Приложение на оптико-електронни детектори активни и пасивни сензори
За осигуряване на защита на жилищна сграда, офис сграда или друго имущество се използват специални устройства - пожароизвестители, охранителни датчици. Тази статия ще се съсредоточи върху оптико-електронните детектори, техните характеристики и разновидности.
Датчици за дим
Датчиците за дим са най-разпространените пожароизвестителни сензори. Те се характеризират с бърза чувствителност към продукти от горенето и висока скорост на реакция. Противопожарните устройства за дим са разделени на йонизационни и оптични.
Йонизационните сензори излъчват безопасно радиоактивно лъчение за анализ на тестови въздушни маси за наличие на дим.
Оптоелектронните излъчватели на дим са устройства, които откриват дим в началния етап чрез полупрозрачен въздух в инфрачервена или ултравиолетова светлина.
Устройството и принципът на работа на оптичните детектори
Оптоелектронните сензори представляват пластмасова кутия, съдържаща излъчвател на светлина, димна камера, фотодетектор и преграда, която служи за защита на фотоклетката от директни инфрачервени или ултравиолетови лъчи. Освен това устройството е защитено от външна светлина и прах.
Оптоелектронният точков пожароизвестител излъчва лъчение в инфрачервения спектър в димната камера и регистрира отражението му с фотодиод. В "чиста" среда лъчите не достигат до фотоклетката, така че светлинният излъчвател и приемният блок са под ъгъл един спрямо друг.
Но веднага щом частиците дим влязат в камерата, плътността на средата се увеличава, инфрачервеното лъчение се разпръсква и навлиза във фотодетектора. По този начин се включва алармата - алармата се активира независимо или едновременнопредаване към контролния панел.
Оптоелектронните излъчватели не са самостоятелни устройства, те се свързват към контур, водещ към контролния панел, имат ниска консумация на енергия.
Видове и обхват
Оптичните детектори за дим са разделени на няколко вида:
- точка - имат малък радиус на действие. Те контролират помещенията в определена зона, където има голяма вероятност от пожар;
- линеен - използва се в големи помещения с високи тавани. Те са приемник и излъчвател, които се монтират на срещуположните стени на помещението;
- аспирация - принудително вземане на проби от въздух за анализ чрез лазерна трансилюминация;
- автономни - това са същите точкови устройства, работещи със собствен източник на захранване, тоест не свързани към контролния панел.
Оптоелектронните детектори се монтират в жилищни, офис помещения, складове, търговски центрове, промишлени помещения и навсякъде, където има много електрически уреди и оборудване.
Не се препоръчва използването на такива устройства в прашни, обгазени и замърсени зони, тъй като такава среда може да провокира фалшиви аларми. Също така, детекторите за дим не се използват в съоръжения с опасност от пожар и експлозия. В такива зони се използват взривобезопасни детектори.
Оптичен пожаробезопасен датчик IP 212-45
Сензорът служи за ранно откриване на пожар в помещение, съпроводен с отделяне на дим и продукти от горенето.
Захранване и предаване на алармата към централатаосъществява се по двужилен кабел. Има няколко режима на работа: дежурен, "Пожар", "Аларма".
Устройството не реагира на открит огън, висока температура на въздуха и влажност. Условия на работа: влажност 95% при температура +35 градуса; температурен диапазон на въздуха от -44 до +55 градуса. Чувствителност 0,05-0,2 dB/m. Време за реакция - 9 сек.
Устройството се състои от детектор за дим и гнездо, към което се закрепва устройството. Вътре в сензора има камера за анализ на проби от въздух, както и електронна система за обработка на информация.
Оптоелектронни детектори за сигурност
Освен противопожарни датчици има и охранителни оптико-електронни датчици. Имат широка популярност и разпространение.
Оптоелектронните охранителни детектори са устройства, които осигуряват защита на затворено пространство, територия, чрез наблюдение и откриване на неоторизирани лица и животни в тях. За защита на уличната оградена зона се използват линейни оптоелектронни сензори.
Работата на такива устройства се основава на оптичния принцип на работа, тоест с използването на инфрачервени лъчи и отразяващи лещи.
Оптоелектронните охранителни детектори се делят на: активни и пасивни.
Пасивни сензори
Пасивните алармени устройства засичат движение на нежелан обект в контролираната зона с определена маса и скорост, различни от зададената стойност.
Използват се за разпознаване на лица, проникнали в помещенията през врати, прозорци, люкове. Такива устройства не реагират на неподвижни обекти, дори при техните високи температурни стойности.
Пасивните детектори включват приемник, лещи, електронен блок за анализ на сигнала. Сензорите регистрират инфрачервени лъчилъчение от топъл обект, което влиза във френелова леща и се преобразува от пироприемника в специален електрически сигнал.
След това сигналът се подава към усилвател и електронна система за обработка на информация. Когато устройството зададе стойности на инфрачервеното излъчване над зададената стойност, се активира алармен сигнал, който се предава на контролния панел.
Устройствата за пасивна сигурност имат нисък обхват на засичане – 10-20 метра. Диапазонът на засичаните скорости започва от 0,3 m/s.
За да се изключат фалшиви аларми от различни източници на радиация, филтриращи структури („бял“ филтър, „черно“ огледало) са разположени вътре в устройството, блокирайки проникването на друго оптично лъчение върху пироелектричния елемент на сензора.
Според вида на зоната на детекция пасивните сензори се разделят на: обемни оптоелектронни, повърхностни и линейни.
Предимствата на пасивните сензори са фиксирането на чужди обекти, дори и малки (малки животни); естетичен външен вид; лекота на инсталиране и конфигуриране; висока чувствителност и скорост на откриване на нарушител.
Недостатъците на пасивните детектори е фактът, че нарушител се открива след като е влязъл в сградата; чувствителност към топли въздушни течения от течение или нагревател.
Активни сензори
Активните оптико-електронни детектори осигуряват линейна защитна зона. Конструкцията на устройството се състои от два блока: излъчвател и фотодетектор, между които е оформена оптична защитна зона.
Сензорът за инфрачервена светлина изпраща сигнали към приемника с определени параметри.
Ако в работната зона на устройството се появи препятствие, тогава IR лъчите се прекъсват и не влизат във фотодетектора.
Анализирайки продължителността на прекъсване на лъчите, детекторът генерира алармен сигнал. Има едноблокови устройства, при които светлинният излъчвател с фотодетектор са затворени в един корпус.
Устройствата не реагират на топлинно излъчване, поради което се използват на открито. Работните характеристики на сензорите за активна сигурност са:
- висок обхват (с възможност за персонализиране);
- чувствителност (50 ms);
- устойчивост на шум (35 ms);
- фактор на безопасност – възможно време на прекъсване на потока на лъча, което не води до активиране на алармен сигнал.
Недостатъкът на активните оптични сензори е праволинейната защитна зона. За защита на голяма площ с индиректна форма са инсталирани няколко устройства.
Върху детектора могат да се поставят валежи (дъжд, сняг), което увеличава оптичната плътност на средата и води до разсейване на инфрачервените лъчи.
За правилната работа на оптичните детектори е необходима поддръжка, тъй като оптичните елементи могат да се замърсят с прах, което ще доведе до неправилна работа на устройството и чести фалшиви аларми. Сензорите се почистват веднъж на 3-4 месеца.