Датчик
Современные охранные датчики условно делятся на три основные группы:
Особый случай представляют собой датчики
температуры: они могут относиться к любой из этих трех групп.
Отметим, что существует немало комбинированных моделей, совмещающие в себе сразу несколько типов датчиков. А вот детальное описание каждой отдельной разновидности:
— Датчик пересечения (барьер). Датчики, реагирующие на пересечение охраняемого периметра. Такой датчик формирует луч (или несколько лучей) в ИК-диапазоне, и при пересечении такого луча посторонним объектом устройство подает сигнал. Чаще всего ИК-барьер состоит из отдельно выполненных приемника и передатчика, однако встречаются и односторонние устройства, в которых сам излучатель «следит» за отражением луча от определенного предмета. Напомним, что ИК-лучи невидимы невооруженным глазом; это позволяет эффективно замаскировать подобную систему. А дальность действия современных ИК-барьеров может достигать нескольких сотен метров.
— Датчик движения. Датчики, реагирующие на движущиеся предметы в поле зрения. Могут использовать разные принципы работы: инфракрасный, микроволновый и др. Датчики движения в изначальном понимании этого термина используются в основном как охранные; в таких моделях могут дополнительно предусматриваться функции датчика разбития, вибрации и/или температуры. Однако есть и другая разновидность — бытовые модели, рассчитанные на применение в качестве сенсоров освещения (см. ниже). Они рассчитаны на коммутацию напряжения 230 В, предназначенного для светильников (а не 12/24 В, применяемых в системах сигнализации), и чаще всего используют такое же напряжение для собственного питания; а других видов детекции (кроме движения) в таких моделях не предусматривается. Что касается типов работы, то инфракрасные основаны на изменении теплового излучения объектов и могут давать ложные срабатывания из-за непредвиденных тепловых потоков, а также зависят от погодных условий. Комбинированные же, которые помимо инфракрасного сенсора оснащены микроволновым (СВЧ), реагирует не только на тепловые изменения. Соответственно менее склонны к ложным срабатываниям, однако значительно дороже.
—
Инфракрасный (PIR) датчик движения.... Принцип инфракрасного датчика PIR (от англ. passive infrared sensor) основывается на фиксировании изменений теплового излучения от окружающих объектов. Такие датчики довольно точно регистрируют движение, но не застрахованы от ложных срабатываний из-за непредвиденных тепловых потоков и зависят от погодных условий. Существуют модели, которые сочетают в себе несколько PIR-сенсоров, благодаря чему могут анализировать больше изменений и точнее регистрировать движение.
— Микроволновый (СВЧ) датчик движения. Эти датчики работают в микроволновом радиодиапазоне аналогично радару: устройство периодически выдает импульс и, анализируя отраженный сигнал, определяет наличие посторонних объектов в контролируемом пространстве. Такие устройства несколько сложнее и дороже инфракрасных, зато и возможности у них заметно шире. К примеру, ИК-датчик обычно имеет ограниченное поле зрения, а микроволновое устройство способно «видеть» на все 360° вокруг. Зона действия «радара» не ограничивается прямой видимостью, она может обнаруживать посторонние объекты за препятствиями небольшой толщины — вроде оконного стекла или перегородок между рабочими местами в офисе. Кроме того, микроволновый сенсор одинаково эффективен во всем диапазоне температур. Из недостатков, помимо стоимости, можно отметить то, что их нежелательно применять при постоянном нахождении людей в зоне действия микроволн. Впрочем, большинство сигнализаций все равно включаются лишь на время отсутствия людей в помещении.
— Комбинированный (PIR+СВЧ) датчик движения. Такие модели состоят из сенсоров двух типов, инфракрасного (PIR) и микроволнового (СВЧ). Комбинированные решения объединяет в себе две разнородные технологии, что сводит к минимуму числа ложных срабатываний. Вдобавок к тепловому анализу такие устройства излучают электромагнитные волны с высокой частотой, обычно это 5.8 ГГц (может отличаться, в зависимости от производителя). Эти волны отбиваются от окружающих объектов, благодаря чему датчик может регистрировать даже незначительные изменения.
— Датчик разбития. Охранные датчики, реагирующие на разбивание стекла. В наше время такие датчики чаще всего делаются бесконтактными и не требуют размещения на самом стекле, хотя бывают и исключения. А самый популярный принцип их работы — акустический: при помощи микрофона сенсор «слушает» окружающую обстановку и реагирует на звук разбивающегося стекла (этот звук достаточно уникален, его легко отделить от посторонних шумов). Встречаются и другие принципы работы, например, инфракрасный (реакция на резкое изменение видимой «картинки») или вибрационный (отслеживание ударов и вибраций при помощи контактного сенсора). Некоторые модели имеют также функционал датчика движения, а иногда — и полноценного датчика вибрации.
— Датчик открытия. Охранные датчики, реагирующие на открытие окон, дверей, люков и т. п. Как правило, сам датчик при этом размещается в дверном или оконном проеме, а на дверь/окно устанавливается специальная метка. В закрытом состоянии эта метка находится в непосредственной близости к основному устройству, а при открытии она отдаляется и датчик срабатывает. Подобные сенсоры могут иметь также детекцию вибрации и/или температуры.
— Датчик вибрации. Охранные датчики, реагирующие на различные удары и вибрации. Могут использоваться с разными целями. К примеру, такой датчик может предупредить о попытке вскрыть дверь или окно, перелезть через забор, взломать сейф или целую стену здания; его можно установить на дверцу шкафа или ящик стола как сигнализацию открытия. А некоторые из подобных устройств настолько чувствительны, что их можно даже размещать вблизи отдельных ценных предметов — дабы сенсор реагировал на любую попытку сдвинуть такой предмет с места. В продаже встречаются как специализированные датчики вибрации, так и модели с комбинированным функционалом, реагирующие также на движение, разбитие, открытие и/или температуру.
— Датчик дыма. Датчики противопожарного назначения, реагирующие на появление в воздухе дыма. Это один из самых простых и надежных методов выявления пожара: дым при возгораниях возникает практически гарантированно, причем даже при небольшой интенсивности пламени задымленность чаще всего бывает довольно значительной. Для дополнительной надежности такие детекторы могут сочетаться с датчиками газа и/или температуры.
— Датчик газа. Противопожарные датчики, реагирующие на появление в воздухе примесей определенного газа. Конкретный формат работы таких устройств может быть разным. Так, одни модели реагируют на угарный газ (CO) — он не только является продуктом горения и признаком пожара, но и сам по себе опасен, так что такой датчик вдобавок обеспечивает защиту от отравлений угарным газом. Еще ряд устройств срабатывает при появлении в воздухе значительного количества бытового газа (например, из незакрытой конфорки или поврежденного трубопровода), метана, пропан-бутана и т.п. — в таких случаях своевременное уведомление позволяет избежать взрыва. Наконец, отдельной строкой отмечаются датчики, которые способны выявлять усыпляющие газы. Обратите внимание, что датчики газа также могут иметь функции реагирования на дым и/или температуру.
— Датчик протечки (затопления). Бытовые датчики, реагирующие на появление влаги на полу или других поверхностях. Такой сенсор устанавливается прямо в месте возможного затопления, а для детекции используется пара (или несколько пар) специальных контактов: даже небольшое количество воды между выводами замыкает их и приводит к срабатыванию. Контакты могут размещаться как на самом корпусе датчика, так и на выносном блоке, подключенном к нему при помощи провода. Некоторые из подобных устройств имеют также функцию сенсора температуры.
— Датчик температуры. Сама по себе температурная детекция весьма универсальна, она применяется во всех основных форматах работы датчиков — охранном, противопожарном, бытовом. В то же время температурных датчиков в чистом виде выпускается крайне немного — это отдельные пожарные модели, реагирующие на значительное повышение температуры. В охранном формате данный тип детекции чаще всего сочетается с обнаружением движения или открытия; конкретно же термодатчик в охранных системах может обеспечивать, к примеру, отслеживание тепла от живых объектов или реагирование на смену температуры в помещении при открытии двери/окна. Что касается бытового применения, то здесь речь идет об отслеживании и контроле микроклимата в помещении; для этого датчики этого типа нередко дополняются также сенсорами влажности.
— Датчик влажности. Бытовые датчики, отслеживающие влажность воздуха в помещении. Влажность является одной из ключевых характеристик микроклимата, поддержание ее определенного уровня нужно как для нормального самочувствия людей, так и для более специфических задач — обеспечения оптимальных условий на складе, в цеху, лаборатории и т. п. Отметим, что датчики влажности в чистом виде встречаются редко, обычно эта функция сочетается с детекцией температуры.
— Освещения. Датчики, предназначенные для автоматического включения и отключения освещения. Практически все такие модели представляют собой особую разновидность описанных выше датчиков движения. А основное отличие от традиционных (охранных) сенсоров движения заключается в том, что данный тип датчиков используется для коммутации напряжения 230 В (а не 12/24 В); такое же напряжение нередко применяется и для собственного питания, хотя есть и модели с батарейками/аккумуляторами. Кроме того, большинство подобных устройств имеет регулировку освещенности (см. «Функции и возможности»). Датчик освещения может применяться и с охранными целями — для освещения подвижного объекта, попавшего в охраняемую зону. Однако чаще всего такие сенсоры обеспечивают удобство в чисто бытовых ситуациях — например, для включения света в темном подъезде, когда туда заходит человек.Функции и возможности
—
Регулировка чувствительности. Возможность изменять порог срабатывания датчика, подстраивая его под особенности ситуации. Такая регулировка применяется в основном для предотвращения ложных срабатываний: к примеру, чтобы наружный датчик освещения не включал свет, реагируя на качающиеся на ветру ветки дерева. Существуют и другие нюансы, связанные с подстройкой чувствительности; подробнее о них можно узнать в специальных источниках.
—
Регулировка освещенности. Функция, применяемая в основном в датчиках освещения. Как правило, такие устройства оснащаются фотоэлементами, оценивающими уровень окружающего освещения; если вокруг слишком светло и освещение включать незачем, датчик попросту не будет реагировать на «внешние раздражители». А регулировка освещенности позволяет подстроить порог срабатывания фотоэлемента — то есть уровень освещения, ниже которого сенсор начинает работать по основному назначению.
—
Регулировка времени срабатывания. Возможность изменять время срабатывания таймера на датчике освещения. Обычно подобные датчики, перестав фиксировать движение в поле зрения, отключают свет не сразу, а с некоторым запаздыванием — такой формат работы считается оптимальным по целому ряду причин. А регулировка времени срабатывания позволяет установить время выключения по желанию пользователя (в определенных пределах, разумеется); это может пригодитьс
...я для подстройки датчика под особенности ситуации. Например, при установке светильника над крыльцом частного дома входная дверь в этот дом может оказаться в мертвой зоне датчика; настройка таймера позволяет выбрать время отключения таким образом, чтобы хозяин спокойно успевал открыть эту дверь до отключения света, а светильник не тратил лишнюю энергию.
— Иммунитет к животным. Функция, встречающаяся в основном в датчиках движения, включая отдельные модели для освещения. Общая идея понятна уже из названия: эта особенность позволяет избегать срабатываний датчика на кошек, собак и других животных. Такой иммунитет может пригодиться не только при наличии домашней «живности», но и в других ситуациях: к примеру, если во двор, обслуживаемый датчиком, могут проникать соседские кошки. Отметим, что порог срабатывания этой функции может быть как фиксированным (например, «от 20 кг»), так и настраиваемым; этот момент стоит уточнять отдельно. А в ИК-барьерах с этой функцией обычно используется другой принцип — определения высоты объекта. Для этого устройство формирует два (или больше) параллельных луча на разной высоте, и кратковременное затенение нижнего луча, характерное для небольших животных, не воспринимается как сработка.
— Сигнал тревоги. Данная особенность означает, что датчик способен подавать собственный сигнал тревоги — обычно при помощи встроенной сирены. Такой сигнал бывает весьма полезен в некоторых ситуациях. К примеру, сирена от охранного датчика движения или разбития может привлечь внимание свидетелей или даже полиции, заметно усложнив задачу злоумышленнику; а звук от сенсора дыма или газа предупреждает всех людей поблизости, позволяя максимально быстро принять меры по противодействию ЧП. Еще одна полезная особенность этой функции заключается в том, что многие датчики с сиреной способны как минимум частично выполнять свою задачу даже при полной потере связи с управляющей централью.
— Защита от вскрытия/отрыва. Дополнительная защита от попыток вывести датчик из строя или вмешаться в его работу: при обнаружении таких попыток датчик подает сигнал тревоги. Отметим, что конкретные особенности такой защиты могут быть разными, в зависимости от типа и конкретной модели датчика. Одни устройства реагируют на нарушение целостности корпуса, другие — на потерю контакта с опорной поверхностью, третьи — на характерные толчки, удары или вибрации, возникающие при попытках вскрыть или оторвать датчик, и т. п. Подобные нюансы стоит уточнять отдельно. Однако в любом случае данный тип защиты обеспечивает дополнительную безопасность; он не дает абсолютной гарантии от вмешательств в систему сигнализации, однако сильно усложняет подобную задачу.
— Оповещение глушения связи. Функция, встречающаяся в беспроводных датчиках (см. «Подключение»). При обнаружении попыток заглушить беспроводную связь такой датчик отправляет предупреждение на управляющую централь, а при полной потере связи из-за глушения — включает собственный сигнал тревоги. Это заметно затрудняет вмешательство в беспроводную систему сигнализации.Угол охвата по горизонтали
Угол, охватываемый датчиком по горизонтали. Это один из параметров, определяющих размер поля зрения датчика — наряду с углом охвата по вертикали (см. ниже).
Для настенных и аналогичных датчиков (см. «Установка»), которые «смотрят» горизонтально или почти горизонтально, смысл данного параметра очевиден. А вот в потолочных моделях его значение может быть разным. Так, если для потолочного датчика указан угол охвата 360° — это значит, что поле зрения имеет форму правильного конуса, пятно охвата — круглое, а ширина этого конуса определяется углом охвата по вертикали. Если же угол обзора в таком устройстве меньше 360 ° — это значит, что конус поля зрения получился «сплюснутым», поле зрения овальное, а угол охвата по горизонтали в таком случае описывает размер поля зрения по длинной оси. То же касается моделей с комбинированной установкой — настенной/потолочной.
В любом случае данный параметр нужно учитывать при выборе датчика под конкретные условия. Так, для обширных помещений со входами с нескольких сторон пригодятся всенаправленные датчики, а если дверь всего одна и других путей проникновения не предусмотрено — может пригодиться и узконаправленный. Для сенсора освещения, установленного над крыльцом дома, широкое поле зрения обычно не требуется; даже наоборот, узкий угол охвата бывает преимуществом, в частности, он может до определённой степени заменить
иммунитет к животным (см. «Ф
...ункции и возможности») — в некоторых случаях датчик можно направить так, чтобы он не видел домашнюю «живность». А вот угловые датчики освещения, наоборот, по определению охватывают обширное пространство.
Отдельный случай представляют собой ИК-барьеры (см. «Назначение»). В них угол охвата по горизонтали — это угол, на который можно повернуть ИК-излучатель, не двигая корпус устройства. Указывается он по общему охватываемому сектору, то есть угол в 90° означает возможность поворота на 45° в каждую сторону от центрального положения. Подвижные излучатели предусматриваются для подстройки системы и наведения лучей на приёмники; такая необходимость, как правило, возникает при установке, т.к. точность наведения должна быть очень высокой, и за счёт одного только положения корпуса её очень сложно добиться.Угол охвата по вертикали
Угол, охватываемый датчиком по вертикали. Наряду с горизонтальным углом охвата (см. выше) описывает общий размер поля зрения датчика.
Отметим, что в моделях, устанавливаемых на потолок, углы обзора могут указываться специфическим способом; подробнее об этом см. «Угол охвата по горизонтали». В остальных случаях смысл этого параметра в целом очевиден. При этом охват по вертикали считается не столь важным параметром, как охват по горизонтали. Во многих моделях он вообще не указывается — предполагается, что если более-менее точно нацелить сенсор на необходимую область в пределах дальности действия, угол охвата будет достаточным для срабатывания при необходимости.
В ИК-барьерах (см. «Назначение») смысл этого параметра заключается несколько в другом: это угол, на который ИК-луч может отклоняться в вертикальной плоскости для точного наведения на приёмник сигнала. Впрочем, установить приёмник и излучатель на одной высоте сравнительно несложно, так что эти углы обычно невелики — до 20° (10° в обе стороны), а часто ещё меньше.
Дальность действия
Номинальная дальность действия датчика.
Конкретный смысл этого параметра зависит от вида устройства (см. «Датчик»); при этом в большинстве случаев речь фактически идет о максимальной дальности обнаружения. Так, для датчика движения дальность действия — это максимальное расстояние, на котором сенсор способен обнаружить движущийся объект; для бесконтактного датчика разбития это максимальное расстояние до стекла, на котором можно установить устройство; для датчика вибрации — наибольшее расстояние до мощного источника вибраций (например, перфоратора, ломающего охраняемую стену). Особый случай представляют лишь ИК-барьеры: в них дальность действия соответствует наибольшему расстоянию, на которое можно разнести излучатель и приемник луча (либо излучатель и поверхность, от которой отражается луч).
Как бы то ни было, нужно учитывать, что дальность действия обычно указывается для идеальных, в лучшем случае — для неких усредненных условий. Так что при выборе стоит брать определенный запас — это даст дополнительную гарантию на случай неблагоприятной обстановки (например, тумана, мешающего работе ИК-датчика). Что касается конкретных значений, то во многих датчиках (в основном предназначенных для помещений) дальность работы
не превышает 10 м.
11 – 14 м можно назвать средним значением, а в наиболее «дальнобойных» моделях этот показатель достигает
...>15 м и более.
Время работы
Время работы датчика с автономным питанием на одном комплекте батареек или заряде аккумулятора (см. «Питание»). Стоит учитывать, что этот показатель является достаточно приблизительным — он обычно указывается либо для идеального, либо для некоего «усредненного» режима работы. Реальная же автономность зависит также от ряда практических нюансов: частоты срабатываний, дальности связи, уровня помех и т. п., вплоть до температуры воздуха. Так что на практике время работы может отличаться от заявленного как в одну, так и в другую сторону. Тем не менее, по данной характеристике вполне можно как оценивать общую автономность датчика, так и сравнивать разные модели между собой: различие в указанном времени работы обычно вполне соответствует разнице в реальной автономности.
Отметим, что для современных датчиков характерно очень низкое энергопотребление, поэтому их время работы считается в месяцах.
Класс защиты
Класс защиты от неблагоприятных условий внешней среды, которому соответствует корпус датчика.
Данный параметр традиционно обозначается по стандарту IP — маркировкой «IP» с двумя цифрами, каждая из которых соответствует своему показателю. Так, первая цифра описывает защиту от проникновения пыли и посторонних предметов; среди датчиков по этому показателю встречаются такие варианты:
— 2. Защита от предметов толщиной 12,5 мм и более; предотвращает проникновение пальцев.
— 3. Защита от предметов толщиной от 2,5 мм, в частности многих инструментов.
— 4. Защита от предметов толщиной от 1 мм, таких, как большинство проводов.
— 5. Полная защита от контакта «начинки» с посторонними предметами, стойкость к пыли (пыль может проникать внутрь корпуса, однако в небольших количествах, не оказывающих влияния на работу устройства).
— 6. Полностью закрытый корпус, исключающий попадание внутрь пыли.
Отметим, что данный параметр описывает только механическую защиту, обеспечиваемую корпусом (грубо говоря — размер отверстий в нём и предметы, которые могут через них проникнуть). О защите от вскрытия и вмешательства в работу датчика в данном случае речи не идёт — это совершенно отдельный нюанс, реализуемый другими способами (например, установкой датчика вскрытия корпуса).
Вторая цифра, характеризующая защиту от влаги, может быть такой:
— 0. Полное отсутствие какой-либо защиты, попадание воды на корпус не допускается....Как правило, означает, что датчик предназначен исключительно для внутреннего применения.
— 1. Защита от вертикальных капель воды.
— 2. Защита от вертикальных капель при наклоне корпуса до 15° от штатного положения.
— 3. Защита от брызг, попадающих на корпус под углом до 60° к горизонтали. Минимальный показатель, позволяющий говорить о стойкости к дождю.
— 4. Защита от брызг с любого направления. Позволяет безопасно переносить дождь с сильным ветром.
— 5. Защита от водяных струй с любого направления, стойкость к бурям.
— 6. Защита от сильных водяных струй или сильных морских волн (когда устройство может полностью скрыться под волной на короткое время).
Более высокие уровни влагостойкости, допускающие погружение в воду, в современных датчиках не встречается — это попросту не требуется, для самых суровых условий обычно вполне достаточно уровня 6, а то и 5.
Степень защиты по IP особенно важно учитывать при выборе уличных датчиков (см. «Использование») — именно они более всего подвержены неблагоприятным воздействиям. Здесь стоит отметить, что если степень защиты не указана — это не значит, что устройство не защищено. Речь лишь о том, что оно не проходило официальную сертификацию по IP, фактическая же степень защиты может быть довольно высокой (её в таких случаях стоит уточнять по документации производителя). В то же время подчеркнём, что определённая степень защиты по IP сама по себе не гарантирует возможности наружного применения — ведь датчик должен противостоять не только влаге и пыли, но также перепадам температур, солнечному свету и другим неблагоприятным факторам.
Рабочая температура
Диапазон температур окружающего воздуха, в котором датчик гарантированно сохраняет работоспособность.
Все современные датчики способны без последствий перенести температуры, характерные для жилых и офисных помещений. Поэтому обращать внимание на данный параметр имеет смысл в основном в тех случаях, когда сенсор планируется использовать в более неблагоприятных условиях — например, на улице, в неотапливаемом помещении, «горячем» промышленном цеху и т. п. При этом подчеркнем, что даже для самых «термостойких» моделей нежелательно воздействие прямых солнечных лучей — они могут нагреть корпус до температур, значительно превышающих допустимые.
Максимальная влажность
Наибольшая относительная влажность воздуха, при которой допускается использование датчика.
Многие модели без проблем переносят кратковременное (до нескольких часов) пребывание и в более влажной атмосфере; однако для полной гарантии лучше все же не допускать превышения допустимой влажности. Что касается конкретных цифр, то в жилых/офисных помещениях (и аналогичных условиях) относительная влажность крайне редко превышает 70 %. А вот для наружного применения и помещений с повышенной влажностью (бассейнов, прачечных и т. п.) желательно использовать датчики, рассчитанные на влажность не менее 90%.
