Как подключить датчики движения для охранной сигнализации?

Принцип и схемы подключения датчика движения для освещения и сигнализации

Недорогие и надёжные инфракрасные детекторы движения находят широкое применение в самых различных сферах. Изначально датчики, реагирующие на появление в зоне обнаружения объекта излучающего тепло, использовались только в системах охранной сигнализации. Затем область использования таких датчиков заметно расширилась. Оказалось, что они прекрасно работают в качестве включателей различных внешних устройств.

Детектор движения может работать в следующих системах:

Охранная сигнализация;
Включение освещения;
Вентиляция и кондиционирование.

Прежде всего, это автоматические системы включения освещения — входя в тёмное помещение, не нужно искать выключатель. Инфракрасный сенсор отреагирует на появление человека и включит свет. Это очень удобно в загромождённых складских помещениях. В быту датчики движения используются для включения освещения в подъездах жилых домов. Детектор движения может использоваться как для включения, так и для выключения различных устройств при появлении человека.

Содержание:

Общие сведения о подключении

Подключение инфракрасных детекторов движения осуществляется в зависимости от области использования. Подключение датчика движения для охранной сигнализации осуществляется представителями компании выполняющей установку системы безопасности. Подключение детектора движения для включения освещения можно выполнить самостоятельно. При этом необходимо соблюдать правила техники безопасности и подключать прибор строго по прилагаемой схеме.

Любой датчик движения обладает определёнными параметрами:

Длина зоны обнаружения по горизонтали;
Угол захвата объекта по горизонтали;
Угол захвата объекта по вертикали;
Чувствительность;
Напряжение питания.

Общая зона захвата детектора движения складывается из расстояния от датчика до точки обнаружения объекта, и углов обзора в горизонтальной и вертикальной плоскости. Как только объект (человек) окажется внутри этой зоны, сработает сенсор, управляющий работой реле. Оно, в свою очередь, включит какое-либо устройство. Это может быть прибор охранной сигнализации, сирена или источник света.

От чувствительности зависит реакция инфракрасного сенсора на массу объекта. Очень часто детекторы движения, используемые в охранной сигнализации, подают ложную тревогу, реагируя на собак или кошек. Охранные датчики получают питание по шлейфу сигнализации, которое варьируется в интервале 12-24 В.

Датчики, предназначенные для включения освещения запитываются от сети 220 В, поэтому самостоятельное подключение датчика движения может осуществляться только при полном отключении электрической сети.

При установке датчика, прежде всего, нужно определиться с местом его размещения. Устройство монтируется на недоступной высоте в пределах 2,0-2,5 метра. В комплекте с датчиком обычно прилагается поворотный кронштейн-основание, который крепится к стене. Он позволяет точно сориентировать детектор движения на нужную область.

Существуют определённые правила установки, которые необходимо соблюдать при монтаже инфракрасного детектора движения.

Датчики не устанавливаются:

В зоне воздействия прямых солнечных лучей;
Рядом с осветительными приборами;
Вблизи радиаторов и труб отопления;
Рядом с источниками сильного электромагнитного излучения.

Нарушение этих правил приведёт к многочисленным ложным срабатываниям, что крайне не желательно, как в системах охранной сигнализации, так и в устройствах автоматического включения света.

Многие пользователи отмечали реакцию таких датчиков на люминесцентные и светодиодные лампы. Ложные срабатывания или выход из строя электронных компонентов датчика может вызвать электромагнитное поле, а так же короткие импульсы, которые возникают при работе устройств с применением тиристоров.

Схема подключения для освещения

Эту работу может выполнить самостоятельно любой человек, хоть немного разбирающийся в электротехнике. Схема подключения датчика движения для освещения предельно проста. Если вскрыть заднюю крышечку детектора, там можно увидеть двухстороннюю контактную колодку, к которой со стороны датчика подходят три провода. Они разного цвета и предназначены для подключения сети и осветительного прибора.

Цвет проводов может отличаться, поэтому нужно ориентироваться по буквенным обозначениям:

L – фазовый провод;
N – нулевой провод;
A – фазовый провод на осветительный прибор.

Напряжение сети 220В подключается к клеммам L и N, а осветительный прибор к клеммам A и N. Поскольку управление светильником осуществляется по фазовому проводу, недопустимо менять приходящие на датчик ноль и фазу местами. Для определения фазового провода следует использовать отвёртку-индикатор с неоновой лампочкой. При прикосновении к фазе лампочка засветится. Сначала следует подключить осветительный прибор, затем нулевой провод и фазу. При выполнении работ электрощиток должен быть полностью обесточен.

Часто систему автоматического включения света дублируют обычным выключателем. Он включается между фазовым проводом сети и фазой выходящей с датчика на лампу. Когда он замкнут, датчик выключается из схемы. Если необходимо подключить два и более датчика движения, работающие на одну нагрузку, то фазовые провода, идущие на осветительный прибор, соединяются вместе. Многие типы датчиков имеют регулировку чувствительности и таймер задержки.

Чтобы убедится в исправности самого устройства, следует перед установкой собрать схему подключения датчика движения на столе. Определить, что устройство работоспособно можно не подключая осветительный прибор, а по зажиганию индикаторного светодиода или по щелчкам реле управления.

Принцип подключения детектора движения для сигнализации

Человек, разбирающийся в схемотехнике систем охранной сигнализации, может самостоятельно оборудовать свою квартиру или дом инфракрасными датчиками движения. Подключение датчика движения к сигнализации осуществляется по четырёхпроводной линии, в качестве которой может использоваться слаботочный провод КСПВ 4 Х 0,5. Сначала нужно аккуратно снять переднюю крышку, стараясь не повредить пластиковую линзу Френеля. За ней находится печатная плата, в верхней части которой расположен инфракрасный детектор (PIR-сенсор), а в нижней части находится колодка с винтовыми ламелями.

Обычно их всего шесть, и помечены они следующим образом:

+ 12 V;
–12 V;
TAMPER;
TAMPER;
RELAY (Реле);
RELAY (Реле).

В четырёхпроводной линии два провода используются для подачи питающего напряжения. Они подключаются, с соблюдением полярности на клеммы 12V. Чтобы избежать ошибки, для подачи питания обычно используются красный (коричневый) и белый провода.

На клеммы TAMPER выводятся контакты микровыключателя, который размыкается при снятии передней крышки. Они обычно не используются.

К клеммам RELAY подключены контакты реле, которые в дежурном режиме замкнуты, а при срабатывании датчика движения размыкаются. Разрыв цепи приводит к срабатыванию блока охранной сигнализации и подаче сигнала тревоги. На эти контакты подключается шлейф, который может включать в себя несколько датчиков движения.

ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ СИГНАЛИЗАЦИИ

Датчики (извещатели) движения, используемые в системах охранной сигнализации можно классифицировать по различным параметрам, например, способу передачи сигнала. Здесь существует две группы:

проводные датчики движения;
и беспроводные.

Как они устроены, в чем их различия, достоинства и недостатки описано на отдельной странице в разделе про виды и типы датчиков охранной сигнализации. Здесь же давайте рассмотрим особенности их выбора и применения в зависимости от конкретных целей и задач.

Нередко датчики движения называют объемными — это справедливо, но лишь отчасти, поскольку перемещения обнаруживают и другие варианты их исполнения: линейные и поверхностные. Все эти три названия происходят от внешнего вида (конфигурации) зоны обнаружения. Поскольку лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать предлагаю посмотреть на рис. 1.

Срабатывание извещателей происходит при обнаружении движения в соответствующей зоне. В первом случае это объем помещения, во втором — плоскость, поверхностные датчики еще называют «штора», в третьем — луч.

Объемные извещатели в системах охранной сигнализации используются, как правило, во вторых рубежах охраны, то есть, как дополнительные устройства, повышающие надежность обнаружения. На небольших объектах с низкой степенью ответственности, например, дачах иногда используют простейшую сигнализацию, имеющую в своем составе объемный извещатель и приемный прибор или GSM модуль.

Извещатели объемного обнаружения являются наиболее распространенными и востребованными среди инсталляторов систем безопасности и по принципу действия бывают:

инфракрасные (ИК);
радиоволновые (СВЧ);
ультразвуковые.

Перечислил я их здесь в порядке уменьшения популярности и в этом же порядке кратко рассмотрю из достоинства, недостатки и особенности.

ИНФРАКРАСНЫЕ ОХРАННЫЕ ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ

Как я уже говорил в системах охранной сигнализации встречаются чаще всего. Принцип их действия основан на отслеживании изменения обстановки в инфракрасном (тепловом) диапазоне излучения.

Основными техническими характеристиками таких извещателей являются:

дальность действия (обнаружения);
углы раскрытия диаграмм зоны обнаружения;
диапазон обнаруживаемых скоростей движения объекта в контролируемой зоне.

Для подавляющего большинства типов объемных датчиков эти параметра примерно одинаковы, по на дальность действия внимание обращать стоит — этот параметр для различных моделей может на несколько метров отличаться. Иногда это бывает критично.

Климатическое исполнение.

Охранные ИК датчики предназначены как для наружной установки так и для монтажа внутри помещений. Устойчивость к внешним воздействиям любого устройства определяют два основных параметра:

пылевлагозащищенность;
диапазон рабочих температур.

Для уличного исполнения важны оба этих параметра. При внутренней установке первый момент, как правило, не критичен, а вот минимальную рабочую температуру при установку в неотапливаемых помещениях учитывать нужно. Некоторые про это забывают.

Некоторые инфракрасные датчики имеют такие опции как защита от срабатывания на домашних животных и регулировка чувствительности. В первом случае в описании извещателя указывается наличие такой возможности, а также максимальный вес животного к которому прибор будет невосприимчив.

Кроме того, рассматриваемые устройства подразделяются на активные и пассивные. Активные охранные датчики состоят из излучателя и приемника и, как правило, бывают линейного типа. Используются они для контроля протяженных прямолинейных участков, в том числе для охраны периметра территории.

Пассивные более универсальны, могут иметь все рассмотренные здесь зоны обнаружения и применяются значительно шире.

Теперь о стоимости. Розничные цены на инфракрасные датчики для систем охранной сигнализации начинаются от где-то от 500 рублей (по состоянию на декабрь 2016), наиболее известны торговые марки:

«Астра» — производитель ТЕКО;
Colt — производитель Pyronix;
Genius — производитель Crow.

Впрочем, у каждого инсталлятора свои предпочтения, а в различных регионах — тем более. Скажу только, что модельный ряд «Астра» имеет наиболее привлекательную цену, так сказать, эконом класс, причем, достаточно добротный.

СВЧ ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ

СВЧ или радиоволновые датчики движения являются активными устройствами и определяют движение по изменению частоты отраженного от перемещающегося объекта радиосигнала. Кстати, по этому же принципу работают и ультразвуковые извещатели, только излучают они ультразвук.

Распространены СВЧ извещатели значительно меньше чем инфракрасные. Возможно это вызвано тем, что для высокочастотных электромагнитных излучений строительные конструкции типа стен и перекрытий являются частично прозрачными. Таким образом, зона обнаружения радиоволнового датчика может выходить за пределы охраняемого помещения.

Вполне естественно, что это чревато ложными срабатываниями охранной сигнализации. При выборе же прибора с зоной обнаружения гарантированно меньше площади охраняемого помещения мы получим достаточно большое количество не охраняемых участков.

Кроме того, радиоволновые извещатели, работающие на одной частоте, подвержены влиянию взаимных помех. Поэтому в непосредственной близости друг от друга возможна установка устройств с различными частотными литерами. Это тоже минус, особенно для крупных объектов.

Цена таких датчиков движения выше инфракрасных в 1,5-2 раза. Тоже, кстати, немаловажный фактор, ограничивающий их применение. Наиболее известны такие модели охранных СВЧ извещателей как Аргус (производитель Аргус-Спектр). Вообще, их выбор невелик.

Комбинированные охранные датчики движения.

Если объединить в одном корпусе и под общим управлением извещатели различного принципа действия, то в итоге получаем комбинированное устройство, способное компенсировать некоторые недостатки «родителей». Сочетание радиоволновых и инфракрасных способов обнаружения позволяет создать прибор, обладающий высокой степенью достоверности обнаружения.

Применяются они (в комбинации ИК+СВЧ) не часто, имеют достаточно высокую цену (от 1500 рублей), но предложение таких устройств достаточно разнообразно.

Поскольку в них присутствует радиоканал, то существует и опасность взаимного влияния датчиков, несмотря на современные алгоритмы обработки сигналов.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ И УСТАНОВКА ДАТЧИКОВ ДВИЖЕНИЯ

Начнем с установки. Прежде всего, монтаж датчиков движения должен осуществляться на конструкциях, не подверженных вибрациям. Вызвано это минимизацией вероятностей ложных срабатываний. Кроме того, критичной является высота размещения извещателя. Она указывается в паспорте прибора и составляет порядка 2-3 метров от уровня пола.

При установке рассмотренных видов охранных датчиков следует учитывать те недостатки, которые были изложены выше. Например, инфракрасные следует размещать таким образом, чтобы:

избежать прямых засветок чувствительного элемента (пиромодуля);
в непосредственной близости отсутствовали нагревательные приборы, формирующие восходящие тепловые потоки.

Подключение.

Для беспроводных исполнений подключение, как таковое, отсутствует. Необходимо присвоить датчику уникальный для системы сигнализации адрес и при включении он автоматически перейдет в рабочий режим. Как это сделать описывается в инструкции на каждую конкретную модель.

Проводные извещатели, в зависимости от того являются они адресными или нет подключаются каждый по своему. Как подключить каждый такой датчик движения охранной сигнализации поясняет рисунок 2.

На схеме приняты следующие обозначения:

ПЦН — выход сигнала «Тревога» (реле);
Вскр — контакты тампера вскрытия корпуса;
ШС — шлейф сигнализации;
U — клеммы для подключения питания;
БП — блок питания.

На реальных приборах обозначения могут быть другими, по назначение контактов от этого не меняется. Вся необходимая информация имеется в паспорте прибора. Позволю себе еще несколько пояснений.

Адресный извещатель подключается с обязательным соблюдением полярности шлейфа сигнализации (рис. 2 а.). Кстати, таким же образом можно подключить датчик с питанием по шлейфу. При использовании проводных датчиков движения с питанием от отдельного блока его подключение осуществляется по схеме на рис.2б. Кстати, на следующей схеме клеммы питания условно не показаны.

В большинстве своем охранные извещатели имеют реле, контакты которого в режиме «охрана» замкнуты, а в «тревоге» размыкаются. Схемы 2б. и 2в. приведены как раз для этого случая. Полярность шлейфа при этом значения не имеет.

Задействовать контакты переключателя вскрытия корпуса (рис.2 в.) вовсе не обязательно, если нет такой необходимости их можно оставить свободными. На работоспособность датчика это не повлияет. Кстати, их имеют не все устройства.

Тампер используется для предотвращения вскрытия прибора посторонними лицами. Если уж все делать по уму, то его вообще лучше включить в отдельный, специально выделенный для этой цели шлейф.

В этом случае можно контролировать неприкосновенность датчика круглосуточно, а не только в охраняемое время, как позволяет это делать приведенная схема. Но целесообразно это для особо важных объектов.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Датчики движения для охраны помещений: схемы подключения, особенности выбора

В статье приведена классификация датчиков обнаружения по типу регистрирующих устройств. Кратко рассмотрены принципы работы радиоволновых, инфракрасных и ультразвуковых сигнализаторов. Также вы узнаете об особенностях монтажа и подключения различных типов датчиков для помещений.

Особенности и применение радиоволновых средств контроля
- Принцип работы
Особенности и применение инфракрасных (ИК) датчиков движения
- Принцип работы
Характеристики и применение ультразвуковых датчиков движения
- Принцип работы
Схема установки и подключения датчиков объема к системе охраны
Подключение датчиков к пульту охраны

Обеспечение безопасности — одна из основных потребностей человека. Для ее реализации в домах и помещениях применяют системы охраны, основу которых составляют датчики объема и движения.

Датчики безопасности различают по способу обнаружения объекта, основанному на принципе:

радиоволнового действия;
инфракрасного излучения;
звукового и ультразвукового действия.

Общими характеристиками объема всех типов датчиков являются угол обзора и дальность поля действия.

Характеристики, на которые необходимо обращать внимание для подключения к шлейфам сигнализации:

потребляемый ток;
питающее напряжение;
тип используемых релейных контактов (нормально замкнутые НЗ, нормально разомкнутые НР);
температурные характеристики, определяющие область применения в условиях окружающей среды.

Поговорим теперь о каждом виде сигнализаторов по каждому из принципов действия более подробно.

Особенности и применение радиоволновых средств контроля

Принцип работы

Датчики радиоволнового действия основаны на отражении электромагнитных волн от объекта. В извещателе прибора установлен генератор электрических колебаний, который постоянно излучает энергию. При появлении постороннего объекта в поле, образованном датчиком, меняются электрические колебания. Приемная часть фиксирует изменения волн и показывает наличие предмета или объекта.

нечувствительность к инфракрасному излучению — теплу, акустическим волнам и небольшим вибрациям;
радиопрозрачность для стен и стекол в пределах поля действия.

датчики с полем действия 360° крепятся в центре к потолку;
с полем 180° на стене;
при 90° и меньше в углу или на стене в зависимости от направления на объект охраны.

Особенности и применение инфракрасных (ИК) датчиков движения

Принцип работы

Работа этого типа датчиков основана на приеме инфракрасных излучений. Каждый материальный объект (предмет мебели, металл, человек, животное) излучает тепло. Изменение теплового излучения фиксируются приемным устройством в датчике, и извещателем принимается решение о появлении постороннего элемента.

чувствительность к тепловым изменениям фона помещения;
устойчивость к звуковым волнам и вибрациям.

для объемных характеристик установку датчиков рекомендуется проводить так же, как и радиоволновых;
необходимо избегать направления датчика на источники тепла и солнечного света.

Характеристики и применение ультразвуковых датчиков движения

Принцип работы

Работа этих датчиков основана на изменении колебаний ультразвуковых волн (не воспринимаемых человеческим ухом), отраженных от предметов, и последующей их регистрации при помощи эффекта Доплера. Если длина отраженной волны меняется — устройство срабатывает.

Примечание. Эффект Доплера основан на изменении частоты или длины волны при удалении или приближении предмета, на которого направлено излучение. Наблюдается неподвижным человеком, мимо которого проходит поезд или машина на скорости. Человек слышит изменение тональности приближающегося и удаляющегося звука.

узкое поле обзора — до 60°;
нечувствительность к тепловым изменениям;
реакция на звуковые волны и шумы;
влияет на поведение домашних животных.

монтируются на стене или в углу;
рекомендуется использовать для контроля разбития или вибрации стекол;
возможно применение в узких небольших помещениях.

Сравнительная таблица моделей разных типов датчиков

Модель сигнализатора	Тип датчика	Объемные характеристики	Характеристики для ШС	Цена*, руб.
«Волна-5»	радиоволновой	Дальность 12 м, угол до 90°	НР, Uпит = 5,5 – 65 В, Iпот = 1 мА	от 1 800
«Астра-5А»	инфракрасный	Дальность 12 м, угол 90°	НЗ, Uпит = 8 – 15 В, Iпот = 12 мА	от 400
«Астра-642»	ультразвуковой	Дальность 10 м, угол 60°	НЗ, Uпит = 8 – 15 В, Iпот = 25 мА	от 700

* Цена на датчики движения зависит от производителя, поставщика и характеристик устройств и технологии изготовления. Некоторые датчики поставляются в комплекте с системой охраны и могут не продаваться отдельно.

Схема установки и подключения датчиков объема к системе охраны

Рассмотрим организацию охраны на примере квартиры общей площадью 40 м 2 .

1 — кухня; 2 — ультразвуковой датчик; 3 — балкон; 4 — гостиная; 5 — радиоволновой датчик; 6 — коридор; 7 — ИК-датчик; 8 — пульт охраны; 9 — геркон

Исходя из площади гостиной и объемных характеристик датчиков видно, что лучше установить радиоволновой извещатель в углу комнаты. Он сработает и на присутствие постороннего лица и на разбитие стекла окна или балкона, потому что радиопрозрачен. Если стена комнаты не внешняя, то вибраций со стороны улицы не будет.

На кухне, ввиду небольшой площади и наличия окна, можно установить ультразвуковой датчик, который не будет реагировать на тепло от батарей отопления и солнечный свет. Направляют его на окно, потому что оно является единственным вероятным источником для проникновения постороннего лица.

В коридоре рекомендовано установить датчик инфракрасного обнаружения. На него не влияет свет от окон, и тепло от батарей.

Датчик на кухне крепим к стене напротив окна, в гостиной в углу, чтобы захватить окно и стекло балкона.

В коридоре вверху, над дверным проемом. Он одновременно захватит и части кухни и дверной проем гостиной. Магнитные контакты (герконы) устанавливаются на входную дверь.

Примечание: герконы (магнитные контакты) необходимы для охраны дверей. При их открытии магниты в герконах размыкают контакты, вследствие чего срабатывает сигнализация.

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие элементы:

Наименование	Характеристики	Кол-во, шт.	Цена ед.*, руб.
Пульт охраны «Прима–3»	Блок на 3 охранных шлейфа, подключается к центральному пульту внешней охраны	1	от 5 200
«Волна-5»	НР, Uпит = 5,5 – 65 В, Iпот = 1 мА	1	от 1 800
Датчик объема «Астра–5»	НЗ, Uпит = 8 – 15 В, Iпот = 12 мА	1	от 400
«Астра-642»	НЗ, Uпит = 8 – 15 В, Iпот = 25 мА	1	от 700
Герконы ИО-102-2	Iмакс = 0.3 A, Pмакс = 10 Вт	1 ком-кт	от 23
Блок бесперебойного питания ББП-30	U = 12 V DC, АКБ 1х7.0 Ач, Iном = 3.0 А, Iмакс = 4.0 А, 240х170х80 мм	1	от 530
Светодиод КД- 243А или аналог	U = 12 V, Iном = 0.3 А	2	от 10
Резистор С2-33Н	R = 5,6 кОм (5%)	2	от 2
Резистор С2-33Н	R = 9,1 кОм (5%)	1	от 4
Итого	от 8 680

* В таблице указаны приблизительные цены без учета расходов на соединительные провода.

Подключение датчиков к пульту охраны

Герконы и радиоволновой датчик образуют основной внешний периметр охраны дома, поэтому используем для них один шлейф сигнализации. Это будет условно рубеж охраны 1.

Датчики на кухне и в коридоре контролируют внутренние помещения в доме, подключаем их в шлейф сигнализации 2. Условно рубеж охраны 2.

Снимаем верхние крышки датчиков объема и пульта «Прима-3». Подключаем оборудование охраны по схеме:

1 — «Астра-5»; 2 — «Астра-642»; 3 — «Волна-5»; 4 — пульт «Прима-3»; 5 — блок питания; 6 — к телефонной линии; 7 — индикатор; 8 — герконы

Контактные площадки для всех типов датчиков в основном имеют одинаковую структуру:

Питание устройств осуществляется от источника питания 12 В.
Контакты, обозначенные «реле» или RELAY, — для подключения к шлейфу сигнализации.
TMP — для подключения крышки датчика от вскрытия.
RES, РЕЗ — для дополнительного или оконечного резистора.

Соединительные провода подбираем по цвету, как на схеме, до 8 жил. Расцветка проводников используется стандартная. Резисторы подключаем непосредственно в датчике. При необходимости устанавливаем индикатор (светодиод) снаружи, возле входной двери, для визуального контроля постановки на охрану. В режиме «Охрана» он будет мигать с интервалом 1–2 секунды.

Важно! Все датчики с нормально замкнутыми контактами включаются последовательно в шлейф охраны, с нормально разомкнутыми — параллельно.

В данном случае радиоволновой датчик питается от шлейфа сигнализации и имеет нормально разомкнутые контакты. Они подключены к шлейфу сигнализации параллельно.

Данная система охраны предназначена для внешней охраны (вневедомственной), может также использоваться автономно.

Подключение датчиков движения к Умному Дому

Рассмотрим все возможные варианты подключения проводного датчика движения к системе Умный Дом.

Датчик движения, подключенный напрямую (не через промежуточную панель сигнализации) может использоваться как для функций охранной системы, так и для управления освещением или ещё каких-то функций, например, для управления вентиляцией.

Шинные датчики

Шинные датчики подключаются по протоколу KNX, CAN (система Larnitech), Modbus (RS-485). Надо сказать, что к любой шинной системе Умного Дома или промышленной автоматики можно подключить обычный датчик движения с дискретным выходом, использовав, соответственно, дискретный вход модуля входов, но при этом у нас будет меньше функциональности, чем у шинного датчика. Например, в шинном датчике может быть не только сенсор движения, но и температуры, освещённости, влажности. Вот датчик Larnitech, в него помимо датчика движения встроен датчик уровня освещённости и инфракрасный передатчик:

Датчик Larnitech, подключаемый к контроллеру по шине CAN, гораздо более чувствительный, чем обычный датчик охранной сигнализации, по этому сходен с профессиональными датчиками движения для управления освещением. Но и стоимость, конечно, далеко не 1000 рублей.

А вот универсальный датчик Wirenboard WB-MSW, в него встроено ещё больше сенсоров, включая СО2, микрофон, сенсор влажности.

Универсальный датчик Wirenboard WB-MSW

У датчиков, подключаемых по CAN и по modbus, 4 клеммы для подключения: по двум передаётся шина, по двум питание. У датчиков Wirenboard питание от 9 до 28 вольт постоянного тока, у Larnitech от 11.5 до 27.5 вольт постоянного тока, то есть, можно использовать источник питания как 12, так и 24 вольта. То есть, нужно 4 жилы кабеля. В системах KNX используются две жилы, по ним передаётся и питание и сигнал.

Датчики подключаются шлейфом, то есть, от контроллера кабель до первого датчика, от первого до второго, от второго до третьего и так далее. В системах KNX и Larnitech на одном кабеле могут быть подключены любые шинные устройства. У контроллера Beckhoff или EasyHomePLC на одном шлейфе RS485 должны быть подключены только устройства одного типа, соответствующие драйверу устройств, заданному для этого шлейфа в программе EasyHome.

Подключение датчиков по шине сильно уменьшает количество кабеля, так как на один кабель подключается много датчиков, да ещё и разного типа. Но уменьшает универсальность, так как в дальнейшем можно будет подключать только такие же шинные датчики.

Подключение таких датчиков производится витой парой либо специализированным кабелем для шины RS-485 или KNX.

Датчики охранной сигнализации

«Обычный» датчик системы охранной сигнализации — это вот такое устройство, которое можно увидеть в любом коммерческом помещении:

Менее красивый вариант:

Такой датчик устанавливается в углу помещения. У него угол обнаружения 90 градусов и дальность 8-10 метров, то есть, он наиболее удобный, так как видит движение во всём помещении, кроме небольшой зоны под ним самим. Вот вариант с углом обнаружения 360 градусов:

Датчик Фотон-21

Подключаются такое датчики кабелем ES-04 для систем охранной сигнализации. Можно и витой парой, но 4х0.22 удобнее, так как он более гибкий и тонкий.

У всех таких датчиков, если мы откроем крышку и посмотрим на клеммы, 6 контактов для подключения. Поэтому мне очень часто звонят и спрашивают, как же можно подключить на 4-жильный кабель такой датчик. Клеммы для подключения любого датчика такие:

Питание + (обычно 12 вольт)
Питание —
Нормально-замкнутый контакт (обозначается Alarm или NC или ЩС)
Второй нормально-замкнутый контакт (обозначается NO или ЩС)
Тампер
Тампер

Тампер — это датчик вскрытия. Когда мы снимаем с датчика крышку, мы видим кнопку, которая при закрытой крышке нажата, а при открытой отжата. Поэтому если вор аккуратно подберётся к датчику сбоку, не вызвав его сработку, и снимет крышку, эта кнопка отожмётся и передаст сигнал тревоги на панель. Эта кнопка называется тампер.

Тампер — пружинка в верхней части картинки, она жмёт на кнопку

6 клемм слева направо это минус и плюс питания, тревога и тампер.

Если у нас датчик не выполняет функцию системы охранной сигнализации или если к нему подобраться и снять крышку датчика, не сработав его, невозможно, то контакты тампера и не используем вовсе.

Датчики можно подключать на один кабель последовательно, но тогда контроллер не будет знать, какой именно датчик сработал. Например, если за свет на лестнице или на крыльце дома отвечают несколько датчиков, то можно их объединить таким образом.

Два контакта NC (или Alarm или ЩС), когда датчик в покое, соединены, датчик пропускает ток. Если сработал датчик или если обрезали провод или если датчик повреждён, контакты NC размыкаются, это и есть тревога.

При подключении датчика движения к контроллеру надо смотреть, что должно приходить на вход. Напряжение логической единицы. У модулей Овен МВ может быть 220 вольт (модель Ф), 24 вольта (модель ДН) или сухой контакт (модель Д).

У модулей Beckhoff KL1408 это от 11 до 30 вольт.

У EasyHomePLC ещё более широкий диапазон от 9 до 60 вольт.

То есть, при подключении к Beckhoff или EasyHomePLC мы можем использовать напряжение питания датчика как сигнальное напряжение, без дополнительного источника питания. На датчике делаем перемычку от + к NO, со второго NO снимаем 12 вольт и подаём их на вход контроллера. Очень удобно. Надо следить за тем, чтобы минусы питания контроллера и блока питания датчика были соединены, так как контроллер измеряет напряжения относительно своего ноля.

Напряжение питания датчиков движения, как правило, 12 вольт.

Если через контакты Alarm датчика движения подаём 24 вольта, то надо обратить внимание на то, может ли вообще датчик коммутировать 24 вольта контактами NO. Но все датчики могут.

Сухой контакт на входе означает, что через сигнальные контакты вообще не надо пускать никакое напряжение. Для модулей дискретного ввода Wirenboard это выглядит так:

Основные плюсы использования таких датчиков: большой выбор, распространённость и низкая цена.

По тому же принципу мы можем подключать к системе уличные датчики движения разных типов, фотоэлементы, датчики дыма с НЗ выходом.

Специальные датчики движения/присутствия

Это датчики, которые разработаны специально для систем автоматики, их задача обнаруживать движения с гораздо большей чувствительностью, чем обычные датчики движения для систем охранной сигнализации.

Часто их можно обнаружить по названию «датчик присутствия». Хотя, как я писал ранее в отдельной статье, датчиков, которые бы обнаруживали именно присутствие человека и делали бы это идеально, пока не придумали. У таких датчиков гораздо более высокая чувствительность.

Датчик DBWF-C

Стоимость начинается где-то от 8 тысяч рублей. Но принцип подключения такой же.

У таких датчиков может быть питание 24 вольта, что удобнее для нас. Бывает также встроенный таймер, который отсчитывает время после пропадания движения, не отключая выход. В системах Умный Дом время отсчитывает сам контроллер, так что регулятор таймера датчика можно выкрутить в минимум.

Также там может быть встроенный датчик освещённости, который не включает выход датчика при освещённости выше заданной.

В общем, в плюсе более красивый внешний вид, высокая чувствительность, датчик освещённости. Минус — высокая стоимость.

Датчики для управления светом

Нельзя не упомянуть эту категорию. Это датчики, которые на выход подают 230 вольт при сработке, имеют встроенный таймер и, как правило, датчик освещённости. Продаются очень много где, во всех строительных магазинах. Могут иметь, например, такой вид:

У него сзади три клеммы: L, N и L’. На L и N надо подать питание 230 вольт, на L’ будет появляться 230 вольт при срабатывании датчика.

У такого датчика большой минус — он щёлкает при сработке. Так как он должен коммутировать лампочку, внутри у него не бесшумный транзистор, а реле, оно и щёлкает.

Если хотим управлять светом не через какой-либо контроллер, а напрямую, то вариант отличный. Подойдёт для света в шкафу или в какой-нибудь кладовке, где таймер настраивается один раз и больше его не трогают. Если подключим датчик к системе Умный Дом, то сможем при необходимости отключать таймер, легко менять период включения, в зависимости от времени суток включать по датчику разные группы света и делать ещё какие-то интересные вещи. Лучше для подключения к контроллеру использовать датчик, который даст нам на выходе 12 или 24 вольта, чтобы он был бесшумным.

Я находил однажды на Aliexpress датчик такого вида, как на картинке, на 12 вольт. При этом на клеммах у него были такие же обозначения N и L, что сбивало с толку. Но работал с контроллером EasyHomePLC он отлично. Так что, если удастся найти такой датчик на нужное напряжение, то он нам подойдёт. Тем более, что стоят они несколько сотен рублей.

Однозначно нельзя сказать, какие датчики использовать в каждом случае. С контроллером Wirenboard можно посоветовать универсальный датчик WB-MSW, но, поскольку он расположен на стене, зона обнаружения датчика может быть не очень выгодной. Датчик для охранной сигнализации очень хорошо будет ловить движение в большой зоне, но он не очень красивый. Встраиваемый датчик красивый, но зачастую дорогой. Поэтому иногда лучше в разных помещениях в зависимости от их формы и необходимости измерять там какие-то ещё параметры ставить разные датчики.

544,452 просмотров всего, 22 просмотров сегодня

Как подключить и настроить датчик движения?

Датчики движения все чаще используются в жилых и промышленных зданиях. Это связано с тем, что данные устройства позволяют значительно снизить расходы потребления электроэнергии и просто создают удобства.

Принцип работы

Датчик движения – это устройство, основанное на работе инфракрасных лучей. Когда он обнаруживает тепло, выделяемое движущимся телом, то подает электрический сигнал. Если его применяют для автоматического освещения, данный сигнал отправляется на лампочку, включая ее. Это удобно для тех, кто забывает выключать свет, а также и гигиенично – если человек не хочет касаться выключателя. Каждый человек является источником тепла и излучает соответствующее инфракрасное излучение определенной длины. Если мы войдем в комнату, датчик движения обнаружит изменение излучения и включит цепь, к которой подключен какой-либо прибор.

Чисто теоретически любая стена или дверь является непреодолимым препятствием для этого детектора. В зависимости от ожидаемых результатов данный факт может быть как преимуществом, так и недостатком.

Рассмотрим их.

Реагирует не на движение, а на изменение тепла. По этой причине, помимо обнаружения движения человека, он может реагировать на животных. А также на радиаторы или другие нагревательные устройства.
Датчик реагирует только в пределах прямой видимости и не проникает сквозь стены или двери. Это преимущество, если мы хотим, чтобы детектор работал в данной комнате (обычно это так и есть). Но при желании выйти за эти пределы, надо искать другое решение.
Если мы прекращаем движение, даже находясь в области действия детектора, он как бы может посчитать, что движения нет и выключает освещение, вентилятор или другое устройство, подключенное к датчику.

В настоящее время наиболее популярным методом обнаружения является PIR (пассивная) технология. Обнаружение движения происходит благодаря пиросенсорам и линзе Френеля, которые чувствительны к изменениям температуры окружающей среды. Когда теплогенерирующий объект приближается к датчику, и его температура отличается от температуры окружающей среды, детектор распознает его как движение и включает освещение (или другой прибор).

Эта технология в настоящее время является наиболее точной. Она позволяет точно ограничивать дальность обнаружения в местах, где это необходимо и устанавливать на большой высоте. Пассивная технология является также энергосберегающей.

Альтернативой PIR являются микроволновые детекторы с ВЧ (активной) технологией. Обнаружение состоит в излучении микроволновых волн, которые используют эффект Доплера – сигнал, отраженный от движущегося объекта, возвращается в детектор, который считывает движение и активирует освещение. Микроволновый датчик позволяет обнаруживать объект через стекло, перегородки, двери, хотя каждое препятствие ослабляет сигнал и ограничивает диапазон и чувствительность детектора. ВЧ-детекторы также потребляют больше энергии благодаря активной работе (непрерывная передача и прием сигнала) и имеют плохо регулируемую зону обнаружения.

Другие технологии выявления движения не очень популярны из-за высокой стоимости оборудования и возможности использования только в очень специфических условиях окружающей среды.

Где установить?

Датчики движения и присутствия используются в системах сигнализации и управления устройствами. Что касается освещения, оно может включаться автоматически, если люди входят в определенное пространство, которое охватывается диапазоном датчика. Обычно датчики применяют в определенных случаях.

Освещение (или подсветка дорожки на улице) перед входной дверью в подъезд или в квартиру, лестницей, гардеробом. Когда вы появляетесь, комната встречает вас зажженным светом. А когда уходите, он гаснет.
Ночное освещение в коридоре или холле. Когда основной свет выключен, а вы хотите пройти к холодильнику ночью. Или для маленьких детей, которым приспичит сходить в туалет либо зайти к своим родителям.
Интеграция датчика с другими системами. С помощью зуммера датчик движения может сигнализировать об открытии ворот. Или даже лучше – он включит камеру, которая начнет запись изображения. Датчик может отключить питание устройств, работающих автоматически. Например, разбрызгиватели в саду или фонарь.

Либо совмещение датчика с другими системами: отоплением, аудиосистемой, замками и другими конструкциями. Место размещения может различаться в зависимости от размера комнаты.

Лучшее место для установки инфракрасного порта – это угол комнаты, потому что он обеспечивает полный обзор двух стен.
В длинных помещениях датчики располагаются посередине самой длинной стены, где они «чувствуют» движение во всех направлениях.

Большинство зданий имеют общие однотипные помещения – лестницу, гараж, вестибюль, лифтовые холлы.

Перед началом выбора детектора необходимо определить, какой тип освещения должен контролироваться, в каком режиме будут работать осветительные приборы, и есть ли в здании система, к которой должны быть подключены устройства (связь с автоматикой здания). Или же детекторы будут подключены непосредственно к светильникам или люстрам, которыми они должны управлять. Существуют разные версии датчиков для разных систем управления, которые можно комбинировать.

После определения типа детектора выберите тип крепления датчика, адаптированный к месту его расположения. В зависимости от помещения существуют определенные стандарты, облегчающие выбор устройств.

В гаражах датчики обычно устанавливаются на потолке или на кабельных тросах.
В коридорах датчики обычно размещаются на подвесном потолке или, если потолок бетонный, устанавливаются на его поверхности.
На лестничных клетках детекторы чаще всего устанавливаются на среднем этаже. Используют угловые детекторы со специальной сборкой (датчики направления, оснащенные дополнительной линзой под датчиком).
В помещениях, где происходит частое передвижение, датчики устанавливаются в местах, где происходит непосредственное движение. А последующие – на таком расстоянии от других, чтобы не создавать так называемые зоны отсутствия обнаружения. Детекторы измеряют свет только во время первого обнаружения движения. А после включения освещения оно будет работать до тех пор, пока в зоне обнаружения не будет никакого движения и/или не истечет время, установленное на датчике. Каждое обнаружение обнуляет таймер.

В помещениях, где люди применяют сидячий стиль работы, обнаружение должно быть настроено более точно. Например, офисы или приемная. В таком случае используются датчики присутствия, которые непрерывно замеряют освещенность.

Рассмотри основные шибки размещения.

Одним из типичных случаев неправильной установки является то, что не всегда учитывается закрытие обзора детектора движения какой-либо открытой дверцей.
Монтажная высота. Рекомендуемая производителем высота установки очень важна для правильной работы. Низкое расположение может вызвать ложные срабатывания. А слишком высокое – снизит чувствительность датчика. Рекомендуемая высота установки составляет 2-2,5 метра, но обычно размещают на высоте не менее 1,8 метра и не более 3 метров. Для некоторых систем допустима высота установки 5 метров.
Использование кронштейнов. Сферические или другие формы креплений часто применяют для присоединения инфракрасного детектора к поверхности стены. Это облегчает настройку датчиков, но пользователь может случайно сбить настройки, например, во время уборки или снятия паутины. Это приведет к тому, что датчик вызовет ложные срабатывания или, наоборот, не подаст сигнал.
Нельзя направлять детектор на источник тепла (свет, котел), отражающую поверхность (окна, зеркала) или поверхность, способную быстро изменять температуру (бассейн). Это может вызвать ложные включения устройства.

Схема подключения

Прежде чем начать монтаж электрических соединений, отключите питание от общей сети в квартире. Обратите внимание, что датчики обычно питаются от трехжильного кабеля.

Начните монтаж со снятия пластины блока управления для доступа к клеммной колодке. Обязательно сохраните шайбы и сальники.
Затем отсоедините кабельный ввод и кабельный зажим от корпуса.
Возьмите кабель питания и зачистите наконечники на несколько миллиметров.
Соедините каждый цветной провод с соответствующей клеммой. Помните: красный провод необходимо подцепить к фазе, синий – к нейтральному, зеленый или желтый для заземления.
Наконец, затяните крепления кабельного ввода и закройте корпус.

Существуют датчики, питающиеся от общей сети напряжением 220 В. Для их подключения требуется описанная выше схема. Однако бывают датчики, которым достаточно 12 вольт. Такие ИК-детекторы требуют другого подхода.

Диапазон, угол обзора

Инфракрасные датчики имеют диапазон реагирования от 10 до 15 метров, а в новых версиях – могут достигать 25-30 метров. Угол обзора инфракрасного объектива обычно составляет от 85 до 110 градусов. Уменьшая угол обзора (например, для коридора), расстояние обнаружения движения может быть значительно увеличено – до 30-40 метров. Для большинства инфракрасных устройств перемещение платы (PCB) с помощью пиросенсора вверх или вниз может изменить положение пиросенсора относительно линзы Френеля. Тем самым регулируется зона покрытия в соответствии с размером комнаты. Кроме того, чувствительность PIR обычно можно контролировать с помощью миниатюрных (DIP) перемычек.

Инфракрасный радар часто оснащен потенциометром для регулировки диапазона микроволнового датчика. Это позволяет обеспечить необходимое покрытие микроволнового излучения. Установка сигнализации требует немного опыта. При недостатке опыта и знаний неверное расположение детектора вызовет много ложных срабатываний либо отсутствие сигнала, когда он будет необходим. Если датчик через реле управляет работой электрического устройства (например, видеорегистратора, светодиодной ленты, лампы или телефона), необходимо правильно поставить защиту. С другой стороны, при использовании датчиков следует помнить, что в случае оптического загрязнения может снизиться как чувствительность, так и дальность обнаружения движения. Если разница температур между движущимся объектом и окружающей средой невелика (например, летом), датчик может среагировать позже и уменьшить диапазон обнаружения.

Сумеречные выключатели

Говоря о датчиках, обнаруживающих движение и присутствие, также стоит упомянуть сумеречные выключатели. Простые устройства этого типа имеют небольшие корпусы, и текущая нагрузка составляет до 12 А. Благодаря сумеречным выключателям вы можете автоматически управлять внешним освещением с учетом интенсивности окружающего света. Многие автоматические выключатели работают независимо или могут сочетаться с другими системами управления. Чувствительность освещения можно регулировать в диапазоне от 1 до 80 лк.

Более продвинутые модели – это цифровые устройства. Интенсивность освещения измеряется с точностью до 1 люкс. В типичном переключателе есть измерительная часть и датчик, который чаще всего использует преобразователь частоты света. Датчики, расположенные на передней панели, позволяют задавать уровень выключения и включения освещения.

Полезным свойством является определение задержки при включении и выключении освещения на уровне 1 минуты. В результате предотвращается кратковременное переключение и отключение, например, из-за временного освещения датчика. Дисплей информирует о функциях, выполняемых устройством. В процессе управления используется ряд специальных алгоритмов, которые обеспечивают устойчивость устройства к внезапным, временным изменениям освещения, исключая при этом внезапные действия, вызванные, например, вспышками света.

Защита от насекомых при монтаже

Вывод кабеля устанавливается монтажниками через отверстие в корпусе. Если отверстие слишком большое, и установщик не позаботится о герметизации образовавшегося воздушного зазора, насекомые могут внедриться в корпус инфракрасного прибора, что будет вызывать ложную тревогу. Владелец системы охранной сигнализации также должен обеспечить защиту от насекомых. Паутина недопустима. Ее вредоносный эффект заключается не только от проникновения пауков, но и от появления грязи на паутине, которая сама может привести к срабатыванию тревоги.

Потребляемая мощность устройств должна учитываться при проектировании систем сигнализации. В ходе технических разработок производители постоянно сокращают количество потребляемой электроэнергии. Для среднего PIR это между 8-20 мА. Радар в сочетании с инфракрасным излучением потребляет больше – около 15-30 мА.

Настройка устройства

Для настройки датчика нужно активировать питание от центрального выключателя. Кроме того, новый детектор должен быть правильно отрегулирован. Затем должны быть определены несколько параметров: