Несмотря на постоянную работу правоохранительных органов, проблема хищения имущества граждан и материальных ценностей с предприятий остается актуальной, и по сей день. Одним из способов контроля доступа посторонних лиц к частной или корпоративной собственности является беспроводной датчик движения. Чем примечательно данное устройство и как применяется на практике, мы рассмотрим в данной статье.
Назначение
Беспроводные датчики движения предназначены для распознавания перемещения в заданной области и последующей передачи данных о зафиксированном событии на исполнительное устройство. Основной сферой их действия являются системы охранной сигнализации. Где датчики движения осуществляют наблюдение за территорией, зданиями, сооружениями, помещениями и прочими объектами. Помимо охранных систем их устанавливают для коммутации систем освещения, произведения контроля доступа к определенным помещениям или их частям.
В зависимости от принципа действия датчики могут предназначаться для фиксации тепловых излучений или определенного спектра волн. На основании чего и происходит их основное деление по видам.
Виды и принцип действия
Все беспроводные датчики движения, в зависимости от их степени защищенности от воздействия внешних факторов подразделяются на сенсоры наружной и внутренней установки. Определяющим фактором которой является степень пыле-влагозащищенности, обозначаемая индексом IP и двумя цифрами. В соответствии с разделом 5 и 6 ГОСТ 14254-2015 цифровые показатели варьируются от 0 до 6 для пылеустойчивости и от 0 до 9 для влагоустойчивости. Чем больше значение, тем в более агрессивных условиях сможет работать датчик движения.
В зависимости от принципа обнаружения перемещающегося предмета, беспроводные датчики движения могут быть пассивными, активными и комбинированными. Пассивные сенсоры ориентированы на собственные излучения человеческого тела, их сопоставление с состоянием окружающего пространства. Для активных закономерна собственная генерация импульсов в контролируемую область и последующее измерение этого же излучения в прямом или отраженном спектре. Комбинированные модели объединяют принципы и активных и пассивных устройств.
В зависимости от принципа действия датчики движения можно разделить на следующие категории:
- Инфракрасные – основаны на фиксации тепловой энергии, выделяемой телом человека.
- Ультразвуковые – согласно п.2.1.1.3 ГОСТ Р 50030.5.2-99 работают на эффекте Доплера. При генерации ультразвуковых колебаний в окружающее пространство в случае столкновения волны с препятствием, часть сигнала отразится и вернется к приемнику.
- Микроволновые – аналогичен предыдущему, но вместо ультразвука выдает микроволны, обладающие отличной чувствительностью. Однако в беспроводных моделях выпускается редко из-за большого расхода электроэнергии.
- Радиоволновые – оснащаются антенной для генерации радиоволн, отличаются способностью проникать через преграды.
Также беспроводные датчики движения могут выпускаться с передатчиком для трансляции сигнала о движении, либо оснащаться собственной SIM картой и модулем мобильной передачи данных. В первом случае устройство подвязывается под конкретный приемник сигнала. А во втором, самостоятельно передает информацию на мобильное устройство или другой гаджет, оснащенный соответствующим приложением. Наибольшее распространение среди беспроводных датчиков движения получили инфракрасные и радиоволновые модели.
Инфракрасные
Принцип действия инфракрасных беспроводных сенсоров основывается на работе чувствительного пироэлемента. Который способен изменять собственную проводимость в зависимости от повышения температуры в контролируемой области. Пироэлемент здесь выступает в роли электронного ключа, участвующего в подаче питания на исполнительный орган (катушку реле или выход микроконтроллера). Простота конструкции обеспечивает наиболее демократичную цену среди беспроводных датчиков движения.
В связи с тем, что угол охвата питроэлемента невелик, его принудительно расширяют за счет установки линзы Френеля, которая позволяет увеличить угол до 120º и более. Линза формирует несколько секций, в некоторых ситуациях обеспечивается и секция для защиты от саботажа. Она формирует зону захвата под сенсором, исключая мертвую зону. Дальность действия инфракрасных датчиков составляет порядка 12 – 15 м в горизонтальной плоскости.
Радиоволновые
Это бесконтактные датчики, передающие ультразвуковой сигнал в зону чувствительности и принимающие его в отраженном виде. При перемещении человека в этой зоне изменятся параметры ультразвукового сигнала, что зафиксирует измерительный элемент датчика. При возникновении движения в охватываемой области изменится принцип распространения радиоволн и частота их колебаний. Эти изменения фиксируются чувствительным элементом датчика и передаются в цепь управления. После чего управляющий импульс подается на рабочий орган или отправляет сигнал тревоги на пульт охраны.
В виду использования радиосигнала, он способен проникать сквозь стены, мебель и другие преграды. Благодаря чему сам датчик движения можно смело прятать, в отличии от инфракрасных. Однако следует помнить, что расширение рабочей зоны чревато ложными срабатываниями, поэтому место их установки и длину охватываемой зоны выбирают индивидуально.
При монтаже сразу нескольких радиоволновых устройств в одной локации важно использовать модели, работающие на разных частотах, чтобы исключить взаимные помехи.
Схема подключения
В зависимости от поставленных задач существуют несколько способов подключения беспроводных датчиков движения, для чего используются разные схемы. Наиболее простым вариантом является установка датчика движения с питанием от батареек.
Данный вариант не требует особых знаний или навыков, как правило, конструкция самого датчика предусматривает возможность установки и подключения батареек. Или имеет специальные выводы для присоединения портативного источника питания. Такие модели передают сигнал о возникновении движения на пульт или мобильное устройство.
Более сложный вариант – использование аккумулятора и светильника для включения освещения. Дополнительно схема может комплектоваться солнечной батареей для накопления электрической энергии в светлое время суток.
В данном случае происходит заряд аккумулятора от солнечной батареи и последующее включение светильника, в случае выявления датчиком какого-либо движения. Однако этот способ имеет свои недостатки, так как светильник может включаться круглые сутки, а эффективность такого явления днем практически сводится к нулю. Поэтому на практике существует вариант подключения через фотореле.
Где и как расположить?
При выборе места установки беспроводного датчика движения следует руководствоваться следующими принципами:
- Наиболее выгодным местом расположения в помещении является угол стены. По высоте желательно устанавливать под потолком или на высоте не менее 2 м.
- В зону охвата датчика движения должна попадать входная дверь и окна, выходящие на улицу. Так как это наиболее распространенные точки взлома, им следует уделить наибольшее внимание.
- При наличии открытого балкона или не застекленной лоджии, эти места также следует охватить датчиком движения.
- Если на улице необходимо контролировать большие территории или протяженный участок, то в начале и конце размещают элементы линейных сенсоров.
- Если вы хотите охватить помимо внутренней части помещения и придомовую территорию, датчик следует установить поближе к окну или непосредственно в оконном проеме.
- Для сигнализации о приближении кого-либо по лестничной клетке можете установить датчик движения в подъезде на пол пролета марша.
- Не располагайте сенсор вблизи вытяжной трубы или входа/выхода вентиляционной шахты.
Особенности выбора
Выбирая какую-то модель беспроводного датчика движения, обратите внимание на следующие критерии:
- Наиболее доступным и простым вариантом для внутренней установки в квартире или частном доме будет инфракрасный датчик. Однако в его рабочей зоне не должно располагаться источников тепла, ламп накаливания или мебели.
- При расположении на улице, обязательно выбирайте устройства со степенью защиты от пыли и влаги не менее IP56.
- В случае обитания больших животных и возможности их появления в контролируемой области, приобретайте модель датчика с соответствующей функцией.
- Для удобства последующей настройки датчика движения, выбирайте модели с регулируемым положением чувствительного элемента.
- Отдавайте предпочтение проверенным производителям – это убережет вас от лишней траты денег.
Список литературы
- А. Кашкаров «Электронные системы охраны с пироэлектрическими датчиками и способы их нейтрализации» 2015
- Дж. Вебстер «Справочник по измерениям, сенсорам и приборам» 2006
- Виглеб Г «Датчики», 1989
- Ю.А.Виноградов «Охранная техника» 2010
- Фрайден Дж «Современные датчики. Справочник» 2005