Hệ thống bảo vệ chu vi bằng cảm biến rung

Hệ thống rung là hệ thống bảo vệ chu vi bề mặt, tức là những cái được đặt trên bề mặt của bạt hàng rào và theo dõi tình trạng của nó. Chúng có hiệu quả để phát hiện việc vượt qua hàng rào khi vi phạm, leo trèo và bất kỳ ảnh hưởng cơ học nào khác lên bạt hàng rào, tức là báo động xảy ra do sự tiếp xúc của kẻ xâm nhập với hàng rào chu vi.

Các hệ thống này có thể là cáp (khi phần tử nhạy cảm chính là cáp) hoặc điểm (khi phần tử nhạy cảm chính là một cảm biến ở dạng cảm biến địa chỉ).

Hệ thống dây được đặt dọc theo toàn bộ chiều dài của hàng rào theo chu vi, hệ thống điểm – trên mỗi phần của hàng rào với khoảng cách lên đến 6 mét so với nhau.

Thông thường, cảm biến định địa chỉ cũng được kết nối bằng cáp (bus giao diện RS-485 và nguồn điện, cũng có cảm biến rung địa chỉ không dây, nhưng có rất ít loại trên thị trường). Các hệ thống như vậy có cấu trúc liên kết vòng, cáp rung hoặc cảm biến rung được kết nối với bộ điều khiển xử lý dữ liệu từ các phần tử nhạy cảm.

Để cải thiện độ chính xác của việc phát hiện xâm nhập, chu vi của đối tượng được chia thành các khu vực, được bảo vệ bởi một dây cáp riêng biệt. Về mặt này, các cảm biến địa chỉ chính xác hơn, vì chúng có thể được lắp đặt trên mỗi khoảng của hàng rào.

Trước đây, có một định kiến ​​rằng do độ nhạy cao của cảm biến rung động, các hệ thống như vậy không thể được sử dụng gần đường ray xe lửa hoặc đường cao tốc có giao thông đông đúc, tức là nơi có thể thêm nhiễu rung nền từ môi trường.

Tuy nhiên, các bộ điều khiển hiện tại có thể hoạt động trong các điều kiện như vậy với các cài đặt phù hợp. Bạn cũng cần hiểu rằng rung động nền liên tục là thứ mà hệ thống có thể lọc ra, nhưng rung động đột ngột trong gió vuông, đây là yếu tố có thể đưa ra cảnh báo sai cho hệ thống rung.

Khi sử dụng hệ thống rung động trên hàng rào kiên cố với nền móng sâu, phải thấy trước rằng hệ thống có thể phản ứng với các rung động địa chấn. Những thứ kia. một cách tiếp cận khác biệt để lựa chọn các hệ thống bảo vệ vật lý và kỹ thuật cho vành đai là quan trọng, có tính đến cả điều kiện thời tiết và tình hình địa chấn trong khu vực và vị trí của cơ sở. Cảm biến rung động trên máy đo gia tốc không hoạt động tốt trên bề mặt gỗ vì gỗ hấp thụ rung động tốt.

Hệ thống rung có một điểm cộng rất lớn các cảm biến không nhạy cảm với điều kiện thời tiết, sưởi ấm vào mùa lạnh có thể chỉ được yêu cầu đối với bộ điều khiển xử lý dữ liệu. Bức xạ điện từ mạnh hoàn toàn không phải là một trở ngại. Mưa axit, tuyết cao vài mét sẽ không lấy đi bất cứ thứ gì từ chúng.

Các hệ thống như vậy hoàn toàn không quan tâm đến môi trường và bức xạ điện từ. Không yêu cầu bảo trì liên tục bởi các chuyên gia có trình độ cao. Ví dụ, có khả năng được lắp đặt ẩn bên trong hàng rào, không giống như hệ thống dầm, kẻ xâm nhập thậm chí sẽ không biết rằng chu vi được bảo vệ theo cách này.

Hệ thống rung theo nguyên tắc hoạt động của phần tử nhạy cảm là:

  • Sợi quang
  • Điện ma sát
  • Gia tốc kế

Sợi quang

Hệ thống an ninh chu vi cáp quang sử dụng sợi quang làm cáp cảm biến, phải được gắn trên hàng rào. Tại độ biến dạng nhỏ nhất của sợi cáp, bước sóng của chùm sáng truyền qua sợi cáp thay đổi.

Thiết bị nhận sẽ ghi lại những thay đổi này và tùy thuộc vào cài đặt, sẽ tạo ra một cảnh báo. Ban đầu, hệ thống cáp quang là hệ thống kiểu vùng dựa trên sợi quang đa mode. Họ đã cho thấy hiệu quả của họ, nhưng có một số hạn chế.

Mỗi đoạn của sợi quang là một cảm biến, do đó, chu vi được bảo vệ được chia thành các vùng từ 100-250 mét, trong đó số lượng sợi cần thiết được hàn. Theo đó, chỉ cần độ chính xác trăm mét là đã có thể xác định được vị trí va chạm, còn phải tiến hành xé sợi theo chu vi. Ngoài ra, độ nhạy không đủ của phương pháp này không cho phép nó được sử dụng khi đặt trong đất.

Bước tiếp theo trong sự phát triển của công nghệ là máy đo phản xạ mạch lạc. Phần tử nhạy cảm của cảm biến là cáp quang đơn mode thông thường, với độ nhạy cao, cho phép bạn loại bỏ rung động từ mỗi mét sợi quang với tần số lên đến 10 kHz.

Một đặc điểm của các hệ thống như vậy là việc lắp đặt cáp đơn giản, nhưng độ phức tạp và chi phí cao của thiết bị đầu cuối. Do đó, loại hệ thống này có lợi thế kinh tế khi sử dụng trên các chu vi mở rộng từ 2 km trở lên.

Có những bộ điều khiển yêu cầu lắp đặt trên hàng rào, nhưng cũng có những bộ điều khiển có thể được lắp đặt cách chu vi lên đến 20 km, tức là trên hàng rào chính nó sẽ chỉ có một dây cáp quang có thể được ẩn.

Hệ thống cáp quang có thể được sử dụng trong môi trường dễ nổ hoặc dễ cháy, vì chỉ một tín hiệu ánh sáng truyền trong cáp nhạy cảm nằm ngay xung quanh chu vi và tất cả các bộ phận dẫn điện và dẫn điện có thể được di chuyển ra khỏi vùng nguy hiểm.

Cáp quang cũng không nhạy cảm với bức xạ điện từ, các hệ thống như vậy có thể được sử dụng gần đường dây điện hoặc trong các trạm biến áp điện.

Có thể sử dụng làm cảm biến một trong các lõi của cáp quang đã được đặt sẵn (các lõi còn lại được sử dụng cho mục đích dự định của chúng cho tín hiệu viễn thông ở chế độ bình thường). Ngoài ra, hệ thống cáp quang có thể được sử dụng trong lòng đất để ghi lại chuyển động của người và thiết bị, trong khi hệ thống sẽ được ẩn hoàn toàn khỏi kẻ tấn công.

Thuận lợi

  • Độ nhạy cao của cáp quang đối với rung động
  • Việc sử dụng quang học không chỉ có thể thực hiện được trên hàng rào, các hệ thống như vậy có thể được gắn ở độ sâu nông và phản ứng với chuyển động của người hoặc thiết bị trong khu vực được bảo vệ
  • Có thể cài đặt ẩn
  • Cáp quang không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết và bức xạ điện từ, có thể sử dụng trong môi trường nguy hiểm (khu vực nguy hiểm cháy nổ)
  • Không cần cài đặt bộ điều khiển máy phân tích trên hàng rào
  • Một máy phân tích có thể xử lý tới 5 km (và một số hơn nữa) chu vi.
  • Bạn có thể sử dụng đường truyền cáp quang của hệ thống giám sát video

Bất lợi

  • Cáp đắt tiền
  • Yêu cầu nhân viên có trình độ để thiết lập và bảo trì
  • Không thích hợp cho tất cả các hàng rào. Cần có cách tiếp cận có trách nhiệm đối với việc lựa chọn hàng rào để loại trừ các báo động sai liên quan đến sự dao động của hàng rào trong các tình huống không liên quan đến nỗ lực xâm nhập (điều kiện thời tiết, địa chấn, v.v.), chẳng hạn. , không thích hợp cho một liên kết chuỗi.

Điện ma sát

Nguyên lý hoạt động của các cảm biến dựa trên hiệu ứng ba điện , cụ thể là hiện tượng tiếp xúc giữa bề mặt của vật dẫn và chất điện môi phân bố dọc theo chiều dài của cáp. Cáp nhạy đặc biệt được sử dụng làm cảm biến, bản thân cảm biến được lắp đặt trong một bộ xử lý tín hiệu riêng biệt (BOS), có thể kết nối 1 hoặc 2 vòng cáp nhạy có độ dài khác nhau, thường là 200 – 500 m, có thể kết nối với

chu vi rung áp điện máy dò có đặc điểm tương tự. Nguyên lý hoạt động của chúng dựa trên một hiệu ứng vật lý khác, nhưng nhìn chung bạn có thể xếp chúng vào cùng một loại.

Hệ thống rung động ba điện cũng có thể được sử dụng để báo hiệu nỗ lực đào trong khu vực được bảo vệ của chu vi. Vùng phát hiện được hình thành bởi một geophone được lắp đặt trong lòng đất, được làm bằng một loại cáp ba điện đặc biệt.

Hệ thống tribo và áp điện là những hệ thống phổ biến nhất và rẻ nhất ở nước ta, vì công nghệ đã phát triển từ lâu và đơn giản bằng hai xu. Thông thường, trên các đối tượng được sử dụng như một dòng bảo vệ phụ trợ.

Tích hợp với hệ thống giám sát video cũng được yêu cầu để loại bỏ cảnh báo giả, nhưng, như với hệ thống cáp quang, có thể sử dụng một hoặc nhiều camera PTZ có độ phân giải cao với ống kính zoom. Không phải cho tất cả các hàng rào.

Thuận lợi

  • Chi phí thấp so với các hệ thống an ninh vành đai khác
  • Không nhạy cảm với điều kiện thời tiết, BOS và cáp nhạy cảm không yêu cầu sưởi ấm, không có yêu cầu về điều kiện sử dụng (thiếu thảm thực vật, độ cao của cỏ hoặc lớp phủ tuyết, v.v.)
  • Không nhạy cảm với bức xạ điện từ và nhiễu liên quan
  • Có thể được sử dụng trong đất
  • Không yêu cầu trình độ cao để cài đặt và cấu hình
  • Có nhiều lựa chọn cho thiết bị do Nga sản xuất, phù hợp với yêu cầu thay thế nhập khẩu tại doanh nghiệp.
  • Hầu như miễn phí bảo trì

Nhược điểm

  • Độ chính xác thấp của phát hiện điểm vi phạm chu vi
  • Cần lắp đặt BOS trên hàng rào (hoặc gần) khoảng 500 m một lần (tùy thuộc vào thiết bị)
  • Độ nhạy thấp hơn hệ thống cáp quang
  • Yêu cầu cao về chất lượng của hàng rào lưới; lực căng khuyến nghị của lưới ít nhất là 70 kg. Không phải hàng rào lưới nào cũng đáp ứng được những yêu cầu như vậy.
  • Hàng rào phải chịu được tải trọng gió, nếu gió làm hàng rào lắc lư, điều này sẽ dẫn đến báo động giả.
  • Hàng rào phải có cùng thiết kế trong suốt và phải được làm bằng vật liệu giống nhau, như trong trường hợp tác động vào các phần khác nhau của hàng rào không đồng nhất, máy dò sẽ tạo ra các tín hiệu khác nhau, dẫn đến báo động sai.
  • Để lắp đặt trên hàng rào bê tông hoặc gạch, cần phải hoàn thành các đỉnh báo hiệu đặc biệt trên hàng rào. Nếu không có chúng, việc sử dụng cảm biến ba điện là không thể.
  • Chiều dài tối đa của chu vi không quá 2000 mét

Gia tốc kế

Một cảm biến với một bộ vi xử lý và một gia tốc kế được sử dụng như một phần tử nhạy cảm. Gia tốc kế là một thiết bị đo hình chiếu của sự chênh lệch giữa gia tốc của một vật và gia tốc trọng trường lên một trục.

Theo nguyên tắc, gia tốc kế là một khối lượng nhạy được cố định trên lò xo, độ lệch của khối lượng so với vị trí ban đầu khi có gia tốc mang thông tin về độ lớn của gia tốc này. Gia tốc kế được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán rung động và bây giờ cũng được sử dụng trong các hệ thống bảo vệ chu vi.

Gia tốc kế được sử dụng trong cảm biếN. Các cảm biến là một thiết bị điện tử rời trong một vỏ kín. Có dây (giao diện RS-485 tiêu chuẩn) hoặc không dây (và điều này đã được tiến bộ, bởi vì tất cả các phiên bản trước của hệ thống rung sử dụng hàng km cáp nhạy cảm).

Các cảm biến không thể tự hoạt động, cần có bộ điều khiển để xử lý dữ liệu. Trong trường hợp hệ thống có dây, một bộ điều khiển xử lý dữ liệu từ hai vòng lặp với độ dài từ 300 đến 1500 mét, mỗi vòng có thể bao gồm từ 50 đến 350 cảm biến. Độ chính xác của việc xác định vị trí của một nỗ lực thâm nhập lên đến 3 mét.

Bộ điều khiển xử lý dữ liệu được lắp đặt trong nhà ở ngoài trời trên hàng rào được bảo vệ hoặc gần nó. Vỏ cũng chứa một nguồn điện và một bình acquy 12V để hoạt động không bị gián đoạn trong trường hợp mất nguồn điện chính, và đối với những khu vực có khí hậu lạnh, còn có hệ thống sưởi ấm tự động.

Trong trường hợp của hệ thống không dây, các cảm biến được lắp đặt trên hàng rào không cần đường giao tiếp và được trang bị pin để hoạt động tự động, tần số vô tuyến được sử dụng để truyền dữ liệu.

Hệ thống hoạt động trên nguyên tắc chuyển tiếp tuần tự tín hiệu vô tuyến từ cảm biến này sang cảm biến khác. Nếu một trong số chúng bị lỗi, tín hiệu sẽ được truyền đến cái tiếp theo ở khoảng cách lên đến 20 mét. Mỗi cảm biến có một ID duy nhất và truyền dữ liệu đến bộ phận giám sát, được lắp đặt ở cuối đường dây. Có thể kết nối tối đa 600 cảm biến với một đơn vị giám sát.

Hệ thống yêu cầu một đơn vị phân tích (bộ điều khiển trung tâm để xử lý dữ liệu) có thể kết nối tối đa 4 đơn vị giám sát trong trường hợp cần bảo vệ một chu vi dài. Có thể sử dụng bất kỳ giao diện nào để truyền dữ liệu đến bộ điều khiển trung tâm từ thiết bị giám sát: RS-485 / LAN / TCP / IP.

Nếu thiết bị giám sát được lắp đặt trên hàng rào, cần phải có vỏ bọc nhiệt kín có hệ thống sưởi vào mùa lạnh.

Hệ thống an ninh chu vi có dây và không dây dựa trên gia tốc kế phù hợp hơn với các đối tượng vừa hoặc nhỏ, vì chúng đòi hỏi chi phí lắp đặt (không chỉ kéo cáp mà còn cài đặt và cấu hình cảm biến). Hệ thống như vậy là hoàn hảo để bảo vệ cổng, cổng, hàng rào mặt cắt.

Ưu điểm

  • Cả hai hệ thống an ninh chu vi có dây và không dây dựa trên gia tốc kế đều có sẵn
  • Độ nhạy cao của cảm biến
  • Hệ thống rời rạc, bán kính phát hiện cảnh báo lên đến 3 mét
  • Thích ứng với điều kiện khí hậu, bạn có thể lọc ra các kết quả dương tính giả do thời tiết
  • Không nhạy cảm với bức xạ điện từ
  • Có thể được lắp đặt gần đường ray xe lửa, đường cao tốc, đường dây điện, v.v., bộ phân tích thông minh có thể lọc ra tiếng ồn xung quanh

Nhược điểm

  • Yêu cầu trình độ thiết lập và cài đặt, đặc biệt là trong trường hợp hệ thống không dây
  • Cần có vỏ nhiệt cho bộ điều khiển hiện trường (hoặc bộ giám sát)
  • Giá cao

THÔNG TIN LIÊN HỆ

Công ty TNHH thiết bị tự động HI-TECH

Các tin khác