Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Емкостные устройства для технических средств охраны

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Емкостные устройства для технических средств охраны

В.И. Яцков
Технический директор ООО "Лилана"

Технических средств охранной сигнализации с емкостным устройством существует множество, и все они содержат:

  • чувствительный элемент (ЧЭ), изготавливаемый из токопроводящих конструкций в виде антенны из провода, проволочного полотна, сетки, решетки и т.д., изолированных от земли и реагирующих на изменение окружающей среды;
  • анализатор, реагирующий на изменение емкости ЧЭ в текущем времени и формирующий уровень порога чувствительности, при котором изменение емкости ЧЭ является запредельным и вызванным нарушителем;
  • выходное устройство, фиксирующее созданный порог чувствительности анализатором, формирующим сигнал тревоги.

Группы емкостных устройств

Можно выделить три группы всех известных емкостных устройств, в которых чувствительными узлами являются:

  • дифференциальный трансформатор с подключенными к нему ЧЭ;
  • генератор частоты с включенным в его частотозадающую цепь ЧЭ;
  • собственно анализатор с подключенным входом к ЧЭ и к выходу генератора.

Первая группа устройств имеет одно преимущество, заключающееся в том, что гальваническая развязка между ЧЭ и анализатором осуществляется трансформатором, позволяющим в некоторой степени защитить устройство от части электрических помех, но не от грозовых и других электрических разрядов. При этом дифференциальный трансформатор требует наличия двух чувствительных элементов и их соответствующей симметрии, что усложняет расчет ЧЭ и приводит к нестабильной работе всего устройства в случае изменения диэлектрической проницаемости диэлектрика, которым является окружающая среда ЧЭ и его изоляторы. По этой причине в руководствах по эксплуатации таких устройств оговаривается допустимая разница в количестве и распределении изоляторов на флангах ЧЭ. Ложное срабатывание устройств может быть вызвано неравномерностью посадки птиц на флангах ЧЭ и неравномерностью выпадающих осадков, особенно при обледенении и буранах в зимнее время, а также при потере изоляционных свойств изоляторов в результате эксплуатации и старения.

Вторая группа устройств может иметь один или два чувствительных элемента, расположенных на флангах периметра, при этом особых требований к симметрии ЧЭ не предъявляется, но необходимо предусмотреть гальваническую развязку ЧЭ (например, емкостную) и соответствующую грозозащиту.

Третья группа устройств практического применения не имеет и по этой причине в данной статье не рассматривается.

Обработка сигнала

Первые две группы емкостных устройств находят практическое применение. Их анализаторы осуществляют как аналоговую, так и цифровую обработку сигнала, сформированного чувствительными узлами в совокупности с чувствительными элементами. Устройство с цифровой обработкой сигнала имеет существенные преимущества в сравнении с устройством с аналоговой обработкой сигнала. Это преимущество заключается в следующем: в чувствительном элементе, как в приемной антенне, индуктируются все промышленные и атмосферные помехи, в том числе и радиоволны.

При аналоговой обработке полезные сигналы, сформированные в чувствительных узлах, должны быть отфильтрованы от сигналов помех, для чего необходимы соответствующие фильтры. После фильтрации полезные сигналы поступают на усилитель. Так как величина входного сигнала у различных видов антенн с разной чувствительностью при различных погодных условиях меняется в широких пределах, то нормальная работа усилителя может быть только с очень надежной автоматической регулировкой усиления, что не всегда обеспечивается в предлагаемых конструкциях устройств. Когда входной сигнал становится запредельным для усиления, то усилитель и тракт обработки его выходного сигнала приходят к насыщению и формированию ложного тревожного сигнала. Для исключения ложного срабатывания в конструкциях таких устройств предусматривается регулировка чувствительности на случай изменения погодных условий. Как правило, это производится только тогда, когда начинают появляться ложные тревоги Приборы с аналоговой обработкой достаточно сложны, требуют тщательной настройки при производстве, а также обслуживания специалистами с хорошей квалификацией и опытом работы.

При цифровой обработке усилитель сигнала не применяют, так как в этом нет необходимости, поскольку емкость ЧЭ преобразуется в цифровой коде последующей его цифровой обработкой в тревожный сигнал в том случае, если емкость ЧЭ выходит за пределы границ установленного порога чувствительности. Не требуется и применение фильтров. Причем цифровая обработка кодовых сигналов позволяет осуществлять автоматическую адаптацию устройства под чувствительный элемент и к внешнему воздействию окружающей среды и ограничивается лишь максимальной емкостью ЧЭ. Следует помнить, что чувствительность приборов с аналоговой обработкой сигналов зависит как от емкости ЧЭ, так и от усилителя с его трактом преобразования сигнала, тогда как чувствительность приборов с цифровой обработкой (при правильном построении логики преобразования емкости) зависит только от величины емкости ЧЭ.

Емкость ЧЭ

Существует предел емкости ЧЭ, при котором невозможно получить информацию о достоверности сигнала нарушения на охраняемом объекте, так как с увеличением емкости ЧЭ уменьшается его чувствительность к внешним воздействиям, что подтверждается известной формулой параллельного соединения конденсаторов. Однако многие производители в рекламных листах указывают чувствительность своих устройств не относительным изменением емкости ЧЭ (имеющего максимально возможную емкость для своего устройства, при которой обеспечивается достоверная информация при определенных условиях эксплуатации), а указывают лишь на факт прикосновения рукой в резиновой перчатке человека, стоящего на резиновом коврике.

При такой рекламе эксплуатационнику непонятно, какой емкостью должен обладать ЧЭ, чтобы злоумышленник не мог преодолеть охраняемый рубеж, не касаясь ЧЭ или касаясь его одеждой.

Особенности ИСТРУМ-06Е

Новинкой в этой области является ИСТРУМ-06Е -емкостной извещатель, использующий цифровой способ формирования и обработки тревожного сигнала. Отличительные особенности: не требуется настройка и подстройка под величину емкости ЧЭ; порог чувствительности устанавливается заранее; 3 степени защиты от грозовых разрядов, не вызывающих ложного срабатывания; возможность задания скорости настройки и подстройки под окружающую среду.

Охрана периметра обеспечивается при емкости ЧЭ 40 000 пФ и изменении ее на 0,125%.

Описание прибора можно найти в рубрике "Новые продукты" каталога "Системы безопасности-2008" или на сайте компании производителя.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #6, 2007
Посещений: 11126

  Автор

 

Яцков В.И.

Технический директор 000 "Лилана"

Всего статей:  1

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций