustycznym.

Czujniki IR mogą być używane razem z kamerami wideo, kamerami, sygnalizatorami świetlnymi i dźwiękowymi, włączając je, gdy strefa kontrolna zostanie naruszona przez obiekt ciepłokrwisty.

TOP 5 modeli

Pyronix

Pironix działa na rynku rosyjskim od bardzo dawna i dał się poznać jako doskonały producent niedrogich i niezawodnych czujników podczerwieni do systemów bezpieczeństwa.

Zapewnia ochronę przed zwierzętami do 20 kg. Ma zwiększoną odporność na zakłócenia spowodowane zakłóceniami elektromagnetycznymi, fluktuacjami promieniowania tła i konwekcyjnymi przepływami ciepła.

Zapewniona jest ochrona przed otwarciem. Posiada umiejętność pracy w adresowych systemach bezpieczeństwa.

Zasięg 10 m. Przechwytuje obiekty poruszające się z prędkością 0,3-3 m/s. Działa w zakresie -30+50 ⁰С. Żywotność 10 lat.

Optex

Zasilany dwoma bateriami alkalicznymi. Zasięg komunikacji radiowej w terenie otwartym 300 m.

Częstotliwość robocza 868,1 MHz. Sektor kontroli to 110⁰ o promieniu 12 m.

Przeznaczony do użytku w pomieszczeniach. Zapewnione są dodatkowe soczewki, które zapewniają tryb „korytarza”, „zasłony” i ochronę przed zwierzętami.

Wideo: Detektor dozorowania wolumetryczny optyczno-elektroniczny uliczny „Piron-8”

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

Pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni (IR) (często nazywane są czujnikami ruchu) wykrywają fakt wejścia osoby do chronionej (kontrolowanej) części przestrzeni, generują sygnał alarmowy i poprzez rozwarcie styków przekaźnika wykonawczego (RCP) przekaźnika), przekazywać sygnał „alarm” do środków ostrzegania . Jako środek ostrzegania można zastosować urządzenia końcowe (UO) systemów transmisji powiadomień (SPI) lub urządzenie kontroli alarmów przeciwpożarowych (PPKOP). Z kolei w/w urządzenia (UO lub PPKOP) transmitują odebrane powiadomienie o alarmie różnymi kanałami transmisji danych do centralnej stacji monitorującej (CMS) lub lokalnej konsoli bezpieczeństwa.

Zasada działania pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów podczerwieni opiera się na percepcji zmiany poziomu promieniowania podczerwonego tła temperaturowego, którego źródłem jest ciało człowieka lub małych zwierząt, a także wszelkiego rodzaju obiekty w ich polu widzenia.

Promieniowanie podczerwone to ciepło emitowane przez wszystkie nagrzane ciała. W pasywnych optyczno-elektronicznych detektorach podczerwieni promieniowanie podczerwone wchodzi do soczewki Fresnela, po czym jest skupiane na czułym pyroelementie znajdującym się na osi optycznej soczewki (rys. 1).

Pasywne detektory podczerwieni odbierają przepływy energii podczerwonej z obiektów i są przekształcane przez piroodbiornik na sygnał elektryczny, który jest podawany przez wzmacniacz i obwód przetwarzania sygnału na wejście generatora alarmowego (rys. 1)1.

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

Pasywne czujniki podczerwieni 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 być ze strefą detekcji wolumetrycznej lub powierzchniową lub liniową. Zasięg takich detektorów mieści się w zakresie od 5 do 20 m. Wygląd zewnętrzny detektory te pokazano na rys. 2.

System optyczny

Nowoczesne czujniki IR charakteryzują się szeroką gamą możliwych wzorów wiązki. Strefa czułości czujników podczerwieni to zbiór promieni o różnych konfiguracjach, odbiegających od czujnika w kierunkach promieniowych w jednej lub kilku płaszczyznach. Ze względu na to, że czujki IR wykorzystują podwójne piroodbiorniki, każda wiązka w płaszczyźnie poziomej jest podzielona na dwie:

Strefa czułości czujki może wyglądać następująco:

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

Wskazane jest bardziej szczegółowe omówienie wymogu jednolitej czułości. Sygnał na wyjściu piroodbiornika, przy wszystkich innych parametrach, jest tym większy, im większy jest stopień nakładania się obiektu naruszającego strefę czułości detektora i tym mniejsza jest szerokość wiązki i odległość od detektora. Aby wykryć intruza z dużej odległości (10...20 m) pożądane jest, aby szerokość wiązki w płaszczyźnie pionowej nie przekraczała 5°...10°, w takim przypadku osoba prawie całkowicie blokuje wiązkę, co zapewnia maksymalną czułość. Na krótszych odległościach czułość detektora w tej wiązce znacznie wzrasta, co może prowadzić do fałszywych alarmów np. od małych zwierząt. Aby zmniejszyć nierówną czułość, stosuje się układy optyczne, które tworzą kilka nachylonych wiązek, podczas gdy 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 zredukować fałszywe alarmy, a z drugiej strony zwiększa wykrywalność poprzez eliminację martwych stref w pobliżu detektora.

Budując układy optyczne czujników IR można zastosować:

Zazwyczaj każdy segment soczewki Fresnela tworzy swój własny wzór wiązki. Stosowanie nowoczesne technologie Produkcja soczewek umożliwia zapewnienie niemal stałej czułości detektora dla wszystkich wiązek poprzez dobór i optymalizację parametrów każdego segmentu soczewki: obszar segmentu, kąt nachylenia i odległość do pirodetektora, przezroczystość, współczynnik odbicia, stopień rozogniskowania. Ostatnio opanowana została technologia wytwarzania soczewek Fresnela o złożonej, precyzyjnej geometrii, która 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 białe światło. Niezadowalająca praca czujnika IR może być spowodowana takimi skutkami, jak strumienie ciepła wynikające z nagrzewania się elementów elektrycznych czujnika, owady na czułych piroodbiornikach, ewentualne odbicia promieniowania podczerwonego od wewnętrznych części czujnika. Aby wyeliminować te efekty w najnowszej generacji sensorach IR, pomiędzy soczewką a piroodbiornikiem zastosowano specjalną hermetyczną komorę (uszczelniona optyka), np. w nowych sensorach IR PYRONIX i C&K. Według ekspertów, nowoczesne, zaawansowane technologicznie soczewki Fresnela są pod względem właściwości optycznych prawie tak dobre, jak optyka lustrzana.

Optyka lustrzana jako jedyny element układu optycznego jest rzadko stosowana. Czujniki podczerwieni z optyką lustrzaną są dostępne na przykład w firmach SENTROL i ARITECH. Zaletami optyki lustrzanej są możliwość dokładniejszego ogniskowania, a co za tym idzie zwiększenie czułości, co pozwala na wykrycie intruza z dużych odległości. Zastosowanie kilku specjalnie ukształtowanych luster, w tym wielosegmentowych, umożliwia uzyskanie niemal stałej czułości na odległość, a ta czułość na duże odległości jest o około 60% wyższa niż w przypadku prostych soczewek Fresnela. Za pomocą lustrzanej optyki łatwiej jest zabezpieczyć strefę bliską znajdującą się bezpośrednio pod miejscem montażu czujnika (tzw. strefa antysabotażowa). Analogicznie do wymiennych soczewek Fresnela, czujniki podczerwieni z optyką lustrzaną wyposażone są w wymienne zdejmowane maski zwierciadlane, których zastosowanie pozwala wybrać żądany kształt strefy czułości i daje możliwość dostosowania czujnika do różnych konfiguracji chronionego pomieszczenia .

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

Odbiornik Pyro:

System optyczny skupia promieniowanie IR na pirodetektorze, który jest wykorzystywany w czujnikach podczerwieni jako ultraczuły półprzewodnikowy konwerter piroelektryczny, zdolny do rejestrowania różnicy kilku dziesiątych stopnia między temperaturą ciała człowieka a tłem. Zmiana temperatury jest przetwarzana na sygnał elektryczny, który po odpowiednim przetworzeniu wyzwala alarm. W czujnikach podczerwieni zwykle stosuje się podwójne (różnicowe, DUAL) piroelementy. Wynika to z faktu, że pojedynczy piroelement reaguje w ten sam sposób na każdą zmianę temperatury, niezależnie od tego, czy jest to spowodowane przez organizm człowieka, czy np. ogrzewanie pomieszczenia, co prowadzi do wzrostu częstości fałszywych alarmy. W obwodzie różnicowym sygnał jednego elementu piroelektrycznego jest odejmowany od drugiego, co pozwala na 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 tylko wtedy, gdy osoba przecina wiązkę strefy czułości i jest prawie symetrycznym sygnałem dwubiegunowym, zbliżonym do okresu sinusoidy. Z tego powodu sama belka dla podwójnego piroelementu dzieli się na dwie w płaszczyźnie poziomej. W najnowszych modelach czujników podczerwieni, w celu dalszego ograniczenia częstotliwości fałszywych alarmów, stosuje się poczwórne piroelementy (QUAD lub DOUBLE DUAL) – są to dwa podwójne piroodbiorniki umieszczone w jednym czujniku (najczęściej umieszczonym jeden nad drugim). Promień obserwacji tych piroodbiorników jest inny, dlatego lokalne termiczne źródło fałszywych alarmów nie będzie obserwowane w obu piroodbiornikach jednocześnie. Jednocześnie geometria lokalizacji odbiorników piroelektrycznych i schemat ich włączenia dobierane są w taki sposób, aby sygnały od człowieka miały przeciwną biegunowość, a zakłócenia elektromagnetyczne wytwarzały sygnały w dwóch kanałach o tej samej polaryzacji, co prowadzi do tłumienia tego typu zakłóceń. W przypadku poczwórnych piroelementów każda wiązka jest podzielona na cztery (patrz rys. 2), a zatem maksymalna odległość wykrywania przy użyciu tej samej optyki jest w przybliżeniu o połowę mniejsza, ponieważ w celu niezawodnego wykrywania osoba musi zablokować obie wiązki z dwóch piroodbiorników swoim wzrostem . W celu zwiększenia zasięgu wykrywania dla poczwórnych piroelementów pozwala na zastosowanie precyzyjnej optyki, która tworzy węższą wiązkę. Innym sposobem na pewne skorygowanie tej sytuacji jest zastosowanie piroelementów o złożonej geometrii z przeplotem, które firma PARADOX wykorzystuje w swoich czujnikach.

Jednostka przetwarzania sygnału

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

Wybór przez jednostkę przetwarzającą sygnału użytecznego na tle zakłóceń opiera się na analizie parametrów sygnału na wyjściu piroodbiornika. Te parametry to wielkość sygnału, jego kształt i czas trwania. Sygnał od osoby przechodzącej przez wiązkę strefy czułości czujnika IR jest prawie symetrycznym sygnałem dwubiegunowym, 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 inny czas trwania 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 zarejestrowany parametr jest jedynym, a jego analiza odbywa się poprzez porównanie sygnału z określonym progiem, który określa czułość czujnika i wpływa na częstotliwość fałszywych alarmów. W celu zwiększenia odporności na fałszywe alarmy proste czujniki wykorzystują metodę zliczania impulsów, kiedy zliczają ile razy sygnał przekroczył próg (czyli w rzeczywistości ile razy intruz przekroczył wiązkę lub ile wiązek przekroczył) . W takim przypadku alarm nie jest generowany przy pierwszym przekroczeniu progu, a tylko wtedy, gdy w określonym czasie liczba przekroczeń przekroczy określoną wartość (zwykle 2…4). Wadą metody zliczania impulsów jest pogorszenie czułości, co jest szczególnie widoczne w przypadku czujników ze strefą czułości typu pojedyncza kurtyna itp., gdy intruz może przejść tylko przez jedną wiązkę. Z drugiej strony podczas liczenia impulsów możliwe są fałszywe alarmy z powodu powtarzających się zakłóceń (np. elektromagnetycznych lub wibracji).

W bardziej złożonych czujnikach jednostka przetwarzająca analizuje dwubiegunowość i symetrię przebiegu z wyjścia różnicowego piroodbiornika. Konkretna implementacja takiego przetwarzania i terminologia stosowana w odniesieniu do niego1 mogą różnić się 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 polaryzacji. 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 filtrowanie sygnału z wyjścia pirodetektora, w tym za pomocą progu „pływającego” zależnego w zakresie analizy częstotliwości.

Innym rodzajem przetwarzania mającym na celu poprawę wydajności czujników IR jest automatyczna kompensacja termiczna. Zakres temperatury środowisko W temperaturze 25°С…35°С czułość piroodbiornika spada ze względu na zmniejszenie kontrastu termicznego między ciałem ludzkim a tłem; przy dalszym wzroście temperatury czułość ponownie wzrasta, ale „z przeciwnym znakiem ”. W tak zwanych „konwencjonalnych” schematach kompensacji temperatury temperatura jest mierzona, a wraz ze wzrostem automatycznie zwiększa się wzmocnienie. Przy kompensacji „rzeczywistej” lub „dwustronnej” uwzględniany jest wzrost kontrastu termicznego dla temperatur powyżej 25°С…35°С. Zastosowanie automatycznej kompensacji termicznej zapewnia, że czułość czujnika IR jest prawie stała w szerokim zakresie temperatur.

Wymienione rodzaje przetwarzania mogą być przeprowadzane za pomocą środków analogowych, cyfrowych lub kombinowanych. W nowoczesnych czujnikach podczerwieni coraz częściej stosuje się cyfrowe metody przetwarzania z wykorzystaniem specjalizowanych 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 rozwoju w pełni cyfrowych czujników podczerwieni, które w ogóle nie wykorzystują elementów analogowych.
Jak wiadomo, ze względu na losowy charakter sygnałów użytecznych i zakłócających najlepsze są algorytmy przetwarzania oparte na teorii decyzji statystycznych.

Inne elementy zabezpieczające detektorów IR

Czujniki podczerwieni przeznaczone do użytku profesjonalnego wykorzystują tzw. obwody antymaskingu. Istota problemu polega na tym, że konwencjonalne czujniki podczerwieni mogą zostać wyłączone przez intruza poprzez wstępne (gdy system nie jest uzbrojony) przyklejenie 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) pojawia się maska lub bariera refleksyjna. Obwód antymaskingu działa w sposób ciągły, gdy system jest rozbrojony. Gdy fakt maskowania zostanie wykryty przez specjalną czujkę, z czujnika wysyłany jest o tym sygnał do centrali, która jednak nie generuje sygnału alarmowego, dopóki nie nadejdzie czas uzbrojenia systemu. W tym momencie operator otrzyma informację o maskowaniu. Co więcej, jeśli maskowanie to było przypadkowe (duży owad, pojawienie się przez jakiś czas dużego obiektu w pobliżu czujnika itp.) i do czasu uruchomienia alarmu zniknęło samoistnie, alarm nie jest generowany.

Kolejnym elementem ochronnym, w który wyposażone są prawie wszystkie nowoczesne czujki IR, jest stykowy czujnik sabotażowy, który sygnalizuje próbę otwarcia lub sabotażu obudowy czujnika. Przekaźniki czujnika sabotażu i maskowania są podłączone do oddzielnej pętli bezpieczeństwa.

Aby wyeliminować wyzwalanie czujnika IR u 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 zignorować 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 stosuje się szczelny montaż powierzchniowy i metalowe ekranowanie.

Montaż detektorów

Pasywne optyczno-elektroniczne detektory podczerwieni mają jedną niezwykłą przewagę nad innymi typami urządzeń detekcyjnych. Jest łatwy w instalacji, konfiguracji i Utrzymanie. Detektory tego typu możliwość montażu na płaskiej powierzchni ściana nośna jak również w rogu pokoju. Na suficie są umieszczone czujki.

Właściwy dobór i poprawne taktycznie użycie takich detektorów jest kluczem do niezawodnej pracy urządzenia, jak i całego systemu bezpieczeństwa jako całości!

Przy doborze typów i ilości czujników zapewniających ochronę danego obiektu należy wziąć pod uwagę możliwe drogi i środki penetracji intruza, wymagany poziom niezawodności detekcji; wydatki na zakup, instalację i eksploatację czujników; cechy obiektu; charakterystyka działania czujników. Cechą czujników IR-pasywnych jest ich wszechstronność - za ich pomocą można blokować dostęp i penetrację szerokiej gamy pomieszczeń, konstrukcji i obiektów: okien, witryn, lad, drzwi, ścian, sufitów, ścianek działowych, sejfy i pojedyncze przedmioty, korytarze, kubatury pomieszczeń. Jednak w niektórych przypadkach nie jest to konieczne duża liczba czujniki do ochrony każdej konstrukcji - może wystarczyć użycie jednego lub więcej czujników z pożądaną konfiguracją strefy czułości. Zastanówmy się nad rozważeniem niektórych cech zastosowania czujników podczerwieni.

Zasada ogólna 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 wiązki (np. meble, rośliny doniczkowe). Jeżeli drzwi wewnętrzne otwierają się do wewnątrz, należy wziąć pod uwagę możliwość zamaskowania intruza. Otwórz drzwi. Jeśli nie można wyeliminować martwych stref, należy zastosować wiele czujników. W przypadku blokowania poszczególnych obiektów czujnik lub czujniki należy zainstalować tak, aby promienie strefy czułości blokowały wszelkie możliwe podejścia do chronionych obiektów.

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

1. Detektory z wolumetryczną strefą detekcji (rys. 3, a, b) z reguły są instalowane w rogu pomieszczenia na wysokości 2,2-2,5 m. W takim przypadku równomiernie pokrywają objętość chroniony pokój.

2. Umieszczenie czujek na suficie preferowane jest 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 z powierzchniową strefą wykrywania (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 skierowana opcjonalnie wzdłuż ściany z otworami. Niektóre czujki można montować bezpośrednio nad otworem.

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

Zakłócenia i fałszywe alarmy

Stosując pasywne optyczno-elektroniczne czujki podczerwieni należy liczyć się z możliwością fałszywych alarmów, które powstają w wyniku różnego rodzaju zakłóceń.

Zakłócenia natury termicznej, świetlnej, elektromagnetycznej, wibracyjnej mogą prowadzić do fałszywych alarmów czujników podczerwieni. Pomimo tego, że nowoczesne czujniki IR mają wysoki stopień ochrony przed tymi skutkami, nadal wskazane jest przestrzeganie następujących zaleceń:

otwarte okno

Zakłócenia termiczne - w wyniku nagrzewania się tła temperaturowego pod wpływem promieniowania słonecznego powietrze konwekcyjne przepływa z pracy grzejników systemów grzewczych, klimatyzatorów, przeciągów.
Zakłócenia elektromagnetyczne - spowodowane przez odbiór ze źródeł emisji elektrycznych i radiowych włączony poszczególne elementy elektroniczna część detektora.
Zakłócenia zewnętrzne – związane z przemieszczaniem się małych zwierząt (psy, koty, ptaki) w strefie detekcji czujki. Rozważmy bardziej szczegółowo wszystkie czynniki wpływające na normalne działanie pasywnych optyczno-elektronicznych detektorów podczerwieni.

Hałas termiczny

To jest najbardziej niebezpieczny czynnik, który charakteryzuje się zmianą tła temperaturowego otoczenia. Oddziaływanie promieniowania słonecznego powoduje lokalny wzrost temperatury poszczególnych odcinków ścian pomieszczenia.

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

Interferencja elektromagnetyczna

Występują, gdy włączone są jakiekolwiek źródła emisji elektrycznej i radiowej, takie jak sprzęt pomiarowy i gospodarstwa domowego, oświetlenie, silniki elektryczne, urządzenia nadawcze radiowe. Silne zakłócenia mogą również powstawać w wyniku wyładowań atmosferycznych.

Zewnętrzna ingerencja

Drobne owady, takie jak karaluchy, muchy, osy, mogą być swoistym źródłem zakłóceń w pasywnych optyczno-elektronicznych detektorach podczerwieni. Jeśli poruszają się bezpośrednio wzdłuż soczewki Fresnela, może wystąpić fałszywy alarm tego typu detektora. Niebezpieczeństwo stanowią również tzw. mrówki domowe, które mogą dostać się do wnętrza detektora i czołgać się bezpośrednio nad piroelementem.

Błędy montażowe

Specjalne miejsce Nieprawidłowe lub nieprawidłowe działanie pasywnych optyczno-elektronicznych czujek podczerwieni spowodowane jest błędami montażowymi podczas instalacji tego typu urządzeń. Zwróćmy uwagę na obrazowe przykłady nieprawidłowego rozmieszczenia detektorów IR, aby tego uniknąć w praktyce.

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

Na rysunkach 6b,c; 7b,c i 8b,c pokazują opcje nieprawidłowej instalacji pasywnych optoelektronicznych detektorów podczerwieni. Dzięki temu ustawieniu możliwe jest przeoczenie prawdziwych włamań do chronionego obiektu bez wydawania sygnału „Alarm”.

Nie instaluj pasywnych czujek optyczno-elektronicznych w taki sposób, aby były wystawione na bezpośrednie lub odbite promienie światło słoneczne, a także reflektory przejeżdżających pojazdów.
Nie kieruj strefy detekcji czujki na elementy grzejne instalacji grzewczych i klimatyzacyjnych, na zasłony i zasłony, które mogą zmieniać się pod wpływem przeciągów.
Nie umieszczaj pasywnych detektorów optyczno-elektronicznych w pobliżu źródeł promieniowania elektromagnetycznego.
Uszczelnij wszystkie otwory pasywnej optyczno-elektronicznej czujki podczerwieni szczeliwem z zestawu produktu.
Zniszcz owady obecne na chronionym obszarze.

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

Właściwy wybór pasywna optyczno-elektroniczna czujka podczerwieni i miejsce jej zainstalowania - klucz do niezawodnej pracy systemu alarmowego.

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