Пассивные ИК-извещатели движения

Пaссивныe ИК-извeщaтeли движeния
• пирoприeмникa, рeгистрирующeгo тeплoвoe излучeниe чeлoвeкa;
Нa рис. Мoжнo выдeлить 5 рeкoмeндaций, слeдoвaниe кoтoрым пoзвoлить нaдeжнo зaщитить имущeствo и избaвиться oт чaстыx лoжныx срaбaтывaний срeдств сигнaлизaции. Нe рaспoлaгaть пaссивныe oптикo-элeктрoнныe извeщaтeли вблизи истoчникoв элeктрoмaгнитнoгo излучeния. Нe устaнaвливaть пaссивныe oптикo-элeктрoнныe извeщaтeли тaким oбрaзoм, чтoбы нa ниx пoпaдaли прямыe или oтрaжeнныe лучи сoлнeчнoгo свeтa, a тaкжe свeт фaр прoeзжaющиx aвтoтрaнспoртныx срeдств. Уплoтнять всe oтвeрстия пaссивнoгo oптикo-элeктрoннoгo ИК-извeщaтeля гeрмeтикoм из кoмплeктa издeлия. Oсoбoe мeстo в нeкoррeктнoй или нeпрaвильнoй рaбoтe пaссивныx oптикo-элeктрoнныx ИК-извeщaтeлeй зaнимaют oшибки мoнтaжa при выпoлнeнии рaбoт пo устaнoвкe дaнныx типoв устрoйств. Прaвильный выбoр пaссивнoгo oптикo-элeктрoннoгo ИК-извeщaтeля и мeстa eгo устaнoвки – зaлoг нaдeжнoй рaбoты систeмы oxрaннoй сигнaлизaции. Нe нaпрaвлять зoну oбнaружeния извeщaтeля нa нaгрeвaтeльныe элeмeнты систeм oтoплeния и кoндициoнирoвaния пoмeщeния, нa штoры и гaрдины, кoтoрыe мoгут кoлeбaться oт сквoзнякoв. 6 а; 7 а и 8 а отображена правильная, корректная установка извещателей. При такой установке возможны пропуски реальных вторжений в охраняемые помещения без выдачи сигнала “Тревога”. Устанавливать их нужно только так и никак иначе!
• источники тепла, климатизационные и холодильные установки;
• солнечная радиация и искусственные источники света;
• линзы Френеля — фасеточные (сегментированные) линзы, представляющие собой пластиковую пластину с отштампованными на ней несколькими призматическими линзами-сегментами;
• для защиты от потоков воздуха и пыли не рекомендуется размещать датчик в непосредственной близости от источников воздушных потоков (вентиляция, открытое окно);
Возникают при включении любых источников электро- и радиоизлучения, таких как измерительная и бытовая аппаратура, освещение, электродвигатели, радиопередающие устройства. Посторонние помехи Сильные помехи могут создаваться и от разрядов молний.
• оптической системы, формирующей диаграмму направленности датчика и определяющей форму и вид пространственной зоны чувствительности;
• сотрясения и вибрации;
• нарушитель должен пересечь в поперечном направлении луч зоны чувствительности датчика;
В так называемых “обычных” схемах термокомпенсации осуществляется измерение температуры, и при ее повышении производится автоматическое увеличение усиления. Выделение блоком обработки полезного сигнала на фоне помех основано на анализе параметров сигнала на выходе пироприемника. Суть обработки состоит в сравнении сигнала с двумя порогами (положительным и отрицательным) и, в ряде случаев, сравнении величины и длительности сигналов разной полярности. При “настоящей” или “двухсторонней” компенсации учитывается повышение теплового контраста для температур выше 25°С…35°С. В диапазоне температур окружающей среды 25°С…35°С чувствительность пироприемника снижается за счет уменьшения теплового контраста между телом человека и фоном, при дальнейшем повышении температуры чувствительность снова повышается, но “с противоположным знаком”. • насекомые и мелкие животные. Возможна также комбинация этого метода с раздельным подсчетом превышений положительного и отрицательного порогов. Использование автоматической термокомпенсации обеспечивает почти постоянную чувствительность ИК-датчика в широком диапазоне температур. Еще одним видом обработки, предназначенным для улучшения характеристик ИК-датчиков, является автоматическая термокомпенсация. Основным параметром, анализируемым всеми датчиками, является величина сигнала. Анализ длительности сигналов может проводиться как прямым методом измерения времени, в течение которого сигнал превышает некоторый порог, так и в частотной области путем фильтрации сигнала с выхода пироприемника, в том числе с использованием “плавающего” порога, зависящего от диапазона частотного анализа. В простейших датчиках этот регистрируемый параметр является единственным, и его анализ производится путем сравнения сигнала с некоторым порогом, который определяет чувствительность датчика и влияет на частоту ложных тревог. В более сложных датчиках блок обработки анализирует двухполярность и симметрию формы сигналов с выхода дифференциального пироприемника. 3). С другой стороны, при счете импульсов возможны ложные срабатывания от повторяющихся помех (например, электромагнитных или вибраций). С целью повышения устойчивости к ложным тревогам в простых датчиках используется метод счета импульсов, когда подсчитывается, сколько раз сигнал превысил порог (то есть, по сути, сколько раз нарушитель пересек луч или сколько лучей он пересек). Недостатком метода счета импульсов является ухудшение чувствительности, особенное заметное для датчиков с зоной чувствительности типа одиночного занавеса и ей подобной, когда нарушитель может пересечь только один луч. Другие элементы защиты ИК-извещателей В современных ИК-датчиках все шире начинают использоваться методы цифровой обработки с использованием специализированных микроконтроллеров с АЦП и сигнальных процессоров, что позволяет проводить детальную обработку тонкой структуры сигнала для лучшего выделения его на фоне помех.
К достоинствам линз Френеля относятся: • комбинированная оптика, использующая и зеркала, и линзы Френеля. • В большинстве ИК-пассивных датчиков используются линзы Френеля.
• следует избегать прямого попадания на датчик солнечных лучей и яркого света; при выборе места установки должна учитывается возможность засветки в течение непродолжительного времени рано утром или на закате, когда солнце низко над горизонтом, или засветки фарами проезжающего снаружи транспорта;
• движение нарушителя должно происходить в определенном интервале скоростей;
• конвенционное движение воздуха;
• термическое напряжение линз;
• простота конструкции детектора на их основе;
При использовании пассивных оптико-электронных ИК-извещателей необходимо иметь в виду возможность ложных срабатываний, которые происходят из-за помех различного типа. К ложным срабатываниям ИК-датчиков могут привести помехи теплового, светового, электромагнитного, вибрационного характера. Несмотря на то, что современные ИК-датчики имеют высокую степень защиты от указанных воздействий, все же целесообразно придерживаться следующих рекомендаций:
Электромагнитные помехи Рассмотрим более детально все факторы, влияющие на нормальную работоспособность пассивных оптико-электронных ИК-извещателей. • не рекомендуется направлять датчик на источники тепла (радиатор, печь) и колеблющиеся предметы (растения, шторы), в сторону нахождения домашних животных. Посторонние помехи – связаны с перемещением в зоне обнаружения извещателя мелких животных (собаки, кошки, птицы). Воздействие солнечного излучения вызывает локальное повышение температуры отдельных участков стен помещения. Тепловые помехи – обусловлены нагреванием температурного фона при воздействии на него солнечного излучения, конвективных потоков воздуха от работы радиаторов систем отопления, кондиционеров, сквозняков. Электромагнитные помехи – вызываются наводками от источников электро- и радиоизлучений на отдельные элементы электронной части извещателя.
Ошибки монтажа Своеобразным источником помех в пассивных оптико-электронных ИК-извещателях могут являться мелкие насекомые, такие как тараканы, мухи, осы.
• электромагнитные и радиопомехи (транспорт с электродвигателями, электросварка, линии электропередачи, мощные радиопередатчики, электростатические разряды);
Современные ИК-датчики характеризуются большим разнообразием возможных форм диаграмм направленности. При построении оптических систем ИК-датчиков могут использоваться: Зона чувствительности ИК-датчиков представляет собой набор лучей различной конфигурации, расходящихся от датчика по радиальным направлениям в одной или нескольких плоскостях. Для обнаружения нарушителя на большом (10…20 м) расстоянии желательно, чтобы в вертикальной плоскости ширина луча не превышала 5°…10°, в этом случае человек практически полностью перекрывает луч, что обеспечивает максимальную чувствительность. На требовании равномерной чувствительности целесообразно остановиться подробнее. Для уменьшения неравномерной чувствительности используются оптические системы, формирующие несколько наклонных лучей, ИК детектор при этом устанавливается на высоте выше человеческого роста. • При этом возможно изменение в широком диапазоне протяженности зоны чувствительности (от 1 м до 50 м), угла обзора (от 30° до 180°, для потолочных датчиков 360°), угла наклона каждого луча (от 0° до 90°), количества лучей (от 1 до нескольких десятков). На меньших расстояниях чувствительность детектора в этом луче существенно возрастает, что может привести к ложным срабатываниям, например, от мелких животных. Общая длина зоны чувствительности тем самым разделяется на несколько зон, причем “ближние” к детектору лучи для снижения чувствительности делаются обычно более широкими. Сигнал на выходе пироприемника при прочих равных условиях тем больше, чем больше степень перекрытия нарушителем зоны чувствительности детектора и чем меньше ширина луча и расстояние до детектора.
При выборе типов и количества датчиков для обеспечения охраны конкретного объекта следует учитывать возможные пути и способы проникновения нарушителя, требуемый уровень надежности обнаружения; расходы на приобретение, монтаж и эксплуатацию датчиков; особенности объекта; тактико-технические характеристики датчиков. 4. При блокировке отдельных предметов датчик или датчики нужно устанавливать так, чтобы лучи зоны чувствительности блокировали все возможные подходы к защищаемым предметам. 3, в), а на их работу в меньшей степени влияют имеющиеся предметы мебели. Некоторые извещатели могут устанавливаться непосредственно над проемом. Место установки датчика следует выбирать так, чтобы минимизировать мертвые зоны, вызванные наличием в охраняемом помещении крупных предметов, перекрывающих лучи (например, мебель, комнатные растения). Остановимся на рассмотрении некоторых особенностей применения ИК-датчиков. При невозможности устранить мертвые зоны следует использовать несколько датчиков. В особенности это относится к диаграммам направленности с наклонными лучами: если высота подвески будет превышать максимально допустимую, то это приведет к уменьшению сигнала из дальней зоны и увеличению мертвой зоны перед датчиком, если же высота подвески будет меньше минимально допустимой, то это приведет к уменьшению дальности обнаружения с одновременным уменьшением мертвой зоны под датчиком. Схема антимаскинга работает непрерывно, пока система снята с охраны. Извещатели с поверхностной зоной обнаружения (рис. Для защиты от электромагнитных и радиопомех используется плотный поверхностный монтаж и металлическое экранирование. Реле датчиков вскрытия и маскирования подключаются к отдельному шлейфу охраны. Зона обнаружения таких устройств должна быть направлена, как вариант, вдоль стены с проемами. Метод основывается на использовании специального канала ИК-излучения, срабатывающего при появлении маски или отражающей преграды на небольшом расстоянии от датчика (от 3 до 30 см). 4) применяются для охраны периметра, например некапитальных стен, дверных или оконных проемов, а также могут использоваться для ограничения подхода к каким-либо ценностям. Это простота монтажа, настройки и технического обслуживания. В этом случае они равномерно охватывают объем защищаемого помещения. Причем, если это маскирование было случайным (крупное насекомое, появление крупного объекта на некоторое время вблизи датчика и т.п.) и к моменту постановки на сигнализацию самоустранилось, сигнал тревоги не выдается. Помехи и ложные срабатывания 1. Извещатели с линейной зоной обнаружения (рис. 5) применяются для охраны длинных и узких коридоров. Если в помещении двери открываются внутрь, следует учитывать возможность маскировки нарушителя открытыми дверьми. Именно в этот момент оператору и будет выдана информация о маскировании. Грамотный выбор и тактически верное применение таких извещателей являются залогом надежной работы устройства, да и всей системы охраны в целом! 2. Общий принцип использования ИК-датчиков — лучи зоны чувствительности должны быть перпендикулярны предполагаемому направлению движения нарушителя. 3. Суть проблемы состоит в том, что обычные ИК-датчик могут быть выведены нарушителем из строя путем предварительного (когда система не поставлена на охрану) заклеивания или закрашивания входного окна датчика. Размещение извещателей на потолке предпочтительнее в помещениях с высокими потолками от 2,4 до 3,6 м. 3, а,б), как правило, устанавливаются в углу помещения на высоте 2,2–2,5 м. Должен соблюдаться задаваемый в документации диапазон допустимых высот подвески (минимальная и максимальная высоты). В ИК-датчиках, предназначенных для профессионального использования, применяются так называемые схемы антимаскинга.
• низкая цена;
В качестве средств оповещения могут использоваться устройства оконечные (УО) систем передачи извещений (СПИ) или прибор приемно-контрольный охранно-пожарный (ППКОП). Эстетичный внешний вид, простота монтажа, настройки и обслуживания зачастую обеспечивают им приоритет по сравнению с другими средствами обнаружения. В настоящее время пассивные оптико-электронные инфракрасные (ИК) извещатели занимают лидирующие позиции при выборе защиты помещений от несанкционированного вторжения на объектах охраны. Принцип работы пассивных оптико-электронных ИК-извещателей основан на восприятии изменения уровня инфракрасного излучения температурного фона, источниками которого являются тело человека или мелких животных, а также всевозможных предметов, находящихся в поле их зрения. Пассивные ИК-извещатели принимают потоки инфракрасной энергии от объектов и преобразуются пироприемником в электрический сигнал, который поступает через усилитель и схему обработки сигнала на вход формирователя тревожного извещения (рис. Пассивные оптико-электронные инфракрасные (ИК) извещатели (их часто называют датчиками движения) обнаруживают факт проникновения человека в защищаемую (контролируемую) часть пространства, формируют сигнал тревожного извещения и путем размыкания контактов исполнительного реле (реле ПЦН) передают сигнал “тревога” на средства оповещения. 1). В пассивных оптико-электронных ИК-извещателях инфракрасное излучение попадает на линзу Френеля, после чего фокусируется на чувствительном пироэлементе, расположенном на оптической оси линзы (рис. Для того чтобы нарушитель был обнаружен ИК-пассивным датчиком, необходимо выполнение следующих условий:
Блок обработки сигналов пироприемника должен обеспечивать надежное распознавание полезного сигнала от движущегося человека на фоне помех. Для ИК-датчиков основными видами и источниками помех, могущими вызвать ложное срабатывание, являются:
ИК-пассивные датчики состоят из трех основных элементов: • чувствительность датчика должна быть достаточной для регистрации разницы температур поверхности тела нарушителя (с учетом влияния его одежды) и фона (стены, пол).
В последнее время освоена технология изготовления линз Френеля со сложной точной геометрией, что дает 30% увеличение собираемой энергии по сравнению со стандартными линзами и соответственно увеличение уровня полезного сигнала от человека на больших расстояниях. При этом линзы Френеля используются для формирования зоны чувствительности на средних расстояниях, а зеркальная оптика — для формирования антисаботажной зоны под датчиком и для обеспечения очень большого расстояния обнаружения. При этом геометрия размещения пироприемников и схема их включения выбирается таким образом, чтобы сигналы от человека были противоположной полярности, а электромагнитные помехи вызывали сигналы в двух каналах одинаковой полярности, что приводит к подавлению и этого типа помех. Блок обработки сигналов Радиусы наблюдения этих пироприемников делаются различными, и поэтому локальный тепловой источник ложных срабатываний не будет наблюдаться в обоих пироприемниках одновременно. В ИК-датчиках обычно используются сдвоенные (дифференциальные, DUAL) пироэлементы. Использование нескольких зеркал специальной формы, в том числе многосегментных, позволяет обеспечить практически постоянную чувствительность по расстоянию, причем эта чувствительность на дальних расстояниях приблизительно на 60% выше, чем для простых линз Френеля. Зеркальная оптика как единственный элемент оптической системы применяется достаточно редко. Для счетверенных пироэлементов каждый луч расщепляется на четыре (см. ИК-датчики с зеркальной оптикой выпускаются, например, фирмами SENTROL и ARITECH. • возможность использования одного датчика в различных приложениях при использовании сменных линз. В современных высококачественных ИК-детекторах используется комбинация линз Френеля и зеркальной оптики. Обычно каждый сегмент линзы Френеля формирует свой луч диаграммы направленности. Для устранения этих эффектов в ИК-датчиках последнего поколения применяется специальная герметичная камера между линзой и пироприемником (герметичная оптика), например в новых ИК-датчиках фирм PYRONIX и C&K. В дифференциальной схеме производится вычитание сигнала одного пироэлемента из другого, что позволяет существенно подавить помехи, связанные с изменением температуры фона, а также заметно снизить влияние световых и электромагнитных помех. Повысить расстояние обнаружения для счетверенных пироэлементов позволяет использование прецизионной оптики, формирующей более узкий луч. В последних моделях ИК-датчиков с целью дополнительного снижения частоты ложных срабатываний используются счетверенные пироэлементы (QUAD или DOUBLE DUAL) — это два сдвоенных пироприемника, расположенные в одном датчике (обычно размещаются один над другим). К неудовлетворительной работе ИК-датчика могут привести такие эффекты, как тепловые потоки, являющиеся результатом нагревания электрических компонентов датчика, попадание насекомых на чувствительные пироприемники, возможные переотражения инфракрасного излучения от внутренних частей детектора. Сигнал от движущегося человека возникает на выходе сдвоенного пироэлемента только при пересечении человеком луча зоны чувствительности и представляет собой почти симметричный двухполярный сигнал, близкий по форме к периоду синусоиды. Другой путь, позволяющий в некоторой степени исправить это положение — применение пироэлементов со сложной переплетенной геометрией, что использует в своих датчиках фирма PARADOX.
• на время постановки на охрану целесообразно отключать возможные источники мощных электромагнитных помех, в частности источники света не на основе ламп накаливания: люминесцентные, неоновые, ртутные, натриевые лампы;
• для снижения влияния вибраций целесообразно устанавливать датчик на капитальных или несущих конструкциях;
• зеркальная оптика — в датчике устанавливается несколько зеркал специальной формы, фокусирующих тепловое излучение на пироприемник;
Дальность действия таких извещателей лежит в диапазоне от 5 до 20 м. Оптическая система 2. Внешний вид этих извещателей представлен на рис. • блока обработки сигналов пироприемника, выделяющего сигналы, обусловленные движущимся человеком, на фоне помех естественного и искусственного происхождения.

Комментарии и уведомления в настоящее время закрыты..

Комментарии закрыты.