Разработка концепции безопасности для системы физической защиты объекта, страница 43

Пассивный ИК-датчик представляет собой термобатарею или пироэлектрический детектор, который принимает излучение от нарушителя и превращает его в электрический сигнал. Затем сигнал усиливается и обрабатывается логическими схемами, которые обычно выявляют источники, движущиеся в поле зрения датчика. Если сигнал достаточно сильный и такое движение возникает, генерируется сигнал тревоги. Обнаружение основано на различии температур нарушителя и фона. Некоторые производители указывают значение минимальной обнаруживаемой температуры 1 °С.

Работа пироэлектрического детектора основана на том факте, что некоторые диэлектрические материалы на основе низкосимметричных кристаллов имеют самопроизвольную электрическую поляризацию. То, когда возникает дипольный электрический момент, зависит от температуры, при которой материал становится пироэлектриком. При использовании сегментированных параболических зеркал или линз Френеля энергия ИК-излучения фокусируется на пироэлектрическом детекторе. Указанные оптические элементы формируют отдельное поле зрения удлиненной конической формы или поле зрения, разделенное на несколько сегментов. Датчики, поле зрения которых представляет собой отдельный длинный сегмент, используются для защиты коридоров, а датчики с полем зрения, разделенным на сегменты, применяют для защиты больших открытых зон. На рис. 11 показана многосегментная зона обнаружения ИК-датчика.

Рис. 11. Многосегментная зона обнаружения пассивного ИК-датчика. По мере того как человек движется поперек сегментов обнаружения, в сегментах будет происходить повышение или понижение температуры, вследствие чего будет выдан сигнал тревоги.

Как и в случае СВЧ-датчиков, область обнаружения имеет форму, отличную от идеальной, поэтому к их установке следует подходить осмотрительно. Кроме того, согласно принципу работы, ИК-датчик наиболее эффективен, если цель должна пересекать область обнаружения, на протяжении определенного времени входя в различные сегменты обнаружения и выходя из них. На рис. 12 показана реальная форма обнаружения пироэлектрического датчика, определенная экспериментальным путем.

Рис.12 Реальная область обнаружения пассивного ИК-датчика, определенная в ходе испытаний. Область обнаружения имеет вогнутые участки, что может привести к неполному охвату защищаемой зоны.

Птицы и летающие насекомые могут инициировать ложную тревогу пассивных ИК-датчиков. Птицы, пролетающие рядом с датчиком, блокируют поступление энергии от фона и, если движение птицы удовлетворяет критериям сигнала тревоги, то этот сигнал выдается.

Насекомое, ползущее по объективу, может вызвать большие изменения температуры, также приводящие к выдаче ложного сигнала тревоги.

Энергия ИК-излучения не проникает через большинство строительных материалов, включая стекло, поэтому источники такой энергии за пределами зданий обычно не вызывают ложной тревоги. Однако последняя может генерироваться внешними источниками косвенным образом — за счет эффектов локального нагрева. Например, стекло и плексиглас представляют собой эффективные фильтры энергии ИК-излучения в рассматриваемом диапазоне (8-14 мкм), а прошедший солнечный свет может привести к локальному нагреву поверхностей и излучению энергии в этом диапазоне.

Инфракрасные датчики должны устанавливаться далеко от любых источников тепла, которые могут создать неоднородное температурное поле перед объективом датчика. Кроме того, следует избегать тепловых источников в пределах поля зрения датчика. Например, ИК-датчики не должны находиться рядом с радиаторами, нагревателями, горячими трубами или другими элементами системы отопления. Энергия, излучаемая этими источниками, может привести к формированию неоднородного температурного поля перед детектором, которое вызовет изменение изображения фона. В зависимости от интенсивности источника это неоднородное температурное поле может инициировать ложный сигнал тревоги. Неэкранированная лампа накаливания в 2,7-4,5 м от датчика также могла бы вызвать ложную тревогу при выходе из строя или выключении.