Пасивні гик-сповіщувачі руху. Кращі інфрачервоні термометри за відгуками покупців Види та сфера застосування

Дані прилади є пристроями, які використовують оптичні прилади та сенсори для знаходження несанкціонованої події. Кінцевий аналіз сигналу відбувається у електронній схемі. Оптико-електронні сповіщувачі часто застосовуються в охоронних та пожежних системах сигналізації.

Головними перевагами, через які вони такі популярні, є:

1. висока працездатність;
2. різні зони знаходження;
3. невелика вартість.

Оптична частина даних приладів працює в інфрачервоній області випромінювань. Існує багато способів встановлення інфрачервоних приладів.

Пасивні

Застосовуються в охоронних системах. Головними перевагами є низька ціната великий діапазон застосування. Пасивні прилади аналізують зміни ІЧ випромінювання.

Активні

Принцип роботи складається з оцінювання різниці інтенсивності ІЧ променя, що виробляється випромінювачем. Випромінювач можуть знаходитися в різних блоках і в одному. У першому випадку охороняється лише частина території, що знаходиться між ними.

Якщо обидва пристрої знаходяться в одному модулі, то використовується спеціальний відбивач.

Також є адресні оптико-електронні прилади, які передають сигнал ПКП і вказують унікальний для будь-якого приладу код. Завдяки цьому можна з точністю дізнатися про місце, де спрацював датчик. Однак ціна на такі пристрої вища, але якщо ви хочете надійну систему, то такий варіант найбільше підходить.

Є ще один вид сповіщувачів адресно-аналоговий.Такий варіант передає оцифровану інформацію в ПКП, де вирішується застосування сигналу тривоги.

Існує кілька варіантів передачі: провідний та радіоканальний.

Охоронні сповіщувачі

Зони знаходження цих пристроїв можуть бути і об'ємні, поверхневі, і лінійні. Будь-який з цих видів - датчик руху, виходить, що знаходить рух на території, що охороняється.

Використання поверхневих приладів стримує блокування споруд всередині приміщення. Лінійні зазвичай використовуються для вуличних територій.

Оптико-електронні прилади негативні до наявності повітряних потоків та сторонніх джерел світла.

Активні лінійні пристрої менші від інших, залежні від впливу зовнішніх факторів. Але вони складні в налаштуванні, тим більше при використанні пристроїв з більшим радіусом процесів.

Пожежні сповіщувачі

Цей вид приладів поділяється на точені та лінійні сповіщувачі. У першому випадку пристрій має димовий блок і являє собою лабіринт, на кінцях якого передавач і приймач. Якщо внутрішньо проникає дим, то ІЧ випромінювання розсіюється і це зазначає приймач.

Такі прилади застосовуються на багатьох об'єктах, в основному службових, тобто офіси магазини і таке інше. За видом надсилання сигналу даних оптико-електронні сповіщувачі поділяються на порогові, та адресно-аналогові. А за способом з'єднання з пристроями пожежної системи поділяються на провідні та радіоканальні.

Такі прилади досить універсальні та допомагають у забезпеченні пожежної безпеки. Але для великих приміщень цей вид сповіщувачів використовувати краще не варто.

У разі краще підходять лінійні оптико-електронні прилади. Вони керують густиною повітря за допомогою обробки параметрів ІЧ. Лінійні сповіщувачі включають передавач і приймач і є активними пристроями.

Популярні моделі

Артон-ІПД 3.1М

Сповіщувач пожежний димовий точковий оптичний СПД-3.1 (ІПД-3.1М). Пристрій призначений для виявлення спалахів у закритих приміщеннях будівель та споруд, що супроводжуються появою диму. По спрацьовування передає сигнал ППК.

Розрахований на безперервну цілодобову роботу по постійнострумовому або знаково змінному двопровідному шлейфу. пожежної сигналізації. Номінальна напруга живлення шлейфу 12 або 24 В. Для роботи сповіщувачів з ППК за чотирипровідною схемою підключення сповіщувачів застосовується модуль узгодження шлейфів МУШ-2.

Астра-7Б (ІО409-15Б)

Оповіщувач об'ємний оптико-електронний. Призначений для виявлення проникнення в простір, що охороняється, і формування сповіщення про тривогу шляхом розмикання вихідних контактів сигнального реле.

Встановлюється на стелі, зона виявлення об'ємна кругова, максимальна висота установки до 5 метрів. Мікропроцесорний аналіз сигналу, температурна компенсація, стійкість до зовнішнього засвічення, контроль розкриття корпусу, оптоелектронне реле. Може працювати при температурах від -30 до +50 С та вологості до 95%.

AMBER

Призначений для виявлення проникнення в простору закритого приміщення, що охороняється. Формує сигнал тривоги шляхом розмикання контактів реле. Широко застосовується у системах охоронної сигналізації.

Фіксує переміщення у зоні дальністю 12м та шириною 20м, кут огляду 90 градусів. Рекомендована висота установки 2,4м. Напруга живлення 12В працює при температурах від -30 до +55С. Виявляє рух на швидкостях 0,3..3 м/с.

Корисне відео

У ролику докладно пояснюється пристрій та принцип дії приладів на прикладі димового автономного сповіщувача ДІП-34АВТ від компанії.

Висновок

Оптико-електронні випромінювачі є поширеним та ефективним компонентом для систем охоронно-пожежної сигналізації. До їх основних переваг відносяться порівняно низька вартість, універсальність, надійність.

Головним обмеженням застосування таких пристроїв є проблеми при роботі в обстановці з великим змістомпилу, тобто в виробничих приміщеннях. Також оптико-електронні сповіщувачі схильні до електромагнітних перешкод.

Оптико-електронні сповіщувачі – це прилади, в яких для виявлення тривожної події використовуються оптичні пристрої та сенсори різної конструкції. Подальша обробкаотриманого сигналу здійснюється електронною схемою. Такі пристрої широко використовуються в системах охоронної і пожежної сигналізації.

Основними причинами їх популярності є:

• висока ефективність;
• можливість формування різних конфігурації зон виявлення;
• відносно невисока ціна.

Оптична частина цих сповіщувачів працює в інфрачервоному (ІЧ) діапазоні випромінювань. Існують різні варіантивиконання інфрачервоних датчиків, що відрізняються принципом дії, призначенням та особливостями застосування.

Пасивні.

Використовуються у системах охоронної сигналізації. Їх основними перевагами є економічна доступність та широка сфера застосування. Принцип дії ґрунтується на аналізі різниці ІЧ випромінювання між секторами, що формуються спеціальними лінзами (Френеля).

Приймачем інфрачервоного потоку є піроелектричний модуль, що формує електричні імпульси, що обробляються електронікою.

Сучасні сповіщувачі часто використовують мікропроцесорну обробку сигналу, що підвищує їх надійність, ефективність і стійкість до перешкод.

Активні.

Вони оцінюють зміни інтенсивності ІЧ променя, що генерується, передавачем, що входять до їх складу. Конструктивно приймальна та передавальна частини можуть бути розміщені в окремих блоках, які встановлюються один проти одного. У цьому випадку контролюється частина простору, що перебуває між ними.

При моноблочному виконанні повернення променя на прилад використовується спеціальний відбивач. Такі сповіщувачі застосовуються в охоронних та пожежних системах.

Досить докладно робота таких пристроїв розглянута в матеріалі для лінійних датчиків, що використовуються в охоронно-пожежній сигналізації.

Крім "класичних" провідних пристроїв, що використовують для передачі інформації про свій стан реле, існують адресні оптико-електроннісповіщувачі. Передаючи сигнал приймально-контрольного пристрою, вони додають в свій, унікальний для кожного виробу, код.

Завдяки цьому стає можливість локалізація тривожної події з точністю до місця встановлення датчика. Вартість їх, звичайно, вище, але в ряді випадків воно того варте.

Ще одна технологія – адресно аналогова. Вона має на увазі передачу оцифрованих даних сканованого параметра, на підставі яких рішення про формування сигналу тривоги приймає приймально-контрольний прилад. Такі сповіщувачі використовуються головним чином у протипожежних системах.

Останнє, що варто відзначити - способи передачі сигналу. Їх, власне, два:

• провідний;
• радіоканальний.

ОХОРОНІ ОПТИКО- ЕЛЕКТРОННІ ВІДПОВІДАЧІ

Принцип дії охоронних оптико-електронних пристроїв викладено на початку цієї статті. Що стосується зон виявлення, то пасивні інфрачервоні сповіщувачі дозволяють використовувати всі можливі варіанти:

• об'ємна;
• поверхнева (штора);
• лінійна (промінь).

Активні працюють за останнім (променевим) принципом.

Всі вони по своїй суті є датчиками руху, тобто виявляють переміщення об'єкта в зоні, що охороняється. Для поверхневих та лінійних правильніше буде сказати – перетин зони виявлення. Додатково про те, як це працює можна подивитися.

ПОЖЕЖНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ ВІДПОВІДАЧІ

Оптико-електронні прилади, що використовуються в системах пожежної сигналізації та установках автоматичного пожежогасіння, відносяться до димових сповіщувачів. За типом зони виявлення їх поділяють на:

• точкові;
• лінійні.

Точкові мають у своєму складі димову камеру. Вона є своєрідним лабіринтом на початку і в кінці якого встановлено випромінювач і фотоприймач. При попаданні всередину диму відбувається розсіювання ІЧ випромінювання, що фіксується електронною схемою приладу.

Область застосування таких сповіщувачів дуже широка, вони встановлюються в офісах, магазинах, готелях та інших подібних об'єктах. За типом формування інформаційного сигналу вони поділяються на:

• порогові;
• адресні;
• адресно-аналогові.

За способом зв'язку з приладами пожежної сигналізації ці сповіщувачі бувають провідними та бездротовими (радіоканальними).

Загалом це досить універсальні датчики, що дозволяють вирішувати різноманітні питання забезпечення пожежної безпеки. Дещо незручно, а іноді економічно недоцільно, застосовувати їх для встановлення в приміщеннях великої площі та (або) великою відстанню до стельового перекриття.

У цьому випадку в системах пожежної сигналізації використовуються лінійні оптико-електронні сповіщувачі. Газової камери вони не мають і контролюють оптичну густину середовища за рахунок аналізу параметрів інфрачервоного променя. Для цього потрібні приймач і передавач, тобто такі пристрої є активними.

Загальне обмеження на використання оптико-електронних пожежних сповіщувачів - приміщення з підвищеним вмістом пилу. Крім того, такі пристрої можуть бути піддані впливу електромагнітних перешкод. Але це багато в чому залежить від моделі датчика.

* * *

© 2014-2019 р.р. Всі права захищені.
Матеріали сайту мають виключно ознайомлювальний характер і не можуть використовуватися як керівні та нормативні документи.

Люди йдуть на багато чого, щоб убезпечити своє майно. Передбачено спеціальну техніку, що дозволяє швидко виявити на території стороннього та вжити необхідних заходів. Не варто шкодувати грошей на встановлення високотехнологічних приладів – вироби цілком виправдовують свою вартість. Можна придбати сповіщувач лінійний електронний оптико, який вже зарекомендував себе з позитивного боку.

Особливості приладу

Такі вироби можна встановлювати як у житлових приміщеннях, і на великих промислових об'єктах. Зона виявлення залежить від потужності оптичної системи. Зазвичай сповіщувач лінійний електронний оптико сигналізує тоді, коли об'єкт вже проник на територію. Багато хто вважає це мінусом, але це лише принцип роботи даного пристрою.

Щоб прилад функціонував справно, потрібно правильно встановити. В інструкції прописано, де і як саме слід монтувати електронний сповіщувач лінійний. Необхідно запам'ятати кілька простих порад:

• не встановлювати апарат поблизу опалювальних приладів;
• захистити виріб від потрапляння прямих сонячних променів;
• не ставити у діапазоні дії приладу предмети, що створять «мертві» зони;
• не спрямовувати на датчик вентилятор.

Більшість обмежень пов'язано зі зміною температури, оскільки сповіщувач лінійний електронний оптико може сформувати і подати помилковий сигнал. До того ж, негативні зовнішні факториможуть позначитися якості роботи приладу. Цілком ймовірно, що він вийде з ладу набагато раніше, ніж за умови грамотної експлуатації.

Переваги приладу

Такий виріб, як сповіщувач лінійний електронний оптико, користується заслуженою популярністю серед клієнтів. На це є Об'єктивні причини. Головні плюси приладу:

• оперативне реагування;
• простота монтажу;
• низька ціна.

Покупці зазначають, що вартість обладнання є цілком демократичною. Та й сфера використання таких сповіщувачів є досить широкою. Вони підходять для квартир, промислових об'єктів, складів, торгових центріві так далі.

Перед тим, як купити прилад, краще проконсультуватися з фахівцями. Вони порадять, якій саме моделі віддати перевагу і чому. Професіонали також розкажуть про особливості монтажу.

Залишається останнє питання – де придбати виріб? Наша компанія «Синтез Безпеки» займається реалізацією та встановленням охоронного обладнання різних типів. Якщо ви звернетеся до нас, то майстри швидко приїдуть за вказаною адресою, виконають все акуратно та грамотно.

Чому варто придбати продукцію у нас

Відома компанія "Синтез Безпеки" працює в даному сегменті ринку вже багато років. Серед наших клієнтів є як підприємства, так і фізичні особи. Ми намагаємося щоб кожен залишився задоволений обслуговуванням. Упевнені – у нас це виходить.

Компанія «Синтез Безпеки» гарантує відмінну якість продукції та низькі ціни. Продукція у нас коштує набагато дешевше, ніж у багатьох конкурентів. Отже, ви зможете заощадити не лише гроші, а й нерви. Зв'яжіться з нами сьогодні!

У нас ви зможете придбати ІЧ лінійні оптико-електронні за низькою ціною - у каталозі 15 шт., порівнюйте, вивчайте характеристики.

У системах безпеки оповіщувач оптико-електронний є невід'ємним елементом.

Він також застосовується в технології «розумний будинок», де при виявленні теплокровних об'єктів включають тимчасово освітлення в приміщенні або прилеглій території.

Набув поширення завдяки простоті конструкції та невисокій вартості. Робота датчика ґрунтується на реагуванні сенсора на інфрачервоне випромінювання.

Оскільки людина є теплокровним істотою, він реагує і його присутність.

Види сповіщувачів

На ринку оповіщувач оптико-електронний великою кількістюпристроїв, що різняться за характеристиками та призначенням.

За способом роботи з випромінюванням вони поділяються на активні та пасивні.

Перші самі випромінюють ІЧ випромінювання і прийнятої відбитої енергії визначають наявність чи відсутність людини у зоні охорони. Другі працюють лише на прийом.

По конфігурації контрольованої зонивони діляться на об'ємні, поверхневі та лінійні. Сповіщувач охоронний поверхневий оптико-електронний реагує на зміну випромінювання лише в одній площині.

Їх використовують для контролю отворів, дверей, вікон. Лінійні застосовуються при захисті периметрів. Сповіщувач об'ємний оптико-електронний застосовують, коли потрібно контролювати якийсь сектор простору, зазвичай у приміщенні.

Переваги оптико-електронних сповіщувачів

До переваг ІЧ сповіщувачів належить:

1. точне визначення дальності та кута контрольованої області;
2. можливість роботи у вуличних умовах;
3. абсолютна безпека здоров'ю людини.

Недоліками ІЧ детекторів є:

• помилкові спрацьовування, що виникають від попадання яскравого світла на лінзу, через теплі потоки повітря;
• робота у вузькому діапазоні температур.

Звичайний датчик, що працює методом підрахунку імпульсів, при повільному переміщенні можна обдурити.

Цих недоліків позбавлений оптико-електронного сповіщувача на мікропроцесорі. Він здатний порівнювати випромінювання від реального об'єкта з шаблонами, закладеними в пам'яті, завдяки цьому різко знижується кількість помилкових спрацьовувань.

Принцип роботи

Основним елементом оптико-електронного сповіщувача є піроелектричний перетворювач, який інфрачервоне випромінювання перетворює на електричний струм.

Для влучення світла на піроприймач використовується фасеткова лінза Френеля.

За допомогою безлічі маленьких призм ІЧ випромінювання з кожного сектора контрольованого простору надходить на фотоприймальний пристрій.

Рівень сигналу на виході пристрою постійно контролюється щодо перевищення порогового значення. Коли це відбувається, значить, у зоні охорони з'явився об'єкт з температурою вище за фонову.

Датчик надає сигнал тривоги на пульт управління. Для зниження кількості помилкових перешкод використовують 2-4 сенсори та цифрову обробку сигналів.

Конструкція сповіщувача

Сповіщувач є невеликою коробкою з лінзою на лицьовій поверхні. Лінза штампується з пластику у вигляді безлічі малих лінз.

Кожна з них має певну форму та орієнтацію у просторі, залежить від того який датчик об'ємний, поверхневий чи лінійний.

У будь-якому випадку всі лінзи спрямовують зібране випромінювання на піроприймач. Він знаходиться на друкованій платі, що змонтована на задній стінці корпусу.

При відкритті корпусу спрацьовує тампер, який подає сигнал на панель управління. Для захисту датчика під час режиму "знято з охорони" застосовується схема антимаскінгу. Вона повідомляє про заклеювання лінзи скотчем або іншим матеріалом.

У пристроях управління освітленням у корпусі є потужне реле, кероване датчиком. Крім цього є фотоелемент, який дозволяє включення світлових ламп тільки при недостатньому освітленні.

Особливості використання

При використанні ІЧ датчиків необхідно враховувати, що вони повинні розташовуватися в зонах, де відсутні теплові потокичи яскраві джерела світла.

Монтаж пристроїв повинен проводитися на твердих поверхняхбез сильної вібрації. У капітальних спорудах датчик встановлюється на стіну чи стелю. У приміщеннях з легенів металевих конструкційїх монтують на несучих елементах будівлі.

При використанні як пристрій керування освітленням необхідно узгоджувати потужність світлових ламп з можливостями реле або електронного ключа. Точка монтажу вибирається таким чином, щоб у зоні контролю не було жодних перешкод.

Для підвищення надійності виявлення порушника рекомендується використання пари з мікрохвильовим датчиком. При контролі віконних прорізів необхідно спільне застосуванняз акустичним сповіщувачем.

ІЧ датчики можуть спільно використовуватися з відеокамерами, фотоапаратами, світлозвуковими оповіщувачами, включаючи їх у разі порушення зони контролю теплокровним об'єктом.

ТОП-5 моделей

Pyronix

Фірма Pironix на російському ринку працює дуже давно і зарекомендувала себе як чудовий виробник недорогих та надійних ІЧ датчиків для систем безпеки.

У ньому передбачено захист від тварин до 20 кг. Має підвищену перешкодозахисність від електромагнітних перешкод, перепадів фонового випромінювання та конвективних теплових потоків.

Передбачено захист від розтину. Має змогу працювати в адресних системах безпеки.

Дальність дії 10 м. Фіксує об'єкти, що рухаються зі швидкістю 0,3-3 м/с. Працює в діапазоні -30+50 ⁰С. Термін служби – 10 років.

Optex

Живиться від двох лужних батарей. Дальність радіозв'язку на відкритій місцевості 300 метрів.

Робоча частота 868,1 МГц. Сектор контролю становить 110⁰ із радіусом 12 м.

Призначений для експлуатації усередині приміщень. Передбачені додаткові лінзи, що забезпечують режим коридор, штори і захист від тварин.

Відео: Сповіщувач охоронний об'ємний оптико-електронний вуличний «Пірон-8»

Нині пасивні оптико-електронні інфрачервоні (ІЧ) сповіщувачі займають лідируючі позиції під час виборів захисту приміщень від несанкціонованого вторгнення на об'єктах охорони. Естетичний зовнішній вигляд, простота монтажу, налаштування та обслуговування найчастіше забезпечують пріоритет у порівнянні з іншими засобами виявлення.

Пасивні оптико-електронні інфрачервоні (ІЧ) сповіщувачі (їх часто називають датчиками руху) виявляють факт проникнення людини в частину простору, що захищається (контрольована), формують сигнал тривожного сповіщення і шляхом розмикання контактів виконавчого реле (реле ПЦН) передають сигнал “тривога” на засоби оповіщення . Як засоби оповіщення можуть використовуватися пристрої кінцеві (УО) систем передачі сповіщень (СПІ) або прилад приймально-контрольний охоронно-пожежний (ППКОП). У свою чергу, вищеназвані пристрої (УО або ППКОП) різними каналами передачі даних транслюють отримане тривожне повідомлення на пульт централізованого спостереження (ПЦН) або місцевий пульт охорони.

Принцип роботи пасивних оптико-електронних ІЧ- сповіщувачів заснований на сприйнятті зміни рівня інфрачервоного випромінювання температурного фону, джерелами якого є тіло людини або дрібних тварин, а також всіляких предметів, що знаходяться в їхньому полі зору.

Інфрачервоне випромінювання – це тепло, яке випромінюється усіма нагрітими тілами. У пасивних оптико-електронних інфрачервоних випромінювачах інфрачервоне випромінювання потрапляє на лінзу Френеля, після чого фокусується на чутливому піроелементі, розташованому на оптичній осі лінзи (рис. 1).

Пасивні ІЧ-повідомники приймають потоки інфрачервоної енергії від об'єктів і перетворюються піроприймачем на електричний сигнал, який надходить через підсилювач і схему обробки сигналу на вхід формувача тривожного сповіщення (рис. 1)1.

Для того, щоб порушник був виявлений ІЧ-пасивним датчиком, необхідно виконання наступних умов:

. порушник повинен перетнути у поперечному напрямку промінь зони чутливості датчика;
. рух порушника має відбуватися у певному інтервалі швидкостей;
. чутливість датчика повинна бути достатньою для реєстрації різниці температур поверхні тіла порушника (з урахуванням впливу одягу) і фону (стіни, підлога).

ІЧ-пасивні датчики складаються з трьох основних елементів:

. оптичної системи, що формує діаграму спрямованості датчика та визначає форму і вид просторової зони чутливості;
. піроприймача, який реєструє теплове випромінювання людини;
. блоку обробки сигналів піроприймача, що виділяє сигнали, обумовлені людиною, що рухається, на тлі перешкод природного і штучного походження.

Залежно від виконання лінзи Френеля пасивні оптико-електронні ІЧ-сповіщувачі мають різні геометричні розміри контрольованого простору і можуть бути як з об'ємною зоною виявлення, так і з поверхневою або лінійною. Дальність дії таких сповіщувачів лежить у діапазоні від 5 до 20 м-коду. Зовнішній виглядцих сповіщувачів представлено на рис. 2.

Оптична система

Сучасні ІЧ-датчики характеризуються великою різноманітністю можливих форм діаграм спрямованості. Зона чутливості ІЧ-датчиків є набір променів різної конфігурації, що розходяться від датчика за радіальними напрямками в одній або декількох площинах. У зв'язку з тим, що в ІЧ-детекторах використовуються здвоєні піроприймачі, кожен промінь у горизонтальній площині розщеплюється на два:

Зона чутливості детектора може мати вигляд:

. одного або кількох, зосереджених у малому куті, вузьких променів;
. кількох вузьких променів у вертикальній площині (променевий бар'єр);
. одного широкого у вертикальній площині променя (суцільна завіса) або у вигляді багатовієрної завіси;
. кількох вузьких променів у горизонтальній або похилій площині (поверхнева одноярусна зона);
. кількох вузьких променів у кількох похилих площинах (об'ємна багатоярусна зона).
. При цьому можлива зміна в широкому діапазоні протяжності зони чутливості (від 1 м до 50 м), кута огляду (від 30° до 180°, для стельових датчиків 360°), кута нахилу кожного променя (від 0° до 90°), кількості променів (від 1 до кількох десятків).

Різноманітність та складна конфігурація форм зони чутливості обумовлені насамперед такими факторами:

. прагненням розробників забезпечити універсальність при обладнанні різних конфігурації приміщень - невеликі кімнати, довгі коридори, формування зони чутливості спеціальної форми, наприклад із зоною нечутливості (алеєю) для домашніх тварин поблизу статі тощо;
. необхідністю забезпечення рівномірної по об'єму чутливості ІЧ детектора.

На вимогу рівномірної чутливості доцільно зупинитись докладніше. Сигнал на виході піроприймача за інших рівних умов тим більший, чим більший ступінь перекриття порушником зони чутливості детектора і чим менша ширина променя та відстань до детектора. Для виявлення порушника на великій (10...20 м) відстані бажано, щоб у вертикальній площині ширина променя не перевищувала 5°...10°, у цьому випадку людина практично повністю перекриває промінь, що забезпечує максимальну чутливість. На менших відстанях чутливість детектора у цьому промені суттєво зростає, що може призвести до помилкових спрацьовувань, наприклад, від дрібних тварин. Для зменшення нерівномірної чутливості використовуються оптичні системи, що формують кілька похилих променів, ІЧ детектор при цьому встановлюється на висоті вище за людський зріст. Загальна довжина зони чутливості цим розділяється кілька зон, причому “ближні” до детектору промені зниження чутливості робляться зазвичай ширшими. За рахунок цього забезпечується практично постійна чутливість на відстані, що з одного боку сприяє зменшенню помилкових спрацьовувань, а з іншого боку підвищує виявну здатність за рахунок усунення мертвих зон поблизу детектора.

При побудові оптичних систем інфрачервоних датчиків можуть використовуватися:

. лінзи Френеля - фасеткові (сегментовані) лінзи, що є пластиковою пластиною з відштампованими на ній декількома призматичними лінзами-сегментами;
. дзеркальна оптика - у датчику встановлюється кілька дзеркал спеціальної форми, що фокусують теплове випромінювання на піроприймачі;
. комбінована оптика, яка використовує і дзеркала, і лінзи Френеля.
. У більшості ІЧ-пасивних датчиків використовуються лінзи Френеля. До переваг лінз Френеля відносяться:
. простота конструкції детектора з їхньої основі;
. низька ціна;
. можливість використання одного датчика в різних програмах при використанні змінних лінз.

Зазвичай кожен сегмент лінзи Френеля формує свій промінь діаграми спрямованості. Використання сучасних технологійвиготовлення лінз дозволяє забезпечити практично постійну чутливість детектора по всіх променях за рахунок підбору та оптимізації параметрів кожної лінзи-сегменту: площі сегмента, кута нахилу та відстані до піроприймача, прозорості, що відображає здібності, ступеня дефокусування. Останнім часом освоєно технологію виготовлення лінз Френеля зі складною точною геометрією, що дає 30% збільшення енергії, що збирається в порівнянні зі стандартними лінзами і відповідно збільшення рівня корисного сигналу від людини на великих відстанях. Матеріал, з якого виготовляються сучасні лінзи, забезпечує захист піроприймача від білого світла. До незадовільної роботи інфрачервоного датчика можуть призвести такі ефекти, як теплові потоки, що є результатом нагрівання електричних компонентів датчика, потрапляння комах на чутливі піроприймачі, можливі переображення інфрачервоного випромінювання від внутрішніх частин детектора. Для усунення цих ефектів в інфрачервоних датчиках останнього покоління застосовується спеціальна герметична камера між лінзою і піроприймачем (герметична оптика), наприклад в нових інфрачервоних датчиках фірм PYRONIX і C&K. За оцінками фахівців, сучасні високотехнологічні лінзи Френеля за своїми оптичними характеристиками практично не поступаються дзеркальній оптиці.

Дзеркальна оптика як єдиний елемент оптичної системи використовується досить рідко. ІЧ-датчики із дзеркальною оптикою випускаються, наприклад, фірмами SENTROL та ARITECH. Перевагами дзеркальної оптики є можливість точнішого фокусування і, як наслідок, збільшення чутливості, що дозволяє виявляти порушника на великих відстанях. Використання декількох дзеркал спеціальної форми, у тому числі багатосегментних, дозволяє забезпечити практично постійну чутливість на відстані, причому ця чутливість на далеких відстанях приблизно на 60% вище, ніж для простих лінз Френеля. За допомогою дзеркальної оптики простіше забезпечується захист ближньої зони, розташованої безпосередньо під місцем встановлення датчика (так звана антисаботажна зона). За аналогією зі змінними лінзами Френеля, ІЧ-датчики з дзеркальною оптикою комплектуються змінними дзеркальними масками, що відстібаються, застосування яких дозволяє вибирати необхідну форму зони чутливості і дає можливість адаптувати датчик до різних конфігурацій приміщення, що захищається.

У сучасних високоякісних ІЧ-детекторах використовується комбінація лінз Френеля та дзеркальної оптики. При цьому лінзи Френеля використовуються для формування зони чутливості на середніх відстанях, а дзеркальна оптика - для формування антисаботажної зони під датчиком і забезпечення великої відстані виявлення.

Піроприймач:

Оптична система фокусує інфрачервоне випромінювання на піроприймачі, в якості якого в інфрачервоних датчиках використовується надчутливий напівпровідниковий піроелектричний перетворювач, здатний зареєструвати різницю в кілька десятих градусів між температурою тіла людини і фону. Зміна температури перетворюється на електричний сигнал, який після відповідної обробки викликає сигнал тривоги. В ІЧ-датчиках зазвичай використовуються здвоєні (диференціальні, DUAL) піроелементи. Це пов'язано з тим, що одиночний піроелемент однаковим чином реагує на будь-яку зміну температури незалежно від того, чим вона спричинена - людським тілом або, наприклад, обігрівом приміщення, що призводить до підвищення частоти помилкових спрацьовувань. У диференціальній схемі виробляється віднімання сигналу одного піроелемента з іншого, що дозволяє суттєво придушити перешкоди, пов'язані зі зміною температури фону, а також помітно знизити вплив світлових та електромагнітних перешкод. Сигнал від людини, що рухається, виникає на виході здвоєного піроелемента тільки при перетині людиною променя зони чутливості і являє собою майже симетричний двополярний сигнал, близький за формою до періоду синусоїди. Сам промінь для здвоєного піроелементу з цієї причини розщеплюється в горизонтальній площині на два. В останніх моделях ІЧ-датчиків з метою додаткового зниження частоти помилкових спрацьовувань використовуються счетверенные піроелементи (QUAD або DOUBLE DUAL) - це два здвоєні піроприймачі, розташовані в одному датчику (зазвичай розміщуються один над іншим). Радіуси спостереження цих піроприймачів робляться різними, і тому локальне теплове джерело помилкових спрацьовувань не спостерігатиметься в обох піроприймачах одночасно. При цьому геометрія розміщення піроприймачів та схема їх включення вибирається таким чином, щоб сигнали від людини були протилежною полярності, а електромагнітні перешкоди викликали сигнали у двох каналах однакової полярності, що призводить до придушення цього типу перешкод. Для счетверенных піроелементів кожен промінь розщеплюється на чотири (див. рис.2), у зв'язку з чим максимальна відстань виявлення при використанні однакової оптики зменшується приблизно вдвічі, так як для надійного виявлення людина повинна своїм зростанням перекривати обидва промені від двох піроприймачів. Підвищити відстань виявлення для счетверенных піроелементів дозволяє використання прецизійної оптики, що формує більш вузький промінь. Інший шлях, що дозволяє деякою мірою виправити це положення - застосування піроелементів зі складною геометрією, що використовує у своїх датчиках фірма PARADOX.

Блок обробки сигналів

Блок обробки сигналів піроприймача повинен забезпечувати надійне розпізнавання корисного сигналу від людини, що рухається, на тлі перешкод. Для ІЧ-датчиків основними видами та джерелами перешкод, які можуть викликати помилкове спрацьовування, є:

. джерела тепла, кліматичні та холодильні установки;
. конвенційний рух повітря;
. сонячна радіація та штучні джерела світла;
. електромагнітні та радіоперешкоди (транспорт з електродвигунами, електрозварювання, лінії електропередачі, потужні радіопередавачі, електростатичні розряди);
. струси та вібрації;
. термічну напругу лінз;
. комахи та дрібні тварини.

Виділення блоком обробки корисного сигналу на тлі перешкод ґрунтується на аналізі параметрів сигналу на виході піроприймача. Такими параметрами є величина сигналу, його форма та тривалість. Сигнал від людини, що перетинає промінь зони чутливості ІЧ-датчика, є майже симетричним двополярним сигналом, тривалість якого залежить від швидкості переміщення порушника, відстані до датчика, ширини променя, і може становити приблизно 0,02...10 при реєстрованому діапазоні швидкостей переміщення 0 , 1 ... 7 м / с. Перешкодні сигнали здебільшого є несиметричними або мають відмінну від корисних сигналів тривалість (див. рис. 3). Зображені малюнку сигнали носять дуже приблизний характер, насправді дедалі складніше.

Основним параметром, аналізованим усіма датчиками, є величина сигналу. У найпростіших датчиках цей параметр, що реєструється, є єдиним, і його аналіз проводиться шляхом порівняння сигналу з деяким порогом, який визначає чутливість датчика і впливає на частоту помилкових тривог. З метою підвищення стійкості до помилкових тривог у простих датчиках використовується метод рахунку імпульсів, коли підраховується, скільки разів сигнал перевищив поріг (тобто, по суті, скільки разів порушник перетнув промінь або скільки променів він перетнув). При цьому тривога видається не при першому перевищенні порога, а лише якщо протягом певного часу кількість перевищень стає більшою за задану величину (зазвичай 2…4). Недоліком методу рахунку імпульсів є погіршення чутливості, особливе помітне для датчиків із зоною чутливості типу одиночної завіси і подібною до неї, коли порушник може перетнути тільки один промінь. З іншого боку, за рахунку імпульсів можливі помилкові спрацьовування від перешкод, що повторюються (наприклад, електромагнітних або вібрацій).

У складніших датчиках блок обробки аналізує двополярність і симетрію форми сигналів з виходу диференціального піроприймача. Конкретна реалізація такої обробки та використовувана для її позначення термінологія1 у різних фірм-виробників може бути різною. Суть обробки полягає у порівнянні сигналу з двома порогами (позитивним та негативним) і, у ряді випадків, порівнянні величини та тривалості сигналів різної полярності. Можлива також комбінація цього з роздільним підрахунком перевищень позитивного і негативного порогів.

Аналіз тривалості сигналів може проводитися як прямим методом вимірювання часу, протягом якого сигнал перевищує певний поріг, так і в частотній області шляхом фільтрації сигналу з виходу піроприймача, у тому числі з використанням “плаваючого” порога, що залежить від діапазону частотного аналізу.

Ще одним видом обробки, призначеним для покращення характеристик ІЧ-датчиків, є автоматична термокомпенсація. У діапазоні температур довкілля 25°С...35°С чутливість піроприймача знижується за рахунок зменшення теплового контрасту між тілом людини та фоном, при подальшому підвищенні температури чутливість знову підвищується, але “з протилежним знаком”. У про “звичайних” схемах термокомпенсації здійснюється вимірювання температури, і за її підвищенні виробляється автоматичне збільшення посилення. При "справжній" або "двосторонній" компенсації враховується підвищення теплового розмаїття для температур вище 25°С...35°С. Використання автоматичної термокомпенсації забезпечує майже постійну чутливість ІЧ-датчика у широкому діапазоні температур.

Перелічені види обробки можуть проводитися аналоговими, цифровими чи комбінованими засобами. У сучасних інфрачервоних датчиках все ширше починають використовуватися методи цифрової обробки з використанням спеціалізованих мікроконтролерів з АЦП і сигнальних процесорів, що дозволяє проводити детальну обробку тонкої структури сигналу для кращого виділення його на тлі перешкод. Останнім часом з'явилися повідомлення про розробку повністю цифрових інфрачервоних датчиків, що взагалі не використовують аналогових елементів.
Як відомо, внаслідок випадкового характеру корисних та перешкодових сигналів найкращими є алгоритми обробки, що ґрунтуються на теорії статистичних рішень.

Інші елементи захисту ІЧ- сповіщувачів

В інфрачервоних датчиках, призначених для професійного використання, застосовуються так звані схеми антимаскінгу. Суть проблеми полягає в тому, що звичайні інфрачервоні датчики можуть бути виведені порушником з ладу шляхом попереднього (коли система не поставлена ​​на охорону) заклеювання або зафарбовування вхідного вікна датчика. Для боротьби з цим способом обходу ІЧ-датчиків використовуються схеми антимаскінгу. Метод ґрунтується на використанні спеціального каналу ІЧ-випромінювання, що спрацьовує при появі маски або перешкоди, що відбиває, на невеликій відстані від датчика (від 3 до 30 см). Схема антимаскінгу працює безперервно, поки система знята з охорони. Коли факт маскування виявляється спеціальним детектором, сигнал про це подається з датчика на контрольну панель, яка, однак, не видає сигналу тривоги доти, доки не прийде час встановлення системи на охорону. Саме в цей момент оператору буде видана інформація про маскування. Причому якщо це маскування було випадковим (велика комаха, поява великого об'єкта на деякий час поблизу датчика і т.п.) і до моменту постановки на сигналізацію самоусунулося, сигнал тривоги не видається.

Ще одним захисним елементом, яким обладнані практично всі сучасні ІЧ-детектори, є контактний датчик розтину, що сигналізує про спробу відкривання або злому корпусу датчика. Реле датчиків розтину та маскування підключаються до окремого шлейфу охорони.

Для усунення спрацьовувань ІЧ-датчика від дрібних тварин використовуються або спеціальні лінзи із зоною нечутливості (Pet Alley) від рівня підлоги до висоти близько 1 м, або спеціальні методи обробки сигналів. Слід враховувати, що спеціальна обробка сигналів дозволяє ігнорувати тварин тільки в тому випадку, якщо їх загальна вага не перевищує 7…15 кг, і вони можуть наблизитися до датчика не ближче 2 м. Так що якщо в приміщенні, що охороняється, стрибуча кішка, то такий захист не допоможе.

Для захисту від електромагнітних та радіоперешкод використовується щільний поверхневий монтаж та металеве екранування.

Монтаж сповіщувачів

Пасивні оптико-електронні інфрачервоні сповіщувачі мають одну чудову перевагу в порівнянні з іншими типами засобів виявлення. Це простота монтажу, налаштування та технічне обслуговування. Сповіщувачі даного типуможуть встановлюватися як на плоскій поверхні несучої стіни, Так і в кутку приміщення. Існують сповіщувачі, які розміщуються на стелі.

Грамотний вибір і тактично вірне застосування таких сповіщувачів є запорукою надійної роботи пристрою та й усієї системи охорони в цілому!

При виборі типів та кількості датчиків для забезпечення охорони конкретного об'єкта слід враховувати можливі шляхи та способи проникнення порушника, необхідний рівень надійності виявлення; витрати на придбання, монтаж та експлуатацію датчиків; особливості об'єкта; тактико-технічні характеристики датчиків Особливістю ІЧ-пасивних датчиків є їхня універсальність - з їх використанням можливе блокування від підходу та проникнення найрізноманітніших приміщень, конструкцій та предметів: вікон, вітрин, прилавків, дверей, стін, перекриттів, перегородок, сейфів та окремих предметів, коридорів, обсягів приміщень. При цьому в ряді випадків не потрібно великої кількостідатчиків захисту кожної конструкції - може виявитися достатнім застосування однієї чи кількох датчиків з необхідною конфігурацією зони чутливості. Зупинимося на розгляді деяких особливостей застосування інфрачервоних датчиків.

Загальний принципвикористання ІЧ-датчиків - промені зони чутливості повинні бути перпендикулярні передбачуваному напрямку руху порушника. Місце установки датчика слід вибирати так, щоб мінімізувати мертві зони, викликані наявністю в приміщенні, що охороняється, великих предметів, що перекривають промені (наприклад, меблі, кімнатні рослини). Якщо у приміщенні двері відчиняються всередину, слід враховувати можливість маскування порушника відчиненими дверима. У разі неможливості усунути мертві зони слід використовувати кілька датчиків. При блокуванні окремих предметів датчик або датчики потрібно встановлювати так, щоб промені зони чутливості блокували всі можливі підходи до предметів, що захищаються.

Повинний дотримуватися діапазону допустимих висот підвіски, що задається в документації (мінімальна і максимальна висоти). Особливо це відноситься до діаграм спрямованості з похилими променями: якщо висота підвіски буде перевищувати максимально допустиму, це призведе до зменшення сигналу з дальньої зони і збільшення мертвої зони перед датчиком, якщо ж висота підвіски буде менше мінімально допустимою, то це призведе до зменшення дальності виявлення з одночасним зменшенням мертвої зони під датчиком

1. Сповіщувачі з об'ємною зоною виявлення (рис. 3, а,б), як правило, встановлюються в кутку приміщення на висоті 2,2-2,5 м. У цьому випадку вони рівномірно охоплюють об'єм приміщення, що захищається.

2. Розміщення сповіщувачів на стелі краще в приміщеннях з високими стелями від 2,4 до 3,6 м. Дані сповіщувачі мають більш щільну зону виявлення (мал. 3, в), а на їхню роботу меншою мірою впливають наявні предмети меблів.

3. Сповіщувачі з поверхневою зоною виявлення (рис. 4) застосовуються для охорони периметра, наприклад, некапітальних стін, дверних або віконних отворів, а також можуть використовуватися для обмеження підходу до будь-яких цінностей. Зона виявлення таких пристроїв має бути спрямована, як варіант, вздовж стіни із прорізами. Деякі сповіщувачі можуть встановлюватися безпосередньо над отвором.

4. Сповіщувачі з лінійною зоною виявлення (рис. 5) застосовуються для охорони довгих та вузьких коридорів.

Перешкоди та помилкові спрацьовування

При використанні пасивних оптико-електронних інфрачервоних сповіщувачів необхідно мати на увазі можливість помилкових спрацьовувань, які відбуваються через перешкоди різного типу.

До помилкових спрацьовувань ІЧ-датчиків можуть призвести перешкоди теплового, світлового, електромагнітного, вібраційного характеру. Незважаючи на те, що сучасні ІЧ-датчики мають високий ступінь захисту від зазначених впливів, доцільно дотримуватися наступних рекомендацій:

. для захисту від потоків повітря та пилу не рекомендується розміщувати датчик у безпосередній близькості від джерел повітряних потоків (вентиляція, відкрите вікно);
. слід уникати прямого попадання на датчик сонячних променів та яскравого світла; при виборі місця установки повинна враховуватися можливість засвічення протягом нетривалого часу рано-вранці або на заході сонця, коли сонце низько над горизонтом, або засвічення фарами проїжджаючого зовні транспорту;
. на час встановлення на охорону доцільно відключати можливі джерела потужних електромагнітних перешкод, зокрема джерела світла не на основі ламп розжарювання: люмінесцентні, неонові, ртутні, натрієві лампи;
. для зниження впливу вібрацій доцільно встановлювати датчик на капітальних чи несучих конструкціях;
. не рекомендується спрямовувати датчик на джерела тепла (радіатор, піч) і предмети, що коливаються (рослини, штори), у бік знаходження домашніх тварин.

Теплові перешкоди - обумовлені нагріванням температурного фону при впливі сонячного випромінювання, конвективних потоків повітря від роботи радіаторів систем опалення, кондиціонерів, протягів.
Електромагнітні перешкоди - викликаються наведеннями від джерел електро- та радіовипромінювань на окремі елементиелектронної частини сповіщувача.
Сторонні перешкоди - пов'язані з переміщенням у зоні виявлення сповіщувача дрібних тварин (собаки, кішки, птахи). Розглянемо детальніше всі чинники, що впливають нормальну працездатність пасивних оптико-електронних ІЧ-оповіщувачів.

Теплові перешкоди

Це найбільш небезпечний факторщо характеризується зміною температурного фону навколишнього середовища. Вплив сонячного випромінювання спричиняє локальне підвищення температури окремих ділянок стін приміщення.

Конвективні перешкоди обумовлені впливом потоків повітря, що переміщаються, наприклад від протягів при відкритій кватирці, щілин у віконних отворах, а також при роботі побутових опалювальних приладів - радіаторів і кондиціонерів.

Електромагнітні перешкоди

Виникають при включенні будь-яких джерел електро- та радіовипромінювання, таких як вимірювальна та побутова апаратура, освітлення, електродвигуни, радіопередавальні пристрої. Сильні перешкоди можуть створюватись і від розрядів блискавок.

Сторонні перешкоди

Своєрідним джерелом перешкод у пасивних оптико-електронних ІЧ-сповіщувачах можуть бути дрібні комахи, такі як таргани, мухи, оси. У разі їх переміщення безпосередньо по лінзі Френеля може виникнути хибне спрацьовування цього типу. Небезпеку становлять і так звані домашні мурахи, які можуть потрапити всередину сповіщувача та повзати безпосередньо по піроелементі.

Помилки монтажу

Особливе місцеу некоректній або неправильній роботі пасивних оптико-електронних ІЧ-повідомлювачів займають помилки монтажу при виконанні робіт із встановлення даних типів пристроїв. Звернемо увагу на яскраві приклади неправильного розміщення ІЧ-повідомників, щоб уникнути подібного практично.

На рис. 6 а; 7 а та 8 а відображено правильне, коректне встановлення сповіщувачів. Встановлювати їх потрібно тільки так і не інакше!

На рисунках 6 б; 7 б, і 8 б, представлені варіанти неправильної установки пасивних оптико-електронних ІЧ-сповіщувачів. При такій установці можливі пропуски реальних вторгнень в приміщення, що охороняються, без видачі сигналу “Тривога”.

Не встановлювати пасивні оптико-електронні сповіщувачі таким чином, щоб на них потрапляли прямі або відбиті промені сонячного світла, а також світло фар автотранспортних засобів, що проїжджають.
Не спрямовувати зону виявлення сповіщувача на нагрівальні елементи систем опалення та кондиціонування приміщення, на штори та гардини, які можуть коливатися від протягів.
Не розташовувати пасивні оптико-електронні сповіщувачі поблизу джерел електромагнітного випромінювання.
Ущільнювати усі отвори пасивного оптико-електронного ІЧ-повідомлювача герметиком із комплекту виробу.
Знищувати комах, які присутні в приміщенні, що охороняється.

В даний час є величезна різноманітність засобів виявлення, що відрізняються принципом дії, сферою застосування, конструкцією та експлуатаційними характеристиками.

Правильний вибірпасивного оптико-електронного ІЧ-повідомника та місця його встановлення – запорука надійної роботи системи охоронної сигналізації.

При написанні статті використані матеріали з журналу “Системи безпеки” №4, 2013