Elektrostatički ili kapacitativni senzori

Prikaz principa rada sistema sa elektrostatičkim ili kapacitivnim senzorima
Prikaz tipične instalacije sistema na podignutoj žičanoj ogradi
Prikaz tipčne instalacije sistema na zidu perimetra

Opis

Sistemi perimetarske zaštite sa elektrostatičkim ili kapacitativnim senzorima stvaraju elektrostatičko polje oko para, ili čitave serije paralelnih žičanih provodnika. Senzorske žice, montirane paralelno sa generatorskim žicama (žicama koje generišu elektrostatičko polje), detektuju poremećaje tog elektrostatičkog polja koje uzrokuje neko ko prilazi ogradi, dodiruje žice ili ogradu, ili želi da je pređe. To su takozvani prostorno-volumetrijski senzori za ranu detekciju, koji detektuju provalu i pre nego što provalnik stigne do ograde.

Princip rada

Sistemi sa ovakvim senzorma sastoje se od generatora polja, napajanog sa izvora naizmenične struje (AC), koji stvara jako elektrostatičko polje oko para ili čitave serije žica koje su postavljene tako da idu paralelno sa tlom. Jedan par od tih žica se koristi da stvara elektrostatičko polje, dok se ostale koriste kao elementi detekcije. Kad god provalnik uđe u elektrostatičko polje, kapacitativnost njegovog tela stvara neravnotežu ili varijaciju u tom elektrostatičkom polju. Sistemski procesor putem senzorskih žica detektuje tu promenu u signalu, kao različitost od ambijentalnih uslova, te tada pokreće alarm. Senzorske žice i žice generatora polja mogu se montirati na posebnim nosačima pored ograde, držačima iz sastava ograde, na zidovima, krovovima ili na drugim strukturama mehaničke perimetarske zaštite, a radi stvaranja elektrostatičkog polja koje u vertikalnoj ravni ima izraženu visinu, dok je u horizontalnoj ravni ono dosta manjih dimenzija (usko je).

Radi smanjenja neželjenih alarma, obično je potrebno da se ispune tri relevantna parametra, da bi se pokrenuo pravi alarm: promena u amplitudi elektrostatičkog polja (veličina provalnika), broj uzastopnih promena u jedinici vremena (koliko brzo se provalnik kreće) i vreme koje provalnik provede u polju detekcije.Tek kada se ispune svi ovi uslovi, procesor pokreće alarm u upravljačkom podsistemu perimetarske zaštite.

Primena

Senzori za detekciju narušavanja elektrostatičkog polja montiraju se ili na namenske nosače pored ograde, kao i držače pričvršćene na postojeću ogradu, ili na vrhu neke ograde ili perimetarskog zida. Sve žice iz sistema montiraju se tako da budu paralelne međusobno, ali i sa površinom tla, radi postizanja ujednačene osetljivosti sistema na celoj dužini ograde koju prate. Radi sprečavanja mogućnosti da se tokom jakih vetrova pojavljuju učestali neželjeni alarmi, na spojevima žica sa svojim držačima, koriste se specijalne amortizujuće opruge.

Pošto je ovaj tip sistema efektan i na dovoljno velikom rastojanju, u nekim slučajevima, pokušaji premošćavanja ili kopanja tunela ispod ograde, mogu biti uspešno detektovani, u zavisnosti od toga kolike su dimenzije generisanog elektrostatičkog polja i koliko je snažna bila ta aktivnost u blizini senzora. Ipak, eventualno potrebno povećanje osetljivosti u sistemu, uobičajeno dovodi i do povećanja nivoa neželjenih alarma. Bez obzira na tu činjenicu, ako se prilikom planiranja izgradnje sistema za perimetrijsku zaštitu očekuje povećana mogućnost provale premošćavanjem ili kopanjem tunela ispod ograde, onda se za praksu preporučuje primena ovog sistema.

Kvalitet postavljenog uzemljenja sistema i pravilna montaža senzornih žica presudni su faktori za smanjenje neželjenih alarma. Obližnji metalni objekti, kao što su sama žičana ograda, razvodni ormani i slično, takođe moraju biti kvalitetno uzemljeni, jer njihovo loše ili isprekidano uzemljenje može biti uzrok neželjenih alarma. Nepovoljni vremenski uslovi, kao što su kiša, sneg i munje, mogu izazvati poremećaje na generisanom elektrostatičkom polju i stvoriti neželjene probleme. Vegetacija koja se ne održava i kretanje životinja duž linije ograde, takođe će pokrenuti neželjene alarme.

Prednosti

Ovakav sistem senzorskih žica je gibak na vetru, a senzorske žice po potrebi mogu da prenesu i pozadinske zvukove (zvukove iz ambijenta). Uneverzalan je u smislu primene pošto se može montirati na ogradi, zidovima, krovovima ili samostojećim nosačima. Sistem ima visok nivo verovatnoće detekcije, a posebna mu je prednost što je u stanju da provalnike detektuje i pre nego stignu do ograde.

Slabosti

Ovakav sistem perimetrijske zaštite je obično skup za instaliranje, a sa druge strane zahteva visok nivo održavanja, kao i da se na polju detekcije instalira izvor za napajanje, infrastrukrura za komunikacije i sva druga potrebna elektronika.

Potencijalni uzroci neželjenih alarma

To može biti sve što uzrokuje dovoljno veliko pomeranje ograde, kao što su: vetar, kiša i sneg, ptice, životinje ili vegetacija koja udara ogradu ili preseca elektrostatičko polje. Takođe, velika elektrostatička pražnjenja (munje) redovno izazivaju značajna narušavanja elektrostatičkog polja pa dovode do brojnih neželjenih alarma. Ako u blizini ograde, gde je formirano elektrostatičko polje dovoljno velikih dimenzija, postoje staze, putevi, trotoari, saobraćaj – onda oni sa povećanom verovatnoćom mogu biti uzroci mnogo neželjenih alarma.

Zbog svega iznetog, kod ovih sistema je potreban visok nivo održavanja ograde, radi osiguranja da kapacitativne osobine ograde ostanu u okvirima date specifikacije. U tom smislu, posebno je bitno da se redovno vrši pregled i zamena oštećenih delova senzorskih žica, zbog velikog uticaja snega, leda, prašine ili vlage.

Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite

Premošćavanjem ili kopanjem tunela ispod ograde ista se može zaobići, a time i formirano elektrostatičko-senzorsko polje.