|
W tym roku na
łamach Zabezpieczeń ukazało się kilka artykułów o produktach firmy Optex,
przodującego producenta urządzeń służących do ochrony obiektów. Wiele miejsca
poświęcono w nich funkcjonalności produktów. Niniejszy artykuł, podsumowujący
cykl, skupia się na kilku najważniejszych technologiach, które zapewniają
długotrwałą i niezawodną pracę czujek.
Firma Optex
specjalizuje się w rozwijaniu technologii optycznych, co daje jej produktom
przewagę nad konkurencją. Aby wykorzystać zjawisko emisji promieniowania
podczerwonego w czujkach PCP, należy przede wszystkim starannie zaprojektować i
precyzyjnie wykonać układy optyczne. To one są odpowiedzialne za odpowiednie
wychwytywanie promieniowania podczerwonego z otoczenia, które jest później
przetwarzane na impulsy elektryczne i analizowane w układach elektronicznych.
artykuł sponsorowany
Technologia Multi-Focus Optics
Z
zastosowaniem technologii PCP w czujkach ruchu wiążą się pewne trudności, które
wynikają z natury promieniowania podczerwonego, posiadającego własności
fizyczne zbliżone do światła widzialnego. Wyposażenie biur lub magazynów w
biurka, regały i inne sprzęty powoduje, że zamontowane w takich pomieszczeniach
czujki ruchu mają ograniczone pole widzenia. Przesłonięcie stref czułości
elementami wyposażenia powoduje ograniczenie pola detekcji i powstawanie tzw.
martwych stref, w których wykrycie intruza staje się niemożliwe. Technologia Multi-Focus Optics powstała
jako odpowiedź na zapotrzebowanie rynku na czujki, dzięki którym ryzyko
występowania martwych stref jest mniejsze. Istotą tej technologii jest zmiana
proporcji stref czułości oraz zwiększenie ich liczby w pionie. W stosunku do
detektorów konkurencji czujki firmy Optex wyposażone w tę technologię dysponują
nawet dwukrotnie większą gęstością pionową stref czułości. Zmiana proporcji
samej strefy czułości, polegająca na jej wydłużeniu, zaowocowała większą
powierzchnią źródła promieniowania podczerwonego.
Technologia Quad-Zone Logic
Zwiększanie
czułości dostępnych na rynku detektorów za wszelką cenę spowodowało
destabilizację ich pracy i generowanie dużej liczby fałszywych alarmów. To
zjawisko jest zmorą instalatorów systemów zabezpieczeń z dwóch powodów.
Pierwszym są rosnące koszty obsługi obiektu ze względu na częste wezwania
patroli interwencyjnych, drugim - niezmiernie istotnym - malejąca czujność i
uwaga, jaką poświęcamy sygnałowi alarmowemu. Na niektórych rynkach doprowadziło
to niemalże do wyeliminowania sygnalizatorów z instalacji alarmowych (np. w
Czechach). Poszukując rozwiązania tego problemu, inżynierowie firmy Optex
znaleźli sposób na to, aby wprowadzić do analizy jeszcze jeden parametr -
rozmiary źródła promieniowania. W ten sposób ewolucja technologii Multi-Focus Optics doprowadziła do powstania technologii Quad-Zone Logic, która
minimalizuje wpływ niewielkich, w stosunku do rozmiarów człowieka, źródeł
promieniowania podczerwonego na pracę czujki alarmowej. Podobnie jak w
przypadku jej poprzedniczki, również i tym razem system optyczny gra zasadniczą
rolę. Zwielokrotnienie stref detekcji powoduje, że obiekty większe są pokryte
większą liczbą stref czułości niż obiekty mniejsze. Wynikiem tego jest istotne
uzależnienie poziomu promieniowania docierającego do przetwornika od rozmiarów
obiektu. I tak, obiekt rozmiarów człowieka - w zamyśle powodujący aktywację
alarmu -będzie pokryty strefami czułości w liczbie od czterech do ośmiu,
powodując kilkukrotnie większe skupienie promieniowania na elemencie
przetwornika niż w przypadku obiektów relatywnie niewielkich rozmiarów (np.
małych zwierząt), pokrytych jedną strefą czułości. Ta niezwykła technologia,
nazywana często „quadem logicznym", przez analogię do czujników używających
poczwórnych pyroelementów do zwielokrotnienia sygnału po stronie elektrycznej,
jest w istocie „quadem optycznym", który dokonuje zwielokrotnienia sygnału
docierającego do przetwornika po stronie optycznej. Silna zależność od
rozmiarów źródła promieniowania umożliwiła stworzenie detektorów, których
prawidłowego funkcjonowania nie mogą zakłócić zwierzęta domowe.
Technologia Double Conductive
Shielding
Czujki
PCP są często wystawione na oddziaływanie zakłóceń elektromagnetycznych
powodowanych przez urządzenia biurowe, maszyny elektryczne itp., dlatego
podczas projektowania czujek należy zwrócić szczególną uwagę na ich odporność
na tego typu zakłócenia. Mimo że dosyć łatwo, stosując ogólnie znane metody
projektowania, zabezpieczyć układy elektroniczne, nie jest to proste w
przypadku samego elementu przetwornika. Pyroelement jest wykonany z materiału światłoczułego,
przetwarzającego promieniowanie podczerwone na impulsy elektryczne. Jest
niezmiernie czuły na wszelkiego rodzaju pobudzenia elektromagnetyczne. Zasada
działania czujki wyklucza pełne ekranowanie tego elementu ze względu na dostęp
do przetwornika promieniowania podczerwonego z otoczenia. Chociaż sam w sobie
posiada on własności selektywne, nie jest w pełni odporny na pobudzenia
światłem o innych długościach fali (np. światłem widzialnym). Aby
zminimalizować wpływ tego typu pobudzeń na pracę czujek, każdą dostępną na
rynku czujkę ruchu PCP wyposaża się w filtr światła białego. Najczęściej jest
to nieprzezroczysty dodatek w materiale soczewki oraz warstwa półprzewodnika na
obudowie pyroelementu. W wielu przypadkach nie zapewnia to wystarczającej ochrony
i wówczas możemy zaobserwować fałszywe alarmy spowodowane np. przez oświetlenie
czujnika silnym strumieniem światła lamp halogenowych lub odbiciami światła
słonecznego. Szczególnym utrudnieniem jest fakt, iż w przyrodzie występuje
niewiele materiałów przepuszczających promieniowanie podczerwone, takich jak
polietylen czy niektóre półprzewodniki.
Double Conductive Shielding to kolejna flagowa
technologia firmy Optex, która powstała z połączenia tych dwóch materiałów.
Cienka warstwa półprzewodnika naniesiona na elastyczną polietylenową płytkę
tworzy zaporę dla światła widzialnego, przepuszczając wyłącznie promieniowanie
podczerwone. Skuteczność filtru w stosunku do światła białego określa się na
50000 lx. Zdolność przewodzenia ładunków elektrycznych umożliwiła pełne
ekranowanie pyroelementu i uzyskanie urządzeń o wyjątkowej odporności na
zakłócenia elektromagnetyczne. Stosowanie filtrów Double Condctive Shielding umożliwia niezawodną pracę czujek przy
zakłóceniach elektromagnetycznych sięgających 30 V/m w szerokim zakresie
częstotliwości.
Technologia Advanced Temperature
Compensation
Innym
problemem dotyczącym warunków pracy czujek PCP jest niski kontrast pomiędzy
promieniowaniem tła i promieniowaniem emitowanym przez człowieka w temperaturze
zbliżonej do temperatury ciała człowieka. W takich warunkach zaobserwowanie
zmian promieniowania jest niezwykle trudne i niemalże wyklucza prawidłową
detekcję ruchu. Już wczesne konstrukcje próbowano wyposażyć w mechanizmy
dostosowujące parametry pracy czujek do warunków otoczenia. Najprostszym
rozwiązaniem jest oczywiście pętla automatycznej regulacji wzmocnienia, zależna
od poziomu promieniowania tła lub temperatury otoczenia. Ma ona jednak swoje
istotne ograniczenia, np. wzmocnieniu podlega zarówno sygnał użyteczny, jak i
szumy pochodzące z promieniowania tła oraz zakłóceń termicznych układów
elektronicznych. Jeszcze bardziej istotne jest występowanie zjawiska inwersji,
tzn. po przekroczeniu temperatury 39°C kontrast pomiędzy promieniowaniem tła a
człowieka zaczyna się ponownie zwiększać. Dalsze zwiększanie wzmocnienia
powoduje destabilizację pracy czujki i w konsekwencji zwiększenie liczby
fałszywych alarmów. Dlatego producenci czujek PCP używanych w systemach
alarmowych stosują różne metody rozwiązywania tego problemu. Firma Optex
zastosowała w swoich detektorach technologię
Advanced Temperature Compensation, która reguluje poziom wzmocnienia sygnału w
zależności od temperatury otoczenia, zmieniając intensywność tej regulacji w
zakresie temperatur od 35 do 37 stopni Celsjusza. Dzięki temu układ realizujący
algorytm identyfikacji intruza otrzymuje na wejściu sygnał o stabilnych
parametrach, niezależnie od temperatury otoczenia, co w znaczący sposób wpływa
na poprawność wykrywania intruza.
To
jedynie kilka z bardzo wielu technologii firmy Optex, stosowanych w produktach
oferowanych klientom na całym świecie. Stanowią one dowód na to, jak wielką
wagę przykłada firma do rozwoju technologicznego produktów. Celem firmy Optex
jest dostarczanie rozwiązań na miarę potrzeb klientów. Potrzeby te są zawsze w
centrum zainteresowania firmy i pracowników działów badań i rozwoju.
Wszystkie
produkty Optex są do nabycia w firmie AAT-T, która jest autoryzowanym
dystrybutorem firmy Optex w Polsce.
Jarosław Gibas
Optex Security
Zabezpieczenia 6/2007
|
