Филипп Уокер - Электронные системы охраны

Разделение "стоячей волны" от допплеровского сдвига частот

Ультразвуковой допплеровский детектор может обладать и фазовой чувствительностью, однако нужно ли это? Такой детектор начинает вести себя довольно "нервно". Практика показывает, что даже тренированный в медленном передвижении человек время от времени совершает непроизвольные движения конечностями, и они вполне уверенно фиксируются при настройке детектора на выделение только допплеровского сдвига частоты.

Контрольное время срабатывания

Любое движение даже натренированиый взломщик не способен произвести менее, чем за 100 миллисекунд. Поэтому систему можно настроить на отсеивание более коротких сигналов.

Заземление

Электрическое оборудование обычно заземляется на нулевой провод или подсоединяется к специальному земляному проводу. Подобным же образом заземляется электронное оборудование, имеющее плавкие предохранители. Почему бы не заземлить и полупроводниковый прибор? В последнее время это делается все чаще. Однако это правило почти не распространяется на системы сигнализации. А ведь их заземление помогло бы избежать целого ряда ложных тревог из-за случайных разрядов внутри системы. А они, как правило, совершенно не дают о себе знать при контрольном осмотре системы и повергают эксплуатационников в глубокое изумление.

Контроль за эффективным радиусом действия

Чувствительность ультразвукового детектора должна быть выставлена не более той, которая требуется для охраняемой зоны под конкретное устройство. Чтобы избежать случайного снижения чувствительности до ноля, радиус действия датчика обычно не выставляют на дистанцию меньшую, чем 1/4 максимального радиуса действия. Более точная настройка эффективного радиуса в конкретных условиях требует контрольного прибора, учитывающего закон квадратичного снижения энергии, описанного в главе 4.

Соотношение "сигнал-шум"

Стоит посвятить серьезные усилия снижению чувствительности приемника к шуму и повышению стабильности его работы. О возможных проблемах в работе системы однозначно свидетельствует "зависание" в работе блока автоматического возвращения системы в сторожевое состояние. Вместо того, чтобы вернуться в это состояние через несколько секунд после окончания проверочного движения, "зависшая" система будет продолжать подавать сигнал тревоги.

Контрольные приборы

Окончательным критерием настройки системы сигнализации служит тест на передвижение. Однако это не единственный метод установки параметров системы. Портативные приемники или измерители напряженности поля дают достаточно ясное представление о том, как излучаемая энергия достигает задаваемых участков и обходит те зоны, которые могут вызвать ложную тревогу.

Наиболее приемлемые места использования допплеровских детекторов

Стекло

Ультразвуковые допплеровские детекторы незаменимы и прекрасно работают в зонах, ограниченных стеклянными преградами. Ультразвук, в отличие от других излучений, почти не проникает сквозь стекло, и датчик не реагирует на перемещения вне контролируемой зоны, снижая почти до нуля риск наведенных извне ложных тревог. Вне зоны риска не найдется каких-либо иных излучений, которые, проникнув через стекло, заставили бы ультразвуковой датчик сработать.

Большие площади

Поскольку для выбора частоты ультразвукового передатчика не требуется государственная лицензия, то в одном большом помещении может быть установлено несколько датчиков, излучающих энергию на разных частотах. При этом надо будет лишь стремиться избегать интерференции, как это будет описано выше. Общее необходимое число ультразвуковых датчиков может быть рассчитано с учетом количества зон риска внутри помещения.

Малые площади

Если речь идет о закрытых помещениях небольшого размера, то в них ультразвуковые датчики зарекомендовали себя прекрасными сторожами как зон большого, так и малого риска.

Открытые зоны в помещениях

Обычно ультразвуковой датчик - это последнее звено в системе охраны. Он позволяет обнаружить нарушителя непосредственно в зоне риска после того, как тот преодолел периметровые электронные и физические средства зашиты. То, что зону обнаружения для ультразвуковых датчиков можно легко регулировать, позволяет использовать их для слежения за коридорами и иными незакрытыми подходами к зоне риска.

Однако не следует думать на основании вышесказанного, что ультразвуковая сигнализация есть панацея от всех напастей. Она, как и все прочие формы сигнализации, уязвима для специфических источников ложных тревог. Цель этого раздела, в принципе, и заключается в том, чтобы объединить усилия исследователя и инженера в выборе конкретного типа датчика для конкретных условий. И таким датчиком может стать ультразвуковой, микроволновый, инфракрасный или иной датчик.

Неблагоприятные случаи использования ультразвуковых датчиков

В практике служб безопасности при выборе подходящей системы сигнализации слишком часто приходится действовать методом исключения неудачных решений. Все еще встречаются случаи, когда никакие известные типы датчиков не подходят, поэтому простор для творчества остается.

Допплеровский ультразвуковой датчик может засечь практически любое движение, и поэтому, рассматривая неблагоприятные случаи использования этих приборов, лучше сконцентрировать внимание на источниках ложных тревог. С учетом сказанного остановимся на следующих случаях.

Работа на открытом воздухе

Различающая способность ультразвукового датчика не снижается под открытым небом, но зато так увеличивается количество движущихся природных объектов, что прибор бьет тревогу почти непрерывно. Именно поэтому его не применяют вне помещений. Если инженерам удастся научить систему отфильтровывать ложные сигналы, подаваемые дождем, несущимися по ветру объектами, порывами ветра, птицами и животными, то прибор будет намного шире применяться вне помещений.

Вращающиеся лопасти

Хотя ультразвуковые датчики и устойчивы в разумных пределах по отношению к перемещению воздуха, они все же крытых турбин. Ультразвуковые датчики больше, чем любой тип сигнализации, реагируют на лопастные механизмы из-за высокой вероятности взаимодействия вращающихся лопастей с ультразвуковым излучением, приводящего к появлению допплеровского сдвига частоты близкого тому, который возникает при движении нарушителя. Причем, датчики оказываются чувствительными и к лопастным устройствам внутри вентиляционных шахт.

Раскачивание от ветра

Движение вперед-назад в пучке ультразвукового датчика рождает допплеровский эффект. В охраняемом помещении подобные движения может с тем же эффектом совершать не только нарушитель, но и шторы и жалюзи на окнах. На первый взгляд с этой помехой справиться просто, и, действительно, ряд моделей детекторов подавляет такой сигнал. Однако устройство, подавляющее помехи от медленных колебаний, вряд ли стоит использовать там, где важно сохранить способность допплеровского датчика засекать очень медленное движение. Поэтому в случаях, когда нельзя устранить колеблющиеся предметы, следует прикинуть, что важнее - снизить опасность пропуска квалифицированного нарушителя или снизить процент ложных тревог.