W rzadkich przypadkach nowoczesne systemy alarmowe obywają się bez elementów czujników. To czułe czujniki, które pozwalają wykryć niepokojące znaki według określonych wskaźników. W systemach bezpieczeństwa domowego takie zadania wykonują detektory światła, czujniki uderzenia okna, urządzenia do wykrywania nieszczelności itp. Ale jeśli chodzi o funkcję bezpieczeństwa, na pierwszym miejscu jest czujnik ruchu PIR, który działa na zasadzie promieniowania podczerwonego. Jest to miniaturowe urządzenie, które samo może pełnić funkcję wskaźnika stanu obsługiwanego obszaru lub stanowić część ogólnego kompleksu bezpieczeństwa. Z reguły druga opcja wykorzystania czujnika jest wybierana jako najbardziej efektywne rozwiązanie.
Przegląd czujników
Prawie wszystkie czujniki ruchu są zaprojektowane do wykrywania obcych w pomieszczeniu. Klasyczny system bezpieczeństwa zakłada, że czujnik zarejestruje fakt wtargnięcia do kontrolowanego obszaru, po czym sygnał zostanie przesłany do punktu kontroli, a następnie podjęte zostaną określone działania. Najczęściej sygnał wysyłany jest w formie wiadomości SMS bezpośrednio do pilota ochrony, a także na telefon właściciela. W tym przypadku rozważana jest jedna z odmian takich urządzeń - piroelektryczny PIR-czujnik, który charakteryzuje się dużą wydajnością i dokładnością. Jednak jakość funkcji takich modeli zależy od wielu czynników - od wybranego schematu integracji czujnika z kompleksem bezpieczeństwa po zewnętrzne warunki oddziaływania na konstrukcję z czułym wypełnieniem. Należy również zauważyć, że czujniki ruchu nie zawsze są wykorzystywane jako narzędzie ochrony przed intruzem. Może być zainstalowany w celu automatycznego sterowania poszczególnymi sekcjami systemu oświetleniowego. W takim przypadku np. urządzenie zostanie aktywowane, gdy użytkownik wejdzie do pokoju, a także wyłączy się, gdy z niego wyjdzie.
Zasada działania
Aby zrozumieć specyfikę działania tego urządzenia, warto zapoznać się z cechami reakcji niektórych substancji krystalicznych. Czułe elementy zastosowane w czujniku zapewniają efekt polaryzacji w momentach, gdy pada na nie promieniowanie. W tym przypadku mówimy o promieniowaniu cieplnym z ludzkiego ciała. Wraz z gwałtowną zmianą charakterystyk w obserwowanej strefie zmienia się również siła pola elektrycznego kryształu. Właściwie z tego powodu czujnik podczerwieni PIR jest również nazywany piroelektrycznym. Jak wszystkie detektory, takie urządzenia nie są idealne. W zależności od warunków mogą reagować na fałszywe sygnały lub nie determinować docelowych zjawisk. Jednak pod względem kombinacji właściwości użytkowych, w większości przypadków uzasadniają one ich wykorzystanie.
Kluczowe funkcje
Główne wskaźniki wydajności, które konsument powinien wziąć pod uwagę, dotyczą zakresu urządzeniaoraz umiejętność samodzielnej pracy. Jeśli chodzi o parametry zasięgów, strefa kontrolowana z reguły wynosi 6-7 m. To wystarczy, jeśli chodzi o ochronę prywatnego domu, a tym bardziej mieszkania. Niektóre modele posiadają również funkcję mikrofonu – w tej części ważne jest również określenie zasięgu, który może sięgać nawet 10 m. Jednocześnie czujnik PIR może mieć bezpośrednie lub autonomiczne zasilanie. Jeśli planujesz zorganizować system bezpieczeństwa, lepiej kupić modele z wbudowanymi bateriami, które nie wymagają okablowania. Następnie określany jest czas, w którym urządzenie będzie w stanie utrzymać swoją funkcję bez ładowania. Nowoczesne modele nie wymagają dużego zasilania energią, dlatego w stanie pasywnym mogą pracować przez około 15-20 dni.
Projekt urządzenia
Korpus czujników jest zwykle wykonany z metalu. Wewnątrz znajdują się dwa kryształy - są to pierwiastki wrażliwe na promieniowanie cieplne. Ważną cechą konstrukcyjną tego typu czujek jest rodzaj okienka w metalowej powłoce. Został zaprojektowany, aby umożliwić promieniowanie w pożądanym zakresie. Takie filtrowanie ma na celu poprawę dokładności kryształów. Przed oknem w obudowie znajduje się również moduł optyczny, który tworzy niezbędny wzór fali. Najczęściej czujnik PIR wyposażony jest w soczewkę Fresnela wytłoczoną na plastiku. Tranzystor polowy służy również do przetwarzania sygnałów elektrycznych i odcinania zakłóceń. Znajduje się w pobliżu wrażliwych kryształów i pomimo zadania odcinania zakłóceń, w niektórych modelach może zmniejszać wydajność funkcji kryształu.
System GSM w czujniku
Tę opcję można nazwać nadmiarową, chociaż jest wielu zwolenników tej koncepcji. Istota połączenia funkcji wykrywania ruchu za pomocą czujnika i modułu GSM wynika z chęci posiadania pełnej autonomii urządzenia. Jak wspomniano powyżej, czujnik komunikuje się z centralą centralną, z której sygnał wysyłany jest następnie do kompleksu bezpieczeństwa operacyjnego lub na telefon bezpośredniego właściciela. W przypadku zastosowania czujnika ruchu PIR z systemem GSM, sygnał alarmowy może zostać wysłany natychmiast w momencie zarejestrowania faktu penetracji. Oznacza to, że pomijany jest etap przekazywania sygnału do kontrolera pośredniego, co czasami pozwala wygrać kilka sekund. Nie wspominając o wzroście niezawodności dzięki eliminacji dodatkowych ogniw w łańcuchu transmisji wiadomości. Jaka jest wada tego rozwiązania? Po pierwsze, całkowicie polega na działaniu komunikacji GSM, co z drugiej strony obniża niezawodność systemu, ale z innego powodu. Po drugie, obecność samego modułu negatywnie wpływa na działanie czułego elementu - odpowiednio zmniejsza się dokładność mocowania penetracji.
Oprogramowanie
W złożonych systemach bezpieczeństwa, w których stosowane są inteligentne sterowniki o wysokim stopniu automatyzacji, nie można obejść się bez narzędzi do programowania czujników. Zazwyczajproducenci opracowują specjalne gotowe programy z rozbudowanym zestawem trybów pracy. Ale jeśli to możliwe, użytkownik może stworzyć własny algorytm działania czujnika w określonych warunkach. Można go zintegrować za pomocą oficjalnego oprogramowania dostarczonego ze sprzętem. Zwykle w ten sposób schemat działania urządzenia jest ustalany w momentach, gdy alarm jest naprawiony - na przykład zalecany jest algorytm wysyłania wiadomości, jeśli model ma ten sam moduł komunikacji komórkowej. Z drugiej strony powszechne są domowe czujniki PIR LED niezabezpieczające, których recenzje zwracają uwagę na skuteczność informowania o działaniu poszczególnych elementów systemu oświetleniowego. Każde urządzenie posiada mikrokontroler, który odpowiada za działania urządzenia zgodnie z wbudowanymi poleceniami.
Montaż czujnika
Fizyczny montaż czujnika odbywa się za pomocą kompletnych zacisków. Zwykle stosuje się wsporniki lub wkręty samogwintujące, które mocują nie sam korpus czujki, ale konstrukcję, z którą jest początkowo zintegrowana. W rzeczywistości jest to dodatkowa rama z otworami do skręcania. Ale najważniejszą rzeczą w tej części pracy jest prawidłowe obliczenie pozycji czujnika. Faktem jest, że czujnik ruchu na podczerwień PIR jest najbardziej czuły w sytuacjach, gdy obiekt z promieniowaniem cieplnym przecina pole kontrolne z boku. I odwrotnie, jeśli osoba zmierza prosto do urządzenia, zdolność do przechwycenia sygnału będzie minimalna. Nie należy również umieszczać urządzenia w miejscach, które są stale lub okresowo narażone na działaniewahania temperatury spowodowane działaniem urządzeń grzewczych, otwieraniem drzwi i okien lub działającą wentylacją.
Podłączenie czujnika
Urządzenie musi być podłączone do głównego przekaźnika sterownika i systemu zasilania. Typowa maszyna posiada płytkę z wyprowadzeniami dedykowanymi do zasilania. Najczęściej używane źródło o napięciu 9-14 V, a pobór prądu może wynosić 12-20 mA. Zazwyczaj producenci wskazują specyfikacje elektryczne, oznaczając zaciski. Połączenie odbywa się zgodnie z jednym ze standardowych schematów, biorąc pod uwagę cechy działania konkretnego modelu. W niektórych modyfikacjach istnieje możliwość podłączenia czujnika PIR bez okablowania, czyli bezpośrednio do sieci. Są to w pewien sposób połączone struktury, które są instalowane na otwartych przestrzeniach i sterują tymi samymi systemami oświetleniowymi. Jeśli zainstalowany jest czujnik bezpieczeństwa, ta opcja prawdopodobnie nie będzie odpowiednia.
Wykorzystanie niuansów
Zaraz po instalacji i podłączeniu należy ustawić urządzenie na optymalne parametry pracy. Można regulować np. siłę czułości, zasięg promieniowania itp. Najnowsze programowalne modyfikacje dają również możliwość automatycznej korekty parametrów pracy czujnika w zależności od warunków pracy. Jeśli więc podłączysz czujnik PIR do centralnego sterownika podłączonego do termostatów, wrażliwy element będzie mógł zmieniać granice krytycznych wskaźników promieniowania na podstawie otrzymanych danych.o temperaturze.
Czujnik w układzie Arduino
Kompleks Arduino to jeden z najpopularniejszych systemów sterowania automatyką domową. To sterownik, do którego podłączone są źródła światła, systemy multimedialne, grzejniki i inne sprzęty AGD. Czujniki w tym kompleksie nie są ostatecznymi urządzeniami funkcjonalnymi - służą jedynie jako wskaźniki, w zależności od stanu, w jakim jednostka centralna z mikroprocesorem podejmuje taką lub inną decyzję zgodnie z podstawowym algorytmem. Czujnik PIR Arduino połączony jest trzema kanałami, w tym cyfrowym sygnałem wyjściowym, a także liniami zasilającymi o różnej polaryzacji - GND i VCC.
Popularne czujniki PIR
Większość czujników jest produkowana głównie przez chińskich producentów, więc powinieneś przygotować się na problemy z upychaniem elektrycznym. Naprawdę wysokiej jakości czujnik można kupić tylko w połączeniu z kontrolerami. Niemniej jednak wiele osób chwali czujnik ruchu PIR MP Alert A9, który choć reprezentuje segment budżetowy, wyróżnia się przyzwoitym montażem i dobrymi walorami użytkowymi. Modele takie jak Sensor GH718 i HC-SR501 są również ciekawe na swój sposób. Są to czujniki typu otwartego, które można łatwo ukryć lub włączyć w kompleks tego samego kontrolera. Jeśli chodzi o właściwości eksploatacyjne, promień zasięgu opisywanych modeli wynosi 5-7 m, a żywotność baterii to średnio 5 dni.
Ile kosztuje urządzenie?
W porównaniu z cenami nowoczesnychsprzęt sygnalizacyjny, czujnik prezentuje się bardzo atrakcyjnie. Łącznie za 1,5-2 tysiące rubli. możesz kupić model wysokiej jakości, a nawet z rozbudowanym wyposażeniem. Średnio prosty czujnik PIR szacowany jest na kwotę nieprzekraczającą 1 tys.. Inna sprawa, że niezawodność i trwałość w tym przypadku nie wchodzą w rachubę. Jednocześnie nie powinieneś myśleć, że ten komponent będzie niedrogi jako część zintegrowanego systemu bezpieczeństwa. Nawet zabezpieczenie małego prywatnego domu może wymagać użycia kilkunastu takich czujników, z których każdy będzie wymagał również wyposażenia pomocniczego do instalacji i podłączenia.
Wniosek
Wprowadzenie elementów czujników do systemów bezpieczeństwa radykalnie zmieniło sposób ich działania. Czujki pozwoliły z jednej strony podnieść bezpieczeństwo obsługiwanego obiektu na nowy poziom, az drugiej skomplikowały infrastrukturę techniczną, nie mówiąc już o systemie sterowania. Dość powiedzieć, że czujnik PIR Arduino w pełni ujawnia swoje możliwości tylko wtedy, gdy jest zaprogramowany do pracy automatycznej. Ponadto współpracuje nie tylko z rejestratorami sygnału bezpośredniego włamania, ale także z innymi czułymi elementami, które zwiększają jego skuteczność. Jednocześnie producenci starają się ułatwiać zadania samym użytkownikom. W tym celu opracowywane są urządzenia bezprzewodowe, moduły sterujące czujnikami są wprowadzane za pomocą smartfonów itp.
