Полноценное функционирование охранной системы обеспечивают устройства, фиксирующие изменения внешней обстановки: физическая деформация материальных предметов внутри охраняемой зоны, несанкционированное перемещение по территории и т.д. Датчики охраны периметра – устройства, улавливающие происходящие изменения и передающие сигнал пульту управления. Их главная задача – зарегистрировать пересечение периметра участка, чтобы охрана своевременно предотвратила незаконное проникновение.

Основные требования к датчикам охраны

Беспроводные датчики охраны периметра бывают линейные, объемные (например, радиолокационный). Линейные датчики при помощи специфического сигнала (например, инфракрасное излучение) создают определенную границу внутри пространства, при пересечении которой сигнал передается центральному блоку управления, оповещая о наличии движения. Объемные устройства охраны отслеживают изменения определенного участка территории, а не только ее границы.

Критерии, определяющие основные требования к охранной системе периметра загородного дома или любого другого объекта:

  • степень эффективности раннего обнаружения нарушения границ территории каким-либо человеком, объектом;
  • максимально точное следование очертаниям периметра;
  • исключение наличия «мертвых» зон охраняемого участка;
  • монтаж должен быть наименее заметным постороннему наблюдателю;
  • уровень влияния погодных условий, атмосферных осадков, времен года должен быть сведен к минимуму;
  • игнорирование внешних факторов, не относящихся к области незаконного вторжения (шум, вибрации проезжающего транспорта, перемещение животных, птиц, наличие индустриальных элементов);
  • инертность во взаимодействии с источниками электромагнитного излучения, разрядам молнии и т.д.;
  • возможность калибровки настроек, позволяющих не реагировать, например, на движения животных, деревьев и кустарников;
  • низкий показатель ложных срабатываний.

Особенности периметральной системы

Уличные периметральные устройства охраны отличаются по сравнению со своими аналогами:

  • влагостойкий корпус, защищающий от атмосферных осадков;
  • защита от интенсивных солнечных лучей;
  • устойчивость к перепадам температур, высоким и низким температурным воздействиям;
  • оснащение аккумулятором, действующего несколько месяцев;
  • нет необходимости обустраивать линии электропитания;
  • автономное срабатывание;
  • коррекция настроек.

Качество функционирования охранной системы зависит от:

  • профессиональных навыков организации, что рассчитала, спроектировала, установила охранную сигнализацию. Система может состоять из нескольких видов извещателей движения, грамотное расположение которых внутри территории периметра во многом определяет эффективность, быстроту раннего обнаружения незаконного проникновения;
  • состояния ограждающих конструкций, где часто устанавливается датчик для охраны. Неустойчивая опора может вызывать ложные срабатывания при воздействии ветра, атмосферных осадков (например, град, сильный дождь).

Факторы, определяющие выбор проектирования охранной схемы периметра:

  • месторасположение;
  • рельефность прилегающей территории;
  • возможность создания полосы отчуждения перед охраняемым периметром;
  • ближайшее расположение автострад, железных дорог, аэропорта и других транспортных объектов;
  • наличие растительности возле границ территории, а также на подконтрольной местности;
  • расстояние до ближайших линий электропередач.

Специфика применения

Охрана периметра состоит из распределенных или дискретных устройств, равноудаленных друг от друга, составляющих цепочку иногда из нескольких километров. При этом приборы должны быть устойчивы к погодным изменениям, четко передавать сигнал и его изменения, беспрепятственно подвергаться дистанционной диагностике, наименее подвержены ложным срабатываниям.

Сигналы приборов зависят от:

  • физических, механических характеристик ограждения, опоры, куда они довольно сильно интегрированы (жесткость, высота, качество материала и т.д.);
  • правильный монтаж отдельных элеменов, всей системы целиком;
  • грамотно подобранный спектр устройств для передачи данных о периметре, его территории.

Периметральная охраняющая система обязательно должна легко объединяться с другими системами: пожарной безопасности, видеонаблюдения и т.д.

Принцип действия

Способ функционирования беспроводных устройств одинаков по своему устройству: передающее устройство посылает сигнал по строго определенной траектории, а получатель фиксирует этот сигнал. Любые изменения длительности сигнала, частоты, фазы, амплитуды. фиксируются как признаки незаконного пересечения границ, наличия на территории постороннего.

Лучевые датчики охраны периметра конструктивно делятся на:

  • двублочные, где приемник, излучатель сигнала размещены отдельно. т.е. составляют два блока. Между ними допускается определенное расстояние, где проходит излучаемый сигнал. У каждого из устройств есть ограничение по дальности размещения;
  • монокорпусные приборы, передатчик с приемником совмещены внутри одного корпуса. Приемник улавливает отраженные сигналы, посылаемые передающим устройством. Такие приборы также ограничены по дальности охвата подконтрольной зоны.

Изменяющиеся параметры сигнала, что свидетельствуют о несанкционированном вторжении внутрь охраняемого участка:

  • прерывание сигнала между передающим, принимающим блоками устройства. Это касается лазерных, инфракрасных приборов;
  • изменение параметров, характеристик сигнала (радиоволновые устройства);
  • наличие физических изменений ограждения, других конструкций, где закреплен излучающий сигнал прибор (тензометрические контроллеры, улавливающие деформирующее воздействие со стороны).

Кроме того, используемые приборы могут определить не только физическое пересечение границ, присутствие постороннего, но еще скорость движения, габаритные параметры, температуру.

Инфракрасные

Инфракрасный датчик – наиболее распространенный прибор, использующий излучение инфракрасного спектра, невидимое для человека. При этом луч обладает всеми другими характеристиками цветового спектра. Приемник, излучатель просты по своей структуре, монтажу, использованию. Посылаемый луч улавливается приемным блоком, результат фиксируется панелью управления.

ИК датчик также способен определить температуру объекта. Для периметрального монтажа следует приобретать приборы, защищенные от влаги, посторонних тепловых излучений, воздействия прямых солнечных лучей, изменяющие качество передаваемой информации.

Простой монтаж, охватывают большое пространство для контроля, возможно отрегулировать настройки, чтобы исключить ложное срабатывание из-за животных, растительности. При этом подвержены влиянию атмосферных осадков, явлений (туман, дождь), значительно ухудшающих качество передаваемого излучения. Дальность действия ограничена свойствами инфракрасного луча.

Кроме того, для охраны периметра используются инфракрасные барьеры, устанавливаемые на ограждении территории.

Ультразвуковые

Являются периметральными объемными приборами. Приемник улавливает отраженное ультразвуковое излучение находящихся внутри подконтрольной области предметов, объектов, определяя таким образом их характеристики, перемещения внутри пространства или их отсутствие.

Ультразвуковые приборы не отличаются высокой степенью точностью, наиболее часто используются внутри ограниченных пространств, объемов, например, устанавливаются для охраны автомобилей, небольших замкнутых помещений.

Отличительные особенности, не позволяющие в полной мере положиться на данные приборы при охране территории:

  • малая чувствительность к изменениям окружающей среды;
  • подверженность влиянию температурных перепадов внешней среды;
  • частые ложные срабатывания;
  • влияние сильного ветра, громких шумов внешних объектов;
  • влияние уровня влажности воздуха.

Возможно сделать самодельный лазерный прибор при наличии определенных исходных материалов.

Сейсмические

Сейсмические датчики работают по другому принципу, когда улавливается вибрация при физическом, механическом воздействии со стороны внешнего объекта. Получаемые данные помогают определить, что происходит незаконное проникновение человека внутрь путем преодоления ограждения территории.

Степень чувствительности к вибрациям регулируется настройками. Важно, чтобы ограждение, где монтируются сейсмические датчики, было устойчивым, отличалась прочностью, жесткостью материала изготовления.

Лазерные

Лазерные датчики движения для охраны периметра используют триангуляционный метод измерения расстояния до объекта, т.е. лазерный луч, отражаясь объектом, обязательно возвращается к приемнику под определенным углом. Лазерный луч обладает высокой точностью, способностью определить малейшие неровности объекта.

Исключение составляют объекты с абсолютно зеркальной поверхностью, которые отражают луч в точку его выхода. В остальных случаях отраженный луч попадет внутрь приемника прибора, независимо от размеров, местоположения объекта внутри пространства.

Угол падения луча изменяется с увеличением расстояния до предмета контроля, таким образом возможно определить его скорость передвижения, интенсивность, направление перемещения, расстояние. Полученные данные считываются микроконтроллером, встроенным внутрь корпуса прибора. Микроконтроллер ведет расчет угла распределения света по фотодиодному приемнику, по этим данным определяет расстояние до объекта.

Лазерные датчики движения для охраны периметра отличаются высокой степенью измерения, линейностью, надежностью. Способны улавливать различные цвета спектра, также определяемые микроконтроллером.

Радиолучевые

Радиолучевые датчики состоят из приемника, передатчика, разнесенных на определенном расстоянии друг напротив друга. Особенностью является, что между ними формируется вытянутая область контроля, обнаружения, подобная эллипсоиду. Диаметр может доходить до нескольких метров. Внутри этой зоны действует коротковолновое излучение, изменяющее свои параметры при попадании внутрь контролируемой области постороннего предмета, объекта.

Устанавливаются, как правило, по периметру территории. Уязвимое место данной системы – наличие мертвых зон с пониженной чувствительностью. Поэтому установка происходит с перекрестным размещением передатчиков, излучателей. Также расстояние над землей 30-40 см плохо фиксируется, что является еще одной слабой стороной радиолучевой охранной системы.

Месторасположение системы должно быть с прямым, ровным рельефом, внутрь зоны не допускается попадание растительности, каких-либо предметов, объектов. Рассчитаны на обнаружение человека, который пересекает границу территории в полный рост.

Радиоволновые

Радиоволновые датчики обладают большей фокусировкой излучения. Для определения внешних изменений используются волны сверхвысокой частоты. Они не подвержены в такой степени, как инфракрасные, воздействию атмосферных осадков, погодных условий. Подконтрольная зона охраняемого участка больше.

Преимуществом является возможность более детального отслеживания внешних изменений, например, анализируется сдвиг фазы излучения, измененные амплитуда, частота передачи.

Также характеризуются низким процентом ложных срабатываний, благодаря возможности регулировать степень чувствительности настройками. Конструктивно могут выглядеть как предметы декора участка, что позволяет произвести скрытую установку.

Друзья! Еще интересные материалы:

Ой! Пока нет материалов(((. Полистайте сайт еще!

Используя игрушку с лазером, которая стоит, как вы знаете, копейки, можно создать сигнализацию и установить на входе в квартиру, гараж, двор. Расходов почти нету, а выгода несоизмеримо большая.

Чтобы собрать конструкцию, понадобится лазерная указка и несколько радиодеталей. Принцип действия сигнализации основан на чувствительности фоторезистора, реагирующего на луч лазера.

В этом видео показано, как собрать лазерную сигнализацию. Для этого потребуется указка и несколько деталей. Схема устройства собран на таймере 555. Для обнаружения лазерного излучения нам понадобится фоторезистор. Он соединен со вторым резистором, чтобы получить делитель напряжения. Сопротивление второго резистора должна быть сопоставима с фоторезистором. В нашем случае оно равно 100 ом. Когда фоторезистор не облучается, его сопротивление увеличивается. Это приводит к повышению напряжения на 6 ножек микросхемы. В результате появляется логический ноль на выходе микросхемы и включается пищалка.

Выключить динамик и сбросить систему можно, переведи логический анализ динамика на trigger. Переключившись назад, вернем схему в режим готовности.

Для проверки соберем схему на макете. Если все будет работать правильно, соберем на плате. Разместим фоторезистор на длинных ножках, чтобы иметь возможность настроить положение после монтажа. Прикрепим батарейный отёк к плате клеевым пистолетом. Свободные провода закрепим вокруг платы резинкой. Самое время установить систему. В простейшем случае лучше будет подобен растяжке, находящейся по одну сторону двери. Расположенных друг напротив друга. Сначала закрепим сигнализацию. Клейкой лентой закрепим кнопку указки во включенном состоянии. Смонтируем указку на месте. Настройки лучше точно на центр фото резистора. После этого включите систему. Любой входящий будет активировать сигнализацию. Одиночный растяжка работает отлично. С помощью нескольких зеркал можно покрыть лучами всю комнату. Закрепим указку на одной из поверхностей. Луч направлен на одну из стен. Продолжайте добавлять зеркало. Главное, чтобы последнее направляло луч на фоторезистор.

Так как система состоит из одного непрерывного лазера, любое препятствие на пути включит сигнализацию.

Приятным преимуществом такой сигнализации является способность охватить значительное пространство, если дополнить ее системой зеркал. Луч будет пересекать пространство по множеству каналов, контролируя малейшие участки площадки.

Для увеличение длительности работы замените батарейки более мощными или аккумуляторами.

Может вам хочется научиться разбираться в принципе работы электросхем на примере ?

Данная сигнализация из лазерной указки , которую можно собрать своими руками, подобна той, которую мы можем наблюдать в различных фильмах. Сигнализация использует лазерный луч для защиты ваших ценностей и имущества.

По существу, когда между лучом и датчиком появляется какое либо препятствие (человек или животное), сопротивление фотодиода увеличивается и в результате на выходе устройства появляется высокий уровень напряжение, который затем может активировать сирену или какое-либо исполнительное устройство.

Ток потребления приемника составляет порядка 10 мА. Лазерную указку и приемник можно разместить в общем корпусе, а лазерный луч уже с помощью зеркала направить на фотодиод.

Описание лазерной сигнализации

На схеме мы видим операционный усилитель TL072 (IC1.A) настроенный в качестве компаратора напряжений. Он сравнивает опорное напряжение на инвертирующем входе ОУ (вывод 3), идущее с регулируемого резисторного делителя на P1, R4 и напряжение поступающее на прямой вход ОУ (вывод 2) с делителя, состоящего из фотодиода D1 и постоянного резистора R3.

Когда лазерный луч прерывается, напряжение на выводе 2 компараторе падает ниже опорного напряжения на выводе 3. Результатом этого является высокий уровень на выходе 1 операционного усилителя. Как уже было сказано выше, данный сигнал можно использовать для включения сирены, компьютера или прожектора, который, возможно, будет сдерживать нарушителя.

Резистор R2 обеспечивает гистерезис для предотвращения неустойчивости схемы, когда напряжение на обоих входах компаратора равны. Конденсатор С1 предназначен для игнорирования непродолжительного прерывания луча, например, летающими насекомыми. Если вы хотите чтобы чувствительность сигнализации была выше, то можно уменьшить емкость конденсатора С1 до 1мкФ.

Схема проста и может быть собрана на небольшом кусочке макетной платы. После сборки цепи и тестирования, вы должны поместить ее в подходящий корпус, в котором имеется отверстие под фотодиод. Желательно фотодиод предварительно установить в трубку черного цвета, для того чтобы предотвратить попадание постороннего источника света.

Лазерное излучение нашло широкое применение в профессиональных охранных системах. Но нам с радиолюбительской точки логики наиболее интересны лазерные указки красного свечения. Поскольку указка имеет малую мощность излучения, то она безопасна для людей и животных, однако не следует направлять лазерное излучение непосредственно в глаза это может спровоцировать опасное глазное заболевание.

Принцип работы лазерной сигнализации следующий: когда в зону действия луча попадает объект, лазер перестает освещать фотоприемник. Сопротивление последнего резко увеличивается и реле отключается. Контактами реле отключается и лазер. Это вариант самой простой схемы.

Когда лазерный луч воздействует на фоторезистор, то его сопротивление стремится к нулю, а когда лазер отключен, его сопротивление резко и намного увеличивается. Фоторезистор необходимо разместить в закрытом корпусе.

В роли лазера используется готовый модуль с красным излучателем от дешевой китайской указки. Лазерная головка подсоединена к источнику питания через сопротивление 5 ом. Зона активного луча от 10 до 100 метров.

Предлагаю к рассмотрению схему лазерной сигнализации, основа которой компаратор на операционном усилителе TL072. Опорное напряжение формируется делителем напряжения на сопротивлениях R2 и R3 поступает на третий вывод микросхемы TL072, а сравниваемое напряжение на второй вывод с делителя R1 и VD1.

В момент прерывания лазерного луча, напряжение на втором выводе компаратора резко уменьшается, относительно третьего вывода, в результате чего на выходе ОУ появляется сигнал, который может управлять сиреной или другим исполнительным устройством.

Сопротивление R4 нужно для защиты от самопроизвольного срабатывания, если на обоих входах ОУ равное напряжение. Емкость C1 защищает срабатывание устройства от кратковременного прерывания луча, например, от насекомых.

Корпус лазерной головки должен быть светонепроницаемым. Его можно склеить из черного полистирола. Во избежание боковой подсветки к "окну" фотодиода рекомендуется приклеить бленду. Ее можно изготовить в виде "колодца" квадратного сечения из того же полистирола. Фотоэлемент можно закрыть красным светофильтром он мало ослабит излучение лазера. Для защиты от сильных электрических помех головку помещаем в металлический экран.

Это схема была подробно описана в журнале радио №7 за 2002 год, скачать и ознакомится со статьей вы его можете щелкнув по зеленой стрелочке.

Эта схема работает как охранная система, и является датчиком пересечения злоумышленником лазерного луча. Схема состоит из двух основных частей: фотореле (VT1, VT2) и реле времени (VT3, VT4).


Если лазерный пучек попадает фоторезистор, то реле KV1 отключено, а при прерывание луча, реле сработает, своим контактом KV1.1 включит реле времени и опять вернется в начальное состояние. Реле времени работает по следующему алгоритму. В начальный момент, когда контакт KV1.1 разомкнут напряжение на конденсаторе C1 стремится к нулю, а транзисторы VT3 и VT4 закрыты, ток через обмотку реле KV2 не проходит и его контакты, разомкнуты. При срабатывании реле KV1 конденсатор C1 заряжается и сразу же начнет разряжаться через эмиттерный переход третьего транзистора и сопротивления R8, при этом транзисторы VT3 и VT4 открываются, реле KV2 включится и своими контактами подсоединит исполнительный механизм. По окончанию процесса разряда конденсатора схема возвращается в начальное состояние. Сопротивлением R6 можно регулировать временную задержку.

Эта схема световой сигнализации срабатывает при резком падении уровня освещения датчика, запуская при этом звуковой сигнал тревоги. Устройство не срабатывает при плавном изменении яркости. Чтобы увеличить ресурс батареи питания, звуковой сигнал звуковой сигнал тревоги звучит от одной до десяти секунд, время звучания можно регулировать с помощью построечного сопротивления R5.


В качестве источника света желательно использовать лазерное излучение, но в крайнем случае подойдет и обычное освещение, но схема будет работать гораздо хуже. Чувствительность схемы можно изменять сопротивлением R1. Датчик света является обычный фоторезистор, сопротивление которого минимально при освещении, и максимально при затемнении. Так как микросхема таймер 555 имеет малое энергопотребление, схема сигнализации в дежурном режиме потребляет около 0.5mA.

Этот практически простейший вариант состоит из двух цепей: цепи излучения и приема луча. В схему приемника входит электромагнитное реле для подсоединения внешней сигнализации.


Схема лазерного излучателя состоит из красного Laser светодиода с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. LD1 запитан от источника напряжением 5 В. Последовательно с ним подключены два вспомогательных элемента: полупроводниковый диод D1 (1N4007) и сопротивление R1 номиналом 62 Ом. LD1 можно позаимствовать из Laser указки.

Схема приемника состоит из фоторезистора, который управляет реле, с помощью тиристора T1 (BT169). D2 (1N4007) защищает схему от противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 отключается.

Пример установки лазерной растяжки-сигнализации показан в левом углу рисунка выше.

В основе схемы применена также идея с лазерной головкой красного цвета из лазерной указки в роли источника света.


Для исключения возможности ложного срабатывания в схеме имеется временная задержка. При необходимости ее увеличения, надо добавить емкости C1 или увеличить значение переменных сопротивлений R2 и R3. Вместо таймера NE555 можно взять его отечественный аналог КР1006ВИ1. Для исключения попадания прямых солнечных лучей в фототранзистор, его желательно расположить в трубке подходящего диаметра в зависимости от корпуса фотоэлемента и длинной не менее 25 см. Торец закрываем прозрачным стеклом для защиты от разной живности. Внутреннюю поверхность трубки можно покрасить в темный цвет.