ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ

Алгоритм его работы в общем случае выглядит следующим образом:

• сенсор датчика обнаруживает движение;
• преобразует его в электрический импульс или их последовательность;
• после обработки информации электронной схемой формируется сигнал, управляющий, подключенным оборудованием.

В зависимости от способа обнаружения движения различают устройства: инфракрасные, радиоволновые, ультразвуковые.

Выходной сигнал может формироваться контактами реле, их еще называют "сухими", или электронным ключом (как правило, это открытый коллектор).

Для того чтобы понять как работает датчик движения, в первую очередь рассматривают основные принципы обнаружения перемещений контролируемых объетов.

Если говорить про системы охранной сигнализации, то в качестве одной из характеристик датчиков, предназначенных для обнаружения движения, используется понятие зоны обнаружения. Это часть пространства, в которой датчик реагирует на заданные воздействия.

Зона обнаружения может быть:

• объемной;
• поверхностной (штора);
• линейной (луч).

Конфигурация зоны обнаружения определяется как принципом действия, так и конструктивным исполнением (устройством). Кстати, в охранной сигнализации корректным является использование термина извещатель, а не датчик. Но это к слову.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ИНФРАКРАСНОГО ДАТЧИКА

Инфракрасное (ИК) – это тепловое излучение, находящееся ниже области видимого спектра света.

Существует достаточно распространенное ошибочное мнение, что инфракрасные датчики для обнаружения движения измеряют температуру объекта. Это не так.

Для начала нужно разделить их на две группы:

• пассивные;
• активные.

Первые имеют одноблочные исполнения и работают только "на прием". Они могут иметь любую зону обнаружения.

В этом случае основой конструкции является специальная линза (Френеля), которая "нарезает" контролируемое пространство на сектора и проецирует его на сенсор, называемый пироэлектрическим модулем (схема 1).

При пересечении объектом, с температурой отличной от окружающей среды, одного или нескольких таких секторов пиромодуль формирует электрические сигналы, которые после обработки включают устройство управления (реле или электронный ключ).

Активные состоят из передатчика и приемника. Передатчик формирует ИК луч, который проецируется на чувствительный элемент приемника. При пересечении луча приемник оказывается "затемненным" что фиксируется устройством обработки и управления ( схема на рис.2).

Часто применяют исполнения, имеющие несколько лучей, идущих параллельно.

Активные извещатели могут обнаруживать движения на расстояниях до 100 метров, в то время как пассивные в пределах 10-20 м.

МИКРОВОЛНОВЫЙ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ, ПРИНЦИП РАБОТЫ

Такие устройства называют еще радиоволновыми, СВЧ, что в данном контексте является синонимами.

Принцип действия основан на эффекте Допплера, то есть, любой частотный сигнал (радио, звуковой, ультразвуковой) при отражении от движущегося предмета изменяет свою частоту. При приближении к приемнику частота увеличивается, а при удалении – уменьшается.

Микроволновый датчик является активным и состоит из передатчика и приемника. Излученная частота сравнивается с принятой и по результатам прибор принимает решение о наличии или отсутствии движения в зоне контроля (схема 3).

Преимуществом радиоволновых извещателей для систем охранной сигнализации является их устойчивость к таким помехам как туман, снег, дождь. Конечно при высокой плотности осадков устройство может формировать ложные срабатывания, но по сравнению с инфракрасными их будет значительно меньше.

Абсолютно не оказывают влияния на микроволновые приборы конвекционные потоки, ветер, сквозняки.

Все это определяет предпочтения при выборе таких датчиков для уличных систем периметральной сигнализации. Недостатком при использовании в помещениях является относительная "прозрачность" для радиоволн строительных конструкций, особенно, окон.

По этой причине извещатель может реагировать на движение за пределами охраняемых помещений и формировать ложные срабатывания.

КАК РАБОТАЮТ ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОМ

Принцип работы датчика для включения света с точки зрения обнаружения движения ничем не отличается от описанных выше.

С точки зрения конструктивного исполнения имеются некоторые особенности.

Кроме того как правило контакты для подключения сами способны подавать напряжение. То есть необходимость включения реле датчика в разрыв питания источника света отсутствует.

К двум клеммам в этом случае подключается светильник, прожектор или фонарь, а ещё к двум напряжение 220 вольт. Кстати, клемм может быть всего три, поскольку часто одна из них является общей как для источника света, так и для сетевого подключения.

Следующий момент заключается в том что для удобства пользования в устройстве должна быть предусмотрена возможность регулировки задержки выключения.

То есть отключение света не должно происходить сразу после прекращения движения. В конечном счёте, человек может просто остановиться на некоторое время.

Что касается принципа обнаружения движения, а именно – инфракрасный или микроволновый, то для использования на улице второй тип предпочтительней по причинам, описанным выше. Хотя, на небольших расстояниях разница может оказаться не принципиальна.

ПРИНЦИПЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Достаточно часто пользователи ищут в интернете камеры видеонаблюдения с датчиком движения.

Следует заметить, что в большинстве случаев принцип работы видеокамер с датчиком движения отличается от описанного данной статье.

В системах видеонаблюдения движение обнаруживается за счёт анализа изменения изображения с камер, то есть осуществляется программным способом.

Более того, этот принцип применяется только для сетевых IP камер, имеющих соответствующую опцию. Называется это не датчиком, а детектором движения.

В редких случаях камеры видеонаблюдения интегрируется с охранным объёмным извещателем. В этом случае управление включением различных опций телекамеры, например, записи производится управляющим сигналом от извещателя.

Однако, способ этот неудобен и практически не используется. Классический вариант видеокамеры с встроенным детектором движения далеко не всегда экономически целесообразен.

Принцип работы датчика движения в видеорегистраторе.

Классическим решением является обнаружения движения на стороне видеорегистратора или видеосервера.

Опять же, реализуется это на программном уровне по принципу описанному в начале раздела. В то же время определённые модели регистраторов имеют возможность подключения охранных датчиков, в том числе движения, через соответствующие разъемы.

В этом случае управление происходит за счёт изменения положения контактов извещателей, подключённых к регистратору.

Зачем нужен датчик движения в системах видеонаблюдения.

В первую очередь - для управления режимом записи. Его включение при обнаружении в зоне наблюдения каких-либо перемещений и отсутствие записи при статической "картинке" позволяет существенно экономить объем памяти жесткого диска для создания видео архива.

Безусловно, для этих целей предпочтительнее использование принципа обнаружения движения на программном уровне.

При построении систем видеонаблюдения с поворотными камерами типы скоростной купол, которые могут автоматически изменять направление и угол обзора (фокусное расстояние), целесообразно использовать охранные датчики, в том числе, движения.

В этом случае они настраиваются на контроль определённые зоны охраняемой площади (территории). При срабатывании соответствующего датчика активируется ранее выполненные предустановки камеры. В результате этого она быстро и точно отображает требуемую сцену наблюдения.

В заключение.

Область применения датчиков движения не ограничивается описанными здесь решениями, но основные принципы работы, рассмотренные в данной статье, действуют и в других системах и комплексах.