Passiva infraröda rörelsedetektorer. De bästa infraröda termometrarna enligt kundrecensioner Typer och omfattning

Dessa instrument är enheter som använder optiska instrument och sensorer för att upptäcka en obehörig händelse. Den slutliga analysen av signalen sker i den elektroniska kretsen. Optoelektroniska detektorer används ofta i säkerhets- och brandlarmsystem.

De främsta anledningarna till att de är så populära är:

hög effektivitet;
olika områden av plats;
liten kostnad.

Den optiska delen av dessa enheter verkar i det infraröda området för strålning. Det finns många sätt att installera infraröda enheter.

Passiv

Tillämpas i säkerhetssystem. De främsta fördelarna är lågt pris och ett brett utbud av applikationer. Passiva enheter analyserar förändringar i IR-strålning.

Aktiva

Funktionsprincipen består av att uppskatta skillnaden i intensiteten hos IR-strålen, som produceras av sändaren. Sändaren och mottagaren kan vara i olika block och i ett. I det första fallet är endast den del av territoriet som ligger mellan dem skyddad.

Om båda enheterna är i samma modul används en speciell reflektor.

Det finns också adresserbara optoelektroniska enheter som sänder kontrollpanelens signal och indikerar en unik kod för alla enheter. Tack vare detta kan du exakt ta reda på platsen där sensorn fungerade. Men priset på sådana enheter är högre, men om du vill pålitligt system, då är detta det bästa alternativet.

Det finns en annan typ av detektorer - adresserbar analog. Detta alternativ överför den digitaliserade informationen till centralapparaten, där det beslutas om larmsignalen ska appliceras.

Det finns flera alternativ för att överföra data: trådbunden och radiokanal.

Säkerhetsdetektorer

Placeringszonerna för dessa enheter kan vara volymetriska, ytliga och linjära. Någon av dessa typer är en rörelsesensor, det visar sig att den känner av rörelse i ett skyddat område.

Användningen av ytanordningar begränsas av blockering av strukturer inomhus. Linjära används vanligtvis för utomhusområden.

Optoelektroniska enheter är negativa till närvaron av luftströmmar och till främmande ljuskällor.

Aktiva linjära enheter är mindre än andra, beroende på påverkan av externa faktorer. Men de är svåra att ställa in, särskilt när man använder enheter med stor aktionsradie.

Branddetektorer

Denna typ av enhet är indelad i svarvade och linjära detektorer. I det första fallet har enheten ett rökblock och är en labyrint med en sändare och mottagare i ändarna. Om rök tränger in inuti sprids IR-strålningen och detta noteras av mottagaren.

Sådana enheter används i många anläggningar, främst service, det vill säga kontor, butiker och så vidare. Beroende på typen av datasignalsändning är optoelektroniska detektorer indelade i tröskel och adresserbar analog. Och enligt metoden för anslutning till brandsystemets enheter är de uppdelade i trådbunden och radiokanal.

Sådana enheter är ganska mångsidiga och hjälper till att säkerställa brandsäkerhet. Men för stora rum bör den här typen av detektorer inte användas bättre.

I sådana fall är linjära optoelektroniska enheter bättre lämpade. De styr luftdensiteten genom att bearbeta IR-parametrarna. Linjedetektorer inkluderar en sändare och en mottagare och är aktiva enheter.

Populära modeller

Arton-IPD 3.1M

Optisk branddetektor SPD-3.1 (IPD-3.1M). Enheten är utformad för att upptäcka bränder i slutna utrymmen av byggnader och strukturer, åtföljd av uppkomsten av rök. När den utlöses sänder den en signal till kontrollpanelen.

Designad för kontinuerlig drift dygnet runt på en likström eller växelströmslinga brandlarm. Slingans nominella matningsspänning är 12 eller 24 V. För att driva detektorerna med kontrollpanelen enligt fyrtrådsschemat för anslutning av detektorerna, används MUSH-2-loopmatchningsmodulen.

Astra-7B (IO409-15B)

Meddelaren är säkerhetsvolumetrisk optisk-elektronisk. Designad för att upptäcka penetration i det skyddade området och generera ett larmmeddelande genom att öppna larmreläets utgångskontakter.

Den är installerad i taket, detekteringszonen är cirkulär och volymetrisk, den maximala installationshöjden är upp till 5 meter. Mikroprocessorbaserad signalanalys, temperaturkompensation, motstånd mot extern belysning, styrning av höljesöppning, optoelektroniskt relä. Den kan arbeta vid temperaturer från -30 till +50 C och luftfuktighet upp till 95%.

BÄRNSTEN

Designad för att upptäcka intrång i det skyddade området i ett slutet rum. Genererar ett larm genom att öppna reläkontakterna. Används ofta i säkerhetslarmsystem.

Den upptäcker rörelse i en zon med en räckvidd på 12m och en bredd på 20m, en betraktningsvinkel på 90 grader. Rekommenderad installationshöjd är 2,4m. Matningsspänning 12V, fungerar vid temperaturer från -30 till +55C. Detekterar rörelse vid hastigheter på 0,3...3 m/s.

Användbar video

Videon förklarar i detalj enheten och funktionsprincipen för enheterna med hjälp av exemplet på en rökdetektor DIP-34AVT från företaget.

Slutsats

Optoelektroniska sändare är en vanlig och effektiv komponent för brand- och trygghetslarmsystem. Deras främsta fördelar inkluderar relativt lågt pris, mångsidighet och tillförlitlighet.

Den huvudsakliga begränsningen för användningen av sådana enheter är problemen när man arbetar i en miljö med bra innehåll damm, alltså industrilokaler. Optoelektroniska detektorer utsätts också för elektromagnetiska störningar.

Optoelektroniska detektorer är enheter där optiska enheter och sensorer används för att upptäcka en larmhändelse. olika mönster. Ytterligare bearbetning den mottagna signalen utförs av en elektronisk krets. Sådana enheter används ofta i både säkerhets- och brandlarmsystem.

De främsta anledningarna till deras popularitet är:

hög effektivitet;
möjligheten att bilda detekteringszoner med olika konfigurationer;
relativt lågt pris.

Den optiska delen av dessa detektorer arbetar inom det infraröda (IR) strålningsområdet. Existera olika alternativ versioner av infraröda sensorer, som skiljer sig åt i principen om drift, syfte och applikationsfunktioner.

Passiv.

Används i säkerhetslarmsystem. Deras främsta fördelar är ekonomisk tillgänglighet och ett brett användningsområde. Funktionsprincipen är baserad på analysen av skillnaden i IR-strålning mellan de sektorer som bildas av speciella linser (Fresnel).

Mottagaren av den infraröda strömmen är en pyroelektrisk modul som genererar elektriska impulser som bearbetas av elektronik.

Moderna detektorer använder ganska ofta mikroprocessorsignalbehandling, vilket ökar deras tillförlitlighet, effektivitet och motståndskraft mot störningar.

Aktiva.

De utvärderar förändringar i intensiteten hos den IR-stråle som genereras av deras sändare. Strukturellt kan de mottagande och sändande delarna placeras i separata block installerade mittemot varandra. I det här fallet styrs delen av utrymmet mellan dem.

Med en monoblockdesign används en speciell reflektor för att återföra strålen till enheten. Sådana detektorer används i säkerhets- och brandsystem.

Driften av sådana enheter anses tillräckligt detaljerat i artikeln om linjära sensorer som används i brandlarm.

Förutom de "klassiska" trådbundna enheterna som använder reläer för att överföra information om deras tillstånd, finns det adresserbara opto-elektronisk detektorer. Genom att sända en signal till mottagnings- och styrenheten lägger de till sin egen kod, unik för varje produkt, till informationen.

På grund av detta blir det möjligt att lokalisera en larmhändelse med en noggrannhet upp till platsen för sensorinstallationen. Deras kostnad är naturligtvis högre, men i vissa fall är det värt det.

En annan teknik är adresserbar analog. Det innebär överföring av digitaliserade data för den skannade parametern, på grundval av vilken beslutet att generera ett larm fattas av kontrollpanelen. Sådana detektorer används främst i brandskyddssystem.

Det sista som är värt att notera är signalöverföringsmetoderna. Det finns faktiskt två av dem:

trådbundet;
radiokanal.

SÄKERHETSOPTOELEKTRONISKA DETEKTORER

Funktionsprincipen för optoelektroniska säkerhetsanordningar beskrivs i början av denna artikel. När det gäller detektionszoner låter passiva infraröda detektorer dig använda alla möjliga alternativ:

bulk;
yta (gardin);
linjär (stråle).

Aktiva arbetar enligt den sista (stråle) principen.

Alla av dem är i sig rörelsesensorer, det vill säga de upptäcker rörelsen av ett föremål i ett skyddat område. För yta och linjär skulle det vara mer korrekt att säga - skärningspunkten för detektionszonen. Du kan se mer om hur det fungerar.

BRANDOPTOELEKTRONISKA DETEKTORER

Optoelektroniska apparater som används i brandlarmsystem och installationer automatisk brandsläckning, se rökdetektorer. Beroende på typen av detektionszon är de indelade i:

punkt;
linjär.

Spetsarna har en rökkammare. Det är en slags labyrint i början och slutet av vilken en sändare och en fotodetektor är installerade. När rök kommer in sprids IR-strålning, som registreras av enhetens elektroniska krets.

Omfattningen av sådana detektorer är mycket bred, de är installerade på kontor, butiker, hotell och andra liknande anläggningar. Beroende på typen av informationssignalbildning är de indelade i:

tröskel;
målinriktad;
adresserbar analog.

Enligt metoden för kommunikation med brandlarmanordningar är dessa detektorer trådbundna och trådlösa (radiokanal).

I allmänhet är dessa ganska universella sensorer som gör det möjligt att lösa olika frågor om brandsäkerhet. Det är något obekvämt, och ibland ekonomiskt opraktiskt, att använda dem för installation i rum med ett stort område och (eller) ett stort avstånd från taket.

I detta fall används linjära optoelektroniska detektorer i brandlarmsystem. De har ingen gaskammare och kontrollerar mediets optiska densitet genom att analysera parametrarna infraröd stråle. För dessa ändamål krävs en mottagare och en sändare, det vill säga sådana enheter är aktiva.

En generell begränsning för användningen av optoelektroniska branddetektorer är rum med hög dammhalt. Dessutom kan sådana enheter påverkas av elektromagnetiska störningar. Men detta beror till stor del på sensorns modell.

* * *

© 2014-2019 Alla rättigheter förbehållna.
Webbplatsens material är endast i informationssyfte och kan inte användas som riktlinjer och normativa dokument.

Människor går långt för att skydda sin egendom. Specialutrustning tillhandahålls som gör att du snabbt kan upptäcka en utomstående på territoriet och vidta nödvändiga åtgärder. Du bör inte spara pengar för installation av högteknologiska enheter - produkterna motiverar helt deras kostnad. Du kan köpa en linjär optoelektronisk detektor, som redan har visat sig på den positiva sidan.

Enhetens funktioner

Sådana produkter kan installeras både i bostadslokaler och i stora industrianläggningar. Detektionszonen beror på det optiska systemets kraft. Vanligtvis signalerar en linjär optoelektronisk detektor när ett objekt redan har kommit in i territoriet. Många anser att detta är ett minus, men detta är bara principen för driften av denna enhet.

För att enheten ska fungera korrekt måste den installeras korrekt. Instruktionerna anger var och exakt hur den linjära optoelektroniska detektorn ska monteras. Det finns några enkla tips att komma ihåg:

installera inte enheten nära värmeapparater;
skydda produkten från direkt solljus;
placera inte föremål inom enhetens räckvidd som skapar "döda" zoner;
Rikta inte fläkten mot sensorn.

De flesta av restriktionerna är relaterade till temperaturförändringar, eftersom en linjär optoelektronisk detektor kan generera och ge en falsk signal. Dessutom negativ yttre faktorer kan påverka enhetens prestanda. Det är troligt att det kommer att misslyckas mycket tidigare än med korrekt drift.

Fördelar med enheten

En sådan produkt som en linjär optoelektronisk detektor åtnjuter välförtjänt popularitet bland kunder. Det finns objektiva skäl. De viktigaste fördelarna med enheten:

Snabbt svar;
enkel installation;
lågt pris.

Köpare noterar att kostnaden för utrustning är ganska överkomlig. Och användningsområdet för sådana detektorer är ganska brett. De är lämpliga för lägenheter industrifastigheter, lager, köpcentrum och så vidare.

Innan du köper en enhet är det bättre att rådgöra med specialister. De kommer att ge råd om vilken modell de ska föredra och varför. Proffs kommer också att prata om funktionerna i installationen.

Den sista frågan kvarstår - var kan man köpa produkten? Vårt företag "Sintez Security" är engagerat i implementering och installation av säkerhetsutrustning olika typer. Om du kontaktar oss kommer mästarna snabbt fram till den angivna adressen, gör allt noggrant och kompetent.

Varför köpa produkter från oss

Det välkända företaget Synthesis Security har varit verksamt inom detta marknadssegment i många år. Våra kunder inkluderar både företag och individer. Vi försöker göra alla nöjda med tjänsten. Vi är säkra på att vi kan göra det.

Synthesis Security garanterar utmärkt produktkvalitet och låga priser. Våra produkter är mycket billigare än många av våra konkurrenter. Därför kan du spara inte bara pengar utan också nerver. Kontakta oss idag!

Du kan köpa IR linjära optoelektroniska enheter från oss till ett lågt pris - det finns 15 st i katalogen, jämför, studera egenskaperna.

I säkerhetssystem är den volumetriska optisk-elektroniska säkerhetsdetektorn ett integrerat element.

Det används också i "smart hem"-teknik, där, när varmblodiga föremål upptäcks, tänds belysningen en stund i ett rum eller i ett angränsande område.

Det blev populärt på grund av dess enkelhet i design och låga kostnader. Funktionen av sensorn är baserad på sensorns svar på infraröd strålning.

Eftersom människan är en varmblodig varelse reagerar hon på sin närvaro.

Typer av detektorer

Optoelektronisk säkerhetsdetektor finns på marknaden stor kvantitet enheter som skiljer sig åt i egenskaper och syfte.

Beroende på hur de arbetar med strålning delas de in i aktiva och passiva.

De förstnämnda själva avger IR-strålning och bestämmer närvaron eller frånvaron av en person i skyddszonen genom den mottagna reflekterade energin. Den andra fungerar endast i receptionen.

Genom konfiguration kontrollerad zon de är indelade i volumetriska, ytliga och linjära. Den optiskt-elektroniska ytsäkerhetsdetektorn reagerar endast på förändringar i strålningen i ett plan.

De används för att kontrollera öppningar, dörrar, fönster. Linjära används för att skydda omkretsar. Den volumetriska optoelektroniska detektorn används när det är nödvändigt att styra vilken sektor som helst i rymden, vanligtvis inomhus.

Fördelar med optoelektroniska detektorer

Fördelarna med IR-detektorer inkluderar:

noggrann bestämning av området och vinkeln för det kontrollerade området;
förmågan att arbeta utomhus;
absolut säkerhet för människors hälsa.

Nackdelarna med IR-detektorer är:

falsklarm som uppstår när starkt ljus träffar linsen på grund av varma luftströmmar;
arbeta i ett smalt temperaturområde.

En konventionell pulsräkningssensor kan luras när den rör sig långsamt.

Dessa brister berövas en optisk-elektronisk detektor på en mikroprocessor. Han kan jämföra strålningen från ett verkligt objekt med mönstren som är inbäddade i minnet, på grund av detta minskar antalet falska positiva kraftigt.

Funktionsprincip

Huvudelementet i en optisk-elektronisk detektor är en pyroelektrisk omvandlare, som omvandlar infraröd strålning till en elektrisk ström.

En facetterad Fresnel-lins används för att träffa pyromottagaren.

Med hjälp av många små prismor kommer IR-strålning från varje sektor av det kontrollerade utrymmet in i fotodetektorn.

Signalnivån vid enhetens utgång övervakas konstant för att överskrida tröskelvärdet. När detta händer betyder det att ett föremål med en temperatur över bakgrunden har dykt upp i skyddszonen.

Sensorn skickar en larmsignal till kontrollpanelen. För att minska mängden falskt brus används 2-4 sensorer och digital signalbehandling.

Detektordesign

Detektorn är en liten låda med en lins på framsidan. Linsen är gjuten av plast i form av många små linser.

Var och en av dem har en viss form och orientering i rymden, beroende på vilken sensor som är volymetrisk, yta eller linjär.

I alla fall riktar alla linser den insamlade strålningen till pyromottagaren. Han är på tryckt kretskort monterad på baksidan av fodralet.

När väskan öppnas aktiveras en sabotage som skickar en signal till kontrollpanelen. En antimaskeringskrets används för att skydda sensorn under "avaktiverat" läge. Hon rapporterar om limningen av linsen med tejp eller annat material.

I belysningsstyrenheter finns ett kraftfullt relä som styrs av en sensor i huset. Dessutom finns det en fotocell som tillåter inkludering av ljuslampor endast i svagt ljus.

Användningsegenskaper

Vid användning av IR-sensorer måste man ta hänsyn till att de måste placeras i områden där det inte finns några värmeflöden eller starka ljuskällor.

Enheter måste installeras på hårda ytor utan starka vibrationer. I permanenta strukturer är sensorn monterad på vägg eller tak. I rum gjorda av lungor metallstrukturer de är monterade på byggnadens lagerelement.

När den används som en belysningsstyrenhet är det nödvändigt att samordna kraften hos ljuslampor med kapaciteten hos ett relä eller en elektronisk nyckel. Monteringspunkten är vald på ett sådant sätt att det inte finns några hinder i kontrollzonen.

För att öka tillförlitligheten för inkräktaredetektering rekommenderas att den används tillsammans med en mikrovågssensor. När du kontrollerar fönsteröppningar, gemensam ansökan med akustisk detektor.

IR-sensorer kan användas tillsammans med videokameror, kameror, ljus- och ljudsignaler, och sätter dem på när kontrollzonen kränks av ett varmblodigt föremål.

TOP 5 modeller

Pyronix

Pironix har varit verksamt på den ryska marknaden under mycket lång tid och har etablerat sig som en utmärkt tillverkare av billiga och pålitliga IR-sensorer för säkerhetssystem.

Den ger skydd mot djur upp till 20 kg. Det har ökat brusimmuniteten från elektromagnetiska störningar, bakgrundsstrålningsfluktuationer och konvektiva värmeflöden.

Skydd mot öppning tillhandahålls. Har förmågan att arbeta i adresssäkerhetssystem.

Räckvidd 10 m. Fångar objekt som rör sig med en hastighet av 0,3-3 m/s. Fungerar i intervallet -30+50 ⁰С. Livslängd 10 år.

Optex

Drivs av två alkaliska batterier. Radiokommunikationsräckvidd i öppet område 300 m.

Driftsfrekvens 868,1 MHz. Kontrollsektorn är 110⁰ med en radie på 12 m.

Designad för inomhusbruk. Ytterligare linser tillhandahålls som ger "korridor", "gardin"-läge och skydd mot djur.

Video: Övervakningsdetektor volymetrisk optisk-elektronisk gata "Piron-8"

För närvarande intar passiva optisk-elektroniska infraröda (IR) detektorer en ledande position i valet av skydd av lokaler från obehörigt intrång i säkerhetsanläggningar. Estetiskt utseende, enkel installation, konfiguration och underhåll ger dem ofta prioritet framför andra detekteringsverktyg.

Passiva optisk-elektroniska infraröda (IR) detektorer (de kallas ofta rörelsesensorer) upptäcker faktumet att en person går in i den skyddade (kontrollerade) delen av utrymmet, genererar en larmsignal och, genom att öppna kontakterna på det verkställande reläet (RCP) relä), sänder en "larm"-signal till varningsorganet . Som ett varningsmedel kan terminalanordningar (UO) för meddelandeöverföringssystem (SPI) eller en brand- och säkerhetslarmkontrollanordning (PPKOP) användas. I sin tur sänder de ovan nämnda enheterna (UO eller PPKOP) det mottagna larmmeddelandet via olika dataöverföringskanaler till den centrala övervakningsstationen (CMS) eller den lokala säkerhetskonsolen.

Funktionsprincipen för passiva optisk-elektroniska IR-detektorer är baserad på uppfattningen av en förändring i nivån av infraröd strålning av temperaturbakgrunden, vars källor är en persons kropp eller små djur, såväl som alla typer av föremål i sitt synfält.

Infraröd strålning är värme som avges av alla uppvärmda kroppar. I passiva optisk-elektroniska IR-detektorer kommer infraröd strålning in i Fresnel-linsen, varefter den fokuseras på ett känsligt pyroelement placerat på linsens optiska axel (fig. 1).

Passiva IR-detektorer tar emot infraröda energiflöden från föremål och omvandlas av en pyromottagare till en elektrisk signal som matas genom en förstärkare och en signalbehandlingskrets till ingången på en larmgenerator (Fig. 1)1.

För att inkräktaren ska kunna upptäckas av den passiva IR-sensorn måste följande villkor vara uppfyllda:

Passiva IR-sensorer består av tre huvudelement:

Beroende på utformningen av Fresnel-linsen har passiva optisk-elektroniska IR-detektorer olika geometriska dimensioner av det kontrollerade utrymmet och kan vara antingen med en volymetrisk detekteringszon, eller med en yta eller linjär. Räckvidden för sådana detektorer ligger i intervallet från 5 till 20 m. Utseende dessa detektorer visas i fig. 2.

Optiskt system

Moderna IR-sensorer kännetecknas av en mängd olika möjliga strålmönster. Känslighetszonen för IR-sensorer är en uppsättning strålar av olika konfigurationer, som divergerar från sensorn i radiella riktningar i ett eller flera plan. På grund av det faktum att IR-detektorer använder dubbla pyromottagare, delas varje stråle i horisontalplanet i två:

Detektorns känslighetszon kan se ut så här:

Mångfalden och komplexa konfigurationen av formerna för känslighetszonen beror främst på följande faktorer:

Det är lämpligt att närmare uppehålla sig vid kravet på enhetlig känslighet. Signalen på pyromottagarens utgång är, allt annat lika, desto större är, desto större grad av överlappning av brytaren av detektorns känslighetszon och ju mindre strålbredden och avståndet till detektorn är. För att upptäcka en inkräktare på ett stort (10...20 m) avstånd är det önskvärt att strålbredden i vertikalplanet inte överstiger 5°...10°, i vilket fall personen nästan helt blockerar strålen, vilket säkerställer maximal känslighet. På kortare avstånd ökar känsligheten för detektorn i denna stråle avsevärt, vilket kan leda till falsklarm, till exempel från små djur. För att minska ojämn känslighet används optiska system som bildar flera lutande strålar, medan IR-detektorn installeras på en höjd högre än mänsklig höjd. Den totala längden av känslighetszonen är alltså uppdelad i flera zoner, och strålarna ”närmast” detektorn görs vanligtvis bredare för att minska känsligheten. Detta säkerställer nästan konstant känslighet över avståndet, vilket å ena sidan hjälper till att minska falska positiva resultat, och å andra sidan ökar detekterbarheten genom att eliminera döda zoner nära detektorn.

När du bygger optiska system av IR-sensorer kan följande användas:

Vanligtvis bildar varje segment av en Fresnel-lins sitt eget strålmönster. Användande modern teknik Tillverkningen av linser gör det möjligt att säkerställa en nästan konstant känslighet för detektorn för alla strålar genom att välja och optimera parametrarna för varje linssegment: segmentarea, lutningsvinkel och avstånd till pyrodetektorn, transparens, reflektivitet, grad av defokusering. Nyligen har tekniken för att tillverka Fresnel-linser med komplex exakt geometri bemästrats, vilket ger en 30% ökning av den insamlade energin jämfört med standardlinser och följaktligen en ökning av nivån på en användbar signal från en person på långa avstånd. Materialet som moderna linser är gjorda av skyddar den pyroelektriska mottagaren från vitt ljus. Den otillfredsställande driften av IR-sensorn kan orsakas av sådana effekter som värmeflöden till följd av uppvärmning av sensorns elektriska komponenter, insekter på känsliga pyroelektriska mottagare, möjliga reflektioner av infraröd strålning från de inre delarna av detektorn. För att eliminera dessa effekter i den senaste generationens IR-sensorer används en speciell hermetisk kammare mellan linsen och pyromottagaren (förseglad optik), till exempel i nya IR-sensorer från PYRONIX och C&K. Enligt experter är moderna högteknologiska Fresnel-linser nästan lika bra som spegeloptik när det gäller deras optiska egenskaper.

Spegeloptik som det enda elementet i ett optiskt system används sällan. IR-sensorer med spegeloptik finns till exempel från SENTROL och ARITECH. Fördelarna med spegeloptik är möjligheten till mer exakt fokusering och som ett resultat en ökning av känsligheten, vilket gör det möjligt att upptäcka en inkräktare på långa avstånd. Användningen av flera specialformade speglar, inklusive flersegmentsspeglar, gör det möjligt att ge en nästan konstant avståndskänslighet, och denna känslighet på långa avstånd är cirka 60 % högre än för enkla Fresnel-linser. Med hjälp av spegeloptik är det lättare att skydda närzonen som ligger direkt under sensorinstallationsplatsen (den så kallade anti-manipuleringszonen). I analogi med utbytbara Fresnel-linser är IR-sensorer med spegeloptik utrustade med utbytbara avtagbara spegelmasker, vars användning låter dig välja önskad form av känslighetszonen och gör det möjligt att anpassa sensorn till olika konfigurationer av det skyddade rummet .

Moderna högkvalitativa IR-detektorer använder en kombination av Fresnel-linser och spegeloptik. I det här fallet används Fresnel-linser för att bilda en känslighetszon på medelavstånd, och spegeloptik används för att bilda en anti-sabotagezon under sensorn och för att ge ett mycket stort detekteringsavstånd.

Pyro-mottagare:

Det optiska systemet fokuserar IR-strålning på en pyrodetektor, som används i IR-sensorer som en ultrakänslig pyroelektrisk halvledaromvandlare som kan registrera en skillnad på flera tiondelar av en grad mellan temperaturen på människokroppen och bakgrunden. Temperaturförändringen omvandlas till en elektrisk signal, som efter lämplig bearbetning utlöser ett larm. I IR-sensorer används vanligtvis dubbla (differential, DUAL) pyroelement. Detta beror på det faktum att ett enda pyroelement reagerar på samma sätt på varje temperaturförändring, oavsett om den orsakas av människokroppen eller till exempel uppvärmning av ett rum, vilket leder till en ökning av frekvensen av falska positiva. I differentialkretsen subtraheras signalen från ett pyroelement från ett annat, vilket gör det möjligt att avsevärt undertrycka störningar i samband med förändringar i bakgrundstemperaturen, samt avsevärt minska effekten av ljus och elektromagnetisk störning. Signalen från en rörlig person uppträder vid utgången av det dubbla pyroelektriska elementet endast när personen korsar strålen i känslighetszonen och är en nästan symmetrisk bipolär signal, nära i form av perioden för en sinusoid. Av denna anledning delas själva strålen för ett dubbelt pyroelement i två i ett horisontellt plan. I de senaste modellerna av IR-sensorer, för att ytterligare minska frekvensen av falska larm, används fyrdubbla pyroelement (QUAD eller DOUBLE DUAL) - dessa är två dubbla pyromottagare placerade i en sensor (vanligtvis placerade ovanför varandra). Observationsradierna för dessa pyromottagar görs olika, och därför kommer den lokala termiska källan för falsklarm inte att observeras i båda pyromottagarna samtidigt. Samtidigt väljs geometrin för de pyroelektriska mottagarna och schemat för deras inkludering på ett sådant sätt att signalerna från en person har motsatt polaritet, och elektromagnetisk störning orsakar signaler i två kanaler med samma polaritet, vilket leder till dämpning av denna typ av störningar. För quad pyroelement är varje stråle uppdelad i fyra (se fig. 2), och därför är det maximala detekteringsavståndet vid användning av samma optik ungefär halverat, eftersom en person för tillförlitlig detektering måste blockera båda strålarna från två pyromottagare med sin höjd . För att öka detekteringsavståndet för quad pyroelement tillåter användningen av precisionsoptik som bildar en smalare stråle. Ett annat sätt att korrigera denna situation till viss del är användningen av pyroelement med komplex sammanflätad geometri, som används av PARADOX i sina sensorer.

Signalbehandlingsenhet

Pyromottagarens signalbehandlingsenhet måste säkerställa tillförlitlig igenkänning av en användbar signal från en rörlig person mot bakgrund av störningar. För IR-sensorer är de huvudsakliga typerna och källorna till störningar som kan orsaka falsklarm:

Bearbetningsenhetens val av den användbara signalen mot bakgrunden av störningar baseras på analysen av signalparametrarna vid pyromottagarens utgång. Dessa parametrar är signalens storlek, dess form och varaktighet. Signalen från en person som korsar strålen i IR-sensorns känslighetszon är en nästan symmetrisk bipolär signal, vars varaktighet beror på inkräktarens hastighet, avståndet till sensorn, strålens bredd och kan vara ungefär 0,02 ... ,1…7 m/s. Störningssignaler är oftast asymmetriska eller har en varaktighet som skiljer sig från användbara signaler (se fig. 3). Signalerna som visas i figuren är mycket ungefärliga, i verkligheten är allt mycket mer komplicerat.

Huvudparametern som analyseras av alla sensorer är signalens storlek. I de enklaste sensorerna är denna registrerade parameter den enda, och dess analys utförs genom att jämföra signalen med ett visst tröskelvärde, vilket bestämmer sensorns känslighet och påverkar frekvensen av falska larm. För att öka motståndet mot falsklarm använder enkla sensorer en pulsräkningsmetod, när den räknar hur många gånger signalen överskred tröskeln (det vill säga hur många gånger inkräktaren korsade strålen eller hur många strålar den korsade) . I detta fall genereras inte larmet när tröskeln överskrids för första gången, utan endast om antalet överskridanden inom en viss tid blir större än det angivna värdet (vanligtvis 2…4). Nackdelen med pulsräkningsmetoden är försämringen av känsligheten, vilket är särskilt märkbart för sensorer med en känslighetszon som en enkel gardin och liknande, när inkräktaren bara kan passera en stråle. Å andra sidan, när man räknar pulser, är falska larm möjliga på grund av upprepade störningar (t.ex. elektromagnetiska eller vibrationer).

I mer komplexa sensorer analyserar processorenheten vågformens bipolaritet och symmetri från utgången från differentialpyromottagaren. Den specifika implementeringen av sådan bearbetning och den terminologi som används för att referera till den1 kan variera från tillverkare till tillverkare. Kärnan i behandlingen är att jämföra en signal med två trösklar (positiva och negativa) och, i vissa fall, att jämföra storleken och varaktigheten av signaler med olika polaritet. Det är också möjligt att kombinera denna metod med separat räkning av överskott av positiva och negativa trösklar.

Signalvaraktighetsanalys kan utföras både genom en direkt metod för att mäta den tid under vilken signalen överskrider ett visst tröskelvärde, och i frekvensdomänen genom att filtrera signalen från pyrodetektorns utgång, inklusive att använda ett "flytande" tröskelvärde som beror på på frekvensanalysområdet.

En annan typ av bearbetning utformad för att förbättra prestandan hos IR-sensorer är automatisk termisk kompensation. Temperaturvariation miljö Vid 25°С…35°С minskar pyrodetektorns känslighet på grund av en minskning av den termiska kontrasten mellan människokroppen och bakgrunden; med en ytterligare ökning av temperaturen ökar känsligheten igen, men "med motsatt tecken" . I de så kallade "konventionella" temperaturkompensationssystemen mäts temperaturen och när den stiger ökas förstärkningen automatiskt. Med "riktig" eller "dubbelsidig" kompensation beaktas en ökning av termisk kontrast för temperaturer över 25°С…35°С. Användningen av automatisk termisk kompensation säkerställer att IR-sensorns känslighet är nästan konstant över ett brett temperaturområde.

De listade typerna av bearbetning kan utföras på analogt, digitalt eller kombinerat sätt. I moderna IR-sensorer används digitala bearbetningsmetoder alltmer med hjälp av specialiserade mikrokontroller med ADC:er och signalprocessorer, vilket möjliggör detaljerad bearbetning av signalens fina struktur för att bättre skilja den från brus. Nyligen har det kommit rapporter om utvecklingen av helt digitala IR-sensorer som inte använder analoga element alls.
Som bekant, på grund av den slumpmässiga naturen hos användbara och störande signaler, är bearbetningsalgoritmer baserade på teorin om statistiska beslut de bästa.

Andra skyddselement för IR-detektorer

IR-sensorer avsedda för professionellt bruk använder så kallade antimaskeringskretsar. Kärnan i problemet ligger i det faktum att konventionella IR-sensorer kan inaktiveras av en inkräktare genom preliminär (när systemet inte är aktiverat) limning eller målning över sensorns ingångsfönster. För att bekämpa detta sätt att kringgå IR-sensorer används antimaskeringsscheman. Metoden bygger på användningen av en speciell IR-kanal som utlöses när en mask eller reflekterande barriär dyker upp på kort avstånd från sensorn (från 3 till 30 cm). Antimaskeringskretsen arbetar kontinuerligt medan systemet är frånkopplat. När maskeringen upptäcks av en speciell detektor skickas en signal om detta från sensorn till kontrollpanelen, som dock inte avger larm förrän det är dags att tillkoppla systemet. Det är i detta ögonblick som operatören kommer att få information om maskeringen. Dessutom, om denna maskering var oavsiktlig (en stor insekt, utseendet av ett stort föremål under en tid nära sensorn, etc.) och när larmet ställdes hade det eliminerat sig självt, genereras inte larmet.

Ett annat skyddselement som nästan alla moderna IR-detektorer är utrustade med är en manipuleringssäker kontaktsensor, som signalerar ett försök att öppna eller manipulera sensorhuset. Sabotage- och maskeringssensorreläer är anslutna till en separat säkerhetsslinga.

För att eliminera IR-sensorutlösare från små djur används antingen speciella linser med en död zon (Pet Alley) från golvnivå till en höjd av cirka 1 m, eller så används speciella signalbehandlingsmetoder. Man bör komma ihåg att speciell signalbehandling tillåter att ignorera djur endast om deras totala vikt inte överstiger 7 ... 15 kg, och de kan närma sig sensorn inte närmare än 2 m. kommer att hjälpa.

För skydd mot elektromagnetiska störningar och radiostörningar används tät ytmontering och metallskärmning.

Installation av detektorer

Passiva optisk-elektroniska IR-detektorer har en anmärkningsvärd fördel jämfört med andra typer av detekteringsanordningar. Det är lätt att installera, konfigurera och Underhåll. Detektorer av denna typ kan installeras på en plan yta bärande vägg samt i hörnet av rummet. Det finns detektorer som är placerade i taket.

Ett kompetent val och taktiskt korrekt användning av sådana detektorer är nyckeln till tillförlitlig drift av enheten och hela säkerhetssystemet som helhet!

När man väljer typer och antal sensorer för att säkerställa skyddet av ett visst föremål, bör man ta hänsyn till de möjliga sätten och medlen för penetration av inkräktaren, den erforderliga nivån av detekteringstillförlitlighet; utgifter för anskaffning, installation och drift av sensorer; egenskaper hos objektet; sensorernas prestandaegenskaper. En egenskap hos IR-passiva sensorer är deras mångsidighet - med deras användning är det möjligt att blockera från närmande och penetration av en mängd olika lokaler, strukturer och föremål: fönster, skyltfönster, diskar, dörrar, väggar, tak, skiljeväggar, kassaskåp och enskilda föremål, korridorer, rumsvolymer. Men i vissa fall är det inte nödvändigt ett stort antal sensorer för att skydda varje struktur - det kan vara tillräckligt att använda en eller flera sensorer med önskad konfiguration av känslighetszonen. Låt oss uppehålla oss vid övervägandet av några funktioner i användningen av IR-sensorer.

Allmän princip användningen av IR-sensorer - strålarna i känslighetszonen måste vara vinkelräta mot den avsedda rörelseriktningen för inkräktaren. Installationsplatsen för sensorn bör väljas för att minimera döda zoner som orsakas av närvaron av stora föremål i det skyddade området som blockerar strålarna (till exempel möbler, krukväxter). Om inomhusdörrar öppnas inåt bör möjligheten att maskera inkräktaren beaktas. öppna dörrar. Om döda zoner inte kan elimineras bör flera sensorer användas. Vid blockering av enskilda föremål måste sensorn eller sensorerna installeras så att strålarna från känslighetszonen blockerar alla möjliga närmande till de skyddade föremålen.

Området för tillåtna upphängningshöjder som anges i dokumentationen (minsta och högsta höjder) måste beaktas. Detta gäller särskilt riktningsmönster med lutande strålar: om upphängningens höjd överstiger den maximalt tillåtna, kommer detta att leda till en minskning av signalen från den bortre zonen och en ökning av den döda zonen framför sensorn, om upphängningshöjden är mindre än den minsta tillåtna, detta kommer att leda till en minskning av räckviddsdetekteringen samtidigt som den döda zonen under sensorn minskas.

1. Detektorer med en volymetrisk detekteringszon (fig. 3, a, b), som regel installeras i hörnet av rummet på en höjd av 2,2-2,5 m. I det här fallet täcker de jämnt volymen av skyddat rum.

2. Placering av detektorer i taket är att föredra i rum med högt i tak från 2,4 till 3,6 m. Dessa detektorer har en tätare detekteringszon (fig. 3, c), och deras funktion påverkas mindre av befintliga möbler.

3. Detektorer med ytdetekteringszon (fig. 4) används för att skydda omkretsen, t.ex. icke-permanenta väggar, dörr- eller fönsteröppningar, och kan även användas för att begränsa inflygningen till eventuella värden. Detekteringszonen för sådana enheter bör som tillval riktas längs väggen med öppningar. Vissa detektorer kan installeras direkt ovanför öppningen.

4. Detektorer med linjär detekteringszon (fig. 5) används för att skydda långa och smala korridorer.

Störningar och falska positiva resultat

Vid användning av passiva optisk-elektroniska IR-detektorer är det nödvändigt att tänka på möjligheten av falsklarm som uppstår på grund av olika typer av störningar.

Störningar av termisk, ljus, elektromagnetisk, vibrationsnatur kan leda till falska larm från IR-sensorer. Trots att moderna IR-sensorer har en hög grad av skydd mot dessa effekter, är det fortfarande tillrådligt att följa följande rekommendationer:

öppnat fönster

Termisk interferens - på grund av uppvärmningen av temperaturbakgrunden när den utsätts för solstrålning, strömmar konvektiv luft från driften av radiatorer av värmesystem, luftkonditioneringsapparater, drag.
Elektromagnetisk störning - orsakad av pickups från källor för elektriska och radiostrålande emissioner på enskilda element den elektroniska delen av detektorn.
Extern interferens - förknippad med rörelsen av små djur (hundar, katter, fåglar) i detektorns detektorzon. Låt oss överväga mer i detalj alla faktorer som påverkar den normala prestandan hos passiva optisk-elektroniska IR-detektorer.

Termiskt brus

Detta är det mesta farlig faktor, som kännetecknas av en förändring i omgivningens temperaturbakgrund. Effekten av solstrålning orsakar en lokal ökning av temperaturen i enskilda delar av rummets väggar.

Konvektiv interferens orsakas av påverkan av rörliga luftflöden, till exempel från drag med öppet fönster, sprickor i fönsteröppningar, såväl som under driften av hushållsvärmeapparater - radiatorer och luftkonditioneringsapparater.

Elektromagnetisk störning

De uppstår när alla källor för elektrisk och radiostrålning slås på, såsom mät- och hushållsutrustning, belysning, elektriska motorer, radiosändare. Starka störningar kan också skapas från blixtnedslag.

Främmande störningar

Små insekter, såsom kackerlackor, flugor, getingar, kan vara en speciell källa till störningar i passiva optisk-elektroniska IR-detektorer. Om de rör sig direkt längs Fresnel-linsen kan ett falsklarm av denna typ av detektor uppstå. Faran representeras också av de så kallade tammyrorna, som kan ta sig in i detektorn och krypa direkt över pyroelementet.

Monteringsfel

Speciell plats Felaktig eller felaktig funktion av passiva optisk-elektroniska IR-detektorer orsakas av installationsfel under installationen av dessa typer av enheter. Låt oss uppmärksamma levande exempel på felaktig placering av IR-detektorer för att undvika detta i praktiken.

På fig. 6a; 7a och 8a visar korrekt, korrekt installation av detektorerna. Du behöver bara installera dem på detta sätt och inget annat!

I figurerna 6 b, c; 7 b, c och 8 b, c visar alternativ för felaktig installation av passiva optoelektroniska IR-detektorer. Med den här inställningen är det möjligt att missa riktiga intrång i skyddade lokaler utan att avge en "larm"-signal.

Installera inte passiva optisk-elektroniska detektorer på ett sådant sätt att de utsätts för direkta eller reflekterade strålar solljus, samt strålkastarna på passerande fordon.
Rikta inte detektorns detekteringszon mot värmeelementen i rummets värme- och luftkonditioneringssystem, mot gardinerna och gardinerna, som kan fluktuera från drag.
Placera inte passiva optisk-elektroniska detektorer nära källor för elektromagnetisk strålning.
Täta alla öppningar på den passiva optisk-elektroniska IR-detektorn med tätningsmedel från produktsatsen.
Förstör insekter som finns i det skyddade området.

För närvarande finns det ett stort utbud av detektionsverktyg som skiljer sig åt i principen om drift, omfattning, design och prestanda.

Rätt val passiv optisk-elektronisk IR-detektor och dess installationsplats - nyckeln till tillförlitlig drift av säkerhetslarmsystemet.

När man skrev artikeln användes även material från tidningen “Security Systems” nr 4, 2013