Принцип работы объемного датчика движения

Принцип работы объемного датчика движения

Датчики объема охранной сигнализации

• Виды по принципу работы сенсорного элемента
• Акустические
• Микроволновые и ультразвуковые
• Тепловые
• Инфракрасные
• Комбинированные
• Классификация по типам устройств
• Пассивные
• Активные
• Классификация по способу подключения
• Достоинства и недостатки объемников
• Особенности монтажа объемников
• Видео по теме

Эффективность работы охранной сигнализации определяется техническими параметрами датчиков фиксирующих попадание нежелательных объектов в контролируемую зону. Чувствительные элементы датчиков объема делают возможным обнаружить объект, находящийся в пространстве ограниченном зоной их действия. Способность сканирования, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях позволяет объемникам контролировать все точки помещения. Отсюда они и получили свое название. На самом деле источником сигнала служит перемещение объекта в контролируемой зоне. Более правильным будет называть такой тип чувствительных элементов датчиками движения.

Стоит заметить, что охранная сигнализация и система контроля и управления доступом могут работать совместно и таким образом, степень безопасности объекта может быть дополнительно увеличена.

Принято считать датчиками объёма очень чувствительные сенсоры движения, которые реагируют на малейшие, едва заметные перемещения объектов.

Виды по принципу работы сенсорного элемента

Технические характеристики зависят от того на каких физических законах построено действие сенсорного элемента. Это определяет возможность использования датчика для охраны объекта, имеющего определенные специфические условия эксплуатации.

Акустические

Настраивается на уровень шума, выше которого срабатывает охранная сигнализация.

Если нарушитель проникает на охраняемую территорию через окно, датчик среагирует на звук разбитого стекла. Для уменьшения количества ложных срабатываний акустический сенсор оснащается фильтром для устранения «паразитных» шумов. Эффективная работа фильтра целиком зависит от качества настройки.

Микроволновые и ультразвуковые

Работа микроволновых и ультразвуковых объемников основана на эффекте Доплера, который утверждает, что длина волны изменяется при отражении от движущегося предмета.

В конструкции имеется передатчик (генератор), который вырабатывает высокочастотное или ультразвуковое излучение. При попадании на движущийся объект, отраженная от него волна меняет длину или частоту в большую или меньшую стороны (в зависимости от того приближается объект к устройству или удаляется). Возвращенная волна попадает на приемник, расположенный в одном корпусе с генератором, который фиксирует изменение параметров волны и подает тревожный сигнал.

На охраняемых микроволновыми датчиками объектах не должно создаваться помех, вызванных сторонними факторами в виде работающего электрооборудования или источников электромагнитного излучения. При наличии сторонних электромагнитных полей велик риск частых ложных срабатываний.

Ультразвуковые приборы оказывают негативное влияние на здоровье человека и животных. Их применение ограничивается складами, на которых присутствие людей сводится к минимуму.

Тепловые

Тепловой датчик настраивается на определенную температуру. Если в контролируемом помещении, она повышается выше установленной, он отправляет тревожный сигнал. Такие устройства эффективны в системах охранно-пожарной сигнализации, когда при возгорании температура в помещении быстро поднимается. Сенсорный элемент может быть в виде биметаллической пластины, терморезистора, спаянных легкоплавких материалов или изменяющего сопротивление при нагреве оптического волокна.

Инфракрасные

Инфракрасные объемные датчики движения охранной сигнализации наиболее часто применяются в системах охранной сигнализации. Как показывает практика они меньше всего подвержены ложным срабатываниям и надежно реагируют на движение посторонних объектов. В отличие от тепловых, которые реагируют на изменение температуры, инфракрасные датчики срабатывают при появлении источника тепла.

Температура человеческого тела отличается от температуры предметов находящихся в контролируемом помещении. Эта разница фиксируется инфракрасным датчиком и вырабатывается сигнал о появлении в сканируемой зоне постороннего объекта. Кроме функций охраны объекта, эти устройства используют в системе «умного дома». Освещение в помещении будет включаться только при присутствии в нем человека.

Конструкция инфракрасных датчиков отличается единообразием не зависимо от модификаций моделей. Устройство состоит из оптической системы, пироэлектрического преобразователя и блока управления сигналами.

• Оптика представлена линзой Френеля, которая дает возможность осуществлять контроль пространства как вкруговую, так и по лучу.
• Пирочувствительный элемент состоит из двух сенсоров. При равномерном тепловом фоне он молчит. При возникновении дисбаланса один сенсор срабатывает, а другой нет.
• Блок обработки сигналов позволяет надежно распознать нарушителя на фоне возникающих помех.

Эффективность работы инфракрасных датчиков объема зависит от правильного размещения их в помещении зоны ответственности и настройки чувствительного элемента. Ложные срабатывания могут происходить из-за присутствия посторонних источников тепла, например, батарей системы отопления помещения. Температура тела животных также вызывает ответную реакцию.

Комбинированные

Работа комбинированных устройств основана на применении сразу нескольких видов технологий обнаружения. Датчик может состоять из двух параллельно работающих каналов. Один канал использует, например, инфракрасный метод обнаружения, а другой — микроволновый. Работа таких датчиков будет намного эффективней, когда недостатки одних будут заменяться достоинствами других.

Классификация по типам устройств

В зависимости от того каким образом осуществляется получение информации, объемники делятся на активные и пассивные.

Пассивные

Более простые по конструкции пассивные датчики охранной сигнализации анализируют данные полученные только из внешней среды. Эти устройства фиксируют изменение положения объекта в пространстве, могут отследить направления его движения. Пассивный прибор не применяет дополнительный источник энергии, он ее получает от предметов контролируемого объема и преобразует в выходной сигнал.

Активные

В отличие от пассивного, активному устройству необходима энергия от внешнего источника. Присутствие в конструкции генератора и приемного устройства повышает шанс обнаружить факт нарушения в зоне контроля, так как принудительное излучение сканирует все охраняемое пространство. Если сигнал возбуждения попадает на движущийся объект, то отраженный сигнал будет иметь уже другие параметры. Этот факт будет причиной подачи сигнала тревоги.

Классификация по способу подключения

Датчики в системах охранной сигнализации могут быть проводными и беспроводными.

• Проводные предполагают прокладку проводной магистрали от них к блоку управления. По ней передается питание и сигнал в виде изменения токовой нагрузки при обнаружении постороннего объектаТак как датчики располагаются в местах обеспечивающих наилучший контроль, прокладка провода может быть весьма затруднительной. С проводным подключением работают приборы с релейным выходом.
• Беспроводные исключают проведение непростых монтажных работ.

Использование для передачи радиоканала увеличивает надежность связи, так как отсутствует возможность повреждения проводов. Недостатком является постоянная периодическая замена источников питания. Беспроводным способом подключаются адресные устройства, передающие информацию в цифровом виде с помощью радиосвязи.

Достоинства и недостатки объемников

Практика эксплуатации как активных, так и пассивных датчиков объема на складах, в офисах, в автомобилях, в музеях и торговых залах по информациям пользователей определяют в качестве положительных следующие качества:

• необходимая для обнаружения нежелательного объекта чувствительность;
• несложный процесс монтажа;
• датчики имеют высокую степень защиты от проникновения внутрь корпуса пыли, воды и других твердых предметов;
• трудно определить местонахождение, а значит нейтрализовать.

К недостаткам можно отнести следующие:

• некоторые виды сложно настраиваются — имеется возможность частых ложных срабатываний;
• зависимость параметров от климатических условий;
• стоимость лучшей части моделей достаточно высока.

Советуем прочитать: что такое КТС, охрана объекта с применением кнопки тревожной сигнализации.

Особенности монтажа объемников

Существуют общие требования, которые следует соблюдать при монтаже.

• Конструкции, на которых устанавливаются объемники, должны иметь жесткость, исключающую возможность вибрации устройства. Это гарантирует защиту от дополнительных ложных срабатываний, тем самым повышая надежность охраны объекта.
• Окна извещателей некоторых типов датчиков не должны находиться в зонах открытой видимости, например для избегания, попадания прямых солнечных лучей на приемник инфракрасного объемника. Такой прибор может работать с погрешностями.
• В зонах контроля инфракрасных объемников не должно быть устройств формирующих тепловые воздушные потоки — отопительных батарей, кондиционеров и других подобных.
• Установка в углу помещения предпочтительна с ориентацией оси наблюдения по диагонали. Такая установка обеспечивает максимальный угол захвата.

Высота размещения является важной характеристикой для эффективной работы прибора.

• При установке датчика нужно учитывать, что лучшее срабатывание происходит при пересечении объектом зоны контроля, а не при движении на датчик, что называется в лоб.
• При установке нескольких радиоволновых объемников следует учитывать их взаимное влияние друг на друга. Здесь следует подбирать приборы с различными частотными характеристиками.

Кроме основного применения в системах охранной сигнализации, объемники используются в системах видеонаблюдения и освещения. Совмещение датчика с камерой наблюдения позволяет ей включаться только в нужный период времени.

Это сэкономит объем носителя информации.

Также при их использовании совместно с другим оборудованием наблюдается прямая выгода в экономии электроэнергии.

Видео по теме

ОХРАННЫЙ ДАТЧИК ОБЪЕМА

Начнем с того, что этот термин для систем сигнализации применяется некорректно. Охранный датчик не измеряет объем и не контролирует его изменение.

Название это происходит от типа зоны обнаружения, которая имеет раскрыв в вертикальной и горизонтальной плоскостях порядка 90 0 , то есть является объемной.

В пределах этой зоны фиксируется перемещение контролируемого объекта, то есть по сути такое устройство является датчиком движения.

Способов обнаружения несколько:

• инфракрасный (ИК);
• радиоволновый;
• ультразвуковой.

ИНФРАКРАСНЫЕ ОБЪЕМНЫЕ ДАТЧИКИ

В первом случае принцип действия извещателя основан на фиксации изменений в контролируемом объеме распределения ИК лучей. При перемещении объекта, имеющего температуру отличную от фоновой детектор (пироэлектрический модуль) генерирует электрические импульсы.

После обработки с применением алгоритма, повышающего помехоустойчивость, прибор формирует тревожное извещение.

Максимальную чувствительность ИК датчик имеет в направлении перпендикулярном оптической оси прибора. Инфракрасные объемные извещатели являются пассивными приборами – ничего не излучают, работают только «на прием». Они не реагируют на движение за границами объема, ограниченного непроницаемыми для ИК лучей материалами.

То что происходит за пределами комнаты на состояние таких средств сигнализации не влияет. Но засветка сквозь окна мощным источником света может вызвать ложное срабатывание охранной сигнализации, использующей датчики этого типа.

Дальность действия объемного извещателя указывается в паспорте. Как правило, она составляет 6-10 метров, причем вдоль оси прибора. На боковых границах зоны обнаружение это значение в 1,5-2 раза меньше. Такие приборы активно используются в системах охранной сигнализации:

• частных домов;
• дач;
• квартир.

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ И РАДИОЧАСТОТНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Радиоволновые и ультразвуковые (УЗ) датчики объема обнаруживают изменение частоты излучаемого сигнала при его отражении от движущегося предмета. Соответственно чувствительность их максимальна в направлении оси излучения.

Радиоволновые (СВЧ) работают на частотах в несколько ГГц, ультразвуковые в диапазоне 20-40 Кгц.

Для СВЧ излучения многие материалы являются прозрачными (ткани, стекло, легкие деревянные конструкции). Кирпичные и железобетонные конструкции значительно ослабляют радиосигнал, но не всегда до нуля. Отсюда следует, что при определенных условиях радиоволновый датчик объема может обнаружить движение за пределами охраняемого помещения.

Это при неправильной установке приводит к ложным срабатываниям. В ряде случаев (для автомобильной сигнализации) такая особенность используется для обнаружения приближения к авто, то есть является штатным режимом.

Ультразвуковой извещатель работает в пределах объема помещения в котором установлен. Средства обнаружения, использующие УЗ и СВЧ принцип действия оснащаются органами регулировки дальности действия, что дает возможность точной настройки зоны обнаружения.

Существуют комбинированные устройства, определяющие нарушение двумя способами, чаще всего объединяются инфракрасные и радиоволновые принципы обнаружения.

Это позволяет компенсировать недостатки каждой технологии и повысить достоверность и надежность охраны.

Проводные универсальны и работают с большинством моделей приемно контрольных приборов. Беспроводные совместимы, как правило, с оборудованием одного модельного ряда или производителя.

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ ОБЪЕМНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Общее правило: установка датчиков осуществляется на жестких несущих конструкциях, исключающих возможность вибрации прибора. В противном случае возникнут ложные срабатывания системы сигнализации, что негативно влияет на надежность охраны.

С этой же целью установка производится так, чтобы исключить из зоны прямой видимости извещателя окна. Для ИК приборов это чревато посторонними засветками, для СВЧ – обнаружением объектов, находящихся за пределами охраняемого помещения.

Кроме того, в пределах зоны обнаружения инфракрасных датчиков не должно быть устройств, формирующих конвекционные воздушные потоки:

• обогревателей;
• вентиляторов;
• кондиционеров и пр.

Поскольку ИК извещатели, как правило, имеют антисаботажную зону (контролируют пространство непосредственно под собой), то их установка над дверью позволит «убить двух зайцев»: блокировать объем помещения и вход в него.

Для максимального охвата контролируемой площади такие датчики устанавливают в углу помещения и ориентируют их оптическую ось по диагонали. Критична также высота установки.

Следует учитывать, что несколько радиоволновых извещателей, установленных рядом будут оказывать влияние друг на друга. Чтобы исключить эту неприятность для установки в пределах одного помещения следует выбирать приборы с разными частотными литерами (указываются в паспорте и на упаковке).

Способ подключения зависит от исполнения устройства. Проводная охранная сигнализация работает с датчиками, имеющими релейные выходы. В дежурном режиме контакты замкнуты, при тревоге размыкаются. Беспроводные сигнализации используют адресные датчики, которые передают информацию по радиоканалу в цифровой форме.

Такие устройства требуют дополнительной настройки, заключающейся:

• в присвоении извещателю уникального номера;
• отнесению его в соответствующий раздел системы;
• определению параметров и режимов работы.

ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Возможность обнаруживать движение в определенной области определила другие области применения датчиков объема:

• видеонаблюдение;
• освещение.

Камеры видеонаблюдения с датчиком движения используются в системах охранного видеонаблюдения для активации функции записи. Это позволяет экономить объем носителя информации, дает возможность применять видеокамеру в автономном режиме.

Совмещение видеокамеры и объемного извещателя практикуется в GSM сигнализации. Принцип действия такого комплекса заключается в активации камеры при срабатывании сигнализации. Возможность удаленного просмотра охраняемого объекта позволяет определить причину срабатывания сигнализации и принять верное решение о действиях, применительно к конкретной ситуации.

Светильники с датчиком движения дают возможность автоматического включения (выключения) света при обнаружении в зоне действия датчика человека. Это позволяет экономить электрическую энергию, упростить управление освещением, облегчить монтаж электропроводки.

Несмотря на широкое распространение таких светильников, первоначально датчики объемного обнаружения создавались для систем охранной сигнализации и это их основное применение.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Скрытый датчик движения

Объемный датчик движения реагирует на перемещение источников тепла (инфракрасного излучения) различной формы и размеров. Устройства применяют для охраны, управления освещением в зданиях коммерческого, промышленного и бытового назначения. Современные датчики при обнаружении движения в подконтрольной зоне могут не только включать свет, видеокамеру, отправлять сигнал на пульт охраны, но и оповещать владельца через SMS или по другим каналам связи.

Виды устройств

Пассивные объемные датчики. Детектор улавливает тепло от всех объектов и реагирует на изменение его положения. Движение фиксирует линза Френеля, состоящая из нескольких секторов. Скорость срабатывания датчика выше, если объект пересекает сегменты в перпендикулярном направлении, а не в продольном. Это свойство учитывают при выборе места для монтажа.

Активные объемные датчики. Устройства сами генерируют сигнал и отправляют его в помещение. Волны отражаются от предметов в подконтрольной зоне и возвращаются на приемник. Контроллер датчика рассчитывает время отражения излучения и по нему определяет движущиеся объекты. Активные сенсоры работают с ультразвуком, поэтому разрешены для использования только в помещениях, где нет людей.

Виды объемных датчиков движения по принципу действия

Акустические

Датчик срабатывает, когда уровень шума в помещении превышает заданный порог (например, при разбивании стекла). Устройства не работают с излучением, поэтому дальность действия и площадь подконтрольной зоны зависят только от заводских характеристик и настроек пользователя. Конструкция такого датчика движения включает микрофон с высокой чувствительностью, фильтр для отсеивания шумов, кратковременных звуковых колебаний различной природы и т. д. Преимущества акустических моделей:

• установка без дополнительных разрешений;
• возможность монтажа для локальной охраны (оконные проемы);
• простота в эксплуатации и обслуживании.

Акустические датчики требуют точной настройки для снижения числа ложных срабатываний.

Инфракрасные (тепловые)

Сенсоры реагируют на источники ИК-излучения в зоне действия, сравнивая их температуру с окружающей средой. Чувствительный элемент – пироэлектрический детектор, который преобразует тепловые лучи в электрический сигнал. В сочетании с линзой Френеля он дает широкий угол сканирования по вертикали и горизонтали. Тепловые датчики движения являются одними из самых надежных и популярных, отличаются низким процентом ложных срабатываний. Преимущества устройств:

• простая установка;
• различение людей и животных для снижения числа ложных срабатываний;
• возможность интеграции в систему охранной сигнализации, а также подключение к осветительным приборам.

Датчики размещают вдали от обогревателей, радиаторов, чтобы восходящие тепловые потоки не вызывали ложных срабатываний. Устройства с негерметичным корпусом также требуют периодической чистки, удаления пыли и насекомых.

Ультразвуковые

Активные датчики отправляют в пространство звуковые сигналы высокой частоты (22–40 кГц). Когда волна встречает преграду, характер колебаний меняется, вызывая реакцию устройства. Сигналы не проходят сквозь препятствия, поэтому сенсоры эффективны только в открытом пространстве. Преимущества ультразвуковых моделей:

• стабильная работа вне зависимости от внешних воздействий;
• быстрая реакция.

Ультразвук может раздражать домашних животных, провоцировать приступы необоснованного страха у чувствительных людей. Несколько датчиков движения в одном помещении часто вызывают взаимные помехи. Устройства такого типа используют для охраны витрин магазинов – это небольшие пространства без помех и без присутствия человека.

Микроволновые (сверхвысокочастотные – СВЧ, радиоволновые)

Датчик отправляет в пространство радиоволны и срабатывает на изменение их частоты. Устройства имеют широкий угол охвата до 150 градусов и дальность действия в несколько десятков метров. Радиоволны способны преодолевать препятствия, но мощность сигнала при этом теряется. Преимущества моделей:

• обнаружение объектов за пределами помещения;
• отсутствие влияния температуры и внешних факторов на точность срабатывания.

Микроволновые датчики могут вызывать помехи в электронном оборудовании и других сенсорах, установленных в комнате.

Какие характеристики учесть при выборе

Подбором, монтажом, настройкой оборудования должны заниматься специалисты. Надежность и эффективность системы напрямую зависит от уровня подготовки мастера. В случае ошибки увеличится число ложных срабатываний или система вообще не будет функционировать. При выборе датчиков движения учитывают следующие параметры:

• атмосферостойкость. Для эксплуатации в промышленных помещениях и на улице выбирают модели с защитой корпуса не ниже IP56. Для квартир, домов, магазинов, офисов подойдут устройства класса IP34;
• реакцию на внешние факторы. Датчики объема разных типов могут срабатывать на тепловое излучение от приборов и оборудования, установленного в комнате, на свет от фар проезжающих автомобилей. При выборе анализируют особенности участка, предназначенного для монтажа;
• назначение. В зависимости от целей установки применяют инфракрасные, радиоволновые сенсоры, датчики разбития стекла и т. д.;
• внешний вид. Можно выбрать устройство для скрытого монтажа, которое будет незаметным в помещении. Важен и дизайн. Оборудование должно гармонировать с интерьером или экстерьером, чтобы не привлекать к себе лишнего внимания.

Объемные датчики движения B.E.G.

Компания Brück Electronic GmbH предлагает оборудование премиум-класса для офисов, учебных классов и аудиторий, лестниц, туалетов, ванных комнат, холлов, автопарковок, логистических терминалов и других объектов. Объемные датчики B.E.G. созданы на основе микроволновой технологии. Преимущества оборудования:

• прочный корпус с высокой степенью влаго- и пылезащиты;
• широкий угол обзора (до 360 градусов);
• анализ текущей освещенности в подконтрольной зоне при интеграции в систему управления освещением;
• точная настройка с помощью интуитивно понятных приложений;
• широкий ассортимент датчиков для настенного и потолочного монтажа, для уличного использования с дальностью действия до 40 м в корпусах разного цвета.

Датчики объема и особенности их применения

Важным и незаменимым элементом систем охраны помещений является датчик объема. Этот уникальный прибор способен обнаружить движущийся объект. Такое возможно благодаря его способности отслеживать изменение характеристик считываемого прибором излучения. Источником этого излучения является сам прибор, а тип излучения зависит от разновидности прибора — это могут быть инфракрасные волны или ультразвук.

Виды объемных датчиков

Итак, прежде чем разобрать тип устройства и способы его подключения, рассмотрим виды объемных датчиков. В зависимости от условий и тех задач, которые возлагаются на него, потребуется выбрать тот или иной тип.

Акустические

Такой датчик работает весьма примитивно: пользователь устанавливает уровень шума, превышение которого запускает сигнализацию. Однако ложных срабатываний не избежать, поэтому популярные производители оснащают свои устройства фильтром, который заглушает внешние и случайные шумы. Это, пожалуй, один из наиболее важных аспектов, на который нужно обратить внимание при выборе. В противном случае будет много ложных срабатываний и некорректная работа в целом.

Микроволновые и ультразвуковые

Они основаны на эффекте Доплера, согласно которому длина волны измеряется только при ее отражении от предмета, находящегося в движении. Принцип работы заключается в следующем: внутри устройства есть «генератор», создающий высокочастотное излучение, которое при «наложении» на движущийся объект изменяет свою длину и «отражается» в приемник. Ее значение может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону — все зависит от положения объекта. Собственно, вернувшаяся в приемник волна фиксируется «генератором», что ее произвел, и запускается сигнализация.

Однако использование датчиков объема с микроволнами для сигнализации осложняется одним важным условием — необходимо исключить любые помехи, источниками которых являются другие электроприборы. Это может вызывать ложные срабатывания, а в редких случаях выход устройства из строя. Помимо, использование ультразвуковых датчиков не рекомендуется в тех помещениях, где находится много людей или животных. Они негативно влияют на здоровье, и потому используются только на тех объектах, где скопление людей сведено к минимуму.

Тепловые

Их настраивают на конкретную температуру. Если ее значение в помещении превышается, то срабатывает сигнализация. Этот тип хорошо проявляет себя в охранной сигнализации, нацеленной на обнаружение пожара. Затронуть же здесь надо то, что используются в качестве сенсорного элемента. Существует несколько вариантов: биметаллические пластины, терморезистор, легкоплавкие материалы или оптическое волокно, которое способно менять сопротивление при высоких температурах.

Инфракрасные

Этот вид наиболее популярный в применении для охранных сигнализаций. Все это благодаря тому, что ложные срабатывания у них практически отсутствуют, а реакция на посторонние объекты срабатывает почти всегда безотказно. Их преимущество перед тепловыми также заключается в том, что если первые реагируют только на изменение в температурных режимах, то инфракрасные реагирует на появление теплового источника.

Преимуществом это является потому, что температура человека, животного или автомобиля несколько превышает ту, что есть у предметов, которые расположены в помещении. Такая разница фиксируется датчиком и после производится соответствующая подача уведомления или включение сигнализации. Объемные датчики такого типа также могут быть использованы для систем умного дома, если необходимо сделать включение света при появлении человека в комнате.

Если же говорить об отличительных свойствах, то в качестве таковых может выступать конструкция, которая практически всегда остается одной и той же. Зачастую она не зависит от модификации, а потому может оставаться прежней на протяжении нескольких технических поколений. Представляет она собой следующее:

• оптика — линза Френеля, которая способна «оценить» пространство либо лучом, либо широким форматом;
• элемент для пожарочувствительности — два сенсора, один из которых стабильно работает при нормальной температуре, а второй включает сигнализацию при ее повышении;

Однако все эти новшества будут бессмысленными, если не разместить датчик правильно и не настроить элемент, отвечающий за чувствительность. Не стоит также располагать его в те помещения, в которых присутствуют батареи или другие пассивные приборы с нагревом, так как это провоцирует ложные срабатывания.

Комбинированные

Такие датчики универсальны, но несмотря на это редко используются в охранных сигнализациях. Суть их проста — они комбинируют в себя сразу несколько технологий. Одно устройство может использовать сразу два и более канала. В идеале это приводит к тому, что есть возможность одновременного использования инфракрасного и микроволнового методов. И хотя это эффективно, но требует более тонкой «настройки» того помещения, где он будет расположен. В условиях организации реализация такого крайне тяжела, поэтому комбинированные датчики хороши для дома, но не для корпоративного сегмента.

Тип устройства

Помимо видов, которые подразумевают под собой разные принципы работы, существует также отличие по принятию той информации, что они фиксируют в помещении. Это в той же мере относится к тем датчикам объема, что используются для автосигнализации.

Активный

По своему устройству такой датчик чуть более сложный, так как имеет в строении генератора и приемное устройство, что несколько повышает шансы на срабатывание. Это обусловлено тем, что используется принудительное — активное — сканирование, которое также требует дополнительных источников питания. Сигнал, которые отражается и передается обратно в датчик также имеет иные параметры, нежели при пассивном сканировании.

Пассивный

Это простая в своей реализации технология, которая нацелена на аналитику данных исключительно из внешней среды. Производится фиксация положений или направления движения — не более. Помимо, отсутствует необходимость в использовании дополнительных источников питания.

Способы подключения

Помимо видов и типов также нужно рассмотреть то, каким образом осуществляется монтаж устройств. Существует всего два способа подключения датчика для охранной сигнализации:

1. Проводной. Производится прокладка кабелей от устройства до блока управления. При обнаружении постороннего объекта производится изменение нагрузки на сеть вследствие чего запускается сигнализация. Благодаря проводу также можно использовать те датчики, что имеют релейные выходы, однако прокладка может быть затруднена, так как расположение устройств зачастую нестандартное.
2. Беспроводной. В первую очередь нужно учитывать, что придется постоянно менять источники питания. Подключается же таким способом те адресные устройства, что способны передать всю информацию по радиосвязи.

Назвать единственный метод, которые наиболее надежен нельзя, потому как каждый из них имеет недостатки. Тем не менее для корпоративного сегмента использование радиоканала не рекомендуется ввиду наличия техники, способной произвести помехи.

Нюансы

Помимо способов, необходимо также знать ряд нюансов, необходимых к учету. В числе таковых:

1. Жесткость конструкции. Основа должна быть не только крепкой, но и такой, чтобы нивелировать любые вибрации, поступающие извне. Игнорирование этого пункта провоцирует ложные срабатывания.
2. Видимость. Вне зависимости от вида и типа устанавливаемого датчика его необходимо поместить в зону скрытой видимости. Это обусловлено не только тем, что злоумышленники их не обнаружили, но и прямым солнечным воздействием. Лучи солнца могут испортить инфракрасный датчик или нарушить его работу.
3. Наличие источников тепла. При использовании устройств для защиты от пожара не рекомендуется располагать их там, где есть батареи. Датчик реагирует не на весь охватываемый спектр, а лишь на его некоторые части, что при игнорировании этого нюанса гарантирует ложные срабатывания.
4. Угол захвата. Если наблюдение производится по диагонали, то правильно выбранный угол обеспечит наибольшую видимость. Тем не менее также нужно учитывать наличие посторонних предметов в зоне видимости.

Если же говорить о высоте монтажа, то нужно уделить внимание тому, что:

• все датчики работают по принципу фиксации пересечения, то есть будет лучше, если объект пройдет перпендикулярно зоне видимости, а не начнет свое движение напрямую на датчик;
• если устанавливается несколько датчиков с радиоволнами, то есть вероятность их обоюдного воздействия: избежать этого можно при подборе разных частот.

Комбинация различных датчиков для охранных сигнализаций также возможна, однако необходимо убедиться в том, что они не станут мешать друг другу.

Плюсы и минусы

Теперь что касается сильных сторон:

• датчики имеют хорошую — порой даже избыточную — чувствительность, которой более чем достаточно для определения объекта в зоне видимости;
• легкая установка;
• большинство моделей имеют хороший защищенный корпус, что позволяет защититься от воды, пыли или непосредственного урона.

В качестве же недостатков выступают:

• в зависимости от выбранного вида будет меняться сложность настройки — предварительно стоит тщательно сформулировать цели и задачи, и только потом что-либо приобретать;
• большая часть настраиваемых параметров сильно зависит от погоды: в моделях высшего сегмента это исправлено посредством предоставления возможности для настройки шаблонов, которые могут быть быстро изменены;
• дорогой ремонт, несмотря на легкость конструкции: заменить на новый зачастую проще.

Тем не менее не стоит сильно на этом зацикливаться. Порой бывают обстоятельства, в которых датчик объема единственный возможный вариант. В этом случае недостатки можно нивелировать правильным выбором и адаптацией помещения.

Сфер применения датчика объема до сих пор по-прежнему много. Он используется как для автомобильной сигнализации, так и в помещениях вне зависимости от их типа. Они будут идеальны для противоугонной системы, но нужно грамотно выбрать место расположения. Хорошо в такой сфере показывают себя микроволновые модели. Соотношение цены и качества предоставляет потенциальным пользователям максимальную производительность и простую в установке и настройке. Замена такого устройства также не требует особых навыков и с ней справится буквально любой.

Видео по теме

Современные объемные датчики для охраны дома или квартиры – рекомендации по выбору

Большинство сенсоров, применяемых в системах охранной сигнализации, способны контролировать небольшие участки, что при увеличении площади влечет увеличение числа используемых устройств. Подобного недостатка лишен объемный датчик движения. Чуткие устройства следят за изменением окружающей обстановки в горизонтальной и вертикальной плоскости, охватывая сектор с углами не менее 90⁰.

Подробно о датчике

Для расширения контролируемой области в схему объемных детекторов, реагирующих на подвижные объекты, вводятся дополнительные элементы (датчики присутствия).

Принцип работы

Принцип работы объемного детектора движения можно рассмотреть на примере теплового сенсора. Роль чувствительного элемента отводится пироэлектрическому детектору. Для расширения контролируемой области, перед ним устанавливается линза Френеля. Многокомпонентная оптическая система усиливает и фокусирует сигнал, поступающий из внешнего пространства. При попадании в зону действия, подвижный объект с отличной от окружающего пространства температурой, вызывает срабатывание детектора (Рис. 1). Преобразованный и усиленный импульс направляется на конечное устройство.

Применение датчиков объема

Объемные датчики движения рассчитаны на внутреннее и наружное применение. Устройства входят в состав систем охранной сигнализации. Объемный детектор, реагирующий на перемещение человека, эффективно используется для управления осветительными приборами, открыванием и закрыванием дверей, включением бытовой техники и пр.

Для охраны помещения

Наибольшее распространение объемные сенсоры движения получили в охранных системах сигнализации. Благодаря увеличению контролируемой зоны, датчики отлично справляются с наблюдением обстановки на больших площадях.

В случае наружного применения, устройства обеспечиваются антивандальной защитой или устанавливаются в скрытом виде.

Расширение контролируемой области ухудшает реакцию датчика при движении объекта по направлению в его сторону или от него.

Виды датчиков объема

Объемные датчики движения могут быть активными и пассивными.

Активные

Активные приборы, реагирующие на изменение окружающей обстановки, содержат ультразвуковой генератор, работающий в непрерывном режиме. Отраженные сигналы фиксируются устройством с помощью приемника и обрабатываются анализатором. При обнаружении разницы между исходящим и входящим сигналами, датчик срабатывает и поднимает тревогу.

Собаки очень чувствительны к ультразвуковым колебаниям. При установке активного датчика движения необходимо позаботиться, чтобы в зону его действия не попадали животные.

Пассивные

Пассивные детекторы движения находятся в ждущем режиме и активируются, когда на подконтрольном участке создаются заданные условия или наблюдаются перемещения объектов.

Чтобы увеличить эффективность систем сигнализации и свести к минимуму недостатки каждого из вида датчиков, используются компоновки, объединяющие несколько устройств.

Какие бывают виды объемных сенсоров и их особенности

Сенсоры движения разделяются по принципу работы. Каждому устройству присущи индивидуальные особенности, достоинства и недостатки.

Акустический

В качестве сенсора акустического детектора движения используется высокочувствительный микрофон, который фиксирует изменения окружающей обстановки в звуковом диапазоне. От ложных срабатываний схему защищают фильтры, которые подавляют случайные звуковые колебания, не подходящие к условиям активации прибора.

• не нуждаются в разрешительной документации;
• непривередливы в обслуживании и эксплуатации;
• применяются в локальных системах охраны (оконных проемах и пр.).

Из недостатков устройств отмечается необходимость в точной настройке и затруднение применения в помещениях с высоким уровнем шума.

Микроволновый (СВЧ)

Активный детектор движения, работающий в диапазоне сверхвысоких частот. Генерируемые устройством волны отражаются от окружающих предметов, улавливаются приемником и анализируются. Несовпадения в отправленном и полученном сигнале становятся поводом для срабатывания тревожного сигнала.

• Расширенная площадь контроля (угол для открытых пространств – до 360⁰).
• Независимость от погодных условий.
• Высокая точность.

К недостаткам СВЧ-сенсоров относится охват территории вне обслуживаемого помещения, а также создание помех, которые негативно сказываются на находящейся рядом аппаратуре.

Тепловой

Инфракрасные детекторы контролируют тепловой фон. Устройства срабатывают при появлении в зоне их действия объекта, температура которого отличается от окружающих предметов. В качестве чувствительного элемента задействован пироэлектрический детектор, расширяющий контролируемую площадь за счет линзы Френеля. Наиболее распространенный вид сенсоров движения с минимальным показателем ложных срабатываний.

• Настройка в широком диапазоне температур (отсеивание мелких животных, птиц и пр.).
• Широкая область применения.
• Простота в установке и обслуживании.

Для уверенного срабатывания объемный ИК-детектор движения необходимо изолировать от сторонних тепловых излучений.

Установка

Чтобы объемный датчик максимально соответствовал прямому назначению, исключал ложные срабатывания, оберегался от физического воздействия и влияния окружающей среды, при его установке необходимо придерживаться определенных правил.

Рекомендации по расположению датчика объема

При расположении датчиков объема следует учитывать его технические характеристики и соблюдать следующие условия:

• Жесткое крепление, не допускающее вибрацию и возможность срыва.
• Исключение попадания на сенсор прямых солнечных лучей.
• В контролируемой зоне не должно находиться обогревателей, кондиционеров и других приборов, влияющих на изменение окружающей температуры.
• При использовании в одном помещении нескольких датчиков объема СВЧ-типа, необходимо позаботиться о несоответствии их радиочастотных диапазонов. В противном случае возможны взаимные наводки и помехи, приводящие к некорректной работе системы и ложным срабатываниям.
• Установка оптических детекторов объема должна исключать направление сенсора в сторону окон, во избежание засветки фарами автомобилей или источниками уличного освещения.

Объемные детекторы движения могут крепиться на стены и потолок, выноситься при помощи кронштейнов или располагаться по углам. Потолочное расположение обеспечивает обзор 360⁰. Одной из наиболее эффективных схем считается «штора», когда детектор устанавливается на высоте двух метров непосредственно над входом.

Схемы расстановки

Эффективность датчиков объема зависит от правильной расстановки. Одной из наиболее эффективных схем считается «штора», когда детектор устанавливается на высоте двух метров непосредственно над входом (Рис. 2).

На рисунке 3 представлена схема охвата потолочного варианта объемного детектора движения.

Примерное расположение объемных датчиков в квартире изображено на рисунке 4.

Принцип установки

Принцип установки объемных датчиков движения подразумевает расположение приборов с учетом особенностей самих приборов и окружающего пространства. Из основных характеристик объемного датчика движения наибольшее внимание уделяется:

• дальности действия в метрах;
• диапазону обнаружения – 120–360⁰;
• защите от подкрадывания.

При уличном размещении особую значимость приобретает класс пыле влагозащиты, а также антивандальное исполнение.

В случае, если устройство не в состоянии полностью охватить требуемую зону, устанавливается несколько приборов, с условием исключения взаимных помех.

Расположение датчика движения напрямую связано с назначением устройства. Если он входит в число элементов охранной сигнализации, должен контролировать все помещение. Когда устройство отвечает за включение света или используется для открывания дверей, детектор размещается в непосредственной близости от входа.

Монтажные работы

При сносных познаниях в электротехнике и слесарном деле, наличие инструмента и умелых рук, самостоятельный монтаж объемного детектора движения не вызовет затруднений.

После выбора и приобретения прибора необходимо:

1. Ознакомиться с инструкцией (она прилагается к каждой системе, обычно в коробке находится буклетик с инструкцией по установке и настройке).
2. Выбрать оптимальное место расположения и сделать соответствующую разводку.
3. Разобрать устройство и закрепить его согласно предварительной разметке.
4. Подсоединить провода по прилагаемой схеме.
5. Закрыть прибор.
6. Включить сигнализацию и произвести необходимые настройки.

При подключении беспроводного датчика к охранной системе сигнализации GSM, монтажные работы упрощаются, поскольку при установке прибора останется позаботиться только о питании. При выборе такого варианта, владелец получит возможность получать уведомления о срабатывании датчика независимо от места нахождения.

Стой, кто идет: принцип работы датчиков движения

Стой, кто идет: принцип работы датчиков движения

• Датчики движения
• Типы датчиков движения
• На что обратить внимание при выборе датчика
• Установка датчика движения
• Обзор популярных моделей
• Заключение

Датчик движения — это электронное устройство, распознающее перемещение объектов. Датчики осуществляют контроль за окружающей обстановкой и автоматически передают команду в ответ на движение объекта в зоне действия прибора.

Датчики движения (датчики присутствия) используются в:

• системах охраны и контроля доступа (домофон, блокировка дверей на охраняемых объектах и т. д.);
• бытовых системах управления освещением;
• системах автоматического открытия и закрытия дверей;
• системах умного дома и при управлении климатической техникой (вентиляция, кондиционеры и т. д).

Типы датчиков движения

Датчики движения подразделяются по принципу работы на:

• инфракрасные (ИК);
• ультразвуковые (УЗ);
• микроволновые (СВЧ);
• комбинированные.

Типы питания датчиков:

• проводные;
• беспроводные.

Место установки:

• стена (угловой датчик);
• потолок.

Инфракрасные датчики движения

Принцип действия

Инфракрасный датчик фиксирует тепловое (инфракрасное) излучение объектов, которые попадают в его зону действия. Датчик представляет собой систему линз или специальных сегментированных зеркал, расположенных вокруг чувствительного сенсора (фотоэлемента). Инфракрасное излучение попадает на этот сенсор, и датчик срабатывает.

В датчике этого типа обычно располагается от 20 до 60 линз. Чем больше линз, тем выше чувствительность устройства. Чем больше поверхность системы линз, тем шире диапазон действия.

Плюсы и минусы инфракрасных датчиков

Преимущества ИК датчиков:

• инфракрасные датчики движения определяют дальность и угол обнаружения инфракрасного излучения, исходящего от объекта;
• ловят инфракрасное излучение и ничего не излучают в ответ. Считаются вполне безопасными для людей и животных;
• можно использовать как в помещении, так и на улице.

У ИК-датчиков есть и недостатки, обусловленные в первую очередь реакцией на перепады температуры:

• значительная вероятность ложных срабатываний. Так как датчик улавливает тепловое излучение, он может регистрировать перемещение потоков теплого воздуха от радиаторов отопления и кондиционеров;
• солнечные лучи и осадки тоже могут снизить точность срабатывания датчика, если он расположен на улице;
• может не распознать объекты покрытые специальной отражающей тканью или материалами, которые не пропускают ИК излучение (стекло, бетон и т. д).

Ультразвуковые датчики движения

Принцип действия

Ультразвуковой датчик реагирует на звуковые волны, частота которых превышает диапазон восприятия человеческого уха. Датчик активирует заданную функцию, когда обнаружит изменение частоты сигнала.

Внутри этого датчика находится распознаватель (генератор) звуковых волн (обычно от 20–60 кГц). За счет движения объекта происходит изменение частоты звуковых волн (эффект Доплера). Приемник улавливает колебание звуковой волны, заданный параметр «тишины» нарушается. За счет созданного отклонения от встроенного параметра происходит замыкание электрической цепи, в результате чего активируется заданная функция.

Датчики движения такого типа применяются в автомобильной промышленности, а именно в системах автоматической парковки и обнаружения «слепых зон».

Плюсы и минусы ультразвуковых датчиков

Преимущества ультразвуковых датчиков:

• эффективность работы УЗ-датчика не зависит от изменения температуры окружающей среды;
• реагируют на движения вне зависимости от материала, в который облачен объект.

Недостатки датчиков ультразвукового типа:

• некоторые домашние животные могут быть восприимчивы к ультразвуковым волнам, на которых работает УЗ-датчик движения. Это может вызывать у питомцев дискомфорт;
• при плавных (тихих) движениях может не срабатывать.

СВЧ-датчики

Принцип действия

Микроволновые датчики движения излучают высокочастотные электромагнитные волны. Эти волны отражаются от объекта, попадающего в зону действия сенсора. Сенсор регистрирует движение электромагнитных волн объекта и активирует микропроцессор датчика, в результате чего срабатывает заложенная в устройство команда.

Принцип действия, как и в предыдущем случае,основан на эффекте Доплера. Сенсор принимает сигнал — изменение частоты отраженной волны от токопроводящих движущихся объектов.

Плюсы и минусы

Преимущества датчиков движения СВЧ-типа:

• высокая точность срабатывания. Ловит сигнал, даже если объект находится за тонкими препятствиями (дверь, окно, стена);
• производительность устройства не зависит от температуры окружающей среды.

Недостатки датчиков СВЧ-типа:

• высокая вероятность ложных срабатываний;
• СВЧ-излучение может негативно сказываться на здоровье человека.

Комбинированные датчики движения

Такие приборы совмещают в себе датчики разных типов. Например, инфракрасный и микроволновый датчик движения. По мнению производителей комбинированных датчиков, за счет сочетания нескольких типов достигается максимальная производительность устройства. Недостатки одного типа компенсируются преимуществами другого. Из минусов — высокая стоимость устройства.

На что обратить внимание при выборе датчика

При выборе датчика движения стоит руководствоваться основными техническими характеристиками устройств.

Угол обзора

У потолочного датчика движения угол обзора до 360 градусов. Если установить его на стену, то половина его возможностей не будет задействована при эксплуатации, также могут появиться ложные срабатывания.

Настенный датчик имеет угол обзора от 120 до 180 градусов. Чаще всего используется для контроля небольшой площади, например придверной территории.

Рабочее расстояние

Зона контроля у рядовых датчиков движения от 6 до 50 метров. Чем меньше пространство, в котором будет установлено устройство, тем меньше должна быть дальность действия.

Мощность нагрузки

Питание датчиков движения происходит от сети 220 В. Некоторые беспроводные датчики потребляют до 12 В благодаря встроенным аккумуляторам или использованию щелочных батареек.

Дополнительные функции

• уровень освещенности. Датчик движения для автоматического включения света должен срабатывать только в темное время суток с целью экономии электроэнергии. Чтобы устройство не срабатывало днем, необходим датчик уровня освещенности.
• защита от животных. Высокочувствительные устройства будут срабатывать при малейшем движении, например домашних животных. Чтобы не происходило ложных срабатываний, нужна регулировка чувствительности прибора. Датчик можно настроить в зависимости от веса питомца (от 10 до 25 кг);
• задержка времени активности. Например, датчик включает свет в помещении при появлении человека, который некоторое время бездействует: читает книгу, принимает ванну и т. д. Будет неудобно, если свет вдруг потухнет. Поэтому и нужна функция задержки света.

Место использования

Датчики движения используются не только для домашней безопасности или управления освещением и работой техники. Например, в промышленных областях они используются на сборочных линиях для отслеживания количества продуктов и отключения опасного оборудования, если человек подходит слишком близко.

Установка

Особенности установки датчика движения:

• при выборе места нужно учитывать, что эффективность ультразвуковых и микроволновых приборов максимальна при движении объекта навстречу устройству, а инфракрасных — поперек контролируемой зоны;
• датчики движения потолочного типа, как правило, монтируют на высоте от 2,5–3 метров, диаметр контролируемой площади в таком случае будет от 10 до 20 метров;
• модели настенного типа устанавливаются как на улице, так и в помещении. Рабочий диаметр у таких устройств до 50 метров. Высота размещения 2–2,5 метра;

Обзор популярных моделей

Инфракрасный датчик движения Navigator 71 963 NS-IRM02-WH

Этот датчик движения потолочного типа анализирует уровень освещения в комнате, подвале, на лестничной площадке. Чувствительный сенсор срабатывает, если уровень освещения в помещении ниже установленного порога.

Подключается к общей сети 220 В.

Средняя стоимость — от 400 рублей.

Sapsan PIR-80

Беспроводной настенный датчик движения, который рассчитан на использование в квартирах, где проживают домашние животные (весом не более 10 кг). Подходит для охранных систем Sapsan. Датчик фиксирует движение объекта и передает сигнал на центральную охранную консоль, после чего сработает тревога и отпугнет взломщиков.

Средняя стоимость — от 1 200 рублей.

Redmond RG-G31S

Это «умный» герконовый датчик движения. Предназначен для дистанционного контроля имущества, закрытия/открытия дверей, окон, сейфов и т. д. Всю информацию датчик отправляет на мобильное приложение. Эту модель можно разместить в удобном месте с помощью двусторонней липкой ленты.

Средняя стоимость — от 600 рублей.

Датчик движения Rubetek RS-3201

Данная модель датчика работает при подключении к центру управления Rubetek. Оповещения о состоянии контролируемого помещения пользователь может просматривать в мобильном приложении Rubetek.

Прибор уникален тем, что его можно использовать в связке с другими приборами и умными устройствами в доме, например включить свет в нужной комнате, активировать работу кондиционера или бризера.

Tion Бризер 3S Rubetek можно подключить к уже имеющемуся центру управления Rubetek либо сделать бризер самостоятельным центром управления умным домом, передавая команды умным датчикам и объединяя их в единую сеть.

Средняя стоимость — 1 490 рублей.

Заключение

Установка датчика движения — это простой и вполне эффективный способ защитить Вашу собственность. Вы можете разместить датчик в квартире, частном доме, на даче, в гараже и т. д. Дополнительный уровень безопасности могут обеспечить камеры наблюдения, подключенные к датчику и системе мониторинга.

Управление освещением, бытовой и климатической техникой поспособствует экономии энергии, например путем выключения света в незанятых помещениях, автоматической активации обогрева, охлаждения и других бытовых задач.

Источник: gk-rosenergo.ru