Принцип действия оптико-электронного извещателя, область использования пассивных и активных устройств

Наиболее распространенными детекторами движения, которые используются в охранно-пожарной сигнализации, являются оптико-электронные извещатели.

По принципу выявления движения они разделяются на две группы: пассивные улавливающие ИК излучение объекта и активные – они продуцируют собственное излучение и по его изменению определяют наличие движущегося объекта.

Кроме того, такие детекторы классифицируют конфигурации сканируемой зоны, они бывают:

• Объемными;
• Поверхностными (штора);
• Линейными (луч).

Устройства используется для организации охраны внутри помещения, то есть в качестве второго рубежа защиты. Однако устройство с линейным и поверхностным способом обнаружения также могут применяться и для контроля пересечения периметра.

[contents]

Основным недостатком пассивных поверхностных оптико-электронных извещателей является то, что они срабатывают когда нарушитель уже проник внутрь помещения. То есть они не могут осуществить раннее обнаружение проникновения.

Для пассивных устройств как объемных, так и линейных характерно небольшое расстояние контролируемой зоны, в зависимости от мощности модели 10-25 м. Поэтому они обычно используются для охраны небольших и средних помещений в комплекте по несколько штук на один шлейф. Для организации охраны строений, имеющих значительные площади, рекомендуется использовать активные оптико-электронные устройства.

Чувствительность сенсором оптико-электронного извещателя является пироприемник. Это устройство воспринимающие инфракрасное излучение. В зависимости от его интенсивности пироприемник вырабатывает различное количество электрических импульсов, которые обрабатываются электронным логическим блоком. Большинство современных моделей комплектуются двумя чувствительными сенсорами, что значительно снизило количество ложных срабатываний.

Содержание

Активные оптико-электронные охранные извещатели

Область применения этих устройств довольно разнообразна. Они могут использоваться для контроля окон и дверных проемов, витрин или внешних периметров. Зависимости от типа конструкции различают два типа активных извещателей:

1. Однопозиционный — в корпусе одного устройства размещается как излучатель таки приемник отраженного излучения. Срабатывание происходит в случае изменения интенсивности или частоты отраженного потока излучения.
2. Двухпозиционные — состоят из двух модулей, один из которых является излучателем, второй приемником излучения. Срабатывание осуществляется из-за прерывания приема изучаемого потока.

Читайте так же:
  Датчик разбития стекла – классификация по принципам срабатывания и основные характеристики

Как правило, зона обнаружения имеет внешний вид барьера — «шторы», который образуется одним или несколькими лучами, расположенными в вертикальной или горизонтальной плоскости. Различные модели могут иметь разное количество детей лучей, их размеры и конфигурацию. При этом взаимное расположение лучей необязательно может быть параллельным.  Однако настройка приемника и излучателя каждого конкретного луча должна осуществляться так чтобы они не пересекались.

Для обеспечения высокоэффективной бесперебойной работы активных оптико-электронных извещателей необходимо придерживаться определённых правил при их установке и эксплуатации:

• Устройства как однопозиционные, так и двухмодульные, должны быть установлены на недеформируемые, прочные строительные конструкции исключающее возможность чрезмерных вибраций;
• Приемник двухпозиционных устройств необходимо размещать так, чтобы исключить возможность влияния интенсивного искусственного и естественного освещения на фотоэлементы. Постоянное воздействие света видимого спектра на объектив приемника может привести к преждевременному выгоранию светодиодов или фотодиодов и как следствие, колонки устройства. Частично такую проблему можно решить путем применения специальных светофильтров, не пропускающих излучение в видимом и ультрафиолетовом спектре. Однако, кроме высокой стоимости данных устройств, они несколько снижают чувствительность прибора.
• При установке как источников, так и приемников ИК излучения необходимо исключить возможность прохождение различных посторонних предметов менее чем в 0,5м от проходящего луча.

Пассивные оптико-электронные охранные извещатели

Устройства на основе пассивного восприятия ИК излучения получили более широкое распространение, так как они являются более дешевыми устройствами, а благодаря широкому выбору оптических устройств (систем из линз Френеля) пользователь быстро получает различные формы зон сканирования, что облегчает возможность создания надежных систем охраны в здания со сложной планировкой внутренних помещений. Пассивные ИК детекторы движения используются в системах тревожной сигнализации и СКУД для охраны:

• Производственных и общественных строений, квартир и частных домовладений;
• Отдельных элементов сооружений наиболее уязвимых к проникновению: оконных проемов и внешних дверей, а также стен, витрин, потолков и пола;
• Периметров земельных участков и ограждений;
• Отдельных материальных ценностей — дорогостоящих предметов искусства или уникальных приборов.

Читайте так же:
  Магнитоконтактные извещатели — принцип действия, область применения и особенности эксплуатации

Пассивный оптико-электронный извещатель формирует область сканирования, состоящую из узких чередующихся чувствительных и неактивных зон в форме веера разнонаправленных в одной плоскости. Взаимное расположение лучей в пространстве может быть различным: горизонтальным, вертикальными, в несколько рядов или собранным в один узкий луч. Форма зон сканирования условно разделяется на 5 основных типов:

1. Широкоугольная поверхность в один ярус лучей, исходящая из одного источника — «веер»;
2. Широкоугольная поверхность с узкими лучами, ориентированными в одной плоскости — «Штора»;
3. Узконаправленный луч — «лучевой барьер»;
4. Одноярусная поверхностная панорама;
5. Многоярусная объемная.

При установке пассивных оптико-электронных извещателей необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• Не устанавливать ИК детектор над конвекционными источниками тепла;
• Не направлять чувствительную зону прибора на прожекторы, тепловентиляторы, мощные лампы накаливания и иные устройства которые могут вызвать быстрое возрастание локального температурного фона;
• Предохранять устройство от чрезмерного влияния солнечного излучения;
• Воздержаться от нахождения в ответственной зоне обнаружения шкафов, штор и других типов перегородок которые могут создать «мертвую» контролируемую зону.

Краткий обзор популярных моделей

Извещатель охранный поверхностный оптико-электронный фотон-ш
— формирует зона обнаружения типа занавес. Используется для контроля проникновения в помещение через оконные и дверные проемы. Дальность обнаружения 5м, ширина занавеса 6,8м, угол обзора 70°.

Извещатель охранный оптико-электронный пирон 4 Б
— укомплектован двухсенсорным пироприемником. Тип зоны обнаружения «штора», дальность 10м, угол обзора 70°. Имеет тонкую регулировку чувствительности, устойчив к радиопомехам и внешним засветкам.

AX-100TF активный двухлучевой извещатель
— используется для контроля протяженных участков внешнего периметра. Обычно используется парами, приборы устанавливается друг на друга образуя барьер из четырех ограничительных лучей. Есть возможность выбора из четырех каналов несущих частот генерируемых лучей.

В системах безопасности извещатель охранный объемный оптико-электронный является неотъемлемым элементом.

Он также применяется в технологии «умный дом», где при обнаружении теплокровных объектов включают на время освещение в помещении или на прилегающей территории.

Получил распространение благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости. Работа датчика основана на реагировании сенсора на инфракрасное излучение.

Так как человек является теплокровным существом, то он реагирует и на его присутствие.

Виды извещателей

На рынке извещатель охранный оптико-электронный представлен большим количеством устройств, различающихся по характеристикам и назначению.

По способу работы с излучением они делятся на активные и пассивные.

Пассивный оптико-электронный извещатель

Первые сами излучают ИК излучение и по принятой отраженной энергии определяют наличие или отсутствие человека в зоне охраны. Вторые работают только на прием.

По конфигурации контролируемой зоны они делятся на объемные, поверхностные и линейные. Извещатель охранный поверхностный оптико-электронный реагирует на изменение излучения только в одной плоскости.

Их используют для контроля проемов, дверей, окон. Линейные используются при защите периметров. Извещатель объемный оптико-электронный применяют, когда нужно контролировать какой-либо сектор пространства, обычно в помещении.

Преимущества оптико-электронных извещателей

К преимуществам ИК извещателей относится:

1. точное определение дальности и угла контролируемой области;
2. возможность работы в уличных условиях;
3. абсолютная безопасность для здоровья человека.

Недостатками ИК детекторов являются:

• ложные срабатывания, которые возникают от попадания яркого света на линзу, из-за теплых потоков воздуха;
• работа в узком диапазоне температур.

Обычный датчик, работающий по методу подсчета импульсов, при медленном перемещении можно обмануть.

Этих недостатков лишен оптико-электронный извещатель на микропроцессоре. Он способен сравнивать излучение от реального объекта с шаблонами, заложенными в памяти, за счет этого резко снижается количество ложных срабатываний.

Принцип работы

Основным элементом оптико-электронного извещателя является пироэлектрический преобразователь, который инфракрасное излучение превращает в электрический ток.

Для попадания света на пироприемник используется фасеточная линза Френеля.

С помощью множества маленьких призм ИК излучение с каждого сектора контролируемого пространства поступает на фотоприемное устройство.

Принцип работы оптико-электронного извещателя

Уровень сигнала на выходе устройства постоянно контролируется на предмет превышения порогового значения. Когда это происходит, значит, в зоне охраны появился объект с температурой выше фоновой.

Датчик выдает сигнал тревоги на пульт управления. Для снижения количества ложных помех используют 2-4 сенсора и цифровую обработку сигналов.

Конструкция извещателя

Извещатель представляет собой небольшую коробку с линзой на лицевой поверхности. Линза штампуется из пластика в виде множества малых линз.

Каждая из них имеет определенную форму и ориентацию в пространстве, зависит от того какой датчик объемный, поверхностный или линейный.

В любом случае все линзы направляют собранное излучение на пироприемник. Он находится на печатной плате, смонтированной на задней стенке корпуса.

При вскрытии корпуса срабатывает тампер, который подает сигнал на панель управления. Для защиты датчика во время режима «снято с охраны» применяется схема антимаскинга. Она сообщает о заклеивании линзы скотчем или другим материалом.

Конструкция оптико-электронного извещателя

В устройствах управления освещением в корпусе имеется мощное реле, управляемое датчиком. Кроме этого присутствует фотоэлемент, который разрешает включение световых ламп только при недостаточном освещении.

Особенности использования

При использовании ИК датчиков необходимо учитывать, что они должны располагаться в зонах, где отсутствуют тепловые потоки или яркие источники света.

Монтаж устройств должен производиться на твердых поверхностях, без сильной вибрации. В капитальных сооружениях датчик устанавливается на стену или потолок. В помещениях из легких металлических конструкций их монтируют на несущих элементах здания.

При использовании в качестве устройства управления освещением необходимо согласовывать мощность световых ламп с возможностями реле или электронного ключа. Точка монтажа выбирается таким образом, чтобы в зоне контроля не было никаких преград.

Для повышения надежности обнаружения нарушителя рекомендуется использование в паре с микроволновым датчиком. При контроле оконных проемов необходимо совместное применение с акустическим извещателем.

ИК датчики могут совместно использоваться с видеокамерами, фотоаппаратами, светозвуковыми оповещателями, включая их при нарушении зоны контроля теплокровным объектом.

ТОП-5 моделей

Pyronix

Фирма Pironix на российском рынке работает очень давно и зарекомендовала себя как прекрасный производитель недорогих и надежных ИК датчиков для систем безопасности.

Объемный оптико-электронный извещатель Pyronix

Объемный пассивный извещатель COLT 10 DL имеет дальность обнаружения 10 м в секторе 90 градусов, который разделен на 78 зон. В датчике предусмотрена защита от срабатывания на животных массой до 10 кг.

Питается от постоянного тока напряжением 9-16 В, работает в диапазоне -30+70 ⁰С.

Риэлта

Российская компания «Риэлта» производит линейку ИК датчиков для систем безопасности.

Потолочный датчик «Фотон-21» имеет круговую диаграмму напрявленности. В вертикальной плоскости угол обзора составляет 90 градусов.

При высоте установки 5 м, диаметр зоны обнаружения составляет 9 м.

Защита корпуса соответствует IP41 и позволяет работать при -40+50 ⁰С. Имеется защита от вскрытия и режим самотестирования.

Болид

Научно-внедренческое предприятие «Болид» выпускает большой набор устройств безопасности, в том числе извещатель охранный объемный оптико-электронный адресный С2000-ИК.

Объемный оптико-электронный извещатель Болид

В нем предусмотрена защита от животных до 20 кг. Имеет повышенную помехозащищенность от электромагнитных помех, перепадов фонового излучения и конвективных тепловых потоков.

Предусмотрена защита от вскрытия. Имеет возможность работать в адресных системах безопасности.

Дальность действия 10 м. Фиксирует объекты, перемещающиеся со скоростью 0,3-3 м/с. Работает в диапазоне -30+50 ⁰С. Срок службы 10 лет.

Optex

Optex LX-802N — извещатель поверхностный оптико-электронный («штора» 24х2м) для уличного применения, работает при морозе до -35°С.

Блок управления микропроцессорный обеспечивает цифровую обработку сигнала, защиту от яркого света и радиоизлучения.

Имеется дневной и ночной режим работы. Прибор может быть использован в любой системе безопасности, в том числе, для управления видеокамерами и другими устройствами. Светочувствительный элемент регулируется в диапазоне 10 — 100 000 люкс.

Объемный оптико-электронный извещатель Optex

JABLOTRON ALARMS

Чешская компания JABLOTRON ALARMS выпускает беспроводной извещатель охранный объемный адресный JA-150P.

Питается от двух щелочных батарей. Дальность радиосвязи на открытой местности 300 м.

Рабочая частота 868,1 МГц. Сектор контроля составляет 110⁰ с радиусом 12 м.

Предназначен для эксплуатации внутри помещений. Предусмотрены дополнительные линзы, обеспечивающие режим «коридор», «штора» и защиту от животных.

Видео: Извещатель охранный объемный оптико-электронный уличный «Пирон-8»

Оптико-электронные извещатели представляют собой устройства, в которых для выявления происшествия, служащего основанием к подаче сигнала тревоги, применяются оптические приспособления и датчики разной технической конструкции. В последующем преобразование полученного уведомления производится электронной схемой. Подобные приборы активно применяются в системах сигнализации, призванных предупредить о возникновении возгорания и о проникновении на территорию охраняемого объекта постороннего лица.

Содержание

Механизм функционирования

Пассивные

Применяются в системах сигнального оповещения, созданного с целью охраны. Их главными достоинствами выступают финансовая доступность и потенциально большая сфера эксплуатации. Суть работы состоит в анализе различий инфракрасного излучения между зонами, образуемыми особыми стеклами (Френеля).

Получателем ИК потока выступает специальный пироэлектрический модуль, создающий электрические толчки, прорабатываемые электронными приспособлениями.

Активные

Они производят оценку перемен интенсивности инфракрасного спектра, создаваемого, включенным в их конструкцию устройством передачи сигнала. Технически устройства по приему и передаче могут находиться в обособленных секторах, смонтированных напротив друг друга. В данной ситуации под контролем будет та территория, которая расположена между ними.

При одноблочном изготовлении для возврата спектра на устройство применяется особый отражатель. Подобные датчики используются в защитных и противопожарных системах.

Кроме традиционных кабельных приборов, применяющих для отправки сведений о своем состоянии переключатели, имеются адресные оптико-электронные датчики. Транслируя сигнал контрольно-приемному прибору, они дополняют данные собственным, неповторимым для каждой модели, обозначением.

Благодаря этому появляется возможность установления места происшествия. Цена их, разумеется, будет дороже, но в некоторых ситуациях это себя полностью оправдывает.

Другой технологией является адресно-аналоговая. Она предполагает отправку оцифрованных сведений контролируемой территории, на базе которых решение об активации тревожного оповещения принимает ПКП. Подобные оповещатели в основном применяются в системах по выявлению возгорания.

Охранные объемные оптико-электронные датчики

В отношении секторов выявления пассивные ИК оповещатели дают возможность применять самые разнообразные принципы: объемный, поверхностный (штора) и линейный (спектр).

Активные функционируют по заключительному (линейному) варианту.

Фактически все они относятся к извещателям перемещения, т.е. выявляют изменение положения объекта в пространстве подконтрольного им сектора. Для линейных и поверхностных уместнее станет сказать о пересечении сектора выявления.

Использование поверхностных оптико-электронных оповещателей обычно ограничено дополнительной изоляцией строительных объектов внутри комнат. Линейные нередко применяются для охраны наружных границ открытых (уличных) территорий. Причем для увеличения эффективности защиты используются приборы, образующие нескольку спектральных преград.

В некоторых ситуациях комфортным способно стать использование потолочных инфракрасных датчиков. Для определенных внутренних пространств они дают возможность почти целиком избежать неохраняемых участков территории.

Из-за особенностей функционирования оптико-электронные приборы весьма болезненно воспринимают:

• • засветку восприимчивых составляющих разными чужеродными источниками: от света фар транспортного средства, до света дневного светила;
• • наличие в секторе выявления нарушителя конвекционных потоков воздуха (сквозняков, тепловых вентиляторов, конвекторов и др.).

Между прочим, на активные линейные оповещатели указанные факторы оказывают намного меньшее влияние. Однако они обладают иным минусом – трудностью в регулировке (юстировке) оптической системы. В первую очередь это касается устройств с приличной дальностью действия.

Противопожарные дымовые оптико-электронные извещатели

Оптико-электронные устройства, применяемые в системах противопожарного сигнального оповещения и оборудовании автоматического тушения возгорания, принадлежат к дымовым оповещателям. По виду сектора выявления их подразделяют на линейные и точечные. Последние обладают в своей конструкции специальным дымовым отсеком. Он является своего рода проходом, в начале и в завершении которого расположены фото-приемник и излучатель. При проникновении внутрь дыма возникает рассеивание инфракрасного излучения, что отмечается электронной схемой устройства.

Их эксплуатируют на достаточно широком круге объектов. Например, в офисных помещениях, торговых точках, отелях и т.п. По виду образования информационного сигнала они делятся на пороговые, адресные и адресно-аналоговые.

По методу связи с ПКП данные датчики подразделяются на кабельные и радиоканальные.

По большому счету это извещатели широкого профиля, дающие возможность разрешать различные трудности с созданием эффективной защиты от возгораний. Немного некомфортно, а порой и нерентабельно использовать их для монтажа в помещениях крупного метража и (или) высокими потолками.

В данной ситуации в структурах противопожарного сигнального оповещения применяются линейные оптико-электронные датчики. Специальным газовым отсеком они не обладают и управляют оптической плотностью атмосферы благодаря проведению анализа характеристик ИК спектра. Для решения данных задач нужны устройства по приему и передаче. Иными словами, приемник и передатчик являются активными.

Общее ограничение на применение оптико-электронных противопожарных датчиков – комнаты с большим наличием пыли. Помимо этого извещатели весьма восприимчивы к влиянию электромагнитных помех, хотя на это большое влияние оказывают характеристики конкретного извещателя.

На видео: Принцип работы дымового оптико-электронного извещателя

Предупреждение YotuWP: ключ API был удален, по этому поводу обратитесь к своему администратору.