На показане перетин багатожильного телефонного кабелю. Під впливом вібрації відбувається мікродеформація кабелю, і ізольовані провідники труться один об одного. В результаті на ізоляції наводиться об'ємний заряд, і на провідниках утворюється різниця потенціалів (трибоэффект|). Дешевий телефонний багатожильний кабель часто використовують як сенсор для вібраційної системи сигналізації. Це типовий приклад застосування як сенсор пристосованого кабелю. Не дивлячись на безліч недоліків, властивих таким системам, вони продовжують випускатися в нашій країні (системи "Арал", "Дельфін-М", "ДЕЛЬФІН-МП|", "Багульник" і ін.) і за кордоном ("FlexiguardTM" фірми Advance Perimeter System , "Intelli Flex" фірми Senstar-Stellar ).
Рисунок 12- Трібоеффект в багатожильному кабелі
За кордоном поширені системи з використанням спеціально розроблених коаксіальних сенсорних кабелів. Конструкція сенсорного кабелю IntrepidTM, що випускається фірмою SouthwestMicrowave. Два чутливі провідники вільно розміщуються в спеціальних поглибленнях в діелектриці усередині коаксіального кабелю, в якому створюється поле між центральним провідником і екраном(приймально-контрольну панель (рис.13) При зсуві тіла кабелю під впливом вібрації чутливі провідники, що володіють масою, залишаються на місці. Вони виявляються під впливом електричного поля, що змінюється, пов'язаного із зсувом тіла кабелю, і утворюється різниця потенціалів, яка сприймається аналізатором. Подібні сенсори відносяться до активних сенсорів, оскільки самі не генерують сигнал, а вимагають зовнішнього джерела сигналу або поля. Відношення сигналу до шуму і стабільність параметрів у подібних систем вище, ніж у систем, заснованих на трибоэффекті|.
Рисунок 13- Електростатичний сенсор вібрацій
Волоконно-оптичний кабель використовують як сенсор вібрацій як в Росії (наприклад, система "Ворон"), так і за кордоном ("IntelliField" фірми Senstar-Stellar , SouthwestMicrowave і ін.). Конструкція волоконно-оптичного кабелю показана на рис.13.
Рисунок 14- Волоконно-оптичний сенсор вібрацій:
а) конструкція кабелю; б) розповсюдження випромінювання
На рис.14 цифрою 1 позначений промінь інфрачервоного випромінювання, що зазнає повне внутрішнє віддзеркалення від внутрішніх стінок волокна і що розповсюджується в ньому практично без втрат. Так розповсюджується промінь по оптоволоконному кабелю у відсутність вібрацій. При дії на оптоволокно| вібрацій в крапці А виникає сила F, яка приводить до деформації оптоволокна|. Промінь 2, відобразившись від стінки в крапці А, падає на протилежну стінку під меншим кутом падіння. Відбувається розщеплювання променя, і він відображається <не повністю. Частина його енергії виходить за межі волокна і втрачається. При подальшому проходженні променя по оптоволокну| втрати збільшуються з кожним новим віддзеркаленням [10]. В результаті спостерігається ослаблення вихідного сигналу, що і фіксує аналізатор. Гідність волоконно-оптичних сенсорів полягає в нечутливості їх до змінних магнітних і електромагнітних полів, а недоліки пов'язані з тим, що вони є пристосованими сенсорами.
На рис.15 показана конструкція електродинамічного сенсорного кабелю альфи, спеціально розробленого фірмою Geoquip для виявлення вібрацій при захисті периметрів . У захисній оболонці кабелю розміщені два полімерні магніти. У їх магнітних зазорах укладені фторопластові трубки, в яких вільно переміщаються рухомі чутливі провідники. Для зменшення тертя трубки зсередини змащують силіконовим мастилом. При зсуві тіла кабелю під впливом вібрації переміщаються магніти, а провідники залишаються на місці, оскільки володіють масою. Під дією змінного магнітного поля в провідниках виникає електричний струм, який сприймається аналізатором. Цей сенсор є пасивним. Він не вимагає зовнішнього джерела електричної енергії, а сам генерує електричний струм. Чутливість електродинамічного сенсора дуже висока. Вона соізмеріма| з чутливістю капсуля мікрофону. Ці сенсори відрізняються високою стабільністю параметрів і забезпечують високе відношення сигналу до шуму, приведеного до входу аналізатора.
Рисунок 15- Електродинамічний сенсор вібрацій
Кабельні вібраційні сенсори звичайно кріплять безпосередньо до конструкцій огорожі. Загальні принципи монтажу кабельних систем приблизно однакові. Вони показані на рис.15-16.
Рисунок 16- Кріплення аналізатора до огорожі
Рисунок 17- Сполучення зон охоронної сигналізації периметра
Всі лінійні модулі кабельної системи (аналізатори, кінцеві коробки, сполучні коробки і ін.) кріплять безпосередньо до огорожі за допомогою гвинтів і планок. Сенсорний кабель кріплять до огорожі пластиковими стягуваннями, стійкими до ультрафіолетового випромінювання, через кожні 200 мм. Сигнальні кабелі кріплять до огорожі такими ж стягуваннями. До аналізатора кабелі підводяться знизу через герметичні введення. Корпус аналізатора заземляють, для чого використовують заземлювач|, який забивають в землю. У районах з невеликою висотою сніжного покриву сенсорний кабель звичайно прокладають по середній лінії огорожі. У північних районах рекомендується прокладати кабель на висоті до 1,5 м від рівня землі.
Одне з достоїнств кабельних вібраційних систем полягає в тому, що сенсорним кабелем можуть бути захищені ворота і хвіртки, що потрапляють в зону охорони. Для цієї мети використовують комплект для підключення сенсора до воріт, а на стулках воріт або хвіртки кріплять петлю сенсора. Один кінець петлі сенсора на стулці воріт за допомогою цього комплекту електрично з'єднується з сенсорним кабелем, прикріпленим до огорожі. Інший кінець петлі підключається до фидерному| кабелю, який пропускається під воротами по обвідній трубі і за допомогою другого комплекту підключається до петлі сенсора на другій стулці воріт. Петля сенсора на другій стулці воріт, у свою чергу, підключається до сенсора, прикріпленого до огорожі вже по іншу сторону воріт. Так утворюється безперервний ланцюг охоронної сигналізації в зоні.
Якщо потрібно відключити ворота від зони охорони, використовують перемикач обходу комір, який містить дистанційно керовані комутаційні ланцюги, що дозволяють виключити петлі сенсора на воротях із загального ланцюга охоронної сигналізації. У денний час, коли воротами користуються часто, їх відключають від системи охоронної сигналізації периметра, перекладаючи контроль воріт на систему контролю і управління доступом і систему телевізійного спостереження. У нічний час коміра знов включають в загальний ланцюг охоронної сигналізації периметра. Важливо відзначити, що система працюватиме ефективно, якщо механічні властивості воріт і огорожі ідентичні. Це відбувається у разі, коли вони виготовлені з однакового матеріалу і конструкції їх схожі. Слід врахувати, що щоб уникнути помилкових спрацьовувань системи від вібрацій, які можуть відбуватися при відкритті і закритті воріт, підключення петель сенсора на воротях до сенсорів на огорожі проводять на деякому видаленні від стійок воріт. Щоб зберегти однорідність чутливості системи на стиках окремих зон охоронної сигналізації, в місцях сполучення утворюють додаткові петлі сенсора,
Розглянуті кабельні вібраційні системи прості, не вимагають зони відчуження і зручні в монтажі. Вони широко використовуються для захисту периметра найрізноманітніших об'єктів: об'єктів, що особливо охороняються, промислових підприємств, електростанцій, посольств, приватних володінь. Більшість з них успішно діє в самих різних кліматичних умовах. |Надійна робота вібраційних систем з використанням сенсорних кабелів можлива лише при виконанні декількох обов'язкових умов: механічні властивості огорожі повинні забезпечувати розповсюдження механічних коливань; ці властивості повинні бути однорідні в межах зони охорони; властивості вживаної системи повинні бути такими, що сполучаються з властивостями огорожі; огорожа не повинна служити джерелом випадкових вібрацій. Остання умова означає, що огорожа повинна бути справною; сітчаста огорожа - туго натягнутої; з огорожі повинні бути видалені всі сторонні предмети, які під дією вітру можуть викликати вібрації (у тому числі і гілки дерев і чагарника, які можуть стосуватися огорожі). Очевидно, що висота огорожі повинна бути такий, щоб її неможливо було подолати без торкання.
2.5. Радіохвильові системи
Принцип дії радіохвильових систем полягає в наступному. На деякій відстані паралельно один одному прокладаються два кабелі (дві антени) спеціальної конструкції, наприклад, показаної на рис.19 а. Зазори між розрідженими дротами "екрану" своєрідного коаксіального кабелю утворюють щілинну антену. Один з кабелів служить передавальною антеною, інший - приймальною антеною. При збудженні першої антени високочастотними коливаннями вона починає випромінювати електромагнітне поле, що сприймається другою антеною. При цьому приймач, підключений до приймальної антени, приймає сигнал. Якщо в околиці двох антен з'являється тіло певного об'єму з діелектричною або магнітною проникністю, відмінною від проникності вільного простору, електромагнітне поле, що сприймається приймальною антеною, спотворюється (змінюється його амплітуда і фаза). Ця зміна детектує і аналізується приймачем-аналізатором. Якщо аналізований сигнал перевищує порогове значення, формується сигнал тривоги.
Розподіл електричної складової (Е) електромагнітного поля в околиці кабелів показаний на рис.19 Зона чутливості по модулю подібної системи в поперечному перетині кабелів приймає форму спотвореного еліпса з полюсами, співпадаючими з положеннями кабелів. Максимальна чутливість системи лежить в площині, перпендикулярній площині розташування кабелів, співпадаючій з центральною віссю. Мінімальна чутливості системи знаходиться в площині розташування кабелів.
Рисунок 18- "Кабель витікаючої хвилі" - щілинна антена:
а) конструкція кабелю;
б) розподіл складової Е електромагнітного поля
При реалізації охоронних радіохвильових систем кабелі розташовують скритно в стіні або огорожі у вертикальній площині (рис.19 а); у землі в горизонтальній площині (рис.19 б); або в площині, похилої (один кабель в землі, інший - в огорожі).
Рисунок 19- Розташування кабелів радіохвильової охоронної системи:
а) у огорожі;
б) у землі
Реальна картина розподілу зони чутливості, звичайно, відрізняється від картин, зображених на рис.19. Поле спочатку спотворюється із-за впливу матеріалу огорожі і шару землі. Для зменшення впливу цих матеріалів на зону чутливості, особливо з урахуванням сезонних і погодних змін властивостей матеріалів, кабелі укладають в порожнисті труби, щоб стабілізувати умови в самій ближній до кабелів зоні. Подібні системи настроюють так, щоб зона чутливості при укладанні кабелів в землі доходила до зростання людини, що йде (1,5-1,8 м). Відстань між кабелями в цьому випадку лежить в межах двух-трох| метрів.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
