Konštrukcia a fungovanie detektorov pohybu
Snímač pohybu (senzor, detektor) je zariadenie, ktoré bezkontaktne zisťuje prítomnosť pohybujúcich sa objektov v oblasti detekcie. Väčšina týchto senzorov nereaguje na pohyb, ale na objavenie nových objektov. Tento názov je však zaužívaný a bežne používaný.
Oblasti použitia
Detektory pohybu sa používajú v širokej škále automatizačných aplikácií. V každej oblasti sa uprednostňuje iná odroda senzorov.
Bezpečnostné systémy
Najlogickejšie použitie detektorov pohybu je v systémy zabezpečenia objektov. Snímač môže zistiť narušenie chráneného priestoru alebo miestnosti a spustiť alarm alebo aktivovať ďalšie zariadenia.
Zapnutie pohotovostného osvetlenia
Tam, kde sa ľudia pravidelne nezdržiavajú, môžu tieto snímače tiež priniesť veľké úspory energie. Tieto oblasti zahŕňajú vstupy do obytných a priemyselných budov, skladov a iných priestorov. Svetlá v týchto priestoroch sa musia zapínať len vtedy, keď sú v nich prítomní obyvatelia alebo zamestnanci. Keď snímač zaznamená pohyb, vygeneruje signál na aktiváciu svetiel.
Inteligentné domáce systémy
Detektory v systémoch Smart Home majú oveľa viac aplikácií ako len jednoduché ovládanie osvetlenia. Signál zo snímača môže kontrola vykurovacie, ventilačné, klimatizačné a iné technické systémy. Prevádzkový režim sa mení v závislosti od prítomnosti osôb v monitorovanom priestore.
Snímač pohybu a otvárač dverí z Aliexpressu (inteligentný domáci systém).
Typy senzorov a technológie ich práce
Snímače pohybu sú postavené na rôznych princípoch. Každý typ snímača pohybu má svoje výhody a nevýhody, ktoré určujú rozsah použitia zariadení.
Infračervené senzory
Najbežnejšie senzory sú tie, ktoré detekujú infračervené žiarenie. Sú to pasívne snímače - monitorovaný priestor nie je "osvetlený" príslušným signálom. V najjednoduchšom prípade pozostávajú z dvoch šošoviek, ktoré sústreďujú svetelné žiarenie (infračervené žiarenie má vlastnosti svetla, ale voľným okom je neviditeľné) z dvoch oblastí monitorovanej oblasti. Šošovky sú nasmerované tak, aby sa zóny neprekrývali. Pri bežnej prevádzke prijímajú žiarenie rovnakej intenzity. Ak sa v jednej zo zón objaví človek alebo iný teplokrvný tvor, úroveň žiarenia sa zvýši, čo "vidí" jeden zo senzorov - v ktorého zóne sa objekt nachádza. Porovnávací obvod vidí rozdiel v intenzite. Po dosiahnutí určitej úrovne sa vygeneruje alarm.
V praxi dve zóny nestačia na spoľahlivú odolnosť voči šumu a zobrazovací sektor je rozdelený na veľký počet podsektorov pomocou viacerých šošoviek. Snímač je v skutočnosti detektorom prítomnosti - zistí prítomnosť osoby, aj keď je nehybná. Za nevýhodu tohto zariadenia sa považuje tendencia k falošným poplachom v dôsledku tepelných rušivých vplyvov (prúdy horúceho vzduchu, lokálne zahrievanie v dôsledku zmien osvetlenia atď.).
Ultrazvukové detektory
Princíp fungovania tohto detektora pohybu na základe fenoménu echolokácie. Vysielač generuje zvukové vlny, ktoré sú pre človeka nepočuteľné. Po sérii vysielaní sa detektor prepne do režimu príjmu. Ak sa v zornom poli nenachádzajú žiadne pohyblivé objekty, ultrazvukový signál odrazený a vrátený do snímača bude mať rovnakú frekvenciu ako vysielaný signál. Ak sa signál odrazí od pohybujúceho sa objektu, frekvencia vráteného ultrazvuku bude iná (Dopplerov efekt). Obvod analyzuje parametre a v prípade zistenia pohybu generuje alarm. Takýto snímač je odolnejší voči rušeniu, pretože reaguje len na pohybujúce sa objekty bez ohľadu na ich charakter a teplotu. Nedokáže však odhaliť pomaly sa pohybujúce objekty - neposunú frekvenciu v požadovaných medziach.
Rádiofrekvenčné snímače
Aj tento typ snímača funguje na rovnakom princípe ako lokátor, ale využíva rádiové frekvencie. Vysielaný signál musí mať dostatočne vysokú frekvenciu na detekciu malých objektov. Dopplerov efekt sa v tomto prostredí neuplatňuje - objekty sa musia pohybovať rýchlosťou svetla, aby dosiahli dostatočný posun. Senzory preto zisťujú len zmeny intenzity a sú vlastne tiež detektormi prítomnosti. Tento detektor sa spustí, keď sa v oblasti objavia (alebo zmiznú) objekty, ktoré odrážajú signál, bez ohľadu na to, či sa pohybujú alebo nie.
Pozitívom je schopnosť signálu preniknúť cez rádiopriepustné (drevené, tehlové atď.) steny a priečky, takže ho možno použiť na monitorovanie veľkých miestností s viacerými miestnosťami. Nevýhodou je vysoká cena zariadenia, ako aj nemožnosť detekovať objekty, ktoré neodrážajú rádiové vlny. Ďalším obmedzením používania je vplyv rádiového žiarenia na živé organizmy. Úroveň signálu by sa mala minimalizovať.
Kombinované systémy
V jednom snímači možno kombinovať dva alebo viac princípov detekcie, aby sa zabezpečila spoľahlivosť. V bezpečnostných systémoch sa infračervený snímač často kombinuje s detektorom rozbitia skla alebo akustickým relé. Tým sa spoľahlivo odhalí neoprávnený vstup a zabráni sa falošným poplachom.
Ďalšou možnosťou je kombinácia snímača pohybu a foto štafeta. Tento systém zapína svetlo vo vstupnej hale, keď je detekovaná osoba, ale len v noci. Počas dňa fotokomora vypína detektor, aby neplytval energiou počas denného svetla.
Obľúbené sú aj vonkajšie kamery so senzorom detekcie pohybu. Systém sa aktivuje len vtedy, ak sa do zorného poľa dostane nejaký objekt. To má dve výhody:
- nahrávanie len v prípade potreby, čím sa šetrí miesto na pamäťovom zariadení;
- Preskúmanie a analýza sa uľahčujú tým, že nie je potrebné prechádzať dlhými obdobiami bez udalosti.
Možné sú aj iné kombinácie detektorov. Tento prístup zlepšuje výkonnosť systémov detekcie objektov.
Možnosti výberu snímača
Niektoré vlastnosti snímača pohybu sa vzťahujú na akékoľvek elektricky napájané zariadenie. Ide o stupeň ochrany, napájacie napätie, rozmery, typ montáže atď. Existujú však aj špecifické parametre, ktoré má len táto kategória detektorov. Práve tieto vlastnosti je najdôležitejšie opísať.
Uhol pohľadu
Uhol pohľadu závisí od konštrukcie snímača. Stropné senzory majú uhol záberu 360 stupňov a vidia celú miestnosť.
Nástenné snímače majú z konštrukčného hľadiska menší uhol zobrazenia, a to 120 až 180 stupňov.
Bezprostredne pod senzorom sa nachádza zóna neviditeľnosti. Narušiteľ sa môže priblížiť k snímaču a poškodiť ho, čím sa detekčný systém stane nefunkčným. Ak sa tomu chcete vyhnúť, vyberte si snímač s dodatočným zorným poľom - anti-sniffing alebo anti-vandal.
Rozsah detekcie
Rozsah detekcie závisí od konštrukcie snímača. Nezabúdajte však, že vzdialenosť, v ktorej môže snímač detekovať pohybujúci sa objekt, závisí od smeru, ktorým sa pohybuje. Väčšina snímačov je najcitlivejšia, ak je pohyb tangenciálny ku kružnici, v ktorej strede snímač stojí (kolmá vzdialenosť). Najnižšia citlivosť je vtedy, keď sa objekt pohybuje v smere detektora (čelná alebo radiálna vzdialenosť). V prvom prípade bude rozsah väčší. V prípade ultrazvukových zariadení je to naopak. Je to spôsobené rôznym stupňom Dopplerovho efektu v rôznych smeroch jazdy. Výrobcovia tento rozdiel nie vždy uvádzajú v špecifikáciách, najmä v prípade lacných zariadení. Jeden údaj sa nachádza v špecifikácii - a je na uvážení výrobcu.
| Typ zariadenia | Princíp fungovania | Deklarovaný rozsah, m |
| DD-024-W | Infračervený | 6 |
| Steinel US 360 COM2 | Ultrazvuk | 10 v radiálnom smere |
| MW32S čierna | Mikrovlnná rúra | 6 |
| MW03 | Mikrovlnná rúra | 8 |
| IEK DD 008 | Infračervený | 12 |
Miesto použitia
Miesto, kde sa zariadenie môže používať, je určené najmä stupňom ochrany. Vo vnútorných priestoroch môže byť IP minimálna. Vo vonkajšom prostredí musia byť detektory chránené proti prenikaniu prachu a vody. Výber aplikácie môže ovplyvniť aj spôsob montáže.
Video prehľad: Vnútorná štruktúra a účel detektora pohybu Finder.
Ďalšie funkcie
Na zlepšenie výkonu systému, zvýšenie jeho účinnosti a zabránenie falošným poplachom môžu mať detektory pohybu ďalšie funkcie. Už sme spomenuli fotokomoru na vyradenie systému z činnosti počas denného svetla, ako aj voliteľný snímač plíživých zón. To však nie sú jediné pomocné možnosti.
Oneskorenie vypnutia svetla
Senzory vybavené svetelným senzorom môžu mať užitočnú funkciu. Ak pohybujúci sa objekt zmizne z dohľadu, svetlá sa nevypnú okamžite, ale s oneskorením niekoľkých desiatok sekúnd. Minimálne prekročenie príkonu je vyplatené pohodlím - osoba môže opustiť oblasť detekcie, ale nie natrvalo opustiť monitorovaný priestor. Vďaka tejto funkcii tak nebude robiť v tme.
Ochrana pred zvieratami
Malé zvieratá sú často príčinou neoprávnenej aktivácie detektorov. Keď sa objavia, zapnutie svetiel je zbytočné, rovnako ako reakcia strážcov. Niektoré senzory sú preto zo svojej podstaty necitlivé na malé pohybujúce sa objekty. V infračervených snímačoch má táto funkcia podobu obmedzenia minimálnej veľkosti tepelného bodu.
Dôležité! Ak sa v bezprostrednej blízkosti snímača pohybuje malé zviera, uhlový rozmer tepelnej škvrny môže byť dostatočný na spustenie falošného poplachu. Prístup do okolia snímača by mal byť preto obmedzený.
Autonómia
Ak sú problémy s dodávkou elektrickej energie do detektorov, vhodnou voľbou sú samostatné jednotky. Samostatnosť sa dosahuje pomocou bežných batérií. Mnohé zariadenia majú výdrž batérie niekoľko mesiacov. V tomto prípade má zmysel vybrať si snímače s bezdrôtovým prenosom signálu - úplne sa zbaviť káblov.
Detektory pohybu sú univerzálne zariadenia. Možno ich použiť na budovanie rôznych bezpečnostných, výstražných a kontrolných systémov. Možné sú aj neštandardné aplikácie - všetko je obmedzené len predstavivosťou a technickou vynaliezavosťou.
