В редки случаи съвременните алармени системи се справят без сензорни компоненти. Именно чувствителните сензори ви позволяват да откривате тревожни знаци според определени показатели. В системите за домашна сигурност такива задачи се изпълняват от светлинни детектори, сензори за удар на прозорци, устройства за откриване на течове и т. н. Но що се отнася до охранителната функция, на първо място е PIR сензорът за движение, който работи на принципа на инфрачервеното лъчение. Това е миниатюрно устройство, което само по себе си може да служи като индикатор за състоянието на обслужваната зона или да бъде част от общ комплекс за сигурност. Като правило, вторият вариант за използване на сензора се избира като най-ефективно решение.
Преглед на сензора
Почти всички сензори за движение са проектирани да откриват непознати в стаята. Класическата система за сигурност предполага, че сензорът ще запише факта на проникване в контролираната зона, след което сигналът ще бъде изпратен до контролната точка и след това ще бъдат предприети определени мерки. Най-често се изпраща сигнал под формата на SMS съобщение директно до дистанционното управление на службата за сигурност, както и до телефона на собственика. В този случай се разглежда една от разновидностите на такива устройства - пироелектрически PIR-сензор, който се характеризира с висока ефективност и точност. Качеството на функционирането на такива модели обаче зависи от много фактори - от избраната схема за интегриране на сензора в охранителния комплекс до външните условия на въздействие върху конструкцията с чувствителен пълнеж. Също така е важно да се отбележи, че сензорите за движение не винаги се използват като средство за защита срещу натрапник. Може да се монтира за автоматично управление на отделни секции на осветителната система. В този случай, например, устройството ще се активира, когато потребителят влезе в стаята и също така ще се изключи, когато той напусне.
Принцип на работа
За да разберете спецификата на работата на това устройство, си струва да се обърнете към характеристиките на реакциите на някои кристални вещества. Чувствителните елементи, използвани в сензора, осигуряват ефекта на поляризация в моментите, когато радиацията пада върху тях. В случая говорим за топлинно излъчване от човешкото тяло. При рязко изменение на характеристиките в наблюдаваната зона се променя и силата в електрическото поле на кристала. Всъщност поради тази причина PIR инфрачервеният сензор се нарича още пироелектричен. Както всички детектори, такива устройства не са перфектни. В зависимост от условията те могат да реагират на фалшиви сигнали или да не определят целевите явления. Въпреки това, по отношение на комбинацията от експлоатационни свойства, в повечето случаи те оправдават използването им.
Основни характеристики
Основните показатели за ефективност, които потребителят трябва да вземе предвид, са свързани с обхвата на устройствотои способност за самостоятелна работа. Що се отнася до параметрите за обхвати на покритие, контролираната зона като правило е 6-7 м. Това е достатъчно, когато става въпрос за защита на частна къща и още повече апартамент. Някои модели осигуряват и функция на микрофон – в тази част също е важно да се определи обхватът, който може да достигне до 10 м. В същото време PIR сензорът може да има директно или автономно захранване. Ако планирате да организирате система за сигурност, тогава е по-добре да закупите модели с вградени батерии, които не изискват окабеляване. След това се определя времето, през което устройството ще може да поддържа своята функция без презареждане. Съвременните модели не изискват голямо захранване с енергия, следователно, в пасивно състояние, те могат да работят около 15-20 дни.
Дизайн на устройството
Тялото на сензорите обикновено е изработено от метал. Вътре има два кристала - това са елементите, чувствителни към топлинно излъчване. Важна конструктивна особеност на детекторите от този тип е вид прозорец в метална обвивка. Той е проектиран да позволява излъчване в желания диапазон. Такова филтриране е просто предназначено да подобри точността на кристалите. Пред прозореца в корпуса е разположен и оптичен модул, който формира необходимия вълнов модел. Най-често PIR сензорът е оборудван с леща на Френел, щампована върху пластмаса. Полевият транзистор също се използва за обработка на електрически сигнали и прекъсване на смущенията. Намира се в близост до чувствителни кристали и въпреки задачата да отрязва смущенията, при някои модели може да намали ефективността на кристалната функция.
GSM система в сензор
Тази опция може да се нарече излишна, въпреки че има много привърженици на тази концепция. Същността на съчетаването на функцията за засичане на движение посредством сензор и GSM модул се дължи на желанието да има пълна автономност на устройството. Както бе отбелязано по-горе, сензорът комуникира с централния контролен панел, от който впоследствие се изпраща сигнал до оперативния охранителен комплекс или до телефона на прекия собственик. Ако се използва PIR сензор за движение с GSM система, тогава алармен сигнал може да бъде изпратен незабавно в момента на регистриране на факта на проникване. Тоест етапът на препращане на сигнала към междинния контролер се пропуска, което понякога ви позволява да спечелите няколко секунди. И това да не говорим за повишаването на надеждността поради елиминирането на допълнителни връзки във веригата за предаване на съобщения. Какъв е недостатъкът на това решение? Първо, той изцяло разчита на работата на GSM комуникация, което, напротив, намалява надеждността на системата, но по друга причина. На второ място, наличието на модула като такъв се отразява негативно на работата на чувствителния елемент - съответно, точността на фиксиране на проникването намалява.
Софтуер
В сложни системи за сигурност, където се използват интелигентни контролери с висока степен на автоматизация, не може без инструменти за програмиране на сензори. обикновенопроизводителите разработват специални готови програми с богат набор от режими на работа. Но ако е възможно, потребителят може да създаде свой собствен алгоритъм за работа на сензора при определени условия. Може да се интегрира чрез официалния софтуер, който идва с хардуера. Обикновено по този начин схемата на действие на устройството се настройва в моментите, когато е фиксирана аларма - например се предписва алгоритъм за изпращане на съобщения, ако моделът има същия клетъчен комуникационен модул. От друга страна, домашни неохранителни LED PIR сензори са често срещани, чиито прегледи отбелязват ефективността на информирането за работата на отделни компоненти на осветителната система. Всяко устройство има микроконтролер, който отговаря за действията на устройството в съответствие с вградените команди.
Инсталиране на сензора
Физическият монтаж на сензора се извършва с помощта на пълни скоби. Обикновено се използват скоби или самонарезни винтове, които фиксират не самото тяло на детектора, а конструкцията, в която първоначално е интегриран. Всъщност това е допълнителна рамка с отвори, предвидени за усукване. Но основното в тази част от работата е правилното изчисляване на позицията на сензора. Факт е, че PIR инфрачервеният сензор за движение е най-чувствителен в ситуации, когато обект с топлинно излъчване пресича контролното поле отстрани. Обратно, ако човек се насочва направо към устройството, тогава възможността за улавяне на сигнала ще бъде минимална. Също така, не поставяйте устройството на места, които са постоянно или периодично изложени на въздействиетемпературни колебания, дължащи се на работа на отоплително оборудване, отваряне на врати и прозорци или работеща вентилационна система.
Връзка на сензора
Устройството трябва да бъде свързано към главното реле на контролера и захранващата система. Типичната машина има платка с клеми, предназначени за захранването. Най-често използваният източник е с напрежение 9-14 V, а консумацията на ток може да бъде 12-20 mA. Обикновено производителите посочват електрическите спецификации чрез маркиране на клемите. Свързването се извършва по една от стандартните схеми, като се вземат предвид характеристиките на работата на конкретен модел. При някои модификации е възможно да свържете PIR сензор без окабеляване, тоест директно към мрежата. Това по някакъв начин са комбинирани конструкции, които се монтират на открити площи и управляват едни и същи осветителни системи. Ако е инсталиран сензор за сигурност, тази опция е малко вероятно да е подходяща.
Нюанси на експлоатация
Непосредствено след инсталирането и свързването трябва да настроите устройството на оптимални работни параметри. Може например да се регулира силата на чувствителност, обхвата на радиационно покритие и т. н. Най-новите програмируеми модификации позволяват и възможност за автоматична корекция на параметрите на работа на сензора в зависимост от условията на работа. Така че, ако свържете PIR сензор към централен контролер, свързан с термостати, тогава чувствителният елемент ще може да променя границите на критичните радиационни индикатори въз основа на получените данни.относно температурата.
Сензор в системата Arduino
Комплексът Arduino е една от най-популярните системи за управление на домашна автоматизация. Това е контролер, към който са свързани източници на светлина, мултимедийни системи, нагреватели и други домакински уреди. Сензорите в този комплекс не са крайни функционални устройства - те служат само като индикатори, в зависимост от състоянието на което централният блок с микропроцесор взема едно или друго решение в съответствие с основния алгоритъм. Arduino PIR сензорът е свързан чрез три канала, включително цифров изходен сигнал, както и захранващи линии с различен полярност - GND и VCC.
Популярни PIR сензори
Повечето сензори се произвеждат основно от китайски производители, така че трябва да се подготвите за проблеми с електрическото пълнене. Можете да закупите наистина висококачествен сензор само в комбинация с контролери. Въпреки това много хора хвалят сензора за движение PIR MP Alert A9, който, въпреки че представлява бюджетния сегмент, се отличава с приличен монтаж и добри работни качества. Модели като Sensor GH718 и HC-SR501 също са интересни по свой начин. Това са сензори от отворен тип, които могат лесно да бъдат прикрити или включени в комплекса на същия контролер. Що се отнася до експлоатационните свойства, радиусът на покритие на описаните модели е 5-7 m, а животът на батерията е средно 5 дни.
Колко струва устройството?
В сравнение с цените на модернитесигнално оборудване, сензорът изглежда много привлекателен. Общо за 1,5-2 хиляди рубли. можете да закупите висококачествен модел и дори с разширено оборудване. Средно обикновен PIR сензор се оценява на сума, която не надвишава 1 хил. Друго нещо е, че надеждността и издръжливостта в този случай не могат да се подложат. В същото време не трябва да мислите, че този компонент ще бъде евтин като част от интегрирана система за сигурност. Дори осигуряването на малък частен дом може да изисква използването на дузина от тези сензори, всеки от които също ще изисква допълнително оборудване за инсталиране и свързване.
Заключение
Влизането на сензорни компоненти в системите за сигурност промени радикално начина им на работа. От една страна, детекторите позволиха да се издигне сигурността на обслужвания обект на ново ниво, а от друга усложниха техническата инфраструктура, да не говорим за системата за управление. Достатъчно е да се каже, че Arduino PIR сензорът напълно разкрива своите възможности само ако е програмиран за автоматична работа. Освен това, той взаимодейства не само със записващи сигнали за директно проникване, но и с други чувствителни елементи, които повишават неговата ефективност. В същото време производителите се стремят да улеснят задачите на самите потребители. За целта се разработват безжични устройства, въвеждат се модули за управление на сензори с помощта на смартфони и др.
