في حالات نادرة ، تستغني أنظمة الإنذار الحديثة عن مكونات المستشعر. إنها مستشعرات حساسة تسمح لك باكتشاف العلامات المزعجة وفقًا لمؤشرات معينة. في أنظمة الأمن المنزلي ، يتم تنفيذ مثل هذه المهام بواسطة أجهزة الكشف عن الضوء ، وأجهزة استشعار تأثير النوافذ ، وأجهزة الكشف عن التسريبات ، وما إلى ذلك. ولكن عندما يتعلق الأمر بوظيفة الأمان ، فإن مستشعر الحركة PIR ، الذي يعمل على مبدأ الأشعة تحت الحمراء ، يأتي أولاً. هذا جهاز مصغر يمكن أن يعمل في حد ذاته كمؤشر على حالة المنطقة المخدومة أو أن يكون جزءًا من مجمع أمان عام. كقاعدة عامة ، يتم اختيار الخيار الثاني لاستخدام المستشعر باعتباره الحل الأكثر فعالية.
نظرة عامة على المستشعر
تم تصميم جميع مستشعرات الحركة تقريبًا لاكتشاف الغرباء في الغرفة. يفترض نظام الأمان الكلاسيكي أن جهاز الاستشعار سوف يسجل حقيقة التطفل في المنطقة الخاضعة للرقابة ، وبعد ذلك سيتم إرسال الإشارة إلى نقطة التحكم ومن ثم سيتم اتخاذ إجراءات معينة. في أغلب الأحيان ، يتم إرسال إشارة في شكل رسالة نصية قصيرة إلى جهاز التحكم عن بعد الخاص بخدمة الأمن مباشرة ، وكذلك إلى هاتف المالك. في هذه الحالة ، يعتبر أحد أنواع هذه الأجهزة - كهربي حراري -جهاز استشعار يتميز بالكفاءة والدقة العالية. ومع ذلك ، فإن جودة وظيفة هذه النماذج تعتمد على العديد من العوامل - من المخطط المختار لدمج المستشعر في المجمع الأمني إلى الظروف الخارجية للتأثير على الهيكل مع حشوة حساسة. من المهم أيضًا ملاحظة أن مستشعرات الحركة لا تُستخدم دائمًا كأداة للحماية من المتسلل. يمكن تثبيته للتحكم تلقائيًا في الأقسام الفردية لنظام الإضاءة. في هذه الحالة ، على سبيل المثال ، سيتم تنشيط الجهاز عند دخول المستخدم للغرفة وأيضًا سيتم إيقاف تشغيله عند مغادرته.
مبدأ العمل
لفهم تفاصيل تشغيل هذا الجهاز ، يجدر الإشارة إلى ميزات تفاعلات بعض المواد البلورية. توفر العناصر الحساسة المستخدمة في المستشعر تأثير الاستقطاب في لحظات سقوط الإشعاع عليها. في هذه الحالة نتحدث عن الإشعاع الحراري من جسم الإنسان. مع التغيير الحاد في الخصائص في المنطقة المرصودة ، تتغير أيضًا قوة المجال الكهربائي للبلورة. في الواقع ، لهذا السبب ، يُطلق على مستشعر الأشعة تحت الحمراء PIR أيضًا اسم كهربي حراري. مثل جميع أجهزة الكشف ، هذه الأجهزة ليست مثالية. اعتمادًا على الظروف ، قد يستجيبون لإشارات خاطئة أو لا يحددون ظاهرة الهدف. ومع ذلك ، من حيث مزيج الخصائص التشغيلية ، في معظم الحالات يبرر استخدامها.
الميزات الرئيسية
مؤشرات الأداء الرئيسية التي يجب على المستهلك مراعاتها تتعلق بنطاق الجهازوالقدرة على العمل بشكل مستقل. بالنسبة لمعايير نطاقات التغطية ، فإن المنطقة الخاضعة للرقابة ، كقاعدة عامة ، هي 6-7 أمتار ، وهذا يكفي عندما يتعلق الأمر بحماية منزل خاص ، وحتى أكثر من ذلك شقة. توفر بعض الطرز أيضًا وظيفة ميكروفون - من المهم أيضًا في هذا الجزء تحديد النطاق ، الذي يمكن أن يصل إلى 10 أمتار. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يكون لمستشعر PIR مصدر طاقة مباشر أو مستقل. إذا كنت تخطط لتنظيم نظام أمان ، فمن الأفضل شراء طرز بها بطاريات مدمجة لا تتطلب أسلاكًا. بعد ذلك ، يتم تحديد الوقت الذي سيتمكن فيه الجهاز من الحفاظ على وظيفته دون إعادة الشحن. لا تتطلب الموديلات الحديثة إمدادًا كبيرًا بالطاقة ، لذلك ، في حالة سلبية ، يمكن أن تعمل لمدة 15-20 يومًا.
تصميم الجهاز
عادة ما يكون جسم المستشعرات مصنوعًا من المعدن. يوجد في الداخل بلورتان - هذه هي العناصر الحساسة للإشعاع الحراري. ميزة تصميم مهمة لأجهزة الكشف من هذا النوع هي نوع من النوافذ في غلاف معدني. إنه مصمم للسماح بالإشعاع في النطاق المطلوب. تم تصميم هذا التصفية لتحسين دقة البلورات. توجد أيضًا وحدة بصرية أمام النافذة في الهيكل ، والتي تشكل نمط الموجة الضروري. في أغلب الأحيان ، يكون مستشعر PIR مزودًا بعدسة Fresnel مختومة على البلاستيك. يستخدم الترانزستور ذو التأثير الميداني أيضًا لمعالجة الإشارات الكهربائية وقطع التداخل.يقع بالقرب من البلورات الحساسة ، وعلى الرغم من مهمة قطع التداخل ، إلا أنه في بعض النماذج يمكن أن يقلل من كفاءة وظيفة الكريستال.
نظام GSM في المستشعر
يمكن تسمية هذا الخيار الاختياري زائدة عن الحاجة ، على الرغم من وجود العديد من أتباع هذا المفهوم. يرجع جوهر الجمع بين وظيفة اكتشاف الحركة عن طريق جهاز استشعار ووحدة GSM إلى الرغبة في الحصول على استقلالية كاملة للجهاز. كما هو مذكور أعلاه ، يتصل المستشعر بلوحة التحكم المركزية ، والتي يتم من خلالها إرسال إشارة لاحقًا إلى مجمع الأمان التشغيلي أو إلى هاتف المالك المباشر. إذا تم استخدام مستشعر حركة PIR مع نظام GSM ، فيمكن إرسال إشارة إنذار على الفور في لحظة تسجيل حقيقة الاختراق. أي أنه يتم تخطي مرحلة إعادة توجيه الإشارة إلى وحدة التحكم الوسيطة ، مما يسمح لك أحيانًا بالفوز بضع ثوانٍ. ناهيك عن زيادة الموثوقية بسبب إزالة الروابط الإضافية في سلسلة نقل الرسائل. ما هو عيب هذا الحل؟ أولاً ، يعتمد بشكل كامل على تشغيل اتصالات GSM ، والتي ، على العكس من ذلك ، تقلل من موثوقية النظام ، ولكن لسبب مختلف. ثانيًا ، يؤثر وجود الوحدة على هذا النحو سلبًا على تشغيل العنصر الحساس - وفقًا لذلك ، تقل دقة تثبيت الاختراق.
برنامج
في أنظمة الأمان المعقدة ، حيث يتم استخدام وحدات تحكم ذكية بدرجة عالية من الأتمتة ، لا يمكن الاستغناء عن أدوات برمجة أجهزة الاستشعار. مستخدميقوم المصنعون بتطوير برامج خاصة جاهزة مع مجموعة واسعة من أوضاع التشغيل. ولكن إذا أمكن ، يمكن للمستخدم إنشاء خوارزمية خاصة به لتشغيل المستشعر في ظروف معينة. يمكن دمجه من خلال البرنامج الرسمي الذي يأتي مع الجهاز. عادة ، بهذه الطريقة ، يتم إعداد مخطط عمل الجهاز في اللحظات التي يتم فيها إصلاح الإنذار - على سبيل المثال ، يتم تحديد خوارزمية لإرسال الرسائل إذا كان النموذج يحتوي على نفس وحدة الاتصال الخلوي. من ناحية أخرى ، تعد مستشعرات LED PIR غير الآمنة في المنزل شائعة ، والتي تشير المراجعات إلى فعالية الإبلاغ عن تشغيل المكونات الفردية لنظام الإضاءة. يحتوي كل جهاز على متحكم دقيق مسؤول عن تصرفات الجهاز وفقًا للأوامر المضمنة.
تثبيت المستشعر
يتم التثبيت المادي لجهاز الاستشعار بمساعدة المشابك الكاملة. عادة ، يتم استخدام الأقواس أو البراغي ، والتي لا تصلح جسم الكاشف نفسه ، ولكن الهيكل الذي تم دمجها فيه في البداية. في الواقع ، هذا إطار إضافي به فتحات مخصصة للالتواء. لكن الشيء الرئيسي في هذا الجزء من العمل هو حساب موضع المستشعر بشكل صحيح. الحقيقة هي أن مستشعر الحركة بالأشعة تحت الحمراء PIR يكون أكثر حساسية في المواقف التي يعبر فيها جسم به إشعاع حراري مجال التحكم من الجانب. على العكس من ذلك ، إذا كان الشخص يتجه مباشرة إلى الجهاز ، فإن القدرة على التقاط الإشارة ستكون ضئيلة. كذلك ، لا تضع الجهاز في أماكن معرضة لها بشكل دائم أو دوريتقلبات درجات الحرارة بسبب تشغيل معدات التدفئة ، وفتح الأبواب والنوافذ ، أو بسبب وجود نظام تهوية يعمل.
اتصال الاستشعار
يجب توصيل الجهاز بالمرحل الرئيسي لوحدة التحكم ونظام إمداد الطاقة. تحتوي الآلة النموذجية على لوحة بها أطراف مخصصة لمصدر الطاقة. المصدر الأكثر استخدامًا بجهد 9-14 فولت ، ويمكن أن يكون الاستهلاك الحالي 12-20 مللي أمبير. عادة ، تشير الشركات المصنعة إلى المواصفات الكهربائية عن طريق وضع علامات على المحطات. يتم إجراء الاتصال وفقًا لأحد المخططات القياسية ، مع مراعاة ميزات تشغيل نموذج معين. في بعض التعديلات ، من الممكن توصيل مستشعر PIR بدون أسلاك ، أي مباشرة بالشبكة. هذه هي بطريقة ما هياكل مدمجة يتم تثبيتها في المناطق المفتوحة وتتحكم في نفس أنظمة الإضاءة. إذا تم تثبيت مستشعر أمان ، فمن غير المحتمل أن يكون هذا الخيار مناسبًا.
استغلال الفروق الدقيقة
مباشرة بعد التثبيت والاتصال ، يجب عليك ضبط الجهاز على معلمات التشغيل المثلى. على سبيل المثال ، يمكن تعديل قوة الحساسية ونطاق تغطية الإشعاع وما إلى ذلك ، كما تسمح أحدث التعديلات القابلة للبرمجة بإمكانية التصحيح التلقائي لمعلمات تشغيل المستشعر وفقًا لظروف التشغيل. لذلك ، إذا قمت بتوصيل مستشعر PIR بوحدة تحكم مركزية متصلة بالثرموستات ، فسيكون العنصر الحساس قادرًا على تغيير حدود مؤشرات الإشعاع الحرجة بناءً على البيانات المستلمة.عن درجة الحرارة.
مستشعر في نظام اردوينو
مجمع Arduino هو أحد أكثر أنظمة التحكم في التشغيل الآلي للمنزل شيوعًا. هذه وحدة تحكم تتصل بها مصادر الضوء وأنظمة الوسائط المتعددة والسخانات والأجهزة المنزلية الأخرى. المستشعرات في هذا المجمع ليست أجهزة وظيفية نهائية - فهي تعمل فقط كمؤشرات ، اعتمادًا على الحالة التي تتخذ فيها الوحدة المركزية مع المعالج الدقيق قرارًا أو آخر وفقًا للخوارزمية الأساسية. يتم توصيل مستشعر Arduino PIR من خلال ثلاث قنوات ، بما في ذلك إشارة خرج رقمية ، بالإضافة إلى خطوط طاقة ذات قطبية مختلفة - GND و VCC.
مستشعرات PIR المشهورة
يتم إنتاج معظم المستشعرات بشكل أساسي من قبل الشركات المصنعة الصينية ، لذلك يجب عليك الاستعداد لمشاكل الحشو الكهربائي. لا يمكنك شراء مستشعر عالي الجودة حقًا إلا بالاشتراك مع وحدات التحكم. ومع ذلك ، يثني العديد من الأشخاص على مستشعر الحركة PIR MP Alert A9 ، والذي على الرغم من أنه يمثل شريحة الميزانية ، إلا أنه يتميز بالتجميع اللائق وخصائص العمل الجيدة. نماذج مثل المستشعر GH718 و HC-SR501 مثيرة أيضًا بطريقتها الخاصة. هذه مستشعرات من النوع المفتوح يمكن إخفاؤها بسهولة أو تضمينها في مجمع نفس وحدة التحكم. أما بالنسبة للخصائص التشغيلية ، فإن نصف قطر التغطية للموديلات الموصوفة هو 5-7 م ، وعمر البطارية في المتوسط 5 أيام.
ما هي تكلفة الجهاز؟
مقارنة ببطاقات الأسعار الحديثةمعدات الإشارات ، يبدو المستشعر جذابًا للغاية. في المجموع مقابل 1.5-2 ألف روبل. يمكنك شراء طراز عالي الجودة وحتى مع المعدات الموسعة. في المتوسط ، يقدر مستشعر PIR البسيط بكمية لا تتجاوز 1000. والشيء الآخر هو أن الموثوقية والمتانة غير واردة في هذه الحالة. في الوقت نفسه ، يجب ألا تعتقد أن هذا المكون سيكون غير مكلف كجزء من نظام أمان متكامل. حتى تأمين منزل خاص صغير قد يتطلب استخدام عشرات من هذه المستشعرات ، كل منها يتطلب أيضًا معدات إضافية للتثبيت والتوصيل.
الخلاصة
أدى دخول مكونات المستشعر إلى أنظمة الأمان إلى تغيير طريقة عملها بشكل جذري. من ناحية ، مكّنت الكواشف من رفع مستوى أمان الكائن المخدوم إلى مستوى جديد ، ومن ناحية أخرى ، عملت على تعقيد البنية التحتية التقنية ، ناهيك عن نظام التحكم. يكفي أن نقول إن مستشعر Arduino PIR يكشف تمامًا عن قدراته فقط إذا تمت برمجته للتشغيل التلقائي. علاوة على ذلك ، فهو لا يتفاعل فقط مع مسجلات إشارة الاقتحام المباشر ، ولكن أيضًا مع العناصر الحساسة الأخرى التي تزيد من فعاليته. في الوقت نفسه ، يسعى المصنعون جاهدين لتسهيل مهام المستخدمين أنفسهم. للقيام بذلك ، يتم تطوير الأجهزة اللاسلكية ، ويتم إدخال وحدات التحكم في المستشعرات باستخدام الهواتف الذكية ، وما إلى ذلك.
