Czujki w systemach alarmowych cz.1: jakie czujki ruchu wybrać, żeby zabezpieczyć firmę przed włamaniem

System bezpieczeństwa to jeden z filarów każdego przedsiębiorstwa. Zabezpieczenie mienia i zdrowia oraz życia pracowników oraz możliwość kontroli tego, co dzieje się na terenie firmy, tworzą przyjazne środowisko pracy. System bezpieczeństwa nie może prawidłowo funkcjonować bez systemu alarmowego, a system alarmowy bez czujek, które wykrywają określone zdarzenia. To pierwsza linia obrony. Trzeba mieć świadomość, że nie ma jednej uniwersalnej czujki, która wykrywa wszystkie rodzaje zagrożeń. Ten artykuł pomoże przejść przez gąszcz dostępnych rozwiązań i pokaże z jakimi rodzajami czujek możemy zbudować dopasowany do firmowych potrzeb system alarmowy.

Dlaczego czujka, a nie czujnik?

Różnica w nazewnictwie jest drobna i dla użytkownika systemu mniej istotna. Warto jednak wiedzieć, że czujnik to sensor, czyli element urządzenia które w całości jest nazywane czujką.

Jakie rodzaje czujek wyróżniamy?

Wachlarz dostępnych urządzeń jest bardzo szeroki:

1. czujka ruchu PIR
2. czujka ruchu PIR+MW
3. czujka otwarcia okien i drzwi
4. czujka pożarowa 
5. czujka dymu
6. czujka gazów palnych i czadu
7. czujka stłuczenia
8. czujka wibracyjna
9. czujka podczerwieni
10. czujka zalania wodą
11. czujka przepełnienia zbiornika cieczy

Opisanie funkcji jakie pełnią wymienione czujki w jednym artykule zaburzyłoby jego odbiór ze względu na długość, dlatego podzielimy go na kilka części. Część pierwsza będzie zajmowała się czujnikami związanymi z ruchem.

Czujka ruchu PIR: kluczowy element instalacji alarmowych

Z dużą pewnością można stwierdzić, że czujka ruchu PIR jest niekwestionowanym liderem wśród elementów składowych instalacji alarmowych. Co właściwie ta czujka potrafi wykryć? Nazwa mówi wszystko – ruch. Nie chodzi o samą obecność, ale o przemieszczenie osoby, zwierzęcia, rzeczy względem otoczenia. By zrozumieć, w jaki sposób działa ta czujka, warto odkodować jej skrót „PIR”.

„Passive Infrared” czyli „pasywna podczerwień”. Istotne jest słowo „pasywna”. Dlaczego? Otóż, czujka ruchu PIR działa w trybie odbiornika, nie emituje żadnych sygnałów. To kluczowe rozróżnienie między czujkami „aktywnymi” a „pasywnymi”. Czujka PIR działa poprzez odbiór „danych” z otoczenia, a nie poprzez ich emisję.

Jak to dokładnie działa? Każdy obiekt o temperaturze wyższej od zera absolutnego (-273 stopni Celsjusza) emituje promieniowanie cieplne. W porównaniu do tej temperatury, ludzkie ciała są zdecydowanie cieplejsze, można nawet zaryzykować stwierdzenie, że gorące. To właśnie promieniowanie w podczerwieni stanowi podstawę działania czujki ruchu PIR. Czujka monitoruje otoczenie za pośrednictwem soczewki Fresnela lub optyki lustrzanej. Jeśli wystąpią zmiany w rozkładzie promieniowania w podczerwieni, czujka na to reaguje.

Jednakże, musimy zrozumieć, że czujki PIR nie są wolne od pewnych wad. Są one podatne na fałszywe alarmy. Gwałtowna zmiana temperatury w otoczeniu, jak to się zdarza przy włączeniu np. dmuchawy z ciepłym powietrzem, może spowodować fałszywe uruchomienie alarmu.

Kolejną kwestią jest ich właściwe umieszczenie. Czujki PIR najlepiej rejestrują ruch, który jest prostopadły do ich pola detekcji. Warto więc montować je w narożnikach, aby efektywnie obserwowały dany obszar. Miejsce montażu zależy jednak od konkretnych warunków.

Czujka dualna PIR+MW: wyjątkowa zdolność detekcji

Jak widać wyżej czujka ruchu PIR ma swoje wady, dlatego powstało inne rozwiązanie. I tu wchodzimy w obszar czujek dualnych, a konkretnie czujki ruchu PIR+MW. To zaawansowany rodzaj urządzeń, które zdobyły popularność dzięki swej wyjątkowej zdolności detekcji. Dlaczego właśnie „dualne”? Ponieważ posiadają dwie ścieżki detekcji: już znany detektor „PIR” oraz „MW”. Co się zatem kryje za skrótem MW?

„MW” to MicroWave, czyli mikrofala. W przeciwieństwie do „PIR”, który jest torem „pasywnym”, tor mikrofalowy jest aktywny. Oznacza to, że nie tylko obserwuje otoczenie, ale także wysyła do niego sygnały. Przyjrzyjmy się bliżej temu procesowi: czujka generuje falę radiową o określonej częstotliwości i ją wysyła. Następnie, oczekuje na powrót tej fali po odbiciu od przeszkód.

Jak to działa w praktyce? Czujka PIR+MW jest wyposażona w antenę generującą falę mikrofalową. W normalnych warunkach, fala ta wędruje przed czujką i odbija się od przeszkód, takich jak ściany. Kiedy wraca, może mieć inną częstotliwość, co wynika z ruchu obiektów w pomieszczeniu. Cały mechanizm opiera się na zjawisku znanym jako efekt Dopplera.

Czy to ma jakieś istotne znaczenie dla działania czujki? Oczywiście. Fala mikrofalowa nie jest wrażliwa na temperaturę obiektów, co oznacza, że może wykryć ruchy, których nie dostrzeże tradycyjna czujka PIR. Co więcej, nie widzi ona powietrza. To znaczy, że ciepło generowane na przykład przez dmuchawę nie zakłóci toru mikrofalowego.

Istnieje wiele zalet stosowania tego typu czujki dualnej. Warto zwrócić uwagę, że generuje ona mniej fałszywych alarmów. To zrozumiałe, biorąc pod uwagę, że głównym kryterium jej działania jest zarejestrowanie ruchu przez obie ścieżki detekcji (PIR i MW).

Skoro czujka dualna wydaje się tak skuteczna, to dlaczego nie stosujemy jej w każdym przypadku? Tutaj wkraczają inne czynniki, takie jak dopasowanie do konkretnych warunków. W biurze na przykład, gdzie nie ma ryzyka pojawienia się obcego źródła ciepła, czujka PIR+MW może nie być niezbędna. Również cena może wpływać na wybór. Niemniej jednak, celem tego artykułu nie jest rozstrzyganie między „za” a „przeciw”. Chodzi raczej o zrozumienie podstawowych zasad działania różnych typów czujek. I tak dochodzimy do trzeciego rodzaju czujki zabezpieczającej przed niechcianym wkroczeniem w dany obszar.

Czujki wykrywania otwarcia okien i drzwi

Są to jedne z najbardziej dostępnych cenowo urządzeń w systemach alarmowych. Czujki te, nazywane także czujkami magnetycznymi lub kontaktronami składają się z dwóch głównych komponentów:

1. magnesu – montowanego na ruchomym skrzydle okna lub drzwi,
2. kontaktronu – umieszczanego na ościeżnicy lub ramie okna.

Kontaktron to w zasadzie mała szklana rurka, w której umieszczone są dwie niewielkie elektrody. Gdy kontaktron znajduje się w polu magnetycznym, te dwie elektrody stykają się, co skutkuje zamknięciem obwodu elektrycznego. Kiedy pole magnetyczne znika, elektrody się oddzielają, a prąd nie płynie. Gdy okno jest zatem zamknięte, magnes i kontaktron są obok siebie. Styki czujki są więc złączone (prąd przepływa). Jeśli jednak ktoś otworzy okno, magnes oddala się od kontaktronu, co prowadzi do rozwarcia styków czujki (prąd nie płynie). Oto cała zasada działania czujki wykrywania otwarcia okien i drzwi.

Mechanizm działania tych czujek może wydawać się prosty, ale okazuje się, że jest to rozwiązanie stosowane na całym świecie od dziesiątek lat i sprawdza się w praktyce. Z tego powodu warto montować czujki otwarcia w kluczowych miejscach, takich jak drzwi wejściowe, garażowe, balkonowe, tarasowe, wyłazy na dach czy brama wjazdowa. Jeśli to możliwe, warto także umieścić takie czujki na każdym oknie. W niektórych przypadkach, nawet dwa czujniki na jednym oknie – na skrzydle prawym i lewym – mogą się okazać przydatne.

To tyle na temat czujek związanych z ruchem. Kolejne czujki w artykułach:

Czujki w systemach alarmowych cz.2: jakie wybrać, żeby zabezpieczyć firmę przed ogniem

Jakie czujki wybrać do systemu alarmowego w firmie – cz.3