Transcript Iné detektory

Detektory EZS
Detektor – rozumieme zariadenie, reagujúce na javy, súvisiace
s narušením stráženého objektu alebo priestoru, alebo nežiaducu
manipuláciu so stráženým predmetom, vytvorením vopred určeného
výstupného elektrického signálu.
Podľa normy ma byť signalizácia poplachového stavu realizovaná
zopnutím, prípadne rozopnutím bezpotenciálneho kontaktu alebo iným
spôsobom zaisťujúcim bezpečné rozlíšenie stavu ústredňou. Jeho
citlivosť by mala siahať až po 20% maximálnej citlivosti. Množstvo
falošných poplachov by malo byť maximálne 1 za 103 hodín prevádzky.
Každé narušenie jeho štandardnej prevádzky (odpojenie napájania,
odňatie krytu a iné) ma byť signalizované ako poplach.
1
Detektory podľa fyzikálneho princípu delíme:
• pasívne infračervené detektory pohybu (PIR),
• mikrovlnné detektory pohybu (MW),
• ultrazvukové detektory pohybu (US)
• kombinované - duálne detektory pohybu (PIR + MW) alebo (PIR + US),
• laserové skenery,
• magnetické detektory,
• detektory rozbitia skla,
• detektory uzamknutia,
• tiesňové hlásiče
• infrasvetelné bariery,
• kapacitné, vibračné, trezorové a iné snímače,
• detektory pre rôzne typy deštrukcií,
• rôzne káblové detektory pre aplikácie do vonkajšieho prostredia a pod.,
tieto snímače môžu byť :
- elektricky napájané,
- bez elektrického napájania – nevyžadujú k svojej prevádzke
napájanie elektrickou energiou.
2
DETEKTORY BEZ ELEKTRICKÉHO NAPÁJANIA
Tieto detektory sú konštruované na rôznych princípoch (mechanickom,
magnetickom), pričom základným prvkom sú spínacie kontakty.
Môžeme sem zaradiť :
magnetické kontakty – ich princíp je založený na jazýčkových
kontaktoch, ktoré sa spínajú magnetickým poľom. Magnet sa upevňuje
na pohyblivú časť (napr. okno, dvere) a jazýčkový kontakt sa montuje
na rám. V uzavretom stave je jazýček zopnutý magnetickým polom
permanentného magnetu. Pri otvorení okna, alebo dverí sa kontakt
rozopne a tým vyvolá poplach. Magnetické kontakty sa vyrábajú
v rôznych vyhotoveniach, buď v plastovom, alebo kovovom obale
z nemagnetickej zliatiny. Výhodou je ich jednoduchá montáž
a vzhľadom na malé rozmery možnosť ich integrácie do rámov a telesa
dverí alebo okien.
3
-
Pri montáži je dôležité dodržať :
správnu polarizáciu kontaktov,
vylúčiť blízkosť iných feromagnetických materiálov,
nastaviť správnu pracovnú vzdialenosť medzi
kontaktom a magnetom.
snímače určené pre zapustenie
4
určené pre povrchovú montáž
určené pre ochranu brán v priemysle
Magnetické kontakty (snímače)
mechanické kontakty – sú to zväčša mikrospínače prispôsobené
na zabudovanie do rámov proti západke zámku. Pre svoju činnosť
využívajú zväčša elektromagneticky princíp.
5
nášľapový koberec – tento zvláštny prípad kontaktného detektora je
tvorený dvoma zatavenými plastovými fóliami, medzi ktorými sa
nachádza rad kontaktov, reagujúci na tlak, spôsobený našliapnutím
osoby. Umiestňuje sa pod kobercom, rohožkou alebo inou krytinou.
Podľa požiadaviek normy musí nášľapný koberec reagovať už pri
hmotnosti osoby 30 kg.
Našľapový koberec
6
ELEKTRICKY NAPÁJANÉ DETEKTORY
Môžeme ich rozdeliť na :
- snímače priestorové (smerové),
- snímače signalizujúce rozbitie skla,
- ostatné snímače.
Priestorové snímače sú snímače reagujúce na javy, súvisiace
s narušením stráženého priestoru.
Pracujú najme na princípe :
- infračerveného žiarenia,
- mikrovlnného žiarenia,
- ultrazvuku.
7
8
Pasívny infračervený detektor (PIR)
Pasívny infračervený detektor patria medzi najpoužívanejšie snímače v praxi.
V štandardnom vyhotovení sa infračervený
detektor skladá z :
- pyroelektrického elementu,
- Fresnelovej šošovky alebo zrkadla,
- vyhodnocovacej elektrickej časti,
- LED diódou pre optickú signalizáciu poplachu,
- zaisťovací kontakt proti neoprávnenej
manipulácii so snímačom,
- iné obvody pre znižujúce riziká a zvyšujúce
kvalitu snímania.
9
10
11
klasické PIR snímače
so stropným držiakom
360° snímač
pre priemyselne použitie
zapustená objímka
12
Doplnky pre PIR detektory rady Blue line (Bosch)
Blue line
LED modul A1-LM
Blue line
Modul sirény A1-SM
Blue line
Modul kamerový
13
Stropný PIR snímač
14
Princíp spočíva v registrácii infračerveného žiarenia
vysielaného objektom pohybujúcim sa v priestore, pri
dopade cez šošovku alebo zrkadlo na pyroelektrický
element a jeho následné vyhodnotenie elektronickou
časťou snímača.
15
Šošovka na základe svojho optického vyhotovenia člení priestor na
jednotlivé zóny. Tieto zóny delíme na : „širokú zónu“(standard - S),
určenú pre stráženie miestností, „zónu dlhý dosah“(long range - N),
určenú pre chodby a úzke priestory, „záclonu“ (curtain - C), a na
„hladinu“ (one plane – F) pre prípady, keď sa v priestore pohybujú
zvieratá (pes, mačka a pod. - Pet Alley).
široká zóna
záclona
dlhý dosah
hladina
16
Zónová charakteristika klasického PIR snímača
17
Optickú časť môže tvoriť buď Fresnelová šošovka, alebo zrkadlový
systém, vtedy je predná časť snímača krytá len fóliou s filtračnými
vlastnosťami. V moderných prístrojoch je pootočením šošovky (o 180° Interlock Senzor Geometri – ISG), alebo zvolením režimu možné zmeniť
druh zóny, s ktorou bude snímač pracovať
Charakteristika snímača pre 360°
18
Vyhodnocovacie obvody sú vybavené automatickým počítadlom
poplachov, ktoré po prekročení vopred nastaveného počtu
poplachových impulzov vyšle signál z detektoru. K danému počtu
impulzov musí ale dôjsť počas stanoveného časového intervalu.
V opačnom prípade sa po naplnení zadefinovanej časovej jednotky
počítadlo nuluje. Zväčša sa pracuje s 1 až 4 poplachmi za časovú
jednotku. Detektor v rámci svojej „inteligencie“ rozlišuje „váhu“ daného
poplachového impulzu (intenzitu, dobu trvania signálu, ostrosť a počet
impulzov). Pri výraznom podnete detektor reaguje okamžite vyvolaním
poplachu, zatiaľ čo pri impulzoch s nižšou energetickou hodnotou sa
zapája obvod registrácie impulzov za časovú jednotku. Dôležitým
faktorom pri spracovaní údajov je aj „zónovosť“. Napr. pohybujúci
človek vytvára impulzy vo viacerých zónach, zatiaľ čo náhodné
prúdenie vzduchu je registrované len v jednej zóne. V tomto smere je
riešená aj eliminácia falošných poplachov.
19
Ďalším dôležitým obvodom je obvod tepelnej kompenzácie (ATC –
Automatic Temperature Compenzation). Jeho úlohou je dynamické
prispôsobovanie sa detektoru (hraničných hodnôt snímania, citlivosti)
meniacim sa tepelným podmienkam v priestore. Pre stredoeurópske
pomery sa využíva pracovné rozmedzie detektoru od -20 až +50 °C.
Citlivosť detektora v dB
Automatická tepelná kompenzácia citlivosti
detektora
8
6
4
2
PIR bez ATC
0
PIR s ACT
-2
-4
-6
-8
-20
-10
0
10
20
30
40
50
Teplota prostredia v °C
20
Medzi iné obvody znižujúce riziko zaraďujeme systém „bez hluchých
zón“ (Lodif Segment Fresnel Lens). Tento systém odstraňuje miesta medzi
lúčmi pokrytia, ktoré neboli registrované detektorom.
Ďalším systémom je akustický vyhľadávač zón (Audio Bean Finder).
Ten umožňuje pohodlné nastavenie detektoru, pričom akustická
signalizácia mení svoju frekvenciu (tóninu) na základe intenzity
poplachového signálu.
Automatická kontrola po zapnutí slúži zase na pravidelnú kontrolu
funkčnosti a neporušenosti všetkých časti zariadenia. Pri niektorých
detektoroch je aktivovaná aj počas prevádzky (napr. každých 30 min.).
21
Systém duálnej detekcie opačnou polarizáciou je nevyhnutný pre
odlíšenie registrácie pohybu (infračerveného žiarenia) od interferenčných
signálov (napäťové špičky, statické výboje a pod.). Signály pohybu sú
registrované v dvoch detektoroch a to s opačnou polaritou (zrkadlovo
opačné krivky), zatiaľ čo rušivé signáli sú v daných detektoroch
registrované rovnakou charakteristikou.
Jednou z najdôležitejších je ochrana pred zaslepením (Antimasking –
AM). Ide o ochranu detektora pred zakrytím, zastriekaním a pod. Systém
antimasking je tvorení zvláštnou mikrovlnnou jednotkou alebo dvojitým
PIR detektorom.
22
Mikrovlnný detektor (MW)
Tento detektor reaguje na zmenu vlnenia vychádzajúceho od
osoby či predmetu, pohybujúceho sa v sledovanom priestore.
Detektor sa skladá z vysielacej a prijímacej časti,
a vyhodnocovacích obvodov. Používané frekvencie sú 9 až 11 GHz.
Dôležitým prvkom pri tomto druhu detektorov je nastaviteľná citlivosť
a dosah, pretože je nutné eliminovať mikrovlnné vlnenie z okolia, ktoré
je schopné prechádzať aj cez pevne prekážky (sklo, stena, dvere).
Tak ako pri štandardných detektoroch, je výstup tvorený zopnutím alebo
rozopnutím bezpotenciálneho kontaktu relé. Proti neoprávnenej
manipulácii je zabezpečený zaisťovacím kontaktom.
Mikrovlnné detektori sú charakteristické vyšším odberom napájacieho
napätia. Oproti infračerveným snímačom nie je možné nastavenie
zónovania, napr. Pet Alley. Bývajú často realizované v kombinácii s PIR
snímačmi.
23
Nová generácia mikrovlnných detektorov pracujúci na frekvencii 24 GHz.
Obrázok zobrazuje variáciu dosahu (20m alebo 30m) podľa modelového
prevedenia.
24
Ultrazvukový detektor
V praxi najmenej rozšírené z dôvodu nízkej odolnosti voči
falošným
poplachom.
Skladajú
sa
z
vysielača,
prijímača
a vyhodnocovacej časti. Používajú frekvenčné rozhranie 40 až 43 kHz.
Detektor
reaguje
na
základe
zmeny
fázy
medzi
vysielaným
a prijímaným signálom, ktoré je zapríčinená odrazom vlnenia od
neštandardnej prekážky. Typický dosah týchto snímačov je 10m.
Snímače môžu byť inštalované len v miestach, kde nie je dosah iného
akustického poľa, mimo záclon, závesov a závesných predmetov.
Dôležitým faktorom je povrch snímaného objektu. Čím hladší a tvrdší
povrch, tým lepší odraz.
25
Duálny detektor
Ide o zariadenie, ktoré v sebe združujú viaceré technológie.
Zväčša sa využíva kombinácia infračervených detektorov (PIR)
a mikrovlnných detektorov (MW). Tato kombinácia značne znižuje
pravdepodobnosť
falošných
poplachov
a
zlyhania
signalizácie
narušenia.
Systémy pracujú samostatne a vyhodnocovacia jednotka
porovnáva výstupy z oboch detektorov. Ak nastané zhoda výsledku,
vyšle snímač poplachový signál. Obe integrované technológie sú na
požadovanej úrovni a pracujú rovnako ako štandardné snímače vrátane
doplnkových obvodov (tepelná kompenzácia, nastaviteľná citlivosť
mikrovlnného snímača, antimasking a pod.) Duálny detektor obsahuje
aj tzv. „informer“, ktorý diagnostikuje a sleduje funkcie snímača.
V prípade výpadku jednej z dvoch technológií ostáva tá druhá plne
funkčná.
26
Duálny snímač (PIR + MW)
27
Laserový skener pre vnútorné použitie
Princíp spočíva v meraní času letu impulzného svetelného zväzku. V
zornom poli skeneru je možné nastaviť strážené oblasti, ktoré sú
vyhodnocované samostatne.
Systém určí presnú polohu, vzdialenosť, poprípade smer pohybu
narušiteľa.
28
Neviditeľný impulzný laserový zväzok je vysielaný a po dopade na objekt
sa odrazí a je prijatý prijímačom skeneru.
29
30
31
32
Chráni vodorovné alebo zvislé oblasti
Skener s otočnou hlavicou
33
Systém tvorí jeden 2-rozmerný laserový detektor, ktorý vytvára dve
neviditeľné svetelné zóny za pomoci špeciálnej zrkadlovej konštrukcie.
Jedna alebo niekoľko osôb môže chodiť vedľa seba v oboch smeroch a
skener zaznamená smer pohybu a počet osôb.
Skener – prechodové počítadlo
34
Infrazávory
Vnútorné infrazávory sa využívajú na zabezpečenie chodieb, dlhého
radu vstupných jednotiek ako okien alebo dverí. Delíme ich na pasívne
a aktívne.
Pasívna infrazávora je v podstate bežný infračervený detektor s tým
rozdielom, že optika snímača je upravená do úzkeho lúča. Tým je
dosiahnutý značný dosah snímača (až sto metrov).
Aktívna infazávora je tvorená vysielačom a prijímačom infračerveného
žiarenia. Princíp spočíva v tom, že ak dôjde k prerušeniu tenkého lúča
vysielaného z vysielača, ktorý je registrovaný prijímačom, je vyvolaný
poplach. Týmto spôsobom môžeme dosiahnuť zabezpečenie až
niekoľko sto metrov. Pri vonkajšom použití infrazávor sa vzdialenosť
medzi senzormi skracuje na tretinu z dôvodu poveternostných vplyvov.
35
Rôzne prevedenia infrazávor
36
Detektor rozbitia skla (GB)
Ďalším používaným druhom detektoru sú snímače na
ochranu zasklených plôch. Je možné ich rozdeliť na kontaktné
a bezkontaktné.
Kontaktný detektor je určený na stráženie jednotlivých sklených výplní,
pričom najjednoduchším prevedením je polepenie skla hliníkovou fóliou
nazývanou tiež polep. Táto tvorí vodivú plochu, ktorá je pri rozbití skla
narušená a tým dôjde k vyvolaniu poplachu. Pri tomto riešení je
nevýhodou vystavenie polepu slnečnému žiareniu, čo spôsobuje starnutie
fólie a rozdielnosť v tepelnej rozťažnosti fólie a predmetu na ktorom je
nanesená.
Dokonalejším prevedením kontaktného detektoru je
registrácia určitého frekvenčného spektra (lámanie, rezanie skla)
piezoelektrickým kryštálom, ktorý je súčasťou snímača umiestneného na
skle. Tieto snímače sa líšia polomerom chránenej plochy, ktorá môže byť v
37
rozsahu 1,5 až 5 metrov.
Bezkontaktný detektor rozbitia skla, označované aj ako audiodetektor,
sú určené na stráženie rozsiahlych, alebo zložitých zasklených plôch, pre
ktorých zabezpečenie by bolo potrebné použiť viac detektorov
kontaktného typu.
Najčastejšie pracujú na princípe digitálnej filtrácie zvuku, aby
zariadenie registrovalo len frekvencie lámajúceho sa skla. Detektory
bývajú vybavené reguláciou citlivosti a majú dosah okolo 10 metrov. Pre
nastavenie detektorov dodávajú výrobcovia testery, ktoré generujú
frekvencie lámajúceho sa skla. Nevýhodou môže byť rozdielna hrúbka
skla a následné rozdiely vo frekvencii pri jeho rozbití.
Niektoré prevedenia detektorov rozbitia skla okrem iného
vyhodnocujú aj tlakové zmeny v miestnosti a pri porovnaní s akustickým
signálom, vyhodnocovacia jednotka rozhodne o vyvolaní/nevyvolaní
poplachu. Alternatívou je aj duálny snímač, kde druhým detekčným
prvkom je zisťovanie ohybu skla. Výhodou týchto prevedení je eliminácia
poplachu pri rozbití fľaše alebo hodenia kľúčov.
38
Prevedenia bezkontaktných detektorov
39
40
Duálny snímač (snímač rozbitia skla a magnetický snímač)
41
Optický detektor
Optické detektory reagujú na svetlo, resp. rozdiel v jase
svetelného lúča dopadajúceho na snímač optického senzora. Jednoduchý
optický snímač pozostáva z vysielača a prijímača svetla a reaguje na
prerušenie lúča medzi nimi.
Jednoduchý optický detektor
O niečo komplikovanejší je reflexný optický detektor, ktorý má v jednom
telese zabudovaný vysielací aj prijímací element. Detektor vysiela
svetlo, ktoré sa odráža od reflexnej plochy a je registrované prijímačom.
Poplach nastáva, ak sa zmení jas prijímaného signálu, alebo sa lúč
preruší.
42
V tomto smere rozoznávame:
-reflexný detektor s optickou bariérou - vtedy je lúč odrážaný od špeciálnej
reflexnej plochy,
-reflexný detektor odrazový – lúč je odrážaný od určitého predmetu (napr.
biela stena)
43
Na to, aby detektor bezpečne pracoval, musia byť dodržané určité pravidlá.
U detektorov s reflexnou bariérou musí byť kvalita dopadajúceho
svetelného signálu odpovedajúca použitej reflexnej ploche. U detektorov
odrazových, ktoré reagujú na svetlo odrazené od predmetov, má byť kvalita
odrazu prislúchajúca povrchu daného objektu (podľa nastavenia). Napr.
biela plocha má odrazovosť 90 %.
Prehľad odrazových vlastností niektorých materiálov
Materiál
Odrazovosť
v %
Biela
Biely
testovacia
papier
doštička
90
80
Noviny
Drevo
55
75
Biely
Čierny
Čierna
Plastová
Leštený
nepriehladny nepriehladny penová Hliník
fľaša
nerez
plast
plast
guma
40
87
14
2
140
400
44
Na dosiahnutie dostatočnej intenzity svetla sa zväčša požívajú svetelné
impulzy, pri ktorých použití sú menšie energetické a tepelné straty.
Ako reflexné plochy sa požívajú odrazové prvky, ktorých geometria
umožňuje odraz svetla do toho istého smeru odkiaľ prichádza. Svetelný
lúč sa láme celkovo tri krát. Môžu byť vyhotovené vo forme plastových
kotúčikov alebo nálepiek (závisí to od umiestnenia a použitia).
Odraz svetla v retroreflexných prvkoch
45
Iné detektory
Medzi detektory pre predmetovú ochranu zaraďujeme kapacitné
snímače, vibračné snímače alebo závesné snímače.
Ďalej sem zaraďujeme :
-poplašné fólie, tapety a polepy – základným princípom týchto
detektorov je porušenie (deštrukcia) vodivého média, ktorá je
indikovaná ako poplach,
-rozperové tyče – tie slúžia pre zabezpečenie rôznych otvorov,
poväčšine prístupov inžinierskych sieti,
-drôtové detektory – ide o jemné oceľové lanká napojené na citlivý
mikrospínač. Používajú sa na stráženie veľkých priestorov
a inžinierskych sieti, a reagujú na malé zvýšenie mechanického
napätia.
46
Lankový detektor s výsuvným lankom o dĺžke 3.5 m
47