Лазерная охранная сигнализация. Сигнализация из лазерной указки. Схема излучения лазерного луча

29.06.2020

Современные системы безопасности развиваются стремительными темпами в связи с повышением общей криминогенной обстановки в мире. Пассивные средства – вневедомственная или личная охрана – уже неактуальны, и в целях защиты себя, своего имущества и бизнеса широко применяются современные системы защиты от злоумышленников, и они постоянно совершенствуются. А комплексное объединение различных систем позволяет более эффективно решить вопрос безопасности и при этом не переплачивать лишние деньги.

Этот вид сигнализации использует передачу радиосигнала, аналогичную тому же стандарту, который применяется при мобильной связи. В комплект входят базовый или контрольный блок, подключённый к любому оператору сотовой связи, и беспроводные датчики. На сим-карту, установленную в блок, и будет поступать тревожный вызов.

Для большей надёжности некоторые производители предусматривают использование двух и трёх сим-карт – на случай, если основная окажется вне зоны доступа. К станции подключаются беспроводные датчики, позволяющие обеспечить полный контроль над помещением. Управление системой осуществляется с помощью смс или кнопками брелоков. При наличии подключённой видеокамеры на электронную почту при срабатывании сигнализации поступает снимок.

Большим плюсом этих устройств является отсутствие проводов и необходимости производить их укладку .

Используются эти сигнализации для охраны дачи, дома, квартиры, гаража, склада, офиса – любой недвижимости.

Важно! Перед тем как выбрать производителя GSM-сигнализации, необходимо определиться, при какой температуре придётся её эксплуатировать и способна ли она работать в режиме, не зависящем от бесперебойной подачи электроэнергии.

Комплексы охраны периметра

Такие системы позволяют выявить и предупредить проникновение злоумышленников на огороженную территорию заблаговременно. Принцип их работы основан на распознавании вибрации или изменения электрического поля.

Комплект защитного устройства включает в себя:

  • датчики различного типа;
  • сенсорный кабель;
  • подсистему оповещения;
  • анализатор движения объекта;
  • компьютер со специальным ПО.

Периметральные устройства могут быть объединены с системами контроля доступа и видеонаблюдения. В случае использования стационарных систем необходимы заграждения для крепления датчиков и кабеля .

Наиболее популярные линии защиты периметра:

  • вибрационные;
  • ёмкостные;
  • радиоволновые;
  • радиолучевые.

Важные требования к устанавливаемой системе:

  • покрытие линии территории и отсутствие мёртвых зон;
  • защита устройства от климатических условий;
  • отсутствие вблизи охраняемой территории железнодорожных путей и деревьев;
  • возможность заземления.

Для защиты от ложных срабатываний используется метеорологический модуль, позволяющий учитывать воздействие атмосферных явлений на оборудование.

Подробнее о системах периметральной сигнализации читайте .

Автономные системы охраны

Это компактная система, имеющая функцию оповещения владельца о незаконном проникновении на территорию. Они подходят для небольших и слабо защищённых объектов, а также на объектах, не имеющих линии связи. просты в управлении, недороги, не имеют абонентской платы в качестве условия работы и не требуют участия оператора для управления системой.

Злоумышленник не сможет отключить автономную сигнализацию самостоятельно, так как она не подключается к бытовой электросети. Питание устройства осуществляется с помощью аккумуляторов различного типа.

Датчики, которые используются при работе автономной охранной системы, бывают:

  • акустические;
  • инфракрасные;
  • вибрационные;
  • герконовые (реагирующие на изменения магнитного поля).

Принцип работы автономной системы охраны: при установке по периметру охраняемого объекта в случае обнаружения движущегося объекта датчики передают информацию на центральный контроллер, издающий звуковой сигнал.

Данные сигнализации делятся на два вида:

  • централизованные – передают информацию с датчиков на центральный пункт охраны;
  • автономные – принимают решения об оповещении самостоятельно, без взаимодействия с контроллерами.

Из минусов данных систем можно выделить уязвимость для электронных сигналов в условиях мегаполиса и помех, создаваемых железобетонными конструкциями.

Лазерные устройства

Принцип её работы предельно прост и основан на фотореле: при пересечении злоумышленником лазерного луча, направленного на специальный фотоэлемент, создаётся преломление, в результате чего реле отключается и срабатывает датчик, затем подаётся сигнал на специальный извещатель. Система может быть дополнительно оснащена сиреной, но чаще при срабатывании приходит сигнал оповещения прямо на пульт дежурного полиции, не слышное злоумышленнику. Это позволяет выиграть время и поймать преступника с поличным.

Используются такие сигнализации для охраны помещений, садовых участков.

Преимущества лазерной охранной системы:

  • мобильность;
  • возможность маскировки.

Из минусов можно назвать высокую стоимость устройства и большой процент ложных срабатываний (птицы, животные). При желании такую систему несложно собрать .

GPS-сигнализация

Этот вид охранной системы базируется на принципах работы систем глобального позиционирования, или спутников. Точность определения местонахождения объекта колеблется от 3 до 20 метров.

Само устройство достаточно компактно, оно часто используется для контроля за живыми объектами: детьми, пожилыми родственниками, домашними животными. А также с его помощью можно защитить от кражи ценности – картину, мебель, книгу.

Широкое распространение получила в разработке охранных систем для защиты авто от вскрытия и угона.

Для охраны помещений в комплекте предусмотрена видеокамера и канал передачи видео на мобильный телефон, также имеется возможность голосовой связи и наличие инфракрасной подсветки для съёмки в темноте.

Данный вид охранной сигнализации не предусматривает прокладку кабеля, а также опережает другие системы по скорости оповещения владельца , что делает её весьма привлекательной. Из минусов можно назвать зависимость от бесперебойной сотовой связи и высокую стоимость.

Инфракрасная сигнализация

Действие этой системы основано на использовании инфракрасных датчиков. При пересечении нарушителем ИК-луча нарушается последовательность импульсов, подаваемых на приёмник, цепь замыкается, и на пульт дежурного поступает сигнал тревоги.

Устройство состоит из:

  • инфракрасных передатчиков и приёмников;
  • блока питания;
  • блоков индикации и сигнализации.

ИК-извещатели подразделяются по принципу действия на:

  • активные;
  • пассивные,

по типу зоны обнаружения – на:

  • объёмные;
  • поверхностные;
  • линейные.

Система инфракрасной защиты в зависимости от модели оснащается датчиком температуры, встроенным микрофоном, выносной или встроенной камерой, громкоговорителем, датчиками удара, перемещения, открытия дверей.

Инфракрасные сигнализации чаще всего используются в системе “Умный дом”.

Правильный выбор охранной сигнализации диктуется как объективными условиями и техническими характеристиками помещения или пространства, нуждающегося в охране, так и стоимостью и многими другими факторами. Консультация специалиста поможет определиться с выбором устройства и станет гарантией спокойствия владельца.

Сложные покупные системы безопасности и серьёзные сигнализации нужны не всегда да и не каждому по карману. Их стоимость, монтаж и обслуживание оправдано в случае охраны дорогих объектов. Если же необходимо установить систему безопасности на даче или в гараже, да и в квартире или доме, то затраты на готовую хорошую покупную сигнализацию зачастую не совместимы с Вашим бюджетом. От предлагаемых на рынке дешевых охранных сигнализаций лучше отказаться (особенно с радио управлением - их давно научились сканировать и отключать без каких либо проблем). В этом случае проще и однозначно в разы дешевле сделать простую самодельную сигнализацию , например, как один из вариантов, лазерную охранную сигнализацию.

На сегодняшний день существует много разнообразных схем лазерной сигнализации, но, как правило, такие устройства имеют достаточно сложную конструкцию. Ни одна самодельная схема такого устройства не обходится без микросхем и не совсем простой обвязки. Потом еще предстоит настройка и запуск, подбор конденсаторов, резисторов и т.д. Микросхемы тоже надо уметь паять. Можно вывести из строя перегревом или статикой и долго разбираться почему лазер не работает. Поэтому предлагаем упростить этот самый муторный кусок схемы и взять уже готовый китайский лазер (в любом магазине игрушек - стоит он не дорого - все готово и корпус и линзы и схема). Собрать же остальную схему под силу любому начинающему радиолюбителю.

Схема в этой постой лазерной охранной системе, реагирует на прерывание луча и состоит из излучателя (собственно лазерной указки) и приемника, можно использовать промежуточные зеркала, необходимые для переотражения луча и устройства оповещения - отпугивателя (сирена, свет). Возможно подключить и другие устройства оповещения, например, мобилку для передачи СМС или просто звонка (Под этим номером у Вас будет клиент - "Сработала сигнализация"). Испытания данной системы прошли успешно и эксплуатируется по сей день.

Работает сигнализация следующим образом - когда зону луча пересекает человек, лазер перестает освещать фотоэлемент его сопротивление увеличивается и происходит отключение реле. С отключением реле выключается и лазер (это сделано для того, чтобы после того как человек выйдет из зоны активации лазер не продолжал освещать фотоэлемент потому, что в таком случае сигнализация сработает на секунду и замолчит). Это простейшая схема.

Когда лазер освещает фотоэлемент, последний в цепочке работает в качестве провода, а когда лазер отключен, он превращается в резистор с большим сопротивлением. Фотоэлемент (фоторезистор) нужно установить закрытом со всех сторон корпусе, а трубка сделана из корпуса ручки и обклеена черной изоляционной лентой во избежания проникновения и попадания света на фотоэлемент.

Как уже сказали, в качестве лазера используется готовый модуль - игрушечный лазер с красным излучателем, питается от 3-x батареек с напряжением 1,4 каждая. На лазер припаяны провода,поскольку он будет питаться от блока питания с напряжением 4-4,5 вольт, так как батарейки для нас не выход. Лазер подключен к источнику питания не впрямую, а через резистор с сопротивлением 5 ом. Мощность сопротивления 1 ватт. Зона активации может достигать до 10 метров в длину.

Реле имеет три контакта которые отключают лазер и включают сирену. Реле можно сделать самому или же подобрать готовое. У меня использовалось готовое реле но с перемотанной обмоткой, поскольку реле изначально работало от 12 вольт. Обмотка реле содержит 60 витков провода диаметром 0,4 мм.

Остальную часть конструкции - устройство оповещения - отпугивания можно применить готовое или тоже сделать самостоятельно. Один из вариантов.
Усилитель мощности выполнен на очень распространенной интегральной микросхеме TDA2005. Усилитель собран по мостовому варианту включения, этим обеспечивается достаточно большая выходная мощность в 20 ватт! Модуль с усилителем не устанавливают на радиатор как это обычно делают, поскольку усилитель работает от пониженного источника питания в 4 - 4,5 вольт, к тому же он почти все время выключен.

Емкость входного конденсатор можно изменять в большом диапазоне. Чем меньше емкость конденсатора, тем выше и стервознее становится звук сирены. Также можно использовать усилитель на микросхеме TDA2003, но результат чуть xуже (громкость воя сирены будет в два раза меньше). Динамическая головка типа 25 гдн или аналогичная. Возможно применения пьезоголовок (с пьезоголовкой результат намного лучше). Генератор звука (имитатор сирены, собран на логичном элементе К155ЛАЗ.)

Схема такого генератора во многом сходна со схемой транзисторного симметричного мультивибратора. Импульсы, генерируемые элементами микросхемы, преобразуются динамической головкой в звуковые колебания. Длительность импульсов определяется емкостями С1, С2 и сопротивлениями R1 и R2. Устройство состоит из двух генераторов: тактовых импульсов и звуковой частоты. Первый выполнен на элементах DD1.1 и DD1.2, а второй - на DD1.3 и DD1.4. Каждый из генераторов собран по несимметричной схеме. Имитация звука сирены достигается за счет того, что тактовый генератор управляет работой генератора звуковой частоты. Динамическая головка BА1 звучит в те промежутки времени, когда на входе 13 элемента DD1.3 появляется логическая "1". С выхода 6 элемента DD1.2 следуют прямоугольные импульсы, управляющие звуковым генератором, частота которых зависит от номиналов С1 и R1. Привожу вам два варианта имитаторов звука сирены, какой собрать решайте сами. Динамическую головку нужно убрать из схемы имитатора и подключить к вxоду усилителя мощности звуковой частоты.

Блоком питания служит обыкновенный сетевой трансформатор на 20 ватт. Поскольку вся сигнализация питается от напряжении 4 - 4,5 вольт, нужно взять сетевой трансформатор с напряжением 12 или 6 вольт и чуть переделать вторичную обмотку. Первичная обмотка содержит 40 витков провода с диаметром 0,7 мм (с числом витков нужно поэкспериментировать, главное иметь рабочее напряжение 4 - 4,5 вольт. После завершения отдельных устройств (имитатор, датчик, усилитель мощности) приступаем к сборке устройства. Самое сложное - датчик. Лазер нужно поставить так, чтобы его луч был направлен прямо в трубку с фотоэлементом и обеспечивал его работу.

Включаем устройство так - сначала включаем выключатель, затем нажимаем на кнопку которая активирует лазер и быстро опускаем кнопку (кнопка без фиксации). В моем устройстве применены два усилителя мощности для получении более громкого звука. Датчик с реле собран в корпусе от китайского фонаря. Дальше после установки и включения идем к зоне активации и проходим через нее. Мгновенно сработает реле и сигнализация заработает.

Приведем еще одну схему приемника лазерной охранной сигнализации на транзисторах


Данная схема охранной сигнализации представляет собой датчик пересечения кем то не было лазерного луча. Схема состоит из двух основных блоков:
1. фотореле (VT1, VT2);
2. реле времени (VT3, VT4).

Работает схема следующим образом.
Датчиком фотореле выступает фоторезистор R1, включенный в цепь базы транзистора VT1 последовательно с ограничивающим резистором R2. Темновое сопротивление фоторезистора достаточно велико. Коллекторный ток транзистора VT1 в это время мал и транзистор VT2 находится в открытом состоянии. Его коллекторный ток протекает через обмотку реле KV1 тем самым удерживая контакты в замкнутом положении. При освещении фоторезистора его сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению тока базовой цепи транзистора VT1, а следовательно и к увеличению его коллекторного тока. Падение напряжения на резисторе R4, созданное протеканием коллекторного тока транзистора VT1 закрывает транзистор VT2 и реле KV1 отключается. Таким образом при освещении лазерным лучем фоторезистора реле KV1 отключено, а при пересечении луча злоумышленником оно сработает, своим контактом KV1.1 запустит реле времени и снова вернется в исходное состояние.
Реле времени работает следующим образом. В исходном состоянии, когда контакт KV1.1 разомкнут напряжение на конденсаторе C1 равно нулю. В это время транзисторы VT3 и VT4 закрыты, ток через обмотку реле KV2 не течет и его контакты, включающие исполнительный механизм разомкнуты (контакты на схеме не указаны). При кратковременном срабатывании реле KV1 конденсатор C1 заряжается и тут же начинает разряжаться через эмиттерный переход транзистора VT3 и резистор R8, при этом транзисторы VT3 и VT4 откроются, реле KV2 сработает и своими контактами включит исполнительный механизм.
После разряда конденсатора схема возвращается в исходное состояние. Резистором R6 можно регулировать выдержку времени.

В рабочем состоянии, при пересечении злоумышленником лазерного луча сработает схема и запустится система оповещения (например звуковая или световая сигнализация), через некоторое время отключится и снова будет ждать нарушителя, то есть вернется в исходное состояние без вмешательства. Это особенно важно для охраны удаленных объектов, например гаража или дачи.

Луч лазера имеет очень маленький процент расходимости, поэтому с его помощью можно контролировать довольно большие расстояния периметров. Применив систему зеркал можно контролировать любые сложные помещения, только стоит учитывать, что зеркала должны быть качественными и чистыми.

Итак, для охраны какого-либо объекта на нем необходимо закрепить зеркало-отражатель (достаточно кусочка размером 1 х 1 см) и установить приемник и излучатель так, чтобы луч попадал на фоточувствительный элемент, отразившись от зеркала.

Однако в этом случае даже при незначительном смещении (или колебании) охраняемого объекта луч выходит из окна приемника и система срабатывает.
С целью несколько снизить чувствительность системы, чтобы она не срабатывала при колебаниях почвы, например, из-за проезжающего тяжелого транспорта, необходимо немного изменить оптическую схему, сделав вход фотоприемника таким, как на рисунке.

Приемник для лазерной системы охраны
1-линза, 2-бленда-тубус, 3-фотоприемник, 4-корпус

Для этого надо вставить в бленду-тубус собирающую линзу с фокусным расстоянием F. Диаметр этой линзы и будет определять чувствительность системы (здесь имеется в виду не электрическая чувствительность фотоприемника, а чувствительность, относящаяся к интенсивности воздействия на охраняемый объект).

Если при колебаниях зеркала отраженный от последнего луч лазера не выходит за пределы линзы, то датчик не срабатывает. Следовательно, меняя диаметр линзы, можно регулировать чувствительность системы охраны.


В прошлых материалах мы рассмотрели множество способов изготовления различных сигнализаций, но пока не рассказали об изготовлении самого эффективного вида подобных систем безопасности – о лазерной. Спешим исправить ошибку и представляем обзор видеоролика по изготовлению самодельной лазерной сигнализации.

Что же нам понадобится:
- тиристор BT169;
- конденсатор;
- резисторы 47k;
- фоторезистор или LDR;
- светодиодная лампочка;
- лазер.








Первым делом представляем схему лазерной сигнализации, по которой будем собирать ее на Breadboard-е.


Сборку начнем с тиристора, который подключаем на breadboard. На тиристоре слева расположен катод, справа анод, а по центру управляющий электрод. По схеме видно, что плюс никак не идет напрямую в тиристор, а обязательно проходит через то, что мы хотим, чтобы включалось. В данном случае через светодиодную лампочку.


Поэтому следующим шагом берем плюс и подаем его куда-нибудь возле тиристора.


Потом этот плюс через светодиод подаем на анод.


Посмотрим на схему. Катод сразу подключается на минус. Катод находиться слева, поэтому подключаем левую ножку тиристора на минус.


Также на минус нужно подключить фоторезистор и конденсатор. Автор подключает конденсатор на минус и на линию 45 на breadboard-е.


Фоторезистор подключаем на минус и на ту же самую линию.


Теперь на ту же линию, но с плюса подключаем резистор.


Теперь эти три нужно подать на управляющий электрод тиристора. Для этого подключаем один контакт провода к линии 45, а второй проводим к центральному контакту тиристора.


Протестируем сигнализацию. Для этого нужно включить лазер и навести его на фоторезистор. Включив после этого питание на breadboard-е, можно увидеть, что светодиод не горит. Стоит провести пальцем между лазером и фоторезистором, как светодиодная лампочка сразу загорится. После этого сигнализация выключится лишь при отключении питания.


Работает сигнализация по следующему принципу. Как только свет, идущий от лазера, блокируется, фоторезистор активирует всю схему. Тиристор в свою очередь включает пищалку или светодиод, который мы использовали в данном случае, и сигнализация срабатывает. Отметим, что даже при использовании пищалки, не стоит убирать светодиодную лампочку, поскольку в этом случае сигнализация будет включается, когда блокирующий лазер предмет будет убран, и лазер начнет светить на фоторезистор.

Такой вид сигнализации является одним из составляющих современных охранных систем. Их достоинство в надежности – они практически не взламываются, их невозможно обойти. Благодаря лазерной сигнализации уровень защищенности любого объекта, в сравнении с традиционными способами и устройствами, повышается.

У лазерных охранных систем много преимуществ:

  • Мобильность: модули легко переносятся с места на место, их можно располагать в различных местах;
  • Лазеры легко спрятать так, что о их присутствии преступник не узнает до появления сотрудников охраны;
  • Элементы, которые входят в систему охраны, легко сочетаются с любым интерьером, не портят его своим присутствием;
  • Возможность работать с сиренами, с выводом сигнала на пульт.

К их недостаткам относится большая стоимость; их сложно устанавливать и настраивать.

Основой сигнализации является лазер, который включается в систему охраны. Последние обладают достаточно высокой сложностью, потому дорогие. Отказываться от них не стоит – нужно попытаться сделать лазерную сигнализацию своими руками. Как показывают разработки умельцев, это требует нескольких устройств и комплектующих, которые можно приобрести довольно дешево. В итоге получается эффективная сигнализация на основе лазера.

В самодельной сигнализации применяют лазер и фотоприемник. Из лазера выходит луч, который принимается фотоприемником. При этом сопротивление последнего близко к нулю. Если луч чем-то перекрывается, то сопротивление фотоэлемента резво возрастает. Это приводит к разбалансировке электронной схемы, к которой подключены оба прибора, к включению исполнительных устройств и срабатыванию сигнализации.

При желании сделать лазерную сигнализацию своими руками, следует приобрести: лазерную указку, которая будет генерировать лазерный луч; фотоэлемент, у которого под воздействием светового потока меняется сопротивление; реле, которым будет подключаться, к примеру, звуковая сирена. Не делается система без инструментов и материалов для пайки, проводов, корпусных деталей, монтажных принадлежностей.

Схему лазерной сигнализации можно построить на основе таймера NE555, которым будет управляться ее работа.

«Плюсовая» цепь от источника питания подается на «плюс» звуковой сирены; «минусовая» – на 1-й выход таймера. Между ними устроена перемычка через резистор R2 и фоторезистор R3. От перемычки между последними элементами есть отвод к 6-му выходу таймера.

Далее по ходу «плюсовой» цепи устроены отводы: через резистор R1 на 2-й выход таймера и от него, через прерыватель, к «минусу» сирены; к 4-му, затем к 8-му выходам таймера. Кроме того, 3-й выход таймера подключен к переключателю прерывателя.

Когда на фоторезистор падает луч лазерной указки его сопротивление незначительное, потому электроток протекает по первой перемычке схемы через резистор R2 и фоторезисторR3. Когда луч возрастает, сопротивление фоторезистора сильно возрастает и протекание тока по указанной перемычке прекращается – он пойдет на таймер и от него на сирену, которая своим звуком известит о том, что кто-то пересек луч указки.