CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẢNH BÁO Trước đây, nói đến công tác bảo vệ an ninh cũng như chống đột nhập thì chúng ta chỉ liên tưởng đến một điều là: thuê người làm bảo vệ hoặc là nuôi chó để bảo vệ. Ngày nay với sự phát triển về công nghệ cũng như điện tử số, con người chúng ta đã cho ra đời những phát minh mới về lĩnh vực báo động có đột nhập mà trước đây con người chúng ta chưa nghĩ đến và hiểu nó như thế.
Về nguyên tắc một bộ cảnh báo gồm 3 phần chính: các sensor, bộ xử lý trung tâm và các thiết bị cảnh báo. Các sensor chính là các con cảm biến thu thập tín hiệu sau đó đưa về bộ xử lý trung tâm. Có rất nhiều loại sensor như: Sensor khói, sensor từ, sensor nhiệt, sensor hồng ngoại, sensor quang, sensor cơ học, sensor áp suất, sensor âm thanh, sensor điện,… Bộ xử lý trung tâm là bộ phận nhận các thông tin từ sensor gửi về sau đó sẽ xử lý, tùy theo người lập trình mà nó có thể đưa ra các xử lý khác nhau khi nhận tín hiệu. Hầu hết các xử lý của bộ điều khiển trung tâm được đưa ra các thiết bị cảnh báo để thông báo tình huống cho người sử dụng.
Thiết bị cảnh báo là loa, còi, điện thoại, đèn báo. Hiện nay các bộ cảnh báo trộm hiện đại tích hợp thêm rất nhiều tính năng phụ như, nguồn dự phòng, mật khẩu điều khiển, tắt bật từ xa qua điện thoại, tắt bật hệ thống điện và kết nối tới các hệ thống thông minh khác. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.1: Hệ thống cảnh báo sóng thần 2.2 VÙNG BẢO VỆ Khái niệm “vùng bảo vệ” của hệ thống cảnh báo được hiểu một cách đơn giản là thể tích mà trong giới hạn đó các bộ phận cảnh báo tạo ra một sự bảo vệ phát hiện sự đột nhập bằng việc phát ra các tia như hồng ngoại, sóng siêu âm và sóng cao tần tạo nên một không gian bảo vệ.
Bầu khí quyển cũng là vùng bảo vệ của trái đất ngăn chặn tia cực tím, từ trường từ mặt trời, thiên thạch,… BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2: Bầu khí quyển bảo vệ trái đất Kích thước và hình dáng của vùng bảo vệ thay đổi theo sự bố trí, sắp xếp vị trí và phụ thuộc vào đặc tính, độ rộng quét của các cảm biến. Một số vùng bảo vệ của cảm biến hồng ngoại thân nhiệt: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.3: Phạm vi quét của cảm biến thân nhiệt hồng ngoại Tùy vào mỗi loại cảm biến thì có các thông số như góc quét, khoảng cách quét tối đa, nhiệt độ phát hiện, kích thước khác nhau.
Một số lưu ý để có được vùng quan sát tối ưu nhất: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tránh các vị trí điều hòa, lò sưởi, các nơi thay đổi nhiệt độ. Nên lắp ở các phòng có ít vật cản để có được phạm vi quét tốt nhất. Cần phải điều chỉnh vị trí, góc, độ cao phù hợp để có vùng quét rộng nhất Tránh để thiết bị đối diện thẳng và song song với hướng chuyển động, vì như thế cảm biến sẽ kém nhạy với các chuyển động song song với tia quét.
Một số vùng bảo vệ của cảm biến siêu âm: Cảm biến siêu âm có thể được mô hình hóa thành một hình quạt, trong đó các điểm ở giữa dường như không có chướng ngại vật, còn các điểm trên biên thì dường như có chướng ngại vật nằm ở đâu đó.4: Vùng quan sát của cảm biến siêu âm Thông số của một số loại cảm biến siêu âm: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của các cảm biến siêu âm *Ước tính góc của hình nón cảm biến ở ½ cảm biến ** Số vang ghi lại bởi cảm biến. Đây là những tiếng vọng ghi từ đọc gần đây nhất và được ghi đè bằng mỗi lần khác nhau. A: Những cảm biến nhỏ hơn điển hình (SRF 05/04/08) kích thước.
B: Phạm vi thời gian có thể được điều chỉnh xuống bằng cách điều chỉnh được. C: Cảm biến này cũng bao gồm một photocell ở mặt trước để phát hiện ánh sáng. D: Hoạt động ở một tần số 235 kHz cao hơn Chùm tia của cảm biến có dạng hình nón với độ rộng của chùm là một hàm của diện tích mặt của các cảm biến và là cố định. Chùm tia của cảm biến được biểu diễn bên dưới: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.5: Độ rộng chùm của cảm biến siêu âm Nếu ngưỡng phát hiện được đặt quá gần với cảm biến, các đối tượng trên một đường có thể bị va chạm tại một điểm mù. Nếu ngưỡng này được đặt ở một khoảng cách quá lớn từ các cảm biến thì các đối tượng sẽ được phát hiện mà không phải là trên một đường va chạm.6: Vùng phát hiện của cảm biến siêu âm Các vùng phát hiện của một cảm biến siêu âm điển hình như SRF05 nằm trong khoảng 1 mét chiều rộng từ bên này sang bên kia và không quá 4 mét chiều dài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 10 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Một kỹ thuật phổ biến để làm giảm các điểm mù và đạt được phát hiện chiều rộng lớn hơn ở cự ly gần là thêm một cải tiến bằng cách thêm một đơn vị bổ sung và gắn kết của hai đơn vị hướng về phía trước.
Thiết lập như vậy thì có một khu vực mà cả hai khu vực phát hiện chồng chéo lên nhau.7: Gắn kết 2 cảm biến siêu âm Các vùng hoạt động của 2 cảm biến tạo góc chung 30o. Vùng chung thì được phân biệt bởi 2 thành phần tín hiệu trái phải và phần cân ở giữa. Một số vùng bảo vệ của cảm biến cao tần (rada): Cảm biến radar hay còn gọi là cảm biến vi sóng, hoạt động ở băng tần 5.8Ghz với hiệu ứng Doppler phát hiện mọi chuyển động 360° không có điểm chết. Cảm biến này rất nhạy, có thể phát hiện chuyển động rất nhỏ trong vòng bán kính 8m và có thể xuyên qua tường, gỗ, kính mỏng…nên không cần đặt công tắc cảm biến radar vi sóng lộ ra bên ngoài mà có thể giấu trong tường thạch cao, máng đèn … BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 11 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.8: Phạm vi hoạt động của cảm biến rada Nó khác biệt với cảm biến chuyển động hồng ngoại cơ thể PIR ở chỗ cảm biến PIR phải dò ra sự dịch chuyển của hồng ngoại của cơ thể thì mới kích hoạt được, nên nhiều khi phải có sự di chuyển lớn ở một mức nhất định và phải là sóng hồng ngoại cơ thể người thì cảm biến kích hoạt, còn cảm biến radar thì không cần như vậy. Cảm biến radar có thể xuyên qua các vật liệu mỏng như tường, gỗ, kính mỏng nên cũng có thể đặt âm tường được, còn cảm biến hồng ngoại PIR thì phải để hở đầu cảm biến ra để có thể quét được hồng ngoại. Cảm biến radar có thể bị chặn lại bởi vật cản kim loại và không phản xạ, còn cảm biến PIR thì vì là công nghệ hồng ngoại BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 12 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT nên có tính chất phản xạ nên nếu lắp đặt không đúng sẽ gây cảnh báo nhầm.9: Hành vi xâm nhập vùng cảm biến rada BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 13 do an CHƯƠNG 2.3 CÁC MÔ HÌNH CẢNH BÁO THƯỜNG SỬ DỤNG 2.1 Mô hình hệ thống cảnh báo gia đình báo kẻ đột nhập qua điện thoại Hình 2.10: Mô hình hệ thống cảnh báo qua điện thoại Cơ chế hoạt động Khi xảy ra trường hợp khẩn cấp (trộm, khói / cháy, chăm sóc y tế.), các hệ thống báo động an ninh ngôi nhà nhà thông minh sẽ tự động quay số điện thoại báo động được lập trình trước cho đến khi có một ai đó nhận được cảnh báo và gửi thông báo tin nhắn SMS.
Sau đó, nó sẽ phát lại các tin nhắn 10s ghi giọng nói tự động, và bạn có thể BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 14 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT nghe tại chỗ và thực hiện bất kỳ hành động: bặt / tắt hệ thống và tắt tiếng còi có dây hoặc không dây, gọi cảnh sát, và chức năng như điện thoại 2 chiều nói chuyện với người trong nhà. Với hệ thống báo động an ninh ngôi nhà này ta có thể quay số để điều khiển bảng điều khiển chính từ xa (bật / tắt báo động, bật / tắt còi báo động, lắng nghe, đàm thoại 2 chiều nói chuyện với người trong nhà, ) ở mọi lúc mọi nơi. Hệ thống báo động an ninh ngôi nhà bao gồm lên đến 8 nhóm, 51 vùng không dây và hỗ trợ 7 vùng có dây.2 Giải pháp camera an ninh và thiết bị báo động Khi chế độ an ninh trong camera quan sát được kích hoạt, các cảm biến, thiết bị xử lý logic sẽ hoạt động.
Mọi sự đột nhật từ bên ngoài sẽ được theo dõi và cảnh báo. Với tính năng xử lý logic cho phép hệ thống đưa ra những giải pháp tình huống hiệu quả: Hệ thống Camera an ninh sẽ ghi nhận lại hình ảnh đối tượng xâm nhập, hệ thống đèn chiếu sáng sẽ được bật lên đồng thời âm thanh cảnh báo cũng sẽ được pháp ra tiếp theo đó là hệ thống cửa an ninh được đóng chặt và gửi cảnh báo đến chủ nhà cùng cơ quan chức năng về về tình trạng đột nhập. Hệ thống an ninh của bạn sẽ luôn được đảm bảo trong thình trạng hoạt động ở độ tin cậy cao nhất cho mọi tình huống. a) Hệ thống Camera an ninh Camera quan sát hồng ngoại, quan sát ngày và đêm.
Loại camera sử dụng: Camera analogue, với các ưu điểm sau: Hỗ trợ chức năng quan sát qua mạng, quan sát qua điện thoại thông minh, iphone, Ipad, máy tính bảng, máy tính, laptop. Không phụ thuộc vào hệ thống mạng LAN nội bộ, khi có sự cố trong mạng LAN camera vẫn hoạt động bình thường, không bị ảnh hưởng bởi tốc độ đường truyền mạng.