Как работает датчик движения для охраны

Основные принципы работы датчиков движения

При упоминании прибора под названием «датчик движения», в первую очередь возникают ассоциации с охраной банков, музеев и секретных объектов. Воображение рисует картинку пересекающихся лазерных лучей, через которые виртуозно пробирается шпион или грабитель.

Отчасти, это верно, поскольку некоторые виды датчиков обнаружения движения используются в охранных комплексах. Однако по мере удешевления технологии, эти устройства стали доступными для широких масс. Тем более что принцип работы датчика движения никогда не являлся секретом, и от использования его в домашних условиях удерживала только высокая стоимость.

Для чего нужен датчик движения

В шпионских боевиках он показан, как грозный страж, включающий пулеметы при проникновении на важный объект. Может быть, такая система и существует, проверять не будем. На самом деле, датчики движения регистрируют любые виды перемещения объектов, и сообщают информацию в некую электронную систему.

Что происходит дальше

В зависимости от того, как устроен алгоритм работы, после срабатывания сенсора может произойти следующее:

  • включение (отключение) освещения;
  • запуск вентиляции;
  • начало (прекращение) работы некоего механизма;
  • включение отопительной системы;
  • срабатывание охранной тревоги;
  • старт видеозаписи;
  • передача информации на центральный пульт управления объектом либо механизмом.

Список можно продолжить, но из него уже понятно назначение прибора: любые его разновидности предназначены для подключения некоего алгоритма при появлении в секторе обзора предмета или живого организма.

Принцип действия датчика движения

За исключением механических приспособлений, вроде натянутой проволоки или веревки (такие типы датчиков движения существовали до изобретения электричества), сенсоры представляют собой электронное устройство. Для того чтобы обнаружить перемещение объекта, необходимо работа по принципу радара. Собственно, радары и эхолокаторы — это разновидности вышеупомянутых датчиков, только покрупнее масштабом. Принцип работы бытового (гражданского) датчика движения также основан на пересечении любого вида излучения. По принципу работы с сигналом, сенсоры бывают трех видов:

  • Прерывающие (линейные): в основе излучатель линейного сигнала (как правило, лазерный луч), и приемник. Пока фотодатчик фиксирует излучение — прибор в состоянии покоя. При пересечении луча движущимся объектом — устройство подает сигнал.Преимущество такой технологии в простоте реализации. Недостаток — одиночный луч легко обойти. Кроме того, такой сенсор состоит из двух частей, что не всегда удобно.
  • Отражающие (объемные): в основе лежит принцип работы радара. Излучатель посылает рассеянный или концентрированный сигнал (по выбору заказчика). Если на его пути нет препятствия, датчик в состоянии покоя. Любой попавший в сектор действия предмет, отразит часть излучения.Отраженные волны улавливаются приемником, установленным в том же корпусе, и сенсор переводится в состояние тревоги. Преимущества: широкий сектор обзора, удобно монтировать (электроника в одном корпусе), возможность настройки. Недостаток: нужно отсекать ложные срабатывания, иначе прибор будет функционировать невпопад.
  • Пассивные: сами ничего не излучают. Как же работают такие датчики движения? Их чувствительные сенсоры улавливают волны, испускаемые другими предметами. Преимущество — простота и дешевизна, отсутствие ненужного волнового фона. Недостаток: улавливают только одушевленные предметы (люди, животные). Большинство сенсоров этого типа настроены на тепловой фон живых существ.

Какой прибор выбрать? Зависит от задач. Для защиты или фиксации появления объекта в коридоре или некоем портале (дверь, проем, окно), подойдет прерывающий комплект сенсоров. Если необходимо зафиксировать перемещение в замкнутом пространстве или на территории — лучше выбрать отражающий или объемный датчик.

Именно по этому принципу работают популярные датчики движения для включения (выключения) света. Только при попадании объекта в сектор действия, не срабатывает сигнал тревоги, а включается освещение.

Информация: Экономистами подсчитано, сколько электроэнергии сохраняет использование датчиков движения для автоматического включения света. Деньги, затраченные на приобретение этого оборудования, окупаются в течение 1–2 лет.

Правда, есть несколько оговорок:

  • использование сенсора для освещения разумно только на территориях (в помещениях), где редко находятся люди;
  • при многократном подключении (отключении), люминесцентные и спиральные лампы быстро выходят из строя: лучше использовать LED или галогеновые светильники.

Устройство и технологии датчика движения

  • Начнем с прерывающих. Как мы уже знаем, прибор состоит из излучателя и приемника. Простейшая реализация — фото пара с линзой, формирующей направленный луч. Однако подобные устройств не применяются уже несколько десятков лет. Какой датчик можно считать современным? Тот, который использует когерентный или поляризованный луч. То есть, лазер.

Для справки: Лазерный луч может быть видимым или невидимым. Это расширяет возможности прибора при использовании в охранных системах.

Вариантов исполнения два: в одном корпусе или с разделенным приемником и передатчиком. В первом случае необходимо электрическое объединение двух узлов в единую электрическую систему. Второй вариант использует отражающую поверхность, и луч возвращается в приемный сенсор, расположенный рядом с излучателем.

Для улицы такое исполнение не подойдет, слишком много потенциальных предметов для срабатывания (птицы, животные). Поэтому необходимо дублировать лучи, расположенные на расстоянии (чтобы не было ложных срабатывания на малые объекты).

  • Отражающие также являются излучателями, со своим приемником в корпусе. По использованию волн, делятся на три группы:
    • Как работает микроволновый датчик движения? Он излучает СВЧ волны, которые формируют вокруг него некий фон из волн высокой частоты. Они отражаются от предметов, и «мозг» датчика запоминает объемную картинку в виде уровня излучения в разных плоскостях. При появлении внутри этого фона постороннего предмета, уровень отраженного излучения меняется. Это фиксируется приемником, и включается сигнал оповещения. После исчезновения объекта, датчик возвращается в состояние покоя.
    • Еще один похожий вариант — электромагнитный сенсор. Регистрирует изменение магнитного поля при попадании в сектор объемных предметов. Чувствительность ниже, высокая зависимость от помех.
    • Ультразвук. Практическое его применение мы знаем по прибору УЗИ, который применяется в медицине. Бывают и другие варианты использования: датчики движения. Генератор ультразвука постоянно испускает УЗ волны в заданном секторе. Проверить (засечь) работу прибора сложно, поэтому эти виды сенсоров популярны в охранных системах. При возникновении препятствия, звуковые волны возвращаются и регистрируются приемником. Происходит срабатывание датчика.

    Несмотря на высокое качество и скрытность, эти виды сенсоров применяются и в системах автоматического включения освещения.

    Информация: Единственное ограничение — нежелательно применение на объектах с домашними животными. Некоторые особи негативно реагируют на ультразвук.

    Такие датчики отлично работают в помещении и на улице. Выглядят они по-разному, но обязательно с цилиндрическим окошком в корпусе.

  • Пассивные инфракрасные системы редко применяются в охранной сигнализации, зато активно работают с источниками освещения. Задайтесь вопросом: как выбрать датчик движения для включения света? Он не должен регистрировать неодушевленные предметы (например, автомобили) и птиц с животными. При этом прибор обязан фиксировать появление в зоне действия человека. Получаем единственно верное решение: приемник инфракрасного излучения. Сенсор настраивается на тепло человеческого организма и соответствующий размер источника излучения. Для этого чувствительный инфракрасный сенсор располагается за специальной линзой Френеля, концентрирующей тепло в одной точке. Далее сигнал поступает в электронный блок управления, оснащенный вспомогательными модулями:07
    • реле времени задерживает момент включения от случайных кратковременных срабатываний;
    • сумеречный выключатель отключает прибор в светлое время суток;
    • блок ступеней переключения настраивается под определенный размер «объекта», чтобы кошки и птицы не включали свет.
  • Комбинированные приборы сочетают в себе сенсоры разных типов, и применяются для решения особо ответственных задач, где не допускаются ошибки в срабатывании.
  • Можно ли изготовить такой прибор самому, и как его отключить

    Любой домашний умелец задается вопросом: как сделать датчик движения своими руками? Саму электросхему управления собрать несложно. Проблема в источнике и приемнике излучения. Проще использовать готовый излучатель волн, просто интегрируя его в свой проект. Наиболее удачными являются датчики для систем на базе Arduino.

    Еще одна популярная самоделка — лазерная указка с фотоприемником, размещенным на линии пересечения. Но это не более чем развлечение: для серьезных задач такой прибор не подходит.

    Еще одна мысль, которая приходит в некоторые беспокойные головы: как отключить датчик движения.

    Важное предупреждение: Информация не предназначена для криминального применения!

    Если отключение связано с режимом использования — нет проблем. Просто отсоедините сенсор от блока питания, и он перестанет включать свет. Например, когда объект закрыт. В остальных случаях поступайте так (не для злого умысла):

    • инфракрасные сенсоры заклеиваются металлическим скотчем;
    • микроволновый прибор перестает принимать сигналы, если покрыть окошко прозрачным лаком из аэрозольного баллончика;
    • УЗ датчик экранируется только металлом или металлизированным скотчем в 2–3 слоя.

    В любом случае, информация о том, что на объекте не работает датчик движения, будет зарегистрирована владельцем. Кроме того, прежде чем вам удастся отключить сенсор, ваше появление будет зафиксировано.

    Какой датчик выбрать

    О производителе мы не говорим, это личное предпочтение каждого. Исходя из информации в данной статье, вы можете выбрать тип сенсора по виду излучения, подходящий для ваших целей.

    Совет: Не пытайтесь получить высокие показатели качества от прибора в нижнем ценовом сегменте.

    Равно как и нет смысла искать универсальный датчик: тип определяется условиями применения.

    Видео по теме

    Источник

    Уличные датчики движения для охраны периметра

    Каждый владелец частного дома или бизнеса, располагающегося в отдельном здании, должен особенно беспокоиться о сохранности своего имущества. Тут недостаточно, как в квартире, надежной бронированной двери, домофона или консьержа. Самые популярные разновидности охранных систем – сигнализация и видеонаблюдение. Но оба они неполноценны. В том плане, что в сигнализации могут быть сбои, а за видео с камер наблюдения неусыпно должен следить человек.

    Прекрасным дополнением к этим системам безопасности служат уличные датчики движения, делающие охрану периметра более надежной и эффективной. Это компактный электронный оптический прибор.

    Охраннику не придется беспрерывно следить за тем, что фиксируют камеры. Датчик движения среагирует на любое перемещение в радиусе его действия и отправит сигнал на исполнительную аппаратуру. А в роли нее могут выступать сигнальные маячки, приборы, что подают сигнал на мобильный телефон, сирены и т. д.

    Принцип работы датчиков движения и их разновидности

    Все датчики движения делятся на 3 типа:

    • инфракрасные;
    • радиоволновые и ультразвуковые;
    • фотоэлектрические.

    Рассмотрим каждый вид в отдельности.

    Инфракрасный датчик движения

    Такие приборы являются самыми малобюджетными среди всех, что используют для охраны периметра.

    Главное преимущество этих устройств в том, что они работают с помощью инфракрасного свечения, незаметного человеческому глазу. То есть злоумышленник даже не будет догадываться о том, что они установлены на периметре.

    В такие датчики встроен пироэлектрический модуль, который выступает в роли чувствительного элемента. Этот модуль сканирует территорию в доступном ему радиусе и улавливает изменения в инфракрасной обстановке.

    Электронное наполнение датчика проводит анализ полученной информации и, если нужно, передает сигнал на исполнительный механизм системы охраны.

    Инфракрасные датчики улавливают только движение. Если попавший в их поле зрения объект застынет на месте, устройство не будет срабатывать. Реагировать снова оно начнет только в том случае, если движение возобновится.

    Несмотря на то, что ИК-датчик считается самым простым устройством среди собратьев, он имеет пару настроек. В частности, можно регулировать чувствительность инфракрасных лучей и время после срабатывания, спустя которое прибор снова будет работать в режиме охраны.

    Как и любая техника, ИК-датчики имею свои плюсы и минусы. К плюсам относят:

    • легкий монтаж;
    • достаточный радиус действия;
    • функцию регулировки срабатывания, чтобы не возникало ложных сигналов при попадании под луч мелких объектов, к примеру животных.

    Минусами инфракрасных датчиков движения являются:

    • маленький радиус восприятия в условиях плохой видимости (дым или непогода);
    • качественная работа только в небольших помещениях;
    • рассеивание сигнала на обширном пространстве.

    Чтобы система охраны территории с помощью инфракрасных датчиков работала эффективнее, нужно постараться сделать так, чтобы ИК-лучи одного устройства не пересекались с лучами другого. В противном случае, как только они пересекутся, на пост охраны поступит ложный сигнал, как при обнаружении движения в радиусе действия датчика.

    Во избежание этого обычно устанавливают инфракрасные барьеры или размещают датчики в разных помещениях либо друг напротив друга.

    С помощью барьеров можно не только избежать ложных сигналов, но и скорректировать работу датчиков. К примеру, если установить барьер на ограждении периметра, можно получать информацию тогда, когда злоумышленник только намеревается проникнуть на территорию.

    Уличный инфракрасный барьер

    Второй вариант – установка барьера за стеной внутри огороженной площади. В этом случает сигнал на охранную систему поступит только тогда, когда вор проникнет на территорию, а попытки сделать это будут проигнорированы.

    Радиоволновые и ультразвуковые датчики

    Несмотря на то, что это не один, а два вида датчиков, эти устройства можно группировать вместе, потому что принцип работы у них один. Разница только в типе сигнала, который они излучают.

    Радиоволны и ультразвук излучаются одинаково невидимо, а ещё, в отличие от ИК-аналогов, им не страшны неблагоприятные погодные условия: сигнал и тех, и других датчиков способен проникнуть через туман, дым или стену дождя.

    Радиоволновые и УЗ-датчики хороши еще и тем, что работают более точно и оценивают и отзываются не только на движение, но и на частоты, которые оно порождает. Так что устройство не может не сработать, если в радиусе его охвата появится даже самый осторожный злоумышленник.

    Помимо этого, к плюсам радиоволновых и ультразвуковых датчиков движения относятся:

    • способность работать в круговом секторе;
    • сведение к минимуму влияния неблагоприятной погоды на работу устройства;
    • выпуск датчиков в виде элементов декора;
    • точная настройка, помогающая не допустить ложного срабатывания.

    Несмотря на точность и эффективность, эти устройства имеют и недостатки:

    • «кусачую» цену;
    • большое потребление мощности, когда устройство находится в режиме охраны.

    Фотоэлектрический датчик

    Хоть это и устаревшая модель датчика, все же она до сих пор довольно активно используется в разных сферах.

    Суть работы этого устройства заключается в реагировании на темные объекты, попадающие в луч света, испускаемый датчиком. В этом и его главный минус — в том, что нарушитель видит световое излучение и имеет возможность обойти прибор за пределами охватываемой им зоны.

    Эти датчики, состоящие из излучателя и приемника света, редко применяются для охраны периметра. Главная причина — частые ложные срабатывания. В основном фотоэлектрические датчики устанавливают на турникетах — там принцип их работы как раз необходим.

    Есть и более усовершенствованные версии этого устройства, за основу которых взято инфракрасное излучение.

    Критерии выбора уличного датчика движения

    Выбирая данный элемент охранной системы, нужно определиться с тем, чего вы ожидаете от них и где они будут размещаться. Исходя из этого, при выборе датчиков движения обращайте внимание на следующие критерии:

    1. Тип рабочего напряжения. Некоторые датчики работают от обычного сетевого напряжения, другие — от сниженного выпрямленного (12 В). Если вы подключите датчики к сети, в которой напряжение выше, приборы просто сломаются.
    2. Тип и ток нагрузки, к которой подключаются датчики. Некорректное подключение в данном случае тоже приведет к поломке.
    3. Корпус датчика. Устройства для уличного использования оснащены специальным защитным козырьком, и сам корпус их сконструирован таким образом, что внутрь не попадет пыль и влага. На таких датчиках стоит маркировка IP, а после — цифры, свидетельствующие о пыле- и влагозащите. Это число должно быть не меньше 45.
    4. Радиус охватываемой излучением площади. Берите всегда датчики с запасом. То есть если в паспорте указано, что действие прибора распространяется на 50 м, значит, он идеально будет работать на площади в 30 м.
    5. Предназначение датчиков. Если вы собираетесь устанавливать их на улице, покупайте специальные. Датчики, предназначенные для помещений, установленные снаружи, быстро выйдут из строя.

    На видео: Обзор уличного датчика AJAX MotionProtect Outdoor

    Монтаж, подключение и настройка датчиков движения

    Мало купить качественный датчик, нужно еще правильно его установить, чтобы он полноценно выполнял свои функции. Особенности монтажа этого оборудования зависят от места их установки: в помещении или на улице.

    Наружная установка датчиков движения предполагает соблюдение следующих правил:

    1. Монтируйте приборы только там, где на них не будут попадать потоки воздуха, особенно теплого. Так что следите, чтобы рядом с местом установки не было систем обогрева или вентиляции. Особенно важен этот фактор, когда речь идет об инфракрасных датчиках.
    2. Крепить устройства нужно только на устойчивые конструкции, которые не вибрируют и не шатаются. Следите, чтобы кронштейны, на которые фиксируется датчик, тоже не были подвижными.
    3. Датчики движения нельзя устанавливать там, где они долгое время будут находиться под прямыми солнечными лучами. Если нет возможности соблюсти это правило, покупайте специальные уличные датчики, они имеют защитный козырек.
    4. Устанавливайте датчики подальше от приборов с электромагнитным излучением, иначе столкнетесь с проблемой частых ложных срабатываний.

    Когда подходящее место для установки найдено и датчики надежно закреплены, нужно их правильно подключить. В приоритете электрическая схема подключения. А вообще, к большей части датчиков прилагается своя схема, отклоняться от которой не рекомендуется.

    Важно учитывать то, чтобы нагрузка не превышала отмеченную в паспорте прибора. Иначе придется вклинить в цепь питания дополнительно реле или электромагнитный пускатель, чтобы система не перегревалась от нагрузочного тока.

    Всего есть несколько схем подключения датчиков движения:

    • с выключателем;
    • без выключателя;
    • с помощью реле;
    • с последовательным соединением сенсоров.

    Удобным вариантом является установка вместе с датчиком шунтирующего выключателя. Этот элемент, когда размыкаются его контакты, переводит систему в режим охраны.

    Когда будете подключать датчики, не упустите из виду полярность системы питания и ее маркировку.

    Подключенные датчики движения осталось только настроить на правильную работу. Сразу настроить устройства как надо вряд ли получится. Все равно придется донастраивать датчики уже в процессе их работы.

    Настроить в датчике вам нужно всего два параметра:

    • чувствительность;
    • время перехода в охраняющий режим.

    Вы сами определяете, какими будут эти показатели, в зависимости от специфики места, где установлены датчики, и их предназначения.

    Датчики движения — очень полезное приспособление. Но не стоит забывать о том, что эффективную защиту от проникновения злоумышленников они дадут только в комплексе с другими элементами системы охраны: камерами видеонаблюдения и сигнализацией.

    Источник

    Adblock
    detector