보안 감지기는 적외선(IR), 전파, 초음파입니다. 대형마트 비디오 감시 및 보안 시스템 적외선 보안 심장의 작동 원리

다양한 보안 감지기 중에서 적외선 모션 센서가 가장 일반적인 장치입니다. 적절한 가격그리고 효율성은 이 제품을 인기 있게 만든 특성입니다. 그리고 모두 19세기 초에 적외선이 발견되었다는 사실 덕분입니다.

이는 0.74-2000 미크론 범위의 가시적 적색광의 한계를 넘어섭니다. 광학적 특성물질은 매우 다양하며 조사 유형에 따라 달라집니다. 작은 물층은 IR 복사에 불투명합니다. 태양에서 나오는 적외선은 방출되는 전체 에너지의 50%를 차지합니다.

적용분야

적외선 모션 센서는 오랫동안 보안을 위해 사용되어 왔습니다. 그들은 구내에 있는 따뜻한 물체의 움직임을 기록하고 경보 신호를 제어판에 전송했습니다. 그들은 비디오 카메라 및 카메라와 결합되기 시작했습니다. 위반 사항이 발생하면 해당 사건이 기록되었습니다. 그런 다음 적용 범위가 확장되었습니다. 동물학자들은 연구 대상 동물을 통제하기 위해 카메라 트랩을 사용하기 시작했습니다.

무엇보다 IR 센서는 스마트 홈 시스템에서 존재감 센서 역할을 하는 데 사용된다. 온혈 물체가 장치 범위에 들어오면 실내 또는 실외의 조명이 켜집니다. 전기를 절약하고 사람들의 삶을 더 편리하게 만듭니다.

접근 제어 시스템에서 동작 감지기는 공공 건물의 문 개폐를 제어합니다. 전문가들에 따르면 IR 센서 시장은 향후 3~5년간 매년 20%씩 성장할 것으로 예상된다.

IR 모션 센서의 작동 원리

IR 감지기의 역할은 특정 지역의 적외선 방사를 모니터링하고 이를 배경 수준과 비교하며 분석 결과에 따라 메시지를 발행하는 것입니다.

보안용 IR 모션 센서는 능동형과 수동형 센서를 사용합니다. 전자는 제어를 위해 자체 송신기를 사용하여 장치의 적용 범위 내의 모든 것을 조사합니다. 수신기는 IR 방사선의 반사된 부분을 수신하고 그 특성에 따라 보안 구역 위반이 있었는지 여부를 판단합니다. 능동 센서는 수신 장치와 송신 장치가 분리된 결합형으로 물체의 주변을 모니터링하는 감지기입니다. 수동 장치에 비해 범위가 더 깁니다.

수동 적외선 모션 센서에는 방출기가 없으며 주변 IR 복사의 변화에 ​​반응합니다. 일반적으로 감지기에는 적외선을 감지할 수 있는 두 개의 민감한 요소가 있습니다. 프레넬 렌즈는 센서 앞에 설치되어 공간을 수십 개의 구역으로 나눕니다.

작은 렌즈는 공간의 특정 영역에서 방사선을 수집하여 민감한 요소로 보냅니다. 인접 영역을 제어하는 ​​인접 렌즈는 두 번째 센서에 방사선 플럭스를 보냅니다. 인근 지역의 방사선은 거의 동일합니다. 저울이 교란되거나 특정 임계값을 초과하는 경우 장치는 보안 영역을 위반했음을 제어판에 알립니다.

IR 센서 회로

각 제조사마다 고유한 특성이 있습니다. 개략도 IR 감지기이지만 기능적으로는 거의 동일합니다.

IR 센서에는 광학 시스템, 발열 감지 요소 및 신호 처리 장치가 있습니다.

광학계

최신 모션 센서의 작업 영역은 다양한 형태의 광학 시스템으로 인해 매우 다양합니다. 빔은 여러 평면에서 방사형 방향으로 장치에서 발산됩니다.

감지기에 이중 센서가 있으므로 모든 빔이 분기됩니다.

광학 시스템은 하나의 평면 또는 서로 다른 레벨의 여러 평면만 모니터링하는 방식으로 방향이 지정됩니다. 원형 또는 빔 방식으로 공간을 제어할 수 있습니다.

IR 센서의 광학 장치를 구성할 때 볼록한 플라스틱 컵의 다양한 프리즘 면을 나타내는 프레넬 렌즈가 자주 사용됩니다. 각 렌즈는 해당 공간 영역에서 IR 플럭스를 수집하여 PIR 요소로 보냅니다.

광학 시스템은 모든 렌즈의 선택성이 동일하도록 설계되었습니다. 요소로부터 발생하는 열로부터 곤충을 보호하기 위해 장치에는 밀봉된 챔버가 설치됩니다. 거울 광학은 거의 사용되지 않습니다. 이는 장치의 범위와 장치 가격을 크게 증가시킵니다.

발열성 요소

IR 센서에서 센서의 역할은 민감한 반도체 소자를 기반으로 한 초전기 변환기에 의해 수행됩니다. 2개의 센서로 구성되어 있습니다. 각각은 두 개의 인접한 빔으로부터 복사속을 받습니다. 동일한 균일한 배경으로 센서는 조용합니다. 불균형이 발생하면 한 구역에는 추가 열원이 나타나고 다른 구역에는 나타나지 않으며 센서가 작동됩니다.

신뢰성을 높이고 잘못된 경보를 줄이기 위해 최근 4중 PIR 요소가 사용되기 시작했습니다. 이로 인해 장치의 감도와 잡음 내성이 향상되었습니다. 그러나 이는 침입자를 확실하게 인식할 수 있는 거리를 감소시켰습니다. 이를 해결하려면 정밀광학을 사용해야 합니다.

신호 처리 블록

블록의 주요 임무는 간섭 배경에 대해 사람을 안정적으로 인식하는 것입니다.

그들은 매우 다양합니다:

  1. 태양 복사;
  2. 인공 IR 소스;
  3. 에어컨 및 냉장고;
  4. 동물;
  5. 공기 대류;
  6. 전자기 간섭;
  7. 진동.

분석을 위한 처리 장치는 초전 변환기의 출력 신호의 진폭, 모양 및 지속 시간을 사용합니다. 침입자의 영향으로 대칭형 양극성 신호가 발생합니다. 간섭은 처리 모듈에 비대칭 값을 생성합니다. 가장 간단한 버전에서는 신호 진폭이 임계값과 비교됩니다.

임계값을 초과하면 감지기는 제어판에 특정 신호를 보내 이를 보고합니다. 보다 복잡한 센서에서는 임계값을 초과하는 기간과 이러한 초과 횟수가 측정됩니다. 장치의 잡음 내성을 높이기 위해 자동 열 보상이 사용됩니다. 전체 온도 범위에 걸쳐 일정한 감도를 제공합니다.

신호 처리는 아날로그 및 디지털 장치에 의해 수행됩니다. 최신 장치에서는 디지털 신호 처리 알고리즘을 사용하기 시작하여 장치의 선택성이 향상되었습니다.

보안 경보에 IR 감지기를 사용하는 효과

그 효과는 주로 보안 사이트에서 센서 유형과 위치를 올바르게 선택했는지에 따라 달라집니다. 실외 및 실내용 패시브 IR 모션 센서는 특정 이동 속도에서 배경에 비해 따뜻한 물체의 움직임에 반응합니다. 저속에서는 인접 섹터의 적외선 복사 플럭스 변화가 너무 미미하여 배경 표류로 인식되고 보안 구역 위반에 반응하지 않습니다.

침입자가 보온성이 뛰어난 보호복을 입으면 IR 모션 센서가 반응하지 않아 주변 지역의 방사선 균형에 방해가 되지 않습니다. 그 사람은 배경 방사선과 합쳐질 것입니다.

침입자는 동작 감지기 빔을 따라 저속으로 움직이며, 이 경우 침입자는 침묵하는 경우가 많습니다.

흐름 변화는 장치를 트리거하기에 충분하지 않습니다. 특히 동물 보호 기능을 갖춘 감지기의 경우 더욱 그렇습니다. 애완동물의 출현에 대한 반응을 피하기 위해 민감도를 감소시킵니다.

적외선 센서를 올바르게 설치하는 것이 중요합니다. 건물의 구성에 따라 '커튼' 형태의 장치를 사용해야 하며 이를 반드시 이행해야 한다. 제조업체는 특정 높이에 장치를 설치할 것을 권장하므로 이 사항도 준수해야 합니다.

적외선 센서의 효율성을 높이기 위해 다른 원리로 작동하는 센서와 함께 사용됩니다.

일반적으로 고감도 전파탐지기를 추가하여 오경보율을 줄이고 신뢰성을 높인다. 도난 경보. 유리창 침투 방지 시 유리 파손에 대응하는 초음파 감지기가 추가로 설치됩니다.

결론

점차적으로 IR 센서는 더욱 복잡해지고 감도가 향상되며 선택성이 향상됩니다. 센서는 스마트 홈, 비디오 감시 및 출입 통제 시스템에 널리 사용됩니다. 다양한 장치와의 공유로 인해 센서의 소비자 속성이 증가했습니다. 그들은 장수할 운명이다.

비디오: 모션 센서, 작동 원리

21세기에는 모든 사람이 IR 센서에 익숙합니다. 공항과 상점의 문에 접근하면 문이 열립니다. 또한 움직임을 감지하고 보안 경보 시스템에서 경보음을 울립니다. 현재 보안 시설에 대한 무단 침입으로부터 건물을 보호하기 위해 수동 전기광학 적외선(IR) 감지기가 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 미적인 외관, 설치 용이성, 구성 및 유지 관리가 다른 감지 수단보다 우선시되는 경우가 많습니다.

수동형 광학 전자 적외선(IR) 감지기(모션 센서라고도 함)는 공간의 보호된(통제된) 부분에 사람이 침투했다는 사실을 감지하고 경보 신호를 생성하며 실행 릴레이의 접점을 열어(모니터링) 스테이션 릴레이), 경고 장비에 "경보" 신호를 전송합니다. 알림 전송 시스템(TPS)의 단말 장치(TD)나 화재 경보 제어판(PPKOP)을 경고 수단으로 사용할 수 있습니다. 그러면 위에서 언급한 장치(CU 또는 Control Panel)는 수신된 경보 알림을 다양한 데이터 전송 채널을 통해 중앙 모니터링 스테이션(CMS) 또는 로컬 보안 콘솔로 전송합니다.

PIR 모션 센서는 어떻게 작동합니까?

수동 광전자 IR 감지기의 작동 원리는 인체나 작은 동물뿐만 아니라 해당 분야의 모든 종류의 물체가 원인인 온도 배경의 적외선 복사 수준 변화에 대한 인식을 기반으로 합니다. 비전의.

수동 광전자 IR 감지기에서는 적외선 열 복사가 프레넬 렌즈에 닿은 후 렌즈의 광축에 위치한 민감한 초전 소자에 초점이 맞춰집니다(그림 1).

패시브 IR 감지기는 물체로부터 적외선 에너지 스트림을 수신하고 초전기 수신기에 의해 전기 신호로 변환되며, 이 신호는 증폭기와 신호 처리 회로를 통해 알람 드라이버의 입력으로 전송됩니다(그림 1)1.

패시브 IR 센서로 침입자를 감지하려면 다음 조건을 충족해야 합니다.

    침입자는 센서 민감도 영역의 빔을 가로 방향으로 교차해야 합니다.
    범죄자의 움직임은 특정 속도 범위 내에서 이루어져야 합니다.
    센서의 감도는 침입자의 신체 표면(옷의 영향을 고려)과 배경(벽, 바닥) 사이의 온도 차이를 등록하기에 충분해야 합니다.

패시브 IR 센서는 세 가지 주요 요소로 구성됩니다.

    센서의 방향성 패턴을 형성하고 공간 감도 영역의 모양과 유형을 결정하는 광학 시스템;
    인간의 열복사를 기록하는 파이로 수신기;
    움직이는 사람으로 인해 발생하는 신호를 자연 및 인공 간섭 배경에서 분리하는 파이로 수신기의 신호 처리 장치입니다.

프레넬 렌즈의 설계에 따라 수동 광전자 IR 감지기는 제어된 공간의 기하학적 치수가 다르며 체적 감지 영역, 표면 또는 선형 감지 영역을 사용할 수 있습니다. 이러한 감지기의 범위는 5~20m입니다. 모습이들 검출기는 그림 1에 나와 있습니다. 2.

광학계

최신 IR 센서는 다양한 방사 패턴이 가능한 것이 특징입니다. IR 센서의 감도 영역은 하나 또는 여러 평면에서 방사형 방향으로 센서에서 발산되는 다양한 구성의 광선 세트입니다. IR 감지기는 이중 초전기 수신기를 사용하기 때문에 수평면의 각 빔은 두 개로 분할됩니다.

감지기 감도 영역은 다음과 같습니다.

    작은 각도에 집중된 하나 또는 여러 개의 좁은 빔;
    수직면에 여러 개의 좁은 빔(방사형 장벽);
    수직면에 하나의 넓은 빔(단단한 커튼) 또는 다중 팬 커튼 형태;
    수평 또는 경사면에 있는 여러 개의 좁은 빔(표면 단일 계층 영역)
    여러 경사면에 있는 여러 개의 좁은 빔(체적 다중 계층 영역).
    이 경우 감도 영역의 길이(1m ~ 50m), 시야각(30° ~ 180°, 천장 센서의 경우 360°), 경사각을 광범위하게 변경할 수 있습니다. 각 빔(0°~90°)의 광선 수(1~수십개).

민감도 영역 형태의 다양하고 복잡한 구성은 주로 다음 요소에 기인합니다.

    작은 방, 긴 복도, 바닥 근처에 애완동물을 위한 데드존(골목)과 같은 특별한 모양의 민감도 영역 형성 등 다양한 구성의 방을 장비할 때 다양성을 보장하려는 개발자의 요구;
    보호된 볼륨에 걸쳐 IR 감지기의 균일한 감도를 보장해야 할 필요성.

균일한 감도 요구 사항에 대해 더 자세히 설명하는 것이 좋습니다. 다른 모든 조건이 동일할 때 초전 검출기 출력의 신호는 더 크며, 검출기의 감도 영역에서 침입자에 의한 중첩 정도가 커지고 빔 폭과 검출기까지의 거리가 작아집니다. 넓은 거리(10~20m)에서 침입자를 감지하려면 수직면의 빔 폭이 5°~10°를 초과하지 않는 것이 바람직합니다. 이 경우 사람이 빔을 거의 완전히 차단합니다. , 최대 감도를 보장합니다. 더 짧은 거리에서는 이 빔의 감지기 감도가 크게 증가하여 작은 동물 등에서 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다. 불균일한 감도를 줄이기 위해 여러 개의 비스듬한 빔을 형성하는 광학 시스템이 사용되며 IR 감지기는 사람 키보다 높은 높이에 설치됩니다. 따라서 감도 영역의 전체 길이는 여러 영역으로 나뉘며 일반적으로 감지기에 "가장 가까운" 빔은 감도를 줄이기 위해 더 넓어집니다. 이는 거리에 따라 거의 일정한 감도를 보장하여 한편으로는 잘못된 경보를 줄이는 데 도움이 되고, 다른 한편으로는 감지기 근처의 데드존을 제거하여 감지 능력을 향상시킵니다.

IR 센서의 광학 시스템을 구성할 때 다음을 사용할 수 있습니다.

    프레넬 렌즈는 여러 개의 프리즘 렌즈 세그먼트가 찍혀 있는 플라스틱 판인 면처리된(분할된) 렌즈입니다.
    거울 광학 - 여러 개의 특별한 모양의 거울이 센서에 설치되어 열 복사를 초전기 감지기에 집중시킵니다.
    거울과 프레넬 렌즈를 모두 사용하는 광학 결합.
    대부분의 PIR 센서는 프레넬 렌즈를 사용합니다. 프레넬 렌즈의 장점은 다음과 같습니다.
    이를 기반으로 한 검출기 설계의 단순성;
    저렴한 가격;
    교환 가능한 렌즈를 사용하여 다양한 응용 분야에서 하나의 센서를 사용할 수 있는 능력.

일반적으로 프레넬 렌즈의 각 세그먼트는 자체 방사 패턴 빔을 형성합니다. 용법 현대 기술렌즈 제조를 통해 각 렌즈 세그먼트의 매개변수(세그먼트 영역, 경사각 및 파이로 수신기까지의 거리, 투명도, 반사율, 초점 흐림 정도)의 선택 및 최적화로 인해 모든 광선에 대해 거의 일정한 감지기 감도를 보장할 수 있습니다. . 최근에는 복잡하고 정밀한 기하학적 구조의 프레넬 렌즈 제조 기술이 완성되어 표준 렌즈에 비해 수집된 에너지가 30% 증가하고 이에 따라 장거리에 있는 사람으로부터 유용한 신호 수준이 증가합니다. 최신 렌즈를 만드는 재료는 백색광으로부터 파이로 수신기를 보호합니다. IR 센서의 만족스럽지 못한 작동은 센서의 전기 부품 가열로 인한 열 흐름, 민감한 초전기 감지기에 떨어지는 곤충, 감지기 내부 부품의 적외선 복사 재반사 등의 영향으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 효과를 제거하기 위해 최신 세대의 IR 센서는 예를 들어 PYRONIX 및 C&K의 새로운 IR 센서에서 렌즈와 파이로 수신기(밀봉된 광학 장치) 사이에 특수 밀봉된 챔버를 사용합니다. 전문가에 따르면 현대의 하이테크 프레넬 렌즈는 광학 특성이 거울 광학에 비해 실질적으로 열등하지 않습니다.

광학 시스템의 유일한 요소인 미러 광학은 거의 사용되지 않습니다. 거울 광학을 갖춘 IR 센서는 예를 들어 SENTROL 및 ARITECH에서 생산됩니다. 거울 광학의 장점은 초점을 더 정확하게 맞출 수 있고 결과적으로 감도가 높아져 장거리에서 침입자를 감지할 수 있다는 것입니다. 다중 세그먼트 미러를 포함하여 특수한 모양의 여러 미러를 사용하면 거의 일정한 거리 감도를 제공할 수 있으며, 장거리 감도는 단순한 프레넬 렌즈보다 약 60% 더 높습니다. 거울 광학을 사용하면 센서 설치 장소 바로 아래에 위치한 근거리 구역(소위 방해 행위 방지 구역)을 보호하는 것이 더 쉽습니다. 교체 가능한 프레넬 렌즈와 유사하게 거울 광학 장치가 있는 IR 센서에는 교체 가능한 분리형 거울 마스크가 장착되어 있습니다. 이를 사용하면 필요한 민감도 영역 모양을 선택할 수 있고 센서를 보호 구역의 다양한 구성에 맞게 조정할 수 있습니다. .

최신 고품질 IR 감지기는 프레넬 렌즈와 거울 광학 장치의 조합을 사용합니다. 이 경우 프레넬 렌즈를 사용하여 중간 거리에 감도 영역을 형성하고 미러 광학을 사용하여 센서 아래에 변조 방지 영역을 형성하고 매우 긴 감지 거리를 제공합니다.

파이로 수신기:

광학 시스템은 IR 복사를 초전기 수신기에 집중시킵니다. IR 센서는 사람의 체온과 배경 온도 사이의 수십도의 차이를 기록할 수 있는 초고감도 반도체 초전기 변환기를 사용합니다. 온도 변화는 전기 신호로 변환되며, 적절한 처리 후에 경보가 발생합니다. IR 센서는 일반적으로 이중(차동, DUAL) 발열체를 사용합니다. 이는 인체에 ​​의한 것인지, 예를 들어 방의 난방에 의한 것인지 여부에 관계없이 단일 발열체가 모든 온도 변화에 동일한 방식으로 반응하여 잘못된 경보의 빈도가 증가하기 때문입니다. . 차동 회로에서는 한 불꽃 요소의 신호가 다른 신호에서 차감되므로 배경 온도 변화와 관련된 간섭을 크게 억제할 수 있을 뿐만 아니라 빛과 전자기 간섭의 영향을 크게 줄일 수 있습니다. 움직이는 사람의 신호는 사람이 감도 영역의 빔을 교차할 때만 이중 초전 소자의 출력에 나타나며 정현파 주기에 가까운 거의 대칭적인 양극 신호입니다. 이러한 이유로 이중 초전 소자의 빔 자체는 수평면에서 두 개로 분할됩니다. IR 센서의 최신 모델에서는 잘못된 경보의 빈도를 더욱 줄이기 위해 4중 발열체(QUAD 또는 DOUBLE DUAL)가 사용됩니다. 이는 하나의 센서에 위치한 2개의 이중 초전기 센서입니다(일반적으로 하나가 다른 하나 위에 배치됨). 이러한 파이로 수신기의 관측 반경은 서로 다르기 때문에 두 파이로 수신기에서 동시에 잘못된 경보의 로컬 열원이 관찰되지 않습니다. 이 경우 파이로 수신기 배치의 기하학적 구조와 연결 회로는 사람의 신호가 반대 극성을 갖도록 선택되고 전자기 간섭은 동일한 극성의 두 채널에서 신호를 발생시켜 억제됩니다. 이런 종류의 간섭. 4중 초전소의 경우 각 빔은 4개로 분할되므로(그림 2 참조) 동일한 광학 장치를 사용할 때 최대 감지 거리는 대략 절반으로 줄어듭니다. 안정적인 감지를 위해서는 사람의 키에 따라 두 개의 초전기에서 두 빔을 모두 차단해야 하기 때문입니다. 탐지기. 더 좁은 빔을 형성하는 정밀 광학 장치를 사용하면 4중 발열체의 감지 거리를 늘릴 수 있습니다. 이 상황을 어느 정도 수정하는 또 다른 방법은 PARADOX가 센서에 사용하는 복잡하게 얽힌 기하학적 구조를 가진 발열체를 사용하는 것입니다.

신호 처리 블록

파이로 수신기의 신호 처리 장치는 간섭 배경에 대해 움직이는 사람의 유용한 신호를 안정적으로 인식하도록 보장해야 합니다. IR 센서의 경우 잘못된 경보를 유발할 수 있는 주요 간섭 유형 및 소스는 다음과 같습니다.

    열원, 에어컨 및 냉장 장치;
    기존의 공기 이동;
    태양 복사인공 광원;
    전자기 및 무선 간섭(전기 모터, 전기 용접, 전력선, 강력한 무선 송신기, 정전기 방전이 포함된 차량)
    충격과 진동;
    렌즈의 열 스트레스;
    곤충과 작은 동물.

간섭 배경에 대한 유용한 신호의 처리 장치 식별은 초전 검출기 출력의 신호 매개변수 분석을 기반으로 합니다. 이러한 매개변수는 신호 크기, 모양 및 지속 시간입니다. IR 센서 감도 영역의 빔을 가로지르는 사람의 신호는 거의 대칭적인 양극성 신호이며, 지속 시간은 침입자의 이동 속도, 센서까지의 거리, 빔 폭에 따라 달라지며 기록된 이동 속도 범위는 0 ,1...7 m/s로 약 0.02...10 s입니다. 간섭 신호는 대부분 비대칭이거나 유용한 신호와 지속 시간이 다릅니다(그림 3 참조). 그림에 표시된 신호는 매우 대략적이지만 실제로는 모든 것이 훨씬 더 복잡합니다.

모든 센서가 분석하는 주요 매개변수는 신호 크기입니다. 가장 간단한 센서에서는 이 기록된 매개변수가 유일한 매개변수이며 신호를 특정 임계값과 비교하여 분석이 수행됩니다. 이는 센서의 감도를 결정하고 잘못된 경보의 빈도에 영향을 미칩니다. 잘못된 경보에 대한 저항력을 높이기 위해 간단한 센서는 펄스 계산 방법을 사용합니다. 이 방법은 신호가 임계값을 초과한 횟수(즉, 본질적으로 침입자가 빔을 몇 번이나 교차했는지 또는 침입자가 교차한 빔의 수)를 계산합니다. 이 경우 임계값이 처음 초과될 때는 경보가 발생하지 않지만 특정 시간 내에 초과 횟수가 지정된 값(일반적으로 2...4)보다 커지는 경우에만 경보가 발생합니다. 펄스 카운팅 방법의 단점은 감도 저하인데, 이는 침입자가 하나의 빔만 통과할 수 있는 단일 커튼 등과 같은 감도 영역이 있는 센서의 경우 특히 두드러집니다. 반면, 펄스를 계산할 때 반복적인 간섭(예: 전자기 또는 진동)으로 인해 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다.

더 복잡한 센서에서 처리 장치는 차동 초전 수신기의 출력에서 ​​신호 모양의 양극성과 대칭성을 분석합니다. 이러한 처리의 구체적인 구현과 이를 지칭하는 데 사용되는 용어는 제조업체마다 다를 수 있습니다. 처리의 핵심은 신호를 두 개의 임계값(양수 및 음수)과 비교하고 경우에 따라 서로 다른 극성의 신호 크기와 지속 시간을 비교하는 것입니다. 양수 및 음수 임계값 초과를 별도로 계산하는 방법과 이 방법을 조합하는 것도 가능합니다.

신호 기간 분석은 신호가 특정 임계값을 초과하는 시간을 측정하는 직접적인 방법으로 수행하거나 "플로팅"을 사용하는 것을 포함하여 파이로 수신기 출력의 신호를 필터링하여 주파수 영역에서 수행할 수 있습니다. ” 임계값은 주파수 분석 범위에 따라 달라집니다.

IR 센서의 성능을 향상시키기 위해 설계된 또 다른 처리 유형은 자동 열 보상입니다. 온도 범위 환경 25°С...35°С에서는 인체와 배경 사이의 열 대비 감소로 인해 파이로 수신기의 감도가 감소합니다. 온도가 더 증가하면 감도가 다시 증가하지만 "반대 부호"입니다. 소위 "기존" 열 보상 회로에서는 온도가 측정되고 온도가 상승함에 따라 이득도 자동으로 증가합니다. "참" 또는 "양방향" 보상을 사용하면 25°C~35°C 이상의 온도에 대한 열 대비 증가가 고려됩니다. 자동 온도 보상을 사용하면 넓은 온도 범위에서 IR 센서의 거의 일정한 감도가 보장됩니다.

나열된 유형의 처리는 아날로그, 디지털 또는 결합된 수단으로 수행될 수 있습니다. 최신 IR 센서에서는 ADC 및 신호 프로세서가 포함된 특수 마이크로 컨트롤러를 사용하는 디지털 처리 방법을 점점 더 많이 사용하기 시작하고 있습니다. 이를 통해 신호의 미세 구조를 세부적으로 처리하여 배경 잡음과 더 잘 구별할 수 있습니다. 최근에는 아날로그 요소를 전혀 사용하지 않는 완전 디지털 IR 센서가 개발되었다는 보고가 있습니다.
알려진 바와 같이, 유용하고 간섭하는 신호의 무작위 특성으로 인해 최상의 처리 알고리즘은 통계 솔루션 이론을 기반으로 하는 알고리즘입니다.

IR 감지기용 기타 보호 요소

전문가용 IR 센서는 소위 마스킹 방지 회로를 사용합니다. 문제의 본질은 침입자가 먼저(시스템이 무장되지 않은 경우) 센서의 입력 창 위에 테이프를 붙이거나 페인팅함으로써 기존 IR 센서를 비활성화할 수 있다는 것입니다. IR 센서를 우회하는 이러한 방법을 방지하기 위해 마스킹 방지 방식이 사용됩니다. 이 방법은 마스크나 반사 장애물이 센서로부터 짧은 거리(3~30cm)에 나타날 때 트리거되는 특수 IR 방사 채널의 사용을 기반으로 합니다. 안티마스킹 회로는 시스템이 해제된 동안에도 계속 작동합니다. 특수 감지기에 의해 마스킹 사실이 감지되면 이에 대한 신호가 센서에서 제어판으로 전송되지만 시스템을 가동할 때까지 경보가 울리지 않습니다. 이 순간 운영자에게 마스킹에 대한 정보가 제공됩니다. 또한, 이 마스킹이 우발적(큰 곤충, 센서 근처에 한동안 큰 물체의 출현 등)으로 발생하고 알람이 설정될 때 자동으로 지워진 경우 알람 신호가 발행되지 않습니다.

거의 모든 최신 IR 감지기에 장착된 또 다른 보안 요소는 센서 하우징을 열거나 침입하려는 시도를 알리는 접촉식 변조 센서입니다. 변조 및 마스킹 센서 릴레이는 별도의 보안 루프에 연결됩니다.

작은 동물로부터 발생하는 IR 센서를 제거하기 위해 바닥부터 약 1m 높이까지 데드존(Pet Alley)이 있는 특수 렌즈를 사용하거나 특수 신호 처리 방법을 사용합니다. 특별한 신호 처리를 통해 총 체중이 7~15kg을 초과하지 않고 센서에 2m 이상 접근할 수 없는 경우에만 동물을 무시할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 보호 구역이라면 그러한 보호는 도움이 되지 않을 것입니다.

전자기 및 무선 간섭으로부터 보호하기 위해 조밀한 표면 장착 및 금속 차폐가 사용됩니다.

감지기 설치

수동 광전자 IR 감지기는 다른 유형의 감지 장치에 비해 한 가지 놀라운 장점을 가지고 있습니다. 설치, 구성 및 작업이 쉽습니다. 유지. 이 유형의 감지기는 내력벽의 평평한 표면이나 방의 모서리에 설치할 수 있습니다. 천장에 감지기가 설치되어 있습니다.

이러한 감지기를 올바르게 선택하고 전술적으로 올바르게 사용하는 것은 장치와 전체 보안 시스템의 안정적인 작동을 위한 열쇠입니다!

특정 물체를 보호하기 위해 센서의 유형과 수를 선택할 때 침입자의 가능한 경로와 침투 방법, 필요한 감지 신뢰성 수준을 고려해야 합니다. 센서 구입, 설치 및 운영 비용; 물체의 특징; 전술적 명세서센서 IR 패시브 센서의 특징은 다용도성입니다. 이를 사용하면 창문, 진열장, 카운터, 문, 벽, 천장, 칸막이, 금고 및 개별 물체 등 다양한 방, 구조물 및 물체의 접근 및 진입을 차단할 수 있습니다. , 복도, 방 볼륨. 더욱이 어떤 경우에는 각 구조물을 보호하기 위해 많은 수의 센서가 필요하지 않으며 필요한 민감도 영역 구성을 갖춘 하나 이상의 센서를 사용하는 것으로 충분할 수도 있습니다. IR 센서 사용의 몇 가지 기능을 살펴보겠습니다.

IR 센서를 사용하는 일반적인 원리는 민감도 영역의 광선이 침입자의 의도된 이동 방향에 수직이어야 한다는 것입니다. 센서 설치 위치는 보호 영역에 빔을 차단하는 큰 물체(예: 가구, 관엽 식물). 방의 문이 안쪽으로 열리는 경우 침입자를 가릴 수 있는 가능성을 고려해야 합니다. 열린 문. 데드 스팟을 제거할 수 없는 경우 여러 센서를 사용해야 합니다. 개별 물체를 차단하는 경우 민감도 영역의 광선이 보호 대상에 대한 가능한 모든 접근을 차단하도록 센서를 설치해야 합니다.

문서에 명시된 허용 서스펜션 높이 범위(최소 및 최대 높이)를 준수해야 합니다. 이는 특히 경사진 빔이 있는 방사 패턴에 적용됩니다. 서스펜션 높이가 최대 허용치를 초과하면 원거리 구역의 신호가 감소하고 센서 앞의 데드존이 증가하지만, 서스펜션 높이가 허용되는 최소값보다 작으면 감지 범위가 감소하는 동시에 센서 아래의 데드존이 줄어듭니다.

1. 체적 감지 영역(그림 3, a, b)이 있는 감지기는 일반적으로 실내 구석에 2.2~2.5m 높이에 설치되며, 이 경우 실내 공간을 고르게 덮습니다. 보호된 방.

2. 천장이 2.4m에서 3.6m 사이인 높은 방에서는 천장에 감지기를 설치하는 것이 바람직합니다.이 감지기는 감지 영역이 더 조밀하고(그림 3, c) 작동이 기존 가구의 영향을 덜 받습니다.

3. 표면 감지 영역이 있는 감지기(그림 4)는 비영구 벽, 문 또는 창문 개구부와 같은 주변을 보호하는 데 사용되며 귀중품에 대한 접근을 제한하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이러한 장치의 감지 영역은 선택적으로 개구부가 있는 벽을 따라 향해야 합니다. 일부 감지기는 개구부 바로 위에 설치할 수 있습니다.

4. 선형 감지 영역이 있는 감지기(그림 5)는 길고 좁은 복도를 보호하는 데 사용됩니다.

IR 감지기를 속이는 방법

IR 수동 동작 감지 방식의 초기 단점은 사람의 온도가 주변 물체와 확연히 달라야 한다는 것입니다. 실내 온도가 36.6°이면 감지기가 벽이나 가구와 사람을 구별하지 못합니다. 더 나쁜 것은 실내 온도가 36.6°에 가까울수록 감지기의 감도가 더 나빠진다는 것입니다. 대부분의 최신 장치는 30°에서 45°까지 온도에서 게인을 증가시켜 이 효과를 부분적으로 보상합니다(예, 감지기는 반대 온도 차이에서도 성공적으로 작동합니다. 방이 +60°이면 감지기는 온도 조절 덕분에 사람을 쉽게 감지합니다. 시스템에서는 인체가 약 37°의 온도를 유지합니다. 따라서 외부 온도가 약 36°(남부 국가에서 흔히 볼 수 있음)이면 감지기가 문을 매우 잘 열지 않거나 반대로 감도가 매우 높기 때문에 약간의 바람에도 반응합니다.

또한, 손과 얼굴이 튀어나오지 않도록 상온에 있는 물체(판지)로 IR 감지기를 차단하거나, 두꺼운 털코트와 모자를 착용하고 충분히 천천히 걸으면, IR 감지기는 이렇게 작고 느린 교란을 감지하지 못합니다.

인터넷에는 강력한 IR 램프와 같은 더 이국적인 권장 사항도 있습니다. 이 램프를 천천히 켜면(일반 조광기를 사용하여) IR 감지기가 규모를 벗어나게 되며, 그 후에는 아무런 조치 없이도 그 앞으로 걸어갈 수 있습니다. 모피 코트. 그러나 이 경우 좋은 IR 감지기는 오작동 신호를 제공한다는 점에 유의해야 합니다.

마지막으로 IR 감지기의 가장 잘 알려진 문제는 마스킹입니다. 시스템이 해제되면 낮 시간 동안 업무 시간 동안 방문자로서 원하는 장소(예: 상점)에 와서 아무도 보고 있지 않은 순간을 포착하여 IR 감지기를 작은 조각으로 차단합니다. 불투명한 접착 필름으로 덮거나 스프레이 페인트로 채웁니다. 이것은 그곳에서 직접 일하는 사람에게 특히 편리합니다. 가게 주인은 낮에는 탐지기를 조심스럽게 막고 밤에는 창문을 통해 올라가서 모든 것을 꺼낸 다음 모든 것을 제거하고 경찰에 전화했습니다. 공포에 질려 강도를 당했지만 경보가 작동하지 않았습니다.

이러한 마스킹을 방지하기 위해 다음과 같은 기술 기법이 존재합니다.

    1. 결합된(IR + 마이크로파) 센서에서는 마이크로파 센서가 반사된 큰 무선 신호(누군가가 감지기에 매우 가까이 다가왔거나 직접 손을 뻗음)를 감지하고 IR 센서가 신호 생성을 중단한 경우 오류 신호를 발행할 수 있습니다. . 대부분의 경우 실생활이는 범죄자의 악의적 의도가 아니라 직원의 과실을 의미합니다. 예를 들어 높은 상자 더미가 탐지기를 차단했습니다. 그러나 악의적인 의도와 상관없이 감지기가 차단되면 이는 장애이며 이러한 "오작동" 신호는 매우 적절합니다.

    2. 일부 제어판에는 감지기를 해제한 후 움직임을 감지할 때 제어 알고리즘이 있습니다. 즉, 누군가가 센서 앞을 지나가고 정상적인 "움직임이 있습니다" 신호를 보낼 때까지 신호가 없으면 오작동으로 간주됩니다. 이 기능은 그다지 편리하지 않습니다. 왜냐하면 오늘은 아무도 들어가지 않을 건물조차도 모든 건물이 무장 해제되는 경우가 많기 때문입니다. 그러나 저녁에 건물을 다시 무장시키려면 모든 건물에 들어가야 한다는 것이 밝혀졌습니다. 낮 동안 아무도 없었던 방에서 센서 앞에서 손을 흔들면 제어판에서 센서가 작동하는지 확인하고 시스템을 활성화할 수 있습니다.

    3. 마지막으로 "근거리 영역"이라는 기능이 있습니다. 이 기능은 한때 러시아 GOST의 요구 사항에 포함되었으며 종종 "마스킹 방지"라고 잘못 불립니다. 아이디어의 본질: 감지기는 아래에 사각지대가 없도록 일반적으로 감지기 아래, 별도의 거울 또는 특별한 까다로운 렌즈를 똑바로 내려다보는 추가 센서를 가져야 합니다. (대부분의 탐지기는 시야각이 제한되어 있으며 일반적으로 앞쪽을 향하고 아래쪽으로 60도를 향하고 있으므로 탐지기 바로 아래, 바닥에서 벽에서 약 1m 떨어진 곳에 작은 사각지대가 있습니다.) 교활한 적은 어떻게든 그럴 것이라고 믿어집니다. 이 데드 존에 들어가서 거기에서 IR 센서의 렌즈를 차단 (마스크) 한 다음 뻔뻔스럽게 방 전체를 돌아 다닐 수 있습니다. 실제로 감지기는 일반적으로 센서의 감도 영역을 우회하지 않고는 이 데드존에 들어갈 수 없도록 설치됩니다. 글쎄, 아마도 벽을 통과할 수도 있지만 추가 렌즈는 벽을 통과하는 범죄자를 막는 데 도움이 되지 않습니다.

간섭 및 허위 경보

수동형 광전자 IR 감지기를 사용할 때는 다양한 유형의 간섭으로 인해 잘못된 경보가 발생할 가능성을 염두에 둘 필요가 있습니다.

열, 빛, 전자기 또는 진동 특성의 간섭으로 인해 IR 센서의 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다. 최신 IR 센서는 이러한 영향으로부터 높은 수준의 보호 기능을 갖추고 있음에도 불구하고 다음 권장 사항을 준수하는 것이 좋습니다.

    공기 흐름과 먼지로부터 보호하기 위해 센서를 공기 흐름 소스(환기, 열린 창) 가까이에 배치하는 것은 권장되지 않습니다.
    센서가 햇빛이나 밝은 빛에 직접 노출되지 않도록 하십시오. 설치 위치를 선택할 때 이른 아침이나 일몰 시, 태양이 수평선보다 낮을 때 짧은 시간 동안 빛에 노출될 가능성 또는 외부를 지나가는 차량의 헤드라이트에 노출될 가능성을 고려해야 합니다.
    무장 중에는 강력한 전자기 간섭의 원인, 특히 백열등을 기반으로 하지 않는 광원(형광등, 네온, 수은, 나트륨 램프;
    진동의 영향을 줄이려면 자본이나 지지 구조물에 센서를 설치하는 것이 좋습니다.
    센서를 열원(라디에이터, 난로) 및 움직이는 물체(식물, 커튼)에 애완동물이 있는 쪽으로 향하게 하는 것은 권장되지 않습니다.

열 간섭은 태양 복사에 노출되었을 때 온도 배경의 가열, 난방 시스템의 라디에이터, 에어컨 및 통풍구의 작동으로 인한 대류 공기 흐름으로 인해 발생합니다.
전자기 간섭 - 감지기 전자 부품의 개별 요소에 대한 전기 및 무선 방출 소스의 간섭으로 인해 발생합니다.
외부 간섭은 감지기 감지 영역에서 작은 동물(개, 고양이, 새)의 움직임과 관련됩니다. 수동 광전자 IR 감지기의 정상적인 작동에 영향을 미치는 모든 요소를 ​​더 자세히 고려해 보겠습니다.

열 간섭

이는 주변 온도 배경의 변화가 특징인 가장 위험한 요소입니다. 태양 복사에 노출되면 방 벽의 개별 부분 온도가 국부적으로 증가합니다.

대류 간섭은 움직이는 기류의 영향으로 인해 발생합니다. 예를 들어 창문이 열려 있는 외풍, 균열 등으로 인해 발생합니다. 창문 개구부, 가정용 난방 장치 (라디에이터 및 에어컨) 작동 중에도 마찬가지입니다.

전자기 간섭

이는 측정 및 가정용 장비, 조명, 전기 모터 및 무선 전송 장치와 같은 전기 및 무선 방사선원이 켜질 때 발생합니다. 강한 간섭은 번개로 인해 발생할 수도 있습니다.

외부 간섭

바퀴벌레, 파리, 말벌과 같은 작은 곤충은 수동형 광학-전자 IR 감지기의 고유한 간섭 원인이 될 수 있습니다. 프레넬 렌즈를 따라 직접 움직일 경우 이러한 유형의 감지기에서 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다. 감지기 내부로 들어가 초전 소자 위를 직접 기어 다닐 수 있는 소위 집개미도 위험합니다.

IR 센서를 개선하는 방법

지난 10년 동안 거의 모든 IR 보안 감지기에는 상당히 강력한 마이크로프로세서가 탑재되어 있어 무작위 간섭에 덜 취약해졌습니다. 감지기는 신호의 반복성과 특성 매개변수, 배경 신호 레벨의 장기 안정성을 분석할 수 있으며, 이를 통해 간섭에 대한 내성이 크게 향상됩니다.

IR 센서는 원칙적으로 불투명 스크린 뒤에 있는 범죄자에 대해 무방비 상태이지만 실내 온도 조절 장비의 열 흐름과 외부 조명(창을 통한)의 영향을 받기 쉽습니다. 반대로 마이크로파(무선) 모션 센서는 잘못된 신호를 생성하여 보호 구역 외부의 무선 투명 벽 뒤의 움직임을 감지할 수 있습니다. 또한 무선 간섭에 더 취약합니다. 결합된 IR + 마이크로파 감지기는 허위 경보의 가능성을 크게 줄이는 "AND" 구성표와 특히 중요한 건물에 대한 "OR" 구성표에 따라 사용할 수 있으며 실질적으로 이를 극복할 가능성을 제거합니다.

IR 센서는 작은 사람과 큰 개를 구별하지 못합니다. 4영역 센서와 특수 렌즈를 사용하여 작은 물체의 움직임에 대한 감도가 크게 감소되는 센서가 많이 있습니다. 이 경우, 키가 큰 사람과 키가 작은 개로부터의 신호는 어느 정도 확률적으로 구별될 수 있습니다. 원칙적으로 웅크린 십대와 뒷다리에 서있는 애마를 완전히 구별하는 것은 불가능하다는 것을 잘 이해해야합니다. 그럼에도 불구하고 잘못된 경보가 발생할 가능성은 크게 줄어들 수 있습니다.

몇 년 전에는 64개의 민감한 영역이 있는 훨씬 더 복잡한 센서가 등장했습니다. 실제로 이것은 8 x 8 요소 매트릭스를 갖춘 간단한 열화상 장비입니다. 강력한 프로세서가 장착된 이러한 IR 센서는 움직이는 따뜻한 표적까지의 크기와 거리, 이동 속도와 방향을 결정할 수 있습니다. 10년 전에 이러한 센서는 유도 미사일 기술의 정점으로 간주되었으며 현재는 일반적인 도둑으로부터 보호하는 데 사용됩니다.

설치 오류

수동 광전자 IR 감지기의 부정확하거나 잘못된 작동의 특별한 위치는 이러한 유형의 장치 설치 작업을 수행할 때 설치 오류로 인해 발생합니다. 주의하자 생생한 예실제로 이를 방지하려면 IR 감지기를 잘못 배치해야 합니다.

그림에서. 6a; 그림 7a와 8a는 감지기의 올바른 설치를 보여줍니다. 이 방법으로만 설치하면 되며 다른 방법으로는 설치할 수 없습니다!

그림 6b, c에서; 7 b, c 및 8 b, c는 수동 광전자 IR 감지기의 잘못된 설치에 대한 옵션을 제시합니다. 이 설치를 사용하면 "경보" 신호를 보내지 않고도 보호 구역에 대한 실제 침입을 놓칠 수 있습니다.

지나가는 차량의 헤드라이트뿐만 아니라 직사광선이나 반사광선에 노출되는 방식으로 수동 광전자 감지기를 설치하지 마십시오.
감지기 감지 영역을 가리키지 마십시오. 발열체외풍으로 인해 변동될 수 있는 커튼 및 커튼의 난방 및 에어컨 시스템.
전자기 방사선원 근처에 수동 광전자 감지기를 배치하지 마십시오.
제품과 함께 제공된 밀봉재를 사용하여 수동 광전자 IR 감지기의 모든 구멍을 밀봉합니다.
보호 구역에 존재하는 곤충을 파괴하십시오.

현재 작동 원리, 범위, 디자인 및 성능 특성이 다른 매우 다양한 탐지 도구가 있습니다.

수동 광전자 IR 감지기와 설치 위치를 올바르게 선택하는 것은 보안 경보 시스템의 안정적인 작동의 핵심입니다.

다운로드:
1. 애완동물 보호 IR 감지기 - 이 콘텐츠에 액세스하려면 또는
2. 광학적 검출 수단 - 또는

이러한 보안 감지기는 보호된 건물 내부의 움직임, 표면, 통로, 개방 구역 및 외부 경계의 추가 차단을 감지하는 데 사용됩니다. 그렇지 않으면 호출되기도 합니다. 모션 센서. 분류부터 시작해 보겠습니다. 여기서 논의되는 검출기는 다음과 같이 분류됩니다.

  • 감지 영역 유형 - 체적, 표면, 선형
  • 작동 원리 - 적외선(IR), 전파, 초음파.
  • 시공 - 벽, 천장, 외부용, 내부 설치용

특정 검출기는 이러한 각 범주에 의해 동시에 특성화됩니다.

적외선(IR) 체적 감지기, 수동형

감지 영역은 체적입니다(그림 1 참조). 이러한 체적 감지 영역은 벽 장착형 감지기에 내재되어 있다는 점에 유의해야 합니다. 위는 측면도(수직면)이고, 아래는 평면도(수평면)입니다.

실내 온도와 온도가 다른 물체가 감지 영역의 구성 및 크기를 결정하는 구역을 통과하면 경보 신호가 생성됩니다. 따라서 특성은 체적, 적외선(즉, 열)을 나타냅니다. 그리고 그러한 감지기는 아무것도 방출하지 않고 "수신"만 작동하기 때문에 수동적이라고 불립니다. 따라서 디자인은 단일 블록입니다. 일반적으로 모든 적외선 체적 감지기는 수동형입니다.

적외선(IR) 표면 감지기, 선형

체적 측정 외에도 IR 보안 감지기는 표면 감지 영역인 "커튼"과 선형인 "빔"을 가질 수도 있습니다. 표면 보안 적외선 센서에는 그림 2에 표시된 감지 영역이 있습니다(모두 그림 1과 유사). 다이어그램의 선형 영역의 경우 광선을 제공하지 않습니다. 이는 위쪽이나 측면에서 나오는 광선입니다. 대략 그림 2의 아래쪽과 같습니다.

표면 선형 적외선 센서의 작동 원리는 IR 체적 감지기와 유사합니다. 또한 다수의 선형 감지기는 능동 작동 원리를 갖습니다. 두 개의 보안 장치, 즉 송신기와 수신기로 구성됩니다. 이미터에서 생성된 IR 빔을 이물질이 통과하면 수신기에서 경보 신호가 생성됩니다.

적외선 보안 감지기에 대해 언급된 내용을 요약하기 위해 단점으로 분류될 수 있는 다음과 같은 특징을 언급합니다.

  • 보안 적외선 센서는 지지 구조의 견고성에 매우 중요합니다. 진동이 있을 경우 잘못된 경보가 발생할 수 있습니다. 보안 적외선(IR) 센서는 영구 구조물에 설치해야 합니다.
  • 대류(열) 전류 또는 가변 강도의 광원이 적외선 센서의 감지 영역에 있는 경우 자발적인 트리거링도 가능합니다. 적외선 체적 센서를 설치할 때 히터와 창문의 위치를 ​​고려해야 합니다.
  • IR 체적 검출기의 감지 영역에 있는 모든 물체는 그 뒤에(감지기 반대편) 움직이는 물체를 감지할 수 없는 "그림자 영역"을 형성합니다. 결과적으로, 예를 들어 가구를 재배치하면 감지 영역의 구성이 변경됩니다. 해결책은 설치 방법에 따라 천장 디자인의 IR 체적 감지기를 사용하는 것입니다.
  • 감지 구역에 있는 동물을 추적할 수 있습니다. 하지만 이 요소로부터 보호되는 체적 센서가 있습니다.
  • 그들은 안으로 들어오는 작은 곤충에 반응할 수 있습니다. 해결책은 센서에 대한 모든 입력을 봉인하고 주기적으로 구내의 적절한 위생을 수행하는 것입니다.

적외선 보안 감지기 유형을 선택할 때 감지 영역의 개방 각도(도 단위로 측정), 적외선 감지기의 범위를 고려해야 합니다. 적외선 체적 센서의 범위는 주축을 따라 표시되며 측면 축을 따라 더 짧아집니다. 또한 난방이 되지 않는 실내에서 적외선 감지기를 작동하려는 경우 적절한 작동 온도 범위를 선택하십시오.

보안 전파, 초음파 탐지기

감지 영역은 일종의 견고한 3차원 스핀들인 3차원입니다. 체적 전파 및 체적 초음파 센서의 작동 원리는 동일합니다. 즉, 소리나 전파가 움직이는 물체에서 반사되면 주파수(또는 원하는 경우 길이)가 변경되는 도플러 효과를 기반으로 합니다. 따라서 이러한 체적 보안 감지기는 보호 구역 내부의 움직임을 감지하도록 설계되었습니다. 적절한 기후 설계를 갖춘 여기에서 논의된 모든 보안 감지기(적외선, 전파, 초음파, 체적, 선형)는 실외에 설치할 수 있다는 점에 주목하고 싶습니다.

이름에서 알 수 있듯이 전파 보안 센서는 전파를 방출하고 수신하는 반면 초음파 체적 감지기는 초음파를 생성합니다. IR 보안 탐지기와는 달리 빛, 열, 통풍에 무관심하지만 다음과 같은 단점이 있습니다.

  • 먼저, 체적 전파 검출기는 벽, 창문, 문이 투명할 정도로 충분히 높은 주파수(약 1GHz)의 전파를 방출합니다. 전파량 센서의 감지 영역 크기를 잘못 선택하면 보호 영역 외부에서 수행되는 작업에 반응합니다. (초음파-아니요).
  • 둘째, (전파와 관련하여) 다른 무선 전자 장치와의 간섭 가능성
  • 셋째, 근처에 체적 전파 감지기가 여러 개 있으면 상호 간섭이 발생할 수 있습니다. 해결책은 주파수 문자가 다른 장치를 사용하는 것입니다. 하지만 글자 수가 적고, 근처에 전파 탐지기를 대량 배치하는 것도 불가능하다.
  • 넷째, 이러한 유형의 감지기가 작동하는 방에 있는 것은 치명적이지는 않지만 그다지 유용하지 않습니다. 해결책은 지속적으로 사람 근처에 있는 경우 센서의 전원을 끄는 것입니다.
  • 다섯째, 표면 감지 영역이 형성되지 않습니다.

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동작 감지기는 보안 시스템의 기초이며, 그 유형과 기술적 특성에 따라 효율성 수준과 무단 침입의 복잡성이 결정됩니다.

경보 시스템에 사용되는 가장 일반적인 감지기는 수동 적외선 모션 센서입니다.

주요 기능은 전체 방의 보호 공간에 대한 체적 제어입니다.

작동 원리 및 조건


이 장치는 물체의 열 복사 변화와 일반적인 배경의 역학을 기록합니다. 모니터링은 일정 기간 동안 수행됩니다.

발동하려면 특정 조건을 충족해야 합니다. 첫째, 감지기에 의해 제어되는 공간에서 물체의 위치가 변경됩니다.

둘째, 궤적은 장치에서 생성된 IR 방사선의 방향에 수직이어야 합니다.

셋째, 방사선원으로부터의 거리는 인식 수준에 비해 충분해야 합니다. 즉, 물체(의복 포함)와 주변 배경 사이의 온도 차이를 결정해야 합니다.

감광도


장치의 주 주사 요소인 파이로 수신기는 이중 구조를 가지므로 방사 평면에서 각 빔의 쌍 분할이 발생합니다.

다양한 적외선 모션 센서 모델의 구조적 특징에 따라 다양한 모델의 민감도 영역은 서로 다른 구성을 가질 수 있습니다. 이는 먼 감지 지점을 형성하는 작은 각도 세그먼트를 겨냥한 핀포인트 빔일 수 있습니다.

수평 또는 수직 평면에 위치한 여러 개의 빔은 "수직 장벽" 또는 "스캐닝 표면"을 형성하며 수평이거나 기울어질 수 있습니다.

수평 또는 수직 평면에서 방출되는 단일 넓은 빔은 "스캐닝 커튼"을 형성합니다.

또한 생성된 방사선의 강도는 스캔된 응답 영역의 길이에 영향을 미칩니다. 보기 영역은 벽 감지기의 경우 30 0 ~ 180 0이고 천장 모델의 경우 원형 – 360 0입니다. 빔 수와 경사각을 최대 90°까지 조절할 수도 있습니다.

이러한 다양성은 다양한 조건에서의 작동 요구 사항과 높은 수준의 효율성으로 인해 발생하며, 이는 보호된 응답 볼륨 전체에 걸쳐 검출기의 균일한 감도를 보장해야 합니다.

광학 요소


검출기의 감도는 빔 영역 중첩 비율에 따라 달라집니다. 따라서 15~20m 거리에서 사람 크기의 물체를 감지하려면 폭이 100 이하인 빔이 필요하다.

그러나 장치에 접근하면 감도 수준이 증가하고 5m 거리에서 일반 마우스로 경보를 울릴 수 있습니다.

민감한 구역의 균일성을 분산시키기 위해 광학 요소는 서로 다른 각도에서 서로 다른 폭과 방향을 갖는 여러 방사선 섹터를 형성합니다. 일반적으로 장치 자체는 사람의 키보다 약간 높게 장착됩니다.

결과적으로 감지 영역의 전체 볼륨은 장치가 멀어지거나 접근할 때 장치의 전체 감도가 변경되지 않는 방식으로 선택되는 다양한 감도의 빔을 사용하여 여러 섹터로 나뉩니다.

감도 균일성 문제 수동적외선 센서움직임은 광학 확산기를 사용하여 해결됩니다.

이러한 시스템은 보다 정밀하게 조정될 수 있으므로 장거리 감도를 최대 60%까지 높일 수 있습니다. 또한 세그먼트 구조를 사용하면 "사보타주"에 가까운 영역에 대한 보호를 더 쉽게 구성할 수 있습니다.

거울에 삼중 기술을 사용하면 애완동물이 있는 방에서 적외선 모션 센서를 사용할 수 있습니다.

최신 고성능 모델은 프레넬 렌즈가 중간 영역을 제어하고 거울 광학 장치가 장거리 접근 방식과 사보타주 영역을 제어하는 ​​두 시스템의 조합을 사용합니다.

파이로 수신기 및 간섭


초전기 변환기는 온도 차이를 감지하고 이를 전기 충격으로 변환할 수 있는 반도체 장치입니다.

이러한 센서는 쌍을 사용하며 일부 모델에서는 두 쌍의 초전 소자를 사용합니다. 이를 통해 실내 온도의 단순한 상승으로 인해 발생하는 잘못된 경보의 수를 줄일 수 있습니다.

쌍을 이루는 초전 검출기에서는 빔 중 하나가 교차할 때만 작동이 발생하며, 처리는 다른 초전 소자의 신호에서 한 초전 소자의 신호를 빼는 차동 알고리즘에 따라 발생합니다.

내장 IR 모션 센서의 잘못된 경보를 유발할 수 있는 주요 간섭 유형은 다음과 같습니다.

  • 센서 하우징 내부 또는 위에 벌레가 잡혔습니다.
  • 애완동물;
  • 진동 및 충격;
  • 무선 및 전자기 간섭;
  • 지향성 및 밝은 광원;
  • 에어컨, 배터리, 열 커튼 및 기타 기후 제어 장비;
  • 장치 내부 표면에서 IR 광선이 부분적으로 반사됩니다.
  • 감지기 내부 부품의 가열.

처리 블록


일반적인 간섭 흐름에서 침입자로 인한 충격을 분리하기 위해 수신기에서 수신한 신호를 처리하는 아날로그, 디지털 또는 결합된 장치입니다.

처리 알고리즘은 신호의 모양, 지속 시간 및 크기 분석을 기반으로 합니다. 사람 형상의 신호는 잡음 비대칭 신호와 달리 대칭적이고 양극성입니다.

신호 크기는 들어오는 펄스를 분석하는 주요 매개변수입니다.

저렴한 BO 모델에서는 임계값 표시기와 비교하고 작업 수를 계산하여 분석됩니다. 단위 시간당 일정 횟수를 초과하면 알람이 발생합니다.

이 방법은 불완전하며 진동이나 전자기 간섭으로 인해 잘못된 경보가 많이 발생할 수 있습니다.

낮은 감도를 설정한 경우 "단일 커튼" 유형 제어 영역이 있는 센서에서는 하나의 빔만 통과하면 전혀 반응하지 않을 수 있습니다.

더 비싼 센서는 들어오는 신호 형태의 극성과 대칭성을 추가로 분석합니다.

간섭으로부터 동작 감지기를 보호하는 방법


외부 렌즈의 특수 광 필터링 플라스틱을 사용하면 백색광으로부터 초전 소자를 보호할 수 있으며, 곤충으로부터 보호하기 위해 초전 소자와 렌즈 사이에 밀봉된 챔버가 장착됩니다.

또한 거의 모든 최신 모델에는 장치가 변조되었는지 여부를 알려주는 변조 릴레이가 장착되어 있습니다.

평균적인 기능을 갖춘 일반적인 가정용 모델


PARADOX의 NV500

광학 - 시야각이 1020°인 프레넬 렌즈 세그먼트가 있는 하이브리드 원통형 구면 렌즈입니다.

방사 패턴은 제어된 볼륨 전체에 걸쳐 균일한 감도를 제공하도록 설계되었습니다. Super Creep Zone – 방해 행위 구역 제어 기능. 최대 16kg의 동물 감지를 위한 디지털 잠금 장치.

APSP 알고리즘을 사용한 2레벨 펄스 카운팅. 자동 온도 보상. 5단계 자동 디지털 감도 조정. 변조 방지 – 무접점 릴레이.

이 유형의 센서는 장치뿐만 아니라 장치에서도 사용할 수 있습니다. 자동으로 켜짐조명, 조기경보시스템 등

재산을 보호하기 위해 다양한 기술적 수단이 사용되며 그 중 보안 탐지기가 특별한 위치를 차지합니다.

보안 탐지기는 보안 경보 시스템의 일종의 "민감한 수용체"로, 보호 구역에서 범죄자를 탐지하고 경보 신호를 생성하여 범죄자에게 전송하도록 설계되었습니다. 보안 시스템대응 조치를 취합니다.

고객 재산의 안전, 경우에 따라 고객의 생명과 건강의 안전은 사무실이나 아파트의 보안 시스템에 어떤 감지기가 사용되는지에 직접적으로 달려 있습니다.

감지기의 작동은 다양한 물리적 원리의 사용을 기반으로 합니다. 감지기에는 2가지 주요 유형이 있습니다.

1. 그 자체로는 다양한 물리적 특성(전자기, 음향 등)의 파동 소스가 아닌 수동 감지기.

2. 그러한 파동의 원인이 되는 능동 탐지기.

수동형 감지기의 확실한 장점은 환경 친화성과 낮은 에너지 소비입니다. 그러나 많은 경우, 특히 감지기에 의해 생성된 경보 신호의 신뢰성을 높이고 잘못된 경보 수를 최소화하기 위해 두 번째 유형의 감지기가 사용됩니다. 동시에 현대 감지기에서는 일반적으로 능동 및 수동 작동 방법이 하나의 장치에 결합됩니다.

물리적 작동 원리에 따라 감지기는 다음 그룹으로 나눌 수 있습니다.

적외선 - 인체의 열(적외선) 복사를 감지하고 열 복사원이 움직일 때 경보 신호를 생성하는 감지기입니다.

초음파 - 초음파 진동을 방출하고 주변 물체에서 반사된 신호를 수신하는 감지기입니다. 통제 구역에서 움직임이 발생하면 경보 신호가 생성됩니다.

전파 - 초단파 범위에서 방출되는 감지기입니다. 작동 원리는 초음파 감지기와 유사합니다.

기압계 - 문이나 창문이 열려 있을 때 발생할 수 있는 보호 구역의 대기압이 급격히 떨어질 때 경보 신호를 생성하는 감지기입니다.

음향 - 보호 구역에서 특징적인 소리가 감지되면 경보 신호를 생성하는 감지기입니다. 가장 흔히 발생하는 소리는 유리창이 깨지는 소리입니다.

지진 - 벽이나 기타 구조물에 설치되어 알려진 방법과 도구(착암기, 연마 도구, 가스 절단기, "산소", "산소", "착암기", "산소")를 사용하여 장벽을 파괴하려고 시도할 때 발생하는 특징적인 진동이 이 구조물에서 감지되면 경보 신호를 생성하는 감지기입니다. 랜스”, 폭발물 등) .P.).

관성 - 물체의 관성 특성을 사용하고 일반적으로 자동차(흔들기, 충격)와 같은 보호 물체에 대한 기계적 영향을 받아 경보 신호가 생성되는 감지기입니다. 관성 그룹에는 진동 및 충격 접촉 감지기가 포함됩니다.

압전 - 작업에 압전 재료를 사용하는 다양한 감지기로, 압전 결정이 변형될 때 압전 결정의 반대편에 전위차를 유도하는 특성이 있습니다. 압전 감지기에는 유리 파손을 모니터링하기 위한 접촉 감지기, 설치된(조각) 또는 매달린(그림) 물체의 부동성을 모니터링하기 위한 감지기 등이 포함됩니다.

자기 접촉 감지기는 리드 스위치에서 자기 요소가 제거되어 리드 스위치가 열리면 경보 신호를 생성하는 감지기입니다.

일반적으로 창문과 출입문에 설치됩니다.

전기 접점 감지기는 전기 접점이 열릴 때 경보 신호를 생성하는 감지기입니다. 현재는 일반적으로 경보 시스템에 사용되며 수동 모드로 작동합니다.

결합 - 두 가지 이상의 물리적 작동 원리(적외선 및 초음파, 적외선 및 전파, 음향 및 자기 접촉 등)를 결합한 감지기입니다. 두 가지 물리적 작동 원리를 사용하면 감지기의 잡음 내성을 높이고 잘못된 경보를 제거할 수 있는 경우가 많습니다.

초음파 및 전파 탐지기는 능동 탐지기로 분류되고 다른 모든 탐지기는 수동 탐지기로 분류됩니다.

표시된 것 외에도 정전 용량, 유도, 전자기 등 다른 물리적 작동 원리를 사용하는 감지기가 있습니다.

위에 적외선 및 전파 감지기는 단일 위치(특정 볼륨의 움직임 제어)와 2위치(울타리를 통한 움직임 제어)가 될 수 있다는 점을 추가해야 합니다. 2위치 감지기는 전자파의 구조적으로 분리된 송신기와 수신기로 구성되며 주변을 보호하는 데 사용됩니다. 사람이 적외선 또는 무선 빔을 통과할 때 경보 신호가 형성됩니다. 이 경우 능동형 적외선 감지기를 다루고 있습니다.

이 기사에서는 작동 원리와 디자인 특징수동 적외선 감지기는 소비자들 사이에서 당연히 매우 인기가 있고 가장 일반적입니다.

수동형 적외선 감지기는 감지 영역 내의 사람을 감지하도록 설계되었습니다. 감지기의 주요 임무는 인체에서 나오는 적외선을 감지하는 것입니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 인체의 열 복사는 파장이 8-12 미크론인 전자기 복사의 스펙트럼 범위 내에 있습니다. 이것은 소위 인체의 평형 광선이며 최대 방사 길이는 완전히 온도에 의해 결정되며 37°C의 경우 약 10 마이크론에 해당합니다. 지정된 스펙트럼 범위에서 방사선을 감지하는 데 사용되는 여러 가지 물리적 원리와 해당 장치가 있습니다. 수동 적외선 감지기의 경우 최적의 감도/비용 비율을 가진 감지 요소를 사용해야 합니다. 이러한 민감한 요소는 초전성 광전지입니다.


쌀. 1. 글로우 강도의 스펙트럼 의존성: 태양, 형광등, 백열등, 인체 및 가시광선을 차단하는 여러 필터의 투과 스펙트럼: 실리콘 필터, 투명 실리콘 필터, 컷이 있는 필터 - 5μm의 차단 파장과 7μm의 차단 파장을 갖는 필터.

초전기 현상은 비평형 단기 가열 동안 초전기 결정의 반대편에 유도된 전위차가 나타나는 것으로 구성됩니다. 시간이 지남에 따라 외부 전기 회로의 전하와 결정 내 전하의 재분배로 인해 유도 전위가 완화됩니다. 위에서부터 다음과 같습니다.

인터럽트 주파수(Hz).



쌀. 2. 기록된 열적 IR 신호의 중단 주파수에 대한 불꽃소자 반응 신호의 크기 의존성.

1. 열 복사의 효과적인 초전기 등록을 위해서는 약 0.1Hz의 최적 복사 차단 주파수를 갖는 초퍼를 사용해야 합니다(그림 2). 반면, 이는 초전소자의 무렌즈 설계를 사용하는 경우 방사 패턴(그림 3, 4)에 진입하고 1의 속도로 나갈 때만 사람을 등록할 수 있음을 의미합니다. - 초당 10센티미터.



쌀. 3, 4. 수평(그림 3) 및 수직(그림 4) 평면에서 한 쌍으로 포장된 초전소자의 방사 패턴 모양.

2. 온도차(배경온도와 인체온도의 차이)의 크기에 대한 초전소자의 민감도를 높이기 위해서는 가능한 최소의 크기를 유지하도록 설계하여 온도차를 줄여야 한다. 민감한 요소의 온도가 일정하게 증가하는 데 필요한 열량. 감지 요소의 크기를 과도하게 줄여서는 안 됩니다. 이렇게 하면 감도 감소와 동일하게 완화 특성이 가속화되기 때문입니다. 존재한다 최적의 크기. 최소 감도는 일반적으로 두께가 수 미크론인 1 x 2 mm 초전 소자의 경우 0.1°C입니다.

3. 감지기의 열적 안정성을 높이고 천천히 변화하는 주변 온도의 영향을 차단하기 위해 감응 소자는 공통 기판에 위치하는 전기적으로 연속적인 소자의 쌍 구조 형태로 만들어집니다. 민감한 초전소자의 모습은 그림 1에 나와 있습니다. 5. 그림에서 볼 수 있듯이 민감소자는 표준 반도체 패키지로 제작됩니다. 전자소자. 창은 사용된 필터 재료의 유형에 따라 외부에서 1 - 7 미크론 미만의 파장을 갖는 복사선을 투과하지 않는 재료로 하우징에 형성됩니다(그림 1 참조). 초전소자 생산의 세계적 리더는 HAMAMATSU(일본)입니다. 우크라이나에서는 우크라이나 국립과학원 물리학연구소의 SKTB에서 불꽃소자를 생산합니다.


쌀. 5. 초전형 수동 IR 감지기의 민감한 요소의 모양.

적외선 감지기를 사용하여 사람을 감지하는 조건을 명확하게 공식화할 수 있습니다. 적외선 감지기는 배경 값과 다른 온도로 움직이는 물체를 감지하도록 설계되었습니다. 기록된 이동 속도 범위: 0.1 - 1.5m/초. 따라서 적외선 감지기는 물체의 온도가 배경 수준(정지한 사람)을 초과하거나 배경과 온도가 다른 물체가 물체의 민감 영역을 넘지 않는 방식으로 움직이는 경우에도 정지 물체를 등록하지 않습니다. 감지기(예: 민감 구역을 따라 이동).

당연히 적외선 감지기의 높은 감도는 들어오는 방사선을 집중시키는 렌즈 시스템을 사용하여 달성됩니다(그림 6). 적외선 감지기에서 렌즈 시스템은 두 가지 기능을 수행합니다.



쌀. 6. 렌즈 시스템 유형에 따라 IR 감지기의 방사 패턴을 형성하는 옵션.

첫째, 렌즈 시스템은 초전소자에 복사선을 집중시키는 역할을 합니다.

둘째, 검출기의 감도를 공간적으로 구조화하도록 설계되었습니다. 이 경우 일반적으로 "꽃잎"모양의 감도 공간 영역이 형성되며 그 수는 수십에 이릅니다. 물체가 민감한 영역에 들어가거나 나올 때마다 감지됩니다.

일반적으로 다음과 같은 유형의 감도 다이어그램이 구별되며 이를 방사선 다이어그램이라고도 합니다.

1). 표준 - 방위각이 부채꼴 모양이고 고도가 다층형입니다(그림 6a).

2). 좁은 빔 - 단일 또는 이중 빔, 장거리 방위각 및 다층 고도(그림 6b).

삼). 커튼형 - 방위각이 좁고 고도가 부채꼴 모양입니다(그림 6c).

원형 방사 패턴(특히 방 천장에 설치된 감지기의 경우)과 기타 여러 패턴도 있습니다.

빔포밍 시스템의 설계 옵션을 고려해 보겠습니다(그림 7). 이 광학 시스템은 렌즈일 수도 있고 거울일 수도 있습니다. 공간적으로 구조화된 방사 패턴을 형성하기 위한 요구 사항을 충족하기 위해 기존 렌즈 시스템을 제조하는 것은 비용이 많이 드는 작업이므로 기존 렌즈는 패시브 적외선 센서적용하지 마십시오. 소위 프레넬 렌즈(Fresnel lens)가 사용됩니다. 기존 렌즈는 특수한 구면 형상을 사용하여 빛을 방향적으로 편향(집속)하며, 렌즈 소재의 광학 굴절률은 주변 매질의 굴절률과 다릅니다. 프레넬 렌즈는 특히 좁은 슬릿을 통과할 때 광선의 편향에서 나타나는 회절 현상을 사용합니다. 프레넬 렌즈는 스탬핑 방식으로 제작되므로 가격이 저렴합니다. 프레넬 렌즈 사용의 단점은 초전 소자 쪽 방향이 아닌 다른 방향으로 렌즈에 의한 회절 편향으로 인해 복사 에너지의 절반이 불가피하게 손실된다는 것입니다.


쌀. 7. 보안 수동 적외선 감지기를 위한 설계 옵션: 프레넬 렌즈 및 미러 포커싱 시스템 사용.

미러 렌즈는 프레넬 렌즈보다 더 효율적입니다. 스탬핑을 통해 플라스틱으로 만든 후 구조화된 표면을 시간이 지나도(최대 10년) 특성이 변하지 않는 반사 코팅으로 코팅합니다. 최고의 커버리지금이다. 따라서 렌즈 시스템에 비해 미러 시스템을 갖춘 수동 적외선 감지기의 비용은 약 2배 더 높습니다. 또한, 미러 시스템을 갖춘 감지기는 프레넬 렌즈를 갖춘 감지기에 비해 크기가 더 큽니다.

들어오는 방사선을 집중시키기 위해 거울 시스템을 갖춘 더 비싼 감지기를 사용하는 이유는 무엇입니까? 검출기의 가장 중요한 특성은 감도입니다. 검출기 입력 창의 단위 면적당 감도는 거의 동일합니다. 이는 특히 감도가 향상된 수동 적외선 감지기가 설계되면 방사선 집중 영역의 크기, 즉 입구 창 영역과 감지기 자체(최대값)를 늘려야 함을 의미합니다. 최신 수동 적외선 감지기의 감도는 최대 100m 거리에 있는 사람을 감지할 수 있습니다. 렌즈의 불완전성으로 인해 유용한 신호가 손실된다고 가정하면 이득을 높여야 합니다. 전자 회로민감한 요소에 의해 생성된 전기 신호를 처리합니다. 동일한 감도를 가정하면 이득은 전기 다이어그램거울 감지기의 경우 프레넬 렌즈를 사용한 감지기보다 2배 더 적습니다. 이는 프레넬 렌즈를 갖춘 감지기가 전자 회로의 간섭으로 인해 잘못된 경보를 유발할 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다.

다시 한 번 검출기의 광학 설계로 돌아가 보겠습니다. 민감한 요소의 하우징에 직접 설치된 렌즈 시스템과 광학 "절단" 필터 외에도 다양한 방사선원으로 인한 잘못된 경보를 줄이기 위해 다양한 광학 필터 요소가 사용됩니다("백색" 필터, "검은색" 미러, 등), 초전소자 표면에 외부 광학 방사선이 유입되는 것을 최소화하는 작업입니다.

대부분의 IR 감지기의 입구 창은 "흰색" 필터 형태로 만들어집니다. 이 필터는 가시광선을 산란시키는 물질로 만들어졌지만 동시에 적외선 전파에는 영향을 미치지 않습니다.

들어오는 방사선을 집중시키는 거울 시스템을 갖춘 감지기에서는 추가 흡수 필터가 거울 위에 직접 배치됩니다. 이러한 거울은 IR 방사선을 완벽하게 반사하고 스펙트럼의 가시 부분을 효과적으로 흡수합니다. 가시광선을 반사하지 않기 때문에 외관이 검은색이므로 '검은색' 거울이라고 불립니다. 감광성 요소의 본체에 직접 배치된 것과 관련하여 추가 흡수 필터를 사용하면 추가 흡수 필터와 민감한 초전소자는 공간적으로 분리되어 있습니다.

프레넬 렌즈도 개선되고 있습니다. 주로 렌즈에 구형 모양을 부여하여 표준 원통형 모양에 비해 수차를 최소화합니다. 또한, 렌즈의 다초점 기하학적 구조로 인해 수직면의 방사 패턴을 추가로 구조화하는 것이 사용됩니다. 수직 방향에서 렌즈는 3개의 섹터로 나뉘며, 각 섹터는 독립적으로 동일한 민감한 요소에 방사선을 수집합니다.

"시야"(소위 "마스킹")를 차단하는 스크린을 전면에 설치하는 것으로 귀결되는 감지기의 물리적 차폐에 대응하는 문제는 매우 관련성이 높습니다. 기술적 수단마스킹 방지 구성 요소는 감지기의 마스킹 방지 시스템을 구성합니다. 일부 감지기에는 IR LED가 내장되어 있습니다. 감지기의 감지 영역, 즉 LED 범위에 장애물이 나타나면 장애물에서 반사되는 LED 방사가 감지기에 의해 경보 신호로 인식됩니다. 또한 감지기는 주기적으로(기존 모델에서는 5시간에 한 번) IR LED에서 반사된 방사선이 있는지 자체 테스트합니다. 자체 테스트 중에 필요한 신호가 전기 회로의 출력에 나타나지 않으면 경보 신호 생성 회로가 트리거됩니다. 마스킹 방지 및 자체 테스트 기능을 갖춘 감지기는 가장 중요한 시설, 특히 보안 시스템 작동에 대응할 수 있는 곳에 설치됩니다.

감지기의 잡음 내성을 높이는 또 다른 방법은 마이크로프로세서 신호 처리와 함께 2차 감지 초전소자를 사용하는 것입니다. 여러 회사에서는 서로 다른 방식으로 2차 요소를 생성하는 문제를 해결합니다. 예를 들어, OPTEX 회사는 나란히 위치한 두 개의 기존 이중 발열체를 사용합니다. 시스템의 주요 임무는 두 가지 발열체(예: 헤드라이트)의 동시 조명 또는 전기 간섭으로 인해 발생하는 이벤트를 식별하고 "제거"하는 것입니다.

ADEMCO 회사는 4개의 민감한 요소가 하나의 하우징에 위치하는 4중 초전기 수신기의 특수 설계를 사용합니다. 이 경우 수평면과 수직면 모두에 위치한 발열체는 연속적으로 연결됩니다. 이러한 감지기는 창고에서 흔히 발견되고 잘못된 경보의 원인 중 하나인 작은 동물(생쥐, 쥐)에는 반응하지 않습니다(그림 8). 이러한 감지기에서 민감한 요소의 다극 연결을 사용하면 "잡음" 허위 경보가 불가능해집니다.



쌀. 8. 2차 보안 수동 IR 감지기의 작동 예를 이용한 다중 채널 잡음 펄스 선택 시스템의 작동.

ADEMCO는 자체 개발한 2차 검출기의 완벽성에 대해 매우 확신을 갖고 있어 검출기 소유자가 허위 경보를 기록할 경우 보너스 지급을 발표했습니다.

또 다른 예방 조치는 무선 주파수 간섭을 방지하기 위해 입구 창 내부 표면에 전도성 필름 코팅을 적용하는 것입니다.

감지기의 잡음 내성을 높이는 효과적인 방법은 수동 적외선 및 능동 전파(때때로 초음파) 작동 원리를 구현하는 결합 감지기를 사용하는 소위 "이중 기술"을 사용하는 것입니다.

전파(초음파) 장치는 물체의 움직임으로 인해 반사된 무선 신호(초음파)의 주파수 스펙트럼에 도플러 편이가 있는지 감지합니다. 이러한 검출기를 사용하면 들어오는 신호를 후속 마이크로프로세서로 처리할 때 가장 효과적입니다. 이 감지기는 방사선이 방출되므로 사람이 있는 방에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 유해한 영향당신의 건강에.

"이중 기술" 감지기는 작은 애완동물(고양이, 개)이 있는 건물을 보호하는 데 사용되며, 보호 구역에 고정식 열 ​​방출 장치가 주기적으로 켜지는 경우(팩스, 히터, 팬 등)에도 사용됩니다. .

수동형 적외선 보안 감지기의 기본 작동 및 설계를 살펴보았습니다. 일반적으로 특정 회사에서 사용하는 모든 건설적인 트릭에는 하나의 목표가 있습니다. 허위 경보는 경보에 대응하는 데 부당한 비용을 초래하고 보호 재산 소유자에게 도덕적 피해를 수반하기 때문에 허위 경보의 가능성을 줄이는 것입니다.

감지기는 지속적으로 개선되고 있습니다. 현 단계에서 감지기 개선의 주요 방향은 감도를 높이고, 허위 경보 수를 줄이고, 감지 구역 내 승인된 존재 또는 승인되지 않은 존재에 따라 움직이는 물체를 구별하는 것입니다.

전기 신호의 소스로서 각각의 민감한 초전 소자는 무작위 노이즈 신호의 소스이기도 합니다. 따라서 회로기술로 해결할 수 있는 변동간섭을 최소화하는 과제가 중요하다. 소음을 처리하는 다양한 방법이 사용됩니다.

첫째, 검출기에는 상위 및 하위 레벨의 입력 신호에 대한 전자 판별기가 설치되어 간섭 주파수가 최소화됩니다(그림 9).



쌀. 9. 수동 적외선 보안 탐지기의 소음 신호 수준을 양방향으로 제한하기 위한 임계값 시스템.

둘째, 두 광학 채널을 통해 도착하는 펄스의 동기 계산 모드가 사용됩니다. 또한 회로는 입력에서 유용한 광 신호가 긍정적인 모습을 나타내도록 설계되었습니다. 전기 충격한 채널에서는 음수이고 다른 채널에서는 음수입니다. 출력은 감산 회로를 사용합니다. 신호 소스가 잡음 전기 신호인 경우 두 채널에 대해 동일하며 출력에 결과 신호가 없습니다. 신호 소스가 광 신호인 경우 출력 신호가 합산됩니다.

셋째, 펄스계수법을 사용한다. 이 방법의 핵심은 단일 물체 등록 신호가 경보 신호의 형성으로 이어지지 않고 감지기를 소위 "사전 경보 상태"로 설정한다는 것입니다. 일정 시간(실제로는 20초) 내에 물체 등록 신호가 다시 수신되지 않으면 감지기의 사전 경보 상태가 재설정됩니다(그림 10).



쌀. 10. 펄스 카운터 시스템의 작동.

일반적으로 모든 감지기에는 12V DC 전기 공급이 필요합니다. 일반적인 감지기의 전류 소비 범위는 15~40mA입니다. 경보 신호가 생성되어 상시 폐쇄 접점이 있는 출력 릴레이를 통해 보안 제어판으로 전송됩니다.

업계에서는 실내 설치용 감지기를 생산합니다. 열린 공간; 후자는 적절한 기후 설계를 가지고 있습니다. 수동 적외선 감지기의 일반적인 서비스 수명은 5~6년입니다.