Реферат: Система охранной сигнализации промышленного объекта на базе разнотипных датчиков

Вибрационные сигнализаторы уровня широко распространены за рубежом и, в меньшей степени, в России и странах СНГ. Чувствительный элемент вибрационного сигнализатора, не будучи погружен в рабочую среду, совершает механические колебания на резонансной частоте возбуждаемые пьезоэлектрическим генератором. Погружение в рабочую среду – жидкость или сыпучий продукт приводит к изменению частоты колебаний, изменению электрических параметров цепи и преобразуется в дискретный выходной сигнал. Пример извещателя на рисунке 9.

Рисунок 9 – Вибрационный извещатель

Вибрационные сигнализаторы мало зависят от физических свойств среды, могут работать в негомогенных, пенящихся, парящих, загазованных средах. Диапазон применимости датчиков по температуре -50°С..+250°С, давлению – до 64 атм., плотность рабочей среды –в пределах 0,5-2,5 г/см³. Датчики обеспечивают точность срабатывания +/-1 мм. Помимо предельных выключателей уровня, характерно применение вибрационных сигнализаторов в качестве датчиков сухого хода в трубопроводах. Вибрационные сигнализаторы выпускаются в широком диапазоне исполнений, в том числе для пищевых производств, взрывоопасных условий, агрессивных сред.

Применение вибрационного извещателя.

Основное назначение вибрационных извещателей - это защита различных строительных конструкций, средств инженерной укрепленности и хранилищ материальных ценностей. Они обнаруживают преднамеренное разрушение бетонных стен и перекрытий, стальных дверей, шкафов и сейфов, в том числе - бронированных, засыпных, с железобетонным заполнением внутреннего объема двустенной оболочки. С помощью таких извещателей можно также защитить от вандализма лицевые панели банкоматов, организовать охрану конструкций, выполненных с применением многослойных защитных стекол и стеклоблоков, кирпичных стен и перегородок, стальных решеток, деревянных дверей, оконных рам (при небольшом размере многосекционных остекленных проемов), стен, перекрытий, перегородок, конструкций из фанеры и древесностружечных плит.

Особенности вибрационного извещателя.

Принцип действия рассматриваемых извещателей основан на анализе вибрационных сигналов, возникающих в строительных конструкциях при нанесении разрушающих воздействий с целью проникновения в охраняемое помещение. Принцип действия чувствительного элемента требует непосредственного механического контакта с охраняемой поверхностью. Он представляет собой пьезоэлектрический акселерометр, преобразующий механические вибрации в переменный электрический сигнал, амплитуда которого в каждый момент времени пропорциональна величине виброускорения. Переменное напряжение с чувствительного элемента поступает на электронную схему извещателя, которая в соответствии с заложенным в нее алгоритмом производит обработку сигнала в установленном диапазоне (диапазонах) частот, анализирует его параметры на соответствие заданным критериям и формирует тревожное извещение. В многопозиционных извещателях сигнал с чувствительного элемента поступает на предусилитель и фильтр ДСВ, выходной каскад которого пропорционально изменяет ток потребления в линии соединения с БОС и таким образом передает аналоговый сигнал на электронную схему БОС для дальнейшей аналого-цифровой обработки и формирования извещений.

Во всех представленных вибрационных извещателях реализована способность различать виды помеховых воздействий. Таким образом, чтобы не реагировать на помехи случайного характера или естественного происхождения и выдавать извещение о тревоге только при умышленно созданной помехе, направленной на снижение чувствительности извещателя.

Размещение вибрационного извещателя.

Вибрационные извещатели устанавливают внутри охраняемого помещения в местах, защищенных от случайных механических повреждений и доступа посторонних лиц (по возможности). При выборе места крепления датчика необходимо ознакомиться со специфическими особенностями охраняемого объекта (формой и размером помещения, расположением дверных и оконных проемов, толщиной и материалом стен, перекрытий и других конструкций, подлежащих защите от попытки пролома, расположением водопроводных труб и элементов системы центрального отопления). Охраняемая зона, создаваемая извещателем на монолитной конструкции, как правило, представляет собой круг, радиус которого определяется как дальность действия датчика.

Устойчивость к внешним воздействиям.

Для вибрационных извещателей существуют уже сложившиеся требования по помехозащищенности, эффективность которых подтверждена многолетней практикой. Так, например, извещатели серии "Шорох" устойчивы к воздействию одиночного удара по поверхности охраняемой конструкции в виде затухающего колебания, а также к длительным помеховым воздействиям, таким как шум водопроводных труб, работа лифта, вентиляционных агрегатов, вибрация от автотранспорта, железнодорожных составов, самолетов и т.п. Извещатели серии "Грань" имеют аналогичные параметры по помехозащищенности, приводимые для их ДСВ. Кроме того, в соответствии с требованиями ГОСТ Р извещатели должны быть устойчивы к воздействию электромагнитных полей, электростатических разрядов, помехам по линиям электропитания и связи, пропаданиям сетевого напряжения. Эти виды воздействий имитируют выверенные многолетним опытом условия эксплуатации охранной техники на реальных объектах. Данные параметры извещателей контролируются при сертификации на соответствие требованиям ГОСТ Р.

Объёмные датчики.

Анализ номенклатуры датчиков, предлагаемых крупнейшими производителями систем охранной сигнализации, показывает, что в классе датчиков для охраны помещений наиболее популярными являются инфракрасные (ИК) пассивные, комбинированные (в основном ИК + микроволновые). Реже применяются микроволновые, ультразвуковые датчики.

Активные инфракрасные извещатели.

ИК-барьеры широко используются для охраны периметра. Другие названия приборов: активный ИК-барьер, охранный линейный извещатель, барьер инфракрасный, ИК-активный лучевой датчик. Принцип действия этой группы датчиков следующий: Передатчик излучает ИК импульсы определенной частоты, приемник же в свою очередь принимает эти импульсы, усиливает их и подает на считыватель, который отслеживает их количество. Ели в зоне действия датчика появляется препятствие, и часть импульсов не доходит до приемника, то выдается сигнал тревоги. Многим из нас еще со школьных уроков физики знакомы приборы, реагирующие на пересечение непрозрачным предметом светового луча. Такие приборы обычно состоят из источника света, часто простой лампочки и фотоприемника с усилителем, нагруженным на исполнительное устройство. Такие приборы широко используются для счета продукции на конвейерах заводов, в системах охранной сигнализации в турникетах метро, в приборах защитного отключения и во многих других местах.

При своей относительной простоте, приборам, построенным на базе лампочки накаливания и фотоприемника с усилителем, свойственен ряд недостатков – они отличаются низкой экономичностью, имеют значительные габариты, требуют дополнительную оптическую систему, плохо работают при наличии внешней засветки, имеют невысокую надежность и высокую вероятность ложных срабатываний. Кроме того, из-за использования диапазона видимого света такие устройства демаскируют себя, что затрудняет их использование в системах охраны.

Для устранения указанных недостатков разработчики профессиональных приборов такого класса в качестве источников используют излучатели, работающие в невидимом инфракрасном диапазоне которые излучают не непрерывный сигнал, а сигнал сложной формы. В приемниках используются специальные оптические фильтры, отсекающие мешающий сигнал видимого излучения, высокочувствительные PIN фотоприемники, усилители с АРУ и сложными системами фильтрации. Все эти меры позволяют создавать весьма надежные и эфф