hitsec logo
8-800-775-82-95

Звонок по России бесплатный

telefon header icon
Москва: +7 (495) 789-89-50
Санкт-Петербург: +7 (812) 677-91-94
pic gif pic gif

Революция в обнаружении проникновения на охраняемый объект

Доктор Фалк Херманн (Falk Herrmann) раскрывает секреты детекторов движения
Professional Series Bosch!

Введение

Через всю историю развития детекторов обнаружения движения красной нитью проходит проблема получения быстрого и надежного отклика на проникновение нарушителя на объект при минимизации вероятности ложной тревоги. Многочисленные производители охранного оборудования за прошедшие годы проделали огромную работу для оптимизации обнаружения при одновременном снижении вероятности ложного срабатывания. Однако, только новые датчики движения Professional Series Bosch раз и на всегда закрыли эту проблему, совершив революционный прорыв в технологии обнаружения проникновения. В этой статье мы раскроем секрет примененных в них инновационных технологий, а также того, что делает датчики Bosch максимально простыми и удобными в установке и эксплуатации.

Технология TriFocus повергает зеркальную оптику наземь

Суть новой патентованной технологии TriFocus состоит в применении в детекторах трех прецизионных линз Френеля и двух независимых пироэлементов одновременно, так как это показано на рис. 1 слева. Такая инновация позволяет получить максимальное оптическое усиление ИК сигнала от объекта при практически полной очистке сигнала от шумов за счет применения специальной цифровой обработки сигнала Sensor Data Fusion (о ней мы подробно расскажем в следующем разделе).

TriFocus image 1

Линзы с тремя различными фокусными расстояниями в TriFocus оптимизированы таким образом, чтобы перекрывать все пространство вокруг детектора. Ближний диапазон, включая всю зону под детектором, закрывает самая короткофокусная линза. Соответственно, средний диапазон перекрывает линза с большим фокусным расстоянием, а самая длиннофокусная линза обеспечивает надежную работу в дальней зоне. Использование трех линз позволяет практически исключить наличие «щелей» между зонами обнаружения и обеспечить крайне высокую плотность покрытия – 86 зон в 11 плоскостях.

Такая высокая плотность покрытия существенно упрощает настройку детектора – она попросту больше не нужна, поскольку в диапазоне высот установки от 2 до 3 метров и независимо от размера помещения (в пределах дальности действия датчика) весь объем перекрывается в любом случае, что и показано на рис.1 справа.

Простой дип-переключатель позволяет перевести детектор в другую группу детекторов малого радиуса действия с зоной покрытия 7.5 метров. Инсталлятор может иметь при себе меньше наименований детекторов и , в то же время, избежать проблем, которые часто появляются при использовании детекторов движения большого радиуса действия в маленьких помещениях.

Для понимания физической основы высокого оптического усиления системы TriFocus уместно привести сравнение с объективом для телекамеры. Эффективность усиления линзы и в том и другом случае зависит от относительного отверстия, т.е. отношения ее фокусного расстояния к диаметру – чем оно меньше, тем больше «чувствительность» линзы, тем более слабые сигналы она способна передавать на сенсор с усилением, достаточным для его надежной работы. Прежде, производители, желая перекрыть одной линзой больший диапазон, скажем от 0 до 15 метров, вынуждены были увеличивать ее «относительное отверстие», теряя в оптической чувствительности. С применением трех разных линз в TriFocus все радикально изменилось – датчики легко работают на расстояниях до 18 метров и при этом обеспечивают максимальную пространственную чувствительность.

Прежде всегда считалось, что большее усиление всегда обеспечивает более дорогостоящая зеркальная оптика и поэтому именно она применялась для наиболее трудных случаев. Однако, своей новой технологией TriFocus Bosch полностью опроверг это мнение! Посмотрите на рис.2 и Вы будете удивлены: справа на нем приведен ИК-образ объекта от продвинутой зеркальной системы, а слева от системы линз TriFocus. Дальнейшие комментарии, как говорится, излишни.

TriFocus image 2

Таким образом технология Bosch обеспечила лучшее качество картинки, чем зеркальная, сохранив и приумножив такое преимущество линзовых систем, как высокая плотность каналов обнаружения, а так же их точность настройки и устойчивость от загрязнений поверхности оптического элемента.

Как технология Sensor Data Fusion позволяет избавиться от шумов

В существующих комбинированных ИК/микроволновых детекторах, решение о тревоге принимается по наличию независимых сигналов от каждого канала обнаружения, т.е. сигнал тревоги формируется если движение обнаружено как ИК так и СВЧ каналами. Однако, задумались разработчики Bosch, при таком подходе к снижению вероятности ложной тревоги, можно сделать еще больше каналов обнаружения внутри датчика. Так появилась новая технология Sensor Data Fusion.

Sensor Data Fusion оперирует сигналами не от двух, как это было раньше, а от пяти независимых сенсоров: двух пироэлементов, температурного сенсора, сенсора белого света и (в некоторых моделях) СВЧ сенсора. Именно на основе анализа сигналов от всех этих сенсоров одновременно высокопроизводительный процессор, интегрированный в детектор, использует специальные алгоритмы и принимает решение о наличии тревожной ситуации.

Применение такой технологии позволяет минимум на 35 процентов улучшить характеристики обнаружения и одновременно снизить до минимума уровень вероятности ложной тревоги. В то же самое время она позволяет получить принципиально новые функциональные возможности, которые мы попробуем описать ниже.

TriFocus image 3

СВЧ сенсор с адаптивной настройкой диапазона

Это новая запатентованная функция относится к давно известной слабости микроволновых детекторов движения, работа которых основана на Доплеровском сдвиге частоты отраженного сигнала от движущегося объекта. Уровень сигнала в таких устройствах обычно сильно зависит от расстояния до объекта вследствие рассеивания энергии по пути распространения излучаемой волны. Конечно, чувствительность детектора можно подстроить для обнаружения человека с «усредненными» параметрами. Однако, в этом случае, небольшие объекты около детектора (например, насекомые или птицы) могут вызвать такую же реакцию как человек, двигающийся вдалеке. С другой стороны, удаленные объекты, являющиеся хорошими «отражателями» излучаемых волн (например, большие машины) могут сделать сигнал от человека практически неразличимым на своем фоне. Все это может легко привести к ложному срабатыванию и обычно из этой ситуации выходят путем введения дополнительного ИК сенсора. Однако, общая эффективность работы детектора при этом все равно снижается, поскольку мы ищем компромисс между обнаружением объекта и возможностью ложной тревоги.

В случае применения технологии Sensor Data Fusion это ограничение легко преодолевается. При использовании двух ИК каналов и СВЧ канала одновременно, чувствительность микроволновой секции можно автоматически адаптивно подстраивать на основе информации о цели, поступающей от ИК сенсоров. С такой технологией удается отличить человека от большой машины на расстоянии до 30 метров от передней панели детектора!

Активное подавление белого света

Подавление ложной тревоги при воздействии ярких источников белого света на ИК детектор является общим требованием для систем безопасности. Подобными источниками могут являться фары проезжающих автомобилей или, что более важно, строб-лампы самой системы сигнализации. Традиционно применяются различные методы решения этой проблемы, связанные с применением специальных фильтров или внедрением специальных пигментов в материал линзы. Однако, все эти методы приводят и к одновременному ослаблению полезного ИК сигнала. Кроме этого здесь всегда есть некоторые предельные уровни засветки, после которых часто возможно ложное срабатывание.

Датчики Professional Series Bosch абсолютно свободны от всех этих ограничений. Технология Sensor Data Fusion использует выделенный сенсор, который специально призван определять сигналы от источников яркого белого света. При этом нет никакой необходимости ухудшать параметры обнаружения основной ИК секции.

Динамическая компенсация температурыы

Компенсация фоновой температуры является важной составляющей технологии детекторов движения. Пироэлемент выдает сигнал, величина которого пропорциональна разнице между температурой объекта и окружающей среды. Как известно, типичная температура тела человека составляет порядка 36 градусов Цельсия. Когда температура окружающей среды приближается к этой величине (а это вполне возможно во многих климатических поясах) сигнал от сенсора становится крайне слабым. Многие детекторы имеют алгоритмы температурной компенсации, которые в этих условиях автоматически повышают чувствительность детектора или даже переключают его на работу только с микроволновым каналом. Однако, все эти меры неминуемо приводят к одновременному повышению вероятности ложной тревоги.

Применив технологию Sensor Data Fusion Bosch, удалось реализовать Динамическую Температурную Компенсацию, которая уникальным образом подстраивает чувствительность детектора в рассмотренных выше условиях. Как только температура окружающей среды вплотную приближается к температуре тела человека, детектор автоматически повышает чувствительность ИК канала, однако делает это только в очень узком диапазоне разницы температур (не больше нескольких градусов). Это позволяет избежать повышения вероятности ложной тревоги при более высоких температурах окружающей среды, что в сочетании с технологией TriFocus позволяет обеспечить небывало высокую надежность работы детектора во всем возможном диапазоне температур окружающей среды.

Легкость установки

Уникальная конструкция датчиков Professional Series Bosch делает работу инсталляторов необычайно удобной, позволяя сократить время установки на 25 процентов, а также существенно уменьшить риск совершения ошибок. Например, как мы уже отмечали выше, в диапазоне высот установки от 2 до 3 метров детекторы не нуждаются ни в каких дополнительных юстировках. Просто прикрепите его к стене и подключите провода.

Тем более, что подключение проводов становится теперь крайне легкой работой. Уникальный двухкомпонентный эргономический корпус (показан на рисунке 4) позволяет быстро и без ошибок подключить провода к задней части, а потом достаточно просто одеть на нее и сдвинуть переднюю часть. Все, детектор готов к работе.

TriFocus image 4

Для удобства монтажа детектора на стену задняя часть содержит встроенный уровень, который позволяет легко и быстро установить его в строго горизонтальном положении.

Как уже было описано раньше, каждый детектор Professional Series легко может быть переведен посредством DIP–переключателя в режим работы с малой зоной покрытия, причем, без всякого изменения качества его работы.

Встроенный сенсор белого света, используется не только для технологии Sensor Data Fusion, но и для того, чтобы можно было отрегулировать яркость свечения LED индикатора детектора в зависимости от уровня освещенности окружающей среды. Это позволяет сделать его ярким днем, для тестирования работы и практически невидимым в ночных условиях.

Линза «нижней зоны» (под детектором) может быть активирована или выключена простым поворотом винта. Это очень удобно в тех условиях, когда из-за сложности обстановки изначально не ясно - нужна эта функция или нет.

Заключение

Модельный ряд охранных детекторов Bosch предоставляет возможность широкого выбора решений для объекта любого уровня требований и размера. Ранее в 2005 году Bosch представил семейство Blue Line пассивных инфракрасных и микроволновых детекторов. Предназначенные для коммерческих объектов среднего диапазона, они были снабжены разработанными Bosch технологиями First Step Processing (FSP) и TriTech, которые обеспечивали их надежную работу и легкость в установке.

Семейство детекторов Professional Series, рассмотренное нами в этой публикации, за счет применения технологий TriFocus и Sensor Data Fusion, позволило выйти на новый уровень в области обнаружения проникновения на объект. Оно отменило всякие компромиссы между эффективностью обнаружения цели и снижением вероятности ложной тревоги. Это новейшая разработка Bosch (первые модели были выпущены на международный рынок в августе 2006 года), реализующая на практике последние революционные технологии и научные достижения.

Bosch всегда верен своим столетним традициям широкого внедрения инноваций для обеспечения безопасности людей.


ООО «Хай-Тек Секьюрити» — комплексные системы безопасности
facebook
Rambler's Top100 яндекс.ћетрика