Запатентованные устройства

Как и в случае с ультразвуковыми устройствами, микроволновые детекторы производятся многими фирмами. Однако нельзя не отметить, что большинство запатентованных устройств не блещет оригинальностью и не использует полностью всех технических и эксплуатационных возможностей МКВ.

Одной из первых фирм, появившихся на рынке с микроволновым детектором на диодах Ганна, была "Shorrock Security Systems". Ныне ассортимент продукции этой компании включает в себя работающие в диапазоне 3 см стационарные переносные камуфлированные модификации (виды) МКВ-детекторов.

Фирма "Racal Security" после длительных исследований добилась снижения силы тока питания МКВ-детекторов со 150 миллиампер, потребных для диода Ганна, до 25 миллиампер. Основой прибора является полевой транзистор на базе арсенида галлия (тиристор), генерирующий волны длиной 3 см.

Конструкторам на этапе создания систем и задания спецификации оборудования важно помнить, что правительственные органы большинства стран ограничивают максимальную мощность выходного сигнала МКВ систем охраны, чтобы избежать засорения эфира радиопомехами. Ограничивается и рабочая частота устройства. Для диапазона 3 см типичными рабочими частотами разных стран являются:

для Франции - 9,900 мегагерц;

для Германии - 9,470 мегагерц;

для Великобритании - 10,687 мегагерц (в помещении);

10,587 мегагерц (на открытом воздухе);

для США - 10,525 мегагерц.

Кроме "Shorrok Security Systems" на создании систем наружной микроволновой радарной сигнализации специализируется фирма "Bridgend Technologies Lid".

Эта фирма выпускает датчики, учитывающие направление перемещения, что позволяет снизить процент ложных срабатываний от продольных периодических колебаний в зоне действия пучка и не реагировать на предельно большой допплеровский сдвиг частот с целью подавления сигналов от быстро движущихся птиц и машин. "Bridgend Technologies Ltd" рекомендует также устанавливать радар достаточно высоко, чтобы он не реагировал на наземные помехи от мелких животных.

Хотя многие другие методы обнаружения дешевле микроволнового, МКВ-детекторы незаменимы в зонах высокого риска проникновения, и поэтому в данном контексте о них не стоит, может быть, говорить так много.

В главе 17 вам встретится ссылка на так называемые комбинированные устройства при описании инфракрасных систем пассивного действия. Инфракрасный пассивный детектор в них сочетается со средствами ультразвукового, микроволнового или микрофонного обнаружения. Для поднятия тревоги должны сработать оба устройства (см. главу 19).

Темы для обсуждения

Уже упоминалось, что системы сигнализации тоже подвержены веяниям моды. В особенности это верно для систем пространственного обнаружения, где соперничают три основных метода - ультразвуковой, микроволновый и пассивный инфракрасный. Чтобы сделать обоснованный выбор, специалисту необходимо быть в курсе последних достижений в каждой из этих областей и следить за появлением иных эффективных методик. Практический опыт специалиста должен сочетаться со знанием цены одного устройства, всей системы, надежностью обнаружения, риска ложных срабатываний и иных труднопредсказуемых интересов заказчика. При таком количестве переменных величин единственным практичным путем поиска приемлемой комбинации могла бы быть организация дискуссионных групп и обобщение их опыта, мыслей и знаний. Подобные дискуссии дадут возможность руководству фирм, производящих системы сигнализации, нащупать надежную основу дальнейшей работы с учетом полезного афоризма - "Стандартизация хороша лишь на время".

ГЛАВА 17

ПАССИВНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ

В главе 14 обсуждалось использование активных инфракрасных комплексов "передатчик - приемник" для создания систем сигнализации. В название был специально включен термин "активный", чтобы провести границу между устройствами с источниками инфракрасного излучения и без них. Последние получили название инфракрасных пассивных детекторов.

Как известно, большинство наиболее полезных для человека открытий было сделано случайно. Говорят, что однажды внимательный инженер осматривал сломанную из-за отказа лампы активную систему и вдруг заметил короткий сигнал на выходе приемника, когда напротив прошел его коллега. Точно не известно, было ли все именно так, или пассивные инфракрасные системы родились из научного знания о том, что люди сами активно излучают инфракрасный свет в форме тепла. Может быть, два или более исследователя разными путями пришли к одному и тому же выводу в одно время, и обе истории содержат долю истины. Можно предполагать подсознательно, что пассивный инфракрасный метод идеален для обнаружения нарушителей.

Возможности и трудности

Если среда, в которой движется нарушитель, той же температуры, что и его тело, инфракрасные устройства пассивного действия никуда не годятся. В возможности их широкого применения есть оговорка - удастся или нет найти эффективный способ измерения разности температур или, по крайней мере, ее выявления. Я впервые понял важность подобного устройства для создания систем сигнализации, когда прочитал, что один из американских изобретателей декларирует возможность при помощи своего прибора обнаружить собаку на расстоянии в 100 ярдов. "Не приведи господь", - подумал я тогда. Ведь речь шла фактически о патентованном генераторе ложных тревог. Тем не менее, я написал ему письмо, но ответа не получил. В тот период мне стало ясно, что технологические компоненты удобной в практическом пользовании пассивной инфракрасной системы сигнализации еще не разработаны. Позже они появились. Особых успехов в их разработке достигли Германия, США и Великобритания. Трудно гарантировать, но, по-моему, 80-е годы войдут в историю как период, когда все три системы пространственного обнаружения - ультразвуковые, микроволновые и инфракрасные устройства пассивного действия - достигли возраста возмужания.

Чувствительные элементы ИК систем

Пользователя, конечно, больше волнует результат. Но все же интересно отметить, что на путях прогресса различные страны отдают предпочтение разным светочувствительным материалам инфракрасного диапазона. В Германии используется танталит лития, а в Великобритании - керамика на свинцово-циркониево-титановой основе. Сравнительно недавно американская фирма "Pennwalt Corporation" разработала пьезоэлектрическую пленку "Купаг". В пассивных инфракрасных детекторах этот материал используется, потому что он обладает не только пьезоэлектрическим, но и фотоэлектрическим качествами.

Чтобы прибор обладал достаточной различающей способностью, в его инфракрасный "глаз" должен поступать не постоянный, а переменный по мощности поток энергии. К счастью для создателей систем охраны, нарушитель достаточно быстро меняет характер этого потока теплом своего тела. Кроме того, для воздействия на чувствительный элемент энергию надо несколько сфокусировать. К сожалению, стекло - далеко не лучший проводник инфракрасных лучей, и обычные линзы для фокусировки не подойдут. Надо искать что-то иное.

Фокусирующие элементы

Чтобы преодолеть ограничения, налагаемые свойствами обычных оптических линз, используется два метода. Вопервых, применяются зеркала. Читатели наверняка помнят " комнаты смеха" в парках отдыха. Там были установлены искажающие или так называемые "кривые" зеркала. Одно такое зеркало может отразить высокого и худого нарушителя как маленького и толстого. А второе зеркало сожмет этот образ в точку, если зеркала установлены под верным углом друг к другу. Это значит, что он сфокусирован.

При всей своей эффективности зеркальная фокусировка - метод недостаточно гибкий и пригоден только лишь для создания очень малого числа конфигураций зон перекрытия. Потребность в гибкой методике привела к тому, что многие службы безопасности приняли на вооружение линзы Френеля. Вы, наверное, видели их в прожекторах и на маяках, а также в видоискателях зеркальных фотокамер.