Aktivni i pasivni infracrveni sistemi detekcije

Prikaz korišćenja sistema sa aktivnim IR senzorima za zaštitu kolske kapije ili otvora ograde

Kategorija:

Opis

Kada je u pitanju primena tehnologije sa infracrvenim zračenjem (IR), postoje dve vrste senzora i to: pasivni infracrveni senzori i aktivni infracrveni senzori. Pasivni IR senzori, odnosno pasivni IR detektori, detektuju energiju koju stvaraju spoljni izvori, a naročito toplotnu energiju ljudi u širokom infracrvenom opsegu frekvencija (talasnih dužina). Aktivni IR senzori, odnosno aktivni IR detektori, uobičajeno generišu jedan ili više veoma uskih snopova IR svetlosti – zrakova modulisane energije, u širokom infracrvenom opsegu (talasne dužine preko ƛ=780 nanometara), i reaguje na promene u modulaciji noseće frekvencije ili na prekid u prijemu IR energije, koje se događaju kada provalnik prolazi preko područja koje je zaštićeno tim IR svetlosnim zrakom/zracima.

Princip rada

Pasivni infracrveni senzori samo detektuju toplotnu energiju provalnika, slično termalnoj kameri, kao i alarmima koji se tada pokreću u sistemu zbog kretanja koje se događa na termalnoj slici okruženja.

Sistemi sa aktivnim infracrvenim senzorima, sačinjeni su od dve osnovne jedinice (para): predajnika i prijemnika. Predajnik generiše višestruke, strogo pravolinijske zrake IR frekvencije, koje prima udaljena jedinica IR prijemnika, stvarajući infracrvenu barijeru između predajnika i prijemnika. Prijemnik IR frekvencija konvertuje tu energiju u električni signal. U jedinici IR prijemnika vrši se analiza konvertovanih električnih signala i pokreće se pravi alarm uvek, kada se neki od tih signala spusti ispod unapred definisanog električnog praga i kada takva situacija traje duže od unapred definisanog vremenskog praga. Znači, kada provalnik prolazi kroz polje detekcije on prekida formiranu infracrvenu talasnu barijeru, što onda dovodi do toga da primljena IR energija padne ispod vrednosti postavljenog praga, pa ako to još traje i definisano vreme, onda se u sistemu pokreće pravi alarm.

Primena

Za primenu u perimetrijskoj zaštiti, češće se koriste aktivni infracrveni senzori. Međutim, kako su to uređeni parovi uređaja, između kojih se formiraju, faktički, pravolinijski zraci IR talasa, to zahteva da teren između jedinice IR predajnika i IR prijemnika bude poravnat i bez bilo kakvih prepreka ili zaklona, koji bi mogli da blokiraju nesmetano prostiranje IR talasa. Razne depresije delova terena stvoriće „mtrve zone“ u dijagramu zračenja, pa i u samom nadzoru, a prepreke i zakloni će jednostavno prekinuti neki, ili sve, od IR zrakova iz dijagrama prekrivanja. Obično se sistemi sa aktivnim infracrvenim senzorima koriste zajedno sa mehaničkim barijerama, kao što su ograde ili klizne kolske kapije, a koja onda i određuje perimetar koji treba zaštititi. Dužine zona, svakog od para primenjenih IR barijera, mogu se protezati maksimalno do 370 metara. Barijere sa infracrvenim senzorima obično se koriste radi zaštite otvorenih kolskih, ili većih pešačkih kapija, kao i drugih otvora na ogradi (evakuacioni prolazi, industrijski koloseci i drugo), te i delova površina neposredno uz ogradu (recimo, kao redundanca sistemu sa senzorima na ogradi) ali tada obavezno u varijanti konfiguracije sa više zrakova (4,6,8…), što dovodi do pouzdanijeg rada takvih sistema u smislu detekcije provale.

Prednosti

Ovakvi sistemi imaju veoma niske troškove, i lako se postavljaju i odražavaju.

Slabosti

Pasivni infracrveni senzori zahtevaju određeni termalni kontrast između pozadine i provalnika, što za posledicu ima da će pri visokim temperaturama POD znatno da se smanji. Kod aktivnih infracrvenih senzora od izuzetnog je značaja pravilno usmeravanje IR zraka, takozvano „upucavanje“ IR barijera, što tek onda omogućava sistemu da iskaže svoje optimalne performase. Nikakvo rastinje, trava i ostala vegetacija ne smeju se nalaziti između mesta postavke predajnika IR i prijemnika IR, to jest mora se vršiti njihovo održavanje i trava se mora redovno šišati na minimum. Kod sistema sa IR detekcijom problemi uvek nastaju za vreme magle, jake kiše i drugih meteorolško nepodobnih uslova. Na kraju, i kod ovih sistema se zahteva izvođenje instalacija za napajanje i komunkaciju, koje se moraju dovesti do svake od jedinica sistema.

Potencijalni uzroci neželjenih alarma

Precizno „upucavanje“ predajnika sa prijemnikom je kritično za pouzdane performanse rada sistema. Zrak detekcije je veoma uzan i zahteva redovnu kalibraciju, a barijera povremeno dopunsko „upucavanje“ radi permanentno pouzdanog rada sistema tokom dužeg vremenskog perioda. Zarasla vegetacija, zalutale životinje, magla, jaka kiša, sneg, peščane oluje, objekti u pokretu, ptice, krhotine, pomeranje nosača, kao i značajnije promene u temperaturi – sve to mogu biti uzroci za izazivanje neželjenih alarma.

Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite

Najčešći način da se ovaj sistem osujeti jeste, premošćavanjem iznad ili kopanjem tunela ispod formirane zračne barijere detekcije. Pošto su infracrveni detektori uređaji sa pravoloinijskim IR talasima- IR zracima, potrebno je osigurati da sve depresije, udubine ili jaruge između predajnika i prijemnika, budu na vreme sanirane radi sprečavanja da se formiraju „mrtve zone“ na kojima bi provalnik mogao proći neprimećen.

Prikazani par aktivnih infracrvenih senzora koristi se za linijsku štitu većih dužina perimetara, maksimalno do daljine od 370 metara. Presecanje prikazanog IR snopa redovito pokreće pravi alarm u sistemu.

Sistemi sa pasivnim infracrvenim senzorima efektivno “vide“ termalnu sliku provalnika. Oni redovno pokreću pravi alarm na pokrete te termalne slike.