بيت - مصابيح
أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية. أجهزة الكشف الأمنية بالأشعة تحت الحمراء

حالياً سلبيالأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية ( إر) أجهزة الكشفتحتل مكانة رائدة عند اختيار حماية المباني من التدخل غير المصرح به في المرافق الأمنية. المظهر الجمالي وسهولة التركيب والتكوين والصيانة يمنحها الأولوية على وسائل الكشف الأخرى.

دكتوراه، أستاذ مشارك V.E. قصير

تكتشف كاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية (IR) (التي يطلق عليها في كثير من الأحيان أجهزة استشعار الحركة) حقيقة اختراق الإنسان للجزء المحمي (المتحكم فيه) من الفضاء، وتولد إشارة إنذار، ومن خلال فتح جهات اتصال التتابع التنفيذي ( مرحل محطة المراقبة)، يرسل إشارة "إنذار" إلى وسائل التحذير. يمكن استخدام الأجهزة الطرفية (TD) لأنظمة إرسال الإشعارات (TPS)، أو لوحة التحكم في إنذار الحريق (PPKOP) كوسيلة للتحذير. بدورها، تقوم الأجهزة المذكورة أعلاه (CU أو لوحة التحكم) بإرسال إشعار الإنذار المستلم عبر قنوات نقل البيانات المختلفة إلى محطة المراقبة المركزية (CMS) أو وحدة التحكم الأمنية المحلية.
يعتمد مبدأ تشغيل أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية على إدراك التغيرات في مستوى الأشعة تحت الحمراء لخلفية درجة الحرارة، والتي تكون مصادرها جسم الإنسان أو الحيوانات الصغيرة، وكذلك جميع أنواع الكائنات في مجالها من الرؤية.

الأشعة تحت الحمراء هي الحرارة المنبعثة من جميع الأجسام الساخنة. في كاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية، يضرب الإشعاع تحت الأحمر عدسة فريسنل، وبعد ذلك يتم تركيزه على عنصر كهربي حراري حساس يقع على المحور البصري للعدسة (الشكل 1).

كاشفات الأشعة تحت الحمراء السلبيةتتلقى تيارات من طاقة الأشعة تحت الحمراء من الأجسام ويتم تحويلها بواسطة جهاز استقبال كهروحراري إلى إشارة كهربائية، والذي يأتي من خلال مكبر للصوت ودائرة معالجة الإشارات إلى مدخل مولد الإنذار (الشكل 1).



أرز. 1. العناصر الرئيسية المتضمنة في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء السلبية

مع المزيد معلومات مفصلةيمكن العثور على مبدأ تشغيل أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء الكهروضوئية السلبية في الكتاب الإلكتروني ثلاثي الأبعاد« الوسائل التقنية للإنذار الأمني" , ويمكنك شرائه.

اعتمادًا على تصميم عدسة فريسنل، فإن أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية لها أبعاد هندسية مختلفة للمساحة الخاضعة للتحكم ويمكن أن تكون إما بمنطقة كشف حجمية أو بمنطقة سطحية أو خطية. يتراوح مدى هذه الكاشفات من 5 إلى 20 مترًا. يظهر الشكل الخاص بهذه الكاشفات. 2.

أرز. 2. ظهور أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء السلبية

تتمتع كاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية بميزة ملحوظة مقارنة بالأنواع الأخرى من أجهزة الكشف. إنه سهل التثبيت والتكوين و صيانة. يمكن تركيب أجهزة الكشف من هذا النوع إما على سطح مستو لجدار حامل أو في زاوية الغرفة. هناك أجهزة كشف مثبتة على السقف.

إن الاختيار الكفء والاستخدام الصحيح من الناحية التكتيكية لمثل هذه الكاشفات هو مفتاح التشغيل الموثوق للجهاز ونظام الأمان بأكمله ككل!

تركيب أجهزة الكشف

يتم تثبيت أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف الحجمي (الشكل 3، أ، ب)، كقاعدة عامة، في زاوية الغرفة على ارتفاع 2.2 - 2.5 متر، وفي هذه الحالة، فإنها تغطي حجم الغرفة المحمية بالتساوي .

أ) ب) الخامس)

أرز. 3. مخططات كاشفات الأشعة تحت الحمراء السلبية مع المناطق الحجميةكشف

يفضل تركيب أجهزة الكشف على السقف في الغرف ذات الأسقف العالية من 2.4 إلى 3.6 متر. تتمتع هذه الكاشفات بمنطقة كشف أكثر كثافة (الشكل 3، ج)، ويكون تشغيلها أقل تأثرًا بالأثاث الموجود.

تُستخدم أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف السطحية (الشكل 4) لحماية المحيط، على سبيل المثال، الجدران غير الدائمة، وفتحات الأبواب أو النوافذ، ويمكن استخدامها أيضًا للحد من الوصول إلى أي أشياء ثمينة. وينبغي توجيه منطقة الكشف الخاصة بهذه الأجهزة، كخيار، على طول جدار به فتحات. يمكن تركيب بعض أجهزة الكشف مباشرة فوق الفتحة.

أرز. 4. الرسم البياني كاشفات الأشعة تحت الحمراء السلبية مع منطقة السطحكشف

تُستخدم أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف الخطية (الشكل 5) لحماية الممرات الطويلة والضيقة.

أرز. 5. الرسم البياني كاشفات الأشعة تحت الحمراء السلبية مع المنطقة الخطيةكشف

التدخل والإنذارات الكاذبة

عند استخدام أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار إمكانية حدوث إنذارات كاذبة بسبب أنواع مختلفة من التداخل.

التداخل الحراريتنتج عن تسخين خلفية درجة الحرارة عند تعرضها للإشعاع الشمسي، ويتدفق الهواء الحراري من تشغيل مشعات أنظمة التدفئة، ومكيفات الهواء، والمسودات.

التداخل الكهرومغناطيسيناتجة عن تداخل مصادر الانبعاثات الكهربائية والراديو مع العناصر الفردية للجزء الإلكتروني للكاشف.

يرتبط التداخل الخارجي بحركة الحيوانات الصغيرة في منطقة الكشف بالكاشف× (الكلاب والقطط والطيور).
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في جميع العوامل التي تؤثر على التشغيل العادي لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية.

التداخل الحراري

وهذا هو العامل الأكثر خطورة، والذي يتميز بالتغيرات في خلفية درجة الحرارة المحيطة. يؤدي التعرض للإشعاع الشمسي إلى زيادة محلية في درجة حرارة الأقسام الفردية لجدران الغرفة.

يحدث التداخل الحراري بسبب تأثير تدفقات الهواء المتحركة، على سبيل المثال، من المسودات مع نافذة مفتوحة، والشقوق في فتحات النوافذ، وكذلك أثناء تشغيل أجهزة التدفئة المنزلية - المشعات ومكيفات الهواء.

التداخل الكهرومغناطيسي

وتحدث عند تشغيل أي من مصادر الإشعاع الكهربائي والراديو، مثل أجهزة القياس والأجهزة المنزلية والإضاءة والمحركات الكهربائية وأجهزة الإرسال الراديوي. يمكن أيضًا أن يحدث تداخل قوي بسبب ضربات البرق.

تدخل غريب

يمكن أن تكون الحشرات الصغيرة مثل الصراصير والذباب والدبابير مصدرًا فريدًا للتداخل في أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية. إذا تحركوا مباشرة على طول عدسة فريسنل، فقد يحدث إنذار كاذب لهذا النوع من الكاشف. ومن الخطير أيضًا ما يسمى بالنمل المنزلي، والذي يمكنه الدخول إلى الكاشف والزحف مباشرة على العنصر الكهروضوئي.

أخطاء التثبيت

تشغل أخطاء التثبيت مكانًا خاصًا في التشغيل غير الصحيح أو غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الإلكترونية الضوئية السلبية عند تنفيذ العمل على تثبيت هذه الأنواع من الأجهزة. دعونا ننتبه إلى الأمثلة الصارخة للوضع غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء لتجنب ذلك في الممارسة العملية.

في الأشكال 6، أ؛ 7، أ و 8، توضح التثبيت الصحيح والصحيح لأجهزة الكشف. وتحتاج إلى تثبيتها بهذه الطريقة فقط وليس بأي طريقة أخرى!

في الأشكال 6، ب، ج؛ تُظهر الأشكال 7 وb وc و8 وb وc نوعًا مختلفًا من التثبيت غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية. مع هذا التثبيت، قد يتم تفويت أي اقتحامات حقيقية للمباني المحمية دون إصدار إشارات إنذار.

أ) ب) الخامس)

أرز. 6. الخياراتصحيحو لاصحيحتركيب أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء

أ) ب) الخامس)

أرز. 7. خياراتصحيحو لاصحيحتركيب أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء

في الوقت الحالي، تحتل أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء الكهروضوئية (IR) مكانة رائدة عند اختيار حماية المباني من التطفل غير المصرح به على المنشآت الأمنية. غالبًا ما يمنحها المظهر الجمالي وسهولة التركيب والتكوين والصيانة الأولوية على وسائل الكشف الأخرى.

تكتشف كاشفات الأشعة تحت الحمراء الإلكترونية الضوئية السلبية (IR) (التي يطلق عليها غالبًا أجهزة استشعار الحركة) حقيقة اختراق الإنسان للجزء المحمي (المتحكم فيه) من الفضاء، وتولد إشارة إنذار، ومن خلال فتح جهات اتصال المرحل التنفيذي (المراقبة) مرحل المحطة)، يرسل إشارة "إنذار" إلى جهاز الإنذار. يمكن استخدام الأجهزة الطرفية (TD) لأنظمة نقل الإشعارات (TPS) أو لوحة التحكم في إنذار الحريق (PPKOP) كأجهزة تحذير. بدورها، تقوم الأجهزة المذكورة أعلاه (CU أو لوحة التحكم) بإرسال إشعار الإنذار المستلم عبر قنوات نقل البيانات المختلفة إلى محطة المراقبة المركزية (CMS) أو وحدة التحكم الأمنية المحلية.

يعتمد مبدأ تشغيل أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية على إدراك التغيرات في مستوى الأشعة تحت الحمراء لخلفية درجة الحرارة، والتي تكون مصادرها جسم الإنسان أو الحيوانات الصغيرة، وكذلك جميع أنواع الكائنات في مجالها من الرؤية.

الأشعة تحت الحمراء هي الحرارة المنبعثة من جميع الأجسام الساخنة. في كاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية، يضرب الإشعاع تحت الأحمر عدسة فريسنل، وبعد ذلك يتم تركيزه على عنصر كهربي حراري حساس يقع على المحور البصري للعدسة (الشكل 1).

تستقبل كاشفات الأشعة تحت الحمراء المنفعلة تدفقات من طاقة الأشعة تحت الحمراء من الأجسام ويتم تحويلها بواسطة جهاز استقبال كهربي حراري إلى إشارة كهربائية، يتم إرسالها من خلال مكبر للصوت ودائرة معالجة الإشارة إلى مدخلات مشغل الإنذار (الشكل 1)1.

لكي يتم اكتشاف الدخيل بواسطة مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبي، يجب استيفاء الشروط التالية:

    . يجب على الدخيل عبور شعاع منطقة حساسية المستشعر في الاتجاه العرضي؛
    . يجب أن تتم حركة الجاني ضمن نطاق سرعة معين؛
    . يجب أن تكون حساسية المستشعر كافية لتسجيل الفرق في درجة الحرارة بين سطح جسم الدخيل (مع مراعاة تأثير ملابسه) والخلفية (الجدران، الأرضية).

تتكون أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية من ثلاثة عناصر رئيسية:

    . نظام بصري يشكل النمط الاتجاهي للمستشعر ويحدد شكل ونوع منطقة الحساسية المكانية؛
    . جهاز استقبال حراري يسجل الإشعاع الحراري البشري؛
    . وحدة معالجة الإشارات بجهاز الاستقبال الحراري، والتي تفصل الإشارات الصادرة عن شخص متحرك عن خلفية التداخلات ذات المنشأ الطبيعي والاصطناعي.

اعتمادًا على تصميم عدسة فريسنل، فإن أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية لها أبعاد هندسية مختلفة للمساحة الخاضعة للتحكم ويمكن أن تكون إما بمنطقة كشف حجمية أو بمنطقة سطحية أو خطية. يتراوح نطاق عمل هذه الكاشفات من 5 إلى 20 مترًا. يظهر الشكل الخاص بهذه الكاشفات. 2.

النظام البصري

تتميز أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء الحديثة بمجموعة واسعة من أنماط الإشعاع المحتملة. منطقة الحساسية لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء عبارة عن مجموعة من الأشعة ذات التكوينات المختلفة التي تتباعد عن المستشعر في اتجاهات شعاعية في مستوى واحد أو عدة مستويات. نظرًا لأن كاشفات الأشعة تحت الحمراء تستخدم أجهزة استقبال كهروحرارية مزدوجة، فإن كل شعاع في المستوى الأفقي ينقسم إلى قسمين:

قد تبدو منطقة حساسية الكاشف كما يلي:

    . واحد أو عدة عوارض ضيقة مركزة في زاوية صغيرة؛
    . عدة حزم ضيقة في المستوى الرأسي (حاجز شعاعي)؛
    . شعاع واحد عريض في المستوى الرأسي (ستارة صلبة) أو على شكل ستارة متعددة المراوح؛
    . عدة عوارض ضيقة في مستوى أفقي أو مائل (منطقة سطحية أحادية الطبقة) ؛
    . عدة عوارض ضيقة في عدة مستويات مائلة (منطقة حجمية متعددة المستويات).
    . في هذه الحالة، من الممكن التغيير على نطاق واسع طول منطقة الحساسية (من 1 م إلى 50 م)، وزاوية الرؤية (من 30 درجة إلى 180 درجة، بالنسبة لأجهزة استشعار السقف 360 درجة)، وزاوية الميل لكل شعاع (من 0 درجة إلى 90 درجة)، عدد الأشعة (من 1 إلى عدة عشرات).

يرجع التنوع والتكوين المعقد لأشكال منطقة الحساسية في المقام الأول إلى العوامل التالية:

    . رغبة المطورين في ضمان التنوع عند تجهيز الغرف بتكوينات مختلفة - غرف صغيرة، ممرات طويلة، تشكيل منطقة حساسة ذات شكل خاص، على سبيل المثال مع منطقة ميتة (زقاق) للحيوانات الأليفة بالقرب من الأرض، وما إلى ذلك؛
    . الحاجة إلى ضمان حساسية موحدة لكاشف الأشعة تحت الحمراء على الحجم المحمي.

يُنصح بالتطرق إلى متطلبات الحساسية الموحدة بمزيد من التفصيل. تكون الإشارة عند خرج الكاشف الكهروحراري أكبر، مع تساوي جميع العوامل الأخرى، وكلما زادت درجة تداخل الدخيل في منطقة حساسية الكاشف، وقل عرض الشعاع والمسافة إلى الكاشف. لاكتشاف الدخيل على مسافة كبيرة (10...20 مترًا)، من المستحسن ألا يتجاوز عرض الشعاع في المستوى الرأسي 5 درجات...10 درجات، وفي هذه الحالة، يحجب الشخص الشعاع بالكامل تقريبًا مما يضمن أقصى قدر من الحساسية. وعلى مسافات أقصر، تزداد حساسية الكاشف في هذا الشعاع بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى إطلاق إنذارات كاذبة، على سبيل المثال، من الحيوانات الصغيرة. لتقليل الحساسية غير المتساوية، يتم استخدام الأنظمة البصرية التي تشكل عدة أشعة مائلة، في حين يتم تثبيت كاشف الأشعة تحت الحمراء على ارتفاع أعلى من ارتفاع الإنسان. وبالتالي يتم تقسيم الطول الإجمالي لمنطقة الحساسية إلى عدة مناطق، وعادة ما يتم جعل الحزم "الأقرب" للكاشف أوسع لتقليل الحساسية. وهذا يضمن حساسية ثابتة تقريبًا عبر المسافة، مما يساعد من ناحية على تقليل الإنذارات الكاذبة، ومن ناحية أخرى، يزيد من قدرة الكشف عن طريق إزالة المناطق الميتة بالقرب من الكاشف.

عند بناء الأنظمة البصرية لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء يمكن استخدام ما يلي:

    . عدسات فريسنل - عدسات ذات أوجه (مجزأة)، وهي عبارة عن صفيحة بلاستيكية بها عدة أجزاء من العدسة المنشورية مختومة عليها؛
    . بصريات المرآة - يتم تثبيت العديد من المرايا ذات الشكل الخاص في المستشعر، مع تركيز الإشعاع الحراري على الكاشف الكهروضوئي؛
    . البصريات المدمجة باستخدام كل من المرايا وعدسات فريسنل.
    . تستخدم معظم أجهزة استشعار PIR عدسات فريسنل. تشمل مزايا عدسات فريسنل ما يلي:
    . بساطة تصميم الكاشف بناءً عليها؛
    . سعر منخفض؛
    . القدرة على استخدام مستشعر واحد في تطبيقات مختلفة باستخدام عدسات قابلة للتبديل.

عادة، يشكل كل جزء من عدسة فريسنل شعاعًا خاصًا به من نمط الإشعاع. إن استخدام تقنيات تصنيع العدسات الحديثة يجعل من الممكن ضمان حساسية الكاشف بشكل شبه ثابت لجميع الحزم من خلال اختيار وتحسين معلمات كل جزء من أجزاء العدسة: منطقة المقطع، وزاوية الميل والمسافة إلى جهاز استقبال البيرو، والشفافية، الانعكاسية، درجة إلغاء التركيز. في الآونة الأخيرة، تم إتقان تقنية تصنيع عدسات فريسنل ذات الهندسة الدقيقة المعقدة، مما يعطي زيادة بنسبة 30٪ في الطاقة المجمعة مقارنة بالعدسات القياسية، وبالتالي زيادة في مستوى الإشارة المفيدة من الشخص على مسافات طويلة. المادة التي تصنع منها العدسات الحديثة توفر الحماية لمستقبل البيرو من الضوء الأبيض. يمكن أن يحدث التشغيل غير المرضي لمستشعر الأشعة تحت الحمراء بسبب تأثيرات مثل تدفقات الحرارة الناتجة عن تسخين المكونات الكهربائية للمستشعر، وسقوط الحشرات على أجهزة الكشف الكهروضوئية الحساسة، وإعادة انعكاسات الأشعة تحت الحمراء المحتملة من الأجزاء الداخلية للكاشف. وللتخلص من هذه التأثيرات، يستخدم أحدث جيل من مستشعرات الأشعة تحت الحمراء حجرة خاصة محكمة الغلق بين العدسة وجهاز الاستقبال الحراري (البصريات المغلقة)، على سبيل المثال، في مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الجديدة من PYRONIX وC&K. وفقا للخبراء، فإن عدسات فريسنل الحديثة ذات التقنية العالية ليست أقل شأنا في خصائصها البصرية من البصريات المرآة.

نادرًا ما يتم استخدام البصريات المرآة باعتبارها العنصر الوحيد في النظام البصري. يتم إنتاج أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ذات البصريات المرآة، على سبيل المثال، من قبل SENTROL وARITECH. تتمثل مزايا البصريات المرآة في القدرة على التركيز بشكل أكثر دقة، ونتيجة لذلك، زيادة الحساسية، مما يسمح لك باكتشاف الدخيل على مسافات طويلة. إن استخدام العديد من المرايا ذات الأشكال الخاصة، بما في ذلك المرايا متعددة الأجزاء، يجعل من الممكن توفير حساسية ثابتة تقريبًا للمسافة، وهذه الحساسية على المسافات الطويلة أعلى بنسبة 60% تقريبًا من عدسات فريسنل البسيطة. باستخدام البصريات المرآة، من الأسهل حماية المنطقة القريبة الموجودة مباشرة أسفل موقع تركيب المستشعر (ما يسمى بمنطقة مكافحة التخريب). قياسًا على عدسات فريسنل القابلة للاستبدال، تم تجهيز مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ذات البصريات المرآة بأقنعة مرايا قابلة للاستبدال وقابلة للفصل، والتي يسمح لك استخدامها بتحديد الشكل المطلوب لمنطقة الحساسية ويجعل من الممكن تكييف المستشعر مع التكوينات المختلفة للمباني المحمية .

تستخدم أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء الحديثة عالية الجودة مزيجًا من عدسات فريسنل والبصريات المرآة. وفي هذه الحالة يتم استخدام عدسات فريسنل لتشكيل منطقة حساسية على مسافات متوسطة، كما يتم استخدام البصريات المرآة لتكوين منطقة مضادة للعبث تحت المستشعر ولتوفير مسافة كشف طويلة جداً.

استقبال بايرو:

يركز النظام البصري إشعاع الأشعة تحت الحمراء على جهاز استقبال كهروحراري، والذي يستخدم في مستشعرات الأشعة تحت الحمراء محول كهروضوئي حساس للغاية من أشباه الموصلات قادر على تسجيل فرق يبلغ عدة أعشار الدرجة بين درجة حرارة جسم الشخص والخلفية. يتم تحويل التغير في درجة الحرارة إلى إشارة كهربائية، والتي، بعد المعالجة المناسبة، تطلق إنذارًا. تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء عادةً عناصر حرارية مزدوجة (تفاضلية، DUAL). ويرجع ذلك إلى حقيقة أن عنصرًا حراريًا واحدًا يتفاعل بنفس الطريقة مع أي تغير في درجة الحرارة، بغض النظر عن السبب - جسم الإنسان أو، على سبيل المثال، تسخين الغرفة، مما يؤدي إلى زيادة تواتر الكاذبة إنذار. في الدائرة التفاضلية، يتم طرح إشارة أحد العناصر الحرارية من عنصر آخر، مما يجعل من الممكن قمع التداخل المرتبط بالتغيرات في درجة حرارة الخلفية بشكل كبير، وكذلك تقليل تأثير الضوء والتداخل الكهرومغناطيسي بشكل كبير. تظهر الإشارة الصادرة من شخص متحرك عند مخرج العنصر الكهروضوئي المزدوج فقط عندما يعبر الشخص شعاع منطقة الحساسية وتكون إشارة ثنائية القطب متناظرة تقريبًا، قريبة الشكل من فترة الشكل الجيبي. لهذا السبب، يتم تقسيم الحزمة نفسها لعنصر كهروحراري مزدوج إلى قسمين في المستوى الأفقي. في أحدث نماذج أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، من أجل تقليل تكرار الإنذارات الكاذبة بشكل أكبر، يتم استخدام العناصر الحرارية الرباعية (رباعية أو مزدوجة مزدوجة) - وهما مستشعران كهروضوئيان مزدوجان يقعان في مستشعر واحد (عادةً ما يتم وضع أحدهما فوق الآخر). يتم جعل نصف قطر المراقبة لمستقبلات البيرو مختلفة، وبالتالي لن يتم ملاحظة مصدر حراري محلي للإنذارات الكاذبة في كلا مستقبلي البيرو في نفس الوقت. في هذه الحالة، يتم اختيار هندسة وضع أجهزة الاستقبال الحرارية ودائرة الاتصال الخاصة بها بحيث تكون الإشارات الصادرة من شخص ذات قطبية معاكسة، ويتسبب التداخل الكهرومغناطيسي في ظهور إشارات في قناتين من نفس القطبية، مما يؤدي إلى الكبت من هذا النوع من التدخل. بالنسبة للعناصر الحرارية الرباعية، يتم تقسيم كل شعاع إلى أربعة (انظر الشكل 2)، وبالتالي فإن الحد الأقصى لمسافة الكشف عند استخدام نفس البصريات ينخفض ​​إلى النصف تقريبًا، لأنه من أجل الكشف الموثوق، يجب على الشخص، مع ارتفاعه، حجب كلا الحزمتين من اثنين من الكهروحرارية أجهزة الكشف. يمكن زيادة مسافة الكشف عن العناصر الحرارية الرباعية باستخدام بصريات دقيقة تشكل شعاعًا أضيق. هناك طريقة أخرى لتصحيح هذا الوضع إلى حد ما وهي استخدام العناصر الحرارية ذات الهندسة المتشابكة المعقدة، والتي تستخدمها شركة PARADOX في أجهزة الاستشعار الخاصة بها.

كتلة معالجة الإشارات

يجب أن تضمن وحدة معالجة الإشارات في جهاز الاستقبال الحراري التعرف الموثوق على الإشارة المفيدة الصادرة عن شخص متحرك على خلفية من التداخل. بالنسبة لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، فإن الأنواع الرئيسية ومصادر التداخل التي يمكن أن تسبب إنذارات كاذبة هي:

    . مصادر الحرارة ووحدات تكييف الهواء والتبريد؛
    . حركة الهواء التقليدية
    . الإشعاع الشمسي ومصادر الضوء الاصطناعي.
    . التداخل الكهرومغناطيسي والراديو (المركبات ذات المحركات الكهربائية، واللحام الكهربائي، وخطوط الكهرباء، وأجهزة إرسال الراديو القوية، والتفريغ الكهروستاتيكي)؛
    . الصدمات والاهتزازات.
    . الإجهاد الحراري للعدسات.
    . الحشرات والحيوانات الصغيرة.

يعتمد تحديد وحدة المعالجة للإشارة المفيدة على خلفية التداخل على تحليل معلمات الإشارة عند خرج الكاشف الكهروحراري. هذه المعلمات هي حجم الإشارة وشكلها ومدتها. الإشارة الصادرة من شخص يعبر شعاع منطقة حساسية حساس الأشعة تحت الحمراء هي إشارة ثنائية القطب متناظرة تقريبًا، وتعتمد مدتها على سرعة حركة الدخيل، والمسافة إلى المستشعر، وعرض الشعاع، ويمكن حوالي 0.02...10 ثانية مع نطاق مسجل لسرعات الحركة يبلغ 0,1...7 م/ث. تكون إشارات التداخل في الغالب غير متناظرة أو لها مدة مختلفة عن الإشارات المفيدة (انظر الشكل 3). الإشارات الموضحة في الشكل تقريبية للغاية، وفي الواقع كل شيء أكثر تعقيدًا.

المعلمة الرئيسية التي يتم تحليلها بواسطة جميع أجهزة الاستشعار هي حجم الإشارة. في أبسط أجهزة الاستشعار، هذه المعلمة المسجلة هي الوحيدة، ويتم تحليلها من خلال مقارنة الإشارة بعتبة معينة تحدد حساسية المستشعر وتؤثر على تكرار الإنذارات الكاذبة. من أجل زيادة مقاومة الإنذارات الكاذبة، تستخدم أجهزة الاستشعار البسيطة طريقة حساب النبض، والتي تحسب عدد المرات التي تجاوزت فيها الإشارة العتبة (أي، في جوهرها، عدد المرات التي عبر فيها الدخيل الشعاع أو عدد الحزم التي عبرها). في هذه الحالة، لا يتم إصدار إنذار في المرة الأولى التي يتم فيها تجاوز العتبة، ولكن فقط إذا أصبح عدد التجاوزات، خلال فترة زمنية معينة، أكبر من قيمة محددة (عادة 2...4). عيب طريقة حساب النبض هو تدهور الحساسية، وهو أمر ملحوظ بشكل خاص بالنسبة لأجهزة الاستشعار ذات منطقة الحساسية مثل ستارة واحدة وما شابه ذلك، عندما لا يتمكن الدخيل من عبور شعاع واحد فقط. من ناحية أخرى، عند حساب النبضات، من الممكن حدوث إنذارات كاذبة بسبب التداخل المتكرر (على سبيل المثال، الكهرومغناطيسي أو الاهتزاز).

في أجهزة الاستشعار الأكثر تعقيدًا، تقوم وحدة المعالجة بتحليل القطبية الثنائية والتماثل لشكل الإشارة من خرج جهاز الاستقبال الكهروضوئي التفاضلي. قد يختلف التنفيذ المحدد لهذه المعالجة والمصطلحات المستخدمة للإشارة إليها1 من مصنع لآخر. ويتمثل جوهر المعالجة في مقارنة الإشارة بعتبتين (إيجابية وسلبية)، وفي بعض الحالات، مقارنة حجم ومدة الإشارات ذات الأقطاب المختلفة. من الممكن أيضًا الجمع بين هذه الطريقة والعد المنفصل لتجاوزات العتبات الإيجابية والسلبية.

يمكن إجراء تحليل مدة الإشارات إما بطريقة مباشرة لقياس الوقت الذي تتجاوز فيه الإشارة عتبة معينة، أو في مجال التردد عن طريق تصفية الإشارة من خرج جهاز الاستقبال الحراري، بما في ذلك استخدام "مقياس عائم". عتبة، اعتمادا على نطاق تحليل التردد.

هناك نوع آخر من المعالجة مصمم لتحسين أداء مستشعرات الأشعة تحت الحمراء وهو التعويض الحراري التلقائي. في نطاق درجة الحرارة المحيطة البالغ 25 درجة مئوية...35 درجة مئوية، تنخفض حساسية جهاز الاستقبال الحراري بسبب انخفاض التباين الحراري بين جسم الإنسان والخلفية؛ ومع زيادة أخرى في درجة الحرارة، تزداد الحساسية مرة أخرى ولكن "بالعلامة المعاكسة". وفي ما يسمى بدوائر التعويض الحراري "التقليدية"، يتم قياس درجة الحرارة، وعندما تزيد، يتم زيادة الكسب تلقائيًا. يأخذ التعويض "الحقيقي" أو "ثنائي الاتجاه" في الاعتبار زيادة التباين الحراري لدرجات الحرارة التي تزيد عن 25 درجة مئوية...35 درجة مئوية. يضمن استخدام تعويض درجة الحرارة التلقائي حساسية ثابتة تقريبًا لمستشعر الأشعة تحت الحمراء على نطاق واسع من درجات الحرارة.

يمكن تنفيذ أنواع المعالجة المذكورة بالوسائل التناظرية أو الرقمية أو المدمجة. تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الحديثة بشكل متزايد أساليب المعالجة الرقمية باستخدام وحدات التحكم الدقيقة المتخصصة مع ADC ومعالجات الإشارة، مما يسمح بمعالجة تفصيلية للبنية الدقيقة للإشارة لتمييزها بشكل أفضل عن ضوضاء الخلفية. في الآونة الأخيرة، كانت هناك تقارير عن تطوير أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء الرقمية بالكامل والتي لا تستخدم العناصر التناظرية على الإطلاق.
وكما هو معروف، ونظراً للطبيعة العشوائية للإشارات المفيدة والمتداخلة، فإن أفضل خوارزميات المعالجة هي تلك التي تعتمد على نظرية الحلول الإحصائية.

عناصر حماية أخرى لكاشفات الأشعة تحت الحمراء

تستخدم أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء المخصصة للاستخدام المهني ما يسمى بالدوائر المضادة للإخفاء. جوهر المشكلة هو أن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء التقليدية يمكن تعطيلها من قبل متسلل عن طريق التسجيل أولاً (عندما لا يكون النظام مسلحًا) أو الطلاء على نافذة الإدخال الخاصة بالمستشعر. لمكافحة هذه الطريقة لتجاوز أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، يتم استخدام مخططات مكافحة الإخفاء. تعتمد الطريقة على استخدام قناة إشعاع خاصة بالأشعة تحت الحمراء، والتي يتم تشغيلها عند ظهور قناع أو عائق عاكس على مسافة قصيرة من المستشعر (من 3 إلى 30 سم). تعمل الدائرة المضادة للإخفاء بشكل مستمر أثناء تعطيل النظام. عندما يتم الكشف عن حقيقة الإخفاء بواسطة كاشف خاص، يتم إرسال إشارة حول هذا الأمر من المستشعر إلى لوحة التحكم، والتي، مع ذلك، لا تصدر إنذارًا حتى يحين وقت تسليح النظام. في هذه اللحظة سيتم تزويد المشغل بمعلومات حول الإخفاء. علاوة على ذلك، إذا كان هذا الإخفاء عرضيًا (حشرة كبيرة، أو ظهور جسم كبير لبعض الوقت بالقرب من المستشعر، وما إلى ذلك) وبحلول وقت ضبط المنبه، كان قد تم تطهيره، فلن يتم إصدار إشارة الإنذار.

هناك عنصر أمان آخر تم تجهيز جميع أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الحديثة به تقريبًا وهو مستشعر العبث بالتلامس، والذي يشير إلى محاولة فتح غلاف المستشعر أو اقتحامه. يتم توصيل مرحلات مستشعر العبث والإخفاء بحلقة أمان منفصلة.

للتخلص من مستشعر الأشعة تحت الحمراء الذي يصدر من الحيوانات الصغيرة، يتم استخدام عدسات خاصة ذات منطقة ميتة (زقاق الحيوانات الأليفة) من مستوى الأرض إلى ارتفاع حوالي 1 متر، أو يتم استخدام طرق خاصة لمعالجة الإشارات. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن معالجة الإشارات الخاصة تسمح بتجاهل الحيوانات فقط إذا كان وزنها الإجمالي لا يتجاوز 7...15 كجم، ويمكنها الاقتراب من المستشعر بما لا يزيد عن 2 متر، لذلك إذا كان هناك قطة تقفز منطقة محمية، فإن هذه الحماية لن تساعد.

للحماية من التداخل الكهرومغناطيسي والراديو، يتم استخدام التركيب السطحي الكثيف والدرع المعدني.

تركيب أجهزة الكشف

تتمتع كاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية بميزة ملحوظة مقارنة بالأنواع الأخرى من أجهزة الكشف. إنه سهل التثبيت والتكوين والصيانة. يمكن تركيب أجهزة الكشف من هذا النوع إما على سطح مستو لجدار حامل أو في زاوية الغرفة. هناك أجهزة كشف يتم وضعها على السقف.

إن الاختيار الكفء والاستخدام الصحيح من الناحية التكتيكية لمثل هذه الكاشفات هو مفتاح التشغيل الموثوق للجهاز ونظام الأمان بأكمله ككل!

عند اختيار أنواع وعدد أجهزة الاستشعار لضمان حماية كائن معين، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار الطرق والأساليب المحتملة لاختراق الدخيل، والمستوى المطلوب من موثوقية الكشف؛ تكاليف اقتناء وتركيب وتشغيل أجهزة الاستشعار؛ ميزات الكائن خصائص الأداءأجهزة الاستشعار إحدى ميزات أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية هي تنوعها - باستخدامها من الممكن منع مجموعة واسعة من الغرف والهياكل والأشياء من الاقتراب والدخول: النوافذ وواجهات العرض والعدادات والأبواب والجدران والأسقف والفواصل والخزائن والأشياء الفردية ، الممرات، أحجام الغرف. علاوة على ذلك، في بعض الحالات، لن تكون هناك حاجة إلى عدد كبير من أجهزة الاستشعار لحماية كل هيكل؛ وقد يكون كافيًا استخدام جهاز استشعار واحد أو أكثر مع تكوين منطقة الحساسية المطلوبة. دعونا نلقي نظرة على بعض ميزات استخدام أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء.

المبدأ العامباستخدام أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء - يجب أن تكون أشعة منطقة الحساسية متعامدة مع الاتجاه المقصود لحركة الدخيل. يجب اختيار موقع تركيب المستشعر بحيث يتم تقليل المناطق الميتة الناتجة عن وجود أجسام كبيرة في المنطقة المحمية والتي تحجب العوارض (على سبيل المثال، الأثاث، النباتات المنزلية). إذا كانت أبواب الغرفة مفتوحة إلى الداخل، فيجب أن تؤخذ في الاعتبار إمكانية إخفاء المتسلل أبواب مفتوحة. إذا لم يكن من الممكن إزالة البقع الميتة، فيجب استخدام أجهزة استشعار متعددة. عند حظر الكائنات الفردية، يجب تثبيت المستشعر أو أجهزة الاستشعار بحيث تمنع أشعة منطقة الحساسية جميع الأساليب الممكنة للكائنات المحمية.

يجب مراعاة نطاق ارتفاعات التعليق المسموح بها والمحددة في الوثائق (الحد الأدنى والحد الأقصى للارتفاعات). ينطبق هذا بشكل خاص على أنماط الإشعاع ذات الحزم المائلة: إذا تجاوز ارتفاع التعليق الحد الأقصى المسموح به، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض الإشارة من المنطقة البعيدة وزيادة المنطقة الميتة أمام المستشعر، ولكن إذا كان ارتفاع التعليق أقل من الحد الأدنى المسموح به، سيؤدي ذلك إلى انخفاض في اكتشاف النطاق مع تقليل المنطقة الميتة تحت المستشعر في نفس الوقت.

1. يتم تثبيت أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف الحجمي (الشكل 3، أ، ب)، كقاعدة عامة، في زاوية الغرفة على ارتفاع 2.2-2.5 متر. وفي هذه الحالة، فإنها تغطي حجم الغرفة بالتساوي غرفة محمية.

2. يفضل وضع الكاشفات على السقف في الغرف ذات الأسقف المرتفعة من 2.4 إلى 3.6 م، وتتميز هذه الكاشفات بمنطقة كشف أكثر كثافة (الشكل 3، ج)، كما أن تشغيلها أقل تأثراً بالأثاث الموجود.

3. تُستخدم أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف السطحية (الشكل 4) لحماية المحيط، على سبيل المثال، الجدران غير الدائمة، وفتحات الأبواب أو النوافذ، ويمكن استخدامها أيضًا للحد من الوصول إلى أي أشياء ثمينة. وينبغي توجيه منطقة الكشف الخاصة بهذه الأجهزة، كخيار، على طول جدار به فتحات. يمكن تركيب بعض أجهزة الكشف مباشرة فوق الفتحة.

4. تستخدم أجهزة الكشف ذات منطقة الكشف الخطية (الشكل 5) لحماية الممرات الطويلة والضيقة.

التدخل والإنذارات الكاذبة

عند استخدام أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار إمكانية حدوث إنذارات كاذبة بسبب أنواع مختلفة من التداخل.

يمكن أن يؤدي التداخل ذو الطبيعة الحرارية أو الضوئية أو الكهرومغناطيسية أو الاهتزازية إلى إطلاق إنذارات كاذبة من أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء. على الرغم من أن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء الحديثة تتمتع بدرجة عالية من الحماية من هذه التأثيرات، إلا أنه لا يزال من المستحسن الالتزام بالتوصيات التالية:

    . للحماية من تدفقات الهواء والغبار، لا ينصح بوضع المستشعر بالقرب من مصادر تدفقات الهواء (التهوية، النافذة المفتوحة)؛
    . تجنب التعرض المباشر للمستشعر لأشعة الشمس والضوء الساطع؛ عند اختيار مكان التثبيت، ينبغي مراعاة إمكانية التعرض للضوء لفترة قصيرة في الصباح الباكر أو عند غروب الشمس، عندما تكون الشمس منخفضة فوق الأفق، أو التعرض للمصابيح الأمامية للمركبات المارة بالخارج؛
    . أثناء التسليح، يُنصح بإيقاف تشغيل المصادر المحتملة للتداخل الكهرومغناطيسي القوي، ولا سيما مصادر الضوء التي لا تعتمد على المصابيح المتوهجة: مصابيح الفلورسنت، والنيون، والزئبق، والصوديوم؛
    . لتقليل تأثير الاهتزازات، يُنصح بتثبيت المستشعر على رأس المال أو الهياكل الداعمة؛
    . لا يوصى بتوجيه المستشعر نحو مصادر الحرارة (الرادياتير، الموقد) والأشياء المتحركة (النباتات، الستائر)، تجاه وجود الحيوانات الأليفة.

التداخل الحراري - الناجم عن تسخين خلفية درجة الحرارة عند التعرض للإشعاع الشمسي، ويتدفق الهواء الحملي من تشغيل مشعات أنظمة التدفئة، ومكيفات الهواء، والمسودات.
التداخل الكهرومغناطيسي - الناجم عن التداخل من مصادر الانبعاثات الكهربائية والراديو إلى العناصر الفردية للجزء الإلكتروني من الكاشف.
التداخل الخارجي - المرتبط بحركة الحيوانات الصغيرة (الكلاب والقطط والطيور) في منطقة اكتشاف الكاشف. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في جميع العوامل التي تؤثر على التشغيل العادي لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية.

التداخل الحراري

وهذا هو العامل الأكثر خطورة، والذي يتميز بالتغيرات في خلفية درجة الحرارة المحيطة. يؤدي التعرض للإشعاع الشمسي إلى زيادة محلية في درجة حرارة الأقسام الفردية لجدران الغرفة.

يحدث التداخل الحراري بسبب تأثير تدفقات الهواء المتحركة، على سبيل المثال من المسودات مع نافذة مفتوحة، والشقوق في فتحات النوافذ، وكذلك أثناء تشغيل أجهزة التدفئة المنزلية - المشعات ومكيفات الهواء.

التداخل الكهرومغناطيسي

وتحدث عند تشغيل أي من مصادر الإشعاع الكهربائي والراديو، مثل أجهزة القياس والأجهزة المنزلية والإضاءة والمحركات الكهربائية وأجهزة الإرسال الراديوي. يمكن أيضًا أن يحدث تداخل قوي بسبب ضربات البرق.

تدخل غريب

يمكن أن تكون الحشرات الصغيرة مثل الصراصير والذباب والدبابير مصدرًا فريدًا للتداخل في أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية. إذا تحركوا مباشرة على طول عدسة فريسنل، فقد يحدث إنذار كاذب لهذا النوع من الكاشف. يشكل ما يسمى بالنمل المنزلي خطرًا أيضًا، والذي يمكنه الدخول إلى داخل الكاشف والزحف مباشرة على العنصر الكهروضوئي.

أخطاء التثبيت

تشغل أخطاء التثبيت مكانًا خاصًا في التشغيل غير الصحيح أو غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الإلكترونية الضوئية السلبية عند تنفيذ العمل على تثبيت هذه الأنواع من الأجهزة. دعونا ننتبه إلى الأمثلة الصارخة للوضع غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء لتجنب ذلك في الممارسة العملية.

في التين. 6 أ؛ 7 أ و 8 أ يوضحان التثبيت الصحيح والصحيح لأجهزة الكشف. ما عليك سوى تثبيتها بهذه الطريقة وليس بأي طريقة أخرى!

في الأشكال 6 ب، ج؛ تقدم 7 b وc و8 b وc خيارات للتثبيت غير الصحيح لكاشفات الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية. مع هذا التثبيت، قد يتم تفويت عمليات الاقتحام الحقيقية للمباني المحمية دون إصدار إشارة "إنذار".

لا تقم بتركيب أجهزة الكشف الضوئية الإلكترونية السلبية بحيث تتعرض لأشعة الشمس المباشرة أو المنعكسة، وكذلك المصابيح الأمامية للمركبات المارة.
لا تقم بتوجيه منطقة الكشف عن الكاشف إليها عناصر التدفئةأنظمة التدفئة وتكييف الهواء، على الستائر والستائر، والتي يمكن أن تتقلب بسبب المسودات.
لا تضع أجهزة الكشف الضوئية الإلكترونية السلبية بالقرب من مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي.
قم بإغلاق جميع فتحات كاشف الأشعة تحت الحمراء الضوئية الإلكترونية السلبية بمادة مانعة للتسرب مرفقة مع المنتج.
تدمير الحشرات الموجودة في المنطقة المحمية.

يوجد حاليًا مجموعة كبيرة ومتنوعة من أدوات الكشف، والتي تختلف في مبدأ التشغيل والنطاق والتصميم وخصائص الأداء.

الاختيار الصحيحيعد كاشف الأشعة تحت الحمراء الضوئي الإلكتروني السلبي وموقع تركيبه بمثابة مفتاح التشغيل الموثوق لنظام الإنذار الأمني.

عند كتابة هذا المقال تم استخدام مواد من بينها مواد من مجلة “الأنظمة الأمنية” العدد 4 لسنة 2013

مستشعر الحركة هو جهاز يسمح لك بتحديد أي حركات في منطقة مسؤوليتك. عادة ما يستخدم المستوى المنطقي للإلكترونيات الرقمية كإشارة استجابة. ونتيجة لذلك، يصبح من الممكن اكتشاف وجود حركة داخل أنظمة الإنذار والإضاءة والتحكم الآلي في الأبواب وما إلى ذلك.

أنواع ومبادئ تشغيل أجهزة استشعار الحركة

أجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء السلبية

في الأدب المحلي، نتحدث غالبًا عن أجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR). هذه الفئة من المنتجات لديها عدد من العيوب. عادةً، يعمل مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبي بناءً على التأثير الكهروحراري: فهو يستشعر الحرارة من مسافة بعيدة. يتكيف المطورون، كقاعدة عامة، مع درجة حرارة جسم الإنسان ويلتقطون موجات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة في منطقة 10 ميكرون. وهذا أقل بكثير من الإشعاع المرئي؛ أتذكر الفيلم الذي شارك فيه آرني العظيم ومطاردة المفترس. استجاب الجهاز الحسي للكائن الفضائي لموجات الحرارة.

لهذا السبب، يمكن خداع مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية. لا يتم استخدامها في أنظمة الإنذار الخطيرة. يحتوي مستشعر الحركة الكهروحرارية على بلورة تعمل على تحويل طول موجي محدد إلى شحنة كهربائية. للقضاء على التداخل عند الإدخال يوجد مرشح على شكل عدسة سيليكون. إنه يحد بشكل كبير من طيف الإشعاع الوارد، على سبيل المثال، من 7 إلى 15 ميكرون، مما يقلل من مستوى التداخل الخارجي.

كقاعدة عامة، يتكون النظام من جزأين من أجل تسجيل الخلفية الخارجية في وقت واحد. وتنقسم نافذة الشريحة التي تنقل الإشعاع إلى جزأين متكافئين، كل منهما يواجه بعيدًا عن المركز. ونتيجة لذلك، إذا كان هناك جسم دافئ متحرك في مجال رؤية النافذة، فسوف يصبح الفرق واضحا على الفور. ويؤكد المطورون أنه بفضل عدسات فريسنل، فإن قوة تبلغ حوالي 1 ميكروواط كافية للحصول على استجابة. في ضوء ما سبق، تتطلب معظم أجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء السلبية وقتًا وتدريبًا. لفترة قصيرة، يجب ألا تدخل أي أجسام متحركة في مجال رؤية العدسات.

تستمر الفترة لمدة تصل إلى دقيقة، ويجوز بعد ذلك استخدام مستشعر الحركة. يختلف مبدأ نقل الإشارة. كقاعدة عامة، تنتج الشركة المصنعة جهاز استشعار ووحدة تحكم متعددة الوظائف مقابلة ضمن سلسلة من الدوائر الدقيقة، مع مهام العمل مع نوع المعدات المصاحبة. هذا يجعل من الممكن إنشاء أنظمة معقدة. يتوافق المستوى، على سبيل المثال، مع وحدة منطقية CMOS، أو ينتج سلسلة من النبضات بتردد محدد. ومن المعروف أن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية، مع القدرة على تكوين هذه المعلمة، مما يجعل الرقائق أكثر مرونة.

يوجد مكبر للصوت بالداخل لتوليد الاستجابة المطلوبة. وهذا يتطلب مصدر طاقة خارجي. مخطط الموصل بسيط للغاية:

  1. ساق السلطة.
  2. التأريض (الدائرة صفر).
  3. إخراج إشارة المعلومات.

عيوب أجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء السلبية

أي شخص على دراية بالإلكترونيات يدرك عيوب أجهزة الاستشعار الموصوفة أعلاه: يتم حماية الإشعاع بسهولة. يكفي وضع جسم صلب في مجال رؤية المستشعر لتعطيل تشغيل النظام. لن يصل الإشعاع الحراري إلى العنصر الحساس بعد الآن. على سبيل المثال، يولد الشخص الذي يرتدي ملابسه استجابة أقل بكثير.

وبالإضافة إلى ذلك، النطاق محدود. تتحدد من خلال حساسية العنصر وقوة الإشعاع الحراري للجسم. في معظم الحالات، بضعة أمتار فقط، مما يفرض قيودا على الاستخدام.

تعتبر درجة حرارة الوسط ذات أهمية كبيرة؛ فمع انخفاضها، سيبدأ نمط درجة الحرارة في الانخفاض على مقياس التردد، مما يؤدي إلى تشويه حساسية المستشعر. يعتبر الخيار الذي تطل فيه نافذة المستشعر الأولى على الشارع والثانية على الغرفة أمرًا مثيرًا للجدل. عليك أن تعتمد على توصيات الشركة المصنعة فيما يتعلق بشروط الاستخدام.

قاطعات الليزر

أجهزة استشعار الليزر مشهورة في الأفلام التي تتحدث عن بنوك المال. هذه تقنية لإصلاح الحركة على خط مستقيم. يتم وضع مصدر الإشعاع وجهاز الاستقبال مقابل بعضهما البعض. عندما يقع جسم بينهما، يتم إنشاء إشارة إنذار. يكون الليزر غير مرئي في بعض الأحيان، واستخدام علب الغاز الخاصة التي تتوهج تحت تأثير الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية ليس من اختراع صانعي الأفلام. تُستخدم ظاهرة التلألؤ لتحديد موقع المسارات غير المرئية.

مع زيادة الطول الموجي، تنخفض خصائص اتجاه الإشعاع بشكل حاد، ولم تعد نطاقات الراديو تستخدم كأشعة. أما الترددات العالية التي يمكن أن تمر عبر عوائق مثل الأشعة السينية، فهي غير صالحة للاستخدام لأسباب واضحة.

أجهزة الاستشعار على أساس تأثير دوبلر

تضم المجموعة عائلتين منفصلتين: أجهزة استشعار الحركة بالموجات فوق الصوتية والميكروويف. ويستند مبدأ التشغيل على تأثير واحد. اكتشف دوبلر هذه الظاهرة في عام 1842، من خلال مراقبة أنظمة النجوم المزدوجة والأجرام السماوية الأخرى. وبعد ثلاث سنوات، أثبت بويس-بالوت أن التحول في الطيف قد لوحظ أيضًا بالنسبة لمصادر الصوت.

لاحظ كل سكان العاصمة وسكان المدن الكبرى الأخرى أن صافرة القطار المقترب كانت أعلى من صافرة القطار المغادر. وبالتالي، فإن الشخص الموهوب موسيقيًا إلى حد ما قادر على تحديد ما إذا كان القطار يقترب من المنصة أم يهرب. هذا هو تأثير دوبلر: أي موجة تنبعث من جسم ما يتم إدراكها بواسطة مراقب ثابت وفقًا للسرعة النسبية للحركة. يعتمد حجم التحول في الطيف على السرعة.

يبدو النجم المتراجع أكثر برودة قليلاً مما هو عليه في الواقع: سينزاح الطيف إلى أسفل مقياس التردد. على العكس من ذلك، فإن لون الشخص الذي يقترب يبدو أكثر دفئا. ويلاحظ تأثير مماثل في أي نطاق: الراديو والصوت وغيرها. لقد خمن القراء بالفعل كيفية عمل أجهزة استشعار تأثير دوبلر. ينبعث اهتزاز بالموجات فوق الصوتية أو تردد الراديو في الهواء، ويتم اكتشاف الاستجابة. في وجود الأجسام المتحركة، تتغير الصورة بشكل جذري: فبدلاً من موجة منبعثة متجانسة، يتم استقبال مجموعة كاملة من الترددات المختلفة عن الموجة الأصلية.

ميزة هذه الطريقة: أن الإشعاع ينحني بسهولة حول العوائق أو يمر عبرها. ولكن يتم تسجيل الحركة فيما يتعلق بأي كائنات، بما في ذلك الجماد. درجة حرارة الجسم لا يهم. تعتمد خصائص تشغيل النظام على تردد الإشعاع. على سبيل المثال، يُحظر استخدام نطاق الراديو إلى حد كبير. تم ترك نوافذ صغيرة، تم تحريرها من قبل لجنة حكومية خاصة. ليس للموجات فوق الصوتية أي قيود، ولكنها ضارة بسمع الإنسان (حتى لو لم يتم الشعور بها بشكل مباشر). على سبيل المثال، يعمل مبيدو الكلاب والصراصير ضمن النطاق المحدد.

لذلك، فإن حماية أجهزة استشعار الحركة بالموجات فوق الصوتية والترددات اللاسلكية أكثر صعوبة في الحماية.

أجهزة استشعار الحركة المقطعية

الكلمة تشبه المعدات الطبية حسب المطورين، وتعني وجود شبكة من أجهزة الإرسال النشطة في النظام. يعمل المجمع في نطاق 2.4 هرتز المسموح به، حيث تعمل أجهزة مودم WiFi وأفران الميكروويف وعدد من الأجهزة. مما يفرض قيودًا على الفور: من المفترض أن يحد النظام من استخدام المنتجات المذكورة أعلاه.

يعتمد التأثير على الامتصاص المعروف لجزيئات الماء بتردد 2.4 هرتز. يدخل السائل الأكثر شيوعا على هذا الكوكب إلى جسم كائن حي بكثرة، مما يجعل من الممكن بناء صورة في الداخل. تمر الموجات ذات التردد 2.4 هرتز عبر الجدران بسهولة نسبية، ومن الممكن تغطية مساحات كبيرة نسبيًا ذات تكوين معقد. يتم تركيب شبكة من أجهزة الإرسال والاستقبال، على غرار نقاط وصول WiFi، على الأرض.

يقوم نظام كمبيوتر معقد بتحليل التوزيع الميداني. وهذا يعني مرحلة تدريب يتم فيها تقييم ظروف انتشار الموجة في غرفة معينة. وفي المستقبل، وباستخدام خوارزميات خاصة، يستطيع النظام الإشارة إلى موقع أي أجسام في الفضاء. من الممكن أيضًا اكتشاف الأجسام الحية الساكنة. عندما يدخل شكل من أشكال الحياة البيولوجية إلى منطقة عمل الأمواج، تبدأ قوتها في التلاشي وفقا لقوانين معينة. تتحول الطاقة إلى حرارة كما يحدث في فرن المايكرويف. ونتيجة لذلك، يصبح من الممكن توليد إشارة إنذار.

لا تشكل الباعثات خطورة على البشر، ويتم تنظيم قوة التشغيل وفقًا للقانون. المسؤول المحلي مدعو، بدءاً من حجم معين، إلى تسجيل النظام بالطريقة المحددة. أجهزة الاستشعار أغلى من غيرها المقدمة في المراجعة. كما أن أجهزة الدوبلر تكلف الكثير.

كاميرات الفيديو كأجهزة استشعار

اليوم، تحتوي معظم كاميرات الفيديو الرقمية على خيار التقاط الحركة. يصبح من الممكن تسجيل إشارة على المسجل وإصدار إنذار بالطريقة المحددة. المستشعر كافٍ تمامًا لاحتياجات المنظمة. يتم تحديد عملية التسجيل وبداية ونهاية تسجيل الحدث من خلال إمكانيات المعدات الفردية.

الميزة الإضافية الكبيرة للنظام هي القدرة على العمل تلقائيًا وفرصة تسجيل الإجراءات غير القانونية إذا لزم الأمر. ويعتبر العائق الوحيد هو قانون الحياة الخاصة للمواطنين. يقترح التمييز بوضوح بين الأعمال غير القانونية وغيرها. ولا تقم بتوزيع المعلومات الواردة بشكل مخالف للقانون.

للعمل في الظلام، يتم استخدام مسجلات الأشعة تحت الحمراء مع الإضاءة التي لا غنى عنها للمناظر الطبيعية المحيطة. هناك برامج تعليمية على الإنترنت تقترح إنشاء مسجل للأشعة تحت الحمراء من عدسة الكاميرا للتصوير الليلي. يتم تجميع الإضاءة الخلفية على أساس الثنائيات التقليدية للأشعة تحت الحمراء. يعتمد نطاق التصوير في هذه الحالة بشكل كبير على قوة الأشعة تحت الحمراء. لأغراض التضخيم، فمن المستحسن استخدام العاكسات.

استخدام أجهزة استشعار الحركة

غالبًا ما يواجه استخدام أجهزة استشعار الحركة قيودًا معينة. أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء السلبية هي الأبسط في هذا الصدد، واستخدامها غير موحد بأي شكل من الأشكال. حيث تبدأ الموجات فوق الصوتية والموجات الراديوية - يُقترح حساب العواقب بعناية. الليزر ليس آمنًا، الملصق التحذيري الموجود على طابعة الليزر ليس مزحة. فالإشعاع المتماسك يحترق عبر شبكية العين ليس أسوأ من حرق الورق، مما يسبب إصابة خطيرة.

ترتبط بشكل وثيق بأجهزة استشعار الحركة أنظمة الكشف عن وجود الدخان في الغرفة. في هذه الحالة، يتم استخدام ظاهرة تغيير شروط مرور الإشعاع، بالإضافة إلى تأثير دوبلر. الطرق الكيميائية البحتة نادرة جدًا.

تستخدم أجهزة استشعار الحركة في الأنظمة:

  • التنبيه والأمن.
  • ضوابط الباب.
  • مجمعات ترفيهية
  • إضاءة.

يعتمد نطاق التطبيقات فقط على خيال المؤلفين، ولهذا السبب ينتج المصنعون الأجانب أنظمة متكاملة مع القدرة على دمجها في أنظمة أكثر تعقيدًا. لذلك، لتغطية منطقة معينة، يجوز تجميع مجموعة من أجهزة الاستشعار مثل المنشئ. تتمتع أنظمة التصوير المقطعي بأكبر قدر من المرونة في هذا الصدد، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة. تعد أبسط أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء أكثر ملاءمة للتحكم في الكائنات الفردية، مثل الأبواب.

تاراس كالينيوك

مدة القراءة: 4 دقائق

أ أ

يتم استخدام الأجهزة التي تتعرف على النشاط في منطقة عملها في كل مكان وفي مختلف المجالات.

يمكن أن يكون هذا أحد مكونات إنذار الأمان، والذي يسمح، في حالة دخول المتسللين، بتنشيط إنذار أو إرسال طلب إلى شركة الأمن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمثل هذا الجهاز، إذا تم تجهيزه بشكل صحيح، إرسال رسالة إلى هاتف مالك الإقليم.

تم تفكيك مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء

بالإضافة إلى ذلك، يمكن تجهيز كاميرات الفيديو بأجهزة كشف الحركة، مما يسمح لها باستخدام موارد عملها بشكل أكثر أمثل.

غالبا ما تستخدم هذه الأجهزة في الإضاءة. ومن خلال تجهيز المصابيح الموجودة في المداخل بأجهزة مماثلة، يمكنك توفير الكثير. في الواقع، الإضاءة المستمرة في مثل هذه الأماكن ليست ضرورية، لأن الناس ليسوا هناك طوال الوقت، ولكن ببساطة يمرون بشكل دوري. لذلك، إذا كان الضوء الموجود على الدرج لا يحترق باستمرار، فهو يأتي فقط إلى الداخل الوقت المناسب- وهذا سوف يقلل بشكل كبير من تكاليف الطاقة.

تصنيف الأجهزة حسب معايير مختلفة:

  • نشيط. يعتمد تشغيل هذه الأجهزة على إرسال نوع معين من الإشارات إلى الفضاء المحيط بها، والتي يتم إعادتها بعد ذلك إلى الجهاز، خاضعة للتحليل، وعلى أساسها يتم التوصل إلى استنتاج حول وجود أو عدم وجود نشاط في منطقة معينة
  • سلبي. يتلقى هؤلاء المحللون البيانات فقط، دون إرسال أي شيء إليها بيئة. وهذا يجعلها الأكثر أمانًا بين جميع أجهزة استشعار الحركة؛
  • تصنف أجهزة الأشعة تحت الحمراء على أنها أجهزة استشعار سلبية، لأنها تتلقى المعلومات فقط. وسيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل أدناه؛
  • تنشط أجهزة الكشف بالموجات فوق الصوتية لأنها ترسل موجات فوق صوتية حول نفسها، وتستخدمها لتتبع حركة الجسم. يستطيع هذا الجهاز اكتشاف حركة حتى الأجسام الباردة من خلال تحليل التغير في طبيعة الموجات الصوتية المنعكسة عن هدف متحرك. الموجات الصوتية غير ضارة تمامًا بالبشر، ولكنها مؤلمة جدًا للحيوانات التي يمكنها سماعها، على عكسنا. ولهذا السبب، لا ينصح باستخدام أجهزة الاستشعار من هذا النوع في المنازل التي توجد بها حيوانات أليفة، حتى لا تسبب لها الإزعاج. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن تحريك كاشف الموجات فوق الصوتية، ويتحرك بسلاسة شديدة وببطء، لأنه يتفاعل فقط مع الحركات المفاجئة إلى حد ما. لكنها غير مكلفة نسبيًا وجيدة جدًا للأغراض المنزلية (ما لم يكن هناك قطة تعيش في المنزل). يحتوي النوع التالي من الأجهزة على مجموعة من الوظائف المماثلة، باستثناء العيوب؛
  • مستشعر الميكروويف أو الميكروويف. كيف هو أفضل من السابق؟ مبدأ عملها هو نفسه، والفرق الوحيد هو طبيعة الإشارة المرسلة - الموجات الدقيقة - والتي تكون أكثر حساسية من الموجات فوق الصوتية. أجهزة الاستشعار من هذا النوع قادرة على تحديد حتى النشاط الأكثر أهمية، وبالإضافة إلى ذلك، فإن إشارة الميكروويف قادرة على المرور حتى من خلال العقبات - الأبواب والنوافذ والجدران الرقيقة. قد يكون الجانب السلبي إيجابيًا كاذبًا بسبب الحساسية العالية للكاشف، ولكن يجب تصحيح ذلك بسهولة عن طريق ضبط إعدادات الجهاز. وبصرف النظر عن هذا، ليس لديه أي عيوب أخرى. حتى إشعاع الميكروويف، الذي يخافه الكثيرون، ينتقل عن طريق المستشعر بكميات صغيرة لدرجة أنه ببساطة غير قادر على التسبب في أي ضرر للكائنات الحية؛

كيف يعمل مستشعر الميكروويف؟

  • أجهزة استشعار متعددة أو محللات مجتمعة. لديهم العديد من العناصر الحساسة في نظام واحد (على سبيل المثال، الأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية)، مما يسمح لهم بمراقبة النشاط بشكل جيد للغاية، ويحمي أيضًا من الإنذارات الكاذبة، نظرًا لأن الكاشف لا يرسل إشارة عمل حتى يتلقى تأكيدًا من كل مستشعر؛
  • تُستخدم أجهزة الكشف الأمني ​​​​لكشف التسلل غير القانوني إلى منطقة محمية. عند التعرف على النشاط في مجال رؤيته، يقوم هذا الجهاز بتنشيط إشارة إنذار في المنطقة، أو يرسل إشعارًا إلى المالك أو الأمن؛
  • تم تصميم الأجهزة المنزلية بشكل أساسي لتشغيل الإضاءة في اللحظة التي يدخل فيها الشخص إلى نطاق عمل المستشعر ؛
  • تقوم الأجهزة السلكية بنقل البيانات واستقبال الطاقة من خلال نظام من الأسلاك. إذا لم يكن من الممكن مد الكابلات أو كانت فكرة المالكين تتطلب ذلك، فيمكنك اللجوء إلى استخدام النوعين التاليين من أجهزة الاستشعار:
  • تستخدم أجهزة الكشف اللاسلكية لنقل البيانات، كما يوحي الاسم، طرق لاسلكيةمجال الاتصالات. يمكن أن يكون هذا اتصال GSM أو Wi-Fi أو اتصال لاسلكي. إنه مناسب لأنه لا توجد أسلاك حول الجهاز يمكن أن تجذب الانتباه إليه، وهناك ميزة أخرى وهي سرعة نقل البيانات، والتي في هذه الحالة أعلى بكثير من تلك التي يوفرها الاتصال السلكي. لكن هذا النوع من الكاشف له أيضًا عيوب - فهو حساس جدًا للتداخل الكهرومغناطيسي، ويمكن أن يفشل في حالة وجود عوائق في مسار الإشارة، وكذلك في حالة الظروف الجوية غير المواتية. بالإضافة إلى ذلك، عند نقل البيانات عبر شبكة خلوية، قد يفرض المشغل رسومًا على حركة المرور؛
  • تستقبل أجهزة الكشف المستقلة الطاقة من مصادر داخلية وليس من الشبكة، وهي ميزة لا يمكن إنكارها عند استخدامها في المنزل، نظرًا لأن انقطاع التيار الكهربائي يمكن أن يؤدي إلى إلغاء تنشيط النظام، كما أن استخدام المولدات الاحتياطية في الشقق في حالة حدوث مثل هذا الفشل ليس أمرًا مهمًا بشكل خاص شائع. إذا كانت لديك مشاكل في كيفية توصيل الجهاز، فيمكن للأجهزة اللاسلكية والمستقلة تبسيط عملية التثبيت بشكل كبير؛
  • تعمل أجهزة الاستشعار ثنائية القناة مع المصابيح المتوهجة وهي أبسط أنواع الأجهزة؛
  • تسمح القنوات ثلاثية القنوات بالاتصال بأي نوع من أجهزة الإضاءة.

يُعرف هذا الجهاز أيضًا باسم كهربي حراري (PIR أو PIR)

يعتمد مبدأ تشغيل جهاز الأشعة تحت الحمراء على التقاط الحركة باستخدام عدسات خاصة. اعتمادا على النموذج، قد يكون هناك عدد مختلف منهم (20-60). كلما زاد عدد العدسات في الجهاز، كلما كان عمله أكثر دقة وأفضل. لكن مثل هذا الجهاز أغلى ثمناً.

مزايا:

الغرض الرئيسي من استخدام هذا الجهاز في الحياة اليومية هو تشغيل الإضاءة. يمكن أن يكون هذا مفيدًا في حالتين:

  1. الغرض الرئيسي من المستشعر هو تشغيل الضوء في اللحظة التي يدخل فيها الشخص إلى نطاق الجهاز؛
  2. كما يمكن استخدام هذا الكاشف جنبًا إلى جنب مع جهاز الإضاءة لأغراض أمنية ووقائية. إذا ذهب المالكون في إجازة، يقوم برنامج الكاشف بشكل دوري بتنشيط المصابيح بالقرب من المنزل أو في المرآب لإضفاء مظهر وجود شخص ما هناك.

تختلف الطرق التي يمكن من خلالها توصيل جهاز IR حسب الغرض من تثبيت الجهاز.

هناك ثلاثة أنواع من مخططات الاتصال لمستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء:

  • موازي. تسمح لك هذه الطريقة بالتحكم في الإضاءة باستخدام كل من المفتاح والكاشف، الذي لا يعتمد تشغيله على موضع المفتاح؛
  • ثابت. يتضمن هذا النوع القدرة على تشغيل المصابيح فقط عندما يكون المفتاح في وضع "التشغيل"؛
  • يمكن أن يحتوي نظام الاتصال المدمج على كلا الطريقتين لتنشيط الضوء في نظام واحد. يتم استخدامه عند وجود مستشعرين أو أكثر على نفس الخط. تسمح لك هذه الطريقة بجعل بعض الأجهزة تعتمد على المحول، والبعض الآخر لا يعتمد عليه.

ما المعلمات التي يجب الانتباه إليها عندما تحتاج إلى اختيار مستشعر حركة الأشعة تحت الحمراء السلبي:

  1. طريقة تشغيل الجهاز، وهو أمر مهم بشكل خاص إذا كان الاتصال عبر الأسلاك غير ممكن؛
  2. مؤقت تأخير إيقاف التشغيل - يتيح لك ضبط الوقت الذي يقوم الجهاز بعده بإطفاء الأضواء بعد مغادرة الأشخاص للغرفة. وفي بعض النماذج يمكن أن تصل إلى عشر دقائق؛
  3. حساسية للضوء. تمامًا مثل المعلمة السابقة، يتم تكوينها بواسطة المستخدم. يحدد شدة الإضاءة التي سيتم توصيل المصابيح بها. على سبيل المثال، مع الحد الأدنى من إعداد Lux، سيقوم المستشعر بتشغيل الضوء في الليل فقط. كلما ارتفع المؤشر، كلما كان الجهاز أخف وزنا سيقوم بتنشيط الإضاءة. اعتمادًا على الطراز، يتم ضبط هذه المعلمة باستخدام مفتاح ذو مواضع متعددة، أو منظم مع تغيير أكثر سلاسة في المعلمة. الخيار الثاني أفضل بطبيعة الحال، ولكنه أيضًا أكثر تكلفة؛
  4. النطاق وزاوية الرؤية
  5. رد فعل السرعة. إذا تحرك الجسم ببطء شديد، فلن يتعرف الجهاز على درجة حرارته. إذا قمت بذلك بسرعة كبيرة، فلن يكون لديك الوقت للرد؛
  6. درجة حماية السكن من الرطوبة والغبار. حتى الغرف يمكن أن تكون رطبة ومغبرة بما فيه الكفاية، وهذا يستحق أن يؤخذ في الاعتبار عندما يطرح السؤال - ما هو مستشعر الحركة الذي تفضله.

كيفية توصيل مستشعر الحركة بيديك

بادئ ذي بدء، عليك أن تقرر موقع التثبيت. تجدر الإشارة إلى أنه ليست كل غرفة مناسبة لاستخدام مثل هذا النظام.

يمكنك، بالطبع، تجهيز كل غرفة في المنزل بأجهزة استشعار، فهي مريحة، نعم. ولكن ليس عمليا.

من الضروري مراعاة بعض الفروق الدقيقة عند اختيار المكان الذي سيتم تثبيت الجهاز فيه:

  • يجب ألا تقع أي أجسام غريبة في مجال رؤية المستشعر - الأقسام والأثاث والزجاج؛
  • يجب ألا يسقط الضوء المباشر على العنصر الحساس للكاشف؛
  • يجب ألا تكون هناك مصادر حرارية بالقرب من المستشعر - الأنابيب بها الماء الساخنالمواقد والمواقد.
  • يجب عليك تحديد عدد الأجهزة التي يمكن أن تسبب تداخلًا كهرومغناطيسيًا في الغرفة التي تخطط لتوصيل مستشعر الأشعة تحت الحمراء فيها.

تعتبر أجهزة كشف الحركة أساس النظام الأمني؛ ويحدد نوعها وخصائصها الفنية مستوى فعاليتها ومدى تعقيد الدخول غير المصرح به.

أجهزة الكشف الأكثر شيوعًا المستخدمة في أنظمة الإنذار هي أجهزة كشف سلبية أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراءالحركات.

وتتمثل مهمتها الرئيسية في التحكم الحجمي في المساحة المحمية للغرفة بأكملها.

مبدأ التشغيل والشروط


يسجل الجهاز ديناميكيات التغيرات في الإشعاع الحراري للجسم والخلفية العامة. تتم المراقبة خلال فترة زمنية معينة.

للتشغيل، يجب استيفاء شروط معينة. أولاً، تغيير موضع الجسم في الفضاء الذي يتحكم فيه الكاشف.

ثانيًا، يجب أن يكون المسار متعامدًا مع اتجاه الأشعة تحت الحمراء الناتجة عن الجهاز.

ثالثا، يجب أن تكون المسافة من مصدر الإشعاع كافية لمستوى إدراكه، أي أنه يجب تحديد الفرق في درجة الحرارة بين الكائن (بما في ذلك الملابس) والخلفية المحيطة به.

حساسية


يحتوي عنصر المسح الرئيسي للجهاز، وهو جهاز الاستقبال الحراري، على بنية مزدوجة، وبالتالي يحدث تقسيم مزدوج لكل شعاع في مستوى الإشعاع.

استنادًا إلى السمات الهيكلية للنماذج المختلفة لأجهزة استشعار الحركة بالأشعة تحت الحمراء، قد يكون لمناطق الحساسية للنماذج المختلفة تكوينات مختلفة. يمكن أن تكون هذه حزمًا دقيقة تستهدف مقطعًا زاويًا صغيرًا، وتشكل نقطة اكتشاف بعيدة.

تشكل العديد من هذه الحزم الموجودة على مستوى أفقي أو رأسي "حاجزًا رأسيًا" أو "سطح مسح" يمكن أن يكون أفقيًا أو مائلًا.

تشكل الحزمة العريضة المنبعثة في مستوى أفقي أو رأسي "ستارة المسح".

بالإضافة إلى ذلك، تؤثر شدة الإشعاع المتولد على طول منطقة الاستجابة الممسوحة ضوئيًا. قطاع المشاهدة يمكن أن يكون من 30 0 إلى 180 0 لكاشفات الحائط والدائرية - 360 0 ل نماذج السقف. ومن الممكن أيضًا تنظيم عدد العوارض وزاوية ميلها حتى 90 0 .

ويرجع هذا التنوع إلى متطلبات التشغيل في ظروف مختلفةو مستوى عالالكفاءة، والتي ينبغي أن تضمن حساسية موحدة للكاشف في جميع أنحاء حجم الاستجابة المحمية.

العناصر البصرية


تعتمد حساسية الكاشف على نسبة تداخل مساحة الشعاع. وفقا لذلك، على مسافة 15-20 م، للكشف عن كائن بحجم الشخص، مطلوب شعاع بعرض لا يزيد عن 100.

ولكن عند الاقتراب من الجهاز، سيزداد مستوى الحساسية، ومن مسافة 5 أمتار يمكن للماوس العادي أن يطلق الإنذار.

لتوزيع تجانس المناطق الحساسة، تشكل العناصر البصرية عدة قطاعات من الإشعاع ذات عروض واتجاهات مختلفة بزوايا مختلفة. الجهاز نفسه، كقاعدة عامة، يتم تركيبه أعلى قليلاً من ارتفاع الإنسان.

وبالتالي، يتم تقسيم كامل حجم منطقة الكشف إلى عدة قطاعات، بدرجات متفاوتة من حساسية الحزم، ويتم اختيارها بطريقة لا تتغير فيها الحساسية الإجمالية للجهاز عند ابتعاده أو اقترابه منه.

تم حل مشكلة الحساسية الموحدة لأجهزة استشعار حركة الأشعة تحت الحمراء السلبية بمساعدة الناشرات الضوئية.

ويمكن ضبط مثل هذا النظام بشكل أكثر دقة، مما يجعل من الممكن زيادة حساسيته على مسافات طويلة بنسبة تصل إلى 60%. بالإضافة إلى ذلك، يسهل هيكل القطاع تكوين الحماية لمنطقة "التخريب" القريبة.

يتيح استخدام التقنية الثلاثية في المرايا إمكانية استخدام مستشعرات الحركة بالأشعة تحت الحمراء في الغرف التي توجد بها حيوانات أليفة.

تستخدم النماذج الحديثة عالية الأداء مزيجًا من كلا النظامين، حيث تتحكم عدسة فريسنل في المنطقة الوسطى، وتتحكم أجهزة البصريات المرآة في الاقتراب بعيد المدى ومنطقة التخريب.

جهاز استقبال البيرو والتداخل


محول الطاقة الكهروحرارية هو جهاز شبه موصل قادر على اكتشاف الاختلافات في درجات الحرارة وتحويلها إلى نبضة كهربائية.

تستخدم هذه المستشعرات أزواجًا، وفي بعض النماذج تستخدم زوجين من العناصر الكهروحرارية. يتيح لك ذلك تقليل عدد الإنذارات الكاذبة الناتجة عن زيادة بسيطة في درجة حرارة الغرفة.

في أجهزة الكشف الكهروضوئية المقترنة، يحدث التشغيل فقط عندما تتقاطع إحدى الحزم؛ وتتم المعالجة وفقًا لخوارزمية تفاضلية، مع طرح إشارة أحد العناصر الكهروضوئية من إشارة العنصر الآخر.

الأنواع الرئيسية للتداخل التي يمكن أن تسبب تشغيلًا خاطئًا لأجهزة استشعار الحركة المدمجة بالأشعة تحت الحمراء:

  • الحشرات التي يتم اصطيادها داخل أو على غلاف المستشعر؛
  • حيوانات أليفة؛
  • الاهتزازات والصدمات.
  • التداخل الراديوي والكهرومغناطيسي؛
  • مصادر الضوء الاتجاهية والمشرقة.
  • مكيفات الهواء، البطاريات، الستائر الحرارية وغيرها من معدات التحكم في المناخ؛
  • انعكاس جزئي للأشعة تحت الحمراء من السطح الداخلي للجهاز؛
  • تسخين الأجزاء الداخلية للكاشف.

كتلة المعالجة


جهاز تناظري أو رقمي أو مشترك يقوم بمعالجة الإشارات الواردة من جهاز الاستقبال من أجل عزل النبض الناتج عن الدخيل عن تيار التداخل العام.

تعتمد خوارزمية المعالجة على تحليل شكل الإشارة ومدتها وحجمها. الإشارة الصادرة من الشكل البشري متناظرة وثنائية القطب، على عكس إشارات الضوضاء غير المتناظرة.

حجم الإشارة هو المعلمة الرئيسية التي يتم من خلالها تحليل النبض الوارد.

في نماذج BO غير المكلفة، يتم تحليلها فقط، ومقارنتها بمؤشر العتبة وحساب عدد العمليات. بعد تجاوز عدد معين لكل وحدة زمنية، يتم إطلاق إنذار.

هذه الطريقة غير كاملة وتؤدي إلى عدد كبير من الإنذارات الكاذبة بسبب الاهتزازات أو التداخل الكهرومغناطيسي.

إذا قمت بضبط حساسية منخفضة، ففي أجهزة الاستشعار ذات منطقة التحكم من نوع "الستارة الواحدة"، قد لا تكون هناك استجابة على الإطلاق إذا تم عبور شعاع واحد فقط.

تعمل أجهزة الاستشعار الأكثر تكلفة أيضًا على تحليل قطبية وتماثل شكل الإشارة الواردة.

طرق حماية أجهزة كشف الحركة من التداخل


يسمح لك البلاستيك الخاص بتصفية الضوء للعدسات الخارجية بحماية العنصر الكهربي الحراري من الضوء الأبيض؛ للحماية من الحشرات، يتم تركيب غرفة محكمة الغلق بين العنصر الكهربي الحراري والعدسة.

تقريبا كل شيء هو نفسه النماذج الحديثةمزود بمرحل للعبث، والذي يرسل إشارة إذا تم العبث بالجهاز.

نموذج منزلي نموذجي بوظائف متوسطة


NV500 من بارادوكس

البصريات - عدسة أسطوانية كروية هجينة مع شرائح عدسة فريسنل بزاوية رؤية 1020.

تم تصميم نمط الإشعاع لتوفير حساسية موحدة في جميع أنحاء الحجم المتحكم فيه. Super Creep Zone - وظيفة التحكم في منطقة التخريب. قفل رقمي لكشف الحيوانات حتى وزن 16 كجم.

عد النبض على مستويين باستخدام خوارزمية APSP. تعويض درجة الحرارة التلقائي. تعديل تلقائي للحساسية الرقمية من 5 مستويات. الحماية من العبث - مرحل الحالة الصلبة.

يمكن استخدام أجهزة الاستشعار من هذا النوع ليس فقط في الجهاز، ولكن أيضًا في الجهاز التشغيل التلقائيالإضاءة، وأنظمة الإنذار المبكر، الخ.

 


يقرأ:



لحم البقر خبز في احباط في الفرن

لحم البقر خبز في احباط في الفرن

يعتبر لحم البقر من اللحوم القاسية التي تحتاج إلى طهيها جيدًا. من الصعب إنكار هذا البيان، ولكن تعلم كيفية طهي الطعام المثالي...

الطبخ في الفرن: التفاح المخبوز بالعسل طريقة عمل التفاح في الفرن بالعسل

الطبخ في الفرن: التفاح المخبوز بالعسل طريقة عمل التفاح في الفرن بالعسل

لقد كان التفاح المخبوز منذ فترة طويلة الحلوى المفضلة ليس فقط للأطفال، ولكن أيضا للبالغين. الفواكه غنية بالفيتامينات والعناصر الدقيقة، وهي جيدة جدًا...

لفة لحم الخنزير مع الحشوة

لفة لحم الخنزير مع الحشوة

شريحة لحم الخنزير في الفرن. رغيف لحم الخنزير اللذيذ مع الثوم والفلفل. بديل صحي للنقانق! بسيطة جداً و جداً...

شوربة مع الجبن الذائب وصدر الدجاج

شوربة مع الجبن الذائب وصدر الدجاج

يتم تناول الحساء المصنوع من الجبن المطبوخ ولحم الدجاج في جميع دول العالم. هناك العديد من الوصفات والتقنيات لإعداد هذا الطبق. نحن نقدم...

صورة تغذية آر إس إس