Датчики движения для охранной сигнализации — объемные и инфракрасные

Устройство и принцип работы

Устройство ИК датчика:

Принцип работы датчика движения:

Принцип работы и само устройство ДД достаточно просты:

В прибор установлен датчик, замечающий излучение тепла людей, после чего, срабатывает система, например, осветительных устройств.
На подконтрольной территории ДД, при возникновении движения, которое спровоцировал человек, осуществляется замыкание силовой цепочки.
Осуществление контрольных функций без перерыва, в установленном месте, за инфракрасным излучением – главный принцип срабатывания ДД.
В месте наблюдения, тепловое поле изменяется, при появлении достаточного по весу, объекта в движении.
В контролируемой зоне, ДД может подать сигнал, если телодвижения человека не существенные, например, он просто размахивает рукой

Это возникает из-за чередования зон общего инфракрасного поля в шахматной последовательности.
Для срабатывания датчиков важно, чтобы объект двигался.
С помощью ДД можно производить управление электронными аппаратами – освещением, работой кондиционеров, мероприятий охраны.. Во всех ДД возможно поменять настройки:

Во всех ДД возможно поменять настройки:

1. Промежуток времени отключения. Можно задавать любое время с момента обнаружения движения.
2. Предел освещенности. Это нужно для того, чтобы контролировать работу аппарата в разный период суток.
3. Порог чувствительности. Чем больше чувствительность, тем быстрее прибор среагирует.

Установка

Чтобы объемный датчик максимально соответствовал прямому назначению, исключал ложные срабатывания, оберегался от физического воздействия и влияния окружающей среды, при его установке необходимо придерживаться определенных правил.

Как подключить и настроить Ajax StarterKit / Полная инструкция

Watch this video on YouTube

Рекомендации по расположению датчика объема

При расположении датчиков объема следует учитывать его технические характеристики и соблюдать следующие условия:

• Жесткое крепление, не допускающее вибрацию и возможность срыва.
• Исключение попадания на сенсор прямых солнечных лучей.
• В контролируемой зоне не должно находиться обогревателей, кондиционеров и других приборов, влияющих на изменение окружающей температуры.
• При использовании в одном помещении нескольких датчиков объема СВЧ-типа, необходимо позаботиться о несоответствии их радиочастотных диапазонов. В противном случае возможны взаимные наводки и помехи, приводящие к некорректной работе системы и ложным срабатываниям.
• Установка оптических детекторов объема должна исключать направление сенсора в сторону окон, во избежание засветки фарами автомобилей или источниками уличного освещения.

Объемные детекторы движения могут крепиться на стены и потолок, выноситься при помощи кронштейнов или располагаться по углам. Потолочное расположение обеспечивает обзор 360⁰. Одной из наиболее эффективных схем считается «штора», когда детектор устанавливается на высоте двух метров непосредственно над входом.

Схемы расстановки

Эффективность датчиков объема зависит от правильной расстановки. Одной из наиболее эффективных схем считается «штора», когда детектор устанавливается на высоте двух метров непосредственно над входом (Рис. 2).

Рис. 2

На рисунке 3 представлена схема охвата потолочного варианта объемного детектора движения.

Рис. 2

Примерное расположение объемных датчиков в квартире изображено на рисунке 4.

Рис. 4

Принцип установки

Принцип установки объемных датчиков движения подразумевает расположение приборов с учетом особенностей самих приборов и окружающего пространства

Из основных характеристик объемного датчика движения наибольшее внимание уделяется:

• дальности действия в метрах;
• диапазону обнаружения – 120–360⁰;
• защите от подкрадывания.

При уличном размещении особую значимость приобретает класс пыле влагозащиты, а также антивандальное исполнение.

В случае, если устройство не в состоянии полностью охватить требуемую зону, устанавливается несколько приборов, с условием исключения взаимных помех.

Монтажные работы

При сносных познаниях в электротехнике и слесарном деле, наличие инструмента и умелых рук, самостоятельный монтаж объемного детектора движения не вызовет затруднений.

После выбора и приобретения прибора необходимо:

1. Ознакомиться с инструкцией (она прилагается к каждой системе, обычно в коробке находится буклетик с инструкцией по установке и настройке).
2. Выбрать оптимальное место расположения и сделать соответствующую разводку.
3. Разобрать устройство и закрепить его согласно предварительной разметке.
4. Подсоединить провода по прилагаемой схеме.
5. Закрыть прибор.
6. Включить сигнализацию и произвести необходимые настройки.

При подключении беспроводного датчика к охранной системе сигнализации GSM, монтажные работы упрощаются, поскольку при установке прибора останется позаботиться только о питании. При выборе такого варианта, владелец получит возможность получать уведомления о срабатывании датчика независимо от места нахождения.

Характеристика ультразвуковых датчиков движения для освещения

Принцип работы датчика движения ультразвукового типа основан на улавливании отраженного сигнала в момент излучения ультразвука. Активация датчика происходит в момент срабатывания сигнала.

Внутри конструкции располагается генератор ультразвука, который характеризуется частотой 20-60 кГц. Приемник принимает отраженный ультразвук. При возникновении движения в поле действия датчика, благодаря эффекту Доплера, изменяется частота сигнала. Выполняется обработка данных колебаний, и в момент превышения установленного уровня срабатывает исполнительный механизм.

Такие датчики могут работать при любых атмосферных условиях, что позволяет установить устройство на улице для освещения двора. Работоспособность прибора сохраняется даже при высокой влажности и чрезмерной запыленности. На эффективность работы не оказывает влияние материал движущегося объекта. Такие комнатные или уличные датчики движения отличаются небольшой стоимостью.

Датчик движения ультразвукового типа работает по принципу, который основан на улавливании отраженного сигнала в момент излучения ультразвука.Обратите внимание! Ультразвуковые устройства отпугивают мышей посредством частых ложных сигналов.

Ультразвуковые датчики движения 12 Вольт широко применяются в системах автоматической парковки в качестве детекторов заднего хода и для контроля слепых зон автомобиля.

Среди недостатков устройства можно выделить тот факт, что ультразвук создает дискомфорт для домашних питомцев. Они становятся агрессивными, непослушными, наблюдаются изменения характера и психологические расстройства. Его иногда применяют для отпугивания собак. При длительном нахождении в зоне действия устройства может возникнуть головная боль даже у человека.

Такие датчики не отличаются большой дальностью обнаружения. Устройства срабатывают лишь на быстрые движения. Их легко обмануть, двигаясь медленно и плавно. Однако можно выставить максимальный порог чувствительности, что позволит датчику срабатывать при обнаружении малейших движений. В этом случае возникает вероятность увеличения количества ложных сигналов.

Датчики движения ультразвукового типа не отличаются большой дальностью обнаружения.

Критерии выбора

При выборе датчика движения нужно учитывать максимальное расстояние, на которое он способен реагировать

Перед покупкой оборудования нужно внимательно продумать все детали, которые сделают использование датчика более комфортным, удобным и производительным. Если неправильно выбрать прибор, из-за технических ограничений он может создать много трудностей в использовании и обслуживании

Основные критерии выбора, на которые следует обратить внимание:

• Назначение устройства – ключевой фактор. Также следует определиться с местом работы устройства – внутри помещения, салона автомобиля и т.д., или на приусадебном участке. Наличие козырьков, навесов тоже играет роль, поскольку от этого зависит, каким классом защиты IP должны будет обладать выбранная модель устройства.
• Датчики делятся на несколько видов по способам крепления – бывают навесными и встроенными.
• Мощность устройства определяется радиусом действия охранного датчика и способностью фиксировать события, происходящие вокруг (чувствительность). Также от этого параметра зависят правила монтажа и габариты.
• При выборе разновидности устройства большое значение играет особенность проектирования дома, а также условия местности. Например, не каждая модификация модели способна просвечивать стеклянные поверхности или легкие строения типа навесов и беседок.
• Не лишним будет ознакомиться с показателями времени срабатывания. Это имеет большое значение, особенно если охранный датчик установлен внутри помещения.
• Место установки определяет угол обнаружения движущегося объекта.

Основные типы датчиков движения

Классификацией предусмотрено различие датчиков по типу применяемой в их работе длины волны. Датчики делят на:

Инфракрасные (ИК)

Чаще всего на рынке можно встретить именно эти датчики. Еще их называют пассивный инфракрасный детектор. Они не обнаруживают людей, объем, воздух и любые предметы, попадающие в поле зрения. Алгоритмы инфракрасного датчика позволяют осуществлять распознавание температуры тела, попадающего в поле его зрения. Инфракрасное излучение фокусируется на датчике особой оптической линзой, называемой линзой Френеля. Она концентрирует излучение на чувствительном полупроводниковом элементе. Температура определяемого тела должна быть выше, чем температура окружающей обстановки. Различие температур тела, попавшего в поле зрения датчика, и внешней среды способствует отклонению электрического потенциала от номинальных значений и обрабатывается чипом, установленным внутри датчика, по заранее настроенному алгоритму и инициирует запуск тревоги.

Чем больше линза в конкретно рассматриваемом устройстве, тем больше чувствительность датчика, а также шире зона его охвата. Чтобы датчик не реагировал на теплые, но статические объекты, оптическую систему делят на несколько отдельных лучей — зоны чувствительности датчика. Фиксация движения произойдет только в том случае, если подвижный объект будет пересекать последовательно более одной зоны. Передвижение с малой скоростью не всегда фиксируется датчиком.

Радиоволновые

Радиоволновой датчик движения функционирует по схожему алгоритму с ультразвуковым датчиком. Вместо звуковой частоты чип создает сверхвысокочастотное излучение, частота которого равна 2,5 ГГц. При появлении на участке распространения волны подвижного тела происходит изменение частоты и длинны волны, которое фиксируется приемником.

При этом прохождение радиоволн происходит без затруднений через не металлические конструкции. Им не мешают стены и мебель. Данный тип датчиков достаточно дорог. Их применяют для наблюдения за коммерческими крупными объектами.

Ультразвуковые (СВЧ)

В основе работы датчика движения ультразвукового типа лежит принцип звуковой локации. В них установлен специальный звуковой генератор, создающий колебания, частота которых равна от 20 до 40 Кгц. Такие звуки человек на слух не воспринимает, но, все звуковые волны, излученные источником, частично отражаются от поверхностей (часть поглощается) и возвращаются к источнику их излучения. В корпусе ультразвуковых датчиков установлен излучатель таких колебаний и микрофон, принимающий звуковой сигнал, отраженный от поверхностей. Излучатели приемника состоят из элементов пьезокерамики.

Согласно эффекту Доплера любой объект, попадающий в зону распространения потока распространения звуковых волн, искажает интерференционную картину. Когда происходит такой эффект частота отраженного от поверхности сигнала будет другой относительно излучаемой частоты — это и вызывает сработку датчика.

Комбинированные

Достаточно дорогие. Применяются во избежание ложных тревог. В один корпус производители устанавливают ИК и радиоволновой датчик. Такое решение ценится за высокую помехоустойчивость и надежность. При таком решении достигается минимальное количество ложных срабатываний.

Детекторы движения встроенные в камеры наблюдения (программные)

Датчик движения, установленный в камерах видеонаблюдения, никогда не заменит полноценную работу классических датчиков движения. Обнаружение движения происходит камерой на программном уровне. Видеокамера анализирует поток входящей информации, например, каждый пятый кадр и сопоставляет их. При резком изменении картинки камера понимает, что произошло движение. Такая реализация имеет место на существование, но даст больше ложных срабатываний, так как фиксацию движения камера может поймать даже при резком снижении уровня освещенности (выключение света). Настройки в камере поддаются корректировке, но это лишь частично исправляет ситуацию. Существует возможность выделения зон кадра, поиск движения в которых фиксироваться не будет. Это помогает лишь при попадании подвижного объекта в поле зрения кадра.

Разновидности и особенности

Существующие инфракрасные датчики бывают пассивные и активные.

Пассивные сенсоры обнаруживают объект при помощи пироэлектрического чувствительного элемента. С целью повышения чувствительности датчики оснащается оптической системой линз. В условиях перепадов температуры для повышения термостабильности обычно используется парный вариант соединения, при котором элементы включаются встречно.

В отличие от пассивных аналогов, активные датчики сами являются источником инфракрасного излучения и отслеживают отраженные инфракрасные волны. Они обладают большей достоверностью отсылаемого сигнала и меньшим числом ложных срабатываний, однако не столь энергоэффективны – потребляют электроэнергию от встроенного аккумулятора или электросети.

Извещатели скорости

Извещатели скорости осуществляют синхронизацию скоростей нескольких двигателей. Также в существующих системах охранной сигнализации с помощью извещателей скорости осуществляется контроль внутреннего объема помещений, с высокой эффективностью блокируется территория «на проход» человека, перемещающегося со скоростью 0,3–3,0 м в секунду. Он оперативно реагирует на перепады температур в секторах «нарезки» контролируемого объема (с помощью оптической детали со ступенчатой поверхностью, называемой линзой Френеля), если он находится в пределах зоны чувствительности.

Детекторы PIR

PIR детекторами называют пассивные (не излучающие тепловые лучи) инфракрасные устройства, служащие для визуальной фиксации положения объекта. PIR детекторы обычно используются для контроля общественных помещений и автоматического открывания дверей.

Пироэлектрический чувствительный элемент представляет цилиндрическое устройство с кристаллом прямоугольным формы в центре, улавливающем ИК свет. Поскольку PIR детектор должен реагировать на движение объекта, излучающего тепло, одна половина датчика улавливает больший уровень излучения, чем другая. Вследствие этого на выходе будет генерироваться цифровой сигнал «high» (обычно напряжением 3В), когда есть движение, или «low, когда движение объекта отсутствует.

ПИР датчики используют в случае необходимости определить присутствие человека в пределах контролируемого пространства. Они не определяют расстояние и количество человек на территории.

Извещатели температуры

ИК извещатель относится к наиболее распространенному типу извещателей температур, используемых для промышленного контроля температуры технологических процессов. Минимальная достаточная чувствительность пироэлектрического элемента обычно находится на уровне 0,1°С, для этого используется пироэлемент размером 1,0 х 2,0 мм и толщиной в несколько микрон.

Сенсоры объемные

Инфракрасные объемные сенсоры – пассивные экземпляры. Очень часто они используются для охраны автомобилей. Приспособления не излучают ничего, работая только «на прием», и реагируют на изменение распределения ИК лучей с раскрывом по вертикали/горизонтали порядка 90º, то есть являются объемными. Дальность действия разных моделей отличается, как правило, она составляет 6–12 метров.

В случае перемещении объекта с температурой отличной от окружающего фона, пироэлектрический сенсор генерирует электрический импульс. Этот импульс обрабатывается по определенному алгоритму: сначала повышается его помехоустойчивость (избирательность), затем формируется сигнал тревожного извещения. По проводам или беспроводной связи после усиления сигнал поступает на соответствующий пульт охраны, например, контрольную панель автостоянки.

Неоспоримые преимущества GSM датчиков движения с автономным питанием

Датчик движения с автономным питанием является довольно дорогим охранным устройством, позволяющим производить оповещение на профессиональном уровне. Передача сигнала выполняется по GSM каналу связи.

Часто такие датчики можно встретить в составе программируемых охранных систем. Они применяются для контроля территории и регистрируют любое происходящее на ней движение. После того, как датчик фиксирует перемещение, автоматически включается передача информации на смартфон или охранный пульт.

Программируемая охранная система с видеокамерами даже способна дать пользователю возможность получить фото злоумышленника, попытавшегося или проникшего на территорию охраняемого объекта. Однако в продаже имеются также и отдельные автономные извещатели, характеризующиеся отличной эффективностью в работе.

В качестве источника питания в таких датчиках используются емкие батареи, которые отличаются продолжительным временем функционирования. Благодаря возможности производить максимально точные настройки, приборы способны реагировать только на конкретные объекты с определенными параметрами.

Такая функция позволяет исключить риск ложных срабатываний в случаях попадания в контролируемую зону небольших животных.

Делая выбор в пользу приобретения автономного детектора, будущие пользователи, исходят как правило, из следующих присущих ему достоинств:

• простота при установке и настройке, позволяющая самостоятельно монтировать автономный GSM датчик движения. Отсутствие необходимости в прокладке проводов обеспечивает существенную экономию времени и исключает необходимость проводить ремонт после монтажа устройства, что выливается в существенную экономию финансовых средств. Более того, подключение проводного регистратора по плечу далеко не каждому пользователю, поскольку его установка является более сложным делом;
• все беспроводные комплекты оснащены необходимыми элементами, с помощью которых можно составить полную охранную систему. Как правило, входящие в их состав клавиатуры, брелоки и датчики уже настроены;
• беспроводные детекторы движения и системы, в комплектацию которых они входят, характеризуются значительной дальностью передачи данных. Покупателю остается лишь рассчитать необходимые параметры и сделать выбор, учитывая масштабы охраняемой территории и имеющиеся на ней условия связи.

Настройка параметров

Для оптимизации процесса включения света очень важно правильно выполнить регулировку датчика в зависимости от характера движения и параметров самого объекта. Как правило, учитываются четыре основных характеристики – угол установки, чувствительность, освещенность и время задержки после срабатывания. Рассмотрим их подробно

Рассмотрим их подробно.

Угол установки

Согласно правилам, угол установки датчика для включения света должен быть таким, чтобы центр поля действия приходился на точку максимально интенсивного или наиболее вероятного движения объекта. Добиться этого можно, соблюдая:

1. Правила монтажа, указанные в инструкции. Особенно актуально их выполнение для приборов, не имеющих никаких механических настроек. В них обзорный угол полностью задается техническими особенностями самого устройства, а также высотой и местом его расположения. Например, датчик с углом в 180 градусов, устанавливаются на стену, в 360 градусов – на потолке, а 90 градусов – в углу.
2. Практическая регулировка. Детектор с наклонно-поворотным кронштейном позволяет опытным путем выполнить более тонкую настройку. Такие устройства дают возможность менять поле и дальность действия сенсора. Это, например, необходимо на охраняемой или придомовой обширной территории или рядом с оживленным пешеходом или автострадой, чтобы исключить попадание движения объектов на них в поле объектива.

Чувствительность

Регулировка датчика по уровню чувствительности позволяет исключить включение света в ответ на движение мелких объектов и посторонних предметов в дальней области зоны слежения. Настройка этого параметра выполняется опытным путем:

1. Для начала нужно установить максимальную чувствительность.
2. Далее необходимо проверить, как он будет работать на оптимальном расстоянии.
3. Нужно постепенно уменьшать уровень – до тех пор, пока он перестанет реагировать на человека средних параметров.
4. Затем проверить, как он отреагирует на мелких животных или посторонние предметы.
5. Установить найденный порог чувствительности.

В идеале степень чувствительности датчика на движение должна быть такой, чтобы включение света происходило на границе достаточной освещенности от фонаря или люстры при прохождении человека со средними антропометрическими данными.

Каждый, кто устанавливает датчик на движение, должен знать, как самостоятельно уменьшить чувствительность сенсора. Во время эксплуатации могут возникнуть непредвиденные обстоятельства и включение света будет происходить незапланированно. Перед или сразу после установки устройства необходимо удостовериться, как это сделать своими руками наиболее быстрым и правильным путем без вызова мастера-установщика.

Освещенность

Чтобы датчик перестал посылать сигнал на включение света днем, поздним утром и ранним вечером, необходимо выполнить его регулировку по параметру освещенности — LUX. Настройка состоит из следующих действий:

1. Повернуть стрелку регулятора до максимального уровня (куда она увеличивается).
2. С наступлением достаточного уровня темноты медленно поворачивать его в обратном положении пока сенсор не сработает и не начнет включать свет.

Настроенные таким способом датчик чувствительности далее всегда (до изменения его положения) будет включать свет при наступлении такого же уровня темноты.

Время задержки

Как правильно настроить датчик для включения света по движению на время задержки после срабатывания волнует тех, кто выполняет такую регулировку впервые. Также, как и в том случае, когда требовалось задать параметры освещенности и чувствительности, необходимо найти шлиц или винт на панели прибора с надписью Time.

Чтобы правильно выполнить регулировку по времени задержки необходимо:

1. Перевести регулятор в минимальное значение.
2. Инициировать датчик посредством движения.
3. Засечь время.
4. Опытным путем определить необходимое время, сохранив параметры.

Современные датчики на движение позволяют настраивать время задержки после включения света от 5 секунд до 10 минут.

Например, если сенсор установлен на входе в подъезд, а человеку нужно подняться по лестнице на 5-ый этаж, после чего отдышаться, найти ключи и открыть квартиру, то параметр должен быть установлен на максимальное значение. Другое дело – коридор в квартире, когда прохождение через него не занимает дольше 2-3 секунд. Здесь значение этой характеристики можно свести к минимуму.

Монтаж, подключение и настройка датчиков движения

Мало купить качественный датчик, нужно еще правильно его установить, чтобы он полноценно выполнял свои функции. Особенности монтажа этого оборудования зависят от места их установки: в помещении или на улице.

Наружная установка датчиков движения предполагает соблюдение следующих правил:

1. Монтируйте приборы только там, где на них не будут попадать потоки воздуха, особенно теплого. Так что следите, чтобы рядом с местом установки не было систем обогрева или вентиляции. Особенно важен этот фактор, когда речь идет об инфракрасных датчиках.
2. Крепить устройства нужно только на устойчивые конструкции, которые не вибрируют и не шатаются. Следите, чтобы кронштейны, на которые фиксируется датчик, тоже не были подвижными.
3. Датчики движения нельзя устанавливать там, где они долгое время будут находиться под прямыми солнечными лучами. Если нет возможности соблюсти это правило, покупайте специальные уличные датчики, они имеют защитный козырек.
4. Устанавливайте датчики подальше от приборов с электромагнитным излучением, иначе столкнетесь с проблемой частых ложных срабатываний.

Когда подходящее место для установки найдено и датчики надежно закреплены, нужно их правильно подключить. В приоритете электрическая схема подключения. А вообще, к большей части датчиков прилагается своя схема, отклоняться от которой не рекомендуется.

Важно учитывать то, чтобы нагрузка не превышала отмеченную в паспорте прибора. Иначе придется вклинить в цепь питания дополнительно реле или электромагнитный пускатель, чтобы система не перегревалась от нагрузочного тока

Всего есть несколько схем подключения датчиков движения:

• с выключателем;
• без выключателя;
• с помощью реле;
• с последовательным соединением сенсоров.

Удобным вариантом является установка вместе с датчиком шунтирующего выключателя. Этот элемент, когда размыкаются его контакты, переводит систему в режим охраны.

Когда будете подключать датчики, не упустите из виду полярность системы питания и ее маркировку.

Подключенные датчики движения осталось только настроить на правильную работу. Сразу настроить устройства как надо вряд ли получится. Все равно придется донастраивать датчики уже в процессе их работы.

Настроить в датчике вам нужно всего два параметра:

• чувствительность;
• время перехода в охраняющий режим.

Вы сами определяете, какими будут эти показатели, в зависимости от специфики места, где установлены датчики, и их предназначения.

Датчики движения — очень полезное приспособление. Но не стоит забывать о том, что эффективную защиту от проникновения злоумышленников они дадут только в комплексе с другими элементами системы охраны: камерами видеонаблюдения и сигнализацией.

Кабельная проводка охранной сигнализации

Прокладка шлейфов датчиков ведётся кабелем марки КСПВ или КСПВэП с сечением жил 0,4-0,5 мм или аналогичным по характеристикам. Использование иных типов кабеля не рекомендуется. Кабель марки ТРВ использовать неудобно.

При схожем сечении жил отсутствует цветовая маркировка. Толстые жилы не требуются по техническим характеристикам. Кроме того использование толстого кабеля (в том числе UTP) усложняет монтаж и подключение из-за жёсткости и проблем с коммутацией и фиксацией в колодке клемм датчиков и ПКП, предназначенных для зажима жил кабеля малого сечения (см. Материалы для монтажа: крепления, кабеля и разъёмы).

Количество жил кабеля в шлейфе не менее 2 при подключении герконов, не менее 4 при подключении объемных и прочих датчиков. При необходимости контроля вскрытия корпусов датчиков требуется ещё 2 жилы для подключения тамперного контакта.

Если в одном кабеле будет коммутироваться не один шлейф – количество жил увеличивается кратно 2.

Прокладка связи с устройствами индикации и управления проводится кабелем марки КСПВ. Иногда этот же кабель используется для подключения световых и звуковых устройств. Однако данные приборы с высоким потреблением тока и поэтому для подключения желательно использовать кабель сечения больше 0,5 мм, например, ШВВП 2*0,75.

Образец монтажной схема охранной сигнализации своими руками.