Hệ thống an ninh dựa trên các loại thiết bị cố định: máy đo âm thanh, máy ghi chuyển động. Cảm biến hồng ngoại là thiết bị phổ biến nhất để phát hiện các vật thể nhiệt chuyển động. Chúng dễ bảo trì, đáng tin cậy và khá nhạy cảm.
- Cách thức hoạt động của thiết bị
- Thiết bị và thiết kế cảm biến hồng ngoại
- Hệ thống quang học
- Yếu tố nhạy cảm với lửa
- Mô-đun xử lý
- Thông số kỹ thuật và tính năng
- So sánh với cảm biến vi sóng
- Sơ đồ kết nối
- Phạm vi ứng dụng của cảm biến hồng ngoại
- Các tính năng và tiêu chí lựa chọn
- Ưu điểm và nhược điểm của cảm biến chuyển động hồng ngoại
Cách thức hoạt động của thiết bị
Vật nào có nhiệt độ không thấp hơn nhiệt độ không khí thì tỏa nhiệt. Nhiệm vụ của cảm biến hồng ngoại là làm nổi bật nó trên nền nhiệt chung và khi di chuyển trong một khu vực nhất định, sẽ gửi tín hiệu.
Con người là một vật thể nhiệt khá "nóng" so với các bức tường của căn hộ hoặc ngôi nhà, mặt đất hoặc cây cối. Điều này cho phép cảm biến phân biệt nó với nền chung. Điều này cũng dẫn đến việc báo động bị hỏng nếu nền nhiệt trong tòa nhà rất cao.
Khi một vật nhiệt có kích thước và nhiệt độ phù hợp đi qua khu vực được bảo dưỡng, đồng hồ sẽ ghi lại chuyển động. Sau đó cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến bộ phận điều khiển. Tùy thuộc vào mục đích của thiết bị làm việc với cảm biến, mô-đun điều khiển sẽ bật đèn, kích hoạt cảnh báo an ninh, v.v.
Khu vực hoạt động của nhà đăng ký có giới hạn. Bán kính phát hiện phải tiếp cận tất cả các góc của căn phòng hoặc đến cuối khu vực trong vườn. Nếu không đúng như vậy, hãy lắp 2 mét trở lên. Nếu thiết bị gửi tín hiệu đến công tắc đèn, bán kính có thể nhỏ hơn.
Thiết bị và thiết kế cảm biến hồng ngoại
Hầu hết các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau đều có thiết kế độc đáo. Tuy nhiên, sơ đồ chung nhất thiết phải bao gồm một số yếu tố.
Hệ thống quang học
Thông thường nó là một ống kính Fresnel. Nó là một tập hợp các mặt lăng trụ - vi lăng kính, được cố định trên một tấm lồi - một hình trụ. Mỗi thấu kính thu nhận bức xạ IR trong khu vực của nó và truyền dữ liệu đến phần tử cảm ứng nhiệt. Do đó, một cấu hình nhất định của đối tượng nhiệt được tạo ra. Nếu sau này không di chuyển, nó không thay đổi. Nhưng nếu đối tượng đang chuyển động, thì cùng một thông lượng IR, khi chuyển động, chạm vào microlens tiếp theo và cấu hình sẽ thay đổi. Đó là, ánh sáng rơi vào máy thu phát hỏa, sau đó không. Đây là điều kiện để kích hoạt cảm biến: thiết bị phản ứng với chuyển động của một người trong lĩnh vực hành động.
Càng có nhiều phân đoạn trong ống kính và độ nhạy của chúng càng cao, thì cảm biến IR càng hoạt động chính xác.
Nếu một người di chuyển chậm trong khu vực của cảm biến, thiết bị có thể không hoạt động, vì thiết bị coi những dao động trong thông lượng hồng ngoại là những thay đổi ngẫu nhiên trong nền.
Yếu tố nhạy cảm với lửa
Tín hiệu từ thấu kính đi đến một phần tử nhiệt điện - một bộ chuyển đổi bán dẫn. Nó bao gồm 2 cảm biến, mỗi cảm biến nhận tín hiệu từ ống kính của chính nó. Nếu dòng chảy trên cả hai phần tử giống nhau, cảm biến không hoạt động, nếu tín hiệu khác nhau, nó được kích hoạt.
Trong các mô hình hiện đại, cảm biến bốn được sử dụng, phục vụ 4 ống kính. Chúng lọc chính xác hơn nhiễu ánh sáng ngẫu nhiên và loại bỏ các cảnh báo sai.
Mô-đun xử lý
Mô-đun xử lý đánh giá hình dạng và thời lượng của tín hiệu, biên độ của nó. Sự giao thoa thông thường gây ra các xung lưỡng cực không đối xứng, kẻ xâm nhập tạo ra các xung đối xứng. Nếu bản chất của tín hiệu phù hợp với giá trị ngưỡng, cảm biến sẽ được kích hoạt và gửi một xung đến bảng điều khiển. Sau đó được xử lý bởi các thiết bị tương tự hoặc kỹ thuật số và kích hoạt bất kỳ chương trình nào: bật đèn, tăng cường độ, bật còi báo động.
Trong các mô hình hiện đại, cảm biến bổ sung đo thời lượng tín hiệu, số lần vượt quá ngưỡng. Điều này cho phép bạn giảm số lần báo động sai và sửa đối tượng ở tốc độ chậm.
Thông số kỹ thuật và tính năng
- Điện áp nguồn bình thường là 230 V. Bất kỳ kiểu máy nào hoạt động từ nguồn điện thông thường.
- Công suất tiêu thụ - trong vòng 0,5 kW. Điều này làm cho nó có thể trang bị đủ số lượng cảm biến cho cả một ngôi nhà lớn.
- Phạm vi phát hiện là góc nhìn của thiết bị. Được đo bằng độ. Đối với các thiết bị âm tường, nó dao động từ 120 đến 280 độ, đối với các thiết bị âm trần - 360.
- Phạm vi - được đo bằng mét. Đây là khoảng cách mà cảm biến phát hiện chuyển động. Chỉ số được đánh giá bằng 3 thông số. Vuông góc - khu vực lớn nhất, được xác định khi đối tượng di chuyển theo phương tiếp tuyến với khu vực này. Mặt trước được đo bằng cách di chuyển trực tiếp đến cảm biến, phạm vi hiện diện được tìm thấy khi một người ở dưới cảm biến.
- Mức độ bảo vệ - IP. Số đầu tiên cho biết khả năng chống bụi, số thứ hai - chống nước. Số đọc tối thiểu là 20. Thiết bị được bảo vệ chống chạm bằng ngón tay, nhưng không được bảo vệ khỏi nước. Chỉ số cao nhất là 65, một cảm biến như vậy được gắn trong phòng ẩm ướt.
- Bảo vệ chống lén - Điểm mù tiêu chuẩn của cảm biến là không gian bên dưới nó. Trong các mô hình hiện đại, hệ thống loại trừ khả năng này.
- Nhiệt độ không khí - từ -25 đến + 50 ° С. Nhiệt độ cao hơn có thể gây ra sự cố.
- Công suất chuyển mạch - cho biết số lượng thiết bị chiếu sáng được kết nối - lên đến 40 đến 3000 watt.
- Cài đặt - thủ công, tùy thuộc vào nơi lắp đặt, các thông số về độ nhạy, độ chiếu sáng và thời gian được điều chỉnh. Đối với các vùng khác nhau, các giá trị khác nhau được khuyến nghị: đối với thời gian tắt máy truyền qua là 5 phút, đối với vùng hoạt động - 15. Độ nhạy cũng được xác định phù hợp với vị trí lắp đặt.
Có các thông số khác ít quan trọng hơn - chất liệu thân, kích thước, v.v.
So sánh với cảm biến vi sóng
Một cảm biến vi sóng cũng được sử dụng như một cảm biến chuyển động. Nó hoạt động theo nguyên lý của radar: thiết bị phát ra tín hiệu, tín hiệu này sẽ được phản xạ và bắt giữ bởi phần tử nhạy cảm của cảm biến. Nếu tín hiệu phản xạ cao hơn ngưỡng, thiết bị âm thanh hoặc ánh sáng được bật.
Sự khác biệt của cảm biến vi sóng:
- hoạt động trong dải tần số siêu cao, đảm bảo độ nhạy rất cao;
- phát hiện một vật thể qua các vật cản điện môi: kính, tường mỏng, cửa gỗ;
- không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường hoặc mức độ chiếu sáng của khu vực làm việc;
- bắt chuyển động chậm và nhẹ.
Ngoài ra còn có những nhược điểm:
- giá cao - các thiết bị được lắp đặt tại các cơ sở kinh tế quan trọng;
- hoạt động của thiết bị ảnh hưởng đến hạnh phúc của con người và động vật.
Để theo dõi một ngôi nhà riêng thông thường, cảm biến IR là đủ.
Sơ đồ kết nối
Sơ đồ kết nối có trong hướng dẫn cho bất kỳ thiết bị nào:
- Dòng điện đến cảm biến IR từ mạng thông qua dây trung tính và dây pha. Để nối thiết bị với bóng đèn điện, người ta nối dây pha với một trong các cực của thiết bị chiếu sáng. Đầu cuối thứ hai được gắn vào cáp số không.
- Cáp từ các thiết bị được kết nối với tổng đài: 2 dây từ đèn, 2 dây từ bộ nguồn và 3 dây từ đầu ghi IR. Pha của dây cung cấp được nối với cáp pha của cảm biến, và dây trung tính từ nguồn cấp và cáp trung tính từ cảm biến đến cáp trung tính từ đèn.
- Cáp pha từ cảm biến IR được nối với dây từ đèn. Tất cả các loại cáp đều được đánh mã màu để tạo điều kiện kết nối.
Nếu ánh sáng phải được duy trì trong một thời gian bất kể chuyển động của con người, một công tắc cũng được bao gồm trong mạch song song với thiết bị IR.
Phạm vi ứng dụng của cảm biến hồng ngoại
Máy ghi chuyển động được sử dụng để tổ chức hệ thống chiếu sáng và an ninh. Được phép lắp đặt cả bên trong tòa nhà và bên ngoài:
- trong các tòa nhà văn phòng, công cộng và tư nhân;
- trên cầu thang bộ nhà chung cư và lối ra vào;
- trong bất kỳ loại phòng nào;
- trong các nhà kho;
- trong bất kỳ khu bảo tồn nào có diện tích hạn chế.
Các thiết bị được thiết kế để hoạt động trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt được trang bị thêm các thiết bị bảo vệ.
Các tính năng và tiêu chí lựa chọn
Các thông số mà cảm biến được chọn được xác định bởi các đặc tính kỹ thuật của nó. Điều quan trọng là phải đánh giá loại chỉ số nào cần thiết cho một thiết bị hoạt động trong nhà, bên ngoài nhà hoặc trong khu vực mở:
- Đối với các phòng lớn hoặc sân trong, các thiết bị có khu vực phát hiện lớn được chọn. Các mô hình đơn giản có phạm vi 10, 6 và 4 m được mua trong một căn phòng nhỏ hoặc trên cầu thang.
- Đối với phòng khách, các tùy chọn có khả năng chống ẩm thấp là phù hợp. Phòng ngoài trời hoặc phòng ẩm ướt (bể bơi, bệnh viện) cần sản phẩm có chỉ số IP cao.
- Nếu thiết bị sẽ được treo tường, tốt hơn là nên mua một mô hình có bảo vệ chống lén. Nếu không, di chuyển dọc theo bức tường, kẻ gian sẽ có thể vào nhà.
- Mức độ nhạy - xác định mức độ chuyển động chậm và nhỏ mà cảm biến có thể nhận. Để bảo vệ căn hộ khỏi những tên trộm hoặc để bật đèn trong phòng khi chúng bước vào, có đủ các thiết bị "thô". Các cảm biến nhạy được mua trong các nhà kho, nơi lưu trữ các sản phẩm đắt tiền hoặc nguy hiểm.
Đánh giá chi phí của các thiết bị, đặc biệt nếu một số thiết bị được yêu cầu cho hệ thống an ninh.
Ưu điểm và nhược điểm của cảm biến chuyển động hồng ngoại
Sự phổ biến của các mô hình IR là do các ưu điểm của chúng:
- thiết bị hoạt động cả bên trong tòa nhà và bên ngoài;
- góc nhìn và phạm vi có thể được điều chỉnh khá chính xác;
- Cảm biến hồng ngoại, đặc biệt là loại thụ động, an toàn cho sức khỏe, hoạt động của hệ thống an ninh không làm vật nuôi sợ hãi;
- giá thấp;
- một loạt các sản phẩm: thiết bị đặt trên sàn và treo tường, thiết bị tương tự, kỹ thuật số và các thiết bị khác được sản xuất.
Nhược điểm chính:
- khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, độ nhạy giảm xuống - khi chọn vị trí lắp đặt, điều này phải được tính đến;
- khi máy điều hòa không khí hoặc lò sưởi được đặt gần, sẽ xảy ra nhiễu đáng kể;
- kính chặn tín hiệu đi qua, do đó có những điểm mù mà kẻ tấn công có thể sử dụng;
- hội chứng mạng nhện - một cảm biến vướng vào mạng nhện liên tục được kích hoạt.
Một cảm biến chuyển động không đảm bảo an toàn cho căn phòng. Tuy nhiên, là một yếu tố của hệ thống bảo vệ, thiết bị hồng ngoại là không thể thay thế. Đối với một ngôi nhà nông thôn hoặc căn hộ, các thiết bị như vậy được ưu tiên hơn.
