Trong một số trường hợp hiếm hoi, các hệ thống báo động hiện đại không có các bộ phận cảm biến. Đó là các cảm biến nhạy cho phép bạn phát hiện các dấu hiệu báo động theo các chỉ số nhất định. Trong hệ thống an ninh gia đình, các nhiệm vụ đó được thực hiện bởi thiết bị dò ánh sáng, cảm biến tác động cửa sổ, thiết bị phát hiện rò rỉ, … Nhưng khi nói đến chức năng an ninh, cảm biến chuyển động PIR, hoạt động trên nguyên tắc bức xạ hồng ngoại, được ưu tiên hàng đầu. Đây là một thiết bị thu nhỏ tự nó có thể hoạt động như một chỉ báo về tình trạng của khu vực được bảo dưỡng hoặc là một phần của khu phức hợp an ninh chung. Theo quy định, tùy chọn thứ hai để sử dụng cảm biến được chọn là giải pháp hiệu quả nhất.
Tổng quan về cảm biến
Hầu như tất cả các cảm biến chuyển động đều được thiết kế để phát hiện người lạ trong phòng. Hệ thống an ninh cổ điển giả định rằng cảm biến sẽ ghi lại thực tế của sự xâm nhập vào khu vực được kiểm soát, sau đó tín hiệu sẽ được gửi đến điểm kiểm soát và sau đó các biện pháp nhất định sẽ được thực hiện. Thông thường, một tín hiệu được gửi dưới dạng tin nhắn SMS trực tiếp đến bộ điều khiển từ xa của dịch vụ an ninh, cũng như đến điện thoại của chủ sở hữu. Trong trường hợp này, một trong những loại thiết bị như vậy được coi là - PIR nhiệt điện-cảm biến, được đặc trưng bởi hiệu quả và độ chính xác cao. Tuy nhiên, chất lượng chức năng của các mô hình như vậy phụ thuộc vào nhiều yếu tố - từ sơ đồ được chọn để tích hợp cảm biến vào khu phức hợp an ninh cho đến các điều kiện bên ngoài ảnh hưởng đến cấu trúc có lấp đầy nhạy cảm. Cũng cần lưu ý rằng cảm biến chuyển động không phải lúc nào cũng được sử dụng như một công cụ để bảo vệ chống lại kẻ xâm nhập. Nó có thể được cài đặt để tự động điều khiển các phần riêng lẻ của hệ thống chiếu sáng. Trong trường hợp này, chẳng hạn, thiết bị sẽ được kích hoạt khi người dùng bước vào phòng và cũng sẽ tắt khi anh ta rời khỏi phòng.
Nguyên tắc làm việc
Để hiểu chi tiết cụ thể về hoạt động của thiết bị này, cần tham khảo các tính năng của phản ứng của một số chất kết tinh. Các phần tử nhạy cảm được sử dụng trong cảm biến cung cấp hiệu ứng phân cực tại thời điểm bức xạ rơi vào chúng. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về bức xạ nhiệt từ cơ thể con người. Với sự thay đổi mạnh mẽ của các đặc tính trong vùng quan sát, cường độ điện trường của tinh thể cũng thay đổi. Trên thực tế, vì lý do này, cảm biến hồng ngoại PIR còn được gọi là nhiệt điện. Giống như tất cả các thiết bị dò tìm, những thiết bị như vậy không hoàn hảo. Tùy thuộc vào các điều kiện, chúng có thể phản ứng với các tín hiệu sai hoặc không xác định hiện tượng mục tiêu. Tuy nhiên, về sự kết hợp của các thuộc tính hoạt động, trong hầu hết các trường hợp, chúng biện minh cho việc sử dụng của chúng.
Tính năng chính
Các chỉ số hiệu suất chính mà người tiêu dùng nên xem xét liên quan đến phạm vi của thiết bịvà khả năng làm việc độc lập. Đối với các thông số cho phạm vi phủ sóng, theo quy luật, vùng được kiểm soát là 6-7 m, điều này là đủ khi nói đến việc bảo vệ một ngôi nhà riêng, và thậm chí hơn là một căn hộ. Một số mô hình cũng cung cấp chức năng micrô - trong phần này, điều quan trọng là phải xác định phạm vi, có thể đạt đến 10 m. Đồng thời, cảm biến PIR có thể có nguồn điện trực tiếp hoặc tự động. Nếu bạn có kế hoạch tổ chức một hệ thống an ninh, thì tốt hơn là nên mua các mô hình có pin tích hợp mà không cần đi dây. Tiếp theo, thời gian được xác định trong thời gian thiết bị sẽ có thể duy trì chức năng của nó mà không cần sạc lại. Các mô hình hiện đại không yêu cầu cung cấp năng lượng lớn, do đó, ở trạng thái thụ động, chúng có thể hoạt động trong khoảng 15-20 ngày.
Thiết kế thiết bị
Thân của cảm biến thường được làm bằng kim loại. Bên trong có hai tinh thể - đây là những phần tử nhạy cảm với bức xạ nhiệt. Một đặc điểm thiết kế quan trọng của máy dò loại này là một loại cửa sổ trong một lớp vỏ kim loại. Nó được thiết kế để cho phép bức xạ trong phạm vi mong muốn. Việc lọc như vậy chỉ được thiết kế để cải thiện độ chính xác của các tinh thể. Một mô-đun quang học cũng được đặt ở phía trước cửa sổ trong nhà ở, mô-đun này tạo thành dạng sóng cần thiết. Thông thường, cảm biến PIR được trang bị một thấu kính Fresnel được đóng dấu trên nhựa. Một bóng bán dẫn hiệu ứng trường cũng được sử dụng để xử lý tín hiệu điện và cắt nhiễu. Nó nằm gần các tinh thể nhạy cảm và, mặc dù có nhiệm vụ cắt bỏ sự can thiệp, trong một số mô hình, nó có thể làm giảm hiệu quả của chức năng tinh thể.
Hệ thống GSM trong cảm biến
Tùy chọn này có thể được gọi là thừa, mặc dù có nhiều người theo đuổi khái niệm này. Bản chất của việc kết hợp chức năng phát hiện chuyển động bằng cảm biến và mô-đun GSM là do mong muốn có được quyền tự chủ hoàn toàn của thiết bị. Như đã đề cập ở trên, cảm biến giao tiếp với bảng điều khiển trung tâm, từ đó một tín hiệu sau đó được gửi đến khu phức hợp an ninh vận hành hoặc đến điện thoại của chủ sở hữu trực tiếp. Nếu sử dụng cảm biến chuyển động PIR với hệ thống GSM, thì tín hiệu cảnh báo có thể được gửi ngay lập tức tại thời điểm đăng ký thực tế xâm nhập. Đó là, giai đoạn chuyển tiếp tín hiệu đến bộ điều khiển trung gian bị bỏ qua, điều này đôi khi cho phép bạn giành chiến thắng trong vài giây. Và đó là chưa kể đến việc tăng độ tin cậy do loại bỏ các liên kết bổ sung trong chuỗi truyền tải thông điệp. Nhược điểm của giải pháp này là gì? Thứ nhất, nó hoàn toàn dựa vào hoạt động của liên lạc GSM, ngược lại, nó làm giảm độ tin cậy của hệ thống, nhưng vì một lý do khác. Thứ hai, sự hiện diện của mô-đun như vậy ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của phần tử nhạy cảm - theo đó, độ chính xác của việc khắc phục sự xâm nhập giảm xuống.
Phần mềm
Trong các hệ thống an ninh phức tạp, nơi sử dụng các bộ điều khiển thông minh với mức độ tự động hóa cao, không thể thiếu các công cụ lập trình cảm biến. Thông thườngcác nhà sản xuất phát triển các chương trình làm sẵn đặc biệt với một loạt các chế độ hoạt động. Nhưng nếu có thể, người dùng có thể tạo thuật toán riêng cho hoạt động của cảm biến trong một số điều kiện nhất định. Nó có thể được tích hợp thông qua phần mềm chính thức đi kèm với phần cứng. Thông thường, theo cách này, sơ đồ hoạt động của thiết bị được thiết lập tại thời điểm báo động được khắc phục - ví dụ: một thuật toán để gửi tin nhắn được quy định nếu kiểu máy có cùng một mô-đun giao tiếp di động. Mặt khác, các cảm biến LED PIR không bảo mật tại nhà là phổ biến, các đánh giá trong đó lưu ý đến hiệu quả của việc thông báo về hoạt động của các thành phần riêng lẻ của hệ thống chiếu sáng. Mỗi thiết bị có một bộ vi điều khiển chịu trách nhiệm về các hoạt động của thiết bị theo các lệnh được nhúng.
Cài đặt cảm biến
Cài đặt vật lý của cảm biến được thực hiện với sự trợ giúp của các kẹp hoàn chỉnh. Thông thường, giá đỡ hoặc vít tự khai thác được sử dụng, không phải cố định thân máy dò mà cố định cấu trúc mà nó được tích hợp ban đầu. Trên thực tế, đây là một khung bổ sung với các lỗ được cung cấp để vặn. Nhưng điều chính trong phần này của công việc là tính toán chính xác vị trí của cảm biến. Thực tế là cảm biến chuyển động hồng ngoại PIR nhạy nhất trong các tình huống có vật thể có bức xạ nhiệt đi qua trường điều khiển từ bên cạnh. Ngược lại, nếu một người đang hướng thẳng đến thiết bị, thì khả năng bắt được tín hiệu sẽ rất thấp. Ngoài ra, không đặt thiết bị ở những nơi tiếp xúc thường xuyên hoặc định kỳ vớibiến động nhiệt độ do hoạt động của thiết bị sưởi, mở cửa ra vào và cửa sổ hoặc hệ thống thông gió đang hoạt động.
Kết nối cảm biến
Thiết bị phải được kết nối với rơle chính của bộ điều khiển và hệ thống cung cấp điện. Một máy thông thường có một bo mạch với các thiết bị đầu cuối dành riêng cho nguồn điện. Nguồn được sử dụng phổ biến nhất với điện áp 9-14 V, và dòng tiêu thụ có thể là 12-20 mA. Thông thường, các nhà sản xuất chỉ ra các thông số kỹ thuật điện bằng cách đánh dấu các thiết bị đầu cuối. Kết nối được thực hiện theo một trong các sơ đồ tiêu chuẩn, có tính đến các tính năng hoạt động của một mô hình cụ thể. Trong một số sửa đổi, có thể kết nối cảm biến PIR mà không cần đi dây, tức là trực tiếp với mạng. Theo một cách nào đó, đây là những cấu trúc kết hợp được lắp đặt ở những khu vực mở và điều khiển cùng một hệ thống chiếu sáng. Nếu một cảm biến bảo mật được cài đặt, tùy chọn này có thể không phù hợp.
Sắc thái khai thác
Ngay sau khi cài đặt và kết nối, bạn nên cài đặt thiết bị về các thông số hoạt động tối ưu. Ví dụ, có thể điều chỉnh cường độ nhạy, phạm vi phủ bức xạ, v.v. Các sửa đổi có thể lập trình mới nhất cũng cho phép khả năng tự động hiệu chỉnh các thông số hoạt động của cảm biến tùy thuộc vào điều kiện hoạt động. Vì vậy, nếu bạn kết nối cảm biến PIR với bộ điều khiển trung tâm được kết nối với bộ điều nhiệt, thì phần tử nhạy cảm sẽ có thể thay đổi giới hạn của các chỉ số bức xạ quan trọng dựa trên dữ liệu nhận được.về nhiệt độ.
Cảm biến trong hệ thống Arduino
Khu phức hợp Arduino là một trong những hệ thống điều khiển tự động hóa gia đình phổ biến nhất. Đây là bộ điều khiển kết nối các nguồn sáng, hệ thống đa phương tiện, lò sưởi và các thiết bị gia dụng khác. Các cảm biến trong khu phức hợp này không phải là thiết bị chức năng cuối cùng - chúng chỉ đóng vai trò là chỉ báo, tùy thuộc vào trạng thái mà thiết bị trung tâm với bộ vi xử lý đưa ra quyết định này hay cách khác phù hợp với thuật toán cơ bản. Cảm biến Arduino PIR được kết nối qua ba kênh, bao gồm tín hiệu đầu ra kỹ thuật số, cũng như các đường dây điện có phân cực khác nhau - GND và VCC.
Cảm biến PIR phổ biến
Hầu hết các cảm biến chủ yếu được sản xuất bởi các nhà sản xuất Trung Quốc, vì vậy bạn nên chuẩn bị cho các vấn đề về nhồi điện. Bạn chỉ có thể mua một cảm biến chất lượng cao thực sự khi kết hợp với bộ điều khiển. Tuy nhiên, nhiều người khen ngợi cảm biến chuyển động PIR MP Alert A9, mặc dù nó đại diện cho phân khúc bình dân, nhưng được phân biệt bằng cách lắp ráp tốt và chất lượng hoạt động tốt. Các mẫu như Cảm biến GH718 và HC-SR501 cũng thú vị theo cách riêng của chúng. Đây là những cảm biến kiểu mở có thể dễ dàng ngụy trang hoặc đưa vào tổ hợp của cùng một bộ điều khiển. Đối với các thuộc tính hoạt động, bán kính phủ sóng của các mô hình được mô tả là 5-7 m và thời lượng pin trung bình là 5 ngày.
Thiết bị giá bao nhiêu?
So với các thẻ giá hiện đạithiết bị báo hiệu, cảm biến trông rất hấp dẫn. Tổng cộng cho 1,5-2 nghìn rúp. bạn có thể mua một mô hình chất lượng cao và thậm chí với thiết bị mở rộng. Trung bình, một cảm biến PIR đơn giản được ước tính với số tiền không vượt quá 1 nghìn. Một điều nữa là độ tin cậy và độ bền là điều không cần bàn cãi trong trường hợp này. Đồng thời, bạn không nên nghĩ rằng thành phần này sẽ rẻ như một phần của hệ thống bảo mật tích hợp. Ngay cả việc bảo vệ một ngôi nhà riêng nhỏ cũng có thể yêu cầu sử dụng hàng tá cảm biến này, mỗi cảm biến cũng sẽ yêu cầu thiết bị phụ trợ để lắp đặt và kết nối.
Kết
Việc nhập các thành phần cảm biến vào hệ thống an ninh đã thay đổi hoàn toàn cách thức hoạt động của chúng. Một mặt, các thiết bị dò tìm có thể nâng tính bảo mật của đối tượng được phục vụ lên một tầm cao mới, mặt khác, chúng làm phức tạp hóa cơ sở hạ tầng kỹ thuật, chưa kể đến hệ thống kiểm soát. Đủ để nói rằng cảm biến Arduino PIR chỉ bộc lộ đầy đủ các khả năng của nó nếu nó được lập trình để hoạt động tự động. Hơn nữa, nó tương tác không chỉ với các bộ ghi tín hiệu xâm nhập trực tiếp mà còn với các yếu tố nhạy cảm khác làm tăng hiệu quả của nó. Đồng thời, các nhà sản xuất cố gắng tạo thuận lợi cho các tác vụ của chính người dùng. Để làm được điều này, các thiết bị không dây đang được phát triển, các mô-đun điều khiển cảm biến đang được giới thiệu bằng cách sử dụng điện thoại thông minh, v.v.
