CZUJKI PIR ODPORNE NA ZWIERZĘTA

  |   Artykuły SSWiN   |   No comment

Jednym z podstawowych problemów w zakresie doboru czujek ruchu jest temat małych zwierząt w domach i mieszkaniach. Wiele radości daje mieszkańcom kotek, piesek, królik czy tchórzofretka. Ale tyle samo kłopotów powstaje, gdy zwierzątko zostaje w domu, a konieczne jest włączenie SSWN. Gdy system ma czujki ruchu, to prawie każdemu ruchowi zwierzęcia towarzyszy alarm. Dlatego opracowanie czujek PIR odpornych na małe zwierzęta przyniosło ulgę i właścicielom systemów ochronnych i instalatorom. Niestety niezbyt długą – mimo stosowania nowych czujek fałszywe alarmy nadal są powodowane przez kochane zwierzaczki.

Jak już pisaliśmy, największą wykrywalność czujka PIR uzyskuje w odległości praktycznie równej jej zasięgowi pracy. Pole widzenia ma w tym przypadku prawidłowe rozmiary i odpowiada w przybliżeniu rozmiarom człowieka. W bliskiej odległości od czujki pole widzenia jest bardzo małe. Wykorzystano to do skonstruowania tzw. „alei dla zwierząt” (PET alley) – skonstruowano czujkę, która używa tylko jednego elementu detekcyjnego w formie kurtyny poziomej. Generowana jest tylko jedna wiązka, co w widoczny sposób redukuje pole widzenia, wymuszając jednocześnie zawieszenie czujki na wysokości około 1 metra, bowiem w przeciwnym razie, wiązka przechodzić będzie ponad głową intruza, nawet idącego w pozycji wyprostowanej. Innym problemem jest konieczność zredukowania czułości czujki na tyle, aby ignorowała obecność zwierząt. Poniżej zamieszczamy schemat pola widzenia takiej czujki.

Niedoskonałość takiej czujki jest oczywista – wystarczy, aby intruz czołgał się lub nawet poruszał się na kolanach, a staje się „niewidoczny” dla czujki.Elementy piroelektryczne połączone są w pary logiczne, w których jeden element posiada czułość dodatnią a drugi ujemną. Sygnał elektryczny z każdej pary piroelektryków jest przetwarzany oddzielnie w układzie analogowo-cyfrowym, a następnie sumowany logicznie w całej grupie. Jeżeli pole, jakie przesłania intruz, jest w przybliżeniu równe polu dwóch stref detekcji, znajdujących się jedna nad drugą, a jednocześnie sygnały sumaryczne z obu pól nie są zerowe, to czujka wygeneruje alarm. Jak z tego wynika, jeżeli w polu detekcji pojawi się małe zwierzę, to jego obraz mieści się jedynie w dolnych strefach, co powoduje powstanie sygnału tylko w dolnej parze sensorów piroelektrycznych, który przez logikę czujki traktowany jest jako fałszywy alarm.

Inną znaną metodą stosowaną przy czujkach „odpornych na zwierzęta” jest podwójny element detekcyjny z tym zastrzeżeniem, że oba elementy muszą być aktywowane by wygenerować alarm. Jeden piroelement patrzy wiązką idealnie poziomą, zaś drugi wiązka pochyloną w dół. Kryterium alarmu jest spełnione przy jednoczesnym pobudzeniu obu piroelementów. Również w tym przypadku czujka nie może być instalowana wyżej niż na 1 metrze, ponieważ w przeciwnym razie górna, pozioma wiązka będzie przechodzić ponad głową intruza. Co więcej dolny element detekcyjny patrzy pojedynczą wiązką, która styka się z podłożem tylko w ograniczonym miejscu, co powoduje powstanie trójkątnych stref, gdzie detekcja intruza jest praktycznie wykluczona.

Kolejne rozwiązanie na drodze zbudowania czujki PIR odpornej na ruch małych zwierząt przyniosła technologia Quad, w której dzięki zastosowaniu czterech piroelementów i odpowiedniemu doborowi wiązek za pomocą soczewek Fresnela lub luster, udało się uzyskać strefy detekcji zgrupowane w grupy po cztery wiązki, przy czym dwie maja polaryzację dodatnią, a dwie inne – ujemną. Ich obraz przestrzenny przedstawiono na rysunku poniżej:

Walka o maksymalną skuteczność detekcji i marginalizację zjawiska fałszywych alarmów jest podstawowym celem badań i poszukiwania nowych technologii związanych z rozwojem czujek alarmowych w ogóle, a czujek ruchu w szczególności. Obecne działania idą dwutorowo:
w czujkach analogowych zastosowano wszystkie znane obecnie systemy weryfikacji sygnałów z poszczególnych wiązek i z całej grupy.

w czujkach procesorowych opracowano cyfrowe systemy weryfikacji sygnałów i alarmu, zwane układami ICC oraz FuzzyLogic. Są to systemy zaawansowanej cyfrowej analizy sygnału z uwzględnieniem cech falowości, czego efektem jest doskonalsza sprawność detekcyjna (szczególnie powolnych i odległych obiektów) i odporność na fałszywe alarmy (szczególnie powodowane przez telefony komórkowe oraz nadajniki radiowe). Zastosowane rozwiązania wykorzystują najbardziej zaawansowanym technologie, potocznie nazywane „Sztuczną Inteligencją”.

Jednocześnie stworzono nowatorski system ignorowania obecności małych zwierząt, który opiera się na opatentowanej, nowoczesnej technologii cyfrowej detekcji. Zastosowano dwa przeciwstawne elementy detekcyjne oraz specjalnie zaprojektowane ułożenie soczewek, dzięki czemu uzyskano rzeczywiste rozróżnianie sygnału ruchu emitowanego przez zwierzęta oraz intruza – człowieka. Czujka może być montowana na „normalnej” wysokości (od 1 metra do 2,7 metra), co czyni ją bardziej odporną na potencjalne sabotaże oraz akty wandalizmu. Poniżej opisujemy zasadę działania takiej czujki.

Czujka została wyposażona w dwa podwójne, przeciwstawne elementy detekcyjne w formie piroelektryków, przy czym górny i dolny element są sobie przeciwstawne: jeden jest elektrododatni, zaś drugi elektroujemny. Ciało człowieka generuje odpowiadające sobie dodatnie i ujemne krzywe sygnału o stosunkowo dużej amplitudzie – ich suma logiczna jest zwykle bliska zera. Zwierzęta w ruchu, odwrotnie niż człowiek, nie generują odpowiadających sobie krzywych sygnału, a amplituda jest znacznie mniejsza, przy czym jeden z elementów detekcyjnych zawsze generuje znacznie silniejszy sygnał. Opisane różnice zdecydowanie pozwalają na rozróżnienie z prawie 100% prawdopodobieństwem sygnałów pochodzących z ruchu człowieka od sygnałów pochodzących z ruchu zwierzęcia. Konstrukcyjnie w czujkach tego typu wiązki z górnego i dolnego elementu sensorycznego przeplatają się, co zapewnia znacznie lepsze pokrycie pola widzenia.

Czy przedstawione rozwiązania całkowicie eliminują fałszywe alarmy generowane w skutek detekcji ruchu małych zwierząt w obszarze chronionym? Niestety nie. Zależy to bardzo od precyzji instalacji czujki i jej regulacji, a także od zachowania zwierzęcia. Podczas nieobecności właścicieli obiektu pozostawione zwierzę, zwykle spokojne i prawie cały czas śpiące, może nagle stać się błyskawicznie skaczącym i biegającym „furiatem”, którego wykryje każda czujka ruchu – szczególnie dotyczy to kotów.

Jeżeli nadal nie wiesz, jak działają czujki ruchu odporne na zwierzęta – skontaktuj się z naszymi konsultantami.

No Comments

Post A Comment