Pobierz
najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Technologie detekcji firmy Optex

Printer Friendly and PDF

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.   

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

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony