2.2 Оптические средства обнаружения

2.2.1 Назначение, классификация и основные характеристики оптических средств обнаружения

Оптические СО получили широкое распространение и являются одними из основных средств сигнализации для защиты объемов помещений, проходов, коридоров, периметров. Десятки фирм многих стран мира производят сотни модификаций этих приборов, общий выпуск которых по оценкам западных экспертов ежегодно превышает миллион экземпляров.

Пассивные инфракрасные СО (ИКСО) являются в последнее время одним из наиболее распространенных видов СО, используемых при охране помещений. Это обусловлено тем, что современные пассивные ИКСО обладают высокими показателями обнаружения и помехоустойчивости, широким разнообразием конфигураций зон обнаружения (объемные, линейные, поверхностные), удобны в эксплуатации, экономичны, экологически безопасны и не создают помех другим средствам электронной техники. ИКСО дешевле других средств, предназначенных для блокирования помещений (микроволновых, ультразвуковых и т.д.).

Принцип действия ИКСО основан на регистрации собственного теплового излучения нарушителя (пассивные ИКСО) или изменения ИК-излучения при взаимодействии его с нарушителем (активные ИКСО). По своему функциональному назначению ИКСО можно разделить на две группы:

— ИКСО, предназначенные для охраны протяженных рубежей и периметров;

— ИКСО, предназначенные для охраны помещений и отдельных предметов.

В свою очередь по принципу работы и структуре ИКСО подразделяются на активные (одно- и многопозиционные) и пассивные. Активные ИКСО чаще применяются для охраны протяженных рубежей и периметров; для охраны помещений и отдельных предметов предпочтение отдается пассивным ИКСО.

Современные пассивные ИКСО характеризуются большим разнообразием возможных форм диаграмм направленности. Зона чувствительности ИКСО представляет собой набор лучей различной конфигурации, расходящихся от СО по радиальным направлениям в одной или нескольких плоскостях. В связи с тем, что в ИКСО используются сдвоенные пироприемники, каждый луч в горизонтальной плоскости расщепляется на два. Пироприемник ИК-излучений — это прибор, измеряющий тепловое излучение (тепловоой поток, Вт/м²). Однако для повышения вероятности правильного определения факта нарушения охраняемой зоны с помощью ИКСО измеряются дифференциальные величины — разности показателей пироприемников, применяемых в ИКСО.

При построении оптических систем ИКСО могут использоваться:

— линзы Френеля — фасеточные (сегментированные) линзы, представляющие собой пластиковую пластину с отштампованными на ней несколькими призматическими линзами-сегментами;

— зеркальная оптика — в СО устанавливаются несколько зеркал специальной формы, фокусирующих тепловое излучение на пироприемник;

— комбинированная оптика, использующая и зеркала, и линзы Френеля.

В большинстве ИКСО используются линзы Френеля. К их достоинствам относятся:

— простота конструкции СО на их основе;

— низкая стоимость;

— возможность использования одного СО в различных приложениях при использовании сменных линз.

В современных высококачественных ИКСО используется комбинация линз Френеля и зеркальной оптики. При этом линзы Френеля используются для формирования зоны чувствительности на средних расстояниях, а зеркальная оптика — для формирования антисаботажной зоны под датчиком и для обеспечения очень большого расстояния обнаружения.