63154 (Системи сигнализації), страница 2

Рисунок 4-Двопроменевої ІЧ-ДАТЧИК| серії АХ фірми Optex (Японії)

Фірма Radiovisor (Великобританія) випускає багатопроменеві датчики серії Perimbar, що вмонтовуються на грунті або на стіні. Система синхронізації Synclink дозволяє створити багатопроменевий бар'єр без міжпроменевої інтерференції. Висота збираних з модулів датчиків варіюється від півметра до декількох метрів. Усередині об'ємного металевого каркаса, під акриловими фільтрами, непрозорими для видимого світла, розташовуються приймачі і передавачі випромінювання, нагрівачі, термостат, а також блоки живлення, контролю і синхронізації. Жорстка конструкція стійок Perimbar дозволяє використовувати їх як опори для вуличних світильників (рис.5) і тим самим зробити датчики практично непомітними. Датчики працюють на довжині хвилі 0,88 мкм| і забезпечують дальність дії не менше 150 метрів.|

Прикладом сучасної «інтелектуальної» багатопроменевої системи є датчики серії Rayonet англійської фірми Integrated Design Ltd. У стійці заввишки 1,8 м розташовуються 8 або 12 оптичних модулів (моделі Rayonet 1000 і Rayonet 2000 відповідно), що дозволяє перекрити кожну зону охорони 4-мА| або 6-ма променями.

Рисунок 5- Багатопроменевої ІЧ-ДАТЧИК| Rayonet 2000 англійської фірми IDL

Сигнали всіх приймальних модулів обробляються вбудованим в стійку мікропроцесором. Паралельний аналіз сигналів перекриття променів на кожному з приймальних модулів дозволяє визначити сигнали, характерні для різних типів вторгнення (повзуча людина, що йде або біжить), а також відповідні геометричні параметри порушника (розмір, форма, швидкість руху). Мікропроцесор зберігає типові сигнали в пам'яті, дозволяючи виділити сигнал реального вторгнення на тлі перешкод (птахи, тварини, падаюче листя і т.п.). Комунікаційний порт RS485 дозволяє підключити кожну стійку до комп'ютера, що управляє, за допомогою якого проводиться збір сигналів тривоги, «навчання», а також діагностика і настройка датчиків.

1.3.2. Пасивні ІЧ-датчики

Такі «однопозиційні» системи є пасивними ІЧ-ДЕТЕКТОРИ|, які реєструють теплове випромінювання в діапазоні довжин хвиль приблизно від 8 до 14 мкм|. Вуличні ІЧ-ДАТЧИКИ| для охорони периметрів відрізняються високою перешкодозахисною до зовнішніх дій (електромагнітні поля, сонячне випромінювання, опади, перепади температур і т.п.).

Як приклад показані пасивні ІЧ-ДАТЧИКИ| серії ARK9130 фірми Arkonia (Англія), призначені для експлуатації в складних атмосферних умовах. Датчики виконані в жорстких металевих корпусах, герметизованих по нормах IP67. Піропріємникі датчиків серії ARK9130 містять чутливі елементи з танталату літію. Прецизійні лінзи виконані не з полімеру, звичайного для більшості пасивних ІЧ-ДАТЧИКІВ|, а з германію. Верхній з показаних на Мал. 10 датчиків дозволяє виявити людину на відстані не менше 100 м; нижній, з дальністю дії 15 м, призначений для перекриття «мертвої зони» верхнього датчика. Прилади серії ARK9130 розроблені відповідно до вимог міністерства оборони Великобританії і використовуються, зокрема, для охорони тимчасових стоянок авіаційної техніки.

Рисунок 6-Пасивні ІЧ-ДАТЧИКИ| серії ARK9130 фірми Arkonia (Англія)

Датчики серії ARK9130 відрізняються дуже низьким енергоспоживанням (140 мкА| при напрузі 5.1В). Це дозволяє об'єднати датчик з портативним радіопередавачем сигналів тривоги і використовувати його як бездротовий охоронний прилад, який можна при необхідності ефективно замаскувати. Специфічна особливість датчика — можливість визначення напряму руху порушника за допомогою диференціальної схеми пиропримника|. Диференціальний приймач дозволяє також реалізувати функцію компенсації перешкод від дощу, граду, туману і інших несприятливих зовнішніх дій.

Датчики серії ARK9130 випускаються в двох модифікаціях з релейними виходами і з інтерфейсом RS485 У обох версіях датчики дозволяють здійснювати проглядання останніх 10-ти тривожних подій, проводити тестування, а також дистанційне регулювання чутливості. Пасивні ІЧ-ДАТЧИКИ| для охорони периметрів випускають і інші зарубіжні компанії: Southwest Microwave (США), ALamcom (Швейцарія) і ін. Для всіх наибільш| довершених моделей характерні автоматична настройка параметрів, вбудований нагрівач, блоки цифрової пам'яті, інтерфейс RS485 і інші опції.

Для охорони внутрішніх приміщень найбільшого поширення набули пасивні ІЧ-ДАТЧИКИ| рухи (рис.7) і суміщені датчики типу пасивний + мікрохвильової (рис.8). Суміщені датчики відрізняє набагато вища надійність і стійкість до помилкових спрацьовувань.

Рисунок 7- Зовнішній вигляд пасивного датчика руху

Рисунок 8- Зовнішній вигляд дуального (комбінованого) датчика руху

Пасивні інфрачервоні датчики руху спрацьовують при попаданні рухомого об'єкту, випромінюючого тепло (наприклад, людини), в зону чутливості датчика. Датчики відрізняються, в основному, формою зони чутливості і стійкістю до помилкових спрацьовувань. Зона чутливості датчиків для систем охоронної сигналізації є сектором (90o-110o). У технічному описі датчиків приводяться діаграми, які наочно демонструють зони чутливості датчиків. Діаграма датчика може бути змінена. Відповідно до розташування датчика і особливостей плану приміщення зрадити діаграму можна використовуючи змінні лінзи Френеля або накладки, що додаються до датчика, які перекривають частину чутливого елементу датчика.

Недолік найпростіших і дешевших датчиків в тому, що вони спрацьовують при певній швидкості зміни теплового потоку. Наприклад, при включенні/виключенні батареї опалювання, на протязі, із-за нагріву сонцем певних поверхонь в приміщенні і т.д. датчик може спрацювати. Більш довершені (і дорожчі) датчики не мають цих недоліків. Їх надійність і стійкість до теплових перешкод забезпечується багатоканальними чутливими головками і складною обробкою сигналу в самому датчику. У простих моделях обробка сигналів проводиться аналоговими методами, а в складніших-цифровими, наприклад, за допомогою вбудованого процесора.

1.3.3. Інфрачервоні бар'єри

Інфрачервоні активні засоби захисту відрізняються від радіопроменевих засобів діапазоном частот і шириною діаграми спрямованості променів. Площа перетину променя систем значно менше, ніж у радіопроменевих систем. Для забезпечення надійного захисту периметра по висоті використовують так звані інфрачервоні бар'єри.

Інфрачервоні бар'єри будують із застосуванням активних інфрачервоних оповічувачів| з передавачами, що рознесли, і приймачами. Прикладом активних систем виявлення служать активні | оповічувачі| серії АХ і стійки серії REDNET RN фірми Optex і стійки Perimbar фірми Radiovisor. Принцип їх дії полягає в наступному. Передавач випромінює електромагнітний потік діапазону - невидимий промінь, який прямує у бік приймача. У відсутність перешкод на шляху променя приймач сприймає його і перетворить в електричний сигнал. Зміна інтенсивності променя, що приймається, при спробі його перетину детектує і аналізується процесором приймача [5].Для створення бар'єру групу передавачів і приймачів вбудовують в стійку, розміщуючи їх на різній висоті .

Для розділення каналів здійснюють синхронізацію кожного приймачів з відповідним передавачем. Вбудований процесор дозволяє аналізувати кожний з сигналів роздільно, групами або в довільній їх комбінації. Це дозволяє гнучко використовувати систему, як в плані логічного аналізу, так і в плані пристосування до місцевих умов. Якщо перетинається тільки нижній промінь, наприклад дрібною твариною, виникає стан передтривоги, але сигнал тривоги не формується. Подальший перетин другого променя вже викликає сигнал тривоги, так само як і одночасний перетин двох променів. Перехресна синхронізація приймачів і передавачів, розташованих на різній висоті, дозволяє обійти мертві зони, які утворюються із-за специфіки рельєфу

Рисунок 9-Прихована схема розміщеня

У стійках розміщують модулі передавачів, приймачів, синхронізатора, процесора, вторинних джерел живлення, коммунікатора|, термостата і локальних обігрівачів. Самі стійки (рис.9) виконують з міцних сплавів у формі імітуючої опори для світильників. Реально вони і служать такими опорами. У їх верхній частині кріплять світильники для освітлення території. Вікна для променів закривають темними пластиковими панелями, прозорими випромінювання. Конструкція панелей звичайно забезпечує пилезахисту електронних блоків по класу IP 65. бар'єри добре зарекомендували себе як засоби захисту другого рубежу (внутрішнього периметра об'єкту).

Інтенсивність світлового розсіювання багато в чому залежить від кута, під яким вимірюється розсіяне світло. Тому існують сповіщувачі, що використовують як пряме так і зворотне розсіювання. Димові сповіщувачі, засновані на принципі розсіювання світла, в основному виявляють видимі частинки білого кольору і, таким чином, підходять для тих типів пожежі, які характеризуються наявністю білого диму.

Вибір і обґрунтування структурної схеми системи охорони. Для вибору структурної схеми системи охорони необхідно насамперед поставити чітко технічне завдання.

При розробці пропонованого пристрою ставилася мета створити простий пристрій, що реагує на появу диму в приміщенні, що охороняється. Найкращих результатів досягають з комплектом промислових бар'єрних датчиків інфрачервоного випромінювання. При проведенні дослідів з вказаними пристроями було виявлено, що схема приймача має найбільшу чутливість до зміни оптичного середовища при подачі на випромінювач синусоїдальної напруги частотою близько 8 кГц.

1.4. Датчики ємностей

Датчики ємностей реагують на самі різні речовини - тверді і рідкі, метали і діелектрики. Їх використовують, наприклад, для безконтактного контролю заповнення резервуарів рідинами і сипкими матеріалами, позиціонування і рахунку різних предметів, охорони об'єктів. У пропонованій статті розказано про принцип дії безконтактних датчиків, приведені схеми, придатні для практичного втілення і використання.

Безконтактні датчики, що випускаються багатьма вітчизняними і зарубіжними фірмами, діють за "конденсаторним" принципом, реагуючи на викликане появою в чутливій зоні стороннього об'єкту зміна відносної діелектричної проникності навколишнього середовища [6]. Типовий датчик з діаметром чутливої поверхні 60 мм фіксує на відстані 40 мм "стандартну мету" .

Чутливий елемент безконтактного датчика місткості є конденсатором з обкладаннями, розгорненими в одну площину, як показано на рис.4. Залежно від наявності або відсутності стороннього предмету змінюється середня діелектрична проникність навколишнього обкладання середовища і, отже, місткість конденсатора. Останній служить частотозадающим| елементом автогенератора. Наявний в датчику пороговий пристрій стежить за амплітудою або частотою коливань, при їх зміні приводячи в дію виконавчий вузол.

Рисунок 10-Конденсатор

У багатьох датчиках місткостей частоту генератора вибирають рівною декільком мегагерцам. Генератори будують на дискретних транзисторах, число яких досягає п'яти. Проте, достатньо чутливий до зміни місткості генератор, що працює на частотах в сотні кілогерц, можна побудувати і всього на одному ОУ| середнього класу.

1.5. Ультразвукові датчики, радари