במקרים נדירים, מערכות אזעקה מודרניות מסתדרות ללא רכיבי חיישנים. חיישנים רגישים הם שמאפשרים לזהות סימנים מדאיגים לפי אינדיקטורים מסוימים. במערכות אבטחה ביתיות, משימות כאלה מבוצעות על ידי גלאי אור, חיישני פגיעת חלונות, מכשירים לאיתור נזילות וכו', אך בכל הנוגע לתפקוד האבטחה, חיישן התנועה PIR, הפועל על עיקרון קרינת אינפרא אדום, נמצא במקום הראשון. מדובר במכשיר מיניאטורי שיכול בעצמו לשמש כאינדיקטור למצב השטח המטופל או להיות חלק ממתחם אבטחה כללי. ככלל, האפשרות השנייה לשימוש בחיישן נבחרה כפתרון היעיל ביותר.
סקירת חיישנים
כמעט כל חיישני התנועה נועדו לזהות זרים בחדר. מערכת האבטחה הקלאסית מניחה שהחיישן יתעד את עובדת החדירה לאזור הנשלט ולאחר מכן האות יישלח לנקודת הבקרה ולאחר מכן יינקטו אמצעים מסוימים. לרוב, אות נשלח בצורה של הודעת SMS לשלט הרחוק של שירות האבטחה ישירות, כמו גם לטלפון של הבעלים. במקרה זה, אחד מהזנים של מכשירים כאלה נחשב - PIR פירואלקטרי-חיישן, המאופיין ביעילות ובדיוק גבוהים. עם זאת, איכות הפונקציה של מודלים כאלה תלויה בגורמים רבים - מהתוכנית הנבחרת לשילוב החיישן במתחם האבטחה ועד לתנאי ההשפעה החיצוניים על המבנה עם מילוי רגיש. כמו כן, חשוב לציין כי חיישני תנועה אינם משמשים תמיד ככלי להגנה מפני פולש. זה יכול להיות מותקן כדי לשלוט באופן אוטומטי בחלקים בודדים של מערכת התאורה. במקרה זה, למשל, המכשיר יופעל עם כניסת המשתמש לחדר ויכבה גם ביציאה ממנו.
עקרון העבודה
כדי להבין את הפרטים של פעולתו של מכשיר זה, כדאי להתייחס לתכונות התגובות של כמה חומרים גבישיים. האלמנטים הרגישים המשמשים בחיישן מספקים את השפעת הקיטוב ברגעים שבהם קרינה נופלת עליהם. במקרה זה, אנו מדברים על קרינה תרמית מגוף האדם. עם שינוי חד במאפיינים באזור הנצפה, משתנה גם החוזק בשדה החשמלי של הגביש. למעשה, מסיבה זו, חיישן אינפרא אדום PIR נקרא גם פירואלקטרי. כמו כל הגלאים, מכשירים כאלה אינם מושלמים. בהתאם לתנאים, הם עשויים להגיב לאותות שווא או לא לקבוע את תופעות המטרה. עם זאת, מבחינת השילוב של מאפיינים תפעוליים, ברוב המקרים הם מצדיקים את השימוש בהם.
תכונות עיקריות
מדדי הביצועים העיקריים שעל הצרכן לשקול מתייחסים לטווח המכשירויכולת עבודה עצמאית. באשר לפרמטרים לטווחי כיסוי, האזור המפוקח, ככלל, הוא 6-7 מ' זה מספיק כשמדובר בהגנה על בית פרטי, ואפילו יותר על דירה. חלק מהדגמים מספקים גם פונקציית מיקרופון - בחלק זה חשוב גם לקבוע את הטווח, שיכול להגיע עד 10 מ'. במקביל, לחיישן ה-PIR יכול להיות אספקת חשמל ישירה או אוטונומית. אם אתה מתכנן לארגן מערכת אבטחה, אז עדיף לרכוש דגמים עם סוללות מובנות שאינם דורשים חיווט. לאחר מכן, נקבע הזמן שבמהלכו המכשיר יוכל לשמור על תפקודו ללא טעינה. דגמים מודרניים אינם דורשים אספקת אנרגיה גדולה, ולכן, במצב פסיבי, הם יכולים לעבוד במשך כ-15-20 ימים.
עיצוב מכשיר
גוף החיישנים עשוי בדרך כלל ממתכת. בפנים יש שני גבישים - אלו הם היסודות הרגישים לקרינה תרמית. מאפיין עיצובי חשוב של גלאים מסוג זה הוא מעין חלון במעטפת מתכת. הוא נועד לאפשר קרינה בטווח הרצוי. סינון כזה נועד רק כדי לשפר את הדיוק של הגבישים. מודול אופטי ממוקם גם מול החלון במארז, היוצר את תבנית הגלים הדרושה. לרוב, חיישן PIR מצויד בעדשת Fresnel מוטבעת על פלסטיק. טרנזיסטור אפקט שדה משמש גם לעיבוד אותות חשמליים ולניתוק הפרעות.הוא ממוקם ליד גבישים רגישים, ולמרות המשימה של ניתוק הפרעות, בדגמים מסוימים הוא יכול להפחית את היעילות של פונקציית הגביש.
מערכת GSM בחיישן
ניתן לקרוא לאופציונלי זה מיותר, אם כי יש הרבה חסידים של מושג זה. המהות של שילוב הפונקציה של זיהוי תנועה באמצעות חיישן ומודול GSM נובעת מהרצון לקבל אוטונומיה מלאה של המכשיר. כפי שצוין לעיל, החיישן מתקשר עם לוח הבקרה המרכזי, ממנו נשלח אות לאחר מכן למתחם האבטחה התפעולית או לטלפון של הבעלים הישיר. אם נעשה שימוש בחיישן תנועה PIR עם מערכת GSM, אז ניתן לשלוח אות אזעקה באופן מיידי ברגע הרישום של עובדת החדירה. כלומר, מדלגים על שלב העברת האות לבקר הביניים, מה שמאפשר לפעמים לזכות בכמה שניות. וזה בלי להזכיר את העלייה באמינות עקב ביטול חוליות נוספות בשרשרת העברת ההודעות. מה החיסרון של הפתרון הזה? ראשית, היא מסתמכת לחלוטין על פעולת תקשורת GSM, אשר, להיפך, מפחיתה את אמינות המערכת, אך מסיבה אחרת. שנית, נוכחותו של המודול ככזה משפיעה לרעה על פעולת האלמנט הרגיש - בהתאם לכך, הדיוק של תיקון החדירה פוחת.
Software
במערכות אבטחה מורכבות, שבהן נעשה שימוש בבקרים חכמים עם רמה גבוהה של אוטומציה, אי אפשר להסתדר בלי כלי תכנות חיישנים. בְּדֶרֶך כְּלַליצרנים מפתחים תוכניות מוכנות מיוחדות עם סט נרחב של מצבי הפעלה. אך במידת האפשר, המשתמש יכול ליצור אלגוריתם משלו לפעולת החיישן בתנאים מסוימים. ניתן לשלב אותו באמצעות התוכנה הרשמית שמגיעה עם החומרה. בדרך כלל, בדרך זו, ערכת הפעולה של המכשיר מוגדרת ברגעים שבהם התראה מתוקנת - לדוגמה, אלגוריתם לשליחת הודעות נקבע אם לדגם יש אותו מודול תקשורת סלולרית. מצד שני, חיישני LED PIR ללא אבטחה ביתיים נפוצים, שביקורות עליהם מציינות את האפקטיביות של מידע על פעולתם של רכיבים בודדים של מערכת התאורה. לכל מכשיר יש מיקרו-בקר שאחראי על פעולות המכשיר בהתאם לפקודות המשובצות.
התקנת החיישן
ההתקנה הפיזית של החיישן מתבצעת בעזרת מהדקים שלמים. בדרך כלל, נעשה שימוש בסוגריים או ברגים עם הקשה עצמית, אשר מקבעים לא את גוף הגלאי עצמו, אלא את המבנה שבו הוא משולב בתחילה. למעשה, זוהי מסגרת נוספת עם חורים הניתנים לפיתול. אבל העיקר בחלק זה של העבודה הוא לחשב נכון את המיקום של החיישן. העובדה היא שחיישן התנועה האינפרא אדום PIR הוא הרגיש ביותר במצבים שבהם עצם עם קרינה תרמית חוצה את שדה הבקרה מהצד. לעומת זאת, אם אדם פונה ישר למכשיר, אזי היכולת ללכוד את האות תהיה מינימלית. כמו כן, אין למקם את המכשיר במקומות שנחשפים אליהם באופן קבוע או תקופתיתנודות טמפרטורה עקב פעולת ציוד חימום, פתיחת דלתות וחלונות, או מערכת אוורור מתפקדת.
חיבור חיישן
המכשיר חייב להיות מחובר לממסר הראשי של הבקר ולמערכת אספקת החשמל. למכונה טיפוסית יש לוח עם מסופים המוקדשים לאספקת החשמל. המקור הנפוץ ביותר עם מתח של 9-14 וולט, וצריכת הזרם יכולה להיות 12-20 mA. בדרך כלל, יצרנים מציינים מפרט חשמלי על ידי סימון המסופים. החיבור מתבצע על פי אחת הסכמות הסטנדרטיות, תוך התחשבות בתכונות הפעולה של דגם מסוים. בשינויים מסוימים, ניתן לחבר חיישן PIR ללא חיווט, כלומר ישירות לרשת. מדובר בדרך כלשהי במבנים משולבים המותקנים בשטחים פתוחים ושולטים על אותן מערכות תאורה. אם מותקן חיישן אבטחה, לא סביר שאופציה זו תהיה מתאימה.
ניואנסים של ניצול
מיד לאחר ההתקנה והחיבור, יש להגדיר את המכשיר לפרמטרי הפעלה אופטימליים. לדוגמא ניתן להתאים את עוצמת הרגישות, טווח כיסוי הקרינה וכו' השינויים העדכניים ביותר הניתנים לתכנות מאפשרים גם אפשרות לתיקון אוטומטי של פרמטרי פעולת החיישן בהתאם לתנאי ההפעלה. אז, אם אתה מחבר חיישן PIR לבקר מרכזי המחובר לתרמוסטטים, אז האלמנט הרגיש יוכל לשנות את גבולות האינדיקטורים של קרינה קריטית על סמך הנתונים שהתקבלו.לגבי טמפרטורה.
חיישן במערכת Arduino
מתחם Arduino הוא אחת ממערכות הבקרה האוטומציה הביתית הפופולריות ביותר. זהו בקר שאליו מחוברים מקורות אור, מערכות מולטימדיה, תנורי חימום ומכשירים ביתיים אחרים. החיישנים במתחם זה אינם מכשירים פונקציונליים סופיים - הם משמשים רק כאינדיקטורים, בהתאם למצב שבו היחידה המרכזית עם מעבד מעבד מקבלת החלטה כזו או אחרת בהתאם לאלגוריתם הבסיסי. חיישן PIR Arduino מחובר באמצעות שלושה ערוצים, כולל אות יציאה דיגיטלי, וכן קווי מתח עם קוטביות שונה - GND ו-VCC.
חיישני PIR פופולריים
רוב החיישנים מיוצרים בעיקר על ידי יצרנים סיניים, אז כדאי להתכונן לבעיות בסתימות חשמליות. אתה יכול לקנות חיישן איכותי באמת רק בשילוב עם בקרים. עם זאת, אנשים רבים משבחים את חיישן התנועה PIR MP Alert A9, שלמרות שהוא מייצג את פלח התקציב, נבדל בהרכבה הגונה ובאיכויות עבודה טובות. דגמים כמו ה-Sensor GH718 ו-HC-SR501 מעניינים גם הם בדרכם. אלו חיישנים מסוג פתוח שניתן להסוות בקלות או לכלול אותם בקומפלקס של אותו בקר. באשר למאפיינים התפעוליים, רדיוס הכיסוי של הדגמים המתוארים הוא 5-7 מ', וחיי הסוללה הם בממוצע 5 ימים.
כמה עולה המכשיר?
בהשוואה לתגי המחיר של מודרניציוד איתות, החיישן נראה מאוד אטרקטיבי. בסך הכל עבור 1.5-2 אלף רובל. אתה יכול לקנות דגם איכותי ואפילו עם ציוד מורחב. בממוצע, חיישן PIR פשוט מוערך בכמות שאינה עולה על 1,000. דבר נוסף הוא שאמינות ועמידות אינם באים בחשבון במקרה זה. יחד עם זאת, אל תחשוב שרכיב זה יהיה זול כחלק ממערכת אבטחה משולבת. אפילו אבטחת בית פרטי קטן עשויה לדרוש שימוש בתריסר מהחיישנים הללו, שכל אחד מהם ידרוש גם ציוד עזר להתקנה וחיבור.
מסקנה
כניסת רכיבי חיישנים למערכות אבטחה שינתה באופן קיצוני את אופן פעולתם. מצד אחד, הגלאים אפשרו להעלות את אבטחת החפץ המטופל לרמה חדשה, ומצד שני הם סיבכו את התשתית הטכנית, שלא לדבר על מערכת הבקרה. די לומר שחיישן Arduino PIR חושף במלואו את יכולותיו רק אם הוא מתוכנת לפעולה אוטומטית. יתר על כן, הוא מקיים אינטראקציה לא רק עם מקליטי אותות חדירה ישירה, אלא גם עם אלמנטים רגישים אחרים המגבירים את יעילותו. יחד עם זאת, היצרנים שואפים להקל על המשימות של המשתמשים עצמם. לשם כך מפתחים מכשירים אלחוטיים, מציגים מודולי בקרת חיישנים באמצעות סמארטפונים וכו'.
