1 الأشعة تحت الحمراء

جميع الأجسام في الطبيعة تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء. كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، زادت قوة الأشعة تحت الحمراء. عادةً ما يتم تقسيم الطول الموجي والمسافة للأشعة تحت الحمراء الناتجة عن الأجسام بسبب اختلاف خواصها الفيزيائية والكيميائية، فضلاً عن درجات حرارتها المختلفة، إلى ثلاثة نطاقات.

• الأشعة تحت الحمراء القريبة: نطاق الطول الموجي 0.75-3 ميكرومتر
• الأشعة تحت الحمراء المتوسطة: نطاق الطول الموجي 3-25 ميكرومتر
• الأشعة تحت الحمراء البعيدة: نطاق الطول الموجي 25-1000 ميكرومتر

يبلغ طول موجة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من جسم الإنسان 3-50 ميكرومتر، منها 8-14 ميكرومتر يمثل 46%، ويبلغ طول موجة الذروة 9.5 ميكرومتر. البشر حيوانات ذوات دم دافئ، والأشعة تحت الحمراء هي أيضًا الأكثر استقرارًا.

2 كاشف الحركة PIR

لا تبعث أجهزة كشف الحركة PIR نفسها أي طاقة ولكنها تستقبل وتكتشف الأشعة تحت الحمراء من البيئة بشكل سلبي فقط. بعد تركيب أجهزة كشف الحركة PIR، تكيفت مع البيئة لبضع ثوان. عندما لا يدخل أي شخص أو حيوانات إلى منطقة الكشف، تظل الأشعة تحت الحمراء في الموقع مستقرة. بمجرد دخول الأشعة تحت الحمراء البشرية، يتم تركيزها بواسطة النظام البصري، مما يتسبب في إنتاج الجهاز الكهروضوئي لإشارة كهربائية مفاجئة وإصدار إنذار. يمكن أن يصل خط التحذير الذي تشكله أجهزة كشف الحركة PIR عمومًا إلى عشرات الأمتار.

تتكون أجهزة كشف الحركة PIR بشكل أساسي من أنظمة بصرية وأجهزة استشعار حرارية (تُعرف أيضًا باسم أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء) وأجهزة تحكم في الإنذار. جوهره هو جهاز الكشف بالأشعة تحت الحمراء، والذي يمكنه اكتشاف التغيرات في الإشعاع الحراري داخل مساحة دفاعية ثلاثية الأبعاد من خلال تعاون النظام. نطاق الطول الموجي للكشف عن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء هو 8-14 ميكرومتر، ويبلغ الطول الموجي الأقصى للأشعة تحت الحمراء للإشعاع البشري حوالي 10 ميكرومتر، وهو بالضبط ضمن النطاق.

3 تصنيف أجهزة كشف الحركة PIR

يمكن تقسيم كاشفات الحركة PIR تقريبًا إلى نوعين: شعاع واحد وشعاع متعدد بناءً على هياكلها المختلفة ونطاقات التحذير ومسافات الكشف.

• يعتمد كاشف الحركة PIR ذو الشعاع الواحد نظامًا بصريًا عاكسًا للتركيز، والذي يستخدم مرايا منحنية لتقريب الأشعة تحت الحمراء من الهدف إلى مستشعر الأشعة تحت الحمراء. يتمتع هذا النوع من الكاشف بمجال رؤية ضيق، بشكل عام أقل من 5 °، ولكن لديه مسافة تشغيل أطول، تصل إلى 100 متر. ولذلك فهو مناسب لحماية الممرات والممرات الضيقة وسد الأبواب والنوافذ والجدران.
• يعتمد كاشف الحركة PIR متعدد الحزم نظامًا بصريًا يركز على العدسة، ويستخدم معظمهم حاليًا عدسات بلاستيكية تعمل بالأشعة تحت الحمراء – عدسات فريسنل ذات هياكل شعاع متعددة الطبقات. يتم تشكيل هذا النوع من العدسات دفعة واحدة باستخدام بلاستيك خاص، مع عدة عدسات صغيرة مرتبة على سطح منحني. يقدم نطاق التنبيه حالات شعاع مفردة متعددة في اتجاهات مختلفة، مما يشكل منطقة استشعار حراري ثلاثية الأبعاد على شكل مروحة ويشكل تنبيهًا ثلاثي الأبعاد. تنقسم عدسات فريسنل إلى عدة صفوف من الأعلى إلى الأسفل، مع وجود عدد أكبر من العدسات في الأعلى وعدد أقل في الأسفل. لأن الأشعة تحت الحمراء الموجودة على وجه الإنسان وركبتيه وذراعيه قوية وتواجه العدسة أعلاه مباشرة. يوجد عدد أقل من العدسات أدناه، أولاً لأن الأشعة تحت الحمراء القادمة من الجزء السفلي من جسم الإنسان أضعف، وثانيًا لمنع تداخل الأشعة تحت الحمراء من الحيوانات الصغيرة على الأرض. يعد مجال الرؤية التحذيري لكاشف الحركة PIR متعدد الحزم أكبر بكثير من مجال رؤية كاشف الحركة PIR أحادي الشعاع، مع مجال رؤية أفقي أكبر من 90 ° ومجال رؤية رأسي أقصى يصل إلى 90 °، ولكن مع مسافة تشغيل أقصر. تركز جميع العدسات على الأجهزة الكهروضوئية المثبتة داخليًا، مما يؤدي إلى حساسية عالية. طالما أن شخصًا ما يسير داخل مجال رؤية العدسة، فسيتم إطلاق إنذار.

4 استخدام كاشفات الحركة PIR

إن اختراق ضوء الأشعة تحت الحمراء ضعيف، ويجب ألا تكون هناك أجسام طويلة في منطقة الوقاية. بخلاف ذلك، إذا مشى شخص ما في المنطقة المظللة، فلا يمكن إطلاق الإنذار. لا تواجه مصادر الحرارة ومصادر الضوء القوية، وخاصة تكييف الهواء والتدفئة. وإلا فإن تدفق الهواء الساخن المتغير باستمرار سوف يسبب إنذارات كاذبة. من أجل حل مشكلة انسداد الجسم، تم اختراع كاشف حركة PIR مثبت في السقف. يتم تركيبه على السطح ضمن نطاق 360 ° لأسفل للمراقبة، طالما أنه ضمن نطاق الحماية، فسيتم إطلاق الإنذار من أي اتجاه للتطفل. يتم استخدامه على نطاق واسع في المساحات الكبيرة مثل قاعات أعمال البنوك ومناطق الأنشطة العامة في مراكز التسوق.

تُستخدم أجهزة كشف الحركة PIR على نطاق واسع نظرًا لأداء الكشف الجيد وسهولة النشر والتكلفة المنخفضة. عيبه هو أنه يحتوي على معدل إنذار كاذب أعلى مقارنة بكاشفات الحركة النشطة.