Fiber-optički senzori za ograde

Kad na osetljivo zenzorsko vlakno, ili na bilo koji element koji je povezan za to vlakno, deluje bilo kakav pokret-mehanički uticaj, kao što je pomeranje ograde, to kretanje će delovatii i na prenošenje svetlosti u vlaknu i menja njene karakteristike.
Sve promene reflektovane svetlosti detektuje kontroler.

Opis

Sistem perimetarske zaštite, koji se u osnovi sastoji od jednog ili više optičkih vlakana u ulozi senzora, već je dobro poznat na tržištu tehničke zaštite, pošto je prisutan putem mnoštva svojih sledbenika. Njegova reputacija zasnovana je na proverenoj pouzdanosti i kvalitetu performansi, koji su se dokazani širom sveta u poslednjih desetak godina. Ti sistemi su dostupni u potpunoj spremnosti za rad u svim uslovima, zato što se mogu precizno podešavati da bi kompenzovali uslove okoline, kao što su klimatski ili trenutni vremenski uslovi. Optička vlakna, kao senzori, za svoj rad ne zahtevaju struju, mogu se koristiti na većim udaljenostima, a munje, elektromagnetne smetnje ili drugi elektronski signali ih ne mogu oštetiti.

Tehnologija perimetarske zaštite na osnovu optičkih vlakana napravila je najznačajniji prodor na tržištu u poslednje 2-3 godine, naročito 2012. godine od kada se se primećuje značajan prelazak klijenata na nju. Brojni prodavci različitih sistema perimetarske zaštite – Perimeter Intrusion Detection Sensing (PIDS-a), koji su pre toga isključivali tehnologiju perimetarske zaštite na osnovu optičkih vlakana, uvideli su tu novu potražnju tržišta i bili svedoci mnogih prednosti ovih sistema nad, uslovno rečeno, tradicionalnim sistemima. Sada oni sami razvijaju svoju tehnologiju i/ili su osnovali razvojna udruženja za istraživanje institucije optičkih vlakana u ulozi senzora perimetarske zaštite. Neki od njih, danas čak i reklamiraju rešenja sa optičkim vlaknima kao glavnu tehnologiju rane detekcije provale na ogradi.

Zbog činjenice da opticka vlakna kao senzori sistema, za prenos informacija i detekciju alarma ne koriste električne signale, već svetlost na posebnim talasnim dužinama, koja putuje staklenim vlaknom iz sastava optičkog kabla, jasno je da su kao takvi ovi optički kablovi idealni za ugradnju u već postojeće-izgrađene ograde. Postoje dva glavna tipa sistema rane detekcije provale na bazi optičkih vlakana: zonski sistem, sa tradicionalnim hardverom i noviji, osetljiviji, interferometrički sistem koji, na osnovu tehnike koju primenjuju, može preciznije i pouzdanije odrediti provalu na ogradi. Iako su oba navedena sistema zasnovana na optičkim vlaknima, fundamentalni principi koji stoje iza njih su sasvim drugačiji, a samim tim i njihove performanse i primena u praksi. U ovom tekstu je uključen i kratak opis nekoliko najnovijih, tek nadolazećih, tehnologija – Fiber Bragg Gratings i OTDR.

Osnovni principi rada

Optičko vlakno je elastična, veoma tanka staklena cevčica, mikronskih dimenzija prečnika, koja provodi svetlosne talase od izvora svetlosti do detektora ili do ogledala na drugom kraju kabla. Ako se takvo vlakno savije ili se pokreće, menjaju se i osobine svetlosti koja putuje vlaknom. Tokom redovne situacije u sistemu perimetarske zaštite, svetlost se šalje niz vlakno optičkog kabla, koji je ugrađen duž ograde, i vraća se do kontrolera radi utvrđivanja mirnog-pozadinskog stanja, odnosno stanja bez alarma. Kad neko pokuša da se popne uz ogradu, optički kabl počinje da se fičiki pomera, pri čemu se osobine svetlosti koja putuje kablom takođe menjaju. Tada se u sistemu, konkretno u navedenom kontroleru, detektuje ta mala promena forme prenešene svetlosti, pa ako ista pređe neki, u napred postavljeni, prag ili se poklopi sa određenim definisanim kriterijumima, podiže se stanje alarma. Pri tome, u obzir se uzimaju i prate najvažnije karakteristike reflektovane svetlosti, čije promene podrazumevaju snagu, fazu, talasnu dužinu, polarizaciju i disperziju.

Pored toga, što je u suštini sigurno, optičko vlakno je imuno na uticaje elektromagnetnih smetnji (EMI), smetnji radio-frekvencija (RFI) i elektrostatičkog pražnjenja (munje).