Что значит оптико электронный извещатель
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ
Оптико-электронные извещатели – это приборы, в которых для обнаружения тревожного события используются оптические устройства и сенсоры различной конструкции.
Дальнейшая обработка полученного сигнала осуществляется электронной схемой. Такие устройства широко используются в системах как охранной так и пожарной сигнализации.
Оптическая часть этих извещателей работает в инфракрасном (ИК) диапазоне излучений. Существуют различные варианты исполнения инфракрасных датчиков, различающихся принципом действия, назначением и особенностями применения.
Используются в системах охранной сигнализации. Их основными преимуществами является экономическая доступность и широкая область применения. Принцип действия основан на анализе разницы ИК излучения между секторами, формируемыми специальными линзами (Френеля).
Приемником инфракрасного потока является пироэлектрический модуль, формирующий электрические импульсы, обрабатываемые электроникой.
Современные извещатели достаточно часто используют микропроцессорную обработку сигнала, что повышает их надежность, эффективность и устойчивость к помехам.
Они оценивают изменения интенсивности ИК луча, генерируемого, входящим в их состав передатчиком. Конструктивно приемная и передающая части могут быть размещены в отдельных блоках, устанавливаемых друг против друга. В этом случае контролируется часть пространства, находящаяся между ними.
При моноблочном исполнении для возвращения луча на прибор используется специальный отражатель. Такие извещатели применяются в охранных и пожарных системах.
Помимо «классических» проводных устройств, использующих для передачи информации о своем состоянии реле существуют адресные оптико- электронные извещатели. Передавая сигнал приемно-контрольному устройству, они добавляют в информацию свой, уникальный для каждого изделия, код.
За счет этого становится возможность локализация тревожного события с точностью до места установки датчика. Стоимость их, естественно, выше, но в ряде случаев оно того стоит.
Еще одна технология — адресно аналоговая. Она подразумевает передачу оцифрованных данные сканируемого параметра, на основании которых решение о формировании сигнала тревоги принимает приемно-контрольный прибор. Такие извещатели используются, главным образом, в противопожарных системах.
ОХРАННЫЕ ОПТИКО- ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ
Активные работают по последнему (лучевому) принципу.
Все они по своей сути являются датчиками движения, то есть обнаруживают перемещение объекта в охраняемой зоне. Для поверхностных и линейных правильнее будет сказать — пересечение зоны обнаружения. Дополнительно про то как это работает можно посмотреть здесь.
Применение поверхностных оптико электронных извещателей, как правило, ограничивается дополнительной блокировкой строительных конструкций внутри помещений, линейные достаточно часто используются для защиты внешних периметров открытых (уличных) площадок. При этом, для повышения надежности охраны применяются устройства, создающие несколько лучевых барьеров.
В ряде случаев удобным может оказаться применения потолочных ИК извещателей. Для определенных помещений они позволяют практически полностью избежать теневых зон.
Кстати, активные линейные извещатели в меньшей степени подвержены влиянию перечисленных факторов. Но у них есть другой недостаток — сложность в настройке (юстировки) оптической системы, особенно при использовании приборов с большой дальностью действия.
Кроме того, все эти извещатели должны устанавливаться на капитальных несущих конструкциях, исключающих всевозможные вибрации.
ПОЖАРНЫЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ
Точечные имеют в своем составе дымовую камеру. Она представляет собой своеобразный лабиринт в начале и конце которого установлены излучатель и фотоприемник. При попадании внутрь дыма происходит рассеяние ИК излучения что фиксируется электронной схемой прибора.
По способу связи с приборами пожарной сигнализации эти извещатели бывают проводными и беспроводными (радиоканальными).
В целом это достаточно универсальные датчики, позволяющие решать различные вопросы обеспечения пожарной безопасности. Несколько неудобно, а иногда экономически нецелесообразно, применять их для установки в помещениях большой площади и (или) большим расстоянием до потолочного перекрытия.
В этом случае в системах пожарной сигнализации используются линейные оптико электронные извещатели. Газовой камеры они не имеют и контролируют оптическую плотность среды за счет анализа параметров инфракрасного луча. Для этих целей требуются приемник и передатчик, то есть такие устройства являются активными.
Общее ограничение на использование оптико электронных пожарных извещателей — помещения с повышенным содержанием пыли. Кроме того, такие устройства могут быть подвержены влиянию электромагнитных помех. Но это во многом зависит от модели датчика.
© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Оптико-электронные пожарные извещатели: виды и принцип действия
Извещатель пожарный точечный оптико-электронный
Это по определению СП 5.13130.2009, техническое устройство, реагирующее в автоматическом режиме на появление летучих дымовых продуктов процесса горения, влияющих, имеющих возможность изменять излучение в различных сегментах спектра – видимом свете, ультрафиолете, инфракрасном диапазоне.
Измеряемой характеристикой, фиксирующей появление признака пожара в защищаемом помещении, является удельная оптическая плотность газовоздушной среды, вычисляемая как отношение оптической плотности к оптической длине луча.
Внешний вид оптико-электронных пожарных извещателей
Оптико-электронный линейный пожарный извещатель
Это двухкомпонентное устройство, состоящее из приемника и излучателя или единого блока излучателя/приемника, реагирующее на появление дымовых газов между ними или блоком универсального датчика и отражателем.
По ГОСТ 53325-2012 линейный оптико-электронный извещатель – это пожарный датчик, который формирует оптический луч, пронизывающий контролируемую зону газовоздушной среды помещения вне устройства, определяющий характерный признак пожара по ослаблению интенсивности луча при появлении задымления.
Кроме того, в этом документе даны следующие определения:
Излучатель/приемник, блок приемопередатчика жестко, неподвижно устанавливают на стенах, столбах, колоннах, перегородках так, чтобы ось оптического луча проходила на расстоянии не меньше 0,1 м, не больше 0,6 м от нижней точки конструкции перекрытия; а допустимые расстояния между ними, так же, как и ширина контролируемой зоны, определяется для каждого конкретного изделия, по данным технического паспорта.
Дымовой оптико-электронный аналоговый
Это датчик дыма, который отличается от пороговых моделей изделий, тем что он фиксирует не достижение критического значения плотности газовоздушной среды в защищаемом помещении, а ее изменения в реальном времени; что гораздо более эффективно для раннего обнаружения очага возгорания по появлению летучих газообразных, аэрозольных смесей в результате пиролиза, тления твердых материалов в пожарной нагрузке.
Адресно-аналоговый оптико-электронный дымовой
Это одно из самых новых устройств для эффективного обнаружения малейших признаков появления летучих продуктов горения в контролируемой зоне.
По сути, он является комбинированным дымовым пожарным извещателем, т.к. определяет характерные признаки очага горения не только по достижению порового значения падения оптической плотности воздуха в помещении, но и по его дифференциальному изменению за установленный настройками период; что гораздо более надежно, ведь контроль производится сразу по двум параметрам.
Дымовой оптико-электронный адресно-аналоговый извещатель
Это прибор питаемый по шлейфу установки АПС и имеющий встроенный звуковой пожарный оповещатель, рекомендован СП 5.13130 для применения в качестве технического средства как для точного определения места возникновения очага возгорания по появлению дыма, так для локального оперативного оповещения людей, находящихся в общественных зданиях, включая гостиницы, экспозиционные залы музеев, картинных галерей, читальные залы библиотек, объект торговли; а также для установки в помещениях цехов промпредприятий, складов с постоянным, сменным нахождением работников.
Использование дымовых оптико-электронных адресно-аналоговых извещателей со встроенным звуковым извещателем о пожаре в составе установок АПС, автоматического пожаротушения не означает возможности не проектировать, монтировать системы для оперативного оповещения людей, находящихся в зданиях на момент возникновения чрезвычайной ситуации.
Дымовой оптико-электронный пожарный извещатель
Это прибор, который с помощью чувствительного элемента датчика определяет появление очага возгорания, в т.ч. процесс пиролиза, тления, образования дымовых газов на самых ранних стадиях развития, намного раньше как максимальных, так и дифференциальных, максимально-дифференциальных тепловых устройств.
Именно с этим связано объяснение нормативных требований о необходимости установки дымовых ИП на объектах с массовым пребыванием людей – в торгово-развлекательных, музейно-выставочных, административных, деловых центрах; учебных заведениях любого уровня образования – от детских садов до университетов; спортивных сооружениях, развлекательных учреждениях; а также для защиты всех объектов независимо от функционального назначения, количества посетителей, работников, где пожарная нагрузка в помещениях при возникновении очагов возгораний склонна к дымообразованию.
Наибольшее распространение при проектировании, создании схем/структур автоматических установок АПС, систем пожаротушения различных объектов защиты получили оптико-электронные точечные датчики дыма, которые по ГОСТ Р 53325-2012, способны поглощать, отражать или рассеивать оптическое излучение в небольшом объеме; намного меньшем, чем все пространство защищаемого помещения.
Другими словами, точечный оптико-электронный датчик дыма реагирует на признаки/факторы появления очага возгорания в компактной, ограниченной как его техническими возможностями, так и высотой установки на потолке, под перекрытием помещений защищаемого объекта. Так, по табл. 13.3* СП 5.13130.2009, площадь, контролируемая точечным дымовым датчиком, не превышает 85 м 2 при высоте установки 3, 5 м.
Принцип действия, маркировка, конструкция
Принцип действия точечных оптико-электронных датчиков основан на способности инфракрасного излучения рассеивать так называемый серый дым, выделяющий при горении большинства твердых материалов. В то же время они, в отличие от ионизационных пожарных извещателей, практически не реагируют на «черный» дым, образующийся при горении тяжелых нефтепродуктов, многих полимеров, пластиков/пластмасс, другой продукции предприятий органического синтеза.
Конструкция любого точечного дымового датчика предполагает наличие разъемного основания с четырьмя контактами/клеммами, крепящегося к потолку, чаще всего называемого монтажной розеткой, необходимого как для удобства, быстроты установки извещателя, контроля его работоспособности; так и для упрощения регламентных процедур при проведении регулярного технического сервиса по проверке, очистке, настройке при необходимости этих устройств обнаружения возможных очагов пожара.
Точечные оптико-электронные датчики дыма, маркируемые по НПБ 76-98 аббревиатурой ИП 212-ХХ, применяют для обнаружения признака возгорания эффект рассеивания луча светодиода в составе конструкции на мельчайших дымовых частицах, попавших в измерительную камеру датчика.
Охранный объемный оптико-электронный извещатель — принцип работы
В системах безопасности извещатель охранный объемный оптико-электронный является неотъемлемым элементом.
Он также применяется в технологии «умный дом», где при обнаружении теплокровных объектов включают на время освещение в помещении или на прилегающей территории.
Получил распространение благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости. Работа датчика основана на реагировании сенсора на инфракрасное излучение.
Так как человек является теплокровным существом, то он реагирует и на его присутствие.
Виды извещателей
На рынке извещатель охранный оптико-электронный представлен большим количеством устройств, различающихся по характеристикам и назначению.
По способу работы с излучением они делятся на активные и пассивные.
Первые сами излучают ИК излучение и по принятой отраженной энергии определяют наличие или отсутствие человека в зоне охраны. Вторые работают только на прием.
По конфигурации контролируемой зоны они делятся на объемные, поверхностные и линейные. Извещатель охранный поверхностный оптико-электронный реагирует на изменение излучения только в одной плоскости.
Их используют для контроля проемов, дверей, окон. Линейные используются при защите периметров. Извещатель объемный оптико-электронный применяют, когда нужно контролировать какой-либо сектор пространства, обычно в помещении.
Преимущества оптико-электронных извещателей
К преимуществам ИК извещателей относится:
Недостатками ИК детекторов являются:
Обычный датчик, работающий по методу подсчета импульсов, при медленном перемещении можно обмануть.
Этих недостатков лишен оптико-электронный извещатель на микропроцессоре. Он способен сравнивать излучение от реального объекта с шаблонами, заложенными в памяти, за счет этого резко снижается количество ложных срабатываний.
Принцип работы
Основным элементом оптико-электронного извещателя является пироэлектрический преобразователь, который инфракрасное излучение превращает в электрический ток.
Для попадания света на пироприемник используется фасеточная линза Френеля.
С помощью множества маленьких призм ИК излучение с каждого сектора контролируемого пространства поступает на фотоприемное устройство.
Уровень сигнала на выходе устройства постоянно контролируется на предмет превышения порогового значения. Когда это происходит, значит, в зоне охраны появился объект с температурой выше фоновой.
Датчик выдает сигнал тревоги на пульт управления. Для снижения количества ложных помех используют 2-4 сенсора и цифровую обработку сигналов.
Конструкция извещателя
Извещатель представляет собой небольшую коробку с линзой на лицевой поверхности. Линза штампуется из пластика в виде множества малых линз.
Каждая из них имеет определенную форму и ориентацию в пространстве, зависит от того какой датчик объемный, поверхностный или линейный.
В любом случае все линзы направляют собранное излучение на пироприемник. Он находится на печатной плате, смонтированной на задней стенке корпуса.
При вскрытии корпуса срабатывает тампер, который подает сигнал на панель управления. Для защиты датчика во время режима «снято с охраны» применяется схема антимаскинга. Она сообщает о заклеивании линзы скотчем или другим материалом.
В устройствах управления освещением в корпусе имеется мощное реле, управляемое датчиком. Кроме этого присутствует фотоэлемент, который разрешает включение световых ламп только при недостаточном освещении.
Особенности использования
При использовании ИК датчиков необходимо учитывать, что они должны располагаться в зонах, где отсутствуют тепловые потоки или яркие источники света.
Монтаж устройств должен производиться на твердых поверхностях, без сильной вибрации. В капитальных сооружениях датчик устанавливается на стену или потолок. В помещениях из легких металлических конструкций их монтируют на несущих элементах здания.
При использовании в качестве устройства управления освещением необходимо согласовывать мощность световых ламп с возможностями реле или электронного ключа. Точка монтажа выбирается таким образом, чтобы в зоне контроля не было никаких преград.
Для повышения надежности обнаружения нарушителя рекомендуется использование в паре с микроволновым датчиком. При контроле оконных проемов необходимо совместное применение с акустическим извещателем.
ИК датчики могут совместно использоваться с видеокамерами, фотоаппаратами, светозвуковыми оповещателями, включая их при нарушении зоны контроля теплокровным объектом.
ТОП-5 моделей
Pyronix
Фирма Pironix на российском рынке работает очень давно и зарекомендовала себя как прекрасный производитель недорогих и надежных ИК датчиков для систем безопасности.
Объемный пассивный извещатель COLT 10 DL имеет дальность обнаружения 10 м в секторе 90 градусов, который разделен на 78 зон. В датчике предусмотрена защита от срабатывания на животных массой до 10 кг.
Риэлта
Российская компания «Риэлта» производит линейку ИК датчиков для систем безопасности.
Потолочный датчик «Фотон-21» имеет круговую диаграмму напрявленности. В вертикальной плоскости угол обзора составляет 90 градусов.
При высоте установки 5 м, диаметр зоны обнаружения составляет 9 м.
Болид
Научно-внедренческое предприятие «Болид» выпускает большой набор устройств безопасности, в том числе извещатель охранный объемный оптико-электронный адресный С2000-ИК.
В нем предусмотрена защита от животных до 20 кг. Имеет повышенную помехозащищенность от электромагнитных помех, перепадов фонового излучения и конвективных тепловых потоков.
Предусмотрена защита от вскрытия. Имеет возможность работать в адресных системах безопасности.
Optex
Блок управления микропроцессорный обеспечивает цифровую обработку сигнала, защиту от яркого света и радиоизлучения.
Имеется дневной и ночной режим работы. Прибор может быть использован в любой системе безопасности, в том числе, для управления видеокамерами и другими устройствами. Светочувствительный элемент регулируется в диапазоне 10 — 100 000 люкс.
JABLOTRON ALARMS
Питается от двух щелочных батарей. Дальность радиосвязи на открытой местности 300 м.
Рабочая частота 868,1 МГц. Сектор контроля составляет 110⁰ с радиусом 12 м.
Предназначен для эксплуатации внутри помещений. Предусмотрены дополнительные линзы, обеспечивающие режим «коридор», «штора» и защиту от животных.
Видео: Извещатель охранный объемный оптико-электронный уличный «Пирон-8»
Пассивные ИК-извещатели – оптимальный выбор для защиты объектов охраны
Пассивные оптико-электронные инфракрасные (ИК) извещатели (их часто называют датчиками движения) обнаруживают факт проникновения человека в защищаемую (контролируемую) часть пространства, формируют сигнал тревожного извещения и путем размыкания контактов исполнительного реле (реле ПЦН) передают сигнал «тревога» на средства оповещения. В качестве средств оповещения могут использоваться устройства оконечные (УО) систем передачи извещений (СПИ) или прибор приемно-контрольный охранно-пожарный (ППКОП). В свою очередь, вышеназванные устройства (УО или ППКОП) по различным каналам передачи данных транслируют полученное тревожное извещение на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) или местный пульт охраны.
Принцип работы пассивных оптико-электронных ИК-извещателей основан на восприятии изменения уровня инфракрасного излучения температурного фона, источниками которого являются тело человека или мелких животных, а также всевозможных предметов, находящихся в поле их зрения.
Инфракрасное излучение – это тепло, которое излучается всеми нагретыми телами. В пассивных оптико-электронных ИК-извещателях инфракрасное излучение попадает на линзу Френеля, после чего фокусируется на чувствительном пироэлементе, расположенном на оптической оси линзы (рис. 1).
Пассивные ИК-извещатели принимают потоки инфракрасной энергии от объектов и преобразуются пироприемником в электрический сигнал, который поступает через усилитель и схему обработки сигнала на вход формирователя тревожного извещения (рис. 1)1.
В зависимости от исполнения линзы Френеля пассивные оптико-электронные ИК-извещатели обладают различными геометрическими размерами контролируемого пространства и могут быть как с объемной зоной обнаружения, так и с поверхностной или линейной. Дальность действия таких извещателей лежит в диапазоне от 5 до 20 м. Внешний вид этих извещателей представлен на рис. 2.
Монтаж извещателей
Пассивные оптико-электронные ИК-извещатели имеют одно замечательное преимущество по сравнению с другими типами средств обнаружения. Это простота монтажа, настройки и технического обслуживания. Извещатели данного типа могут устанавливаться как на плоской поверхности несущей стены, так и в углу помещения. Существуют извещатели, которые размещаются на потолке.
Грамотный выбор и тактически верное применение таких извещателей являются залогом надежной работы устройства, да и всей системы охраны в целом!
1. Извещатели с объемной зоной обнаружения (рис. 3, а,б), как правило, устанавливаются в углу помещения на высоте 2,2–2,5 м. В этом случае они равномерно охватывают объем защищаемого помещения.
2. Размещение извещателей на потолке предпочтительнее в помещениях с высокими потолками от 2,4 до 3,6 м. Данные извещатели имеют более плотную зону обнаружения (рис. 3, в), а на их работу в меньшей степени влияют имеющиеся предметы мебели.
3. Извещатели с поверхностной зоной обнаружения (рис. 4) применяются для охраны периметра, например некапитальных стен, дверных или оконных проемов, а также могут использоваться для ограничения подхода к каким-либо ценностям. Зона обнаружения таких устройств должна быть направлена, как вариант, вдоль стены с проемами. Некоторые извещатели могут устанавливаться непосредственно над проемом.
4. Извещатели с линейной зоной обнаружения (рис. 5) применяются для охраны длинных и узких коридоров.
Помехи и ложные срабатывания
При использовании пассивных оптико-электронных ИК-извещателей необходимо иметь в виду возможность ложных срабатываний, которые происходят из-за помех различного типа.
Тепловые помехи
Это наиболее опасный фактор, который характеризуется изменением температурного фона окружающей среды. Воздействие солнечного излучения вызывает локальное повышение температуры отдельных участков стен помещения.
Конвективные помехи обусловлены воздействием перемещающихся потоков воздуха, например от сквозняков при открытой форточке, щелей в оконных проемах, а также при работе бытовых отопительных приборов – радиаторов и кондиционеров.
Электромагнитные помехи
Возникают при включении любых источников электро- и радиоизлучения, таких как измерительная и бытовая аппаратура, освещение, электродвигатели, радиопередающие устройства. Сильные помехи могут создаваться и от разрядов молний.
Посторонние помехи
Своеобразным источником помех в пассивных оптико-электронных ИК-извещателях могут являться мелкие насекомые, такие как тараканы, мухи, осы. В случае их перемещения непосредственно по линзе Френеля может возникнуть ложное срабатывание извещателя данного типа. Опасность представляют и так называемые домашние муравьи, которые могут попасть внутрь извещателя и ползать непосредственно по пиро-элементу.
Ошибки монтажа
Особое место в некорректной или неправильной работе пассивных оптико-электронных ИК-извещателей занимают ошибки монтажа при выполнении работ по установке данных типов устройств. Обратим внимание на яркие примеры неправильного размещения ИК-извещателей, чтобы избежать подобного на практике.
На рис. 6 а; 7 а и 8 а отображена правильная, корректная установка извещателей. Устанавливать их нужно только так и никак иначе!
На рисунках 6 б, в; 7 б, в и 8 б, в представлены варианты неправильной установки пассивных оптико-электронных ИК-извещателей. При такой установке возможны пропуски реальных вторжений в охраняемые помещения без выдачи сигнала «Тревога».
Можно выделить 5 рекомендаций, следование которым позволить надежно защитить имущество и избавиться от частых ложных срабатываний средств сигнализации.
В настоящее время имеется огромное разнообразие средств обнаружения, отличающихся принципом действия, областью применения, конструкцией и эксплуатационными характеристиками.
Правильный выбор пассивного оптико-электронного ИК-извещателя и места его установки – залог надежной работы системы охранной сигнализации.