радиуса в конкретных условиях требует контрольного прибора, учитывающего
закон квадратичного снижения энергии, описанного в главе 4.
Соотношение "сигнал-шум"
Стоит посвятить серьезные усилия снижению чувствительности приемника
к шуму и повышению стабильности его работы. О возможных проблемах в ра-
боте системы однозначно свидетельствует "зависание" в работе блока авто-
матического возвращения системы в сторожевое состояние. Вместо того,
чтобы вернуться в это состояние через несколько секунд после окончания
проверочного движения, "зависшая" система будет продолжать подавать сиг-
нал тревоги.
Контрольные приборы
Окончательным критерием настройки системы сигнализации служит тест на
передвижение. Однако это не единственный метод установки параметров сис-
темы. Портативные приемники или измерители напряженности поля дают дос-
таточно ясное представление о том, как излучаемая энергия достигает за-
даваемых участков и обходит те зоны, которые могут вызвать ложную трево-
гу.
Наиболее приемлемые места использования допплеровских детекторов
Стекло
Ультразвуковые допплеровские детекторы незаменимы и прекрасно работа-
ют в зонах, ограниченных стеклянными преградами. Ультразвук, в отличие
от других излучений, почти не проникает сквозь стекло, и датчик не реа-
гирует на перемещения вне контролируемой зоны, снижая почти до нуля риск
наведенных извне ложных тревог. Вне зоны риска не найдется каких-либо
иных излучений, которые, проникнув через стекло, заставили бы ультразву-
ковой датчик сработать.
Большие площади
Поскольку для выбора частоты ультразвукового передатчика не требуется
государственная лицензия, то в одном большом помещении может быть уста-
новлено несколько датчиков, излучающих энергию на разных частотах. При
этом надо будет лишь стремиться избегать интерференции, как это будет
описано выше. Общее необходимое число ультразвуковых датчиков может быть
рассчитано с учетом количества зон риска внутри помещения.
Малые площади
Если речь идет о закрытых помещениях небольшого размера, то в них
ультразвуковые датчики зарекомендовали себя прекрасными сторожами как
зон большого, так и малого риска.
Открытые зоны в помещениях
Обычно ультразвуковой датчик - это последнее звено в системе охраны.
Он позволяет обнаружить нарушителя непосредственно в зоне риска после
того, как тот преодолел периметровые электронные и физические средства
зашиты. То, что зону обнаружения для ультразвуковых датчиков можно легко
регулировать, позволяет использовать их для слежения за коридорами и
иными незакрытыми подходами к зоне риска.
Однако не следует думать на основании вышесказанного, что ультразву-
ковая сигнализация есть панацея от всех напастей. Она, как и все прочие
формы сигнализации, уязвима для специфических источников ложных тревог.
Цель этого раздела, в принципе, и заключается в том, чтобы объединить
усилия исследователя и инженера в выборе конкретного типа датчика для
конкретных условий. И таким датчиком может стать ультразвуковой, микро-
волновый, инфракрасный или иной датчик.
Неблагоприятные случаи использования ультразвуковых датчиков
В практике служб безопасности при выборе подходящей системы сигнали-
зации слишком часто приходится действовать методом исключения неудачных
решений. Все еще встречаются случаи, когда никакие известные типы датчи-
ков не подходят, поэтому простор для творчества остается.
Допплеровский ультразвуковой датчик может засечь практически любое
движение, и поэтому, рассматривая неблагоприятные случаи использования
этих приборов, лучше сконцентрировать внимание на источниках ложных тре-
вог. С учетом сказанного остановимся на следующих случаях.
Работа на открытом воздухе
Различающая способность ультразвукового датчика не снижается под отк-
рытым небом, но зато так увеличивается количество движущихся природных
объектов, что прибор бьет тревогу почти непрерывно. Именно поэтому его
не применяют вне помещений. Если инженерам удастся научить систему от-
фильтровывать ложные сигналы, подаваемые дождем, несущимися по ветру
объектами, порывами ветра, птицами и животными, то прибор будет намного
шире применяться вне помещений.
Вращающиеся лопасти
Хотя ультразвуковые датчики и устойчивы в разумных пределах по отно-
шению к перемещению воздуха, они все же крытых турбин. Ультразвуковые
датчики больше, чем любой тип сигнализации, реагируют на лопастные меха-
низмы из-за высокой вероятности взаимодействия вращающихся лопастей с
ультразвуковым излучением, приводящего к появлению допплеровского сдвига
частоты близкого тому, который возникает при движении нарушителя. При-
чем, датчики оказываются чувствительными и к лопастным устройствам внут-
ри вентиляционных шахт.
Раскачивание от ветра
Движение вперед-назад в пучке ультразвукового датчика рождает доппле-
ровский эффект. В охраняемом помещении подобные движения может с тем же
эффектом совершать не только нарушитель, но и шторы и жалюзи на окнах.
На первый взгляд с этой помехой справиться просто, и, действительно, ряд
моделей детекторов подавляет такой сигнал. Однако устройство, подавляю-
щее помехи от медленных колебаний, вряд ли стоит использовать там, где
важно сохранить способность допплеровского датчика засекать очень мед-
ленное движение. Поэтому в случаях, когда нельзя устранить колеблющиеся
предметы, следует прикинуть, что важнее - снизить опасность пропуска
квалифицированного нарушителя или снизить процент ложных тревог.
Вибрация
Резонансные частоты каркасов зданий, как правило, лежат ниже зоны
чувствительности ультразвуковых датчиков. Однако примером типичного иск-
лючения из этого правила является звон окон в резонанс с мотором прое-
хавшего поблизости автомобиля. В одном из Лондонских банковских хранилищ
ультразвуковой датчик реагировал на проезд метро под зданием.
Казалось бы, вибрация от такого движения лежит ниже допплеровского
разброса частот, однако исследование показало, что каркас здания храни-
лища был очень жестким. При его строительстве широко использовались
стальная арматура и напряженный бетон. При проезде поезда хранилище виб-
рировало с частотой в 70 герц, а это уже попадало в гармонику допплеров-
ского сдвига для ультразвуковых колебаний. В тот период иных равнознач-
ных методов обнаружения еще не существовало, и датчики пришлось устано-
вить на специальных противовибрационных подставках. Если нет возможности
соорудить такие подставки, то следует избегать установки ультразвуковых
датчиков в местах, подверженных вибрации.
Телефонные аппараты
В Великобритании звук звонка телефонного аппарата старой модели прос-
тирался далеко в ультразвуковую область и доставлял немало хлопот тем, у
кого имелись ультразвуковые датчики. Современные мелодичные телефонные
звонки менее насыщены высокими частотами и меньше беспокоят ультразвуко-
вые системы.
Трубы отопления и воздушного снабжения
Подобно духовому инструменту, звучащему в доступном диапазоне, трубы
отопления и пневматических устройста могут под давлением дать течь и
"зазвучать" в ультразвуковом диапазоне частот. Частота такой "ноты" мо-
жет интерферировать с рабочей частотой ультразвукового датчика. Если нет
способа быстрого обнаружения подобных утечек, то ультразвуковые датчики
лучше не устанавливать вблизи воздушно-паровых труб.
Границы допустимой скорости движения воздуха
Когда мы с вами обсуждали пригодность радарных ультразвуковых уст-
ройств для систем сигнализации, уже говорилось, что радары могут рабо-
тать на сквозняках из-за нулевого суммирования скоростей сигнала и эха.
Это верно и для конвекционных потоков воздуха от систем отопления. Одна-
ко есть границы приспосабливаемости датчика к скорости движения воздух И
чем ближе к ним скорость, тем выше вероятность ложных тревог. Причина их
здесь очевидна. Выход из подобной ситуации один - правильно установить
датчик. Если иного места, кроме как над батарей отопления, нет, ультраз-
вуковой детектор лучше не ставить.
Сочетания сигнализационных датчиков
Ультразвуковой датчик имеет столько преимуществ что, несмотря на ука-
занные недостатки, некоторые пользователи тем не менее, стремятся ис-
пользовать его, сгладив отрицательные моменты. Так родилась идея сочета-
ний сигнализационных сисстем. В них ультразвуковой датчик сочетается,
например, с микроволновыми радарами таким образом, что при нарушении
пространства в зоне риска срабатывают оба датчика. А ультразвуковой дат-
чик сработает в потоке горячего воздуха, микроволновый радар не подтвер-
дит этого сигнала и, таким образом, не позволит включиться сигналу тре-
воги. Подобные двойные сочетания подробно рассматриваются в главе 19.
Запатентованные ультразвуковые устройства
Фирм, производящих системы сигнализации, так много, что выбрать из
этого моря техники "рекомендуемые автором" устройства - задача крайне
тяжелая. Поэтому ниже описываются либо классические варианты воплощения
рассмотрения технических принципов, либо устройства, которые мне знакомы
технических принципов, либо устройства, которые мне знакомы как
конструктору или пользователю.
Следующие примеры показывают, что ультразвуковые приборы распростра-
нены не только в Великобритании. Американская компания "Aritech" продает
в Европе через свой бельгийский филиал ультразвуковые датчики серии
"Advisor". В приборах этой серии фирма традиционно использует хорошо за-
рекомендовавшую себя технику фазовой обработки сигнала. Они отличают эхо
нарушителя от помех, созданных вибрацией стен и штор, раскачиванием
люстр. Эти датчики оценивают характер изменения расстояния до объекта
перед включением сигнала тревоги. Влияние сквозняков на ультразвуковой
радар исключается физическим принципом его работы.
Модели "DU 160", "DU 161" и "DU 162", которые отличаются тем, что
первый имеет корпус из пенопласта, второй можно устанавливать на потол-
ке, а третий имеет корпус из металла.
Прибор "UMD3", производимого английской фиpмoй "Racal-Guardal" и ус-
танавливаемого в системах сигнализации фирмы "Chabb", интересен тем, что
он крайне экономичен в потреблении электроэнергии по сравнению с теми,
которые используют в своей схеме колебательные контуры с диодом Ганна.
Система невосприимчива к сигналам от передвижных радиостанций. Фотогра-
фия показывает изящное внешнее оформление прибора.
Прибор "Cerberus US 10" выпускается в Швейцарии. Он тоже оснащен ра-
дарным дальномером и не срабатывает при появлении эха в 1-2 метрах от
него, а, следовательно, не реагирует на близко летящих насекомых. Нали-
чие дальномера означает, что нет необходимости разводить в пространстве
передатчик и приемник. Появляется возможность уменьшить габарит) 1 при-
бора. Система "Cerberus" способна различать маскировку и, таким образом,
еще более укрепляет лидирующее положение ультразвуковых детекторов в ох-
ране зон высокого риска.
Темы к обсуждению
Непосвященному трудно с первого раза понять работу радио- и ультраз-
вуковых устройств. Их заставляет работать нечто, нами не воспринимаемое.
Обсуждение пользы не принесет, пока вы на практике не познакомитесь с
работой ультразвуковых допплеровских датчиков. Никакой моделью не заме-
нить собственное испытание датчика, проведя его в одиночку или с помощью
товарища, способного постоять на месте. Проработайте эту главу и про-
верьте все возможные свойства вашего прибора. Не забудьте проверить, как
поведет себя датчик, закрепленный на потолке или перекрытии крыши. Какая
форма излучателя лучше подойдет для этого расположения? Будет ли маски-
ровка цели представлять трудности? Почему потолочное устройство будет
