سنسور های حرکتی سیستم های ضد سرقت

خلاصه مقاله: سیستم های اعلام سرقت به منظور جلوگیری از ورود متجاوزان و اعلام و آلارم خطر طراحی شده اند. در این مقاله به معرفی سنسورهای حرکتی سیستم های اعلام سرقت م یپردازیم.

مقدمه:

در اماکن و ساختمانها در مواقع تعطیلی و عدم فعالیت جهت کنترل و حفاظت در برابر ورود غیر مجاز به ساختمان و اطلاع دادن به نگهبان و به صدا در آوردن آژیر خطر در صورت بروز سرقت، سیستم هایی نصب  میگردد که قادرند حرکت انسان را توسط سنسورهایی تشخیص داده و با گزار ش دادن آن به یک مرکز کنترل الکترونیکی، باعث به صدا در آمدن آژیرها و تلفن زدن به افراد یا محلهای از پیش تعیین شده جهت جلوگیری از سرقت شوند.

تجهیزات اصلی که در این سیستمهای اعلام سرقت مورد استفاده قرار میگیرند به شرح زیر می باشند:

حرکت های دتکتوری (sensor)(Motion detector)

شیشه شکستن دتکتوری (Glass break Detector)

آژیرها (sounder)(siren)

 تلفن کننده (dialler)

سیستم کنترل از راه دور  (remote control)

باطر یهای اضطراری (back up battery)

تابلو کنترل مرکزی (control panel)

 

آشکار ساز حرکتی

آشکارساز حرکت دستگاهی است که از یک ساختار فیزیکی یا حسگری الکترونیکی تشکیل شده است. این نوع از حسگرها می توانند به صورت کیفی حرکت را تشخیص داده (این حرکت میتواند متعلق به خود جسم مورد نظر یا اجزای متصل به آن باشد) و کاربر را نسبت به وجود این حرکت در میدان تحت نظر آگاه سازد.

 

روش کار حسگر:

یک تشخیص دهنده الکترونیکی، از یک حسگر حرکت که میتواند تشخیص حرکت را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند تشکیل شده است.

این منظور  می تواند با اندازه گیری تغییرات نوری یا شنوایی در میدان تحت نظر، تحقق یابد. نور مادون قرمز یا تکنولوژی لیزر میتواند برای قسمت تشخیص نوری مورد استفاده قرار گیرند

.بیشتر تشخیص دهنده های حرکت میتوانند ۵۰ تا ۸۰ فوت را تشخیص دهند. این دسته از حسگرها قسمت مهم و حیاتی از سیستم های قوی و کامل امنیتی را که هم برای خانه ها و هم شرکت ها استفاده میشوند را تشکیل میدهند. وقتی تشخیص حرکت توسط یک ساختار طبیعی صور ت گیرد، آن را درک کردن حرکت   می نامیم. همچنین تشخیص دهند ه های حرکتی نیز وجود دارند که از دوربین های متصل به کامپیوترها استفاده میکنند. این دوربین ها م یتوانند عکس های گرفته شده را ذخیره و مدیریت کنند تا توسط یک شبکه کامپیوتری یا فرد دیگری در زمان دیگری قابل مشاهده باشند. یک راه ساده برای تشخیص حرکت توسط دوربین های ثابت این است که تصویر را با یک تصویر مرجع مقایسه کرده و به آسانی میزان تفاوت در پیکسل ها را محاسبه کند

. از آنجایی که تصاویر به صورت طبیعی به دلایل عواملی همچون نوردهی متغیر، لرزش دوربین و غیره تغییرمی  کند، برای کاهش آلار م های غلط، پیش پردازش تصاویر ضروری به نظر میرسد.  

را ههای پیچید ه تری برای شرایط پیچید ه تر که خود دوربین نیز حرکت می کند و یا باید تشخیص حرکت یک جسم متحرک در میدانی که اجسام متحرک دیگری نیز وجود دارند صور ت پذیرد، لازم به نظر م یرسد.

به طور مثال می توانیم به حفاظت از یک نقاشی در یک نمایشگاه هنگامی که توسط بازدید کنندگان احاطه شده است، اشاره نماییم. به دلیل گستردگی طیف حسگرهای تشخیص دهنده حرکت، روش کار بعضی از آ نها به طور جداگانه در قسمت کاربرد حسگرها به تفصیل توضیح داده شده است.

حسگرها

به طور اساسی سه دسته از حسگرها در گستره تشخیص دهندهای حرکت استفاده م یشوند:

۱. حسگرهای مادون قرمز(غیر فعال( 

به دنبال گرمای جسم می  گردد. هیچ گونه انرژی از حسگر منتشر نمی شود.

۲. فرا صوت(فعال)

حسگر، امواجی را بیرون می فرستد و انعکاس آ نها از یک جسم متحرک را اندازه میگیرد.

۳. ریز موج) فعال )

حسگر ریزموج هایی را به بیرون فرستاده و انعکاس آ نها را از یک جسم متحرک اندازه می گیرد، مانند آنچه که در یک نوع از اسلحه های پلیس اتفاق

 می افتد. (radar gun police)

بیشتر حسگرها در فضای خانگی استفاده می  شوند تا نور دهی الکتریکی را کنترل نمایند. اگر حرکتی حس نشد فرض میشود که فضا خالی است و در

نتیجه نیازی نیست تا آن فضا روشن بماند. خاموش کردن وسایل نور دهی میتواند مقادیر قابل ملاحظه ای از انرژی را ذخیره کند. یک حسگر اشغال

در واقع یک تشخیص دهنده حرکت است که با یک دستگاه زمان بندی شده همراه شده است. این حسگر یک سیگنال خاموش کننده نور در یک مکان را،

هنگامی که حرکت در آن مکان برای یک مدت مشخص متوقف شده باشد، تولید میکند. حسگرهای اشغال از تکنولوژی مادون قرمز یا صوتی یا ترکیبی

از این دو استفاده میکنند. این حسگرها باید به گونه ای تنظیم شوند که فقط محیط مورد نظر را تحت کنترل بگیرند و به محیط های اطراف دسترسی نداشته باشند

. از آنجایی که خطای جای گذاری، خطاهای دیگر محیطی و خطای خود حسگر جزیی انکارناپذیر است باید یک زمان تاخیری قبل از عوض کردن حالت روشنایی تعبیه شده باشد. معمولا این زمان توسط کاربر انتخاب می گردد ولی به صورت پیش فرض این زمان برابر ۱۵ دقیقه انتخاب می شود.

به این معنا که در پایان این زمان حسگر وسایل روشنایی را خاموش می کنند.

ولی در سیستم های پیچیده تر در طول این زمان به طور تدریجی مقدار روشنایی کاهش می یابد. یکی از کاربردهای این حسگرها می تواند در مکا ن های عمومی (مانند توالت ها) باشد.

 

آلارم دهنده امنیتی (burglar alarm)

یک تشخیص دهنده حرکت میتواند به یک سیستم آلارم دهنده امنیتی متصل شده باشد که صاحب خانه یا سرویس امنیتی را از وجود حرکت غیر معمول آگاه سازد. یک چنین تشخیص دهند های م یتواند یک دوربین نور قرمز را راه اندازی کند.

بعضی از این حسگرهای امنیتی حرکت میتوانند از نور مادون قرمز استفاده کنند تا تغییرات حرارتی را تشخیص دهند. مانند هنگامی که یک فرد (گرمای بدن) در محیط تحت کنترل این حسگرها حرکت کند

.در این هنگام وسایل آلار م دهنده فعال میشوند. انسا نها به طور طبیعی دمای سطح بدنشان حدود ۹۳ درجه فارنهایت م یباشد که این حرارت انرژی مادون قرمزی با طول موجی بین ۹ تا ۱۰ میکرومتر منتشر میکند. بنابر این، این حسگرها به طور طبیعی به بازه ۸ تا ۱۲ میکرو متر حساس هستند.البته این دسته از حسگرها دارای معایبی نیز می باشند، به این گونه که آ نها نمی توانند فردی را که نسبت به آ نها در طرف دیگر یک شیشه باشد را، تشخیص دهند. این اتفاق به این دلیل می افتد که شیشه نسبت به نور مادون قرمز شفاف نیست.

سیستم های دیگر تشخیص حرکت، از اشعه لیزر و فتو الکتریک استفاده میکنند، به این گونه که این اشعه ها از یک سمت به سمت دیگر محیط تحت نظر تابانده میشود و وقتی که جسم متحرکی آ نها را قطع کرد، سیستم آلارم دهنده فعال می شود.

 

تشخیص دهنده حرکت تکنولوژی - دوگانه

بسیاری ازتشخیص دهنده های حرکت از ترکیب تکنولوژ یهای متفاوت استفاده می کنند.این تشخیص دهند هه ای دوگانه به هر سنسوری فایده می رسانند و آلار مهای اشتباه را کاهش میدهند.همه شرکت ها گزینه استفاده  از PIR/Microwave  تشخیص دهنده های حرکت را دارند که عملکرد "مقاوم  در برابر حیوان خانگی" را دارا  می باشد

.در این عملکرد سنسور حیوان خانگی تاوزن ۸۰ پوند را نادیده میگیرد.نصب سنسور میتواند به طور استراتژیکی انجام شود که روشن شدن گمراهانه آژیر توسط حیوان خانگی کمتر شود.

معمولا تکنولوژی PIR به همراه مدل دیگری عرضه می شود تا دقت را افزایش داده و مصرف انرژی را کاهش دهد

PIR  در مقایسه با Microwave انرژی کمتری مصرف می کند . خیلی از سنسورها کالیبره می شوند تا وقتی که PIR عمل کرد سنسور Microwave را فعال کند. . اگر دومی نیز مزاحم را تشخیص داد آژیر به صدا در می آید. از آنجایی که تشخیص دهنده حرکت طرف دیگر دیوار یا پنجره را "نمی بینند"، نورپردازی بیرون حساس به حرکت نیز پیشنهاد میشود تا تلاش کامل برای محافظت از دارایی تان افزایش یابد.

آژیرهای کاذب، آنهایی هستند که معمولا به دلیل خطاهای فنی نظیر خطای مکانیکی یا الکتریکی اتفاق می افتند

. آژیرهای اغتشاشی آ نهایی هستند که معمولا  توسط مهاجمین یا مزاحمین تولید نشده اند، بلکه بیشتر گرد و خاک پخش شده با باد، حیوانات، حشرات و برگ درختان باعث آن شده اند. ترتی بدهی به سیستم آژیر، که پس از فعال شدن هر دو سنسور ، فعال شود ؛ آژیراغتشاشی راکاهش می دهد، اما ممکن است احتمال تشخیص کاهش یابد.

 

تشخیص حرکت در سیستم های مداربسته

سیستم های تشخیص حرکت یا motion detection  در سیستم های دوربین مداربسته به صورت پردازش تصویر و مقایسه فریم به فریم تصاویر کار می کند.

، به این طریق که واحد پردازشی سیستم کرده  CCTV  تصاویر دوربین را با هم مقایسه و خروجی مورد نظر کاربر را اعمال می  کند. قبلا این کار پردازشی توسط DVR انجام می  شد، به طوری که دوربین تصاویر را به دستگاه DVR ارسال  می کند و دستگاه هنگام تشخیص حرکت در محیط، شروع به ضبط تصاویرمی کند، که باعث افزایش فضای ذخیره سازی شده و تصاویر و لحظات اضافی که نیاز به ضبط شدن ندارند را، حذف میکند. برای مثال اگر شب ها که معمولا حرکتی در تصاویر وجود ندارد ، در حالت ضبط موشن بگذاریم، مدت زمانی که DVR می تواند تصاویر را در هارد ذخیره کند تقریبا دوبرابر می شود. در واقع DVR ها، قابلیت تنظیم انواع مختلف حالات ضبط رادارند. مثلا میتوان برای تک تک دوربین ها و کانا لهای ورودی

دستورات ضبط را اعمال کرد. برای مثال در یک مغازه که ساعات کاری آن از ساعت ۹ تا ۲۰ میباشد، در دستگاه ضبط کننده، تنظیمات ضبط دوربین  های داخل مغازه را در حالت ضبط دایم می گذاریم و در ساعات غیر کاری حالت ضبط را در حالت موشن میگذاریم، تا از ضبط بی مورد خودداری شده و فضای ذخیره حفظ شود.

 باید دقت داشت در صورت وقوع حرکت در تصاویر، دوربین ها شروع به ضبط خواهند کرد، که این امر مستلزم دید در شب بودن دوربین ها می باشد. این قابلیت جدیدا در برخی دوربین های مداربسته نیز وجود دارد که معمولا در مدل هایی که OSD یا اصطلاحا منو دار می باشند، این قابلیت وجود دارد. در برخی دستگاه ها میتوان برای این قابلیت ، محدوده و مرز نیز، در تصویر مشخص کرد، به طوری که برای مثال در تصویری که درب ورودی نیز در آن دیده میشود، دور درب را با کادر مشخص نمود. حتی میتوان این تنظیم را برای چند درب یا پنجره موجود در تصویر نیز فعال نمود. در نمونه های پیشرفته تر میتوان جهت حرکت یا اندازه شی مورد نظر را نیز تعیین کرد

. برای مثال برای خیابان یک طرفه اگر جسمی که به اندازه یک ماشین می باشد به صورت برعکس قصد تردد داشته باشد، توسط این دوربین شکار میشود و اگر عابرین موجود در معبر در حال تردد باشند سیستم واکنشی نشان نمی دهد.