Любая автоматизированная система охраны опирается в первую очередь на различные устройства оповещения, способные определить и локализовать зону нарушения, тем самым позволяя охране оперативно отреагировать. Задача обеспечения надежной защиты объема периметра современной охранной системы во многом ложится на разнообразные датчики движения.
Учитывая важность датчиков движения при охране периметра, давайте рассмотрим их более подробно.
Содержание
Основной принцип действия извещателей
Без разницы, будь то инфракрасный датчик, лазерный, радиоволновой, лучевой или секторный. Принцип действия у них схожи. Имеется передатчик, который посылает сигнал в заданном направлении, и приемник, который получает отраженный от какого-нибудь препятствия сигнал. По тому, как меняется получаемый сигнал во времени, как меняются его параметры (фаза, частота, амплитуда и т.д.) делается вывод о наличии посторонних предметов в зоне наблюдения, точнее о наличии движения или пересечения объектом зоны наблюдения.
Приемное и передающее устройство могут конструктивно располагаться в одном корпусе, тогда обрабатываются отраженные сигналы, датчик работает в заданном секторе и у него имеется ограничение по дальности.
Во втором случае передатчик и приемник разнесены между собой. Наблюдается при этом пространство между ними строго по прямой, или в некоторая зона, которая охватывает прилегающий сектор наблюдения.
Однако такое не получится с более крупными собаками — среднеазиатской овчаркой и кавказцем.
Как уже говорилось, есть три основных случая, по которому можно судить о передвижениях объекта в зоне действия датчика.
- Прерывание луча, сигнала между приемником и передатчиком (лучевые, лазерные датчики, работающие в инфракрасном и радиодиапазоне).
- Изменение характеристик сигнала, прямого ил отраженного (радиоволновые датчики).
- Деформации ограждающих конструкций, вибрации (используются тензометрические системы, позволяющие с высокой точностью определить наличие деформации и ее характеристики).
Инфракрасные (ИК) датчики
Самый распространенный тип датчиков. При том, что инфракрасный свет не видим для глаза человека, он обладает всеми преимуществами видимого спектра: направленность, простота реализации излучателя и приемных устройств, применимость геометрической оптики при анализе сигнала. Кроме того, добавляется возможность определения температуры объекта по излучению ИК-света.
Всем известны ИК-датчики движения, располагаемые внутри помещения. Принцип их действия предельно прост. Он излучает в заданном направлении инфракрасный свет. Луч, отражаясь, попадает через специальную линзу сложной формы на принимающий фотоприемник. Если с течением времени сигнал в фотоприемнике изменяется, то делается вывод о наличии движения.
Такие датчики используются и на открытых пространствах, при этом корпус датчика дополнительно защищается от пыли и влаги, а так же учитывается пагубное влияние яркого дневного света и сторонних источников теплового излучения.
Достоинства:
- простота реализации, монтажа использования;
- охват большого сектора обзора, объемное детектирование;
- возможность фильтрации ложных сигналов исходя из параметров объекта.
Лучше всего использовать такие датчики для наблюдения за ограниченным пространством, небольшими площадями или помещениями. Подъезды, площадки, пространство перед воротами, дверями и т.п.
Недостатки
- из-за быстрого угасания полезной мощности ИК сигнала на расстоянии, ограничена дальность действия датчика;
- наличие тумана, дождя снега ухудшают эффективность датчика;
- наличие поверхностей плохо отражающих ИК-свет имеется возможность вывести датчик из строя или сделать его бесполезным.
Нередко для достижения большей эффективности и устранения основных врожденных недостатков используют комбинацию ИК-датчика с другими типами извещателей.
ИК барьеры
Если обычные ИК-датчики могут определить движение только в определенном секторе и расстоянии от точки установки , то для охраны продолжительных участков, периметров и оград применяются инфракрасные барьеры. Фактически это создание стены из сигнальных лучей, невидимых невооруженным глазом, о пресечении которых моментально становиться известно на пульте охраны.
Передатчик и приемник конструктивно находятся в отдельных корпусах. Они разводятся на большое расстояние и устанавливаются друг напротив друга в зоне прямой видимости. Если луч света между ними прерывается, подается сигнал о нарушении безопасности периметра.
Одного луча в большинстве случаев недостаточно, его можно легко перепрыгнуть или обойти. Барьер чаще состоит из двух и более лучей, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Высота или ширина зоны действия датчика значительно увеличивается.
Достоинства:
- простота конструкции;
- возможность полного охвата периметра путем установки датчиков на всех прямых участках и объединения их в единую систему наблюдения;
- возможность контроля над продолжительными участками ограждений.
Недостатки:
- снижение эффективности при дожде, густом снеге, тумане, в которых луч рассеивается;
- невозможность установки и усложнение всей системы детектирования при наличии препятствий в виде зеленных насаждений или элементов ландшафтного дизайна, перекрывающих прямую видимость;
- сложность в организации наблюдения не только поверх ограждающих конструкций, но и ниже.
Радиоволновые сенсоры
Основная проблема при использовании инфракрасного света — это рассеивание полезного сигнала различными погодными условиями: дождем, снегом, туманом и т.д. Обойти это ограничение помогают радиоволны сверх высоких частот, микроволновые, которые имеют большую длину, чем инфракрасное излучение.
Рассеивание у них меньше и они поддаются более тщательному анализу. Можно анализировать сдвиг фаз принимаемого сигнала, изменение амплитуды и частоты, возникающие при появлении в зоне наблюдения постороннего объекта, его перемещения.
Принципы действия и варианты использования радиочастотных датчиков идентичны уже описанным выше инфракрасным. Имеются и извещатели, оформленные конструктивно в одном корпусе с использованием отраженных сигналов и барьеры с лучами. При этом радиоволны СВЧ охватывают более широкую зону наблюдения. В дополнение к этому скажем об объемных датчиках, способных охватить круговой сектор наблюдения.
Достоинства:
- меньшее влияние оказывают на работу датчика погодные условия;
- лучшие характеристики в плане охвата большей территории одним датчиком;
- больше возможностей по фильтрации ложных сигналов.
Недостатки:
- большая потребляемая мощность;
- сложность изготовления и дороговизна.
Радиоволновые датчики легче скрыть от постороннего взгляда. Нередко их конструктивно изготавливают в виде различных элементов декора, например уличных, садовых светильников или элементов отделки зданий. Это значительно повышает защищенность всей охранной системы.
Проводные и беспроводные датчики
Все вышеперечисленные датчики движения можно приобрести с проводным подключением или же с беспроводным интерфейсом. В первом случае повышается надежность и долговечность системы, ее безотказность. Во втором случае с применением беспроводных технологий можно размещать датчики в труднодоступных местах или там где прокладка кабелей связи попросту невозможна технически или из соображений эстетики.
И инфракрасные датчики, и радиоволновые способны обходиться минимальным энергопотреблением и работать от аккумуляторных батарей до нескольких лет. Достигается это не только выбором маломощных компонентов, но и алгоритмом передачи данных на пульт управления. Например, извещатель может подавать сигнал только в случае обнаружения движений, иметь дополнительно запрограммированное расписание, согласно которому он активизируется только в нужное время суток или дни недели.
Тензометрические датчики движения и датчики вибраций
Отдельным классом сенсоров движения являются устройства, улавливающие деформации ограждающих конструкций или исходящие от них вибрации. По полученным данным можно определить нарушителя, который перелазит через ограду и подать сигнал тревоги на пульт охраны. Актуальность их использования зависит от ситуации и требует тщательного исследования с привлечением специалистов и специального измерительного оборудования.
Определиться с набором датчиков, необходимых для обеспечения безопасности периметра, можно только исходя из особенностей охраняемого объекта. Универсальных решений не существует и данный вывод обязательно будет звучать во всех материалах об охранных системах. Начиная с того, что датчики движения могут стоить от $1,5-2 и до нескольких тысяч, при этом имея значительный разбег технических характеристик и возможностей.
Можно ориентировочно оценить сумму, в которую может обойтись адекватная система охраны для объекта. Во всем мире в качестве отправной точки говориться, что охранная система, включая установку, компоновку и дальнейшее содержание (техническое обслуживание) объективно должна стоит не более 20% от стоимости охраняемого имущества. При этом имеется в виду не только базовая цена на все датчики, контроллеры и пульты правления, но и на их качественную установку, которая удваивает затраты на систему охраны.
И в завершении статьи предлагаем вам короткое видео, где изложены все основные принципы организации охраны периметра, будь это небольшой дачный участок или большая производственная территория.
