2.8.2. Пассивные оптико-электронные средства обнаружения

Пассивные ИК извещатели предназначены для обнаружения нарушителя (человека), перемещающегося в пределах ЗО, по инфракрасному излучению человеческого тела.

Принцип действия пассивных ИК извещателей основан на:
- регистрации разницы интенсивности инфракрасного излучения, исходящего от нарушителя, перемещающегося в ЗО, и фоновой обстановки;
- преобразовании ее в электрический сигнал;
- проведении анализа полученного электрического сигнала с целью выделения признаков проникновения.

В простых пассивных ИК извещателях обработка сигнала производится аналоговыми методами, в более сложных цифровыми с помощью встроенного процессора. В качестве ЧЭ в пассивных ИК извещателях используется приёмник лучистой энергии (пироэлемент), преобразующий ИК излучение в электрический сигнал.

При перемещении нарушителя в ЗО извещателя на фоне прочих объектов, его ИК излучение через воздушную среду поступает на оптиче-скую систему извещателя и фокусируется на пироэлементе. Кроме того, аналогичным образом на пироэлементе оптической системы фокусируется и фоновое ИК излучение. Пироэлемент вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный разностному ИК потоку. Далее электрический сигнал поступает в БОС, где формируется извещение о тревоге.

Пассивные ИК извещатели с ЗО в виде луча проще в монтаже и настройке, чем двухпозиционные ИК лучевые системы и используются в основ-ном там, где нужно перекрыть короткие участки периметра – место въезда транспорта, разрывы в ограждениях, ворота, оконные проемы и т.п.

Для таких извещателей характерно большее поперечное сечение ЗО, чем для лучевых извещателей.

Пассивные ИК извещатели, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе, разделяются по типу формируемых ЗО на объемные, поверхностные и линейные.

Основными характеристиками в соответствии с ГОСТ Р 50777-2014 [9] являются:
- максимальная рабочая дальность действия – максимальное расстояние, на котором извещатель обнаруживает движение нарушителя;
- диапазон обнаруживаемых скоростей перемещения нарушителя от 0,1 до 5,0 м/с;
- чувствительность – извещатель должен сформировать извещение о тревоге при величине перемещения нарушителя не более 3 м.

Пассивные ИК извещатели подвержены большому влиянию различных внешних воздействующих факторов. При этом на открытом воздухе их количество и степень влияния значительно выше, чем в закрытом помещении.

Одним из основных факторов, оказывающих влияние на работу пассивных ИК извещателей является изменение температуры предметов, находящихся в ЗО извещателя (фона), и окружающего воздуха. Можно выделить несколько основных проявлений данного фактора:

а) резкое (со скоростью свыше 5°С/мин) изменение температуры какого-либо предмета, находящегося в ЗО относительно температуры фона, что может вызвать выдачу ложной тревоги. В качестве примера можно привести металлическую трубу, в которую началось поступление среды, имеющей температуру, превышающую температуру фона более чем на 4 °С (пар, горячая вода, дым). На работу извещателя будут оказывать влияние находящиеся в ЗО горячие трубопроводы с отсутствующей или поврежденной теплоизоляцией, дымоходы и другие предметы с резко меняющейся температурой;

б) повышение температуры фона до величин близких к температуре тела человека, что приводит к снижению обнаружительной способности из-за уменьшения теплового контраста между нарушителем (применение теплоизолирующей одежды) и фоном (неравномерность температуры грунта и предметов в ЗО);

в) наличие перемещения в ЗО больших объемов теплого воздуха, что может вызвать выдачу ложной тревоги;

г) температура окружающего воздуха.

Наличие на входном окне извещателя постоянной или переменной освещенности, фактическое значение которых превышает нормы, установленные в национальном стандарте (более 20000 или 6500 лк, соответственно) может являться причиной ложных тревог или пропуска нарушителя. Причиной высокой освещенности может быть как солнце, так и источники искусственного освещения.

Резкое чередование на входном окне извещателя света и тени (вызванное, к примеру, перемещающимися по небу облаками, качающимися ветвями деревьев и т.п., перекрывающими солнце) негативно влияет на работу извещателя и может послужить причиной частых ложных тревог.

Атмосферные осадки оказывают негативное влияние на обнаружительную способность и максимальную дальность действия извещателя вследствие ослабления теплового излучения от нарушителя из-за рассеивания его каплями воды или снежинками.

Также они могут быть причиной появления влаги в корпусе извещателя, что может вызвать потерю его работоспособности. В зимнее время возможно также обледенение входного окна (линзы) извещателя.

Для уменьшения вредного воздействия атмосферных осадков применяют защитные козырьки.

Эксплуатация пассивных ИК извещателей на открытых площадках сопряжена со значительными трудностями, такими как:

а) частые ложные тревоги. Попытки снизить чувствительность в целях уменьшения их числа приведут к снижению обнаружительной способности, а, значит, и к повышению вероятности пропуска нарушителя;

б) сложности с ориентацией ЗО, при определении которой необходимо одновременно учитывать как наличие тепловых и оптических помех, так и вероятное направление перемещения нарушителя;

в) выполнение большого объема работ по обслуживанию извещателей.

Преимуществом пассивных ИК извещателей является относительно низкая стоимость.

Недостатки пассивных ИК извещателей:
- обладают недостаточной устойчивостью к влиянию внешних атмосферных факторов;
- повышенная чувствительность к оптическим засветкам;
- дальность действия в условиях тумана или сильного снегопада уменьшается до 30 %;
- импортные пассивных ИК извещателей в основном соответствуют требованиям отечественного национального стандарта, но не в полной мере соответствуют устойчивости к воздействию низких температур, диапазону обнаруживаемых скоростей и коммутационным параметрам выходных реле.

В связи с вышеизложенными особенностями, не рекомендуется применять ИК извещателей для защиты открытых площадок и периметров территорий.

Более подробно применение пассивных ИК извещателей изложено в Рекомендациях «Методическое пособие по выбору и применению пассивных оптико-электронных инфракрасных извещателей» [11].

Далее >>>