02

Komerční zabezpečovací systémy


Vývoj systémů na zakázku nemůže bazírovat pouze na komerčně dostupných senzorech a kamerách a cílem výuky v této oblasti není nakoupit několik výrobků azprovoznit je. Tato práce vyžaduje pokročilou znalost principů fyziky, schopnost tvoření modelů procesů a měřených veličin, dlouhý výzkum a vývoj a optimalizační postupy.



2.1 Komerčně dostupná zabezpečovací technika – plášťová ochrana


Magnetické kontakty – plášťová ochrana

  • Magnetický kontakt je tvořen jazýčkovým kontaktem apermanentním magnetem; magnet se montuje na pohyblivou část, jazýčkový kontakt na rám

  • Oddálení magnetu 3 až 5 mm přerušuje proudovou smyčku

  • Montáž – dveře, okna


Vhodné na hlídání všech stavebních otvorů proti otevření. Výhody: vysoce spolehlivý s dlouhou dobou životnosti a vysokou odolností proti vnějším vlivům.


Plášťová ochrana – magnetické kontakty.


2.2 Komerčně dostupná zabezpečovací technika – obvodová ochrana


Infračervená závora

  • Infračervená závora pracuje na principu přerušení paprsku vysílaného a odraženého od reflektoru.


Infračervená závora.

Case study

Zajímavou případovou studií může být závora pracující v infračerveném (IR), tedy okem neviditelném pásmu. Používá modulaci 38 kHz, která značně odstraní možné zatlumení denním světlem a umožní zatížit vysílací prvek větším proudem a tím zvýšit dosah až na 10m bez přídavné optiky. Na obrázku je zobrazen princip modulace. Volí se co největší poměr mezi dobou vysílání a nečinností. Je vidět, že vysílací prvek je zatěžován po velice krátkou dobu, což umožňuje použít větší špičkový proud, než je jmenovitý trvalý. Průměrný modulační proud nesmí však překročit katalogové údaje.

Vysílač

Nosný kmitočet je 38 kHz a je generován první polovinou IO1 - NE556. Kmitočet určuje kondenzátor C4. Trimrem TP1 je nastavena na přesnou hodnotu - 38 kHz, pokud nemáte vdispozici čítač, lze toto nastavení provést až společně spřijímačem tak, aby byl dosažen co největší dosah. Nosný kmitočet je modulován druhou polovinou IO1 - generátorem o kmitočtu asi 330 Hz přes diodu D2. Odpory R2 a R3 spolu s C3 určují kmitočet a střídu modulačního kmitočtu. Kondenzátor C3 je obyčejný keramický, protože v tomto případě na stabilitě nezáleží.
Z výstupu IO1 je buzena IR dioda D3. Průměrný modulační proud diodou je asi 50 mA. Pokud bude použito k napájení stabilizované napájení, je možné na desce vypustit stabilizátor IO2 a nahradit ho drátovou propojkou.



Infračervená závora – schéma vysílače.

Přijímač

Pro příjem IR světla je použit obvod firmy TEMIC TSOP1738, popřípadě podobný obvod SIEMENS SFH506-38. Za přijímačem IO1 následuje dvojnásobný časovač IO2 - NE556. První polovina je zapojena jako monostabilní klopný obvod (MKO). Jeho doba překlopení musí být delší než interval mezi jednotlivými skupinami modulačního kmitočtu. MKO je doplněn odetektor vynechání impulsu - T1. Toto zapojení reaguje i na velmi krátké přerušení paprsku. Tranzistor T1 je spínán vrytmu demodulovaného kmitočtu, vybíjí kondenzátor C2 atím neumožní spustit MKO. Pokud je vynechán impuls z důvodu zaclonění paprsku, MKO se překlopí a nastartuje druhý MKO, který sepne na dobu asi 1 sekundy relé a rozsvítí indikační LED D2. Tuto dobu je možné změnit výměnou kondenzátoru C3. Pokud bude paprsek stále zacloněn, bude blokován návrat obou MKO. dioda D1 indikuje svitem přítomnost nosného kmitočtu. Způsob indikace pomocí detektoru vynechání impulsu je přesnější a má rychlejší odezvu na přerušení paprsku, než prosty RC člen používaný vjednoduchých světelných závorách. Použité jazýčkové relé je vhodné pro spínání neindukční zátěže. Jeho kontakt může spouštět počítadlo nebo akustický měnič. Malý akustický měnič s vestavěným oscilátorem je možné zapojit i přímo místo relé pro jednoduchou akustickou indikaci.



Infračervená závora – schéma přijímače.


2.3 Komerčně dostupná zabezpečovací technika - objektová ochrana


Infračervené pohybové senzory (PIR)

PIR - Passive Infrared Sensor



PIR (Passive Infrared Sensor), elektronický senzor pohybu pracující na principu jsou založené na principu zachycení změn vyzařování v infračerveném pásmu kmitočtového spektra elektromagnetického vlnění, vpraxi většinou jde o přerušování paprsku v IR pásmu mezi vysílačem a přijímačem, slouží pro spouštění alarmů, zapínaní světel.



  • Mezi přijímající a vysílající stranou probíhá jeden nebo více infračervených spojů

  • Při porušení dochází k vyhodnocení a vyhlášení poplachového stavu

  • Dosah několik metrů

  • Pozorovací úhel 140° až 360°

  • Otáčí se horizontálně a vertikálně

  • Stropní montáž, instalují se kolmo na pravděpodobný směr pohybu pachatele, na pevném podkladě bez vibrací.



Výhodou je velikost hlídané plochy max. cca 300 m2 a pozorovací úhel 140° až 360°.




Nevýhodou je pracná montáž, vznik tzv. mrtvých zón, nevhodné při nerovném terénu, rizikové faktory: mlha, padající sníh, přímý sluneční svit.




Infračervený pohybový senzor.



Infračervený pohybový senzor se záběrem 360°



Implementace senzoru.



2.4 Komerčně dostupná zabezpečovací technika – předmětová ochrana


Seismický senzor otřesu – předmětová (ale i objektová a obvodová) ochrana (např. uder do objektu, sundání obrazu z háku)


Seismický senzor otřesu a vibrací pracuje na principu selektivního zpracování vlnění, které se šíří pevnými tělesy. Jiná je odezva na různé zdroje vibrací, podle úrovně amplitudy a frekvence vlnění a doby trvání.




Schéma seismického senzoru.


Odezva seismického senzoru na různé zdroje vibrací.


Zde je jednoduchý senzor, který dokáže detekovat seismické vibrace způsobené chůzi. Když senzor detekuje kroky v blízkosti senzoru, spustí se hlasitý bzučák nebo alarm „zapípá“ po dobu několika sekund.

CA3094 I.C. je operační zesilovač se skládá zprogramovatelného transkonduktančního zesilovače připojeného ktranzistoru Darlington. Vtomto obvodu je Darlington v kombinaci s PNP tranzistoru tvoří monostabilní časovač, který určuje, jak dlouho zazní bzučák. Když se země třese, reproduktor vytváří malé napětí, které je zesilováno a způsobuje napětí na pinu 1. Zpětná vazby je poskytnuta diodou. 2N4401 zapne napájení bzučáku, dokud nenastane monostabilní reset. Obvod může být použit k aktivaci různých zařízení, včetně relé pro kontrolu napětí v síti zařízení, poplachů, nástrahy na zvířata, napájení světel. Větší plocha detekce může být dosažena instalaci PVC trubek těsně pod povrchem zemi, na které je umístěn seismický senzor.



2.5 Komerčně dostupná zabezpečovací technika – předmětová ochrana


Lokátor GPS s modulem GSM - sledování pohybu osob a vozidel

  • Sledujte online vozidla vreálném čase na počítači, na tabletu nebo na mobilním telefonu

  • Připevněte lokátor na podvozek silnými magnety nebo schovejte kamkoliv do interiéru

  • Výdrž se základní baterií až 6 dnů, s externím akumulátorem až 35 dnů.

  • Kompletně skrytá montáž včetně antén a zcela bezúdržbový provoz.

  • Lokátory pro skrytou trvalou montáž

  • Možnost zcela anonymního provozu

  • Možnost dálkového znehybnění vozidla pomocí SMS


Komerčně dostupný lokátor GPS s modulem GSM.





Určení polohy vozidla – zobrazení informace na tabletu majitele.



Statistiky generované lokátorem.



2.6 Elektronické zabezpečovací systémy



Elektronický zabezpečovací systém (EZS) se vyznačuje tím, že snímaná data z prvků ochrany (kamery, senzory pohybu, rozbití skla, magnetické kontakty u oken) nebrání mechanický vniknutí do objektu, ale spouští poplachový systém. Data s čidel se posílají přenosovým systémem do ústředny; výsledkem může být spuštění ochrany nejen lokálně u čidla, kde bylo detekováno narušení, ale v celém objektu (alarm, blikačka, uzamčení všech dveří v objektu).



Ideové schéma EZS s přenosem dat.



Elektronický zabezpečovací systém s přenosem dat.



Lokální elektronický poplachový zabezpečovací systém s ústřednou.



Ústředna centralizované ochrany.



2.7 Centralizované elektronické zabezpečovací systémy s dispečinkem



Dalším vývojovým stupněm elektronických zabezpečovacích systémů je zpracování signálů ve vzdáleném pracovišti u pultu centralizované ochrany (PCO). Toto dispečerské pracoviště centralizuje veškeré poplachy od více zákazníků, výsledkem je např. vyslání záchranných složek, policie apod.



  • Policie připojuje na svoje PCO jenom důležité objekty se zvýšeným rizikem ohrožení a zájmům státu na jejich ochraně

  • Prvky ochrany (kamery, odposlechy, senzory pohybu, otřesu) jsou nainstalovány v hlídaném objektu a jeho úkolem je zpracovávat informace o poplachu od jednotlivých snímačů, vyhodnocovat poruchy zařízení, hlídat napájecí napětí, vyhodnocovat stav, kdy je objekt nehlídaný

  • Tyto informace musí být ve formátu vhodném pro přenos v přenosové síti (optovláknové, bezdrátové) a tímto způsobem jsou předány do dispečerského zařízení

  • Nachází se v telefonní ústředně a je na něj možné připojit desítky účastnických objektů

  • Jeho úlohou je oddělit signály PCO, seřadit je do série aposlat k dispečerskému zařízení

  • Jeho úkolem je přijímat avyhodnotit signály PCO od jednotlivých účastnických zařízení

  • O všech přicházejících informacích je obsluha dispečerského zařízení informována prostřednictvím tiskárny

  • Současně se dokumentují všechna přijatá hlášení, včetně časového údaje

  • Zapisovací zařízení umožňuje automatické vykonávání písemného záznamu vstupních informací ústředny,

  • Napájení je z vlastního síťového zdroje, který je doplněn ještě náhradním zdrojem.



Pult centralizované ochrany.



Dispečerské pracoviště.