Класифікація та принцип дії датчиків систем охорони об’єктів
Класифікація датчиків
Принцип дії
Датчик - це пристрій, що встановлюється на об'єкті охорони.
Основне призначення датчика-це сприймання інформації про стан об'єкта і перетворення її у величину, зручну для передачі по каналу зв'язку.
Датчики
Датчики реагують на звук, вібрацію, рух та багато іншого. до складу системи входять:
Електроконтактний - розмикання чи замикання електричного ланцюга;
Параметричний - зміна параметрів електростатичного поля чи параметрів електричного ланцюга (ємність, індуктивність, електричний опір);
Вібраційний - виникнення чи зміна параметрів пружних коливань у твердих тілах (стекло, металл, бетон, цегла, деревина й ін.);
Акустичний - виникнення чи зміна параметрів пружних коливань у повітряному середовищі (від інфра до ультразвукових частот);
Радіохвильовий - зміна параметрів електромагнітних коливань радіочастотного діапазону;
Оптичний - зміна параметрів світлового (теплового) потоку;
Газоаналітичний - зміна параметрів газового складу повітря з появою людини;
Комбінований - в одному датчику використовується кілька різних принципів виявлення.
Класифікація, принцип дії датчиків систем охорони об’єктів
Контактні датчики
Магнітоконтактні датчики
Ртутні датчики,
Вібраційні датчики.
Електроконтактні охоронні датчики (електромеханічні)
Датчик геркон – це магнітоконтактний датчик відкриття дверей або вікна. Він складається з двох частин: безпосередньо самого сповіщувача та магніту. Перший встановлюється на одвірок або віконну раму (тобто на нерухому частину). Магніт кріпиться на двері або віконну стулку.
У закритому стані ці дві частини розташовуються поруч, але коли двері або вікно відчиняються, магніт віддаляється від датчика, сповіщувач спрацьовує і далі передає сигнал на охоронну централь (прямо або через ретранслятор).
Принцип роботи полягає у тому, що при розташуванні поруч датчика та магніту підтримується постійне магнітне поле. Сам магніт розмикає (або замикає) електричний ланцюг, що свідчить про те, що двері зачинено.
Але щойно дверцята, на якій розташовано магніт, віддаляються від датчика, магнітне поле геркона із замикаючим ланцюгом зникає (датчик повністю виходить із зони дії магнітної котушки), і подається сигнал тривоги.
Магнітоконтактні (герконові) датчики.
Герконові реле залежно від принципу роботи бувають:
Інклінометри ( ртутні датчики) - датчики крену і кутові датчики.
Інклінометри ( ртутні датчик крену і кутові) - це датчики, що реагують на зміну кута нахилу об'єкта захисту і застосовуються найчастіше для виявлення вторгнення через конструкції, що повертаються.
Інклінометр являє собою диференційний ємнісний перетворювач нахилу, що включає в себе чуттєвий елемент у формі капсули.
Принцип дії
Капсула -це запаяний скляний балончик, у верхній частині якого розташовані НР контакти, у нижній частині корпуса мається невелика кількість провідної рідини (ртуті).
При нахилі датчика ртуть переміщується з нижньої частини у верхню, викликаючи замикання електричного контакту, у результаті чого формується сигнал тривоги.
Ртутні датчики переважно використовують на відкидних вікнах і фрамугах.
Вібродатчики призначені для виявлення навмисного пошкодження різних будівельних конструкцій: бетонних стін і перекриттів, цегельних стін, дерев'яних (рами і двері) і стельових покрить, а також сейфів і металевих шаф.
Контактні вібраційні датчики являють собою пристрої з пружинними контактами. При ударі по заблокованій поверхні виникають коливання і відбувається короткочасне розмикання контактів датчиків, що призводить до розриву електричного ланцюга і видачі сигналу тривога
Безконтактні вібраційні датчики (електромагнітні, п'єзоелектричні) діють за принципом перетворення механічних коливань, що виникають при спробі руйнування заблокованої поверхні, в електричні.
Принцип дії вібродатчиків заснований на п’єзоефекті чи ефекті електромагнітної індукції, коли постійний магніт переміщується вздовж обмотки котушки і тим самим викликає у ній перемінний струм. Приймально-контрольні прилади реєструють зміну параметрів електричного ланцюга шлейфа блокування і видають сигнал тривоги.
Вібраційні датчики
1.Трубчато-дротовий електроконтактний пристрій - крізь трубки пропущений єдиний, тонкий металевий провід, закріплений на кожнім перегині. Трубки встановлюються у виді ґрат на вікнах, при “розгинанні” ґрат провід рветься і формується сигнал тривоги.
2. В якості дротових датчиків використовується тонкий провід діаметром 0,1-0,25 мм, або алюмінієва фольга шириною 10-12 мм, а також струмопровідний склад Паста. Дріт і фольга наклеюються, а Паста наноситься на внутрішню сторону поверхонь, що легко руйнуються. При руйнуванні заблокованих конструкцій відбувається руйнування і датчиків, що призводить до розриву ланцюга шлейфа блокування.
Трубчато-дротовий електроконтактний пристрій
Натяжний датчик - являє собою кілька рядів сталевого дроту, натягнутої по периметрі охоронюваного об'єкта між вертикальними колонами (стиковими, проміжними і сигнальними).
Натяжний датчик
Контактні килимки - виготовляють із двох аркушів металевої фольги і шару спіненого пластику між ними. Килимки кладуть на підлогу і при продавлюванні пластику замикається контакт і в такий спосіб формується сигнал тривоги.
Параметричні датчики
Параметричні датчики поділяються:
Індуктивні датчики
Індуктивний охоронний сповіщувач формує повідомлення про спробу проникнення на охоронюваний об'єкт при нормованій зміні індуктивності його чутливого елемента.
Як індуктивний датчик можна використовувати зовнішнє огородження об'єкта (наприклад, металевий паркан) з відповідними технічними засобами.
Індуктивні датчики являють собою плоский чи циліндричний елемент індуктивності (катушка з проводом), що аналізує переміщення предмета,, викликаючи зміну індуктивністі.
Принцип дії ємнісних датчиків заснований на реєстрації зміни ємності антени (чутливого елемента), що викликається наближенням до неї якого-небудь предмета, людини.
Як антену використовується звичайний провід, металевий корпус сейфа, шафи, інші металеві предмети.
Ємнісні датчики застосовуються для блокування місць можливого проникнення на об'єкт (віконні, дверні прорізи), окремих предметів (сейф, металева шафа, шухляда), а також для охорони об'єктів по периметру.
Ємнісні датчики являють собою плоский чи циліндричний конденсатор, одна з обкладок якого аналізує переміщення, що піддається контролю, викликаючи зміну ємності.
Ємнісні датчики
Акустичні датчики поділяються на :
Звукові датчики
Звукові датчики ( детектори битого скла) уловлюють звичайні звукові хвилі, що може чути людина, тобто хвилі з частотою від 20 Гц до 20000 Гц.
Важливо не просто ловити звуки, зроблені порушником, але і відсортувати всю гаму звукових коливань, щоб відрізнити звуки порушника від звуків, що не відносяться до порушника (наприклад, авто, що проїжджає за вікном). Найбільше поширення одержали детектори битого скла.
Детектори битого скла (ДБС) призначені для реєстрації навмисного руйнування скляних конструкцій: вікон, вітрин і ін.
Вони реагують на звук битого скла й удару об скло, а також аналізуючи спектр звукових шумів у приміщенні, дозволяють безконтактно контролювати цілісність скла розміром більш 20х20 см.
Принцип дії детектора битого скла зводиться до наступного. Коли стекло б'ється, воно видає складну гаму звуків (у тому числі й в ультразвуковому діапазоні). Відбувається це через швидкі і повільні вигини скла в момент удару (спочатку реєструються низькі частоти, потім високі частоти). Цю функцію виконує вбудованний мікрофон.
Детектори битого скла аналізують спектр звукових сигналів у приміщенні. Якщо цей спектр містить складову, співпадаючу зі спектром звуку скла, що б’ється, то детектор спрацьовує і формується сигнал тривоги
Принцип дії досить простий: датчик відправляє згенеровані імпульси із частотою 50 кГц та слухає луну. Ефективно виявляє рух з відривом до 4,5 метрів. При закритих вікнах і дверях простір, контрольований детектором, обмежено, і в місці розташування приймача формується стійка інтерференційна картина.
При проникненні якого-небудь об'єкта в приміщення стійкість інтерференційної картини порушується і формується сигнал тривоги. Сліпа пляма знаходиться у двох сантиметрах перед датчиком. Живлення стандартне 5 вольт. Використовується як датчик руху в комплексі охоронної сигналізації сигналізацію.
Ультразвукові датчики використовують для виявлення руху чи зміни обсягу в охоронюваній зоні. Ультразвукові детектори призначені для охорони закритих приміщень і характеризуються високою чутливістю і високою стійкістю до перешкод.
В ультразвукових сповіщувачів використовується звук дуже високої частоти такий, що звичайне людське вухо його не чує, тобто це звукові хвилі з частотою більш ніж 20000 Гц. Звичайно використовують хвилі з частотою 50000 - 70000 Гц.
Ультразвукові датчики
Інфразвук - це низькочастотні (НЧ) звукові коливання нечутні людським вухом: частота інфразвуку нижче, ніж частота звичайних звукових хвиль, тобто нижче чим 20 гц.
Зміни тиску можуть виникати при відкриванні дверей, вікон, кватирок, при силовому впливі на зовнішні і внутрішні стіни і перекриття, їхньому руйнуванні. При цьому завдяки пасивному принципу дії їх практично неможливо знайти.
Низькочастотні коливання легко проникають через перегородки і щілини, тому зона дії датчика не обмежується окремим приміщенням, а охоплює частину сусідніх.
У робочому режимі датчик не реагує на присутності людей, на теплові впливи і вібрації. Це унікальна властивість датчика дозволяє проводити в приміщенні, що знаходиться під охороною, різноманітну роботу.
Інфразвукові датчики
Приклад використання датчиків