Датчики для охранно-пожарной сигнализации
Охранные, магнитно-контактные датчики
Предназначены для установки на двери, ворота, окна и т. д.
Данный вид датчиков состоит из двух частей, выполненных в одинаковых корпусах, в одном корпусе расположен магнит, в другом геркон.
Работают данные датчики на размыкание, как только магнит удаляется от геркона на 2 – 5 см. (зависит от типа датчика) контакты геркона размыкаются, формируя сигнал тревоги.
При монтаже нужно учитывать следующие факторы, влияющие на работу датчиков.
1. Обычно геркон устанавливают на неподвижную часть двери или окна, а магнит на подвижное полотно, хотя в некоторых случаях можно установить и наоборот.
2. Зазор между магнитом и герконом должен быть от 2 до 6мм. Важно чтоб магнит и геркон находились на одной оси, особенно это, актуально для датчиков скрытой (внутренней) установки на металлические двери.
3. Желательно установить датчик на расстоянии не более 25 см. от раствора полотна, в ее верхней части, с противоположной стороны от петель.
4. При монтаже датчиков следует учитывать, что от удара или иного физического воздействия колба геркона может разгерметизироватся (разрушится).
Датчики ИО 102-2, ИО102-4, ИО 102-16 предназначены для открытой установки на конструкции из дерева, пластика, алюминиевых сплавов.
Датчик ИО102-5, и ИО102-151 предназначен для скрытой установки на выше перечисленные конструкции, для его монтажа нужно засверлить отверстия диаметром 9мм.
Датчик ИО 102-6, предназначен для скрытой установки на металлические двери.
Для его установки нужно просверлить отверстия диаметром 19мм. Очень критичен к зазору между герконом и магнитом, а также соосности этих элементов.
Датчики ИО 102-20, и ИО102-26, предназначены для открытой установки на металлические ворота, калитки, и т. д.
Охранные, пассивные инфракрасные
Эти датчики в просторечии называют, датчиками объема, датчиками движения, и т.д.
Рассмотрим подробней принцип их работы, и варианты применения.
Пассивный инфракрасный датчик, это пироэлектрический детектор, чувствительный к тепловым колебаниям, в частности к тепловому излучению человеческого тела.
При движении человека в воздушной среде, возникают тепловые возмущения, разнящиеся с общей тепловой картиной помещения, которые и улавливает пироэлемент.
В инфракрасном датчике имеется линза Френеля, разделенная на сектора, с помощью которой формируется нужная зона, которую контролирует датчик. Эта линза может быть сменной, меняя ее, или заклеивая ее часть липкой бумагой, можно добиться нужной зоны охвата датчика.
Иногда в комплекте кроме стандартной линзы, прилагаются еще две, занавес, и коридор.
В некоторых датчиках, в нижней торцовой его части может быть установлена вторая линза, для контроля зоны прямо под датчиком, так называемая “антисаботажная зона”.
Пироэлементы бывают сдвоенные (двух площадочные), и счетверенные (четырех площадочные,) последние предпочтительней.
Сигнал, полученный от пироэлемента, усиливается усилителем, затем с помощью компаратора преобразуется в цифровой, и подается на реле, которое и формирует сигнал тревоги, путем размыкания контактов.
В более дорогих моделях датчиков, применяются четырех площадочный пироэлемент, а место компаратора занимает микроконтроллер. Благодаря микропроцессорному анализу сигнала, такие датчики, как правило, более устойчивы к различного рода помехам, и без ошибок выделяют «полезный» сигнал в сложных условиях эксплуатации. В некоторых таких датчиках имеется опция «защиты от животных», имеется в виду что перемещение животных в зоне его контроля не вызывает срабатывания датчика, это удобно когда в помещении остается собака или кошка. При выборе датчика с такой опцией, нужно обратить внимание на максимальный вес животного, при котором реакция датчика на него отсутствует.
Еще одна полезная опция это «Антимаскирование», присутствующая в основном в более дорогих моделях. Суть ее заключается в том, что отдельный активный ИК канал контролирует не большую зону перед датчиком. Если случайно, или преднамеренно перед датчиком появится препятствие, например кто-то, невзначай придвинет к датчику коробку на складе, либо злоумышленник заклеит линзу, будет выдан сигнал. Контакты реле датчика при этом, постоянно разомкнуты, а при постановке прибора на охрану, выдается сигнал тревоги.
У всех датчиков на плате имеется, светодиодный индикатор состояния, (загорается при срабатывании) переключатели, обычно джамперные перемычки, с помощью которых можно отключить индикатор, а также можно регулировать чувствительность датчика. Так же имеются клеммы с зажимом по винт, к которым подключается питание (обычно 12В), и шлейф (вход) от прибора. На некоторых датчиках есть клеммы, к которым подключен микропереключатель, срабатывающий при вскрытии корпуса (TAMPER).
При выборе инфракрасного датчика нужно учитывать следующие факторы:
По условиям эксплуатации, все датчики можно разделить на две группы.
Датчики для наружной (уличной) установки, и для установки в помещении.
Датчики, устанавливаемые в не помещения должны иметь следующие рабочие характеристики. Диапазон рабочих температур -35 +50, относительная влажность до100%, герметичный корпус с классом защиты IP 55, IP65.
При выборе датчика предназначенного для установки в помещении, также нужно учитывать рабочую температуру применения, особенно если это гараж, дача, то есть не отапливаемые помещения.
Следующий параметр, это зона, которую может контролировать датчик.
У большинства датчиков в стандартной комплектации, зона контроля, формируемая линзой Френеля, имеет вид конуса, с углом охвата около 90 гр. на расстояние до 12 -15 м.
Рекомендуемая высота установки датчика со стандартной линзой от 2 до 2,4 м. от пола.
Датчики с линзой типа “занавес” имеют зону охвата около 120 гр. устанавливаются на потолок или стену, и служат в основном для “отсечения” оконных и дверных проемов.
Датчики с линзой типа “коридор” формируют узкую, длинной до 30 – 40 и даже до 100м зону контроля, высота их установки около 1 м. Для “дальнобойных” датчиков требуется точная юстировка.
Монтаж и настройка датчиков.
Правильно смонтированный датчик, должен максимально охватывать зону предполагаемого вторжения, мебель, шторы, двери и т. д. не должны экранировать зону контроля датчика. Нужно учитывать, что наименьшая чувствительность у датчика будет тогда, когда человек идет прямо на него, а наибольшая кода пересекает зону контроля, перпендикулярно или под углом. Чтобы уменьшить вероятность ложных срабатываний, не следует направлять датчики на источники тепла, батареи и т.д. конвекция воздуха попадающего с улицы в помещение, так же не желательна, из - за разности температур, возможны ложные срабатывания, так же не рекомендуется располагать (устанавливать) датчик в близи блока GSM сигнализации, так как от излучения телефона при его работе возможны ложные срабатывания.
Желательно располагать датчик от блока сигнализации не менее 1,5 метра.
Чувствительность датчика также снижается при попадании прямого солнечного света на линзу датчика. При монтаже датчика не следует касаться зеркала пироэлемента руками, так как на зеркале остаются следы, это тоже снижает чувствительность датчика.
Как правило, плату в корпусе датчика можно регулировать, для этого нужно отпустить винт, крепящий плату, сдвигая ее вверх, зона, контролируемая датчиком, смещается ближе к датчику, а опуская плату, зона отдаляется.
Охранные инфракрасные активные барьеры
Принцип действия этой группы датчиков следующий;
И передатчик и приемник, исполнен в отдельном корпусе.
Устанавливают их на не подвижных конструкциях, в прямой видимости.
Передатчик излучает ИК импульсы определенной частоты, приемник же в свою очередь принимает эти импульсы, усиливает их и подает на считыватель, который отслеживает их количество.
Ели на оси, в зоне действия датчика появляется препятствие, и часть импульсов не доходит до приемника, то выдается сигнал тревоги.
Обычно барьеры бывают спаренные, то есть в одном корпусе два передатчика, в другом два приемника, расположенных вертикально друг над другом на не большом расстоянии.
Это сделано для уменьшения вероятности ложного срабатывания, датчик сработает только тогда, когда по обоим каналам получен тревожный сигнал.
Приемник и передатчик монтируют, так что бы они располагались на одной оси, а при юстировке датчика, нужно стараться получить как можно больший сигнал на приемнике, и зафиксировать блоки в этом положении.
Данный тип датчиков не редко используют в роли пожарных извещателей, устанавливая ИК барьеры под потолком.
Обычно это большие по площади и высоте помещения, там, где не возможно или не целесообразно применение дымовых датчиков.
При возгорании в помещении, дым блокирует ИК импульсы, посланные передатчиком, приемник их не получает, в связи, с чем и выдает сигнал тревоги.
Охранные СВЧ датчики, (радиоволновые)
Работа данной группы датчиков, основана на регистрации изменения частоты радиоволн, отраженных от движущегося объекта (эффект Доплера).
Конструктивно, передатчик и приемник выполнены в одном корпусе.
Передатчик излучает радиочастотный сигнал на фиксированной эталонной частоте, приемник же в свою очередь улавливает этот отраженный сигнал, далее он обрабатывается микропроцессором, и если этот сигнал отличается по частоте или фазе от исходного, реле размыкая контакты, формирует сигнал тревоги.
Данный вид датчиков работает в СВЧ диапазоне, для примера ниже приводится рабочие, частотные характеристики извещателя «Сокол 2»
Литера 1 – 10550 ± 48 МГц.
Литера 2 – 10650 ± 48 МГц.
Литера 3 – 5300 ± 48 МГц.
Литера 4 – 5400 ± 48 МГц.
Границы скорости перемещения человека в зоне обнаружения, при которой извещатель выдает тревожное извещение:
Верхняя - 3 м/с, нижняя - 0,3 м/с.
В отличии от ИК датчиков, для датчиков СВЧ допускается экранирование зоны контроля материалами, пропускающими радиоволны.
В связи с этой особенностью их с успехом используют там, где много стеллажей, или тонких перегородок, на складах, и в ангарах плотно заставленных продукцией.
При использовании СВЧ датчиков нужно соблюдать следующие условия:
При установке нескольких датчиков в помещении, если их зоны контроля частично или полностью перекрывают друг друга, нужно выбирать датчики с разными частотными литерами, если не соблюдать это правило, то возможны ложные срабатывания.
СВЧ датчики нужно устанавливать на не подвижные, капитальные конструкции, исключающие вибрацию датчика.
Во избежание ложных срабатываний не рекомендуется направлять датчик прямо на окна, стеклянные двери, тонкие перегородки за которыми возможно движение людей или механизмов.
Еще одним из источников ложных срабатываний могут стать люминесцентные лампы (лампы дневного света), близко расположенные к датчику, на период охраны рекомендуется выключать, данный вид освещения.
Охранные акустические датчики разрушения стекла
Принцип действия этой группы датчиков, основан на отслеживании и обработке акустического сигнала.
Микрофонный усилитель, принимает, усиливает, а также с помощью фильтра выделяет «полезный» сигнал, далее сигнал обрабатывается микроконтроллером, который и управляет реле. На плате имеются переключатели, (обычно джамперы), с помощью которых можно, включать и отключать индикаторы, регулировать чувствительность. У некоторых датчиков есть режим “выпадения осколков”, то есть датчик сработает только после того, как будут выпадать осколки битого стекла.
Монтируется датчик на потолке, или стене, так чтобы была прямая видимость оконного проема, а расстояние от датчика до стекла не превышало 6м.
Охранные совмещенные датчики
Не редко производители выпускают совмещенные датчики, то есть в одном корпусе размещаются два датчика, например инфракрасный и акустический, (ИК +АК) или инфракрасный и радиоволновый, (ИК + СВЧ).
У данной группы датчиков бывают разные исполнения, и различаются они в основном способом выдачи тревожного извещения.
Так, бывают датчики с одним релейным выходом, контакты этого реле размыкаются (формируя сигнал тревоги) при любом нарушении по одному или второму каналу.
Второй тип датчиков с двумя выходными реле, для каждого канала свое реле.
Третий тип это ИК + СВЧ датчик с одним реле, оба канала работают у него постоянно но сигнал тревоги формируется контактами реле только тогда, когда сигнал тревоги подтверждается обоими каналами.
Так же производятся ИК + СВЧ датчики, работающие по следующему алгоритму;
В данном варианте исполнения ИК канал, работает постоянно, в то время как СВЧ канал отключен. Как только по ИК каналу получен сигнал тревоги, тут же включается в работу СВЧ канал, если и по СВЧ каналу сигнал подтверждается, то датчик формирует сигнал тревоги.
Два последних варианта исполнения датчиков, менее всего подвержены разного рода помехам, вследствие чего вероятность ложного срабатывания у таких датчиков резко снижается, в тоже время они легко распознают «полезный сигнал».
Тепловые датчики пожара
Данная группа датчиков как видно из их названия, контролирует температуру в помещении, при превышении фиксированного установленного порога, (в среднем это 70?С) датчик срабатывает, формируя сигнал тревоги.
Датчики бывают нормально замкнутыми, они размыкаются при превышении установленного температурного порога, их включают в шлейф последовательно,
Так же бывают и нормально разомкнутые датчики, включать в шлейф их нужно параллельно. Конструктивно данные датчики состоят из пластикового корпуса, и термоэлемента, обычно это геркон с кольцевыми магнитами, или же термодатчик с биметаллической пластиной. Если температура поднимается выше установленного порога, магниты теряют свои свойства, и геркон размыкается, так же размыкаются и биметаллические пластины, после того как температура спадет, датчики восстанавливают свое первоначальное состояние.
Есть и более сложные тепловые датчики, они питаются по шлейфу, у них имеется индикатор состояния, а так же есть возможность регулировать порог срабатывания.
Дымовые датчики пожара
Данные извещатели предназначены для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением дыма в помещении.
На данный момент подавляющее большинство дымовых датчиков, построены с применением оптикоэлектронной схемы обнаружения дыма, хотя этот принцип и имеет существенные недостатки.
Дымовой датчик состоит из корпуса, в нутрии которого расположена дымовая камера с оптической парой, и электронный блок обработки сигнала. а так же имеется съемная розетка.
Розетку закрепляют на потолке, подсоединяют к ней провода, вставляют в неё датчик и поворачивая по часовой стрелке до упора, фиксируют датчик в розетке.
Принцип действия датчика основан на контроле отраженного от частиц дыма инфракрасного излучения.
При концентрации дыма в нутрии камеры, ИК импульсы посланные излучателем, отражаясь от частиц дыма попадают на фотоприемник, далее они усиливаются и подаются на счетчик, который отсчитывает полученные импульсы и при превышении установленного порога выдается сигнал «Пожар».
При этом дымовой извещатель включает светодиодный индикатор, и «нагружает» шлейф прибора резистором, порядка 500Ом, что приводит к срабатыванию шлейфа.
Что бы перевести датчик в исходное состояние, нужно снять с него питание на время не менее 3сек.
Для тестирования датчика на корпусе, может находится кнопка, или же отверстие в которое нужно ввести стержень, для имитации появление дыма в камере.
Датчики бывают с двух проводной схемой включения, питаются такие датчики по шлейфу прибора, а максимальное их количество в одном шлейфе рассчитывается, исходя из максимального тока в шлейфе ППК и тока потребления дымового датчика в дежурном режиме.
Датчики с четырех проводной схемой включения, питаются от 12в. выхода прибора или резервированного источника питания, а при срабатывании так же нагружают шлейф.
Есть так же специальные устройства согласования, которые адаптируют датчик с двух проводной схемой включения, для работы с четырех проводной схемой, обычно устройство согласования выполнено в виде дополнительной платы установленной в розетке.
Самым главным недостатком датчиков построенных по оптикоэлектронной схеме, является то, что пыль, попавшая в камеру, воспринимается датчиком как дым, и датчик выдает ложную тревогу, по этому данные дымовые датчики требуют частого проведения техобслуживания. Для того, что бы избавится от пыли, нужно продуть камеру датчика, используя пылесос или компрессор не реже одного раза в пол года, а если помещение пыльное то и чаще.
В настоящее время на рынке есть датчики, которые используют микропроцессорный анализ сигнала, имеют функцию компенсации запыленности камеры, а так же режим самотестирования через определенный интервал времени.
