Охранные датчики разбития стекла – дешево и эффективно для безопасности

Опубликовано: 02.02.2017

В системах охранной сигнализации применяются различные типы датчиков. Одним из важных элементов системы является датчик разбития стекла. Такое устройство само по себе полностью не решает проблемы, связанные с организацией  безопасности конкретного объекта, поэтому является прибором, который обязательно должен дублироваться другими охранными извещателями.

Принцип действия и конструкция

Датчики, срабатывающие при разбитии оконного стекла или витрины, относятся к группе акустических датчиков. В момент разбивания стекла возникает характерный звук сложного спектра, представляющий собой пакет из большого количества частот, находящихся в определённой полосе звукового диапазона.

Акустический датчик разбития стекла состоит из следующих элементов:

• Микрофон
• Усилитель
• Полосовой фильтр
• Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП)
• Блок обработки сигнала
• Реле

В процессе разрушения стекла, первоначально происходит его ударная деформация, при этом на очень короткое время возникают низкочастотные колебания. Через доли секунды стекло рассыпается на осколки с появлением высокочастотного спектра с максимумом на уровне  4-5 кГц. Слабый сигнал с микрофона усиливается и поступает на полосовой фильтр, который пропускает довольно узкий частотный спектр. Фильтр обрезает все частоты выше 10 кГц. Далее в АЦП осуществляется преобразование аналогового сигнала в цифровую форму для дальнейшей обработки микроконтроллером. Цифровой сигнал обрабатывается по определённому алгоритму с выделением частотного компонента свойственного именно разбитию стекла.

Здесь важнейшую роль  играет низкочастотная составляющая, переходящая в высокочастотную и сложный спектр сигнала. Анализируются частоты 140 Гц и 4000-5000 кГц и временной промежуток между ними.

Подача сигнала тревоги

Благодаря такой обработке сигнала акустический датчик разбития стекла не отреагирует на разбитие стеклянной посуды или другие похожие звуки. После того как микропроцессор идентифицировал звук как следствие от разбития стекла, включается реле разрывающее цепь охранного шлейфа и подаётся сигнал тревоги.

Для тестирования акустических датчиков в автономном режиме на крышку корпуса выведены зелёный и красный светодиоды, которые обозначают соответственно «дежурный режим» и «тревога». Акустические устройства после подачи сигнала тревоги должны автоматически вернуться в дежурный режим, за время не более 30 сек.

Недорогие акустические  датчики работают только на аналоговом принципе. В них отсутствует микропроцессор, а выделение звука, осуществляется с помощью частотных фильтров и селективного усилителя. Такому устройству свойственны многочисленные ложные срабатывания от похожих по спектру звуков, поэтому их часто деактивировали и отключали от шлейфа охранной сигнализации.

В настоящее время такие акустические датчики считаются устаревшими и практически не применяются.

Характеристики звуковых датчиков

Несмотря на общий принцип работы, акустические датчики отличаются между собой некоторыми параметрами, к которым относятся:

• Площадь помещения (S), блокируемая одним датчиком
• Максимальное расстояние (L) действия датчика
• Толщина стекла
• Рабочая температура

Кроме того при установке таких датчиков следует учитывать наличие жалюзи, светоотражающих или тонированных плёнок на стекле, которые могут исказить акустическую картину и привести к некорректной работе извещателя. Более простые модели имеют только два уровня чувствительности – высокий и низкий, которые выбираются установкой перемычек. Дорогие модели позволяют очень точно настроить датчик на тип стекла установленного в помещении, поэтому тестирование и подключение  датчика разбития стекла  может осуществляться только специалистами охранной структуры.

Другие типы датчиков

Кроме акустических устройств, в системах охранной сигнализации  могут применяться извещатели, работающие на другом принципе. Это пьезоэлектрические приборы. Непосредственно на стекло, специальным клеем прикрепляется небольшая пластмассовая коробочка. Там расположен пьезокерамический элемент, схема обработки сигнала и оптоэлектронное реле. Такой датчик может срабатывать даже при ударах по стеклу. В схеме обработки ведётся подсчёт числа импульсов, поэтому одиночный удар не вызовет срабатывания устройства. Поскольку охранные датчики установленные на стёкла выглядят не эстетично и нарушают дизайн, они используются достаточно редко.

Акустические извещатели

Астра-С

• Тип – акустический извещатель
• Назначение – работа в отапливаемом помещении
• Радиус действия – 6 метров
• Зона обнаружения — 120⁰
• Стекло от 2,5 до 8,0 мм
• Точка установки – стена, потолок
• Цена – 610 рублей

DSC LC-105 GB

• Тип – датчик разбития
• Радиус действия – до 10 метров
• Полностью цифровая обработка сигнала
• Точка установки – стена
• Толщина стекла от 2,0 до 10 мм
• Цена – 1100 рублей

Благодаря двухканальной обработке сигнала этот датчик реагирует на резку стекла алмазом на расстоянии до 3-х метров. Все акустические датчики могут работать в шлейфах охранной сигнализации с любыми приёмно-контрольными приборами. Питание извещателей осуществляется напряжением от 9 до 14 В. Для точной настройки и проверки акустических датчиков разбития следует использовать специальный тестер AFT-100 с выбором типа стекла.