Comparaison des détecteurs infrarouges passifs et actifs. Capteurs IR actifs et passifs : différences et caractéristiques

Parmi la grande variété de détecteurs de sécurité, le capteur de mouvement infrarouge est l'appareil le plus courant. Prix abordable et efficacité sont les qualités qui les ont rendus populaires. Et tout cela grâce au fait que le rayonnement infrarouge a été découvert au début du XIXe siècle.

Il se situe au-delà de la limite de la lumière rouge visible dans la plage de 0,74 à 2 000 microns. Les propriétés optiques des substances varient considérablement et dépendent du type d'irradiation. Une petite couche d'eau est opaque au rayonnement IR. Le rayonnement infrarouge du soleil représente 50 pour cent de toute l’énergie émise.

Champ d'application

Les capteurs de mouvement infrarouges sont utilisés depuis longtemps pour la sécurité. Ils ont enregistré les mouvements d'objets chauds dans les locaux et ont transmis un signal d'alarme à la centrale. Ils ont commencé à être combinés avec des caméras vidéo et des caméras. Lorsqu'une violation se produisait, l'incident était enregistré. Ensuite, le champ d'application s'est élargi. Les zoologistes ont commencé à utiliser des pièges photographiques pour contrôler les animaux étudiés.

La plupart des capteurs IR sont utilisés dans le système Maison intelligente, où ils jouent le rôle de capteur de présence. Lorsqu'un objet à sang chaud entre dans la portée de l'appareil, celui-ci allume l'éclairage à l'intérieur ou à l'extérieur. Cela permet d'économiser de l'électricité et de faciliter la vie des gens.

Dans les systèmes de contrôle d'accès, les détecteurs de mouvement contrôlent l'ouverture et la fermeture des portes dans les bâtiments publics. Selon les experts, le marché des capteurs IR connaîtra une croissance annuelle de 20 % au cours des 3 à 5 prochaines années.

Principe de fonctionnement du capteur de mouvement IR

Le travail du détecteur IR consiste à surveiller le rayonnement infrarouge d'une certaine zone, à le comparer au niveau de fond et à émettre un message basé sur les résultats de l'analyse.

Les capteurs de mouvement IR pour la sécurité utilisent des types de capteurs actifs et passifs. Les premiers utilisent leur propre émetteur pour le contrôle, irradiant tout ce qui se trouve dans la zone de couverture de l’appareil. Le récepteur reçoit la partie réfléchie du rayonnement IR et, en fonction de ses caractéristiques, détermine s'il y a eu ou non violation de la zone de sécurité. Les capteurs actifs sont de type combiné, lorsque les unités de réception et de transmission sont séparées ; ce sont des détecteurs qui surveillent le périmètre d'un objet. Ils ont une portée plus longue que les appareils passifs.

Un capteur de mouvement infrarouge passif n'a pas d'émetteur ; il réagit aux changements du rayonnement IR environnant. De manière générale, le détecteur comporte deux éléments sensibles capables de détecter le rayonnement infrarouge. Une lentille de Fresnel est installée devant les capteurs, divisant l'espace en plusieurs dizaines de zones.

Une petite lentille collecte le rayonnement d’une zone spécifique de l’espace et l’envoie à son élément sensible. Une lentille adjacente qui contrôle la zone adjacente envoie un flux de rayonnement au deuxième capteur. Le rayonnement des zones voisines est à peu près le même. Si l'équilibre est perturbé ou qu'une certaine valeur seuil est dépassée, l'appareil informe la centrale que la zone de sécurité a été violée.

Circuit de capteur infrarouge

Chaque fabricant a un unique diagramme schématique Détecteur IR, mais fonctionnellement, ils sont à peu près les mêmes.

Le capteur IR possède un système optique, un élément pyrosensible et une unité de traitement du signal.

Système optique

Le domaine de travail des capteurs de mouvement modernes est très diversifié en raison des différentes formes du système optique. Les faisceaux divergent du dispositif dans une direction radiale dans différents plans.

Le détecteur étant doté d'un double capteur, tous les faisceaux sont bifurqués.

Le système optique est orienté de telle manière qu'il ne surveillera qu'un seul plan ou plusieurs plans à différents niveaux. Peut contrôler l’espace de manière circulaire ou en faisceau.

Lors de la construction de l'optique des capteurs infrarouges, des lentilles de Fresnel sont souvent utilisées, représentant de nombreuses facettes prismatiques sur une coupelle en plastique convexe. Chaque lentille collecte le flux IR de sa zone d'espace et l'envoie à l'élément PIR.

La conception du système optique est telle que la sélectivité sur toutes les lentilles est la même. Pour protéger les insectes de leur propre chaleur provenant des éléments, une chambre scellée est installée dans l'appareil. L'optique miroir est rarement utilisée. Cela augmente considérablement la portée de l'appareil et le prix de l'appareil.

Élément pyrosensible

Le rôle du capteur dans le capteur IR est joué par un convertisseur pyroélectrique basé sur des éléments semi-conducteurs sensibles. Il se compose de deux capteurs. Chacun d'eux reçoit un flux de rayonnement provenant de deux faisceaux adjacents. Avec le même fond uniforme, le capteur est silencieux. Si un déséquilibre se produit, une source de chaleur supplémentaire apparaît dans une zone, mais pas dans l'autre, le capteur se déclenche.

Pour augmenter la fiabilité et réduire les fausses alarmes, des éléments PIR quadruples ont récemment commencé à être utilisés. Cela a augmenté la sensibilité et l'immunité au bruit de l'appareil. Mais cela réduisait la distance de reconnaissance sûre de l'intrus. Pour résoudre ce problème, vous devez utiliser une optique de précision.

Bloc de traitement du signal

La tâche principale du bloc est de reconnaître de manière fiable une personne dans un contexte d'interférence.

Il en existe une grande variété :

radiation solaire;
sources IR artificielles ;
climatiseurs et réfrigérateurs;
animaux;
convection de l'air ;
interférence électromagnétique;
vibration.

L'unité de traitement d'analyse utilise l'amplitude, la forme et la durée du signal de sortie du convertisseur pyroélectrique. L'impact de l'intrus provoque un signal bipolaire symétrique. Les interférences produisent des valeurs asymétriques pour le module de traitement. Dans la version la plus simple, l'amplitude du signal est comparée à une valeur seuil.

Si le seuil est dépassé, le détecteur le signale en envoyant un certain signal à la centrale. Dans les capteurs plus complexes, on mesure la durée de dépassement du seuil et le nombre de ces dépassements. Pour augmenter l'immunité au bruit de l'appareil, une compensation thermique automatique est utilisée. Il offre une sensibilité constante sur toute la plage de température.

Le traitement du signal est effectué par des appareils analogiques et numériques. Les derniers appareils ont commencé à utiliser des algorithmes de traitement du signal numérique, ce qui a amélioré la sélectivité de l'appareil.

L'efficacité de l'utilisation d'un détecteur IR dans les alarmes de sécurité

Son efficacité dépend en grande partie du choix correct du type de capteur et de son emplacement sur le site de sécurité. Capteurs de mouvement IR passifs pour la rue et usage interne réagir aux mouvements d'objets chauds par rapport à l'arrière-plan à certaines vitesses de déplacement. À basse vitesse, les modifications des flux de rayonnement infrarouge dans les secteurs voisins sont si insignifiantes qu'elles sont perçues comme une dérive de fond et ne réagissent pas à la violation de la zone de sécurité.

Si l'intrus enfile une combinaison de protection avec une excellente isolation thermique, le capteur de mouvement IR ne réagira pas et il n'y aura aucune perturbation de l'équilibre du rayonnement dans les zones voisines. La personne fusionnera avec le rayonnement de fond.

L'intrus se déplace le long des faisceaux du détecteur de mouvement à faible vitesse, auquel cas il reste souvent silencieux.

Les changements de débit ne suffisent pas à déclencher l’appareil. Cela est particulièrement vrai pour les détecteurs dotés de fonctions de protection des animaux. Ils réduisent la sensibilité pour éviter les réactions à l'apparence des animaux domestiques.

Il est important d'installer correctement le capteur infrarouge. Selon la configuration du bâtiment, il est nécessaire d'utiliser un dispositif de type « rideau », et cela doit être fait. Le fabricant recommande d'installer l'appareil à une certaine hauteur, ceci doit également être respecté.

Pour augmenter l'efficacité des capteurs infrarouges, ils sont utilisés conjointement avec des capteurs fonctionnant selon d'autres principes.

Généralement, un détecteur d'ondes radio à haute sensibilité est ajouté en plus, ce qui réduit le pourcentage de fausses alarmes et augmente la fiabilité de l'alarme de sécurité. Lors de la protection des fenêtres contre la pénétration, un détecteur à ultrasons est en outre installé pour réagir en cas de bris de verre.

Conclusion

Progressivement, les capteurs IR deviennent plus complexes, leur sensibilité augmente et leur sélectivité s'améliore. Les capteurs sont largement utilisés dans les systèmes de maison intelligente, de vidéosurveillance et de contrôle d’accès. Le partage avec divers appareils a augmenté les propriétés de consommation des capteurs. Ils sont destinés à une longue vie.

Vidéo : Détecteur de mouvement, principe de fonctionnement

Qu'est-ce qu'un capteur de mouvement électronique ? La réponse est évidente : un appareil sensible, généralement de la classe des appareils du système de sécurité. Certes, il existe également des modèles conçus, par exemple, pour contrôler les sources d'éclairage et d'autres appareils. Le fonctionnement du capteur de mouvement est basé sur le principe de générer un signal si un mouvement est détecté dans les limites de la zone contrôlée. Les appareils sont fabriqués sur la base de différentes technologies. L'utilisation de capteurs aussi sensibles est de plus en plus demandée, non seulement dans le domaine économique et industriel, mais également dans le domaine domestique. Regardons quels appareils sont produits, ainsi que des exemples d'utilisation.

Considéré en fonction de la méthode de détection du mouvement d'un objet. Il existe deux classifications d'appareils :

Actif.
Passif.

Détecteurs actifs

Les détecteurs actifs sont des appareils qui fonctionnent sur le principe d'un circuit radar. Ce type d'appareil émet des ondes radio (micro-ondes) au sein de la zone contrôlée. Les micro-ondes sont réfléchies par les objets existants et reçues par le capteur de mouvement.

Schéma simplifié de la conception d'un capteur actif : 1 – source (émetteur) de rayonnement micro-ondes ; 2 – récepteur du signal hyperfréquence réfléchi ; 3 – objet scanné

Si un mouvement est détecté dans la zone de contrôle au moment de la transmission par un capteur à micro-rayonnement, un effet est créé - un décalage d'onde Doppler (fréquence), qui est perçu avec le signal réfléchi.

Ce facteur de cisaillement indique que l'onde a été réfléchie par un objet en mouvement. Étant un appareil électronique, un capteur de mouvement est capable de calculer de tels changements et d'envoyer un signal électrique :

au système d'alarme,
à l'interrupteur d'éclairage,
à d'autres appareils,

schématiquement connecté à un capteur de détection de mouvement.

Les capteurs de mouvement actifs à micro-ondes sont principalement utilisés, par exemple, sur les portes automatiques des centres commerciaux. Mais en même temps, ce type d'appareil est bien adapté aux systèmes de sécurité domestique ou à la commutation de l'éclairage intérieur.

Ce type d'électronique ne convient pas à la commutation de l'éclairage extérieur ou à des applications similaires. Cela est dû au grand nombre d'objets actifs dans la rue, qui sont constamment en mouvement.

Par exemple, le mouvement des branches d'arbres dû au vent, le mouvement de petits animaux, d'oiseaux et même de gros insectes sont enregistrés par un capteur actif, ce qui entraîne une erreur de réponse.

Détecteurs infrarouges passifs (PIR)

Capteurs de mouvement passifs – totalement à l'opposé capteurs actifs. Les systèmes passifs n'envoient rien. l'énergie infrarouge.

Conception du capteur de type passif : 1 – Multi-objectifs ; 2 – Filtre optique ; 3 – quadruple élément infrarouge ; 4 – corps métallique ; 5 – rayonnement infrarouge ; 6 – alimentation stabilisée ; 7 – amplificateur; 8 - comparateur

Les niveaux d'énergie infrarouge (thermique) sont détectés par des détecteurs passifs qui scannent en permanence la zone ou l'objet de test.

Étant donné que la chaleur infrarouge est émise non seulement par les organismes vivants, mais également par tout objet dont la température est supérieure au zéro absolu, des conclusions peuvent être tirées sur l'adéquation de l'application.

Ces capteurs de détection de mouvement ne seraient pas efficaces s’ils pouvaient être activés par un petit animal ou un insecte se déplaçant dans la plage de détection.

Cependant, la plupart des capteurs passifs existants peuvent être configurés pour détecter le mouvement afin de surveiller les objets avec un certain niveau de chaleur émise. Par exemple, l'appareil ne peut être ajusté qu'à la perception des personnes.

Capteurs de conception hybride (combinée)

Un capteur à technologie de balayage de mouvement combiné (hybride) est un système combinant des circuits actifs et passifs. active l'action uniquement si un mouvement est détecté par les deux circuits.

Les systèmes combinés semblent utiles pour une utilisation dans les modules d'alarme, car ils réduisent le risque de déclenchement de fausses alarmes.

Toutefois, cette technologie présente des inconvénients. Un appareil combiné ne peut pas offrir le même niveau de sécurité que les capteurs PIR et micro-ondes individuels.

Cela est évident car l'alarme ne se déclenche que lorsqu'un mouvement est détecté simultanément par les capteurs actifs et passifs.

Disons que si un attaquant parvient à empêcher d'une manière ou d'une autre l'un des capteurs de détecter l'instrument combiné, le mouvement passera inaperçu.

En conséquence, le signal d'alarme ne sera pas envoyé au microprocesseur du système d'alarme central. Aujourd'hui, le type de capteurs combinés le plus populaire est considéré comme une conception combinant des circuits de capteurs PIR et micro-ondes.

Conception de capteur de mouvement

Les capteurs à balayage de mouvement développés et produits à l'heure actuelle ont Formes variées Et dimensions hors tout. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de conceptions d'appareils.

Conceptions infrarouges passifs (PIR) - un exemple

L'une des conceptions les plus utilisées dans le cadre des circuits du système de sécurité domestique.

Les détecteurs infrarouges passifs visent à surveiller les changements du niveau d'énergie infrarouge provoqués par le mouvement d'objets (humains, animaux domestiques, etc.).

Une conception courante d'un capteur passif, qui possède un circuit électronique simple et ne crée pas de difficultés lors de la connexion. Seuls trois contacts électriques sont utilisés

Scanners passifs en raison de la variabilité des sources de chaleur et lumière du soleil, le PIR est donc plus adapté à la détection de mouvements à l'intérieur ou dans d'autres environnements fermés.

Capteurs infrarouges actifs - exemple

Les détecteurs infrarouges actifs utilisent une structure de transmission bidirectionnelle. Un côté est l'émetteur, utilisé pour émettre un faisceau infrarouge.

L’autre côté est le récepteur, utilisé pour recevoir le signal infrarouge. Une alarme se produit lorsqu'une interruption du faisceau reliant deux points est détectée.

Un exemple de détecteur de mouvement actif à faisceau unique. Pendant ce temps, il existe des conceptions de configurations plus complexes, grâce auxquelles il est possible de résoudre divers problèmes.

Les capteurs de mouvement actifs de type « Infra Red Beam » sont principalement installés à l'extérieur (dans des conditions de rue).

La détection se fait grâce à l’utilisation de la théorie de l’émetteur et du récepteur. Il est important que le faisceau infrarouge traverse la zone de numérisation et atteigne le récepteur.

Détecteur à ultrasons - exemple

Les capteurs de mouvement utilisant les ultrasons sont produits dans des conceptions pouvant fonctionner en mode actif et passif. Théoriquement, un détecteur à ultrasons fonctionne selon le principe d'émission-réception.

Un exemple de conception basée sur les ultrasons. Systèmes universels prenant en charge les fonctionnalités en modes actif et passif

Des ondes sonores à haute fréquence sont envoyées, réfléchies par les objets et perçues par le récepteur de balayage de l'appareil. Si la séquence d'ondes sonores est interrompue, le capteur à ultrasons actif génère une alarme.

Application des capteurs de détection de mouvement

Certaines des applications clés des détecteurs lorsqu'un mouvement doit être suivi sont :

alarmes intrusion
contrôle de portail automatique,
allumer l'éclairage à l'entrée,
éclairage de sécurité de secours,
sèche-mains de toilettes,
ouverture automatique des portes, etc.

Les capteurs à ultrasons sont utilisés pour contrôler une caméra de sécurité dans une propriété résidentielle ou, par exemple, pour photographier la faune.

Des capteurs infrarouges sont utilisés pour confirmer la présence de produits sur les tapis roulants

Vous trouverez ci-dessous un exemple pratique d'utilisation de capteurs de détection de mouvement actifs et passifs.

Contrôleur de niveau de liquide utilisant des capteurs à ultrasons

Le schéma ci-dessous montre comment le contrôleur () contrôle le niveau de liquide à l'aide d'un capteur à ultrasons.

Le système fonctionne en garantissant des niveaux de liquide précis dans le réservoir, en contrôlant le moteur et en déterminant des limites de liquide prédéterminées.

Un exemple pratique de mise en œuvre d'une tâche basée sur un appareil à ultrasons et le populaire kit Arduino, démontrant clairement ce qu'est un capteur de mouvement à ultrasons et comment il fonctionne

Lorsque le liquide dans le réservoir atteint les limites inférieure et supérieure, le capteur à ultrasons détecte ces limites et envoie des signaux au microcontrôleur.

Le microcontrôleur est programmé pour contrôler le relais, qui à son tour contrôle le moteur de la pompe. Les signaux des conditions limites indiquées sur le capteur de mouvement à ultrasons sont utilisés comme base.

Ouverture automatique de la porte sur PIR

Comme le système ci-dessus, système d’ouverture automatique des portes utilisant un capteur de mouvement PIR. Dans ce cas, la présence de personnes est détectée et une manoeuvre de porte (ouverture ou fermeture) est effectuée.

Un autre schéma où un dispositif passif est déjà impliqué. Le constructeur Arduino populaire est également utilisé ici - un outil pratique pour les expériences et la construction de vrais systèmes électroniques

Le détecteur PIR détecte la présence de personnes puis envoie un signal de détection de mouvement au microcontrôleur.

En fonction des signaux du capteur PIR, le microcontrôleur contrôle le moteur de la porte en modes avant et arrière à l'aide d'un pilote IC.

Actuellement passif infrarouge optique-électronique ( IR) détecteurs occupent une position de leader dans le choix de protéger les locaux contre les intrusions non autorisées dans les installations de sécurité. L'esthétique, la facilité d'installation, de configuration et de maintenance leur donnent la priorité sur les autres moyens de détection.

Ph.D., professeur agrégé V.E. Court

Les détecteurs infrarouges optiques-électroniques (IR) passifs (communément appelés capteurs de mouvement) détectent le fait de pénétration humaine dans la partie protégée (contrôlée) de l'espace, génèrent un signal d'alarme et, en ouvrant les contacts du relais exécutif (relais de la station de surveillance ), transmettre un signal « alarme » aux moyens d'alerte. Les dispositifs terminaux (TD) des systèmes de transmission de notifications (TPS) ou un panneau de commande d'alarme incendie (PPKOP) peuvent être utilisés comme moyens d'avertissement. À leur tour, les appareils mentionnés ci-dessus (CU ou panneau de commande) transmettent la notification d'alarme reçue via divers canaux de transmission de données à la station centrale de surveillance (CMS) ou à la console de sécurité locale.
Le principe de fonctionnement des détecteurs IR optiques-électroniques passifs est basé sur la perception des changements du niveau de rayonnement infrarouge du fond de température, dont les sources sont le corps humain ou les petits animaux, ainsi que toutes sortes d'objets dans leur domaine. de vision.

Le rayonnement infrarouge est de la chaleur émise par tous les corps chauffés. Dans les détecteurs IR optiques-électroniques passifs, le rayonnement infrarouge frappe une lentille de Fresnel, après quoi il est focalisé sur un élément pyroélectrique sensible situé sur l'axe optique de la lentille (Fig. 1).

Détecteurs IR passifs reçoivent des flux d'énergie infrarouge provenant d'objets et sont convertis par un récepteur pyroélectrique en un signal électrique, qui est fourni via un amplificateur et un circuit de traitement du signal à l'entrée du pilote d'alarme (Fig. 1).

Riz. 1. Les principaux éléments qui composent le passif détecteurs infrarouges

Des informations plus détaillées sur le principe de fonctionnement des détecteurs infrarouges électro-optiques passifs sont disponibles dans l'e-book 3D.« Moyens techniques d'alarme de sécurité" , et vous pouvez l'acheter.

Selon la conception de la lentille de Fresnel, les détecteurs IR optiques-électroniques passifs ont différentes dimensions géométriques de l'espace contrôlé et peuvent être soit avec une zone de détection volumétrique, soit avec une zone de détection surfacique ou linéaire. La portée de ces détecteurs est comprise entre 5 et 20 m. Apparence Ces détecteurs sont représentés sur la Fig. 2.

Riz. 2. Apparition des détecteurs infrarouges passifs

Les détecteurs IR optiques-électroniques passifs présentent un avantage remarquable par rapport aux autres types de dispositifs de détection. Il est facile à installer, à configurer et à entretenir. Les détecteurs de ce type peuvent être installés soit sur une surface plane d'un mur porteur, soit dans le coin d'une pièce. Certains détecteurs sont installés au plafond.

Un choix compétent et une utilisation tactiquement correcte de tels détecteurs sont la clé d'un fonctionnement fiable de l'appareil et de l'ensemble du système de sécurité dans son ensemble !

Installation de détecteurs

Les détecteurs avec une zone de détection volumétrique (Fig. 3, a, b) sont généralement installés dans le coin de la pièce à une hauteur de 2,2 à 2,5 m. Dans ce cas, ils couvrent uniformément le volume de la pièce protégée .


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Riz. 3. Schémas de détecteurs infrarouges passifs avec zones volumétriques détection

L'installation de détecteurs au plafond est préférable dans les pièces avec une hauteur sous plafond de 2,4 à 3,6 m. De tels détecteurs ont une zone de détection plus dense (Fig. 3, c) et leur fonctionnement est moins affecté par le mobilier existant.

Les détecteurs avec zone de détection de surface (Fig. 4) sont utilisés pour protéger le périmètre, par exemple les murs non permanents, les ouvertures de portes ou de fenêtres, et peuvent également être utilisés pour limiter l'accès à d'éventuels objets de valeur. La zone de détection de tels dispositifs doit être orientée, en option, le long d'un mur comportant des ouvertures. Certains détecteurs peuvent être installés directement au-dessus de l'ouverture.

Riz. 4. Diagramme détecteurs infrarouges passifs avec zone de surface détection

Les détecteurs avec une zone de détection linéaire (Fig. 5) sont utilisés pour protéger les couloirs longs et étroits.

Riz. 5. Diagramme détecteurs infrarouges passifs à zone linéaire détection

Interférences et faux positifs

Lors de l'utilisation de détecteurs IR optiques-électroniques passifs, il est nécessaire de garder à l'esprit la possibilité de fausses alarmes dues à divers types d'interférences.

Interférence thermique sont causés par le réchauffement du fond de température lorsqu'il est exposé au rayonnement solaire, aux flux d'air convectifs provenant du fonctionnement des radiateurs des systèmes de chauffage, des climatiseurs et des courants d'air.

Interférence électromagnétique sont causés par des interférences provenant de sources d'émissions électriques et radio sur des éléments individuels de la partie électronique du détecteur.

Les interférences étrangères sont associées au mouvement de petits animaux dans la zone de détection du détecteur x (chiens, chats, oiseaux).
Examinons plus en détail tous les facteurs affectant le fonctionnement normal des détecteurs IR optiques-électroniques passifs.

Interférence thermique

Il s'agit du facteur le plus dangereux, caractérisé par des changements dans la température ambiante. L'exposition au rayonnement solaire provoque augmentation locale températures de sections individuelles des murs de la pièce.

Les interférences convectives sont causées par l'influence des flux d'air en mouvement, par exemple des courants d'air avec une fenêtre ouverte, des fissures dans les ouvertures des fenêtres, ainsi que lors du fonctionnement des appareils de chauffage domestiques - radiateurs et climatiseurs.

Interférence électromagnétique

Ils se produisent lorsque des sources de rayonnement électrique et radio sont allumées, telles que des équipements de mesure et ménagers, des éclairages, des moteurs électriques et des appareils de transmission radio. De fortes perturbations peuvent également être causées par la foudre.

Interférence étrangère

Les petits insectes tels que les cafards, les mouches et les guêpes peuvent constituer une source unique d'interférences dans les détecteurs IR optiques-électroniques passifs. S'ils se déplacent directement le long de la lentille de Fresnel, une fausse alarme de ce type de détecteur peut se produire. Les fourmis domestiques sont également dangereuses, car elles peuvent pénétrer à l'intérieur du détecteur et ramper directement sur l'élément pyroélectrique.

Erreurs d'installation

Une place particulière dans le fonctionnement incorrect ou incorrect des détecteurs IR optiques-électroniques passifs est occupée par les erreurs d'installation lors des travaux d'installation de ces types d'appareils. Faisons attention à des exemples frappants placement incorrect des détecteurs IR pour éviter cela dans la pratique.

Sur les figures 6, a ; 7, a et 8, a montrent l'installation correcte et correcte des détecteurs. Et vous devez les installer uniquement de cette façon et pas d’une autre !

Sur les figures 6, b, c ; Les figures 7, b, c et 8, b, c montrent une variante d'installation incorrecte de détecteurs IR optiques-électroniques passifs. Avec cette installation, de véritables intrusions dans des locaux protégés peuvent être manquées sans émettre de signaux d'alarme.


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Riz. 6.Optionscorrectet pascorrectinstallation de détecteurs IR


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Riz. 7. Possibilitéscorrectet pascorrectinstallation de détecteurs IR

Au 21e siècle, tout le monde connaît les capteurs infrarouges : ils ouvrent les portes des aéroports et des magasins lorsque vous vous approchez de la porte. Ils détectent également les mouvements et déclenchent une alarme dans le système d'alarme de sécurité. Actuellement, les détecteurs infrarouges électro-optiques (IR) passifs occupent une position de leader dans le choix de protéger les locaux contre les intrusions non autorisées dans les installations de sécurité. L’esthétique, la facilité d’installation, de configuration et de maintenance leur donnent souvent la priorité sur les autres moyens de détection.

Les détecteurs infrarouges optiques-électroniques (IR) passifs (ils sont souvent appelés capteurs de mouvement) détectent le fait de pénétration humaine dans la partie protégée (contrôlée) de l'espace, génèrent un signal d'alarme et, en ouvrant les contacts du relais exécutif (surveillance relais de la station), transmettre un signal « alarme » à l'équipement d'alerte. Les dispositifs terminaux (TD) des systèmes de transmission de notification (TPS) ou un panneau de commande d'alarme incendie (PPKOP) peuvent être utilisés comme moyens d'avertissement. À leur tour, les appareils mentionnés ci-dessus (CU ou panneau de commande) transmettent la notification d'alarme reçue via divers canaux de transmission de données à la station centrale de surveillance (CMS) ou à la console de sécurité locale.

Comment fonctionne un capteur de mouvement PIR ?

Le principe de fonctionnement des détecteurs IR optiques-électroniques passifs est basé sur la perception des changements du niveau de rayonnement infrarouge du fond de température, dont les sources sont le corps humain ou les petits animaux, ainsi que toutes sortes d'objets dans leur domaine. de vision.

Dans les détecteurs IR optiques-électroniques passifs, le rayonnement thermique infrarouge frappe une lentille de Fresnel, après quoi il est focalisé sur un élément pyroélectrique sensible situé sur l'axe optique de la lentille (Fig. 1).

Les détecteurs IR passifs reçoivent des flux d'énergie infrarouge provenant d'objets et sont convertis par un récepteur pyroélectrique en un signal électrique, qui est envoyé via un amplificateur et un circuit de traitement du signal à l'entrée du pilote d'alarme (Fig. 1)1.

Pour qu'un intrus soit détecté par un capteur IR passif, les conditions suivantes doivent être remplies :

Les capteurs IR passifs se composent de trois éléments principaux :

Selon la conception de la lentille de Fresnel, les détecteurs IR optiques-électroniques passifs ont différentes dimensions géométriques de l'espace contrôlé et peuvent être soit avec une zone de détection volumétrique, soit avec une zone de détection surfacique ou linéaire. La portée d'action de ces détecteurs est comprise entre 5 et 20 M. L'apparence de ces détecteurs est représentée sur la Fig. 2.

Système optique

Les capteurs IR modernes se caractérisent par une grande variété formes possibles modèles directionnels. La zone de sensibilité des capteurs IR est un ensemble de rayons de configurations diverses divergeant du capteur dans des directions radiales dans un ou plusieurs plans. Du fait que les détecteurs IR utilisent des récepteurs pyroélectriques doubles, chaque faisceau dans le plan horizontal est divisé en deux :

La zone de sensibilité du détecteur peut ressembler à :

La variété et la configuration complexe des formes de la zone sensible sont principalement dues aux facteurs suivants :

formulaire spécial

Il convient de s'attarder plus en détail sur l'exigence d'une sensibilité uniforme. Le signal à la sortie du récepteur pyro pour les autres conditions égales plus la zone de sensibilité du détecteur est chevauchée par l'intrus, plus la largeur du faisceau et la distance au détecteur sont faibles. Pour détecter un intrus à une grande distance (10...20 m), il est souhaitable que la largeur du faisceau dans le plan vertical ne dépasse pas 5°...10° ; dans ce cas, la personne bloque presque complètement le faisceau. , ce qui garantit une sensibilité maximale. À des distances plus courtes, la sensibilité du détecteur dans ce faisceau augmente considérablement, ce qui peut conduire à de fausses alarmes, par exemple de la part de petits animaux. Pour réduire la sensibilité inégale, on utilise des systèmes optiques qui forment plusieurs faisceaux obliques, tandis que le détecteur IR est installé à une hauteur supérieure à la hauteur humaine. La longueur totale de la zone de sensibilité est ainsi divisée en plusieurs zones, et les faisceaux « les plus proches » du détecteur sont généralement élargis pour réduire la sensibilité. Cela garantit une sensibilité presque constante à distance, ce qui, d'une part, contribue à réduire les fausses alarmes et, d'autre part, augmente la capacité de détection en éliminant les zones mortes à proximité du détecteur.

Lors de la construction de systèmes optiques de capteurs IR, les éléments suivants peuvent être utilisés :

En règle générale, chaque segment de la lentille de Fresnel forme son propre faisceau du diagramme de rayonnement. Usage technologies modernes la fabrication des lentilles permet d'assurer une sensibilité quasi constante du détecteur pour tous les rayons grâce à la sélection et à l'optimisation des paramètres de chaque segment de lentille : surface du segment, angle d'inclinaison et distance au récepteur pyro, transparence, réflectivité, degré de défocalisation . Récemment, la technologie de fabrication de lentilles de Fresnel à géométrie complexe et précise a été maîtrisée, ce qui permet une augmentation de 30 % de l'énergie collectée par rapport aux lentilles standards et, par conséquent, une augmentation du niveau de signal utile d'une personne à longue distance. Le matériau à partir duquel les lentilles modernes sont fabriquées protège le récepteur pyro de la lumière blanche. Un fonctionnement insatisfaisant du capteur IR peut être provoqué par des effets tels que des flux de chaleur résultant de l'échauffement des composants électriques du capteur, des insectes tombant sur des détecteurs pyroélectriques sensibles, d'éventuelles réflexions du rayonnement infrarouge provenant de pièces internes détecteur. Pour éliminer ces effets, la dernière génération de capteurs IR utilise une chambre étanche spéciale entre la lentille et le pyro-récepteur (optique scellée), par exemple dans les nouveaux capteurs IR de PYRONIX et C&K. Selon les experts, les lentilles de Fresnel de haute technologie modernes ne sont pratiquement pas inférieures en termes de caractéristiques optiques à celles des optiques à miroir.

L'optique à miroir en tant que seul élément d'un système optique est assez rarement utilisée. Les capteurs IR à optique miroir sont produits par exemple par SENTROL et ARITECH. Les avantages de l'optique à miroir sont la possibilité d'une mise au point plus précise et, par conséquent, d'une sensibilité accrue, ce qui vous permet de détecter un intrus sur de longues distances. L'utilisation de plusieurs miroirs de forme spéciale, notamment multisegments, permet d'assurer une sensibilité à distance quasi constante, et cette sensibilité à longue distance est d'environ 60 % supérieure à celle des simples lentilles de Fresnel. Grâce à l'optique à miroir, il est plus facile de protéger la zone proche située directement sous le site d'installation du capteur (dite zone anti-sabotage). Par analogie avec les lentilles de Fresnel remplaçables, les capteurs IR à optique miroir sont équipés de lentilles amovibles remplaçables miroir masques, dont l'utilisation permet de sélectionner la forme souhaitée de la zone de sensibilité et permet d'adapter le capteur à différentes configurations des locaux protégés.

Les détecteurs IR modernes de haute qualité utilisent une combinaison de lentilles de Fresnel et d'optiques à miroir. Dans ce cas, des lentilles de Fresnel sont utilisées pour former une zone de sensibilité à moyenne distance, et des optiques à miroir sont utilisées pour former une zone anti-effraction sous le capteur et offrir une très longue distance de détection.

Récepteur pyro :

Le système optique concentre le rayonnement IR sur un récepteur pyroélectrique qui, dans les capteurs IR, utilise un convertisseur pyroélectrique à semi-conducteur ultra-sensible capable d'enregistrer une différence de plusieurs dixièmes de degré entre la température du corps d'une personne et celle de l'environnement. Le changement de température est converti en un signal électrique qui, après un traitement approprié, déclenche une alarme. Les capteurs IR utilisent généralement des pyroéléments doubles (différentiels, DUAL). Cela est dû au fait qu'un seul pyroélément réagit de la même manière à tout changement de température, qu'il soit provoqué par le corps humain ou, par exemple, par le chauffage d'une pièce, ce qui entraîne une augmentation de la fréquence des fausses alarmes. . Dans un circuit différentiel, le signal d'un pyroélément est soustrait d'un autre, ce qui permet de supprimer considérablement les interférences associées aux changements de température de fond, ainsi que de réduire considérablement l'influence de la lumière et des interférences électromagnétiques. Le signal d'une personne en mouvement n'apparaît à la sortie du double élément pyroélectrique que lorsque la personne traverse le faisceau de la zone de sensibilité et est un signal bipolaire presque symétrique, de forme proche de la période d'une sinusoïde. Pour cette raison, le faisceau lui-même d'un élément pyroélectrique double est divisé en deux dans le plan horizontal. DANS derniers modèles Pour les capteurs IR, afin de réduire davantage la fréquence des fausses alarmes, des pyroéléments quadruples (QUAD ou DOUBLE DUAL) sont utilisés - il s'agit de deux récepteurs pyroélectriques doubles situés dans un capteur (généralement placés l'un au-dessus de l'autre). Les rayons d'observation de ces pyro-récepteurs sont différents, et donc une source thermique locale de fausses alarmes ne sera pas observée dans les deux pyro-récepteurs en même temps. Dans ce cas, la géométrie de placement des pyro-récepteurs et de leur circuit de connexion est sélectionnée de manière à ce que les signaux provenant d'une personne soient de polarité opposée et que les interférences électromagnétiques provoquent des signaux dans deux canaux de même polarité, ce qui conduit à la suppression de ce type d'interférence. Pour les pyroéléments quadruples, chaque faisceau est divisé en quatre (voir Fig. 2), et donc la distance de détection maximale lors de l'utilisation de la même optique est environ réduite de moitié, car pour une détection fiable, une personne doit, avec sa taille, bloquer les deux faisceaux de deux pyroéléments détecteurs. La distance de détection des pyroéléments quadruples peut être augmentée en utilisant une optique de précision qui forme un faisceau plus étroit. Une autre façon de corriger dans une certaine mesure cette situation consiste à utiliser des pyroéléments à géométrie complexe entrelacée, que PARADOX utilise dans ses capteurs.

Bloc de traitement du signal

L'unité de traitement du signal du récepteur pyro doit assurer une reconnaissance fiable d'un signal utile provenant d'une personne en mouvement sur fond d'interférences. Pour les capteurs IR, les principaux types et sources d’interférences pouvant provoquer de fausses alarmes sont :

L'identification par l'unité de traitement d'un signal utile sur fond d'interférences est basée sur une analyse des paramètres du signal en sortie du détecteur pyroélectrique. Ces paramètres sont la taille du signal, sa forme et sa durée. Le signal d'une personne traversant le faisceau de la zone de sensibilité du capteur IR est un signal bipolaire presque symétrique dont la durée dépend de la vitesse de déplacement de l'intrus, de la distance au capteur, de la largeur du faisceau, et peut être environ 0,02...10 s avec une plage de vitesses de déplacement enregistrée de 0,1...7 m/s. Les signaux parasites sont pour la plupart asymétriques ou ont une durée différente des signaux utiles (voir Fig. 3). Les signaux représentés sur la figure sont très approximatifs, en réalité tout est beaucoup plus compliqué.

Le paramètre principal analysé par tous les capteurs est l’amplitude du signal. Dans les capteurs les plus simples, ce paramètre enregistré est le seul, et son analyse s'effectue en comparant le signal avec un certain seuil, qui détermine la sensibilité du capteur et affecte la fréquence des fausses alarmes. Afin d'augmenter la résistance aux fausses alarmes, des capteurs simples utilisent une méthode de comptage d'impulsions, qui compte combien de fois le signal a dépassé le seuil (c'est-à-dire, en substance, combien de fois l'intrus a traversé le faisceau ou combien de faisceaux il a traversé). Dans ce cas, une alarme n'est pas émise au premier dépassement du seuil, mais seulement si, dans un certain temps, le nombre de dépassements devient supérieur à une valeur spécifiée (généralement 2...4). L'inconvénient de la méthode de comptage d'impulsions est la détérioration de la sensibilité, particulièrement visible pour les capteurs dotés d'une zone de sensibilité telle qu'un simple rideau, etc., lorsqu'un intrus ne peut traverser qu'un seul faisceau. En revanche, lors du comptage des impulsions, de fausses alarmes sont possibles en raison d'interférences répétées (par exemple électromagnétiques ou vibratoires).

Dans les capteurs plus complexes, l'unité de traitement analyse la bipolarité et la symétrie de la forme du signal issu de la sortie du récepteur pyroélectrique différentiel. La mise en œuvre spécifique d’un tel traitement et la terminologie utilisée pour y faire référence1 peuvent varier d’un fabricant à l’autre. L'essence du traitement consiste à comparer un signal avec deux seuils (positif et négatif) et, dans certains cas, à comparer l'amplitude et la durée de signaux de polarités différentes. Une combinaison de cette méthode avec un comptage séparé des dépassements de seuils positifs et négatifs est également possible.

L'analyse de la durée des signaux peut être réalisée soit par une méthode directe de mesure du temps pendant lequel le signal dépasse un certain seuil, soit dans le domaine fréquentiel en filtrant le signal issu de la sortie du récepteur pyro, notamment à l'aide d'un « flottant ", en fonction de la plage d'analyse fréquentielle.

Un autre type de traitement destiné à améliorer les performances des capteurs IR est la compensation thermique automatique. Dans la plage de température ambiante de 25°C...35°C, la sensibilité du récepteur pyro diminue en raison d'une diminution du contraste thermique entre le corps humain et l'arrière-plan ; avec une nouvelle augmentation de la température, la sensibilité augmente à nouveau , mais « avec le signe opposé ». Dans les circuits de compensation thermique dits « classiques », la température est mesurée et le gain est automatiquement augmenté au fur et à mesure qu'il augmente. Avec une compensation « vraie » ou « bidirectionnelle », l'augmentation du contraste thermique pour des températures supérieures à 25°C...35°C est prise en compte. L'utilisation d'une compensation automatique de température garantit une sensibilité presque constante du capteur IR sur une large plage de température.

Les types de traitement répertoriés peuvent être effectués par des moyens analogiques, numériques ou combinés. Les capteurs IR modernes utilisent de plus en plus des méthodes de traitement numérique utilisant des microcontrôleurs spécialisés avec des CAN et des processeurs de signal, ce qui permet un traitement détaillé de la structure fine du signal pour mieux le distinguer du bruit de fond. Récemment, des rapports ont fait état du développement de capteurs IR entièrement numériques qui n'utilisent aucun élément analogique.
Comme on le sait, en raison du caractère aléatoire des signaux utiles et interférents, les meilleurs algorithmes de traitement sont ceux basés sur la théorie des solutions statistiques.

Autres éléments de protection pour détecteurs IR

Les capteurs IR destinés à un usage professionnel utilisent des circuits dits anti-masquage. L'essence du problème est que les capteurs infrarouges conventionnels peuvent être désactivés par un intrus en collant d'abord (lorsque le système n'est pas armé) ou en peignant sur la fenêtre d'entrée du capteur. Pour lutter contre cette méthode de contournement des capteurs IR, des systèmes anti-masquage sont utilisés. La méthode est basée sur l'utilisation d'un canal de rayonnement IR spécial, qui se déclenche lorsqu'un masque ou un obstacle réfléchissant apparaît à une courte distance du capteur (de 3 à 30 cm). Le circuit anti-masquage fonctionne en continu pendant que le système est désarmé. Lorsque le fait de masquage est détecté par un détecteur spécial, un signal à ce sujet est envoyé du capteur à la centrale, qui n'émet cependant pas d'alarme jusqu'au moment d'armer le système. C'est à ce moment que l'opérateur recevra des informations sur le masquage. De plus, si ce masquage était accidentel ( gros insecte, apparition d'un gros objet pendant un certain temps à proximité du capteur, etc.) et au moment où l'alarme a été déclenchée, il a disparu d'elle-même, le signal d'alarme n'est pas émis.

Un autre élément de sécurité dont sont équipés presque tous les détecteurs IR modernes est un capteur d'effraction à contact, qui signale une tentative d'ouverture ou d'effraction du boîtier du capteur. Les relais des capteurs d'auto-surveillance et de masquage sont connectés à une boucle de sécurité distincte.

Pour éliminer le déclenchement du capteur IR par les petits animaux, soit des lentilles spéciales avec une zone morte (Pet Alley) allant du niveau du sol à une hauteur d'environ 1 m sont utilisées, soit des méthodes spéciales de traitement du signal sont utilisées. Il convient de noter qu'un traitement spécial du signal permet d'ignorer les animaux uniquement si leur poids total ne dépasse pas 7...15 kg et s'ils ne peuvent pas s'approcher du capteur à moins de 2 m. Ainsi, s'il y a un chat sauteur dans une zone protégée, alors une telle protection ne sera pas utile.

Pour se protéger contre les interférences électromagnétiques et radio, un montage en surface dense et un blindage métallique sont utilisés.

Installation de détecteurs

Un choix compétent et une utilisation tactiquement correcte de tels détecteurs sont la clé d'un fonctionnement fiable de l'appareil et de l'ensemble du système de sécurité dans son ensemble !

Lors du choix des types et du nombre de capteurs pour assurer la protection d'un objet particulier, il convient de prendre en compte les itinéraires et méthodes de pénétration possibles d'un intrus, le niveau requis de fiabilité de détection ; les coûts d'acquisition, d'installation et d'exploitation des capteurs ; caractéristiques de l'objet ; caractéristiques tactiques et techniques des capteurs. Une caractéristique des capteurs passifs IR est leur polyvalence - grâce à leur utilisation, il est possible d'empêcher l'approche et l'entrée d'une grande variété de pièces, de structures et d'objets : fenêtres, vitrines, comptoirs, portes, murs, plafonds, cloisons, coffres-forts et objets individuels. , couloirs, volumes des pièces. Toutefois, dans certains cas, il ne sera pas nécessaire grande quantité des capteurs pour protéger chaque structure - il peut suffire d'utiliser un ou plusieurs capteurs avec la configuration de zone de sensibilité souhaitée. Jetons un coup d'œil à certaines des fonctionnalités de l'utilisation des capteurs IR.

Le principe général de l'utilisation des capteurs IR est que les rayons de la zone de sensibilité doivent être perpendiculaires à la direction de déplacement prévue de l'intrus. L'emplacement d'installation du capteur doit être choisi de manière à minimiser les zones mortes causées par la présence de gros objets dans la zone protégée qui bloquent les poutres (par exemple, meubles, plantes d'intérieur). Si les portes de la pièce s'ouvrent vers l'intérieur, vous devriez envisager la possibilité de masquer l'intrus avec des portes ouvertes. Si les points morts ne peuvent pas être éliminés, plusieurs capteurs doivent être utilisés. Lors du blocage d'objets individuels, le ou les capteurs doivent être installés de manière à ce que les rayons de la zone de sensibilité bloquent toutes les approches possibles des objets protégés.

La plage de hauteurs de suspension autorisées spécifiée dans la documentation (minimum et hauteur maximale). Ceci s'applique particulièrement aux diagrammes de rayonnement avec faisceaux inclinés : si la hauteur de suspension dépasse le maximum admissible, cela entraînera une diminution du signal de la zone lointaine et une augmentation de la zone morte devant le capteur, mais si la hauteur de suspension est inférieur au minimum autorisé, cela entraînera une diminution de la portée de détection tout en réduisant simultanément la zone morte sous le capteur.

1. Les détecteurs avec une zone de détection volumétrique (Fig. 3, a, b) sont généralement installés dans le coin de la pièce à une hauteur de 2,2 à 2,5 m. Dans ce cas, ils couvrent uniformément le volume du pièce protégée.

2. Dans les pièces avec une hauteur sous plafond de 2,4 à 3,6 m, il est préférable de placer les détecteurs au plafond. Ces détecteurs ont une zone de détection plus dense (Fig. 3, c) et leur fonctionnement est moins affecté par le mobilier existant.

3. Les détecteurs avec zone de détection de surface (Fig. 4) sont utilisés pour protéger le périmètre, par exemple les murs non permanents, les ouvertures de portes ou de fenêtres, et peuvent également être utilisés pour limiter l'accès à d'éventuels objets de valeur. La zone de détection de tels dispositifs doit être orientée, en option, le long d'un mur comportant des ouvertures. Certains détecteurs peuvent être installés directement au-dessus de l'ouverture.

4. Les détecteurs avec une zone de détection linéaire (Fig. 5) sont utilisés pour protéger les couloirs longs et étroits.

Comment tromper un détecteur IR

L'inconvénient initial de la méthode de détection de mouvement passive IR est que la température de la personne doit être clairement différente de celle des objets environnants. À une température ambiante de 36,6º, aucun détecteur ne distinguera une personne des murs et des meubles. Pire encore: Plus la température ambiante est proche de 36,6º, plus la sensibilité du détecteur est mauvaise. La plupart des appareils modernes compensent partiellement cet effet en augmentant le gain à des températures de 30º à 45º (oui, les détecteurs fonctionnent également avec succès à la différence de température opposée - si la pièce est à +60º, le détecteur détectera facilement une personne ; grâce à la thermorégulation système, le corps humain maintiendra une température d’environ 37º). Ainsi, lorsque la température extérieure est d'environ 36º (ce que l'on retrouve souvent dans pays du sud) les détecteurs ouvrent très mal les portes ou, à l'inverse, du fait d'une sensibilité extrêmement élevée, ils réagissent au moindre souffle de vent.

De plus, il est facile de se protéger du détecteur IR avec n'importe quel objet à température ambiante (une feuille de carton) ou de porter un épais manteau de fourrure et un chapeau pour que vos mains et votre visage ne dépassent pas, et si vous marchez assez lentement, le détecteur IR ne remarquera pas de perturbations aussi petites et lentes.

Il existe également des recommandations plus exotiques sur Internet, comme une puissante lampe IR qui, si elle est allumée lentement (avec un variateur ordinaire), fera sortir le détecteur IR, après quoi vous pourrez marcher devant lui même sans manteau de fourrure. Ici, cependant, il convient de noter que de bons détecteurs IR donneront dans ce cas un signal de dysfonctionnement.

Enfin, le problème le plus connu des détecteurs IR est le masquage. Lorsque le système est désarmé, pendant les heures de bureau de la journée, vous, en tant que visiteur, vous présentez dans les locaux souhaités (un magasin par exemple) et, saisissant l'instant alors que personne ne regarde, bloquez le détecteur IR avec un morceau de papier, recouvrez-le d'un film autocollant opaque ou remplissez-le de peinture en aérosol. Ceci est particulièrement pratique pour une personne qui y travaille elle-même. Le commerçant a soigneusement bloqué le détecteur pendant la journée, a grimpé par la fenêtre la nuit, a tout sorti, puis a tout enlevé et a appelé la police - horreur, ils ont volé, mais l'alarme n'a pas fonctionné.

Pour se protéger contre un tel masquage, les techniques techniques suivantes existent.

2. Certaines centrales disposent d'un algorithme de contrôle lorsque, après avoir désarmé le détecteur, il détecte un mouvement. Autrement dit, l'absence de signal est considérée comme un dysfonctionnement jusqu'à ce que quelqu'un passe devant le capteur et qu'il émette un signal normal « il y a un mouvement ». Cette fonction n'est pas très pratique, car souvent tous les locaux sont désarmés, même ceux dans lesquels personne ne va entrer aujourd'hui, mais il s'avère que le soir, pour réarmer les locaux, il faudra entrer dans tous les pièces où il n'y avait personne pendant la journée et agitez vos mains devant les capteurs - le panneau de commande s'assurera que les capteurs sont opérationnels et vous permettra gracieusement d'armer le système.

3. Enfin, il existe une fonction appelée « zone proche », qui était autrefois incluse dans les exigences du GOST russe et qui est souvent appelée à tort « anti-masquage ». L'essence de l'idée : le détecteur doit avoir un capteur supplémentaire regardant directement vers le bas, sous le détecteur, ou un miroir séparé, ou une lentille spéciale délicate, en général, afin qu'il n'y ait pas de zone morte en dessous. (La plupart des détecteurs ont un angle de vision limité et sont généralement orientés vers l'avant et 60 degrés vers le bas, il y a donc une petite zone morte directement sous le détecteur, au niveau du sol, à environ un mètre du mur.) On pense qu'un ennemi rusé sera d'une manière ou d'une autre capable d'entrer dans cette zone morte et de là bloquer (masquer) la lentille du capteur IR, puis de marcher effrontément dans toute la pièce. En réalité, le détecteur est généralement installé de manière à ce qu'il n'y ait aucun moyen de pénétrer dans cette zone morte sans contourner les zones de sensibilité du capteur. Eh bien, peut-être à travers le mur, mais des lentilles supplémentaires n'aideront pas à empêcher les criminels de pénétrer à travers le mur.

Interférences et faux positifs

Lors de l'utilisation de détecteurs IR optiques-électroniques passifs, il est nécessaire de garder à l'esprit la possibilité de fausses alarmes dues à divers types d'interférences.

Les interférences de nature thermique, lumineuse, électromagnétique ou vibratoire peuvent conduire à de fausses alarmes des capteurs IR. Malgré le fait que les capteurs IR modernes offrent un degré élevé de protection contre ces influences, il est néanmoins conseillé de respecter les recommandations suivantes :

flux d'air

fenêtre ouverte

Les interférences thermiques sont causées par l'échauffement du fond de température lorsqu'il est exposé au rayonnement solaire, aux flux d'air convectifs provenant du fonctionnement des radiateurs des systèmes de chauffage, des climatiseurs et des courants d'air.
Interférence électromagnétique - causée par l'interférence de sources d'émissions électriques et radio sur des éléments individuels de la partie électronique du détecteur.
Les interférences étrangères sont associées au mouvement de petits animaux (chiens, chats, oiseaux) dans la zone de détection du détecteur. Examinons plus en détail tous les facteurs affectant le fonctionnement normal des détecteurs IR optiques-électroniques passifs.

Interférence thermique

Il s'agit du facteur le plus dangereux, caractérisé par des changements dans la température ambiante. L'exposition au rayonnement solaire provoque une augmentation locale de la température de certaines sections des murs de la pièce.

Interférence électromagnétique

Interférence étrangère

Les petits insectes tels que les cafards, les mouches et les guêpes peuvent constituer une source unique d'interférences dans les détecteurs IR optiques-électroniques passifs. S'ils se déplacent directement le long de la lentille de Fresnel, une fausse alarme de ce type de détecteur peut se produire. Les fourmis domestiques, qui peuvent pénétrer à l'intérieur du détecteur et ramper directement sur l'élément pyroélectrique, constituent également un danger.

Façons d’améliorer les capteurs IR

Depuis dix ans maintenant, presque tous les détecteurs de sécurité IR contiennent un microprocesseur assez puissant et sont donc devenus moins sensibles aux interférences aléatoires. Les détecteurs peuvent analyser la répétabilité et les paramètres caractéristiques du signal, la stabilité à long terme du niveau du signal de fond, ce qui a considérablement augmenté l'immunité aux interférences.

Les capteurs IR, en principe, sont sans défense contre les criminels derrière des écrans opaques, mais sont sensibles à l'influence des flux de chaleur des équipements de climatisation et de l'éclairage extérieur (à travers une fenêtre). Les capteurs de mouvement (radio) à micro-ondes, au contraire, sont capables de produire de faux signaux, détectant des mouvements derrière des murs radio-transparents, à l'extérieur de la pièce protégée. Ils sont également plus sensibles aux interférences radio. Les détecteurs combinés IR + micro-ondes peuvent être utilisés à la fois selon le schéma « ET », ce qui réduit considérablement le risque de fausses alarmes, et selon le schéma « OU » pour les locaux particulièrement critiques, ce qui élimine pratiquement la possibilité de les surmonter.

Les capteurs infrarouges ne peuvent pas faire la distinction entre une petite personne et un gros chien. Il existe un certain nombre de capteurs dans lesquels la sensibilité aux mouvements de petits objets est considérablement réduite grâce à l'utilisation de capteurs à 4 zones et d'objectifs spéciaux. Dans ce cas, le signal d’une personne de grande taille et celui d’un petit chien peuvent être distingués avec une certaine probabilité. Il faut bien comprendre qu'il est, en principe, impossible de distinguer complètement un adolescent accroupi d'un Rottweiler debout sur ses pattes postérieures. Néanmoins, la probabilité d’une fausse alarme peut être considérablement réduite.

Il y a quelques années, des capteurs encore plus complexes sont apparus – avec 64 zones sensibles. En fait, il s’agit d’une simple caméra thermique avec une matrice de 8 x 8 éléments. Equipés d'un processeur puissant, ces capteurs IR sont capables de déterminer la taille et la distance par rapport à une cible chaude en mouvement, la vitesse et la direction de son mouvement - il y a 10 ans, ces capteurs étaient considérés comme le summum de la technologie des missiles à tête chercheuse, et maintenant ils le sont utilisé pour se protéger contre les voleurs ordinaires.

Erreurs d'installation

Une place particulière dans le fonctionnement incorrect ou incorrect des détecteurs IR optiques-électroniques passifs est occupée par les erreurs d'installation lors des travaux d'installation de ces types d'appareils. Faisons attention aux exemples frappants de placement incorrect des détecteurs IR afin d'éviter cela dans la pratique.

En figue. 6 heures du matin ; 7a et 8a montrent l'installation correcte et correcte des détecteurs. Il vous suffit de les installer de cette façon et pas d’une autre !

Sur les figures 6b, c ; 7 b, c et 8 b, c présentent des options en cas d'installation incorrecte de détecteurs IR optiques-électroniques passifs. Avec cette installation, de réelles intrusions dans des locaux protégés peuvent être manquées sans émettre de signal « Alarme ».

N'installez pas de détecteurs optiques-électroniques passifs de manière à ce qu'ils soient exposés aux rayons directs ou réfléchis du soleil, ainsi qu'aux phares des véhicules qui passent.
Ne dirigez pas la zone de détection du détecteur vers les éléments chauffants des systèmes de chauffage et de climatisation, vers les rideaux et rideaux qui peuvent osciller à cause des courants d'air.
Ne placez pas de détecteurs opto-électroniques passifs à proximité de sources de rayonnement électromagnétique.
Scellez tous les trous du détecteur IR optique-électronique passif avec le mastic fourni avec le produit.
Détruisez les insectes présents dans la zone protégée.

Actuellement, il existe une grande variété d'outils de détection, qui diffèrent par leur principe de fonctionnement, leur portée, leur conception et leurs performances.

Le choix correct d'un détecteur IR optique-électronique passif et de son emplacement d'installation est la clé d'un fonctionnement fiable du système d'alarme de sécurité.

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1. Détecteurs IR à l'épreuve des animaux - S'il vous plaît ou pour accéder à ce contenu
2. Moyens de détection optique - S'il vous plaît ou

Différence entre les capteurs infrarouges actifs et passifs

Les capteurs infrarouges sont de plus en plus courants chaque jour. Que vous le réalisiez ou non, vous avez probablement utilisé un capteur infrarouge (IR) plus d'une fois dans votre vie. La plupart d'entre nous changent de chaîne de télévision à l'aide d'une télécommande qui émet une lumière infrarouge, et beaucoup d'entre nous passent par des capteurs de sécurité qui détectent les mouvements grâce à la lumière infrarouge.

Les fabricants utilisent largement les capteurs infrarouges et vous les avez probablement déjà vus utilisés dans les portes de garage automatisées. Il existe aujourd'hui deux types de capteurs infrarouges : actifs et passifs. Dans ce document, nous parlerons des différences entre les capteurs IR actifs et passifs et de leurs domaines d'application.

Le principe de fonctionnement du capteur IR est simple. Dans un capteur IR standard, un émetteur envoie une lumière invisible à un récepteur situé à une certaine distance. Si le récepteur ne reçoit pas de signal, le capteur indique qu'un objet se trouve entre eux. Mais quelle est exactement la différence entre les capteurs passifs et actifs ?

Vous pourriez supposer que les capteurs infrarouges passifs sont moins complexes que leurs homologues actifs, mais vous vous trompez. La fonctionnalité d'un capteur PIR peut être plus difficile à comprendre. Premièrement, tout le monde (personnes, animaux, même objets inanimés) émet une certaine quantité de rayonnement infrarouge. Le rayonnement IR qu’ils émettent est lié à la chaleur et à la composition matérielle du corps ou de l’objet. Les humains ne peuvent pas voir les infrarouges, mais ils ont développé des dispositifs de détection électroniques pour détecter ces signaux invisibles.

Les capteurs infrarouges passifs (capteurs PIR) utilisent une paire de capteurs pyroélectriques pour détecter l'énergie thermique dans environnement. Ces deux capteurs sont installés l'un à côté de l'autre et lorsque la différence de signal entre eux change (par exemple, si une personne entre dans la pièce), le capteur s'allume. Le rayonnement IR est focalisé sur chacun des deux capteurs pyroélectriques à l'aide d'une série de lentilles conçues comme un corps de capteur. Ces lentilles élargissent la zone de détection de l'appareil.

Bien que le montage de l'objectif et l'électronique du capteur soient une technologie complexe, ces appareils sont faciles à utiliser dans application pratique. Vous n'avez besoin que d'une alimentation et d'une ligne de terre pour que le capteur produise une sortie discrète suffisamment puissante pour être utilisée par un microcontrôleur. Les paramètres typiques incluent l'ajout de potentiomètres pour ajuster la sensibilité et l'ajustement de la durée pendant laquelle le PIR reste allumé après son déclenchement.

Vous verrez couramment des capteurs PIR dans les alarmes de sécurité et les systèmes d’éclairage automatiques. Ces applications ne nécessitent pas que le capteur détecte l'emplacement d'un objet spécifique, il détecte simplement des objets en mouvement ou des personnes dans une zone spécifique.

Bien que les capteurs PIR soient excellents pour ce qu'ils font si vous souhaitez détecter un mouvement en général, ils ne vous donneront pas beaucoup plus d'informations sur un objet. Pour en savoir plus, vous aurez besoin d'un capteur IR actif. La configuration d'un capteur IR actif nécessite à la fois un émetteur et un récepteur, mais cette méthode de mesure est plus simple que son homologue passive. Voici comment fonctionne l'IR actif sur niveau de base. L'émetteur IR produit un faisceau de lumière dirigé vers le récepteur intégré. Si rien n'interfère, le récepteur voit le signal. Si le récepteur ne voit pas le faisceau IR, il détecte que l'objet se trouve entre l'émetteur et le récepteur et est donc présent dans la zone surveillée.

Une variante du capteur IR actif standard utilise un émetteur et un récepteur orientés dans la même direction. Les deux sont montés très près l’un de l’autre afin que le récepteur puisse détecter la réflexion du rayonnement d’un objet lorsqu’il pénètre dans la zone. Un réflecteur fixe renvoie le signal. Cette méthode reproduit l’installation d’unités émettrices et réceptrices séparées, mais sans qu’il soit nécessaire d’installer un composant électrique à distance. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients en fonction du matériau que le capteur détectera et d'autres circonstances spécifiques.

Les capteurs IR actifs sont très courants dans les environnements industriels. Dans ces applications, une paire d'émetteurs et de récepteurs peut noter avec précision si un objet se trouve, par exemple, dans une certaine position sur un tapis roulant. Vous pouvez également trouver des capteurs infrarouges actifs dans les systèmes de sécurité des portes de garage qui évitent les blessures ou les pannes mécaniques dues à des obstacles sur le chemin de la porte. Quelle que soit votre application, il existe une variété de capteurs infrarouges disponibles dans des configurations passives et actives pour répondre à vos besoins.