אודות securiTip

התקנה מקצועית של גלאי אינפרא אדום פסיבי (PIR)

התקנה של גלאי אינפרא אדום פסיבי (PIR) מחייבת התקנה מקצועית שתאפשר את מיצוי יכולות הגילוי המצוינות של הגלאי. כל פיקוח מרוחק על אירוע שמפעיל אמצעי מיגון כלשהו דורש אמצעי אמין של גילוי אדם או אנשים הנכנסים לאזור המוגן. הגילוי נעשה באמצעות חיישנים ו/או באמצעות מצלמות אבטחה. קיימים חיישנים בעלי טכנולוגיות מגוונות לגילוי אדם, כגון, ניתוח תנועה וגלאי מיקרוגל. אבל עד כה הטכנולוגיה האמינה, הפופולרית והחסכונית ביותר היא השימוש בגלאי אינפרא אדום פסיבי (Passive Infra Red: PIR).

חשיבות התקנה מקצועית על ידי מתקין איכותי של מערכות אזעקה לבית ולעסק

התקנה מקצועית של גלאי אינפרא אדום פסיבי  (PIR) יכולה להיעשות רק על ידי מתקין מערכות אזעקה לבית ולבית עסק  שמכיר ומבין את עקרונות הפעולה של הגלאי ובקיא בהוראות היצרן לגבי התקנתו. התקנה מקצועית תמנע אזעקות שווא. עם זאת, מפאת קוצר היריעה,  המאמר עוסק באופן ראשוני בלבד בעקרונות ההתקנה של גלאים המיועדים למערכת אזעקה לגילוי פריצה לבית ולבית עסק. הוא אינו נכנס לשיקולי מיקומים נכונים, חיווטים, השוואה בין גלאי אלחוטי לגלאי קווי, שילוב במערכות הקלטת וידאו  (CCTV) ועוד.

גלאי אינפרא אדום פסיביים פנימיים לעומת גלאי אינפרא אדום חיצוניים

 הגלאים מסוג אינפרא אדום פסיבי (א”א פסיבי) הינם הנפוצים ביותר בקרב מתקיני מערכות אזעקה מקצועיים, שעוסקים בהתקנת גלאים פנימיים, מכיוון שהגלאים האלה מתאימים לפעולה בסביבות מבוקרות. שיקולי התכנון לגבי גלאים חיצוני הם שונים עבור אינפרא אדום (IR) כי בתנאיי חוץ הגלאים צריכים לפעול באופן אמין בסביבה בלתי מבוקרת. בתנאיי חוץ הם חשופים לגשם, לחות גבוהה ושינויי טמפרטורה גדולים – החל מהמעלות מתחת לאפס ועד אקלים טרופי. הם צריכים להתמודד עם רוחות חזקות שגורמות לצמחייה לנוע מצד לצד ולנשירת עלים שנמצאים בשדה הראייה של הגלאי, עם אור מכוניות המהבהב על עדשת הגלאי בלילות אפלים, עם חיות מחמד וחיות בר המסתובבות בשדה הראייה שלו, ועוד. מתקין מערכות אזעקה מקצועי מכיר ומבין את אופן פעולת גלאי אינפרא אדום פסיביים ולכן התקנה מקצועית שלהם מונעת אזעקות שווא.

גלאי אינפרא אדום חיצוני
גלאי אינפרא אדום חיצוני מוצג ללא התקנה
גלאי אינפרא אדום פסיבי (PIR)
גלאי אינפרא אדום פסיבי

אופן הפעולה של גלאי אינפרא אדום פסיבי (PIR)

 קרינת אינפרא אדום נכנסת דרך החלק הקדמי של החיישן, כיפת הפלסטיק הקדמית, המכונה עדשת הגלאי, ומשמשת כמגן פיזי וכמסנן של תדרי אור לא רלוונטיים עבור רכיב החיישן שמתחתיה. בלב חיישן ה-PIRיש חיישן פירוקטרי ליתיום-טנטלום, אשר מייצר לגלאי תכונות פיאזו-אלקטריות ופירו-אלקטריות (גבישים וחומרים קרמיים מסוימים, המייצרים מתח חשמלי בתגובה ללחץ מכני או חימום). החיישן מיוצר לעיתים קרובות כחלק ממעגל משולב, והוא עשוי להכיל שניים או ארבעה אלמנטים של אזורים שווים של החומר הפירו-אלקטרי המכונה Dual (שני אלמנטים) או Quad (ארבעה אלמנטים), בהתאמה. כמובן שככל שיש יותר אלמנטים, הגלאי יקר יותר, אבל גם אמין יותר. זוגות האלמנטים יהיו לרוב מחווטים כמו כניסות מנוגדות במגבר הדיפרנציאלי. או במילים פשוטות, מדידות ה-PIR מבטלות זו את זו, כך שהטמפרטורה הממוצעת של שדה הראייה מוסרת מן האות החשמלי. עלייה של אנרגיית אינפרא אדום על פני כל החיישן בנפרד, מבטלת את עצמה, ולא מפעילה את הגלאי. תכונה זו מאפשרת לגלאי להתנגד לאינדיקציות שגויות של שינוי במקרה של חשיפה להבהובים חזקים של תאורה או אור תאורת שדה רחבה.  במקביל לכך, המבנה הדיפרנציאלי הזה ממזער הפרעות שכיחות נוספות, דוגמת שדות אלקטרומגנטיים-חשמליים בקרבת מקום.

מיקוד קרינת האינפרא אדום הפסיבי וגילוי אדם

מיקוד הקרינה הנפלטת מחום הגוף – האינפרא אדום לתוך החיישן הפירו-אלקטרי הוא שמאפשר את גילוי האדם. שימוש בעדשת פרנל רבת פנים הוא השיטה הנפוצה ביותר של מיקוד הקרינה. העדשה בנויה מאזורים מעגליים להם יש מרכז משותף. 

קיימים מספר גלאי PIR המורכבים מחלקי פלסטיק פנימי, המפולח למראות פרבוליות כדי למקד את אנרגיית האינפרא אדום. בגלאים בהם נעשה שימוש במראות, הכיסוי הפלסטי אינו מעוצב בתור עדשת פרנל. חלון הסינון הזה יכול לשמש כמגביל אורכי הגל ל 7-14 מיקרומטר אשר קרובים ביותר במהותם לקרינת אינפרא אדום הנפלטת על ידי בני אדם. גלאי ה- PIR יוכל להיחשב כסוג של מצלמת אינפרא אשר זוכרת את כמות האנרגיה האינפרא אדום הממוקדת על פני השטח שלה.

גילוי אדם הנכנס לשטח הניטור נעשה כאשר אנרגיית האינפרא אדום הנפלטת מגופו מתמקדת על ידי עדשת פרנל (או קטע מראה) לכדי נקודה חמה וחופפת קטע על השבב אשר לפני כן הסתכללפני כן הסתכל גם על חלקים קרירים הרבה יותר של האזור המוגן. חלק זה של השבב ברגעי הזיהוי הוא הרבה יותר חם מאשר כאשר הפורץ לא היה באזור המוגן. בזמן שהפורץ נמצא בתנועה, זזה גם הנקודה החמה על פני השטח של השבב. תנועת הנקודה החמה גורמת לרכיב הפירו-אלקטרי להפיק אותות חשמליים זעירים, אשר מוגברים ומנותחים על ידי המעבדים שבגלאי כדי לקבוע האם האות הוא אירוע חדירה אמיתית לאזור או רק שינוי סביבתי.

עקרונות להתקנת גלאי אינפרא אדום פסיבי (PIR)

כיום, בקרי מיקרו מודרניים חזקים זמינים בעלויות סבירות מאוד עבור שוק גלאי ה– PIR, דבר זה מאפשר למתכנני הגלאים ליצור רמה טובה יחסית של סינון דיגיטלי שמאפשר התמודדות טובה עם תנאי הסביבה המשתנים. בגלאים חיצוניים ובחלק מהגלאים הפנימיים, סינון התנועה יכול להיות מותאם על ידי המתקין והוא מתואר בדרך כלל כמו ספירת דופק.

בעבר, הגלאים האנלוגיים המקוריים היו סופרים את הפולסים ומשווים אותם לספירות קודמות. אבל, בגלאים המודרניים מיושמים אלגוריתמים שונים על מנת לסנן את אותות האינפרא אדום הדיגיטליים.  כיום עדיין מקובל לקרוא לתהליך הסינון “ספירת פולסים”, אבל למעשה זו איננה “ספירת פולסים”. למרות מידת התחכום והסינון בגלאים המודרניים, עדיין יש לשקול באופן מקצועי את מיקומם. המיקום הנכון של הגלאי, יקטין באופן משמעותי את הצורך להגדיר רמה גבוהה של סינון, וכתוצאה ישירה מכך הגלאי יהיה רגיש יותר לגילוי חודרים – המטרה שלמענה הוא הותקן. התקנת גלאי צריכה להיות ישירות, עד כמה שניתן, מול האזור הנדרש לבקרה, כדי למנוע גילוי מחוץ לאזור המוגן. בהתקנת הגלאי צריך להקפיד על התקנה בגובה הנכון, כפי שמצוין על ידי היצרן, כיוון שזה ישפיע ישירות על דפוס זיהוי נכון של התנועה. גלאים חיצוניים רבים מתוכננים להיות מותקנים בגובה שאיננו עולה על 2.5 מטר, כדי לעמוד בדרישות הבטיחות, ויעילות הגילוי. כמובן שיש בשוק גלאים שמאפשרים התקנה בגבהים אחרים (לרוב גבוה יותר), אבל גלאים אלו צריכים להיות מותאמים לדרישות הלקוח והאתר, תוך מחשבה מעמיקה על סיבת בחירתם ומיקומם.

סיכום

לסיכום, למרות שקיימות מספר טכנולוגיות לזיהוי תנועה, כולל חיישני קול, וחיישני מיקרוגל, נכון להיום חיישני האינפרא אדום הם עדיין הפופולריים ביותר הודות לקלות היישום, יחס המחיר-תועלת, והביצועים הגבוהים שלהם, באופן יחסי. בנוסף, חיישני האינפרא אדום הם זולים ומנצלים מעט מאוד אנרגיה להפעלתם. ההתקנה של גלאי אינפרא אדום פסיבי, כמו גם של גלאים אחרים, צריכה להיעשות באופן מקצועי על ידי מתקין מערכות אזעקה מקצועי.

המאמר נכתב על ידי:

שביט נחמן

שביט נחמן, שביט ייעוץ ותכנון מערכות מתח נמוך

טיפים ומאמרים נוספים לרשותך

מה דעתך על המידע?

תמחור מהיר