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.

Потребительский рынок охранных систем переполнен различными устройствами, с помощью которых можно эффективно охранять имущество и не допускать проникновения в свой дом, квартиру или гараж «непрошеных гостей». Среди множества систем безопасности отдельное место отводится лазерным сигнализационным системам, которые трудно взломать и обойти. Наличие таких устройств гарантирует высокий уровень защищенности охраняемого объекта, используя для этого инновационные возможности устройств, построенных на основе лазеров. Такого рода системы являются достаточно сложными, что и отражается на их стоимости, которая порой бывает в несколько раз выше обычных систем . Но не стоит отказываться от установки лазерной системы охраны, если нет требуемых средств для ее покупки. Для любого пользователя, который хоть немного разбирается в электронике, есть альтернативный вариант – это лазерная сигнализация своими руками. Оказывается, что, используя несколько устройств и комплектующих, которые приобретаются за символическую стоимость, можно создать эффективную лазерную сигнализацию.

Область применения лазерной сигнализации

Благодаря высокой эффективности лазерная сигнализация имеет достаточно широкое практическое применение. Она может устанавливаться как внутри помещений, так и по периметру охраняемого объекта. Такого типа охранный комплекс устанавливают:

• в частных домах и коттеджах;
• в квартирах;
• в офисах компаний и предприятий;
• в банковских учреждениях.

Такого типа сигнализации, учитывая их высокую стоимость, нужно устанавливать на тех объектах, где хранятся ценные вещи, драгоценности или большие финансовые средства. В таких случаях применение лазерных охранных систем себя оправдывает и является рентабельным.

Как работает лазерная сигнализация?

Основными элементами охранного устройства является источник лазерного излучения и фотоприемник, который это излучение принимает. Когда луч лазера попадает на чувствительный фотоэлемент, его электросопротивление составляет несколько Ом. При прерывании лазерного луча произойдет резкое увеличение сопротивления фотоэлемента, который через реле приводит к воздействию на внешние исполнительные устройства, обеспечивающие срабатывание сигнализации.

Преимущества

• лазерная охранная система отличается высокой мобильностью – ее модули могут переноситься с места на место и располагаться в разных местах;
• лазеры могут легко прятаться на охраняемом объекте – благодаря этому преступник может даже и не подозревать, что сработала сигнализация, пока не приедут сотрудники охранного ведомства;
• элементы лазерной охранной системы не портят внешний вид объекта и легко вписываются в любой интерьер;
• сигнализация может работать со звуковыми сиренами, без них, с оповещением на центральный пульт охранной компании;
• лазерная сигнализация своими руками может достаточно просто создаваться из подручных средств.

Недостатки

К недостаткам такого типа систем безопасности относится:

• высокая цена комплекта;
• сложность установки и настройки.

Необходимые компоненты для лазерной сигнализации своими руками

Если Вы задумываетесь о том, как сделать лазерную сигнализацию в домашних условиях, то следует приобрести несколько комплектующих, с помощью которых и будет сформирована собственная охранная система. Для простой лазерной сигнализации потребуется:

• указка-лазер – будет играть роль генератора лазерного луча;
• фотоэлемент – устройство со сменным сопротивлением, которое меняется при воздействии на него светового потока;
• реле – с его помощью будет осуществляться коммутация внешних исполнительных устройств в виде звуковых сирен и пр.;
• монтажные принадлежности;
• корпусные детали;
• коммутационные проводники;
• инструменты и материалы для пайки.

Все перечисленные детали можно приобрести на любом радиорынке и магазине, а некоторые из них могут остаться дома в качестве комплектующих от различных бытовых приборов.

Вариант схемы простой лазерной сигнализации

Ниже представлена сигнализация на лазерной указке, схема, которой может быть построена с применением лазерного излучателя и таймера NE555, который будет управлять работой сигнализации.

В качестве приемника-детектора лазерного луча в этой схеме используется фоторезистор, который при облучении лазером имеет небольшое сопротивление, а при исчезновении луча его электросопротивление резко возрастает. При увеличении сопротивления микросхема обеспечивает включение внешнего устройства в виде звуковой сирены.

Процесс сбора

Когда создается лазерная сигнализация своими руками, схема может иметь в качестве излучателя обычную лазерную указку или детский игрушечный лазер. Такие излучатели питаются от трех небольших батареек, которых не хватит для продолжительной работы. Поэтому рабочее напряжение для лазера следует подавать от блока питания соответствующего номинала. Если такого не будет под руками, можно модернизировать любой низковольтный блок, добавив в его схему резистор, позволяющий снизить выходное напряжение до требуемого значения.

В качестве реле может использоваться трехконтактная релейная система, которая обеспечивает отключение лазера и включение внешней сирены. Реле можно приобрести готовое или сделать его самому, переделав релейный узел какого-нибудь ненужного прибора.

К контактам реле подключается проводная линия связи, которая связывает звуковую сирену с фотоэлементом, который при увеличении его сопротивления обеспечивает срабатывание реле. Кроме сирены, через реле включена и линия питания самого лазера. Это сделано для того, чтобы при срабатывании сигнализации, когда был прерван лазерный луч, она снова не отключилась, когда объект, перекрывающий его, не выйдет из зоны перекрытия. В таком случае сирена будет звучать до тех пор, пока сигнализацию не отключат с помощью специальной кнопки.

Установка в домашних условиях

Обратите внимание!

Монтаж лазерной сигнализации дома следует выполнять в тех местах, которые являются наиболее опасными для проникновения. Например, входные двери или балконные – если дом одноэтажный или квартира расположена на первом этаже.

При установке следует придерживаться правил, что схема лазерной сигнализации должна иметь правильную геометрию. В таком случае охранный комплекс будет работать правильно и обеспечит требуемую безопасность.

Излучатель лазерного луча и фотоприемник должны располагаться друг напротив друга на одной линии так, чтобы луч попадал в центр фотоэлемента. Чувствительный к свету элемент следует поместить в черный тубус, чтобы исключить воздействие на него внешнего освещения.

Кнопку, которая обеспечивает включение/отключение сигнализации и проводку к ней следует располагать и прокладывать скрытно, чтобы злоумышленник не смог самостоятельно ее отключить.

Если между излучателем и фотоприемником расположить в определенной геометрии серию зеркал, то можно получить отличное охранное устройство – лазерная растяжка такого типа позволит перекрыть достаточно большую площадь. При прерывании лазерного луча в любом месте произойдет срабатывание сигнализации.

Заключение

Применение недорогих элементов, которые можно купить за символичную цену позволяет создавать высокоэффективные системы охраны, которые способны среагировать на любое перемещение в охраняемой зоне. Поэтому не всегда нужно тратить большие средства, чтобы иметь возможность использовать современные охранные технологии, лучше немного подумать, как сделать лазерную сигнализацию самому и реализовать эту задачу с помощью подручных средств.

Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.

Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы

Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.

Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».

Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.

Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.

На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.

Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.

По материалам «Радио» №7, 2002 г.

Самодельное охранное оборудование

Ю. ВИНОГРАДОВ, г. Москва
Радио, 2002 год, № 7

Лазерные указки получили широкое распространение. Они продаются в магазинах и на радиорынках, а их стоимость невысока. Узконаправленный луч, излучаемый такой указкой, можно использовать в охранной технике.

Внимание! Лазерное излучение опасно для глаз и может вызвать повреждение кожного покрова. При работе с источниками лазерного излучения избегайте попадания луча на людей.

Инфракрасные лазеры с их невидимым излучением широко используются в профессиональных охранных системах.

К сожалению, радиолюбители располагают пока лишь одной разновидностью лазерного излучателя - указкой красного свечения. Она имеет небольшую мощность излучения, не более нескольких милливатт, безопасна для людей и животных, однако не рекомендуется направлять лазерное излучение непосредственно в глаза.

Излучение лазерной указки в импульсном режиме настолько малозаметно, что в скрытности она мало уступает инфракрасным излучателям, а в части юстировки системы имеет перед ними явное преимущество

Схема импульсного излучателя на базе лазерной указки

Частоту следования вспышек лазера задает генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2. При указанных на схеме номиналах эта частота примерно равна 5 Гц. За счет дифференцирующей цепи C2R3 на выходе элемента DD1.4 формируются короткие импульсы длительностью 10 мкс. Эти импульсы открывают до насыщения транзистор VT1, и лазер ВИ формирует вспышки такой же длительности.

Для снижения общего энергопотребления излучателя введен резистор R6, понижающий напряжение питания микросхемы DD1 до 3 В. Тумблер SA1 предназначен для включения режима непрерывного излучения при юстировке.

Устройство собрано на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм.

Фольгу под деталями используют лишь в качестве общего провода. Соединения с ней выводов конденсаторов, резисторов и других элементов показаны зачерненными квадратами; квадратом со светлой точкой в центре показано "заземление" вывода 7 микросхемы DD1.

Все резисторы - МЛТ-0,125. Конденсаторы С1 и С2 - КМ-6, СЗ и С4 - К53-30.

Лазерную указку нужно укоротить. Отступив от "окна" на 18 мм (конусообразный наконечник вообще удаляют), аккуратно опиливают ее корпус по кругу и отделяют батарейную часть. Со ставшей теперь доступной платы лазера демонтируют кнопку, а излишек платы откусывают (рис. 3 ).

Все конструктивные элементы излучателя монтируют на пластине 51x30 мм, вырезанной из листового ударопрочного полистирола толщиной 1,5...2 мм (рис. 4 ). Здесь: 1 - лазер в гнезде-обойме; 2 - перегородка для батареи питания; 3 - печатная плата; 4 - наклеенный на перегородку фиксатор печатной платы (две полоски полистирола); 5 - приклеенная к основанию полистироловая опора высотой 10 мм с резьбой под винт М2. Высота деталей на плате должна быть меньше 10 мм.

Корпус излучателя изготавливают из того же полистирола в виде открытой коробки. Габариты полностью смонтированного прибора - 56x34x19 мм.

Средний ток, потребляемый импульсным лазерным излучателем, не превышает 10 мкА. При этом импульсный ток в самом лазере - 25...30 мА. Подбором резистора R7 этот ток может быть изменен, в частности увеличен. При расчете импульсного тока нужно иметь в виду, что последовательно с резистором R7 включен резистор сопротивлением 50...60 Ом, "впечатанный" в саму плату лазера (см. рис. 3).

Источником питания излучателя служит 6-вольтная батарея типа 476. Батареи этого типоразмера (Ø13x25,2 мм) имеют емкость от 95 (алкалиновые) до 160 мА-ч (литиевые) и способны обеспечить непрерывную его работу по меньшей мере в течение года. Выводы к батарее лучше припаять, поскольку в охранной технике контакт прижимом не обеспечивает достаточной надежности. При столь малом энергопотреблении нет нужды и в выключателе питания (тоже, кстати, весьма ненадежном элементе). Излучатель сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 4,5 В. Конечно, при этом уменьшается и яркость луча.

Принципиальная схема приемной головки, реагирующей на короткие вспышки лазерного излучателя, показана на рис. 5. Здесь BL1 - фотодиод, обладающий достаточным быстродействием и чувствительностью. Время его включения-выключения должно быть в 5...10 раз меньше длительности вспышки. Ряд подходящих фотодиодов приведен в таблице.

В ответ на каждую вспышку лазера на выходе микросхемы DA1 (вывод 10) возникает единичный импульс, пригодный для непосредственного управления КМОП-микросхемами.

Таблица параметров фотодиодов

Корпус головки должен быть светонепроницаемым. Его можно склеить из черного ударопрочного полистирола. Во избежание боковой подсветки к "окну" фотодиода рекомендуется приклеить бленду. Ее можно изготовить в виде "колодца" квадратного сечения из того же полистирола. Фотодиод можно закрыть красным светофильтром: он мало ослабит излучение лазера. Для защиты от сильных электрических наводок головку нужно заключить в металлический экран.

Головка имеет низкое выходное сопротивление и может быть связана с прочими элементами фотоприемника тонким трехпроводным шнуром длиной 1...2м. При установке вне помещения она должна быть защищена от непогоды. Потребляемый головкой ток не превышает 1,5 мА (при напряжении питания 6 В).

При юстировке системы лазер переводят в режим непрерывного излучения и наводку луча осуществляют визуально. Чтобы не расходовать энергию батареи GB1, на время настройки можно воспользоваться внешней 6-вольтной батареей.

Нет нужды говорить о том, что лазерный излучатель, работающий в охранной системе, должен быть не только точно наведен, но и "намертво" закреплен в выставленной позиции (если в системе есть зеркала, то это относится и к ним). Хотя это не значит, что луч лазера вообще не может отклоняться. Опыт показывает, что вспышку лазера можно зарегистрировать и по его излучению, рассеянному под малыми углами. Надежно фиксировались, например, вспышки лазера, удаленного на 50 м, если головка оставалась в круге диаметром 35 см.

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.