Оптико электронный пассивный линейный. Охранный объемный оптико-электронный извещатель — принцип работы

Оптико-электронные извещатели – это приборы, в которых для обнаружения тревожного события используются оптические устройства и сенсоры различной конструкции. Дальнейшая обработка полученного сигнала осуществляется электронной схемой. Такие устройства широко используются в системах как охранной так и пожарной сигнализации.

Основными причинами их популярности являются:

• высокая эффективность;
• возможность формирования различных по конфигурации зон обнаружения;
• относительно невысокая цена.

Оптическая часть этих извещателей работает в инфракрасном (ИК) диапазоне излучений. Существуют различные варианты исполнения инфракрасных датчиков, различающихся принципом действия, назначением и особенностями применения.

Пассивные.

Используются в системах охранной сигнализации. Их основными преимуществами является экономическая доступность и широкая область применения. Принцип действия основан на анализе разницы ИК излучения между секторами, формируемыми специальными линзами (Френеля).

Приемником инфракрасного потока является пироэлектрический модуль, формирующий электрические импульсы, обрабатываемые электроникой.

Современные извещатели достаточно часто используют микропроцессорную обработку сигнала, что повышает их надежность, эффективность и устойчивость к помехам.

Активные.

Они оценивают изменения интенсивности ИК луча, генерируемого, входящим в их состав передатчиком. Конструктивно приемная и передающая части могут быть размещены в отдельных блоках, устанавливаемых друг против друга. В этом случае контролируется часть пространства, находящаяся между ними.

При моноблочном исполнении для возвращения луча на прибор используется специальный отражатель. Такие извещатели применяются в охранных и пожарных системах.

Достаточно подробно работа таких устройств рассмотрена в материале про линейные датчики, используемые в охранно пожарной сигнализации.

Помимо "классических" проводных устройств, использующих для передачи информации о своем состоянии реле существуют адресные оптико- электронные извещатели. Передавая сигнал приемно-контрольному устройству, они добавляют в информацию свой, уникальный для каждого изделия, код.

За счет этого становится возможность локализация тревожного события с точностью до места установки датчика. Стоимость их, естественно, выше, но в ряде случаев оно того стоит.

Еще одна технология - адресно аналоговая. Она подразумевает передачу оцифрованных данные сканируемого параметра, на основании которых решение о формировании сигнала тревоги принимает приемно-контрольный прибор. Такие извещатели используются, главным образом, в противопожарных системах.

Последнее что стоит отметить - способы передачи сигнала. Их, собственно, два:

• проводной;
• радиоканальный.

ОХРАННЫЕ ОПТИКО- ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Принцип действия охранных оптико-электронных устройств изложен в начале этой статьи. Что касается зон обнаружения, то пассивные инфракрасные извещатели позволяют использовать все возможные варианты:

• объемная;
• поверхностная (штора);
• линейная (луч).

Активные работают по последнему (лучевому) принципу.

Все они по своей сути являются датчиками движения, то есть обнаруживают перемещение объекта в охраняемой зоне. Для поверхностных и линейных правильнее будет сказать - пересечение зоны обнаружения. Дополнительно про то как это работает можно посмотреть .

ПОЖАРНЫЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Оптико-электронные приборы, используемые в системах пожарной сигнализации и установках автоматического пожаротушения, относятся к дымовым извещателям. По типу зоны обнаружения их подразделяют на:

• точечные;
• линейные.

Точечные имеют в своем составе дымовую камеру. Она представляет собой своеобразный лабиринт в начале и конце которого установлены излучатель и фотоприемник. При попадании внутрь дыма происходит рассеяние ИК излучения что фиксируется электронной схемой прибора.

Область применения таких извещателей весьма широка, они устанавливаются В офисах , магазинах, гостиницах и других подобных объектах. По типу типу формирования информационного сигнала они подразделяются на:

• пороговые;
• адресные;
• адресно- аналоговые.

По способу связи с приборами пожарной сигнализации эти извещатели бывают проводными и беспроводными (радиоканальными).

В целом это достаточно универсальные датчики, позволяющие решать различные вопросы обеспечения пожарной безопасности. Несколько неудобно, а иногда экономически нецелесообразно, применять их для установки в помещениях большой площади и (или) большим расстоянием до потолочного перекрытия.

В этом случае в системах пожарной сигнализации используются линейные оптико электронные извещатели. Газовой камеры они не имеют и контролируют оптическую плотность среды за счет анализа параметров инфракрасного луча. Для этих целей требуются приемник и передатчик, то есть такие устройства являются активными.

Общее ограничение на использование оптико электронных пожарных извещателей - помещения с повышенным содержанием пыли. Кроме того, такие устройства могут быть подвержены влиянию электромагнитных помех. Но это во многом зависит от модели датчика.

* * *

© 2014-2019 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

В системах охранной сигнализации извещатели, имеющие оптико электронный принцип действия используются инсталляторами широко и охотно. Давайте разберемся как они работают, а также рассмотрим достоинства, недостатки и область применения этих устройств.

Ключевым в названии таких приборов является слово "оптико" - то есть оптический. Правда диапазон, в котором они работают для человеческого глаза невидим, поскольку смещен в инфракрасную (ИК) область. Все приборы рассматриваемого принципа действия подразделяются на две группы:

• пассивные,
• активные.

Первые встречаются чаще за счет простоты установки и настройки. Они состоят из приемника, специальной линзы и электронного блока обработки сигнала (вот и вторая часть названия). Среди них тоже существует подразделение на:

• поверхностные,
• линейные.

Эти названия происходят от типа зоны обнаружения - то есть конфигурации части пространства в котором оптико электронный извещатель способен обнаружить тревожное событие. Этим событием является перемещение тела определенной массы с определенной скоростью. Эти параметры определяются его техническими характеристиками.

Диапазон обнаруживаемых скоростей начинается, как правило, со значения 0,3 м/сек. Что касается массы, то здесь многое зависит от дальности до объекта, высоты установки извещателя. В любом случае, человек обнаруживается без проблем, домашние животные, в большинстве случаев, тоже. Поэтому, существуют объемные инфракрасные извещатели с "защитой" от домашних животных, массой, скажем до 10 или 20 кг (прописывается в паспорте).

Общим недостатком всех пассивных оптико электронных датчиков является чувствительность к конвекционным воздушным потокам, будь то теплый воздух от отопительного прибора или тривиальный сквозняк. Поэтому при определении мест установки этих извещателей подобные моменты учитываются в обязательном порядке. Также критичным является жесткость несущей конструкции (отсутствие вибраций в процессе эксплуатации) и защита от посторонних засветок.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОХРАННЫХ ИК ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

В системах охранной сигнализации инфракрасные датчики используются,. как правило, для организации второго рубежа защиты, то есть контроля внутреннего объема помещений за счет обнаружения в них движения потенциального нарушителя. Однако, поверхностные и линейные устройства могут использоваться для охраны периметра.

Пассивные поверхностные извещатели используются для обнаружения проникновения через двери, окна, всевозможные люки и перекрытия. Недостаток этого способа их применения только один - они сработают когда нарушитель будет уже внутри помещения. То есть речи о раннем обнаружении попытки проникновения не идет.

Все пассивные устройства имеют сравнительно небольшое расстояние обнаружения 10-20 метров. Объемные - поменьше, линейные побольше. Это свойство определяет их установку внутри небольших помещений. Если требуется оборудовать охранной сигнализацией большие площади, то можно:

• установить несколько пассивных датчиков,
• использовать активные инфракрасные извещатели.

Кстати, последние предназначены, как правило, для охраны протяженных периметров открытых площадок, поэтому имеют линейную зону обнаружения. Кроме того, другие типы зон для активных устройств реализовать технически невозможно. Для увеличения вертикальной площади контроля используют многолучевые извещатели.

Инфракрасные датчики критичны к оптической плотности среды (дождь, снег, туман), поэтому это следует учитывать при их уличной установке.

В заключение можно привести несколько наиболее популярных линеек моделей оптико электронных извещателей отечественных производителей. Это извещатели типа:

• Астра,
• Фотон,
• Икар.

Все они выпускаются различных исполнений как по способу установки так и по параметрам зоны обнаружения. Например, Астра 5А - объемный извещатель, 5Б - поверхностный, 5В -линейный.

© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

Данные приборы являются устройствами, использующими оптические приборы и сенсоры для нахождения несанкционированного события. Конечный анализ сигнала проходит в электронной схеме. Оптико-электронные извещатели часто применяются в охранных и пожарных системах сигнализации.

Главными преимуществами, из-за которых они так популярны, являются:

1. высокая работоспособность;
2. различные зоны нахождения;
3. небольшая стоимость.

Оптическая часть данных приборов работает в инфракрасной области излучений. Есть много способов установки инфракрасных приборов.

Пассивные

Применяются в охранных системах. Главными достоинствами являются низкая цена и большой диапазон применения. Пассивные приборы анализируют изменения ИК излучения.

Активные

Принцип работы состоит из оценивания разницы интенсивности ИК луча, который вырабатывается излучателем. Излучатель и приёмник могут находиться в разных блоках и в одном. В первом случае охраняется только та часть территории, которая находится между ними.

Если оба прибора находятся в одном модуле, то используется специальный отражатель.

Также существуют адресные оптико-электронные приборы, которые передают сигнал ПКП и указывают уникальный для любого прибора код. Благодаря этому можно с точностью узнать место, где сработал датчик. Однако цена на такие устройства выше, но если вы хотите надежную систему, то такой вариант больше всех подходит.

Есть ещё один вид извещателей - адресно-аналоговый. Такой вариант передаёт оцифрованную информацию в ПКП, где решается о применении сигнала тревоги.

Существует несколько вариантов передачи данных: проводной и радиоканальный.

Охранные извещатели

Зоны нахождения этих устройств могут быть и объёмные, и поверхностные, и линейные. Любой из этих видов - датчик движения, получается, что находит движение на охраняемой территории.

Использование поверхностных приборов сдерживает блокировкой сооружений внутри помещения. Линейные обычно применяются для уличных территорий.

Оптико-электронные приборы негативны к наличию воздушных потоков и к посторонним источникам света.

Активные линейные устройства меньше остальных, зависимы от влияния внешних факторов. Но они трудны в настройке, тем более при применении устройств с большим радиусом действий.

Пожарные извещатели

Данный вид приборов разделяется на точеные и линейные извещатели . В первом случае устройство обладает дымовым блоком и представляет собой лабиринт, на концах которого передатчик и приёмник. Если внутрь проникает дым, то ИК излучение рассеивается и это отмечает приёмник.

Такие приборы применяются на многих объектах, в основном служебных, то есть офисы магазины и так далее. По виду отправки сигнала данных оптико-электронные извещатели делятся на пороговые, и адресно-аналоговые . А по способу соединения с устройствами пожарной системы разделяются на проводные и радиоканальные.

Такие приборы достаточно универсальны и помогают в обеспечении пожарной безопасности. Но для больших помещений данный вид извещателей применять лучше не стоит.

В таких случаях лучше подходят линейные оптико-электронные приборы. Они управляют плотностью воздуха с помощью обработки параметров ИК. Линейные извещатели включают в себя передатчик и приёмник и являются активными устройствами.

Популярные модели

Артон-ИПД 3.1М

Извещатель пожарный дымовой оптический точечный СПД-3.1 (ИПД-3.1М). Устройство предназначено для обнаружения возгораний в закрытых помещениях зданий и сооружений, сопровождающихся появлением дыма. По срабатыванию передаёт сигнал на ППК.

Рассчитан на непрерывную круглосуточную работу по постояннотоковому или знакопеременному двухпроводному шлейфу пожарной сигнализации. Номинальное напряжение питания шлейфа 12 или 24 В. Для работы извещателей с ППК по четырехпроводной схемой подключения извещателей применяется модуль согласования шлейфов МУШ-2.

Астра-7Б (ИО409-15Б)

Извещатель охранный объемный оптико-электронный. Предназначен для обнаружения проникновения в охраняемое пространство и формирование извещения о тревоге путем размыкания выходных контактов сигнального реле.

Устанавливается на потолке, зона обнаружения круговая объемная, максимальная высота установки до 5 метров. Микропроцессорный анализ сигнала, температурная компенсация, устойчивость к внешней засветке, контроль вскрытия корпуса, оптоэлектронное реле. Может работать при температурах от -30 до +50 С и влажности до 95%.

AMBER

Предназначен для обнаружения проникновения в охраняемое пространства закрытого помещения. Формирует сигнал тревоги путем размыкания контактов реле. Широко применяется в системах охранной сигнализации.

Фиксирует перемещение в зоне дальностью 12м и шириной 20м, угол обзора 90 градусов. Рекомендуемая высота установки 2,4м. Напряжение питания 12В, работает при температурах от -30 до +55С. Обнаруживает перемещение на скоростях 0,3..3 м/с.

Полезное видео

В ролике подробно объясняется устройство и принцип действия приборов на примере дымового автономного извещателя ДИП-34АВТ от компании .

Заключение

Оптико-электронные излучатели являются распространённым и эффективным компонентом для систем охранно-пожарной сигнализации. К их главным достоинствам относятся сравнительно низкая цена, универсальность, надёжность.

Главным ограничением по применению таких устройств является проблемы при работе в обстановке с большим содержанием пыли, то есть в производственных помещениях. Также оптико-электронные извещатели подвержены электромагнитными помехами.

Для контроля объема помещений чаще всего применяют инфракрасные извещатели. Это одни из самых распространенных типов технических средств безопасности, которые зарекомендовали себя как надежные устройства с доступной ценой. Пассивный инфракрасный извещатель предназначен для обнаружения движения злоумышленника в контролируемом объеме. Пассивными они называются потому, что реагируют на изменение параметров окружающей среды. Принцип их работы основан на измерении потока теплового излучения, т. е. с помощью пироэлемента устройство регистрирует изменение инфракрасного излучения, преобразует в электрический сигнал и производит анализ измеренных данных с помощью цифрового процессора. В результате вычислений процессор выдает решение о наличии или отсутствии в зоне обнаружения движения. Для этого на плате имеется реле с нормально-замкнутыми или нормально-разомкнутыми контактами.

Зона обнаружения, формируемая линзой Френеля, является важнейшим критерием при выборе извещателей для решения различного рода задач в зависимости от конфигурации защищаемого помещения - длины, ширины, высоты потолка, наличия помех и т. д. В большинстве случаев оптимальным решением является датчик с объемной зоной обнаружения; такие изделия оснащаются стандартной линзой, обеспечивающей максимальную дальность обнаружения около 12-15 метров и угол области обнаружения в горизонтальной плоскости 90° (например, или ). Для контроля просторных помещений идеальным вариантом будут потолочные объемные датчики, позволяющие защищать объем помещений на 360° вокруг собственной оси. При установке на высоте 5 метров диаметр зоны обнаружения может достигать 15 метров (). В помещениях, где установка ИК-извещателей с объемной зоной может повлечь некорректную работу с генерацией частых ошибочных срабатываний, целесообразно применять изделия с урезанной зоной обнаружения типа "штора", имеющей угол в горизонтальной плоскости 7°-10°. Таким образом, данные изделия генерируют обнаруживающую плоскость, "перекрывающую" охраняемый проем окна или двери. Отдельные устройства, например, могут регулировать угол в пределах 2°-16°. В частных домах и квартирах с постоянным нахождением в них домашних животных особенно целесообразно использовать подобные датчики типа "занавес" или "луч", линзы которых отсекают часть детектирующих лучей, позволяя, таким образом, игнорировать движение питомцев весом до 25 кг и размерами около 30х100 см. Для обеспечения требуемой зоны обнаружения требуется строго придерживаться правил монтажа с соблюдением необходимой высоты.

Условия эксплуатации также влияют на корректную работу пассивных оптико-электронных извещателей. Производители не рекомендуют монтировать инфракрасные датчики в непосредственной близости от отверстий вентканалов, окон и дверей, у которых могут создаваться конвекционные воздушные потоки, а также рядом с отопительными приборами. Несмотря на устойчивость к засветам освещенностью до 6500 люкс, крайне нежелательно прямое попадание излучения источников естественного и искусственного освещения. Для уменьшения влияния высоких значений температуры окружающей среды на стабильную работу в инфракрасных детекторах применяются термокомпенсационные схемы. В одном помещении возможно применение нескольких пассивных ИК-извещателей без риска возникновения ложных срабатываний. Многие модели поддерживают дискретную регулировку чувствительности.

Все представленные в данном разделе изделия имеют внешнюю световую индикацию активности и состояния питания датчика, которую можно отключить с помощью перемычки. От несанкционированного вскрытия корпуса защищает микропереключатель, установленный на плате. В линейке имеются устройства, рассчитанные на работу на улице и во взрывоопасных помещениях с соответствующей степенью защиты.

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

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

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

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

Виды извещателей

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

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

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

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

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

Преимущества оптико-электронных извещателей

К преимуществам ИК извещателей относится:

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

Недостатками ИК детекторов являются:

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

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

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

Принцип работы

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

Для попадания света на пироприемник используется фасеточная линза Френеля.

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

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

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

Конструкция извещателя

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

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

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

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

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

Особенности использования

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

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

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

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

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

ТОП-5 моделей

Pyronix

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

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

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

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

Optex

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

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

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

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